江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二下期中生物试卷（解析版）

这是一份江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二下期中生物试卷（解析版），共99页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 国家卫健委提出全民健康体重管理，将持续推进“体重管理年”3年行动。在能量过剩的情况下，为维持能量平衡，机体会产生三个不同阶段的代偿性反应：第一阶段，能量过剩驱动脂肪合成和脂肪组织能量储存，增加体重；第二阶段，胰岛素抵抗，机体为控制体重过快增长，产生胰岛素抵抗；第三阶段，胰岛B细胞衰竭后，引发Ⅱ型糖尿病，下列说法正确的是（ ）
A. 胰岛素信号通路可促进第二阶段中脂肪的合成
B. 胰岛素抵抗可能原因是胰岛素受体含量增加
C. 正常人进食后胰岛素分泌增加与交感神经兴奋有关
D. 控制高糖高脂食物摄入有助于预防Ⅱ型糖尿病
【答案】D
【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，胰岛素的分泌量明显增加，胰岛素是唯一能够降低血糖的激素。
【详解】A、胰岛素是一种具有促进合成代谢作用的激素，在能量过剩时，胰岛素信号通路可促进细胞摄取葡萄糖，并将其转化为脂肪等物质储存起来，从而驱动脂肪合成和脂肪组织能量储存，增加体重，所以胰岛素信号通路可促进第一阶段中脂肪的合成，A错误；
B、胰岛素抵抗是指各种原因使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。胰岛素需要与细胞膜上的胰岛素受体结合才能发挥作用，当胰岛素受体含量减少时，胰岛素与受体结合的机会减少，就会导致机体对胰岛素的敏感性降低，从而产生胰岛素抵抗，所以胰岛素受体含量减少可能是胰岛素抵抗的原因之一，B错误；
C、正常人进食后下丘脑通过副交感神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素，C错误；
D、Ⅱ型糖尿病的发病与胰岛素抵抗以及胰岛B细胞功能受损有关。高糖高脂食物摄入过多会导致能量过剩，进而引发机体产生题述三个不同阶段的代偿性反应，最终可能引发Ⅱ型糖尿病。因此，控制高糖高脂食物摄入，有助于维持机体的能量平衡，减少胰岛素抵抗的发生，保护胰岛B细胞功能，从而有助于预防Ⅱ型糖尿病，D正确。
故选D。
2. 如图为人体免疫系统清除流感病毒（RNA病毒）的部分过程示意图。结合所学知识，分析下列推测错误的是（ ）
A. 细胞甲为B细胞，其与细胞乙、丙都能接受抗原刺激
B. 有细胞丙参与的免疫过程一定不属于人体的第一道防线
C. 与细胞乙相比，细胞丙的溶酶体会更加发达，高尔基体不发达
D. 细胞丙消化抗原—抗体得到的部分产物不可被细胞利用
【答案】A
【分析】图示为人体免疫系统清除流感病毒（RNA病毒）的部分过程示意图，图中细胞甲为B细胞或记忆B细胞；细胞乙为浆细胞，其能分泌抗体，抗体可以与抗原特异性结合；细胞丙为吞噬细胞。
【详解】A、分析题图可知：细胞甲是B细胞或记忆B细胞、细胞乙是浆细胞、细胞丙是吞噬细胞。细胞乙(浆细胞)没有识别作用，不能接受抗原刺激，A错误；
B、第一道防线是皮肤和黏膜；细胞丙为吞噬细胞，病毒侵入人体后，大多数病毒会被吞噬细胞吞噬，属于吞噬细胞参与的第二道防线，为非特异性免疫，吞噬细胞还可以参与第三道防线，即特异性免疫，可见吞噬细胞不参与人体的第一道防线，B正确；
C、细胞乙分泌抗体，比细胞丙的高尔基体发达，细胞丙的溶酶体比细胞乙发达，C正确；
D、细胞丙消化抗原—抗体得到的部分有用的产物如核苷酸等可被细胞核利用，部分没用的产物不可被细胞利用会被排除体外，D正确。
故选A。
3. 下图表示内环境稳态的部分调节机制，其中字母表示相关信号分子。下列相关叙述正确的有（ ）
A. 内环境是细胞代谢的主要场所，机体维持稳态的主要调节机制是神经一体液一免疫调节网络
B. 该调节网络的实现离不开信号分子，这些信号分子的发挥作用时均需要与细胞膜上的糖蛋白接触
C. 人体的免疫系统能够识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生，体现了免疫系统的免疫监视功能
D. D可表示肾上腺素，肾上腺素影响神经系统的发育和功能，分泌不足会使神经系统的兴奋性降低
【答案】C
【分析】题图分析，图示过程是内环境稳态调节的神经-体液-免疫调节网络。神经末梢释放的化学物质是神经递质，神经递质释放在组织液中然后作用于免疫系统，即过程是A代表的是神经递质的作用，过程C可表示神经分泌细胞分泌的激素的作用，D表示的是内分泌系统通过激素调节神经系统，免疫系统通过细胞因子作用于内分泌系统和神经系统。
【详解】A、细胞质基质是机体代谢的主要场所，图中表明内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络，A错误；
B、该调节网络的实现离不开信号分子（激素、细胞因子、神经递质等），这些信号分子的作用方式都是直接与受体接触，但受体不一定都是糖蛋白，这些信号分子的发挥作用时也可与细胞膜上的糖脂接触；而且也不是所有受体都在细胞膜上，如性激素的受体（糖蛋白）在细胞内，即性激素发挥作用时不需要与细胞膜上的糖蛋白接触，B错误；
D、正常情况下，人体的免疫系统能够识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生，这体现了免疫系统的免疫监视功能，C正确;
D、图中D表示甲状腺激素，因为甲状腺激素影响神经系统的发育和功能，分泌不足会使神经系统的兴奋性降低，D错误。
故选C。
4. 植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 基因可通过控制酶的合成来控制植物激素的合成，进而调控植物生长发育
B. 生长素作为信息分子通过直接参与细胞代谢过程来调节植物生长
C. 光不仅能为植物提供能量，也能作为一种信号调控植物的生长与发育
D. 持续干热又遇大雨，种子易在穗上发芽是由于脱落酸减少，解除了种子的休眠
【答案】B
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物；用赤霉素处理大麦种子，无须发芽就可以产生大量的a-淀粉酶，使淀粉水解；脱落酸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；基因控制生物性状的两种方式：一是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；二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、基因可以通过控制酶的合成，间接控制植物激素的合成，进而调控植物生长发育，A正确；
B、生长素作为信息分子通过间接参与细胞代谢过程来调节植物生长，B错误；
C、植物能对光作出反应，光不仅能为植物提供能量，也能作为一种信号调控植物的生长与发育，C正确；
D、持续干热又遇大雨，种子易在穗上发芽是由于脱落酸在高温下易分解，导致脱落酸含量减少，解除了种子的休眠，D正确。
故选B。
5. 下列关于种群密度或物种丰富度调查的叙述，合理的是（ ）
A. 宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为调查对象，并随机取样
B. 可使用五点取样法调查培养液中酵母菌种群数量变化
C. 标记物脱落会导致标记重捕法的调查结果比实际值偏大
D. 调查土壤中小动物类群丰富度时，使用冷光源诱虫器采集小动物
【答案】C
【分析】一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
【详解】A、单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株，不宜作为种群密度调查的对象，A错误；
B、可使用抽样检测法调查培养液中酵母菌种群数量变化，B错误；
C、标记物脱落导致第二次捕捉的个体中被标记的个体数减少，计算出的调查结果比实际值偏大，C正确；
D、土壤动物具有避光、避高温、趋湿的习性，因此诱虫器上方的光源应使用暖光灯照射，D错误。
故选C。
6. 下图是大豆和杂草R、杂草S在某种养分生态位上的分布曲线。相关叙述正确的是（ ）
A. a越大，表明杂草R个体间对该养分的竞争越激烈
B. 大豆与杂草R对该养分的竞争程度较大豆与杂草S弱
C. b的大小会随着环境的变化而变化，但a和d不会
D. 当c为0时，大豆和杂草R的该养分生态位不发生分化
【答案】B
【分析】生态位是指群落中的某个物种在时间和空间上的位置及其与其他相关物种之间的功能关系，自然群落中，生态位有重叠的物种会发生生态位分化。
【详解】A、a越小，杂草所能利用的养分资源越少，表明杂草R个体间对该养分的竞争越激烈，A错误；
B、大豆与杂草R的生态位重叠区域c比大豆与杂草S的生态位重叠区域d小，则大豆与杂草R对该养分的竞争程度较大豆与杂草S弱，B正确；
C、环境发生改变，杂草R、大豆、杂草S生态位会发生改变，从而使得a、b、d都发生改变，C错误；
D、当c减小时，表明大豆和杂草R对该养分的竞争逐渐减小，当c为0时，表明大豆和杂草R生态位发生了分化，D错误。
故选B。
7. 农业园开创了“鸡+鸭+鱼+菜”的农业新模式，实现了养鱼不用饲料、种菜不用施肥。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该生态系统的结构由所有生物及非生物的物质和能量组成
B. 鸡、鸭、鱼等作为消费者，可加快物质和能量的循环利用
C. “鸡+鸭+鱼+菜”的立体种养生态循环模式有利于减小生态足迹
D. 由于生态系统具有自我调节能力，可向鱼塘大量排放鸡粪便
【答案】C
【分析】生态系统的组成成分包括生产者、分解者、消费者、非生物的物质和能量。能量流动的特点：单向流动、逐级递减。
【详解】A、生态系统的结构由生态系统的组成成分和食物链、食物网组成，A错误；
B、能量不能循环利用，B错误；
C、“鸡+鸭+鱼+菜”的立体种养生态循环模式有利于提高能量利用率，减小生态足迹，C正确；
D、生态系统的自我调节能力是有限的，鱼塘对鸡粪的处理能力有一定的限度，一旦排入鱼塘的鸡的粪便过多，可能会导致鱼大量生病死亡、甚至整个生态系统崩溃，D错误。
故选C。
8. L—谷氨酰胺应用广泛，可用于治疗消化性溃疡、精神障碍、酒精中毒、癫痫病人脑功能障碍等疾病，也可以作为营养增补剂、调味增香剂。谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，通过以下代谢途径发酵生产L—谷氨酰胺。下列叙述错误的是（ ）
A. 利用稀释涂布平板法，通过观察菌落特征，可判断发酵过程中是否发生杂菌污染
B. 在发酵初期控制pH为7.0，后期调PH为5.6，有利于提高L—谷氨酰胺产量
C. 提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L—谷氨酰胺产量
D. 发酵结束后，可通过提取、分离和纯化措施来获得L—谷氨酰胺
【答案】C
【分析】发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程：菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。
【详解】A、稀释涂布平板法是一种常用的微生物检测方法，通过观察菌落的形态、颜色等特征，可以判断发酵过程中是否存在杂菌污染，A正确；
B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6，因此发酵初期控制pH为7.0，有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量，后调为5.6，有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性，进而提高L-谷氨酰胺产量，B正确；
C、由图可知，提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量，但谷氨酸合成酶会使L-谷氨酰胺再转化为L-谷氨酸，会降低L-谷氨酰胺产量，C错误；
D、L-谷氨酰胺是细胞代谢产物，对细胞代谢产物可通过提取、分离和纯化措施来获得产品，D正确。
故选C。
9. 饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的平板。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再灭菌
B. 图1中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C. 图2是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少
D. 图2所示的平板中，a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
【答案】B
【分析】纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列梯度稀释，然后将菌液涂布到制备好的培养基上进行培养，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再分装、灭菌，A正确；
B、图1中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数再乘以10（各接种0.1mL），即为样品中细菌数，B错误；
C、图2是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，C正确；
D、为了保证结果准确，在每个稀释浓度内，至少要涂布3个平板，而且选择菌落数在30～300的平板进行记数。图2所示的平板中，a中菌落数太多，c中菌落数太少，a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数，D正确。
故选B。
10. 骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法正确的是（ ）
A. 下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 通过工厂化培养提取生物碱，提高了单个细胞中次生代谢物的产量
【答案】A
【分析】植物细胞工程的应用包括：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产（生产紫草宁等）。
【详解】A、进行植物组织培养时，将流水充分冲洗后的外植体（下胚轴切段）用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，即下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理，A正确；
B、过程①发生了细胞的脱分化，过程②是愈伤组织的扩大培养，不是再分化过程，B错误；
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗不携带病毒，不能抵抗病毒的侵染，C错误；
D、细胞产物的工厂化生产是利用植物细胞培养技术，通过促进细胞增殖，进而从细胞中获得次生代谢物，通过工厂化培养提取生物碱，不能提高单个细胞中次生代谢物的产量，D错误。
故选A。
11. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示。其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（ ）
A. 除过程①所示方法外，还可以通过直接将特定蛋白导入细胞来制备iPS细胞
B. 过程②应选用MⅠ期的卵母细胞，通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除
C. 过程③通过电融合法使两细胞融合，这体现细胞膜具有一定的流动性
D. 组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育
【答案】B
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、制备iPS细胞，除了图中①所示的用小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞的方法外，还可以借助载体将特定基因导入细胞中，或直接将特定蛋白导入细胞中来诱导形成iPS细胞 ，A正确；
B、过程②是去除卵母细胞的细胞核，应选用处于MⅡ期的卵母细胞，因为MⅡ期卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，且通过显微操作技术可以将卵母细胞的细胞核去除，B错误；
C、过程③是将iPS细胞与去核卵母细胞融合形成重构胚，通过电融合法使两细胞融合，这体现了细胞膜具有一定的流动性，因为细胞膜的流动性是细胞融合的基础，C正确；
D、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，它们的作用是促进重构胚的发育，说明组蛋白的乙酰化和去甲基化有利于重构胚的发育，D正确。
故选B。
12. 下列关于哺乳动物早期胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A. 卵裂时期胚胎内的细胞进行有丝分裂，胚胎的总体积和细胞数量都不断增加
B. 胚胎移植前可用促性腺激素处理供体和受体，以使二者生理状态相近
C. 采集的精子需放置在人工配制的获能液中，常见成分有Ca2+载体、肝素等
D. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，孵化后进入囊胚阶段
【答案】C
【分析】胚胎发育过程：
（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；
（2）桑葚胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）；
（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）；
（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔（细胞分化在胚胎期达到最大限度）。
【详解】A、卵裂时期胚胎内的细胞进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，甚至略有缩小，A错误；
B、胚胎移植前用促性腺激素处理供体是为了超数排卵，用孕激素等处理供体和受体是为了使二者生理状态相近，B错误；
C、采集的精子需放置在人工配制的获能液中进行获能处理，常见成分有Ca2+载体、肝素等，C正确；
D、受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫孵化，所以是进入囊胚阶段后进行孵化，D错误。
故选C。
13. 1972年，伯格首先在体外进行了DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列叙述正确的是（ ）
A. 限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列
B. 质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA 分子
C. 用限制酶酶切获得一个外源基因时，若得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开
D. DNA连接酶只能连接同种限制酶切开的两个DNA片段，重新形成磷酸二酯键
【答案】A
【分析】基因工程的工具：限制酶（能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条母链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂）、DNA连接酶（连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键）、运载体。
【详解】A、限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列，A正确；
B、质粒不仅存在于细菌中，也可见于酵母菌等真菌以及某些放线菌中，B错误；
C、每个切口处需断开双链DNA的两条链，因此每个切口会断裂2个磷酸二酯键（每条链1个）。若获得一个外源基因需要切割两个切口（如从DNA片段中切下目的基因），则断裂的磷酸二酯键总数为4个，C错误；
D、若不同限制酶切割产生的末端互补，或均为平末端，DNA连接酶（尤其是T4DNA连接酶）也可连接，D错误。
故选A。
14. 蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若用PCR 技术获取蛛丝蛋白基因，则设计的引物应分别结合在1、4部位
B. 若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，则共消耗引物30个
C. 对PCR 扩增得到的上述DNA 进行电泳后，需加入核酸染料在紫外灯下进行观察
D. 粗提取上述DNA时，为获得更多白色丝状物，应用玻璃棒充分搅拌
【答案】B
【分析】（1）基因工程的四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定；
（2）PCR 反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使 DNA复制在体外反复进行。扩增的过程是：目的基因DNA 受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链 DNA为模板，在 DNA聚合酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，如此重复循环多次。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。
【详解】A、PCR是一项根据DNA半保留复制的原理体外合成DNA的技术，DNA复制延子链5′→3′进行，由于引物要延伸子链，子链和模板链反向平行，因此根据引物的延伸方向可知图中与引物结合的部位是2、3，A错误；
B、若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，根据DNA半保留复制，共得到24=16个DNA分子，这些DNA分子共有32 条链。其中原来的模板链有 2 条，不需要引物，所以共消耗引物32- 2=30个，B正确；
C、对PCR 扩增得到的 DNA 需加入核酸染料与核酸结合后再进行电泳后，才能在紫外灯下进行观察，C错误；
D、粗提取上述DNA时，用玻璃棒搅拌容易使DNA断裂，不能获得更多白色丝状物，D错误。
故选B。
15. 将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin Ⅱ导入杨树细胞，可以培育成抗虫杨树。如图表示含目的基因的DNA分子和农杆菌的Ti质粒，图中ampr表示氨苄青霉素抗性基因，ner表示新霉素抗性基因，箭头表示识别序列完全不同的4种限制酶的酶切位点。下列叙述错误的是（ ）
A. 目的基因插入到质粒的T-DNA上，才能整合到植物受体细胞染色体DNA中
B. 为使目的基因与质粒高效重组，最好选用限制酶EcR Ⅰ和Tth111 Ⅰ
C. 成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨苄青霉素、抗新霉素的性状
D. 可用核酸分子杂交技术检测目的基因是否成功转录
【答案】B
【分析】分析题图：为使目的基因与质粒高效重组，防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，最好选用两种不同的限制酶作用于含目的基因的DNA和质粒，要想切割出目的基因，限制酶应该位于目的基因的两侧，又因为限制酶PstⅠ和限制酶Tth111Ⅰ分别位于标记基因ampr和ner中，因此限制酶PstⅠ和限制酶Tth111Ⅰ不能同时使用，因此一定需要用到限制酶EcRI，如果限制酶ECRⅠ和Tth111Ⅰ同时使用，会破坏质粒中的标记基因ner，同时会切除标复制原点。因此只能选用EcRI和PstI切割目的基因和质粒，然后再在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。
【详解】A、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至植物受体细胞，并且整合到植物受体细胞染色体的DNA上，根据这一特点，将目的基因插入到质粒的T-DNA上，才能整合到植物受体细胞染色体DNA中，A正确；
B、分析图示可知，为保证目的基因的完整性，不能选用BamH Ⅰ;为了防止目的基因自身环化，应选用目的基因两侧的两种不同的限制酶;重组质粒中至少要保留一个抗生素的抗性基因，Pst Ⅰ和Tth111 Ⅰ只能选其中一个;综上所述，可选用EcR Ⅰ和Pst Ⅰ或者EcR Ⅰ和Tth111 Ⅰ，为保留重组质粒中的复制起点，最好选用EcR Ⅰ和Pst Ⅰ同时切割含目的基因的DNA分子和质粒，B错误。
C、选用EcR Ⅰ和PstⅠ切割质粒，氨苄青霉素抗性基因被破坏，故成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨苄青霉素、抗新霉素的性状，C正确。
D、检测目的基因是否成功转录可利用核酸分子杂交技术，D正确。
故选B。
二、多选题：本部分包括4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意，全选对者得3分，选对但不全者得1分，其他情况不得分。
16. 我国科学家首次通过实验揭示了“恶心-呕吐”的生理机制，绘制出了当胃肠道遭受毒素入侵后，从肠道到大脑的防御反应神经通路（如下图所示）当胃肠道遭受毒素入侵后，肠嗜铬细胞被激活并释放大量5-羟色胺，其周围的迷走神经感觉末稍能接收5-HT 并将信号传送到脑干孤束核，脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”，引发有关中枢产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；另一方面激活脑干的呕吐中枢，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，进而引发呕吐行为。下列叙述不正确的是（ ）
A. 肠噬铬细胞释放的5-羟色胺，通过组织液到迷走神经感觉末稍引起兴奋
B. 在某些特殊情况下，人可以忍住不呕吐，这表明脑干中的呕吐中枢受大脑皮层的调控
C. 脑干中的“厌恶中枢”产生“恶心”情绪后通过传出神经引发呕吐反应
D. 剧烈呕吐会引起电解质紊乱，机体会增加醛固酮的分泌来降低细胞外液渗透压
【答案】CD
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子大量内流，因此形成内正外负的动作电位。
【详解】A、肠噬铬细胞释放的5-羟色胺，迷走神经感觉末稍的特异性受体与 5-HT 结合后，产生兴奋，形成动作电位，膜外电位由正电位变成负电位，A正确；
B、在某些特殊的情况下，人可以忍住不呕吐，这说明位于脑干中的呕吐中枢受大脑皮层中高级神经中枢的调控，B正确；
C、大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，机体所有的感觉、语言、情绪等都是由大脑皮层做出的，因此刺激机体的“厌恶中枢”，会在大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪，C错误；
D、剧烈呕吐会引起电解质紊乱，机体会增加抗利尿激素的分泌来降低细胞外液渗透压，醛固酮会促进Na+的重吸收，不会降低细胞外液渗透压，D错误。
故选CD。
17. 下列关于生态农业模式图的叙述，错误的是（ ）
A. 输入该系统的总能量是①过程固定的太阳能
B. 第一营养级传递给分解者的总能量是⑤
C. 碳元素在②、③过程的流动形式都是有机物
D. 实际生产中要注意控制蔬菜温室与畜禽舍面积比
【答案】ABC
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益．它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业．生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理．建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。
【详解】A、输入该系统的总能量是①光合作用过程固定的太阳能和人工投入的适量饲料中的化学能，A错误；
B、第一营养级传递给分解者的总能量还应该包括第二营养级粪便中的能量，B错误；
C、碳元素在②、③过程的流动形式不都是有机物，还有无机物如二氧化碳，C错误；
D、控制蔬菜温室与畜禽舍面积比，有利于对能量的充分利用，D正确。
故选ABC。
18. 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。下列叙述错误的是（ ）
A. 发酵工程的中心环节是菌种的选育和扩大培养
B. 利用发酵工程可以从酵母细胞内获得单细胞蛋白
C. 啤酒的工业化生产中，酒精的产生是在主发酵阶段
D. 发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一
【答案】AB
【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。啤酒发酵是一个复杂的物质转化过程。酵母的主要代谢产物是乙醇和二氧化碳，但也会产生副产物，如其他醇、醛、酯等物质，共同决定了啤酒的口感、泡沫和颜色。
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐中发酵，A错误；
B、单细胞蛋白是指微生物的菌体，因而酵母细胞本身可以制成单细胞蛋白，B错误；
C、啤酒的工业化生产中，酒精的产生是在主发酵阶段，此后还需要进行后发酵才能制成啤酒，C正确；
D、发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一，发酵规模也是主要区别之一，D正确。
故选AB。
19. OsGL01、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（能引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法将其导入棉花细胞，在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径，提高了棉花的产量。下列相关叙述错误的有（ ）
A. 使用Ca2+处理农杆菌，有利于多基因表达载体的导入
B. 应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞
C. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的同一条单链为模板
D. 四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
【答案】CD
【分析】基因工程技术的基本步骤：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；目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、用Ca2+处理农杆菌使其处于感受态，有利于多基因表达载体的导入，A正确；
B、卡那霉素抗性基因不在T-DNA上，没有转移到宿主细胞的染色体DNA上，因此应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞，B正确；
C、启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，图中OsGLO1、EcCAT基因启动子的位置和方向不同，且RNA链的延伸方向是由RNA的5’→3’，因而，OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板，C错误；
D、四个基因在叶绿体外合成蛋白质，由叶绿体转运肽引导合成的蛋白质进入叶绿体，即这四个基因的转录和翻译过程都在叶绿体外完成，D错误。
故选CD。
三、非选择题：本部分包括5题，共58分。除特别说明外，每空1分。
20. 人体受到低血糖和危险等刺激时，神经系统和内分泌系统作出相应反应，以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用，调节机制如图。回答下列问题：
（1）遭遇危险时，交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，引起心跳加快、血压_____、肌肉血流量增加等生理效应，有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析，交感神经属于_____。交感神经纤维末梢与_____形成突触结构，支配肾上腺髓质的分泌。
（2）危险引起的神经冲动还能传到_____，该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程体现了糖皮质激素的分泌具有_____调节的特点。
（3）糖皮质激素属于小分子脂溶性物质，其受体位于靶细胞的_____（填“细胞膜上”或“细胞内”）。糖皮质激素与受体结合后，产生的复合物与DNA特定位点结合，从而影响相关基因的_____。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，在血糖浓度调节方面与胰岛素具有_____作用。
（4）去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素，也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述，错误的有_____。
A. 均可作为信号分子
B. 靶细胞都具有相应的受体
C. 都需要随血流传送到靶细胞
D. 作用完都可被分解或回收
（5）长期较大剂量使用糖皮质激素，停药前应逐渐减量。下列分析合理的有_____。
A. 长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B. 立即停药可致体内糖皮质激素不足
C. 停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D. 逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
【答案】（1）①. 升高 ②. 传出神经 ③. 肾上腺髓质
（2）①. 下丘脑 ②. 分级
（3）①. 细胞内 ②. 转录/表达 ③. 抗衡/拮抗
（4）CD （5）ABCD
【分析】据图下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），使得垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH )，促进肾上腺分泌糖皮质激素，该过程体现了激素的分级调节；当糖皮质激素分泌增多时会反过来抑制下丘脑和垂体的功能，这种调节方式称为反馈调节。
【解析】（1）遭遇危险时，交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应，有助于机体做出快速反应，该调节方式属于神经-体液调节。从反射弧的组成来看，交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与所支配的肾上腺髓质之间形成突触，支配肾上腺髓质的分泌。
（2）促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌，因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑，使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，促进腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺皮质，使肾上腺皮质分泌糖皮质激素，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴，体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
（3）糖皮质激素属于小分子脂溶性物质，进入细胞后与受体结合，产生的复合物与DNA特定位点结合，从而影响相关基因的转录。胰岛素具有降血糖的作用，糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有相抗衡作用。
（4）A、激素和神经递质都可作为信号分子，对相应的作用对象做出调节，A正确；
B、激素和神经递质都与相关受体结合，调节靶细胞相关的生理活动，B正确；
C、激素随血液流传送到靶细胞，神经递质通过突触间隙的组织液到达靶细胞，C错误；
D、激素发挥完作用后会立即被灭活，神经递质作用完可被分解或回收，D错误。
故选CD。
（5）A、长期较大剂量用药，体内糖皮质激素的浓度很高，可通过负反馈调节导致自身激素合成减少，如促肾上腺皮质激素减少，可引起肾上腺皮质萎缩，A正确；
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素，自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少，肾上腺皮质功能较弱，自身分泌糖皮质激素不足，立即停药会导致体内糖皮质激素不足，B正确；
C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低，停药前可适量使用促肾上腺皮质激素，以促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，C正确；
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低，逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复，D正确。
故选ABCD。
21. 农田中玉米一大豆间作时，玉米（高位作物）对大豆（低位作物）具有遮阴作用，严重时引发“荫蔽胁迫”。大豆可通过体内的光敏色素及多种激素共同作用以响应荫蔽胁迫，机制如图。图中光敏色素互作因子（PIFs）是一类具有调控基因转录作用的蛋白质，“+”表示促进，“-”表示抑制。请回答下列问题。
（1）光敏色素是一类_____（化学本质），在_____的细胞内比较丰富。不同的光照条件能改变光敏色素的_____，从而导致其类型发生改变，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
（2）自然光被植物滤过后，其中红光（R）/远红光（FR）的值会下降，原因是_____。发生荫蔽胁迫时，低位植物体内的光敏色素主要以_____形式存在。此形式的光敏色素可_____（填“减弱”或“增强”）对光敏色素互作因子（PIFs）的抑制作用，有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面，图中四种激素之间具有_____作用。
（3）荫蔽胁迫下，幼苗下胚轴显著伸长的意义是_____。玉米一大豆间作时，受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低，主要原因是_____。
【答案】（1）①. 蛋白质或色素蛋白复合体 ②. 分生组织 ③. 空间结构
（2）①. 植物叶片中的叶绿素吸收红光 ②. 非活化态（或Pr）③. 减弱 ④. 协同
（3）①. 有利于植物吸收更多的光照，以适应环境的变化 ②. 叶片将更多的有机物供给下胚轴及茎秆等的伸长，转移至种子内的有机物减少
【分析】在植物个体生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而是相互协调共同调节，植物激素的合成受基因的控制，也对基因的程序性表达具有调节作用。
【解析】（1）光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），在分生组织的细胞内比较丰富。。光照调控植物生长发育的反应机制：不同的光照条件→光敏色素被激活，（空间）结构发生变化→信号经过信息传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化（表达）→转录形成RNA→蛋白质→表现出生物学效应。
（2）植物叶片中的叶绿素（光合色素）吸收红光，几乎不吸收远红光，因此自然光被植物滤过后，其中红光（R）/远红光（FR）的值会下降。据图可知，荫蔽胁迫下，活化态（Pfr）转化为非活化态（Pr）增加，因此低位植物体内的光敏色素主要以非活化态（或Pr）形式存在。据图可知，活化态（Pfr）可抑制光敏色素互作因子（PIFs）的作用，荫蔽胁迫时，Pfr减少，减弱了对PIFs的抑制作用。据图可知，赤霉素和乙烯促进PIFs的生成，进而促进生长素的生成，生长素促进下胚轴和茎秆伸长，油菜素内酯促进BZR1基因的表达，进而促进下胚轴和茎秆伸长，即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长，表现为协同作用。
（3）荫蔽胁迫引发低位植物的下胚轴及茎秆等出现过度伸长，导致植物长高，这有利于植物吸收更多的光能进行光合作用，以适应环境的变化。据图可知，荫蔽胁迫下，低位植物体内的光敏色素主要以非活化态（Pr）形式存在，对赤霉素、乙烯和油菜素内酯合成的抑制作用减弱，使受荫蔽胁迫的大豆下胚轴及茎秆等伸长，消耗了更多的光合作用产物，进而使光合产物（有机物）向种子内的转移减少，且由于光被遮挡，光合作用合成有机物减少，因此玉米一大豆间作时，受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低。
22. 苏州太湖国家湿地公园是苏州人工湿地的典型代表，它西枕太湖，不仅是众多珍稀鸟类的家园，还在城市污水净化方面肩负重任。图1是该湿地生态公园处理城市污水的示意图，其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分；图2是该湿地中部分生物之间的能量流动关系，字母表示各能量流向的能量值；图3为该地的河流污水净化系统示意图，污染的河水依次流经厌氧池、氧化塘、植物床等水净化系统。回答下列问题：

（1）据图1分析，该湿地生态系统的主要成分是_______（选填“甲”、“乙”或“丙”），碳元素从乙→丙的传递形式是_______。
（2）图2中X表示_______，草鱼用于生长、发育和繁殖的能量最准确的表示为_______（用图中字母表示）。
（3）苏州的河流是城市的脉络，而污水净化至关重要。据图3分析，流经该污水净化系统的总能量为_______。在厌氧池处理过程中，污水中的有机物经多种微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨等物质，这些微生物大多属于生态系统组成成分中的_______。
（4）氧化塘岸边、浅水区与中央深水区中生物分布的差异体现了群落的_______（填“垂直”或“水平”）结构。从种间关系角度分析，氧化塘后部种植挺水植物可有效防治水华，原因是_______。
（5）氧化塘和植物床中的某些植物能向水中分泌萜类化合物等，抑制浮游藻类的生长，这一现象体现了生态系统的信息传递能够_______。
（6）在污水处理过程中要控制进水口的污水流入速度，有利于_______，从而使出水口处的水质达到排放要求。
【答案】（1）①. 乙 ②. （含碳）有机物
（2）①. 呼吸作用以热能的形式散失的能量 ②. e-f
（3）①. 污水中有机物的能量及该系统中生产者固定的太阳能 ②. 分解者
（4）①. 水平 ②. 挺水植物在于藻类竞争阳光和无机盐的过程中占优势
（5）调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
（6）氧化塘中有机物被充分分解及无机盐被充分吸收
【分析】题图分析，图1中大气中的二氧化碳与乙之间是双向的，说明乙是生产者；乙和丙流向甲，说明甲为分解者；乙流向丙，说明丙为消费者。图2 中的各个营养级都有指向X的箭头，说明X表示呼吸作用以热能的形式散失的能量（呼吸消耗）。生长发育和繁殖的能量等于同化量-呼吸消耗的能量。
【解析】（1）由题图1可知，大气中的二氧化碳与乙之间是双向的，说明乙是生产者；乙和丙流向甲，说明甲为分解者；乙流向丙，说明丙为消费者。生态系统的主要成分是生产者，即为乙。碳元素在生物群落之间的传递形式以含碳有机物的形式传递，即碳元素从乙→丙的传递形式是含碳的有机物。
（2）图2中的各个营养级都有指向X的箭头，说明X表示呼吸作用以热能的形式散失的能量（呼吸消耗）。生长发育和繁殖的能量等于同化量-呼吸消耗的能量，e表示草鱼的同化量，f表示草鱼呼吸消耗的能量，因此草鱼用于生长发育和繁殖的能量最准确的表示为e-f。
（3） 流经该污水净化系统的总能量除了有该系统中生产者固定的太阳能还包括了污水中有机物的能量，在厌氧池处理过程中，污水中的有机物经多种微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨等物质，这些微生物可以将有机物分解为无机物，属于生态系统组成成分中的分解者。
（4） 氧化塘岸边、浅水区与中央深水区中生物分布的差异是池塘水平方向的分布差异，属于群落的水平结构。从种间关系角度分析，挺水植物减少了藻类的光照并与藻类竞争无机盐，可有效抑制藻类生长。
（5）氧化塘和植物床中的某些植物能向水中分泌萜类化合物等，抑制浮游藻类的生长，体现了生态系统的信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
（6）在污水处理过程中，为了使氧化塘中有机物被充分分解及无机盐被充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求，要控制进水口的污水流入速度。植物床中分解者消耗氧气少，且有大量生产者产生氧气，所以植物床中溶氧量比厌氧池高。
23. 紫杉醇是红豆杉属植物产生的次生代谢产物，能促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍肿瘤细胞的分裂直至死亡，目前在临床上已经广泛用于乳腺瘤等的治疗。科研小组设计了如图所示的实验流程：

（1）①为_______过程，_______是启动①②过程的关键激素。胚状体中出现不同类型细胞的根本原因是_______。
（2）下图是某生物兴趣小组设计的植物细胞悬浮培养装置，请同学们评议，下列评议合理的有_______

A. 实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织。制备悬浮细胞
B. 装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C. 装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D. 细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
（3）悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，结合材料分析其原因可能是_______。
（4）生物科研小组为探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，进行如下实验，请完成下表。
【答案】（1）①. 脱分化 ②. 生长素和细胞分裂素 ③. 基因的选择性表达 （2）ACD
（3）培养一段时间后， 培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂
（4）①. 杂菌污染 ②. 血清 ③. 乳腺癌细胞与培养液充分混匀 ④. 不同浓度的紫杉醇溶液 ⑤. 培养液
【分析】图中①为脱分化过程，②是再分化过程。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，从而去除细胞壁，制备悬浮细胞。
【解析】（1）图中①为脱分化过程，②是再分化过程，生长素和细胞分裂素是启动脱分化和再分化的关键激素。胚状体是愈伤组织分化的结果，其出现不同类型细胞的根本原因是基因的选择性表达。
（2） A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，从而去除细胞壁，制备悬浮细胞，A正确；
B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，不能同时作为排气管，B错误；
C、充气口通入气体同时可能发生杂菌污染，为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器， C正确；
D、温度的条件影响细胞生长、分裂，细胞培养时需要保证适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备，D正确。
故选ACD。
（3）悬浮培养时发现,即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，其原因是培养一段时间后， 培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂。
（4）动物细胞培养过程中除需要提供适应的营养条件外，还需防止①杂菌污染，故常在合成培养基中添加②血清等天然成分；将乳腺癌细胞培养至分裂高峰时，需要在37°C恒温CO2培养箱中晃动培养瓶，使③乳腺癌细胞与培养液充分混匀，继续培养；本实验的目的是探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，所以应在2～5号培养皿，分别加入④不同浓度的紫杉醇溶液，1号培养皿中加入⑤培养液（作为对照组）。
24. 质膜内在蛋白ZmPIPI；1（以下简称Z1） 是植物运输水分和CO2等物质的主要通道。为了研究干旱胁迫下Z1基因在玉米中的表达和调控情况（图1表示已知其中一条链的碱基序列），科研人员建构含有Z1基因的超表达载体（图2表示该载体的T-DNA序列），培育出了 Z1超表达植株。请回答下列问题。
（1）获取玉米Z1基因时，需要先从玉米叶片细胞中提取_____，再通过_____过程获得cDNA，进而通过PCR扩增Z1基因。PCR操作时，通常选择下列_____组合作为引物对。
A和
B.和
C.和
D.和
（2）根据基因表达载体的结构组成分析，图2中的 Ubiquitin和P35S是_____，其功能是_____。
（3）为检测Z1基因是否导入玉米细胞，可采用PCR技术对转基因玉米株系进行检测，并对PCR产物用电泳技术来鉴定。双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越_____。由图3电泳结果可知，_____号玉米株系含有目的基因。
注：1-5表示独立的转基因玉米株系，MK表示DNA分子量标准，PC表示含目的基因的质粒，WT表示野生型玉米
（4）为探究Z1转基因玉米的抗旱能力，对野生型玉米株系（WT株系）和Z1转基因玉米（Oe1-3株系）进行干旱处理后测定其地上部分的鲜重，分别计算其相对于正常条件下生长的野生型植株的地上部分生物量，结果如图4所示。图示结果说明_____。
（5）为进一步探究Z1基因在分子及细胞水平的作用机制，研究人员将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞，发现绿色荧光分布在细胞膜上；在图2的Ubiquitin下游连接GUS基因（表达产物可水解底物呈蓝色），发现蓝色主要分布在叶肉细胞中。请结合Z1蛋白的表达推测其作用机制是_____。
【答案】（1）①. 总 RNA ②. 逆转录/反转录 ③. B
（2）①. 启动子 ②. RNA 聚合酶识别和结合的序列，启动转录过程
（3）①. 慢 ②. 1-4（或“1、2、3、4”）
（4）干旱处理会降低野生型玉米地上部分鲜重，而超表达Z1基因能够增加玉米地上部分鲜重，增强玉米植株对干旱胁迫的耐性
（5）Z1 蛋白可被转运至叶肉细胞的细胞膜，促进对二氧化碳的运输和利用，提高玉米的光合活力
【分析】PCR技术可特异性的扩增DNA片段，关键在于引物可以和特定DNA片段的3'端特异性结合，使Taq酶沿引物的3'端延伸子链。基因表达载体一般包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点等元件。
【解析】（1）cDNA特指在体外经过逆转录后与RNA互补的DNA链，获得cDNA时，应从玉米叶片细胞中提取总RNA，再通过逆转录过程获得cDNA，进而通过PCR扩增Z1基因。图1所示碱基序列磷酸端为5'端，羟基端为3'端，在进行PCR操作时，引物应和模板链的3'端根据碱基互补配对原则结合，通常选择5'-TCTGTTGAAT-3'和5'-CTTGGATGAT-3'作为引物对，B正确，ACD错误。
（2）图2中的Ubiquitin和P35S位于目的基因的上游，应是RNA聚合酶结合位点，即启动子，可启动转录过程。
（3）琼脂糖凝胶电泳是一种常用的分离和纯化DNA的技术，其原理基于DNA分子的大小、构型以及琼脂糖凝胶的浓度等因素，在琼脂糖凝胶中，DNA分子的迁移速率与其分子量对数成反比，因此双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越慢。由图3电泳结果可知，1-4 号玉米株系和含有目的基因的质粒经PCR后的电泳产物含有片段，说明1-4 号玉米株系含有目的基因。
（4）据图可知，在干旱条件下，与正常条件下生长的野生型植株相比较，转基因玉米株系相对地上部分生物量降低较少，野生型降低较多，说明干旱处理会降低玉米地上部分鲜重，而超表达Z1基因能够增强玉米植株对干旱胁迫的耐性。
（5）将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞,发现绿色荧光分布在细胞膜上，说明Z1基因表达的蛋白分布在细胞膜上；在图2的Ubiquitin下游连接GUS基因（表达产物可水解底物呈蓝色），发现蓝色主要分布在叶肉细胞中，说明Z1基因主要在叶肉细胞中表达。综上分析可知，Z1蛋白可被转运至细胞膜上，可提高玉米植株的光合活力，推测其促进对二氧化碳的运输和利用。
实验目的
实验操作
制备药剂
取适量紫杉醇溶于DMSO溶剂中制成母液，并进行梯度稀释。
供给乳腺癌细胞存活必需的营养等条件，同时防止培养过程中①______
用蒸馏水、无机盐、葡萄糖、氨基酸及促生长因子等制备合成培养基，还需添加适量的②______等天然成分、同时要添加适量的青霉素、链霉素。
乳腺癌细胞培养
将培养瓶置于37℃恒温培养箱中培养24小时，水平晃动培养瓶，使③______，再继续培养48小时。
实验分组处理
取2～5号培养皿，分别加入④______，1号培养皿中加入⑤______。置于培养箱中继续培养。
检测结果
24h后检测各培养皿中乳腺癌细胞的存活率。