吉林省延边朝鲜族自治州延吉市高三模拟预测生物试卷（解析版）

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1. 图所示为水分子结构示意图，根据所学知识判断，下列正确的是（ ）

A. 水之所以是良好的溶剂，是因为结构①这种弱引力的存在
B. 结构②使水分子成为极性分子，从而使水具有较高的比热容
C. 线粒体基质、叶绿体基质、细胞核等场所均有水的生成
D. 细胞中结合水的含量是不断变化的，结合水越多，细胞代谢越旺盛
【答案】C
【分析】自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水，其主要功能是：（1）细胞内良好的溶剂；（2）细胞内的生化反应需要水的参与；（3）多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；（4）运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。
结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。
代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。
【详解】A、①是氢键，由于氢键这种弱引力的存在，使得水在常温下具有流动性、具有较高比热容的根本原因，A错误；
B、②是共价键，氢、氧原子对电子的吸引能力不同，使得水分子具有不对称性，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，使水成为良好的溶剂，B错误；
C、线粒体基质、叶绿体基质、细胞核内有核酸，核苷酸通过脱水缩合形成核酸，C正确；
D、细胞中自由水的含量是不断变化的，自由水所占比例越大，细胞代谢越旺盛，D错误。
故选C。
2. 机体内过量的铜能引发程序性细胞死亡（简称“铜死亡”），其机制为：铜离子通过与脂酰化蛋白结合，诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能，从而促进细胞发生铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程，它的低表达会促进癌症的发生、发展。下列叙述正确的是（ ）
A. 在细胞中，大量元素铜主要以离子的形式存在
B. 铜死亡属于细胞坏死，受环境因素影响
C. 癌细胞发生铜死亡可能与其线粒体氧化分解葡萄糖的效率低有关
D. FDX1基因与细胞癌变有关，属于抑癌基因
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是指在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、在细胞中，微量元素铜主要以无机盐的形式存在，或者说离子形式，A错误；
B、题意显示，机体内过量的铜能引发程序性细胞死亡，因此，铜死亡属于细胞凋亡，也受环境因素影响，B错误；
C、铜离子通过与脂酰化蛋白结合，诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能，从而促进细胞发生铜死亡，癌细胞发生铜死亡可能与细胞中能量供应中断有关，线粒体不能直接氧化分解葡萄糖，C错误；
D、研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程，它的低表达会促进癌症的发生、发展，据此可推测，FDX1基因与细胞癌变有关，属于抑癌基因，D正确。
故选D。
3. 实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述正确的是（ ）
A. 用高倍显微镜观察细胞质流动的实验中，光照和温度不会影响实验
B. 蛋白质鉴定实验中，双缩脲试剂A液和B液需混合后加入组织样液
C. 观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片
D. 证明DNA半保留复制的实验中，利用了同位素15N的放射性
【答案】C
【分析】在生物实验中，一般显色反应的实验选材的原则为无色或浅色。斐林试剂在使用时，需要将氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合后使用，并且需要现配现用；而双缩脲试剂要先加入A液摇匀后，再加入B液。
【详解】A、用高倍显微镜观察细胞质流动的实验中，光照和温度会影响实验，A错误；
B、蛋白质鉴定实验中，先加入双缩脲试剂A液然后再加入B液，B错误；
C、观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片，C正确；
D、15N是稳定同位素，不具有放射性，D错误。
故选C。
4. 某实验小组探究不同因素对家兔尿量的影响，将三组生理状况相同的家兔麻醉后固定于手术台上，首先记录一定时间内各组家兔的正常尿量，接下来分别从股静脉输液给药后记录一定时间内各组家兔的尿量，结果如表所示。已知血容量（参与循环的血量）会影响抗利尿激素的分泌。下列相关叙述正确的是（ ）
注：速尿通过抑制肾小管髓袢厚壁段对Na+、CI－的主动重吸收，导致肾小管管腔液的Na+、CI－浓度升高
A. A组实验后尿量增大，与注入溶液后血浆渗透压降低有关
B. 根据实验结果推测，血容量增多会导致抗利尿激素分泌增多
C. 速尿会使肾小管两侧渗透压梯度降低，导致其对水的重吸收减少
D. 为使本实验更严谨，还需再设置一组不进行注射的对照组
【答案】C
【分析】据图分析：注射NaCl溶液和速尿溶液，家兔的尿量均会上升；注射抗利尿激素后，家兔尿量反而下降。
【详解】A、0.9%的NaCl溶液是生理盐水，其渗透压与血浆渗透压相等。向家兔静脉输入20.0mL的0.9%NaCl溶液后，血浆渗透压基本不变，而实验后尿量增大是因为输入溶液使血容量增加，导致抗利尿激素分泌减少，肾小管和集合管对水的重吸收减少，尿量增多，并非血浆渗透压降低，A错误；
B、A组注射生理盐水后循环血量增加，导致抗利尿激素（血管升压素）分泌减少，尿量增加，B错误；
C、速尿导致肾小管管腔液的Na+、Cl-浓度升高，肾小管两侧渗透压梯度降低，导致机体通过被动运输对水重吸收量减少，C正确；
D、本实验还需再设置一组只麻醉不进行注射的对照组，D错误。
故选C。
5. 2024年诺贝尔生理或医学奖揭晓，美国两位学者因在微小单链核糖核酸（miRNA）领域的开创性发现而荣获殊荣。他们研究突变秀丽杆线虫的 Lin-4基因，发现该基因不编码蛋白质，编码产物是 Lin-4miRNA，可以通过调控 Lin-14基因表达调控幼虫的正常发育模式。此外，他们还发现 miRNA能够抑制肿瘤细胞的生长。这一发现对于理解基因表达调控机制具有重要意义，也为肿瘤的治疗提供了新的思路。Lin-4基因表达与对 Lin-14基因的调控如下图所示，下列说法正确的有（ ）
A. miRNA的基本单位是核糖核苷酸，miRNA中的每个磷酸均可以连接两个核糖
B. 肿瘤细胞体积小，细胞核大，代谢特别旺盛，胞内所有的蛋白质含量都增加
C. 细胞中原癌基因一旦突变或者过量表达而导致相应蛋白质活性过弱，就可能引起细胞癌变
D. 医学中可能会利用 miRNA与肿瘤细胞中相应的mRNA 配对特性治疗癌症
【答案】D
【分析】题图分析，图中①表示转录过程；②表示miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程；miRNA与Lin-14mRNA部分配对，使其翻译受阻。
【详解】A、miRNA的基本单位确实是核糖核苷酸，但每个磷酸基团可以连接一个核糖，或者两个核糖，A错误；
B、虽然肿瘤细胞通常代谢旺盛，但并不是所有蛋白质含量都增加，有些蛋白质的含量可能会减少，B错误；
C、原癌基因的突变或过量表达通常会导致相应蛋白质活性过强，从而引起细胞癌变，而不是过弱，C错误；
D、miRNA可以通过与肿瘤细胞中的mRNA配对，抑制其翻译，从而调控基因表达，这是一种潜在的癌症治疗方法，D正确。
故选D。
6. 如图表示细胞分裂中染色体互换形成不同配子类型的过程。下列有关该过程的叙述中，错误的是（ ）
A. 属于基因重组，可能会使子代出现变异
B. 发生在形成配子的过程中
C. 发生在同源染色体上的非姐妹染色单体之间
D. 导致染色单体上的等位基因重组
【答案】D
【分析】基因重组：
概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合；
类型：（1）自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；（2）交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组；
意义：（1）形成生物多样性的重要原因之一；（2）是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
【详解】A、图中染色体为同源染色体，发生了交叉互换，属于基因重组，可能会使子代出现变异，A正确；
B、交叉互换发生形成配子的过程中，即减数第一次分裂前期，B正确；
C、交叉互换发生在同源染色体上非姐妹染色单体之间，C正确；
D、导致染色单体上的非等位基因重组，D错误。
故选D。
7. 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，下列生产实践活动主要利用了生态位原理的是（ ）
A. 玉米与大豆间作，提高了单位面积产量
B. 麸皮喂猪，猪粪发酵产沼气，沼渣养鱼
C. 中等强度捕捞有利于持续获得较大的鱼产量
D. 适时排水、中耕松土，有利于水稻的生长和增产
【答案】A
【分析】生态位是指一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系和作用。不同生物的生态位不同，可以充分利用资源和空间。群落中的种间竞争出现在生态位比较近的种群之间，生态位较近的种群对资源和空间的需求相同点更多。
【详解】A、玉米与大豆间作，玉米植株较高，能充分利用上层光照，而大豆植株较矮，可利用下层光照，二者地上部分占据不同空间生态位；同时，大豆根瘤菌能固氮，可为玉米提供氮素营养，它们在养分获取等方面也存在差异。这种种植方式充分利用了不同生物在空间和养分等生态位上的差异，提高了单位面积产量，主要利用了生态位原理，A正确；
B、麸皮喂猪，猪粪发酵产沼气，沼渣养鱼，这一过程主要体现的是物质的循环利用，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，主要利用的是物质循环和能量多级利用原理，B错误；
C、中等强度捕捞有利于持续获得较大的鱼产量，是基于种群数量增长的“S”型曲线原理，使鱼种群数量保持在K/2附近，此时种群增长速率最快，主要考虑的是种群数量增长规律，C错误；
D、适时排水、中耕松土，有利于水稻的生长和增产，主要是为了改善土壤的通气状况，促进水稻根系的有氧呼吸，为根系吸收矿质元素等生命活动提供能量等，主要利用的是细胞呼吸原理，D错误。
故选A。
8. 研究发现低氮高盐可促进碱蓬根系对的吸收，跨质膜向胞质运输主要依靠质膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT）介导，NRT是H+/ 同向转运体，运输机制如图所示。液泡膜上的H+/ 反向转运体在H+浓度梯度驱动下，将运入液泡。下列说法错误的是（ ）
A. 碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程需要间接消耗细胞中的ATP
B. 碱蓬根细胞吸收的可用于合成蛋白质、核酸、磷脂等生物大分子
C. 利用ATPase抑制剂处理碱蓬根部，根细胞吸收的速率会降低
D. 液泡的pH值低于细胞质基质，液泡吸收无机盐离子有利于细胞保持坚挺
【答案】B
【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输，该运输方式的特点是：从低浓度一侧运输到高浓度一 侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、从图中可知，质膜上的ATPase将细胞内的H+逆浓度梯度转运到细胞外，消耗ATP，形成H+的浓度梯度。NRT是H+/NO3− 同向转运体，NO3−和H+一起进入细胞，H+顺浓度梯度进入细胞，NO3−的吸收利用了H+浓度梯度的势能，所以碱蓬根细胞通过NRT吸收NO3−的过程间接消耗了细胞中的ATP，A正确；
B、蛋白质的基本组成元素有C、H、O、N等，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，碱蓬根细胞吸收的NO3−可用于合成蛋白质、核酸等生物大分子，但磷脂不属于生物大分子，B错误；
C、ATPase抑制剂处理碱蓬根部，会抑制ATPase的活性，使得H+ 不能逆浓度梯度运出细胞，无法形成H+浓度梯度，NRT介导的NO3−吸收过程依赖H+浓度梯度，所以根细胞吸收NO3−的速率会降低，C正确；
D、液泡膜上的H+/NO3−反向转运体在H+ 浓度梯度驱动下将NO3−运入液泡，说明液泡中H+浓度高，即液泡的pH值低于细胞质基质。液泡吸收无机盐离子，使细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，有利于细胞保持坚挺，D正确。
故选B。
9. 苹果醋中的酸性成分可以刺激胃部分泌更多的胃酸，还能促进胃肠蠕动增强，有助于食物的消化。制作苹果醋的两条途径如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 生物A和生物C都没有以核膜为界的细胞核
B. 反应①和反应③过程中都有CO2产生
C. 由反应①到反应②需要降低温度并改善通气状况
D. 胃肠蠕动增强与交感神经活动占据优势有关
【答案】B
【分析】副交感神经的主要功能是使瞳孔缩小，心跳减慢，皮肤和内脏血管舒张，小支气管收缩，胃肠蠕动加强，括约肌松弛，唾液分泌增多等。副交感神经和交感神经两者在机能上一般相反，有相互拮抗作用。
【详解】A、生物A是酵母菌，为真核生物，有核膜，生物C是醋酸菌，为原核生物，无核膜，A错误；
B、反应①是酒精发酵，有CO2产生，反应③是以糖源为原料的醋酸发酵，也有CO2产生，B正确；
C、果酒发酵的适宜温度为25到30摄氏度，果醋发酵的适宜温度为30到35摄氏度，且醋酸菌为需氧型生物。故由反应①到反应②需要升高温度并改善通气状况，C错误；
D、胃肠蠕动增强与副交感神经活动占据优势有关，D错误。
故选B。
10. 科学家通过研究种间捕食关系，构建了捕食者一猎物模型，如图甲所示（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势）；图乙为相应的种群数量变化曲线。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 图乙中P为猎物的种群数量，N为捕食者的种群数量
B. 图甲中①②③④种群数量变化与图乙中abcd依次对应
C. 图甲模型分析，图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N2和P3
D. 图甲模型属于物理模型，该曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节
【答案】B
【分析】（1）据图甲分析，猎物数量在N2处上下波动，所以猎物K值为N2，捕食者数量在P2处上下波动，所以捕食者K值为P2；当被捕食者的数量上升时，捕食者由于食物充足，其数量也会随之上升，而捕食者数量增加后，对猎物的捕食量增加，所以猎物的数量会下降，这是一种负反馈调节过程。种群数量保持平衡说明生态系统存在反馈调节。（2）根据图乙判断关于捕食坐标曲线中捕食者与猎物的判定：从变化趋势看，先到波峰的为猎物（被捕食者），后达到波峰的为捕食者，即猎物的变化在先，捕食者变化在后。
【详解】A、数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化，属于捕食关系，因此乙图中P为捕食者的种群数量，N为猎物的种群数量，A错误；
B、甲图中①区域表示猎物种群数量增加引起捕食者的种群数量增加，对应乙图中a；②区域捕食者数量增加，使得猎物种群数量减少，对应乙图中b，③区域表示猎物种群数量减少引起捕食者的种群数量减少，对于乙图中c；④区域捕食者种群数量减少，引起猎物的种群数量增加，对应乙图中d，B正确；
C、分析该模型，如果捕食者数量下降到某一阈值以下，猎物数量种数量就上升，而捕食者数量如果增多，猎物种数量就下降，反之，如果猎物数量上升到某一阀值，捕食者数量就增多，而猎物种数量如果很少，捕食者数量就下降，则猎物用N表示，捕食者用P表示。且物数量在N2处上下波动，所以猎物K值为N2，捕食者数量在P2处上下波动，所以捕食者K值为P2，C错误；
D、甲图模型是对种群的数量进行的统计，描绘曲线反应种群数量的变化趋势，属于数学模型，D错误。
故选B。
11. 抑郁症的病因尚不清楚。世界卫生组织(WHO)预测，2030年抑郁症将成为全球疾病负担第一位的疾病。已知外侧缰核(LHb)通过调节“奖赏”脑区的活动影响5-HT(5-羟色胺)的合成。在压力和恐惧等刺激下，LHb神经元会发放连续高频的动作电位，对下游“奖赏”脑区产生抑制，从而使人出现抑郁情绪，部分机制如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 抑郁症患者的LHb神经元的放电频率比正常人慢
B. LHb输出增强通过提高“奖赏”脑区神经元的阈电位抑制其兴奋性
C. 氯胺酮是一种抗抑郁的药物，其作用机制是抑制NMDAR和T型钙通道减少Ca2+进入细胞，从而解除对下游奖赏脑区产生的抑制
D. 压力、消极刺激后，患者的T型钙通道被激活，随着细胞内Ca2+增多，细胞表现为簇状放电，激活下游的奖赏中心而引起抑郁
【答案】C
【分析】分析题图：LHb神经元胞体表面存在NMDAR和T型钙通道，正常状态下二者均处于关闭状态，细胞表现为单个放电；当压力、消极刺激后，NMDAR和T型钙通道被激活，钙离子内流，细胞内钙离子增多，细胞表现为簇状放电，进而输出增强，对下游的奖赏中心过度抑制而引起抑郁。
【详解】A、由题图可知，抑郁症患者的LHb神经元的放电频率比正常人高而形成簇状放电，A错误；
B、LHb可能通过增强突触后神经元的静息电位而抑制其兴奋性，不会改变“奖赏”脑区神经元的阈电位，B错误；
CD、正常状态下，LHb神经元胞体表面的NMDAR和T型钙通道均处于关闭状态，细胞表现为单个放电。当压力、消极刺激后，NMDAR和T型钙通道被激活，钙离子内流，细胞内钙离子增多，细胞表现为簇状放电，进而输出增强，对下游的奖赏中心过度抑制而引起抑郁。C正确，D错误。
故选C。
12. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，与特定分子结合后，能抑制T细胞活性甚至使T细胞凋亡，从而使机体肿瘤细胞免受T细胞攻击。抗CTLA-4或抗PD-1的单克隆抗体有较好的抗肿瘤效果。科研人员将两种不同的杂交瘤细胞融合得到双杂交瘤细胞（能够悬浮在液体培养基中生长繁殖），可以从培养液中筛选出同时抗CTLA-4和PD-1的双特异性抗体（如图），实验显示疗效更好。下列叙述正确的是（ ）
A. 双杂交瘤细胞需要CTLA-4和PD-1刺激，才能产生双特异性抗体
B. 双特异性抗体与肿瘤细胞的结合具有更强的特异性，从而减少副作用
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理
D. 双特异性抗体可以靶向作用两种受体分子，增强细胞免疫达到更好的抗肿瘤效果
【答案】D
【分析】单克隆抗体的制备过程：①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；④进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其注入小鼠腹腔中培养，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，无需接触抗原就能产生双特异性抗体，A错误；
B、由题意可知：CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，双克隆抗体应该与T细胞结合，而不是肿瘤细胞，B错误；
C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞，细胞之间并未接触，若要传代培养，细胞培养液直接离心，去除上清液培养基，加入新鲜培养基即可，不用胰蛋白酶处理，C错误；
D、根据抗原-抗体特异性结合的原理可知，双特异性抗体可靶向作用于T细胞表面的CTLA-4和PD-1，避免这两类受体分子与特定分子结合后抑制T细胞活性甚至使T细胞凋亡，增强细胞免疫达到更好的抗肿瘤效果，D正确。
故选D。
13. 切除尖端的胚芽鞘的生长速度随时间变化如下图所示。研究人员提出假说：在105 min后，去除尖端的胚芽鞘的顶端开始具有尖端的功能。以105 min后去除尖端的胚芽鞘为实验材料进行实验，不能支持该假说的实验是（ ）

A. 单侧光照射时，胚芽鞘向光弯曲生长
B. 将胚芽鞘置于黑暗中，胚芽鞘直立生长
C. 再次切下顶端并移到胚芽鞘切口的一侧，胚芽鞘向对侧弯曲生长
D. 将接触过再次切下的顶端的琼脂块放在切去顶端的胚芽鞘上，胚芽鞘恢复原有生长速度
【答案】B
【分析】植物的茎具有向光性，感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端，而向光弯曲生长的部位在尖端下面一段。胚芽鞘尖端能够产生生长素，从尖端运输到下部，能促进下部的生长。单侧光对于生长素的合成没有影响，但是影响生长素的运输。题干中去除尖端的胚芽鞘的顶端开始具有尖端的功能，实质上指保留了生长素。
【详解】A、 单侧光引起生长素分布不均，使向光的一侧生长素分布少，背光的一侧生长素分布多，导致向光一侧生长慢，背光一侧生长快，因而向光弯曲生长，感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端，支持该假说，A错误；
B、单侧光对于生长素的合成没有影响，但是影响生长素的运输和分布情况，将胚芽鞘置于黑暗中，生长素在胚芽鞘体内分布均匀，将直立生长，没有体现尖端的特性，不支持该假说，B正确；
C、再次切下顶端并移到胚芽鞘切口的一侧，生长素向下运输，生长素分布不均匀，促进胚芽鞘生长，向对侧弯曲生长，直接支持去除尖端的胚芽鞘的顶端开始具有尖端的功能，C错误；
D、将接触过再次切下的顶端的琼脂块放在切去顶端的胚芽鞘上，说明生长素转移到了琼脂块里面，琼脂块中的生长素仍然可以发挥作用，胚芽鞘恢复原有生长速度，支持该假说，D错误。
故选B。
14. 退化演替是指由于人为或者自然原因使群落发生与原来演替方向相反的现象。自上个世纪80年代以来，我国北方某高寒草甸出现了退化演替的现象，如图是生态学家测定该高寒草甸总地上生物量的变化图。下列叙述错误的是（ ）

A. 该草甸群落总地上生物量呈现先下降后上升的变化趋势
B. 该草甸群落禾本科和莎草科的优势逐渐被其他植物取代
C. 该演替的最终结果有利于促进放牧动物种群数量的增加
D. 高强度放牧可能是导致该草甸群落出现退化演替的原因
【答案】C
【分析】随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替，初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替，次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
【详解】A、从图中可以明显看出，草甸群落总地上生物量的曲线是先下降后上升的，所以该草甸群落总地上生物量呈现先下降后上升的变化趋势，A正确；
B、图中禾本科、莎草科牧草总地上生物量持续下降，说明其优势逐渐被其他植物取代，B正确；
C、因为该草甸出现了退化演替，总地上生物量有下降过程，这意味着可供放牧动物食用的物质减少，不利于放牧动物种群数量的增加，C错误；
D、高强度放牧属于人为因素，可能会使群落发生与原来演替方向相反的退化演替现象，D正确。
故选C。
15. 谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，发酵工程中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. 利用谷氨酸棒状杆菌进行发酵，其中心环节是发酵罐内发酵
B. 发酵初期控制pH为7.0，后调为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，采用适当的提取、分离和纯化措施可获得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。
发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
产品不同，分离提纯的方法一般不同。
（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。
（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
发酵过程般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、利用谷氨酸棒状杆菌进行发酵，其中心环节是发酵罐内发酵，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，反而降低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。
二、不定项选择题（本题共5小题，每题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，选对但不全得1分，有选错的得0分。）
16. 基因Bax和Bcl—2会影响细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞衰老和凋亡既受遗传信息的调控又受环境因素的影响
B. 无功能siRNA干扰对照组能排除siRNA本身对实验结果的影响
C. TRPM7基因对Bax、Bcl—2基因表达的影响分别是抑制、促进
D. 从功能上分析Bax基因属于原癌基因、Bcl—2基因属于抑癌基因
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞衰老和凋亡是细胞正常的生命历程，既受遗传信息（基因）的调控，也受环境因素的影响，比如一些化学物质、辐射等环境因素都可能影响细胞衰老和凋亡的进程，A正确；
B、在实验中设置无功能siRNA干扰对照组，其目的是排除siRNA本身（除了对TRPM7基因表达的干扰作用外）对实验结果可能产生的影响，这样可以更准确地判断是TRPM7基因表达降低导致的实验结果变化，还是siRNA其他方面的作用引起的，B正确；
CD、利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达后，Bax基因表达量增加、Bcl—2基因表达量降低，说明TRPM7能抑制Bax基因表达、促进Bcl—2基因表达；同时细胞凋亡率明显提高，说明Bax基因能促进细胞凋亡，属于抑癌基因，Bcl—2基因能抑制凋亡，属于原癌基因，C正确、D错误。
故选D。
17. 科研人员筛选抗链霉素的大肠杆菌突变株的实验过程如下：
①将灭菌的空培养皿斜放（一边垫起），倒入10 mL不含药物的底层培养基（如图甲所示）
②待培养基凝固后将培养皿平放，再倒入10 mL含有链霉素的上层培养基，使其迅速冷却（如图乙所示）
③将经诱变处理后的大肠杆菌悬液0.1 mL接种到图乙所示平板上
④将平板倒置于恒温培养箱中培养2天，观察平板上大肠杆菌的生长情况
下列叙述正确的是（ ）
A. 可采用高压蒸汽灭菌法对培养皿和培养基灭菌
B. 随着图乙中箭头方向，平板上所含链霉素的量逐渐增大
C. 据图丙可知，科研人员利用涂布器将大肠杆菌悬液接种于平板上
D. 选择图丙平板上1～2个生长在平板左侧的单个菌落继续培养
【答案】ABC
【分析】培养基从用途上分为鉴别培养基和选择培养基，这两种用途的培养基通常都是固体培养基，需要在培养基中加入起凝固作用的琼脂。鉴别培养基是用于鉴定特定菌种是否存在的培养基，如鉴别大肠杆菌需要在培养基中加入伊红美蓝，如果出现黑色菌落，则说明存在大肠杆菌菌落；选择培养基是用于筛选所需类型的培养基，如为了筛选到抗链霉素的大肠杆菌突变株，需要在培养基中加入起选择作用链霉素。根据题干中操作方法，如果能在较高浓度链霉素的培养基中形成菌落则为抗链霉素的菌株。
【详解】A、高压蒸汽灭菌，不仅可杀死一般的细菌、真菌等微生物，对芽孢、孢子也有杀灭效果，可采用高压蒸汽灭菌法对培养皿和培养基灭菌，A正确；
B、随着图乙中箭头方向，乙图中右侧链霉素浓度越来越大， 平板上所含链霉素的量逐渐增大，B正确；
C、稀释涂布平板法是将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，据图丙可知，科研人员利用涂布器将大肠杆菌悬液接种于平板上，C正确；
D、图丙平板从左侧到右侧链霉素的浓度逐渐增大，生长在偏右侧的大肠杆菌菌落的抗药性强，因此应选择图丙平板上1～2个生长在平板偏右侧的单个菌落继续培养，D错误。
故选ABC。
18. 科学家在研究“S”形种群增长模型的过程中不断改进，引入种群增长所必需的起始数量M这一系数。下图为改进前后种群大小与种群增长率的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 模型改进前，种群增长率在种群数量较低时较大，且随种群数量增大而减小
B. 模型改进后，种群保持在N所对应的数量时，有利于持续获得最大的捕获量
C. M点时，种群增长率为0，当种群大于或小于M时，种群数量都会远离M
D. 种群增长需要一定的起始密度，可能与有效地寻找配偶和逃避敌害有关
【答案】ACD
【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、从改进前的曲线可以看出，种群增长率在种群数量较低时较大，且随种群数量增大而减小，A 正确；
B、模型改进后，K点时增长率为零，对应的种群 数量为环境容纳量，据图可知，N点对应的种群数量小 于K/2，所以不能持续获得最大的捕获量，B错误；
C、 M点时，种群增长率为0，当种群数量小于M时，种群 数量低，增长率为负值，趋于灭亡，远离M;当种群数量 大于M时，增长率大于0，种群数量增加，远离M，C正确；
D、适宜的种群密度对于种群中的个体寻找配偶和 逃避敌害是必不可少的，故种群增长需要一定的起始密度，D正确。
故选ACD。
19. 流行性乙型脑炎（简称乙脑）的病原体为乙脑病毒，大都在10岁以下儿童中发病，减毒乙脑疫苗在8月龄、2周岁各接种1剂。下图表示某幼儿脑细胞受到乙脑病毒攻击后发生的部分免疫反应，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 细胞1和细胞9均具有摄取和呈递抗原的功能
B. 细胞2和细胞8分泌的物质均作为信号分子与受体结合发挥作用
C. 8个月和2周岁注射乙脑疫苗，机体产生的免疫应答存在差异
D. 游离的乙脑病毒可刺激细胞2和细胞9并使二者表面的某些分子发生变化
【答案】AB
【分析】疫苗是一种用于预防传染病的生物制品，通过模拟病原体进入人体，刺激机体产生免疫力，从而达到预防疾病的目的。疫苗的作用机制主要是通过模拟病原体进入人体，刺激机体免疫系统产生特异性抗体和细胞免疫反应，从而达到预防疾病的目的。当疫苗接种到人体后，免疫系统会识别疫苗中的抗原成分，并产生相应的抗体和记忆细胞。当机体再次接触到相同的病原体时，记忆细胞会迅速增殖并分化为效应细胞，产生大量的抗体来消灭病原体，从而防止疾病的发生。
【详解】A、细胞1是吞噬细胞，细胞9是靶细胞，靶细胞不具有摄取和呈递抗原的功能，A错误；
B、细胞2是辅助性T细胞，其分泌的细胞因子作为信号分子与受体结合发挥作用；细胞8是浆细胞，其分泌的抗体可以与抗原结合，而不是作为信号分子与受体结合发挥作用，B错误；
C、8个月时初次注射乙脑疫苗，机体发生初次免疫应答；2周岁时再次注射乙脑疫苗，机体会发生二次免疫应答，二次免疫应答比初次免疫应答更迅速、更强烈，所以机体产生的免疫应答存在差异，C正确；
D、游离的乙脑病毒可作为抗原刺激细胞2辅助性T细胞和细胞9抗原呈递细胞，使二者表面的某些分子发生变化，D正确。
故选AB。
20. 图甲为某家系中某种单基因遗传病（相关基因用A/a表示）的遗传系谱图，图乙为此家系中，部分个体用限制酶P处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳的结果。已知X代表的个体标签丢失。不考虑变异，下列分析不正确的是（ ）
A. Ⅱ1产生的次级卵母细胞中含有的基因A个数可能有0、1、2
B. X电泳结果的标签丢失，推测X可能是图甲中的Ⅱ2
C. 若Ⅲ3为正常女孩，相关基因经过酶切、电泳后将产生2种条带
D. Ⅲ4基因电泳的11.5kb片段来自Ⅱ4，6.5kb和5.0kb片段来自Ⅱ3
【答案】ABC
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）；（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、图甲中Ⅰ1和Ⅰ2为正常个体，子女中Ⅱ4为患者，所以该病为隐性遗传病，相关基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，无论相关基因位于常染色体还是X染色体上，Ⅰ1均为杂合子，Ⅰ2一定含有正常基因，结合图乙中Ⅰ1和Ⅰ2的电泳条带可知，Ⅰ2不含致病基因，即图中患病基因对应的条带为11.5kb条带，6.5kb和5.0kb条带对应正常基因被酶切后的两个片段，因此该遗传病为X染色体隐性遗传病，则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为XAXa、XAY，不考虑其他变异，Ⅱ1的基因型为XAXa产生的次级卵母细胞中含有的基因A个数可能有0、2，A错误；
B、X电泳结果只有11.5kb条带，即只含有a基因，而Ⅱ2的基因型XAY，B错误；
C、Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为XAXa，XAY，若为正常女孩，基因型为XAXa、XAXA，相关基因经过酶切、电泳后将产生3或2条种条带，C错误；
D、Ⅲ 4 基因型XAXa，患病基因a对应的条带为11.5kb条带，来自父亲XaY，6.5kb和5.0kb条带对应正常基因A被酶切后的两个片段，来自母亲Ⅱ 3XAXa，D正确。
故选ABC。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、非选择题（共5小题，共55分）
21. 辽南地区是我国苹果的主要产区之一，深入研究氮肥用量和施用时间等因素对苹果树光合速率的影响，可为当地苹果生产中合理施肥提供科学依据。科研人员以红富士苹果树为实验材料进行了相关实验，实验处理及部分结果如表所示。
注：“K”“P”：“K”下方数字为每667m2的纯氮量、纯磷量和纯钾量（kg）；施肥时间为春季苹果树萌芽前。
（1）实验中对照组的处理应为_______。相关实验结果测定时，除有机物的积累速率还可以测定单位时间单位面积内_______（答出两点）代表植物净光合速率。硝酸还原酶时植物氮元素同化的关键酶，其可以利用细胞呼吸产生的_______，将硝酸盐还原为亚硝酸盐。
（2）根据实验数据分析，合理施加氮肥能够提高叶绿素相对含量，从而提高苹果树_______的能力。同时氮元素被同化后还可以为C3的还原提供更多的_________和酶，提高暗反应速率，进而提高苹果树的光合速率。
（3）在此实验基础上，为进一步确定合理的施肥方案，请提出实验设计思路：_______。
【答案】（1）①. N0P40K40 ②. 单位时间、单位面积内O2的释放量或单位时间、单位面积内CO2的吸收量 ③. NADH
（2）①. 吸收、传递和转化光能 ②. ATP 、NADPH
（3）在苹果树发育的不同时期进行施肥，测定相关指标，确定施肥的最佳时期
【分析】研究氮肥用量和施用时间等因素对苹果树光合速率的影响，所以实验自变量是氮肥用量和施肥时间，因变量是植物光合作用速率。
【解析】（1）该实验的自变量是氮肥施用量,所以实验中对照组的处理应为不施氮肥，即N0P40K40，植物净光合速率可用有机物积累速率，单位时间、单位面积内O2的释放量或单位时间、单位面积内CO2的吸收量来表示。硝酸还原酶可利用细胞呼吸产生的还原剂NADH(还原型辅酶Ⅰ) ，将硝酸盐还原为亚硝酸盐。
（2）由题表可知,合理施加氮肥能提高叶绿素的相对含量,从而提高苹果树的光反应速率,即苹果树吸收、传递和转化光能的能力。同时氮元素被同化后还可为C3的还原提供更多的ATP 、NADPH(二者都含有N元素)和酶，提高暗反应速率，进而提高苹果树的光合速率。
（3）实验目的要探究施用时间等因素对苹果树光合速率的影响，所以在苹果树发育的不同时期进行施肥，测定相关指标，确定施肥的最佳时期。
22. 图1为某条小河流从高山湖泊进入大河的示意图，其中某蚕丝加工厂的有机污染物会向A河段排放。图2是A河段的处理设施图。结合所学知识，回答下列问题：
注：海马齿是一种有发达根系的植物，这些根系能为微生物提供生存场所。
（1）河水中的有机污染物属于生态系统组成成分中的______________。高山、河流、村庄在生物种类上的差异属于群落空间结构中的______________结构。尾水处理系统中的因素，如水温、盐度、pH等，在各采样点间差异小，且在各月份间相对稳定，对海马齿种群来说，这些因素属于______________（填“密度”或“非密度”）制约因素。
（2）蚕丝加工厂排出的尾水首先经过滤池进行粗过滤；再进入海马齿浮床中，若要保证污水净化效果，则流入该处理设施的废水不能过量，说明生态系统的______________是有一定限度的。利用工厂化河水循环养殖尾水处理系统能减轻水体富营养化，该系统对有机物具有净化作用，其主要原因可能是______________。
（3）为了保证污水净化效果，科研人员向海马齿净化池、二沉池中引入了挺水植物、鲢鱼、鳙鱼等鱼类，通过相互之间的种间竞争和捕食关系自发构成有序的整体，这主要体现了生态工程的______________原理。在上述基础上，相关部门还进一步建立了一个集污水净化、休闲、蓄洪防旱为一体的新型人工生态系统，这主要体现了生物多样性的______________价值。
（4）图1中B河段地理位置独特，土壤肥沃，物种丰富，含氧量高，是典型的稻渔混养模式示范区。为探究增加养殖品种和密度对产量和生态效益的影响，某研究团队进行了相关实验，部分结果见下表（注：增重率是与实验开始时的鱼的平均体重进行比较，即可表示产量），最后再根据表中提供的相关内容，进行答题。
从种间关系的角度，分析丙组第75天鲤鱼增重率最低的原因______________；随着鱼类逐渐适应生活环境，在第150天鲤鱼增重率最高，可能原因是鲤鱼的觅食生态位逐渐______________（填“变宽”或“变窄”），占用更多资源。
【答案】（1）①. 非生物的物质和能量 ②. 水平 ③. 非密度
（2）①. 自我调节能力 ②. 海马齿发达的根系为微生物提供生存场所，有利于微生物将有机物分解为无机盐，海马齿吸收无机盐，从而净化污水中有机物
（3）①. 自生 ②. 直接价值和间接
（4）①. 鱼的密度较大，对食物、空间等资源的种间竞争加剧 ②. 变宽
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（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素的转化率较高）、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（进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力）等生态学基本原理。
【解析】（1）河水中的有机污染物属于生态系统组成成分中的非生物的物质和能量。高山、河流、村庄因为地形等变化导致水平方向上生物种类的差异属于水平结构。水温、盐度、pH等是影响种群数量的自然因素，属于非密度制约因素。
（2）若要保证污水净化效果，则流入该处理设施的废水不能过量，说明生态系统的自我调节能力是有限的。海马齿是一种有发达根系的植物，这些根系能为微生物提供生存场所。因此由于海马齿发达的根系为微生物提供生存场所，有利于微生物将有机物分解为无机盐，海马齿吸收无机盐，从而净化污水中有机物，因此图示系统对有机物具有净化作用。
（3）海马齿净化池、二沉池中引入了挺水植物、鲢鱼、鳙鱼等鱼类，通过相互之间的种间竞争和捕食关系自发构成有序的整体，实现系统结构和功能的协调，体现了生态工程的自生原理。题干中指出该生态系统可以集污水净化、休闲（直接价值）、蓄洪防旱，这主要体现了生物多样性的直接价值和间接价值。
（4）丙组第75天时，鱼的密度较大，对食物、空间等资源的竞争加剧，故鲤鱼增重率最低。生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用，在第150天鲤鱼增重率最高，可能原因是随着鱼类逐渐适应生境，鲤鱼的觅食生态位逐渐变宽，占用更多资源。
23. 已知控制果蝇翅色的基因在3号染色体上且野生型果蝇翅色是无色透明的。现利用一对野生型果蝇进行杂交实验。回答下列问题。
（1）若F₁ 绿色翅：无色翅=1：3，则___________为隐性性状，令F₁中所有无色翅果蝇随机交配，则 F₂无色翅果蝇中纯合子的比例为_______________。
（2）已知 G 基因表达的一类转录因子与 DNA 中的 UAS 序列结合并驱动其下游基因的表达。将一个 G 基因插入纯合野生型雄果蝇的一条3号染色体上，将另一个 UAS-RFP （红色荧光蛋白基因）随机插入纯合野生型雌果蝇的某一条常染色体上。为确定 UAS-RFP 是否位于3号染色体上，设计如下实验进行验证：将上述雌雄果蝇交配后，取 F ₁中红色翅雌雄个体随机交配，若F₂红色翅比例为___________，则UAS-RFP 插入3号染色体上;若F₂红色翅比例为___________，则UAS-RFP 没有插入3号染色体上。
（3）果蝇的体色黄身（A）对灰身（a）为显性，翅形长翅（B）对残翅（b）为显性，均在常染色体上。现用另一对纯合果蝇杂交，因某种精子没有受精能力，导致F₂的4种表型比例为5：3：3：1，则亲本的杂交组合可能为________________，F₂黄身长翅果蝇中双杂合子个体占_____________。
【答案】（1）①. 绿色翅 ②. 1/2（或50%）
（2）①. 红色翅＝1/2 ②. 红色翅＝9/16
（3）①. AAbb 、 aaBB 或 AABB （♀）、 aabb （♂）②. 3/5（或60%）
【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。
【解析】（1）一对野生型果蝇杂交，F₁绿色翅：无色翅 = 1:3，符合孟德尔一对相对性状杂交实验中杂合子自交后代性状分离比 3:1 的变式，说明绿色翅是显性性状，无色翅是隐性性状。设控制翅色的基因为 A、a，F₁中无色翅果蝇（1/3AA、2/3Aa）随机交配，其产生配子的类型及概率为A：a=2：1，F₂无色翅果蝇中纯合子比例为2/3×2/3÷（1-1/3×1/3）=1/2。
（2）已知一个G基因（设为G）插入到雄果蝇的一条3号染色体上，则另一个UAS-RFP（设为U）插入雌果蝇的其它染色体，若UAS-RFP插入到了3号染色体上，则亲本的基因型为Gu//gu（//表示同源染色体）、Ug//ug，则F1中红色翅雌雄个体的基因型为Gu//Ug，将F1中红色翅雌雄个体随机交配，则F2的基因型及比例为Gu//Gu：Gu//Ug：Ug//Ug=1：2：1，F2表型及比例为绿色翅：无色翅的比例为1：1，即若F₂红色翅比例为1/2，则 UAS-RFP 插入3号染色体上；若 UAS - RFP 没有插入 3 号染色体上，亲本为Gguu×ggUu，F1红色翅个体基因型为GgUu，两对基因自由组合，F₂中红色翅G_U_比例为 9/16。
（3）两种纯合果蝇杂交，F2出现的4种表现型比例为5：3：3：1，为9：3：3：1的变式，说明两对等位基因遵循基因的自由组合定律，F1基因型为AaBb；因某种精子没有受精能力，F2表现型比例为5：3：3：1，说明没有受精能力的精子基因组成为AB，则亲本的基因型为AAbb 、 aaBB 或 AABB （♀）、 aabb （♂）；F2黄身长翅果蝇的基因型是AaBB、AABb、AaBb，比例为1：1：3，所以双杂合子个体占3/5。
24. 人体血糖的平衡可以为细胞正常代谢提供能源物质。
（1）糖尿病有两种类型：一种由胰岛素分泌不足引起，另一种由靶细胞膜上的胰岛素受体受损引起。请设计最简单的方法判断某糖尿病人的糖尿病类型________（请写出简单思路）。
（2）正常情况下，人体血糖的来源有食物中糖类的消化吸收、________和_______。
（3）胰岛素是人体内唯一能降低血糖浓度的激素。早期研究人员曾试图从胰腺研磨液中提取胰岛素，但均以失败告终。失败的原因是________。
（4）IAS是一种罕见的低血糖症，其致病机制是机体能产生胰岛素抗体，该抗体在胰岛素分泌旺盛时，能和胰岛素结合，抑制胰岛素的作用；在胰岛素分泌减少时，亲和力降低，抗体和胰岛素分离，胰岛素又能正常起作用。研究发现，患IAS的原因是输入了外源胰岛素，在特定的情况下________细胞产生了胰岛素抗体。从免疫学的角度分析，IAS属于________病。
（5）IAS患者在饭后半小时的血糖浓度高于正常人，原因是_______；饭后4小时，其体内的血糖浓度会快速下降，原因是_______。
（6）除胰高血糖素和胰岛素能调节血糖平衡外，肾上腺素也参与血糖调节，如图为肾上腺素在部分组织细胞发挥作用的机制。某人长期严重焦虑引起食欲不振、消化不良等消化功能异常，由图可知，是因为________。
【答案】（1）抽血检测患者体内胰岛素含量
（2）①. 肝糖原的分解 ②. 脂肪等非糖物质的转化
（3）胰腺研磨液中含有蛋白酶，会催化胰岛素分解
（4）①. 浆 ②. 自身免疫
（5）①. 此时胰岛素分泌旺盛，但胰岛素和抗体结合后无法发挥降血糖作用 ②. 大量的胰岛素和抗体分离后能正常发挥作用，使血糖浓度降低
（6）严重焦虑等会导致肾上腺素分泌量过高，进而造成小肠部位血管收缩，影响小肠部分的营养供应以及食物的消化吸收，进而导致消化功能异常
【分析】在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用，是人体内唯一降低血糖的激素，胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，能使血糖升高。
【解析】（1）根据糖尿病的两种类型的不同，可以通过抽血检测患者体内胰岛素的含量，如果胰岛素低于正常值，则说明该糖尿病是由于缺乏胰岛素引起的；如果胰岛素的量正常或高于正常值，则说明该糖尿病是由于靶细胞膜上的胰岛素受体受损引起的。
（2）正常情况下，人体血糖来源有食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化。
（3）胰岛素的化学本质是蛋白质，由于胰腺研磨液中含有蛋白酶，会催化胰岛素分解，从而不能从胰腺研磨液中提取胰岛素。
（4）由患者体内产生胰岛素抗体的信息可知患者可能是输入了外源胰岛素，在特定的情况下刺激机体的B淋巴细胞增殖分化为浆细胞，浆细胞产生了能与胰岛素发生特异性结合的胰岛素抗体，进而导致了低血糖，从免疫学的角度分析，IAS属于自身免疫病。
（5）IAS患者在饭后半小时由于消化吸收，所以体内血糖浓度上升，血糖浓度升高会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，此时胰岛素分泌增加，患者体内的胰岛素抗体会与胰岛素发生特异性结合，无法发挥降血糖作用，这样就会导致分泌的胰岛素无法起到降血糖的作用，因此IAS患者的血糖浓度高于正常人。饭后4小时，由于机体的消耗，血糖浓度会下降，此时胰岛素的分泌会减少，患者体内较多的胰岛素与抗体发生分离后并发挥降血糖的作用，从而使患者体内的血糖浓度快速下降而表现为低血糖。
（6）严重焦虑导致肾上腺素的分泌量增加，肾上腺素与小肠壁上的肾上腺素α受体结合，造成小肠血管收缩，影响小肠部分的营养供应以及食物的消化吸收，进而导致消化功能异常。
25. 利用基因工程技术培育出油脂高产的四尾栅藻，是获取生物柴油的新途径。科学家欲从紫苏中提取DGAT1基因（催化油脂合成的关键酶基因），导入到四尾栅藻细胞，获得转基因油脂高产的四尾栅藻，流程如图。质粒pCAMBIA与PCR扩增出的DGAT1酶切位点如图所示。现有BamHI、Bgl Ⅱ、EcR I三种限制酶，它们识别并切割的碱基序列如下表，

（1）从紫苏组织细胞中提取总RNA时，需要加入RNA酶抑制剂，目的是_____。过程①需要_____酶的催化，过程②通过PCR技术实现，进行PCR时，需要在两种引物的5'端添加限制酶_____的识别序列。
（2）启动子往往具有物种特异性，在载体pCAMBIA质粒中插入紫苏DGAT1基因，其上游启动子应选择_____（填“紫苏DGAT1基因”、“大肠杆菌”或“四尾栅藻”）启动子。
（3）将DGAT1与pCAMBIA分别用限制酶切割后进行连接可形成重组质粒，目的基因和质粒能连接成重组质粒的原因是_____。

若只考虑DNA片段的两两连接，构建重组质粒时可得到_____种大小不同的连接产物。将重组质粒导入大肠杆菌后，可向培养基中加入_____筛选出导入质粒的大肠杆菌。
（4）为进一步筛选出符合要求的重组质粒，选用_____限制酶对不同的重组质粒进行酶切处理，得到的电泳结果如图所示，其中_____组重组质粒为所需质粒。（已知质粒pCAMBIA中EcRI的酶切位点与BamHI的酶切位点间的最短距离为600bp）
（5）转DGAT1基因四尾栅藻成功的标志是_____。
【答案】（1）①. 防止RNA酶降解RNA ②. 逆转录 ③. BglⅡ
（2）四尾栅藻 （3）①. 有相同的黏性末端可发生碱基互补配对 ②. 3（三）③. 卡那霉素
（4）①. EcRI ②. A
（5）转基因四尾栅藻成功表达出了DGATI基因控制的蛋白质
【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、基因的检测与鉴定。
【解析】（1）从紫苏组织细胞中提取总RNA时，为避免RNA酶降解RNA，通常加入RNA酶抑制剂。①是RNA逆转录形成单链cDNA的过程，需要利用到逆转录酶。过程②是通过PCR技术实现的，由②的扩增产物两端的酶切序列为BglⅡ可知，进行PCR时，需要在两种引物的5'端添加限制酶BglⅡ的识别序列。
（2）要达到让紫苏DGATI基因在四尾栅藻细胞中表达的目的，应该添加四尾栅藻的启动子。
（3）用BamHⅠ与BglⅡ分别切割质粒与目的基因，质粒与目的基因能连接的原因是酶切后的黏性末端相同，能进行碱基互补配对。若只考虑DNA片段的两两连接，构建重组质粒时可得到3种大小不同的连接产物，即目的基因自连、质粒自连以及目的基因和质粒相互连接的产物。重组质粒上存在卡那霉素抗性基因，导入了重组质粒的大肠杆菌可在卡那霉素培养基中生长。
（4）利用EcRI限制酶切割重组质粒进行鉴定。已知质粒pCAMBLA中EcRⅠ的酶切位点与BamHI的酶切位点间的最短距离为600bp，根据质粒pCAMBIA和DGATI基因的长度可知，若利用EcRI限制酶切割重组质粒进行鉴定，正确连接的重组质粒酶切产物应为2400bp和800bp，A组重组质粒为所需质粒。
（5）转基因四尾栅藻成功的标志是转基因四尾栅藻成功表达出了DGATI基因控制的蛋白质。组别
静脉输液项目
实验前
实验后
A
0.9%NaCI溶液（20.0mL）
6.54
14.4
B
速尿（注射利尿药物）（20.0mg）
6.48
87.5
C
抗利尿激素（20.0mg）
7.33
2.63
组别
处理
有机物积累速率（mml·m2·s-1）
叶绿素相对含量
硝酸还原酶活性
对照组
？
8.54
42.42
34.30
1
N10P40K40
9.90
43.08
35.03
2
N20P40K40
11.03
43.62
37.82
3
N30P40K40
12.35
43.91
39.93
4
N40P40K40
13.17
44.45
42.63
5
N50P40K40
12.44
43.01
46.68
6
N60P40K40
9.91
42.61
48.49
组别
混养模式（以平方米养殖的尾数计算）
第75天鲤鱼增重率
第150天鲤鱼增重率
甲
稻+鲤鱼（0.3尾）
140.2%
310.3%
乙
稻+鲤鱼（0.3尾）+罗非鱼（0.1尾）
148.2%
260.2%
丙
稻+鲤鱼（0.3尾）+罗非鱼（0.2尾）
85.6%
415.3%
BamHI
5'—G，GATCC—3
BglⅡ
5'—A↓GATCT—3
EcR I
5'—GAATTC—3