整合训练(十一) 动物生命活动的调节
全员必做题
1.[2022·湖南检测]如图表示某一反射弧的模型，其中有一部位被切断，a为外周段(远离中枢的部位)，b为向中段(靠近中枢的部位)，且b段的两侧连接电流表。下面是不同的处理方法，哪种处理方法不能判断切断神经的名称( )
A．若刺激a处，肌肉不收缩，刺激b处，肌肉收缩，说明切断的为传入神经
B．若刺激a处，肌肉收缩，刺激b处，肌肉不收缩，说明切断的为传出神经
C．若刺激b处，电流表偏转1次，肌肉收缩，说明切断的为传入神经
D．若刺激b处，电流表偏转2次，肌肉收缩，说明切断的为传出神经
2．[2022·重庆名校联考]某实验小组的同学从小鼠体内提取了一种激素，推测其可能是胰岛素或甲状腺激素。该实验小组为了探究该激素是何种激素，把生理状况相同的小鼠分成四组，编号为甲、乙、丙、丁，给甲组小鼠注射一定量的该激素，乙组小鼠注射等量的生理盐水，丙组小鼠饲喂含该激素的饲料，丁组小鼠饲喂等量的不含该激素的饲料，观察现象。下列分析错误的是( )
A．如果甲组小鼠出现休克，注射适量的葡萄糖后恢复，说明该激素是胰岛素
B．如果甲组小鼠比乙组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快，说明该激素是甲状腺激素
C．如果丙组小鼠出现休克，饲喂适量的葡萄糖后恢复，说明该激素是胰岛素
D．如果丙组小鼠比丁组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快，说明该激素是甲状腺激素
3．[2022·浙江联考]如图表示用电流计测量神经纤维膜内外电位差的示意图，图示为神经纤维未受刺激时的状态。下列相关叙述错误的是( )
A．神经纤维受刺激兴奋时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相反
B．有效刺激强度越大，电流计指针通过0电位时的速度越大
C．若该神经纤维膜外溶液中Na＋浓度增大，图示神经纤维受刺激兴奋时电流计指针右偏幅度增大
D．神经纤维从静息状态受刺激产生兴奋到恢复静息状态，电流计指针两次通过0电位
4．[2022·潍坊检测]为了证明肾上腺素和胰高血糖素在血糖调节中的作用，研究人员选取若干生理状态相同的健康小白鼠(血糖浓度均为0.9 g/L)，均分成A、B、C三组，分别注射肾上腺素、胰高血糖素和生理盐水，实验结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．本实验中注射的肾上腺素、胰高血糖素和生理盐水应适量且等量
B．由图可知，肾上腺素促进血糖浓度升高的作用比胰高血糖素强
C．给小白鼠注射肾上腺素后，机体内胰岛素的分泌量会升高
D．随着注射后时间的延长，A、B、C三组的血糖浓度可能会趋于相同
5．[2022·福州联考]阿尔茨海默病是一种神经系统退行性疾病，临床表现为记忆力衰退、语言功能衰退等。患者体内乙酰胆碱含量偏低。乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶的作用下被分解，分解产物可被突触前膜回收。石杉碱甲是乙酰胆碱酯酶抑制剂，对阿尔茨海默病的治疗有一定疗效。下列相关叙述错误的是( )
A．患者记忆力衰退，可能与突触的功能异常有关
B．患者语言功能衰退，可能与大脑皮层S区异常有关
C．石杉碱甲可抑制乙酰胆碱酯酶的活性，进而促进乙酰胆碱分解产物的回收
D．提升患者乙酰胆碱的分泌量也是一种治疗阿尔茨海默病的思路
6．[2022·漳州期中]图甲中a部位为神经纤维与肌细胞的接头(突触的一种)，图乙是a部位的放大图。乙酰胆碱(ACh)与肌肉细胞膜上的受体结合，会引起肌肉收缩。将2个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外，并与灵敏电流计正负两极相连。回答下列问题：
(1)刺激e处，肌肉收缩且电流计指针偏转，说明e点位于________(填反射弧的某一部分)上，此时电流计的偏转情况为________________________________________________________________________
________。在b、c、d、e、f点处施加刺激，能够证明兴奋在神经纤维上是双向传导的是________点。
(2)实验证实，只刺激肌肉，肌肉也会收缩，此时电流计指针________(填“能”或“不能”)发生偏转，原因是________________________________________________________________________。
(3)已知图乙中的部分结构会被自身产生的抗体攻击而导致重症肌无力。如果刺激e处，电流计指针发生偏转，但肌肉无反应，若要通过实验进一步探究损伤部位是肌肉还是a处，请写出实验方案并预期实验结果及结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
7.[2022·南京调研]图1表示突触结构示意图，图2表示受到刺激时神经纤维上的电位变化。下列叙述错误的是( )
A．图1中的a兴奋时一定会使b产生图2所示的电位变化
B．图1中b处能完成化学信号→电信号的转变
C．图2兴奋传导过程中，神经纤维膜内电流方向与兴奋传导方向一致
D．若将神经纤维置于低钠液体环境中，图2中动作电位的峰值会低于40 mV
8．[2022·长沙适应性考试]舞龙运动是一项具有浓厚民族文化气息的传统体育项目。下表是40位学生在12次八字舞龙的运动强度下的体温和心率监测数据。
运动前 运动后10 s 运动后1 min 运动后2 min 运动后4 min
体温(℃) 36.37 36.54 36.53 36.45 36.45
心率(次/min) 79.08 105.20 101.65 97.00 92.25
以下分析错误的是( )
A．运动后体温略有上升，因为运动时肝脏是主要产热器官
B．运动后心率加快，促进血液为肌肉细胞运输糖类和氧气
C．运动过程中人体通过神经调节和体液调节维持正常体温
D．休息一段时间后，学生的体温和心率可恢复至运动前状态
9．[2022·益阳检测]人体排尿是一种复杂的反射活动，如图表示排尿反射过程。当膀胱被尿液充盈时，膀胱的牵张感受器受到刺激产生兴奋，使人产生尿意，引起膀胱的逼尿肌收缩，排出尿液，逼尿肌收缩又进一步刺激牵张感受器兴奋。下列叙述正确的是( )
A.大脑接受信息后，控制排尿，这属于反射活动
B．排尿活动受神经系统的分级调节，排尿活动不是反馈调节
C．若P处受损，膀胱仍能排出尿液，但排尿不完全，也不能受意识控制
D．脊髓对膀胱扩大和缩小的控制不受大脑皮层调控
10．[2022·惠州调研]图中①②③表示人体细胞间信息传递的三种方式。下列描述正确的是( )
A．方式①②的信息传递缓慢，方式③传递迅速
B．方式③的信息传递不需要通过体液
C．体温调节只涉及①一种传递方式
D．方式①②的信息传递不存在反馈调节，方式③的信息传递存在反馈调节
11．[2022·潍坊测评]神经递质分为储存于囊泡的典型神经递质和不储存于囊泡的非典型神经递质，NO是一种生物信号分子，在神经系统、体液调节中都有重要作用，具体过程如图所示。
(1)据图1分析，NO作为脑内的气体分子，属于________神经递质，与另一类神经递质相比，区别是____________________________________________________
________________________________________________________________________(答两点)。
(2)图1中Glu自突触前膜释放后，与突触后膜上的________受体结合，使通道打开，促使Na＋和Ca2＋内流，同时促进______外流。突触后神经元Ca2＋浓度升高可激活NOS，促进NO合成，NO从突触后神经元以________方式进入突触前神经元，引起Glu释放。
(3)NO作为一种活性物质，可以有效扩张血管，治疗儿童哮喘。据图2分析，NO能够缓解儿童哮喘的机理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．[2022·南充适应性考试]KHPO轴对女性生殖健康具有重要作用。如图所示，Kp是Kp神经元产生的一类多肽类激素，它可参与KHPO轴调节过程。通常雌激素含量的调节与图中①过程有关，而排卵前期，雌激素分泌由②过程调节。
(1)在KHPO轴中，Kp神经元引起GnRH神经元释放GnRH的信号分子是________，只有GnRH神经元上才有该激素的受体，根本原因是________________________________________________________________________。
(2)性激素是维持机体第二性征的重要激素，它的化学本质是________，临床上可通过抽血取样来检测激素含量的变化，是因为激素调节具有________________的特点。
(3)在幼年时期，机体通过过程①的________调节，使Kp释放量减少，最终维持较低的雌激素含量，而成年后，排卵前期启动过程②的生理意义是________________________________________，促进排卵。
整合训练(十一)
1．解析：刺激a处，肌肉不收缩，刺激b处，肌肉收缩，说明兴奋不能由外周段传到神经中枢，则切断的为传入神经，A不符合题意；刺激a处，肌肉收缩，刺激b处，肌肉不收缩，说明兴奋不能由神经中枢传导到效应器，则切断的为传出神经，B不符合题意；由于兴奋在突触处只能单向传递，则若刺激b处，电流表偏转1次，说明电流表连接在突触的两侧，肌肉收缩，说明切断的为传入神经，C不符合题意；若电流表连在传出神经靠近肌肉侧或传入神经靠近神经中枢侧，刺激b处，电流表可偏转2次，肌肉也收缩，但不能说明切断的为传入神经或传出神经，D符合题意。
答案：D
2．解析：胰岛素具有降血糖的作用，血糖浓度过低会出现休克等低血糖症状。如果甲组小鼠出现休克，注射适量的葡萄糖后恢复，说明该激素是胰岛素，A正确；甲状腺激素可以促进新陈代谢、加速物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性。如果甲组小鼠比乙组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快，说明该激素是甲状腺激素，B正确；胰岛素的化学本质是蛋白质，口服后会被消化道中的蛋白酶水解，失去作用，因此，若该激素是胰岛素，丙组小鼠不会出现休克，C错误；甲状腺激素是氨基酸衍生物，可以口服。如果丙组小鼠比丁组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快，说明该激素是甲状腺激素，D正确。
答案：C
3．解析：神经纤维受刺激兴奋时，兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同，与膜外局部电流方向相反，A正确；有效刺激强度增大，电流计指针通过0电位时的速度不会增大，B错误；分析可知，若该神经纤维膜外溶液中Na＋浓度增大，则膜内外Na＋浓度差增大，这会导致动作电位峰值增大，因此，图示神经纤维受刺激兴奋时，电流计指针右偏幅度增大，C正确；从静息状态受刺激到形成动作电位，电流计指针会通过0电位偏转一次，由动作电位恢复到静息电位，电流计指针又会通过0电位偏转一次，共两次，D正确。
答案：B
4．解析：依据实验设计的原则，注射的肾上腺素、胰高血糖素和生理盐水应适量且等量，A正确；由图可知，在注射后1 h之内，注射胰高血糖素的B组血糖浓度高于A组，故不能得出“肾上腺素促进血糖浓度升高的作用比胰高血糖素强”的结论，B错误；根据图示，给小白鼠注射肾上腺素后，其血糖浓度会升高，血糖浓度升高会使机体内胰岛素的分泌量增加，C正确；一般在神经调节和体液调节的作用下，机体内血糖浓度会维持在正常水平，故注射适量肾上腺素和胰高血糖素一段时间后，血糖浓度可能会降低至正常水平，即随着注射后时间的延长，A、B、C三组的血糖浓度可能会趋于相同，D正确。
答案：B
5．解析：短时记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关，长时记忆与新突触的建立有关，因此，患者记忆力衰退，可能与突触的功能异常有关，A正确；大脑皮层S区与说话有关，因此患者语言功能障碍，可能与大脑皮层S区有关，B正确；据题意可知，乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶的作用下被分解，分解产物可被突触前膜回收，而石杉碱甲能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，减少乙酰胆碱的分解，使乙酰胆碱的含量增加，抑制乙酰胆碱产物的回收，C错误；由题意可知，乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质，因此提升患者乙酰胆碱的分泌量可为治疗阿尔茨海默病提供新的思路，D正确。
答案：C
6．解析：(1)据图分析可知，e点所在的神经元与效应器相连，且刺激e处，肌肉收缩且电流计指针偏转，说明e点位于反射弧的传出神经上。由于微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外，静息时电流计指针应指向0；刺激e点后，产生动作电位，局部电流先后经过右电极和左电极，电流计会发生两次方向相反的偏转。结合图甲，要想验证兴奋在神经纤维上是双向传导的，需要刺激电流计所连接的神经纤维(传出神经)上的某一点，故排除d、f点，b、c、e点位于传出神经上，只有刺激b处，兴奋向左传递通过神经肌肉接头使肌肉发生收缩，兴奋向右传导先后经过两电极，使电流表发生两次方向相反的偏转，所以能够证明兴奋在神经纤维上是双向传导的。(2)神经纤维与肌细胞接头类似突触，兴奋在此处单向传递，若只刺激肌肉，兴奋不能传递到神经纤维上，电流计指针不会发生偏转。(3)刺激e处，电流计指针发生偏转，但肌肉无反应，说明损伤部位可能是肌肉或a处。故可以刺激f点，若肌肉不收缩，说明损伤部位是肌肉；若肌肉能收缩，说明肌肉正常，损伤部位是a处。
答案：(1)传出神经 发生2次方向相反的偏转 b
(2)不能 兴奋在突触处只能单向传递
(3)刺激f处，若肌肉收缩，说明损伤部位是a处；若肌肉不收缩，说明损伤部位是肌肉(合理即可)
7．解析：神经递质包括兴奋性神经递质和抑制性神经递质，其经突触前膜释放后作用于突触后膜，使下一个神经元兴奋或抑制，因此，图1中a兴奋时不一定会使b产生图2所示的电位变化，A错误；兴奋以电信号的形式传导到突触小体，突触小体内的突触小泡释放神经递质，电信号转变为化学信号，神经递质经扩散作用于突触后膜(b处)，使下一个神经元兴奋或抑制，所以在b处能完成化学信号→电信号的转变，B正确；兴奋在神经纤维上从兴奋部位向未兴奋部位传导，图2兴奋传导过程中，神经纤维膜内电流方向与兴奋传导方向一致，C正确；动作电位的形成是Na＋内流的结果，若将该神经纤维置于低钠液体环境中，则图2中动作电位的峰值会降低，D正确。
答案：A
8．解析：运动时，主要是骨骼肌代谢产热，A错误；运动后心率加快，促进血液为肌肉细胞运输糖类和氧气，使肌肉细胞有氧呼吸增强，B正确；运动过程中人体通过神经—体液调节共同维持正常体温，C正确；休息一段时间后，通过神经—体液调节，学生的体温和心率可恢复至运动前的状态，D正确。
答案：A
9．解析：反射的结构基础是反射弧，大脑接受信息后，控制排尿，没有经过完整的反射弧，不属于反射活动，A错误；当膀胱被尿液充盈时，膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋，使人产生尿意，引起膀胱的逼尿肌收缩，排出尿液，而逼尿肌收缩又进一步刺激牵张感受器兴奋，促进排尿过程进一步完成，体现了正反馈调节，B错误；若P处受损，脊髓失去了高级中枢的控制，不受意识控制，但是在脊髓的控制下，膀胱仍然可以排出尿液，C正确；脊髓对膀胱扩大和缩小的控制也受大脑皮层调控，D错误。
答案：C
10．解析：据题图分析可知，方式①是人体内的内分泌腺分泌激素并通过体液运输作用于靶细胞的过程，如甲状腺分泌甲状腺激素并作用于靶细胞；方式②是神经内分泌细胞分泌的激素通过体液运输作用于靶细胞的过程，如下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体；方式①②的信息传递都经过血液循环，传递速度慢。方式③的信息传递需要通过突触结构，方式③的信息传递迅速。据以上分析可知，方式①②都需要经过体液运输，信息传递缓慢，方式③为神经调节，主要通过电信号传导，信息传递迅速，A正确；方式③的信息传递需要经过突触结构，突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，突触间隙中的液体是组织液，属于体液，B错误；体温调节涉及神经调节和体液调节，①和②属于体液调节，③属于神经调节，体温调节涉及方式①②③，C错误；方式①②的信息传递一般存在反馈调节，方式③的信息传递中部分存在反馈调节，如排尿反射，D错误。
答案：A
11．解析：(1)根据题图分析可知，NO不储存于囊泡，属于非典型神经递质，其可由突触后膜释放。(2)根据图1分析可知，Glu自突触前膜释放后，与突触后膜上的AMPA和NMDA受体结合，使通道打开，促使Na＋和Ca2＋内流，同时促进K＋外流。NO为气体分子，可以从突触后神经元以自由扩散方式进入突触前神经元。(3)据图2可知，NO扩散进入平滑肌细胞内，激活鸟苷酸环化酶，从而使GTP转变为cGMP，使肌球蛋白去磷酸化，进而使平滑肌松弛、血管扩张，缓解儿童哮喘。
答案：(1)非典型 NO不储存于囊泡；可由突触后膜释放
(2)AMPA和NMDA K＋ 自由扩散
(3)NO扩散进入平滑肌细胞，激活鸟苷酸环化酶，从而使GTP转变为cGMP，使肌球蛋白去磷酸化，进而使平滑肌松弛、血管扩张，缓解儿童哮喘
12．解析：(1)由图可知，在KHPO轴中，引起GnRH神经元释放GnRH的信号分子是Kp神经元产生的Kp。(2)性激素的化学本质为固醇。内分泌腺分泌的激素弥散到体液中，随血液流到全身，即激素调节具有通过体液运输的特点，因此临床上可通过抽血取样来检测激素含量的变化。(3)过程①是抑制Kp神经元1的活动，使Kp释放量减少，进而使促性腺激素释放激素的分泌减少，最终维持较低的雌激素含量；过程②是促进Kp神经元2的活动，成年后，排卵前期启动过程②可使Kp释放量增加，使GnRH神经元产生的促性腺激素释放激素含量增加，最终维持较高的雌激素含量，促进排卵。
答案：(1)Kp 基因的选择性表达(个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同) (2)固醇 通过体液运输 (3)(负)反馈 通过反馈调节使Kp释放量增加，维持较高雌激素含量整合训练(十五) 基因工程和细胞工程
全员必做题
1.[2022·青海海东市一模]黄萎病是危害棉花种植的常见疾病，其病原菌主要为大丽轮枝菌和黑白轮枝菌。科学家通过基因工程技术将抗黄萎病基因D导入棉花，获得抗黄萎病棉花。图中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因，BclⅠ、HindⅢ和BamHⅠ为限制酶。请回答下列问题：
(1)获得碱基序列未知的基因D的方法一般为________________。利用PCR技术扩增基因D时，设计引物序列的主要依据是__________________________________。
(2)将目的基因D和Ti质粒连接构建重组质粒时，切割Ti质粒应选用的限制酶是__________________，原因是____________________________________________；可利用含____________的培养基对导入重组质粒的农杆菌进行筛选。
(3)农杆菌能够感染棉花的愈伤组织细胞，与这些细胞可以分泌大量的____________有关。种植抗黄萎病棉花在环境保护方面的意义主要表现在________________________________________________________。
2．[2022·内蒙古海拉尔模拟预测]科研人员利用基因工程技术，从长穗偃麦草中获取抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉病大规模爆发。图中 EcoRⅠ、sac Ⅰ、HindⅢ和PstⅠ是限制酶切割位点。回答下列问题：
(1)基因工程的核心工作是________________________________________________________________________。
(2)该基因工程操作中，先将Fhb7基因与质粒组装，最好选择____________两种限制酶，再组装35S启动子，最好选择____________两种限制酶。组装后的重组质粒还缺少____________________。
(3)利用PCR技术扩增Fhb7基因的前提是______________________________，以便合成引物，引物在温度为______________________条件下结合到互补DNA链上，然后在________________________的催化下从引物开始进行互补链的合成。
(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明 DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么这一启示是__________________________________________。
3．如图中亲本植株体细胞染色体数为2n，A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程。请据图回答下列问题：
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是____________，该技术除用于植物的微型繁殖外，还能用于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出一点即可)。
(2)某同学取A过程的薄壁细胞制成临时装片进行观察，可观察到后期细胞中染色体组数为________。B过程中①需经过的生理过程有________________________________________________________________________。
C过程出现先芽后根的原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)②过程表示原生质体融合，其原理是______________。科学家利用D过程培育出了白菜—甘蓝，此技术与杂交育种相比具有的优点是__________________________________________________。
(4)图中________过程获得的子代植株基因型与亲本基因型相同。
4．[2022·青海海东市模拟预测]研究发现，新冠病毒外壳中的S蛋白是关键抗原，可利用其制备单克隆抗体，制备流程如下图。请回答有关问题：
(1)单克隆抗体技术是建立在________技术和________技术的基础之上的。
(2)③和⑤过程，需要用到的工具酶是______________________。
(3)体外培养细胞Y时，首先应保证其处于________________的环境，其次还要适宜的温度、pH、营养和气体环境，这里的气体环境是指________________________。
(4)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入prG可制备单克隆抗体。受体细胞X是________________________，细胞Y具有______________________________的特点。
(5)单克隆抗体可用于诊断人体是否携带新冠病毒，其诊断原理是__________________。
重点选做题
5.[2022·广东实验中学模拟预测]人体内的t PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t PA。
(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t PA基因，PCR的原理是____________________。此外，大量获得t－PA基因的方法还有____________________(答出1种)。
(2)高质量的DNA模板是成功扩增目的基因的前提条件之一，在制备DNA模板时，可以用高温处理的方法去除其中的蛋白质，原因是______________________________________________。
(3)研究表明，为心梗患者注射大量t PA会诱发颅内出血，其原因在于t PA与纤维蛋白结合的特异性不高，若将t PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其引发出血的副作用。据此，先对天然的t PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t PA蛋白。(注：如图表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒，新霉素为抗生素。)请回答下列问题：
①以上制造出性能优异的改良t PA蛋白的过程被称为________。已知人t PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为________。
②如图所示，需选用限制酶XmaⅠ和________切开质粒pCLY11，才能与t PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比，本操作采用的双酶切方法的优点是________________________。
③将连接好的DNA分子导入大肠杆菌，含t PA改良基因重组DNA分子的细胞应具有的性状是________。
A．新霉素抗性且呈蓝色
B．新霉素敏感且呈蓝色
C．新霉素抗性且呈白色
D．新霉素敏感且呈白色
6．[2022·重庆南开中学模拟预测]目前全球新冠肺炎疫情仍在流行。请回答下列问题：
(1)判断是否感染新冠肺炎病毒常用的方法是对疑似患者进行________检测(答2种)。
(2)目前，接种安全有效的疫苗是防治新冠肺炎最有效的措施。中国科学家分别从①减毒活疫苗、②灭活病毒疫苗、③重组蛋白疫苗、④重组病毒载体疫苗(通常选用复制缺陷型腺病毒为载体)、⑤DNA疫苗、⑥mRNA疫苗六大技术方向推进新型冠状病毒疫苗的设计和研发。上述疫苗成分中含有有活性的病毒的是________(填序号①～⑥)，从疫苗成分的角度分析，⑤比③对冷链运输要求低的原因是____________________________________。
(3)灭活病毒疫苗的制备原理是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物，使其丧失________，但保持病毒的免疫原性，之后再通过纯化等步骤制备出候选疫苗，这种疫苗易于实现________(填“体液”“细胞”或“特异性”)免疫且应答效果较好。
(4)新型冠状病毒是一种单链RNA病毒，其表面的S蛋白是该病毒侵染人体细胞的关键蛋白，科学家欲利用大肠杆菌作为工程菌批量生产S蛋白以制备重组蛋白疫苗。已知Tetr为四环素抗性基因，LacZr基因的表达产物能使白色的大肠杆菌菌落变成蓝色，EcoR Ⅰ的识别序列为，下图为部分流程图。
从2019 nCoV基因组中分离出的S基因不能直接与质粒重组，其原因是________________________________，得到的S编码序列片段需要在两端加上________序列后才能与质粒连接。过程②除了得到重组质粒外，还可能得到另外2种片段大小不一的结合产物，为筛选导入重组质粒的大肠杆菌，应__________________________。最后，通过抗原—抗体杂交技术检测大肠杆菌是否表达出目标产物。
7．[2022·黑龙江哈尔滨市三中一模]新冠肺炎目前依旧是我国防疫的一个重点。可以用鼻咽拭子采样进行新冠病毒核酸检测。引起该病的新冠病毒是一种新型RNA冠状病毒。科研人员以病毒表面S蛋白作为主要的病毒抗原，利用基因工程研制疫苗用于接种预防，简要过程如图所示。回答下列问题：
(1)用鼻咽拭子采样进行新冠病毒核酸检测过程中用到了PCR技术，PCR技术是指在生物体外大量扩增________的技术。
(2)利用基因工程研制疫苗过程中，S蛋白基因的表达载体为质粒，这是因为质粒DNA分子上具有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中________；质粒上有一个至多个限制酶切割位点，便于________________；质粒上有抗生素标记基因，该标记基因的作用是____________________________；该表达载体上还含有启动子、终止子，启动子是指________________________________________________________________________。
(3)为了验证表达的S蛋白与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，请设计简单的检测方案并预期检测结果。
方案：_________________________________________________________。
结果：___________________________________________________________。
8．[2022·河北九师联盟一模]受到放射性污染的核废水一旦排放入海，将对全球生态环境造成重大影响。某小组从耐辐射奇球菌中克隆出抗胁迫调节基因(pprⅠ基因)，研究转pprⅠ基因油菜对放射性污染物133Cs(铯)的吸收能力，结果如下表。回答下列各题：
(1)与细胞中DNA复制不同的是，利用PCR技术扩增pprⅠ基因时无需添加解旋酶，而是通过__________________的方式使模板DNA解旋为单链。
(2)通常采用__________________(酶)将ppr Ⅰ基因与Ti质粒构建成基因表达载体。为检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上，可采用________技术，以__________________为探针进行杂交。利用分子杂交技术检测发现，某些受体植物细胞中的pprⅠ基因无法转录，其原因最可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由表可知，对133Cs污染的土壤进行生物修复时，应优先选择转pprⅠ基因油菜，其原因在于________________________________________________________________。在后续处理中，应加强对转基因油菜________(填“地上部分”或“根系”)的处理，这是因为________________________________________________________________________。
9．[2022·福建省泉州市一模]糖类抗原19 9(CA19 9)是一种糖蛋白，可作为肿瘤标志物。CA19 9在正常人血清中含量较低，而在胰腺癌患者血清中含量较高。制备出抗CA19 9单克隆抗体，可用于定量检测该抗原含量。
(1)科研人员以CA19 9作为抗原获得免疫小鼠，取小鼠的脾脏细胞与________细胞经灭活的仙台病毒诱导融合。该过程的原理是仙台病毒表面的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的________分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
(2)用特定的选择培养基筛选融合细胞，得到杂交瘤细胞。将得到的细胞接种到多孔培养板上，进行________________检测，经多次筛选获得足够数量的能分泌________________的杂交瘤细胞。
(3)医学上常用双抗体夹心法定量检测CA19 9抗原，该检测方法的基本原理如图：
①为实现定量检测的目的，固相抗体和CA19 9抗原的结合部位应与酶标抗体和CA19 9抗原的结合部位________(填“相同”或“不同”)。
②该检测方法中，酶标抗体的作用是______________________________________________________(写出2点即可)。
10．[2022·吉林长春三模]单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV 1)可引起口唇炎。利用现代生物技术制备出抗HSV 1的单克隆抗体可快速检测HSV 1。请回答下列问题：
(1)在制备抗HSV 1的单克隆抗体的过程中要用到________________技术和动物细胞融合技术。
(2)制备此单克隆抗体过程中，给小鼠注射一种纯化的HSV 1蛋白相当于________，使小鼠体内发生体液免疫，产生分泌相应抗体的B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞，体系中出现多种类型细胞的原因是____________________________。融合后的细胞再用特定选择培养基进行培养，最终可获得__________________________的杂交瘤细胞。
(3)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，还需对选择性培养后的杂交瘤细胞进行________培养和抗体检测，最后将该杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠的腹腔内使其增殖，从培养液或小鼠________中提取大量的单克隆抗体。
(4)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别HSV 1蛋白，其原因是该抗体具有________________________等特性。
整合训练(十五)
1．解析：(1)获取目的基因的方法有从基因文库中获取、人工合成和PCR技术扩增等，但要获得碱基序列未知的D基因，需要通过从基因文库中获取的方法。设计引物序列的主要依据是与D基因两端的部分核苷酸序列碱基互补配对。(2)为了保证目的基因能够插入到T－DNA上，T－DNA上没有BclⅠ的切点，所以不选BclⅠ，T－DNA上有HindⅢ和BamHⅠ的切点，同时D基因两端也分别含有HindⅢ和BamHⅠ的切点，由于双酶切可产生不同的黏性末端，能防止自身环化和反向连接，并保证目的基因准确插入到T－DNA内部，故选择限制酶为HindⅢ和BamHⅠ。四环素抗性基因被BamHⅠ破坏，质粒中的氨苄青霉素抗性基因能表达出相关氨苄青霉素抗性，因而可在培养基中加入氨苄青霉素，含有重组质粒的农杆菌能生存。(3)农杆菌能够感染棉花的愈伤组织细胞，与这些细胞可以分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌有关。种植抗黄萎病棉花在环境保护方面的意义主要表现在减少化学农药的用量，减少环境污染和对人类的危害，对保护环境有益。
答案：(1)从基因文库中获取 与D基因两端的部分核苷酸序列碱基互补配对
(2)HindⅢ和BamHⅠ 双酶切产生不同的黏性末端，防止自身环化和反向连接，保证了目的基因准确插入到T－DNA内部 氨苄青霉素
(3)酚类化合物 减少化学农药的用量，减少环境污染和对人类的危害，对保护环境有益
2．解析：(1)基因工程的核心工作是基因表达载体的构建。
(2)该基因工程操作中，先将Fhb7基因与质粒组装，最好选择SacⅠ和PstⅠ，再组装35S启动子时，最好选择EcoRⅠ和SacⅠ，可以做到不破坏目的基因和启动子。组装后的重组质粒还缺少终止子和标记基因。
(3)利用PCR技术扩增Fhb7基因的前提是要有一段已知的Fhb7(目的)基因的核苷酸序列用于设计引物。复性时，引物与模板链结合，温度为55～60 ℃，接着在Taq酶(或耐高温的DNA聚合酶)的催化下从引物开始进行互补链的合成。
(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S型菌的DNA将R型菌转化为S型菌，说明DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体，为基因工程理论的建立提供了启示。
答案：(1)基因表达载体的构建
(2)SacⅠ和PstⅠ EcoRⅠ和SacⅠ 终止子和标记基因
(3)要有一段已知的Fhb7(目的)基因的核苷酸序列 55～60 ℃ Taq酶或耐高温的DNA聚合酶
(4)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体
3．解析：(1)分析图中的4种人工繁殖过程，可知都用到了植物组织培养技术。该技术用途很广，包括微型繁殖、快速繁殖、培育脱毒植株、制造人工种子、作物新品种培育、细胞产物的工厂化生产等。
(2)A过程得到的是单倍体植株，只能进行有丝分裂，在有丝分裂后期具有2个染色体组。B过程为植物组织培养过程，外植体需经过脱分化再分化才能形成胚状体。植物激素的配比不同会导致器官发生和形态构建的不同，C过程出现先芽后根现象，具体原因是培养基中细胞分裂素含量高于生长素含量。
(3)细胞膜的流动性是原生质体能够融合的结构基础。D过程为植物体细胞的杂交，与传统的杂交育种相比，其优点是克服远缘杂交不亲和的障碍(打破生殖隔离)。
(4)A过程得到的是单倍体，D过程形成的是多倍体，B、C过程为植物组织培养和细胞培养，所以B、C过程形成的子代植株基因型与亲本基因型相同。
答案：(1)植物组织培养 培育脱毒植株、生产人工种子、作物新品种培育、细胞产物的工厂化生产等
(2)2 脱分化和再分化(或分裂和分化) 培养基中细胞分裂素含量高于生长素含量
(3)细胞膜的流动性 克服远缘杂交不亲和的障碍(打破生殖隔离)
(4)B、C
4．解析：(1)单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养。用到了(动物)细胞培养和(动物)细胞融合技术。
(2)由题图分析可知，③过程为用大肠杆菌构建新冠病毒的基因组文库，⑤过程表示获取无限增殖的调控基因的基因表达载体，在这两个过程中均需用到基因工程中的工具酶—限制酶和DNA连接酶。
(3)由动物细胞培养的条件可知，体外培养动物细胞Y时，首先应保证其处于无菌无毒的环境；其次还要适宜的温度、pH、营养和气体环境，这里的气体环境指95%的空气加5%二氧化碳的混合气体。
(4)prG为无限增殖调控基因，将其导入受体细胞X使得细胞Y具有无限增殖的能力，因此可知受体细胞X为能产生特定抗体的浆细胞；根据单克隆抗体制备的过程及对题图的分析可知，细胞Y应为类似于杂交瘤细胞，即细胞Y应具有既能无限增殖又能产生专一的抗体的特点。
(5)根据单克隆抗体的特异性，将其用于诊断人体是否携带新冠病毒时，依据抗原—抗体杂交原理即可进行检测。若携带新冠病毒，则抗原—抗体杂交呈阳性。
答案：(1)(动物)细胞培养 (动物)细胞融合
(2)限制酶和DNA连接酶
(3)无菌、无毒 95%空气加5%二氧化碳的混合气体
(4)能产生特定抗体的浆细胞 既能无限增殖又能产生专一性抗体
(5)抗原—抗体杂交
5．解析：(1)PCR是指体外合成DNA的技术，其原理是DNA半保留复制。对于比较小，核苷酸序列已知的基因，也可以直接使用DNA合成仪用化学方法直接人工合成，此外还可从基因文库中直接获取。
(2)根据蛋白质在高温条件下会变性失活，而DNA虽然在高温时会变性，但在低温时又会复性的特征，在制备DNA模板时，可以用高温处理的方法去除其中的蛋白质，从而获得较纯净的DNA模板。
(3)①天然的t PA基因控制t PA蛋白的合成，改良t PA蛋白需要对天然的t PA基因进行序列改造，然后用改造的基因作为目的基因让其表达，从而实现对天然蛋白质的改造，题中性能优异的改良t PA蛋白的过程被称为蛋白质工程，已知人t PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，根据碱基互补配对原则可推测，改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为AGA。
②目的基因两端的黏性末端图中已经给出，观察各限制酶的识别序列可知，限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割产生的黏性末端能与目的基因的黏性末端碱基互补，要想把目的基因与质粒pCLY11 (载体) 拼接起来需要得到相同的黏性末端，因此质粒pCLY11(载体)也需要限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割；基因工程中最核心的一个环节为基因表达载体的构建，其目的是让目的基因在受体细胞中稳定存在并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用，这里用两种不同的限制酶切割质粒的目的是为了使其呈现两种不同的黏性末端分别与目的基因的两个黏性末端连接，这样可以保证目的基因和质粒的正向连接，同时也可避免目的基因和质粒的自身环化。③结合图示可知，限制酶XmaⅠ和BglⅡ会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏neor(新霉素抗性基因)，导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，因而菌落呈现白色，而导入pCLY11质粒的大肠杆菌，既有新霉素抗性，且mlacZ基因也能正常表达，因而菌落呈现蓝色。当然这里作为受体细胞的大肠杆菌应该不具有pCLY11质粒，据此可将成功导入目的基因的大肠杆菌筛选出来。
答案：(1)DNA半保留复制(DNA双链复制) (化学方法)人工合成、从基因文库中获取
(2)蛋白质在高温条件下会变性失活，而DNA虽然在高温时会变性，但在低温时又会复性。
(3)①蛋白质工程 AGA ②BglⅡ 防止质粒载体(和目的基因)自身环化 ③C
6．解析：(1)新型冠状病毒感染者体内含有新冠病毒以及机体产生的与新冠病毒特异性结合的抗体，故判断是否感染新冠肺炎病毒常用的方法是对疑似患者进行核酸和抗原检测。
(2)①减毒活疫苗、②灭活病毒疫苗、③重组蛋白疫苗、④重组病毒载体疫苗、⑤DNA疫苗、⑥mRNA疫苗中减毒疫苗使病毒失去致病性，但保留了原有的增殖能力和免疫原性，有活性，重组病毒载体疫苗是以病毒作为载体，病毒有活性，所以有活性病毒为①④。从疫苗成分的角度分析，⑤为核酸疫苗，③为蛋白质类疫苗，蛋白质空间结构易受温度影响，而DNA热稳定性高，因此⑤比③对冷链运输要求低。
(3)灭活病毒疫苗经过“灭活”处理后丧失致病性，但保持病毒的免疫原性，其抗原仍能引起机体产生特异性免疫，这种疫苗易于实现特异性免疫且应答效果较好。
(4)因为2019 nCoV的核酸为单链RNA，获得的基因也为单链RNA，不能直接与双链DNA相连，故从2019 nCoV基因组中分离出的S基因不能直接与质粒重组。据图可知，EcoRⅠ酶切后的黏性末端暴露出的碱基为－AATT，故过程①得到的S编码序列片段两端需要分别加上—TTAA—序列后才能与质粒连接。分析题意可知，质粒上LacZr基因会被EcoRⅠ破坏，质粒上有四环素抗性基因，故为筛选导入重组质粒的大肠杆菌，可在培养基中加入四环素，则在该种培养基上含重组质粒的大肠杆菌可以存活；又因重组质粒的LacZr基因被破坏，故其不能变成蓝色，为白色，故筛选出白色菌落即可。
答案：(1)核酸和抗原
(2)①④ 蛋白质空间结构易受温度影响，而DNA热稳定性高
(3)致病性 特异性
(4)2019 nCoV的基因为单链RNA，不能直接与DNA相连 —TTAA— 在培养基加入四环素，筛选白色菌落
7．解析：(1)PCR技术是指在生物体外大量扩增DNA技术。
(2)在基因工程中常用质粒作为S蛋白基因的运载体，这是因为质粒具有复制原点，能进行自我复制；有一个至多个限制酶切割位点，便于S蛋白基因插入；质粒上有抗生素标记基因，该标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因。基因表达载体的构建是基因工程的核心，该过程需要用到的酶有限制酶和DNA连接酶。一个基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、复制原点和标记基因等，其中启动子是RNA聚合酶识别、结合并启动转录的DNA片段。
(3)为了检验表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用S蛋白与新冠病毒肺炎康复患者血清进行抗原—抗体杂交实验来进行检测，结果出现杂交带。
答案：(1)DNA
(2)自我复制 S蛋白基因插入 鉴别受体细胞中是否含有目的基因 RNA聚合酶识别、结合并启动转录的DNA片段
(3)方案：用表达的S蛋白与新冠病毒肺炎康复患者血清进行抗原—抗体杂交实验(其他适宜答案也可) 结果：出现杂交带
8．解析：(1)在体外利用PCR技术扩增目的基因时，利用DNA的高温变性加热至90～95℃，破坏双链之间的氢键，使DNA解链为单链。
(2)基因工程在构建基因表达载体时，通常用限制酶和DNA连接酶将pprⅠ基因与Ti质粒连接成重组质粒；DNA分子杂交是指以放射性同位素标记的目的基因为探针，进行杂交，若出现杂交带则说明含有目的基因，若没有出现则说明目的基因未转入；启动子和终止子分别控制转录的起始和终止，某些受体植物细胞中的pprⅠ基因无法转录，其原因可能是pprⅠ基因在Ti质粒上的插入位点不在启动子和终止子之间，无法启动正常的转录过程。
(3)由表可知，转基因油菜整株植物(地上部分和根系)中的133Cs吸收量大于非转基因油菜，有利于对133Cs污染的土壤进行生物修复；由于转基因油菜根系对133Cs的吸收量大于地上部分，在后续处理中，应加强对转基因油菜根系的处理。
答案：(1)加热到90～95℃(高温)
(2)限制酶和DNA连接酶 DNA分子杂交 放射性同位素标记的目的基因 pprⅠ基因在Ti质粒上的插入位点不在启动子和终止子之间
(3)转基因油菜整株植物(地上部分和根系)中的133Cs吸收量大于非转基因油菜 根系 转基因油菜的根系中133Cs吸收量大于地上部分
9．解析：(1)科研人员以CA19 9作为抗原获得免疫小鼠，免疫细胞的脾脏中有相应的浆细胞，因此，取小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞经灭活的仙台病毒诱导融合。该过程利用了仙台病毒表面的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，基于细胞膜的基本组成成分是蛋白质和磷脂分子可知，由于病毒的作用使细胞膜上的磷脂和蛋白质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
(2)由于发生融合的细胞种类较多，因此需要用特定的选择培养基筛选融合细胞，得到杂交瘤细胞。将得到的细胞接种到多孔培养板上，进行专一抗体检测，经多次筛选获得能产生与CA19 9抗原发生特异性结合的抗体的杂交瘤细胞，然后对该细胞进行培养获得足够数量的能分泌抗CA19 9的单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(3)①抗体与抗原的结合具有特异性，固相抗体和酶标抗体均能与CA19 9抗原结合，这是由于不同抗体与CA19 9抗原表面的不同部位结合，因此固相抗体和CA19 9抗原的结合部位应与酶标抗体和CA19 9抗原的结合部位不同。
②该检测方法中，酶标抗体的作用是通过与待测抗原结合，催化指示底物反应，通过产物的产生量推测酶标抗体的量进而实现对抗体的定量检测。
答案：(1)骨髓瘤 磷脂和蛋白质
(2)专一抗体 抗CA19 9的单克隆抗体(“抗CA19 9抗体”或“CA19 9抗体”)
(3)不同 与待测抗原结合；催化指示底物反应(通过测定产物量判断待测抗原量)
10．解析：(1)制备单克隆抗体的过程中要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。(2)给小鼠注射一种纯化的HSV 1蛋白相当于抗原，目的是让小鼠进行体液免疫，产生分泌相应抗体的B淋巴细胞。将已免疫的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，在融合体系中出现多种类型细胞的原因是细胞融合是随机的，且融合达不到100%。融合后的细胞再用特定选择培养基进行培养，最终可获得能无限增殖且可产生专一抗体的杂交瘤细胞。(3)获得杂交瘤细胞后，需要进行克隆化培养和抗体检测。如果是将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内使其增殖，可以从小鼠的腹水中提取大量的单克隆抗体。(4)单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高。
答案：(1)动物细胞培养 (2)抗原 细胞融合是随机的，且融合达不到100% 能无限增殖且可产生专一抗体 (3)克隆化 腹水 (4)灵敏度高、特异性强整合训练(十六) 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程
全员必做题
1.[2022·黑龙江哈九中三模]某科研小组采用“胚胎干细胞介导法”将荧光素基因导入纯种灰色小鼠胚胎干细胞(ES细胞)中并整合到染色体上，然后将转基因的胚胎干细胞注射到纯种黄色小鼠囊胚中构建嵌合体小鼠，具体过程如下图所示。据图回答下列问题：
(1)图中过程②收集的ES细胞来源于__________细胞，将胚胎干细胞置于用小鼠______________(细胞)制备的饲养层上，饲养层提供胚胎干细胞增殖所需的______________________。
(2)囊胚中的滋养层细胞将来发育成________________，取样滋养层细胞做SRY PCR性别技术鉴定，当用SRY特异性探针对扩增产物进行检测时，出现________(填“阳性”或“阴性”)反应者，胚胎为雄性。
(3)过程①中的荧光素基因表达的荧光蛋白可用于过程④，推测荧光素基因在该实验最终获得的嵌合体小鼠中起到的作用是__________________________________________________。
(4)过程⑤导入囊胚的胚胎干细胞数量是否会影响子代小鼠的性状？________(填“是”或“否”)。嵌合体小鼠与体外受精培养得到的小鼠相比，最主要的区别是______________________________________________________________(从组成个体的细胞基因型是否相同的角度分析)。
2．[2022·吉林延边一模]如果用生物学技术克隆器官，不但解决了供体器官短缺的问题，还可以解决器官移植后免疫排斥反应。下图为克隆组织器官的流程图：
回答下列问题：
(1)过程①采用的是细胞工程中的__________技术，过程②采用的是胚胎工程中的____________技术。
(2)经核移植获得的重组细胞进行体外培养时，培养液中通常要添加______________等一些天然成分，而气体环境中CO2的主要作用是________________________________________________________________________。
(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时需要使用____________________和____________两种工具酶。
(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的________，在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体________(填“A”或“B”)，则发生免疫排斥反应的可能性很小。
3．[2022·模拟预测]人的生物节律异常与高血压、糖尿病和内分泌异常等多种疾病有关。我国科学家利用CPISPR/Cas9基因编辑技术成功敲除猕猴成纤维细胞中的生物节律核心基因BMAL1，并将其与去核的卵母细胞融合，发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴，共获得5只克隆猴，用于研究生物节律机制。回答下列问题：
(1)CPISPR/Cas9基因编辑技术的基本原理是利用特定的sgRNA与靶向基因的单链进行碱基互补配对定位，并引导Cas9蛋白对靶向基因进行切割，从而将靶向基因定向敲除。可见，Cas9蛋白相当于基因工程中的__________________。猕猴成纤维细胞中的生物节律核心基因BMAL1被CPISPR/Cas9技术切割后，还需用__________处理，使切割后的基因BMAL1与外源DNA片段相连，实现对基因BMAL1的敲除，以破坏其功能。
(2)通常用________的方法将成纤维细胞与去核的卵母细胞构建成重组细胞。重组细胞需要在发育培养液中培养，该培养液的营养成分比较复杂，除含有______________以外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及动物血清等物质。早期胚胎培养到______________期就可以进行胚胎移植，分娩后的猕猴经鉴别并确定是否为目的猕猴。
(3)成纤维细胞能培育成转基因猕猴，说明____________________________。科学家选择转基因猕猴，而不选择小鼠等其他哺乳动物作为研究对象来研究生物节律机制，主要的原因是____________________________________。
4．[2022·广西南宁二模]牛肉含有丰富的蛋白质，其氨基酸组成更接近人体需要而受到人们喜欢，为满足人们生活需要，生产中利用多种生物工程技术繁育良种肉牛。现有A(雌性)和B(雄性)两个良种肉牛品种，C(雌性)和D(雄性)两个普通肉牛品种。请回答下列问题：
(1)若用体细胞核移植技术获得克隆良种肉牛，为确保克隆牛的肉质优良，最好从________(填字母)牛取体细胞作为供体细胞，最好从________(填字母)牛取卵母细胞体外培养到____________________期去核后与供体细胞融合，构建重组胚胎。
(2)若用体外受精技术获得试管良种肉牛，为使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行获能处理，体外获能方法有____________________________(答出两种方法)。
(3)若用胚胎移植技术繁育良种肉牛，需要对________(填字母)牛进行同期发情处理，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若用胚胎分割技术获得同卵良种肉牛，在对囊胚分割的同时，也可以取样滋养层做DNA分析性别鉴定，取样不会影响胚胎发育，原因是________________________。体外受精、胚胎移植和胚胎分割都属于胚胎工程技术，胚胎工程是指______________________________________________。
5．[2022·安徽宣城模拟预测]随着人们对骆驼奶特殊营养价值及辅助医用功效的认识，提高骆驼产奶量已成为提升骆驼产业竞争力和牧民增收的主要途径。在内蒙古世界首例低温保存的骆驼胚胎移植成功，流程如图。回答下列问题：
(1)图中过程①具体采用的措施是________________；骆驼属于刺激性排卵，在交配后排卵， 排卵的过程是指________________，然后在输卵管中完成受精过程，防止多精入卵的两道屏障是__________________________________。
(2)图中过程②能够进行的生理学基础是______________________________。在胚胎发育到________________期时可进行胚胎移植 ，将单峰驼的胚胎移植到双峰母驼子宫内并产下驼羔的生理学基础是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为实现某一品种高产奶骆驼的大量繁殖，还可采用克隆技术，此过程涉及的技术有______________________________(答两种)。若对图中获得的胚胎进行分割，需要注意的问题是________________________________________________________(答出两点)。
6．[2022·黑龙江哈尔滨师大附中三模]利用胚胎工程相关技术，可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，实现良种奶牛的快速大量繁殖。请回答下列相关问题：
(1)活体采卵前需要对供体母牛进行________处理，在卵巢内获得的卵母细胞在体外培养到________________期才能与获能的精子受精。
(2)供受体在发情时间上要同期，同期发情是指供受体__________________是相同的，为供体胚胎的发育提供了相同的生理环境。
(3)移植的胚胎应发育到______________阶段，胚胎移植的实质是____________________________________。
(4)生产奶牛需要控制性别为雌性。可以在胚胎移植前，从________(填“内细胞团”或“滋养层”)取样，做SRY PCR进行性别鉴定，选择留取SRY特异性探针检测________(填“阴”或“阳”)性反应的胚胎。也可以在体外受精前筛选出含________染色体的精子。
重点选做题
7.[2022·江苏一模]“纳米曝气—生物膜—水生植物”一体化生态修复集成系统是当前城市黑臭河道治理常用的技术手段，该系统分别从水体增氧、微生物负载增殖、植物吸收降解等途径对黑臭水体进行全面水质净化，有效地消除水体黑臭，提高水体的自净能力，从而实现对河道的生物修复。下图1是该河道引清渐推生态修复工程流程图，图2是该河道的模拟修复示意图。请回答下列问题：
(1)该河道因工厂和生活污水的排放会导致水体中________等元素含量升高，引起藻类大量繁殖，其死亡后被微生物分解，引起水体溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏生态系统的稳定，这种调节方式称为________。
(2)纳米曝气机可产生纳米级的细小气泡，能快速增加水体溶解氧，有利于______________________________________________________，从而提高治污效果。
(3)沉水植物对于提高水体自净能力和保持水体清洁状态具有重要作用，河道沉水植物在选择时要综合考虑河道水体的__________________________等条件。在向河道内移栽沉水植物之前，先引进清水的目的是__________________________________。和浮床上的挺水植物相比，沉水植物在净化水体效果方面的优点有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在水体中放养食藻虫能有效降低藻类和有机碎屑的含量，这说明食藻虫在生态系统中的成分可能是________________。相比于直接投放到水体中，将光合细菌和硝化细菌等微生物固定在生物膜上的优点有__________________________________。
8．[原创题]人体血清白蛋白在肝脏细胞中合成，是血浆中含量最丰富的蛋白质，在临床上有着广泛的用途。如图为利用乳腺生物反应器和工程菌生产人血清白蛋白的操作流程。回答下列问题：
(1)步骤①中需要的酶有_______________________________________________________。
(2)原核生物作为受体细胞，具有其他生物不具有的特点________________________。
(3)进行④操作之前，需要对早期胚胎进行性别鉴定，采用的分子水平鉴定方法是______________________。对选出的雌性胚胎还可以采用________技术提高胚胎利用率。图中涉及的胚胎工程技术有________________________________(写出2个)。
(4)利用①⑥过程生产人血清白蛋白时，常用反转录法获取目的基因，请写出用此法获取人血清白蛋白基因的操作流程：__________________________________________________________。
(5)两种方法分别得到的蛋白B与蛋白A活性________(填“相同”或“不相同”)，判断理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9．[2022·天津实验中学一模]塞罕坝历史上曾是一片绿洲，由于大肆砍伐，绿洲逐渐变成了树木稀少、土壤沙化的荒芜之地。1962年，国家批准在塞罕坝建立机械化林场，经过几十年的艰苦努力，终于建成了林地面积108.6万亩的全国最大的人工林场，成为了京津冀地区重要的绿色生态屏障。
(1)对森林进行适度的采伐并不会造成生态系统结构和功能的破坏，这是由于生态系统具有一定的________稳定性。然而，大肆砍伐则会导致生态环境恶化，原因是______________________________________。
(2)塞罕坝地区平均海拔高度1 500米以上，年均气温－1.4 ℃。若你是林场建设者，人工造林时在树种选择方面应注意什么(请答出两点)
________________________________________________________________________。
(3)重建人工林生态系统后，野生动植物也随之增多，原因是：________________________________。
(4)森林天然更新是森林可持续经营的重要组成部分，华北落叶松天然更新一直是塞罕坝机械林场急需解决的问题，研究人员就此问题进行了研究。
①对森林中华北落叶松幼苗数量进行调查，可以采用________法。
②对不同林分密度的华北落叶松幼苗年龄和株数进行调查后，得到如下结果：
注：林分密度是指调查区域内单位面积成年华北落叶松的株数
调查结果显示，不同林分密度下的幼苗年龄和株数存在显著差异，主要表现为________________，造成这种差异的主要原因是______________________________。结果表明，林分密度为________株/hm2的区域华北落叶松天然更新前景最理想。
(5)塞罕坝林场提出了“以育为主，育护改造相结合，多种经营，综合利用”的理念，兼顾社会、经济、自然三方效益，这主要体现了生态工程建设的________原理。
整合训练(十六)
1．解析：(1)囊胚中的内细胞团是一群胚胎干细胞的集合体，故图中过程②收集的ES细胞来源于内细胞团细胞；过程②为胚胎干细胞的分离、培养，需将胚胎干细胞置于灭活的输卵管上皮细胞制备的饲养层上，该细胞能够分泌相应物质抑制胚胎干细胞分化，促进胚胎干细胞增殖，并为胚胎干细胞增殖提供相应营养物质(发育环境或发育条件)。
(2)囊胚中的滋养层细胞是囊胚的最外层细胞，将来发育成小鼠的胎盘和胎膜；SRY基因是Y染色体上的性别决定基因，SRY PCR胚胎性别鉴定技术能准确鉴定早期胚胎性别，若为雄性，则呈阳性。
(3)过程①是将荧光蛋白基因与质粒结合形成重组质粒，若嵌合体小鼠检测到荧光蛋白，则说明嵌合体小鼠中来自灰色小鼠的ES细胞成功表达了荧光蛋白基因，细胞发育良好。
(4)内细胞团中的细胞会发育成机体的各种组织和器官，过程⑤导入囊胚的胚胎干细胞数量会影响子代小鼠的性状，若导入较多，则嵌合鼠更多的是灰色小鼠的性状；嵌合体小鼠不同细胞基因型可能不同(来源不同)，体外受精培养得到的小鼠不同细胞基因型一般是相同的，都是同一个受精卵有丝分裂而来。
答案：(1)内细胞团 输卵管上皮细胞 营养物质(发育环境或发育条件)
(2)小鼠的胎盘和胎膜 阳性
(3)检测嵌合体小鼠中来自灰色小鼠的ES细胞的发育情况
(4)是 嵌合体小鼠不同细胞基因型可能不同，体外受精培养得到的小鼠不同细胞基因型一般是相同的
2．解析：(1)由图可知：过程①采用的是细胞工程中的核移植技术；②是早期胚胎培养
(2)经核移植获得的重组细胞进行体外培养时，培养液中通常要添加血清等天然成分，气体环境中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(3)在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有标记基因以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官，移植给个体B(细胞核来源于B)，则不会发生免疫排斥反应。
答案：(1)体细胞核移植 早期胚胎培养
(2)血清 维持溶液的pH
(3)限制酶(限制性核酸内切酶) DNA连接酶
(4)内细胞团 B
3．解析：(1)Cas9蛋白能对靶向基因进行切割，相当于基因工程中的限制性核酸内切酶(限制酶)。猕猴成纤维细胞中的生物节律核心基因BMAL1被CPISPR/Cas9技术切割后，还需用DNA连接酶处理，使切割后的基因BMAL1与外源DNA片段相连，实现对基因BMAL1的敲除，以破坏其功能。
(2)将目的基因导入动物细胞利用显微注射技术。早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及动物血清等物质。当胚胎培养到桑椹胚或囊胚的阶段时，可进行胚胎移植。
(3)由于高度分化的动物细胞核仍然具有全能性，所以成纤维细胞能培育成转基因猕猴。因为猕猴与人类的亲缘关系更近，所以科学家选择转基因猕猴，而不选择小鼠等其他哺乳动物作为研究对象来研究生物节律机制。
答案：(1)限制性核酸内切酶(限制酶) DNA连接酶
(2)电刺激 无机盐和有机盐 桑椹胚或囊胚
(3)高度分化的动物细胞核仍然具有全能性 猕猴与人类的亲缘关系更近
4．解析：(1)动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞(培养到减数第二次分裂中期)中，且核移植得到的重组细胞大部分遗传物质来自供体细胞，少部分遗传物质来自受体细胞，A(雌性)牛和B(雄性)牛是两个良种肉牛品种，因此为确保克隆牛的肉质优良，最好从B牛取体细胞作为供体细胞，最好从A牛取卵母细胞体外培养到减数第二次分裂中(MⅡ中)期去核后与供体细胞融合，构建重组胚胎。
(2)通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。
(3)在胚胎移植时，应对供体和受体母畜进行同期发情处理，即需要对A和C牛进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，保证供体和受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入提供相同生理环境，这是胚胎移植成功与否的关键。
(4)囊胚中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，而滋养层将来发育成胎膜和胎盘，不会影响胚胎恢复和进一步发育，因此取样滋养层做DNA分析性别鉴定，取样不会影响胚胎发育。胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。
答案：(1)B A 减数第二次分裂中(MⅡ中)
(2)培养法和化学诱导法
(3)A和C 保证供体和受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入提供相同生理环境
(4)滋养层将来发育成胎膜和胎盘，不会影响胚胎恢复和进一步发育 对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术
5．解析：(1)在胚胎工程操作中，超数排卵过程常用注射促性腺激素处理。排卵是指卵子从卵泡中排出。防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。
(2)哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这为胚胎的收集提供了可能。胚胎移植的时期是囊胚或桑椹胚。受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能，这是胚胎移植的生理学基础。
(3)为实现某一品种高产奶骆驼的大量繁殖，可进行细胞核移植技术和克隆动物的培养，此过程存在核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植、动物细胞培养等一系列技术。进行胚胎分割时，胚胎分割的次数不宜过多，一般以一次最好；若采用囊胚阶段的胚胎应将内细胞团均等分割。
答案：(1)注射促性腺激素 卵子从卵泡中排出 透明带反应和卵细胞膜反应
(2)早期胚胎处于游离状态，不与母体子宫建立组织上的联系 桑椹胚或囊胚 双峰驼对移入的单峰驼胚胎基本不发生免疫排斥反应
(3)核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植、动物细胞培养 胚胎分割的次数不宜过多，一般以一次最好；若采用囊胚阶段的胚胎应将内细胞团均等分割。
6．解析：(1)活体采卵前需要对供体母牛用促性腺激素处理使其超数排卵，以获得更多的卵母细胞。在卵巢内获得的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精。(2)同期发情是指供、受体生殖器官的生理变化是相同的，以便使受体能为移入的供体胚胎的发育提供相同的生理环境，提高胚胎移植成功率。(3)移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，胚胎移植前要对供受体进行同期发情处理，让供体和受体的生理状况相同，有助于胚胎移植的成功。胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状况有关，由此可知，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。(4)内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞可发育为胎膜和胎盘，因此性别鉴定需要取滋养层细胞做SRY PCR进行性别鉴定，可减少对胚胎的损伤。由于SRY基因只存在Y染色体上，而雌性动物的性染色体组成为XX，不含Y染色体，因此应选择留取SRY特异性探针检测阴性反应的胚胎。由于雌性个体提供的卵细胞含有X染色体，而雄性个体提供的精子含有X染色体或含有Y染色体，因此决定性别的是参与受精的精子的类型，故可以在体外受精前筛选出含X染色体的精子，与卵细胞受精后可形成雌性个体。
答案：(1)超数排卵 减数第二次分裂中
(2)生殖器官的生理变化
(3)桑椹胚或囊胚 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(4)滋养层 阴 X
7．解析：(1)生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物生长旺盛，某些藻类的个体数量迅速增加，藻类繁殖迅速，种间竞争剧烈使得藻类的种类减少。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把生物所需的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。上述过程是一个正反馈调节过程。(2)对于水体有机物污染降解的主力军之一是好氧微生物。增加水体的溶氧量，有利于增强好氧微生物的有氧呼吸，促进河道中的污染物加速降解，从而提高治污效果。(3)由于沉水植物是完全沉没于水中的，如果污染特别严重导致水质过差，河道所在区域光照不佳，这些都会导致水体透光性不良，影响沉水植物的光合作用。因此在选择利用沉水植物进行河道水体治理时需要考虑光照、温度及污染情况。引进清水可增加水体透明度，有利于沉水植物的光合作用，促进生长。从图示可以看出，浮床上的挺水植物根系没能扎入水底的土壤中，而沉水植物的根系是扎入水底土壤中的。因此，和浮床上的挺水植物相比，沉水植物在净化水体效果方面的优点有沉水植物根、茎、叶均完全浸没，可以从底泥中吸收 N、P 等元素。(4)从“在水体中放养食藻虫能有效降低藻类和有机碎屑的含量”可以推测，食藻虫能够以藻类和有机碎屑为食，因此食藻虫在生态系统中的成分可能是消费者和分解者。相比于直接投放到水体中，将光合细菌和硝化细菌等微生物固定在生物膜上具有防止微生物沉降，造成二次污染的优点。
答案：(1)N、P 正反馈调节 (2)增强好氧生物的有氧呼吸，促进河道中的污染物加速降解 (3)温度、光照条件和污染情况 增加水体透明度，有利于沉水植物的光合作用，促进生长 沉水植物根茎叶均完全沉浸，可以从底泥中吸收N、P 等元素，增加水体溶解氧的含量 (4)消费者和分解者 防止微生物沉降，造成二次污染
8．解析：(1)图中步骤①是基因表达载体的构建，该步骤中需要用到的酶有限制酶和DNA连接酶。(2)由于原核生物具有一些其他生物没有的特点，如繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等，因此早期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。(3)进行④胚胎移植操作之前，需要对早期胚胎进行性别鉴定，常选取囊胚期的滋养层细胞做DNA分析性别鉴定(SRY－PCR法)；对挑选出的雌性胚胎还可以采用胚胎分割技术提高胚胎利用率；图中涉及的胚胎工程技术有早期胚胎培养和胚胎移植。(4)利用①⑥过程生产人血清白蛋白时，常用反转录法获取目的基因，用此法获取人血清白蛋白基因的操作流程是：先从肝脏细胞中提取血清白蛋白mRNA，再在逆转录酶的催化作用下得到血清白蛋白基因。(5)由此获得的蛋白B与蛋白A活性不同，因为血清白蛋白是分泌蛋白，需要内质网和高尔基体加工后才具有生物活性；大肠杆菌是原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体，无法对其进行加工，故蛋白B与蛋白A活性不同。
答案：(1)限制酶和DNA连接酶
(2)繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少
(3)DNA分析性别鉴定(SRY－PCR法) 胚胎分割 早期胚胎培养、胚胎移植
(4)先从肝脏细胞中提取血清白蛋白的mRNA，再在逆转录酶的催化作用下得到血清白蛋白基因。
(5)不相同 血清白蛋白是分泌蛋白，需要内质网和高尔基体加工后才具有生物活性；大肠杆菌是原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体，无法对其进行加工
9．解析：(1)由于生态系统具有一定的抵抗力稳定性，所以对森林进行适度的采伐并不会造成生态系统结构和功能的破坏。但生态系统的自我调节能力(稳定性)具有一定限度，所以大肆砍伐会导致生态环境恶化。(2)生物与环境具有一定的适应性，在人工造林时，在树种选择方面应尽量选择当地原有物种、选择耐寒性强的物种，以使其能适应当地环境。(3)重建人工林生态系统后，由于大量的林木为野生动植物的生存创造了条件，所以野生动植物也随之增多。(4)①调查植物的种群密度应采用样方法。②林分密度是指调查区域内单位面积成年华北落叶松的株数，据图可知，不同林分密度下的幼苗年龄和株数存在显著差异，主要表现为林分密度450>750>1 050株/hm2。造成这种差异的主要原因是林分密度较小时，林下光照更充分，充足的光照可促进幼苗生长。图示结果表明，林分密度为450株/hm2的区域华北落叶松年龄小的数量多，为增长型，其天然更新前景最理想。(5)塞罕坝林场提出了“以育为主，育护改造相结合，多种经营，综合利用”的理念，兼顾社会、经济、自然三方效益，根据分析可知，这主要体现了生态工程建设的整体性原理。
答案：(1)抵抗力 生态系统的自我调节能力(稳定性)具有一定限度
(2)选择当地原有物种；选择耐寒性强的物种
(3)大量的林木为野生动植物的生存创造了条件
(4)样方 林分密度450>750>1050株/hm2 林分密度较小时，林下光照更充分，充足的光照可促进幼苗生长 450
(5)整体性整合训练(十二) 人体的内环境与稳态
全员必做题
1.[2022·河南许昌一模]人体内环境中水、盐含量是不断变化的，但在神经调节和激素调节下维持着相对平衡状态。下列有关叙述错误的是( )
A．大量出汗造成血浆的渗透压升高，引起抗利尿激素分泌增加
B．下丘脑损伤，可能导致水盐代谢紊乱
C．若肾脏不能排出多余的钠离子，可能引起组织水肿
D．缺水时渗透压感受器受到刺激，将兴奋传到大脑皮层产生渴感属于反射
2．[2022·浙江安吉县高级中学模拟预测]登革热是由病毒引起的一种传染病，如图所示为人体对抗登革热病毒的部分过程。下列相关叙述错误的是( )
A．登革热病毒表面可能存在多种抗原
B．物质甲还可能促进其他细胞分裂分化
C．巨噬细胞能将病毒降解成抗原 MHC复合体
D．抗体Ⅰ与病毒结合形成的复合物可能导致组织水肿
3．[2022·安徽淮北二模]2022年2月第24届冬季奥运会在北京盛大举行。下列有关运动员体内生理过程的叙述，错误的是( )
A．运动员各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的稳态
B．运动员在比赛中，身体的产热量大于散热量以维持体温恒定
C．比赛时肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸，但血浆pH无明显变化
D．运动员注射新冠疫苗，可以增强免疫系统的防卫功能
4．[2022·江苏泰州模拟预测]据新冠病毒致病机制及人体免疫反应特征研制新冠疫苗，广泛接种疫苗可以快速建立免疫屏障，阻击病毒扩散。下图是人体2次接种抗原后血浆中特异性抗体浓度的变化。相关叙述错误的是( )
A．新冠病毒疫苗通常激活多种不同的B细胞
B．IgM与IgG都是由浆细胞合成、分泌的
C．激发再次应答的主要目的是提高IgM的浓度
D．总抗体量的浓度在再次免疫的初期快速上升
5．[2022·广东模拟预测]我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩，但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康，我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划，这充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗。下列叙述正确的是( )
①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠 ②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖 ③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫 ④二次接种可提高机体对相应病原体的免疫防卫功能
A．①④ B．①③
C．②④ D．②③
6．[2022·福建省龙岩第一中学模拟预测]尿崩症分两种：因抗利尿激素(ADH)的缺乏引起的中枢性尿崩症(CDI)和因肾脏对ADH敏感性缺陷引起的肾性尿崩症(NDI)，临床上可通过禁水加压(禁止饮水10 h后补充ADH)实验进行确诊。下列有关说法不正确的是( )
A．NDI患者体内ADH的含量与正常人相比要多
B．NDI患者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压
C．禁水加压实验后，CDI患者的尿液渗透压将升高
D．禁水加压实验后，NDI患者的尿液渗透压将降低
7．[2022·哈尔滨模拟]血糖平衡调节中既有神经调节，也有激素调节。如图为某同学绘制的胰岛素调节血糖含量的模型。结合所学知识回答下列问题：
(1)图中A指的是________细胞，在血糖调节方面，与胰岛素作用相拮抗的激素有____________________________。
(2)图中①～④过程中存在信息传递的是________(填序号)。④过程说明血糖平衡调节中有________调节机制。
(3)如果某人的胰岛素含量并不低，但却出现了典型的糖尿病症状，你认为可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有学者想提取哺乳动物的胰岛素，但将绵羊的胰脏制成研磨液，却难以直接分离出胰岛素，最可能的原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请在坐标系内画出某健康人(正常血糖浓度如虚线所示)从早餐开始到午餐前血糖浓度的变化情况(画出大致趋势即可)。
8．[2022·河南开封模拟预测]肾素也被称为血管紧张素原酶，是一种蛋白水解酶，是肾素—血管紧张素系统的组成部分。肾素—血管紧张素—醛固酮(肾上腺皮质分泌的一种激素)系统是体内肾脏所产生的一种升压调节体系，能引起血管平滑肌收缩产生升高血压的作用，其调节过程如图所示。回答下列问题：
(1)肾素的化学本质为________，其作用机理是________________________________。
(2)细胞外液含量下降时会刺激肾小球旁细胞分泌肾素，激活肾素—血管紧张素—醛固酮系统，醛固酮分泌增加，使肾脏重吸收钠离子增加；肾素分泌增加也能促进抗利尿激素分泌，从而引起肾小管和集合管对水重吸收__________，最终使细胞外液含量________，产生升压作用；但过度激活肾素—血管紧张素—醛固酮系统容易导致高血压，请你根据题图提供一种开发降血压药物的思路： ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当肾小管中葡萄糖浓度过高时，抗利尿激素分泌量________。 机体需源源不断地合成分泌醛固酮、抗利尿激素等激素，原因是
________________________________________________________________________。
重点选做题
9.[2022·湖北恩施市第一中学模拟预测]内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。某同学早上经常来不及吃早餐就去上学。下列叙述错误的是( )
A．该同学不吃早餐时，血浆流经肝脏细胞后血糖浓度会升高
B．该同学气喘吁吁赶到学校时，呼吸系统加快排出CO2并获取O2，维持机体正常
C．该同学即便来不及喝水，90%以上的血浆渗透压也能靠血浆中含量最多的有机物来维持稳定
D．该同学的血浆pH在7.35～7.45之间波动，与HCO等物质有关
10．[2022·广东模拟预测]下列有关免疫调节的叙述，正确的是( )
A．人体特异性免疫功能全都依赖于免疫细胞来完成
B．在非特异性免疫和特异性免疫过程中都有吞噬细胞的参与
C．过敏反应主要与人体非特异性免疫功能失调有关
D．在特异性免疫反应中各种免疫细胞均能特异性识别抗原
11．[2022·郴州质检]脑脊液充满在各脑室内，能不断产生又不断被吸收回流至静脉。它向脑细胞供应一定的营养，并运走脑组织的代谢产物，调节中枢神经系统的酸碱平衡。下列说法正确的是( )
A．脑脊液属于细胞内液
B．脑脊液是脑细胞与外界环境进行物质交换的直接媒介
C．大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2能使脑脊液pH明显降低
D．脑脊液可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质
12．[2022·重庆名校联考]醉氧(也称低原反应)是指长期在高海拔地区工作的人，重返平原居住后会再次发生不适应，从而出现疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等症状。下列叙述错误的是( )
A．与血红蛋白、血浆蛋白一样，氧气也是内环境的组成成分
B．醉氧是外界环境的变化导致内环境中的化学成分发生了变化
C．患者发生严重腹泻后，补充水分的同时还要注意补充无机盐
D．醉氧说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
13．[2022·长沙适应性考试]水盐平衡对人体健康至关重要。如图为水盐平衡调节示意图，其中甲、乙表示器官，①②③④⑤表示促进作用(“＋”)或抑制作用(“－”)。
(1)请完善相关内容。
甲________，③________(用符号表示)。
(2)细胞外液渗透压是水盐平衡调节的主要指标，维持人体细胞外液渗透压的离子主要是________和________。
(3)抗利尿激素除了作用于肾小管、集合管调节水盐平衡外，还能使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩，升高血压。这说明与神经调节相比，体液调节的特点是____________。
(4)尿崩症是指抗利尿激素分泌不足(又称中枢性尿崩症)，或肾脏对抗利尿激素反应缺陷(又称肾性尿崩症)而引起的一组症群。尿崩症患者在临床上除表现为多尿以外，还表现为____________以维持体内水盐平衡。
(5)某尿崩症患者自幼多尿，注射抗利尿激素治疗效果不佳，经检测发现该患者体内控制抗利尿激素受体合成的基因发生突变。请阐述该患者出现多尿的机制。
14．[2022·湖北一模]人体生命活动的正常进行是在神经—体液—免疫调节网络共同作用下，各器官、系统协调参与的结果，也是多种信息分子参与的结果。下图是人体内部分信息分子的作用示意图，字母A～F表示信息分子，①②表示相关生理变化。请据图回答：
(1)地方性甲状腺肿(大脖子病)曾经是我国缺碘地区的一种常见地方性疾病，新中国成立以来，随着加碘盐的普遍使用已经极少见到这种患者。试结合所学知识说明地方性甲状腺肿形成的可能机理：____________________________________________________(在描述机理或过程时，请说出相关信息分子的名称，下同)。
(2)图中①过程表示肾小管细胞在________(C)的作用下，加强对__________；②过程表示________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)信息分子E是________，由________细胞分泌，研究发现，这些分泌细胞除了直接受到较高血糖浓度的刺激时会增加分泌外，还可在下丘脑感受较高血糖浓度刺激时，通过某些神经作用于这些分泌细胞促进其分泌，此时的调节方式是________________。
(4)下丘脑神经细胞在接受信息分子A的作用时信号由________信号转变为__________信号，引起下丘脑兴奋，进一步通过________调节，引起骨骼肌战栗。
15．[2022·重庆市高三联考]新型冠状病毒(SARS CoV 2)引发的新冠肺炎典型症状是发热(高于37.3 ℃)、干咳、肌肉酸痛、腹泻等。人体的体温调定点学说认为体温调节机制类似于恒温器的调节，调定点是该恒温器调节温度的基准；当体温偏离调定点温度时，机体通过调节回到调定点水平。如图为正常人体感染病毒发热过程示意图，回答下列问题：
(1)侵入人体的SARS CoV 2的特定蛋白可作为________诱导机体B细胞增殖、分化形成____________________，进而对病原体产生免疫力。
(2)体温调节的“恒温器”位于________中，SARS CoV 2侵染人体后，会使体温调定点________(填“升高”或“降低”)；图中激素甲的名称是________________________，图示甲状腺激素的分泌过程存在________调节特点。
(3)体温持续维持在38.5 ℃时，人体产热量________(填“大于”“小于”或“等于”)散热量，综合图解分析，体温上升时人体进行体温调节的方式有____________________________。
整合训练(十二)
1．解析：大量出汗，细胞外液渗透压升高，下丘脑分泌的抗利尿激素增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收，尿量减少，维持水平衡；同时出汗也排出大量的钠离子，机体通过调节使醛固酮的量增多，促进肾小管和集合管对钠离子的吸收，维持钠离子稳定，A正确；水平衡代谢的中枢是在下丘脑，因此下丘脑损伤，可能导致水盐代谢紊乱，B正确；钠离子维持细胞外液渗透压平衡，主要存在于细胞外液，肾功能发生病变后，钠离子排出受阻，细胞外液渗透压升高，组织液增多，引起组织水肿，C正确；缺水时渗透压感受器受到刺激，将兴奋传到大脑皮层产生渴感，由于反射弧结构不完整，不属于反射，D错误。
答案：D
2．解析：登革热病毒感染会使人体产生不同的抗体，说明登革热病毒表面存在多种不同的抗原，A正确；分析题图可得：物质甲为淋巴因子，B细胞受到抗原刺激后，在淋巴因子的作用下，会增殖分化为浆细胞，B正确；巨噬细胞将病毒降解成肽后，与巨噬细胞内新合成的MHC结合成抗原 MHC复合体，然后转移到质膜上，C错误；据图可知，物质甲和抗体Ⅰ能促进病毒在吞噬细胞中的繁殖，使复合物增多，复合物增多又会使血管通透性增大，血浆蛋白外渗而引起组织水肿，D正确。
答案：C
3．解析：内环境稳态是各器官、系统协调活动的结果，A正确；运动员在比赛中，身体的产热量等于散热量以维持体温的恒定，B错误；比赛时肌肉细胞通过无氧呼吸补充能量，同时产生大量乳酸，但由于有缓冲物质存在，血浆pH无明显变化，C正确；运动员注射新冠疫苗，产生记忆细胞，可以增强免疫系统的防卫功能，D正确。
答案：B
4．解析：新冠病毒疫苗具有不同的抗原，通常激活多种不同的B细胞，A正确；抗体是由浆细胞合成分泌的，B正确；分析题图可知，激发再次应答的主要目的是提高IgG的浓度，C错误；分析题图可知，总抗体量的浓度在再次免疫的初期快速上升，D正确。
答案：C
5．解析：通过理化方法灭活病原体，使其内部核酸失活，失去繁殖和感染能力，该方法制成的疫苗安全可靠，①正确；接种后，疫苗作为抗原会引起机体的特异性免疫反应，疫苗已灭活不能大量增殖，②错误；接种后，B细胞接受抗原刺激，增殖分化产生体液免疫，③错误；二次接种后，体内的记忆细胞会识别抗原，迅速增殖分化并产生大量抗体，可提高机体对相应病原体的免疫防卫功能，④正确。
答案：A
6．解析：NDI患者肾脏对ADH的敏感性减弱，抗利尿激素发挥作用弱，因而其体内的ADH含量与正常人相比要多，A正确；NDI患者抗利尿激素发挥作用弱，尿液中的水分大量丢失，因此尿液渗透压明显低于血浆渗透压，B正确；禁水加压后，CDI患者缺乏的ADH得以补充能促进肾小管和集合管对水的重吸收，使尿液渗透压升高，C正确；禁水加压补充ADH，由于NDI患者的ADH的作用弱，水分流失不变，因此尿液渗透压不变，D错误。
答案：D
7．解析：(1)由图可知，A为胰岛B细胞。胰岛素的作用是降低血糖，胰高血糖素和肾上腺素可使血糖升高，故在血糖调节方面，与胰岛素作用相拮抗的激素有胰高血糖素和肾上腺素。(2)①④过程与胰岛B细胞膜上的受体密切相关，②过程表示下丘脑通过有关神经调控胰岛B细胞分泌胰岛素，此过程涉及神经递质与相应的受体结合，③过程中胰岛素与靶细胞膜上的受体结合才能发挥调节作用，因此图中①②③④过程都存在信息传递，其中④过程说明血糖平衡调节中有负反馈调节机制。(3)激素只有与靶细胞膜上的受体结合才能发挥作用。如果某人的胰岛素含量并不低，但却出现了典型的糖尿病症状，则可能的原因是胰岛素作用的信号通路受阻(或胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合)。(4)胰岛素的化学本质是蛋白质，胰脏分泌的胰液中含有胰蛋白酶，胰蛋白酶能催化蛋白质水解。在将绵羊的胰脏制成研磨液的过程中，由于相关细胞的结构遭到破坏，导致胰蛋白酶与胰岛素接触，从而将胰岛素分解。(5)早餐后血糖浓度开始上升，引起胰岛素分泌增加，血糖浓度慢慢恢复正常，午餐前因为血糖消耗较多，血糖浓度略低于正常值。
答案：(1)胰岛B 胰高血糖素、肾上腺素
(2)①②③④ 负反馈
(3)胰岛素作用的信号通路受阻(或胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合，答案合理即可)
(4)胰岛素被胰蛋白酶分解
(5)如图所示。
8．解析：(1)肾素也被称为血管紧张素原酶，是一种蛋白水解酶，化学本质为蛋白质；酶是生物催化剂，可以降低化学反应所需的活化能，使反应更容易进行。(2)抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收；钠离子增加，水分增加，最终使细胞外液含量增加，产生升压作用；结合图示可知，抑制血管紧张素转化酶的活性、抑制醛固酮发挥作用、抑制血管紧张素发挥作用，使得醛固酮分泌减少，达到降血压的作用。(3)当肾小管中葡萄糖浓度过高时，抗利尿激素分泌量增多，增强对水和葡萄糖的重吸收，使尿量减少；激素发挥作用后会被立即灭活，因此机体需源源不断地合成分泌醛固酮、抗利尿激素等激素，以维持机体平衡。
答案：(1)蛋白质 降低化学反应所需的活化能
(2)增强 增加 抑制血管紧张素转化酶的活性、抑制醛固酮发挥作用、抑制血管紧张素发挥作用
(3)增多 激素发挥作用后会被立即灭活
9．解析：不吃早餐时，血糖浓度降低，当血浆流经肝脏细胞后肝细胞中的肝糖原分解产生葡萄糖，进入血浆，血糖浓度会升高，A正确；剧烈运动时，机体产生更多的CO2经呼吸系统加快排出，并获取O2供细胞有氧呼吸，B正确；90%以上的血浆渗透压主要由Na＋和Cl－维持，其为无机物，C错误；该同学的血浆pH在7.35～7.45之间波动，与等缓冲物质有关，D正确。
答案：C
10．解析：人体特异性免疫功能主要依赖于免疫细胞和免疫活性物质完成，A错误；在非特异性免疫中，吞噬细胞参与第二道防线。在特异性免疫中，吞噬细胞参与抗原的摄取、处理和呈递，B正确；过敏反应主要与人体特异性免疫功能失调有关，是免疫功能过强的表现，C错误；有些免疫细胞不能识别抗原，如浆细胞等，D错误。
答案：B
11．解析：根据脑脊液向脑细胞供应一定的营养，并运走脑组织的代谢产物可知，脑脊液属于细胞外液，A错误；脑细胞与外界环境进行物质交换需要脑脊液、血浆等，它们之间的关系是脑细胞脑脊液血浆外界，B错误；由“运走脑组织的代谢产物”和脑脊液“调节中枢神经系统的酸碱平衡”可知，大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2不能使脑脊液pH明显降低，C错误；由“向脑细胞供应一定的营养”可知，脑脊液可能含有葡萄糖、氨基酸，此外，脑脊液可能含有激素等物质，D正确。
答案：D
12．解析：血红蛋白不属于内环境的组成成分，A错误；醉氧是外界环境中氧气浓度发生变化，使内环境中的化学成分发生了变化，B正确；严重腹泻会丢失水分和无机盐，因此，患者发生严重腹泻后，补充水分的同时还要注意补充无机盐，C正确；人发生醉氧后，机体会出现异常反应，说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，D正确。
答案：A
13．解析：(1)饮水不足等情况导致细胞外液渗透压升高，下丘脑(甲)渗透压感受器兴奋，垂体(乙)释放抗利尿激素的量增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收。(2)维持人体细胞外液渗透压的离子主要是Na＋和Cl－。(4)尿崩症患者尿量增多会导致内环境中的水分随尿液流失，细胞外液渗透压升高，大脑皮层产生渴感，从而饮水增多。(5)据题干信息可知，给该尿崩症患者注射抗利尿激素治疗效果不佳，该患者体内控制抗利尿激素受体合成的基因发生突变，推断该患者出现多尿的机制为：基因突变导致抗利尿激素的受体出现障碍或者不能合成正常的受体，导致不能接受抗利尿激素传递的信息，肾小管和集合管重吸收水的能力下降，造成尿量增加。
答案：(1)下丘脑 －
(2)Na＋ Cl－(顺序可以颠倒)
(3)作用范围广
(4)口渴多饮
(5)患者无法正常合成抗利尿激素受体，不能接受抗利尿激素传递的信息，导致肾小管和集合管重吸收水的能力下降，造成尿量增加。(从受体结构、信息传递与生理效应3个方面回答，意思相近即可)
14．解析：图中A对应过程是神经调节，B对应过程是甲状腺调节促进新陈代谢，C对应过程是水平衡调节，D对应过程是免疫调节，E对应过程是血糖调节。(1)缺碘时甲状腺激素(F)分泌不足，减弱了甲状腺激素对下丘脑和垂体的抑制，致使垂体分泌促甲状腺激素(B)增多，导致甲状腺异常增生。(2)图中C过程是水平衡调节，①过程表示肾小管细胞在抗利尿激素(C)的作用下，加强对水分的重吸收；D表示免疫调节，②过程表示B淋巴细胞在受到抗原刺激和淋巴因子(D)的作用时，增殖分化成浆细胞和记忆细胞的过程。(3)信息分子E是能作用于组织细胞降低血糖浓度，E表示胰岛素，由胰岛B细胞分泌；由题干“在下丘脑感受较高血糖浓度刺激时，通过某些神经作用于这些分泌细胞促进其分泌”可知，这是神经—体液调节。(4)A对应神经调节；下丘脑神经细胞在接受信息分子A的作用时信号由化学信号转变为电信号，引起下丘脑兴奋，进一步通过神经调节，引起骨骼肌战栗。
答案：(1)缺碘时甲状腺激素(F)分泌不足，减弱了甲状腺激素对下丘脑和垂体的抑制，致使垂体分泌促甲状腺激素(B)增多，导致甲状腺异常增生
(2)抗利尿激素 水分的重吸收 B淋巴细胞在受到抗原刺激和淋巴因子(D)的作用时，增殖分化成浆细胞和记忆细胞的过程
(3)胰岛素 胰岛B 神经—体液调节
(4)化学 电 神经
15．解析：(1)根据免疫调节原理可知，侵入人体的SARS CoV 2的特定蛋白可作为抗原诱导机体B细胞增殖、分化形成记忆细胞和浆细胞，进而对病原体产生免疫力。(2)体温调节的“恒温器”分布于人体体温调节中枢，人体体温调节中枢位于下丘脑中；分析题图可知，SARS CoV 2侵染人体后，会使体温调定点升高；分析题图可知，激素甲由下丘脑分泌、作用于垂体，参与人体体温调节过程，据此可判断激素甲是促甲状腺激素释放激素(TRH)；下丘脑通过分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体通过分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，调节甲状腺激素的分泌，因此甲状腺激素的分泌过程存在分级调节的特点。(3)当体温维持相对稳定不发生明显波动时，人体产热量与散热量基本相等；综合图解分析，体温上升时人体进行体温调节的方式既有神经调节又有体液(激素)调节。
答案：(1)抗原 记忆细胞和浆细胞
(2)下丘脑 升高 促甲状腺激素释放激素(TRH) 分级
(3)等于 神经调节和体液(激素)调节整合训练(二) 生命系统的结构基础
全员必做题
1.[2022·四川省宜宾市高三二诊]下列有关细胞结构与功能的叙述中，正确的是( )
A．人的口腔黏膜等在结构上具有流动性，在功能上具有选择透过性
B．牛的乳腺细胞核孔数量比汗腺多，利于RNA和乳汁蛋白进出
C．吞噬细胞中溶酶体合成的水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器
D．分泌细胞内的囊泡运输受阻可能会导致蛋白质等在细胞质中堆积
2.
[2022·山东中学联盟高中名校大联考]小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图所示)，小窝蛋白是小窝的标志蛋白，研究发现黑色素瘤细胞中其含量显著下降。下列说法不正确的是( )
A．小窝蛋白在细胞内游离的核糖体上合成后，由内质网和高尔基体加工，然后运到细胞膜上
B．小窝蛋白分为三段，中间区段主要由疏水性的氨基酸残基组成，其余两段均位于细胞质基质中
C．小窝蛋白可能与小窝结构的形成有关
D．小窝蛋白可能阻止细胞进行不正常的增殖
3．[2022·南京师范大学附属中学高三期初考试]如图表示某细胞中甲、乙两类蛋白质(或多肽)合成、运输的基本过程，其中①～③都属于细胞的生物膜系统。相关叙述正确的是( )
A．①～③中都含有脂质和蛋白质成分，三者之间不能用35S标记区分
B．甲以主动运输的方式通过①进入细胞核后参与染色质的构成
C．唾液淀粉酶、溶菌酶、ATP合成酶都属于乙类蛋白
D．若乙能促进肾小管对水的重吸收，则该细胞为垂体细胞
4．[2022·湖南省邵阳市一模]科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如下图所示。据图分析正确的是( )
A．柠檬酸是在细胞质基质中合成的
B．Ca2＋可能在线粒体基质中参与调控有氧呼吸第二阶段反应
C．Ca2＋进入内质网的方式为协助扩散
D．蛋白A失活，有利于柠檬酸的合成
5．[2022·四川省内江市高三三诊]为探究某植物根系对某种小分子物质的吸收方式，研究人员对该植物的完全培养液进行了处理：甲组加入呼吸酶抑制剂，乙组加入蛋白质合成抑制剂；一段时间后，分别测定甲、乙两组培养液中该物质的吸收速率。下列结果不可能出现的是( )
A．甲组下降，乙组下降
B．甲组下降，乙组无变化
C．甲组无变化，乙组下降
D．甲组无变化，乙组也无变化
6．[2022·北京市西城区高三期末考试]细胞内的马达蛋白与囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，其机理如图所示。以下叙述错误的是( )
A．马达蛋白和ATP相同的元素有C、H、O、N
B．合成马达蛋白的场所是核糖体
C．ATP水解可引起马达蛋白空间结构改变
D．浆细胞中马达蛋白功能异常不影响抗体分泌
7．[2021·河南省驻马店市正阳县高级中学检测]图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况，为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系，有人设计了如图2实验(记作甲)：锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必须的物质(浓度忽略不计)。实验初，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动，5 min起速率逐渐加快，此时，锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。
(1)据图1分析：小肠细胞吸收葡萄糖方式主要是______________。分析CD段变化原因可能是载体失活而不是载体饱和，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图2锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内________含量的变化。
(3)为验证5 min时造成红色液滴移动速率加快的仅仅是细胞呼吸加强引起的，需要设计一个对比实验(记作乙)：乙实验装置的不同之处是5 min 时用呼吸抑制处理小肠上皮组织。假定呼吸被彻底阻断，预期结果：①实验开始5 min时，液滴移动情况是__________________________。②葡萄糖溶液浓度变化情况是__________________________________。
(4)若用相同质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞，红色液滴移动情况是________。
8．[2022·广西一模]美国生物化学家萨瑟兰提出“第二信使假说”来解释含氮激素的作用机制。据图回答下列问题：
(1)物质甲的化学本质最可能是________。动物细胞间进行信息交流除图示途径外还有
________________________________________________________________________。
(2)第一信使作用于物质甲后，通过促进细胞内______________进而激活细胞的相关功能。
(3)第二信使cAMP是由ATP脱掉两个磷酸缩合而成的，其中的“A”指的是____________。根据“第二信使假说”，多种激素的第二信使都是cAMP，激素作用的特异性是通过____________________来实现的。
(4)动物体需要源源不断地产生激素的最主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
9.[2022·重庆市黔江高三联考]下列关于人体细胞结构和功能的叙述，正确的是( )
A．维持细胞形态并保持细胞内部结构有序性的结构是细胞膜
B．中心体和核糖体都仅由蛋白质构成并在有丝分裂中发挥作用
C．溶酶体和内质网在行使其功能时可能伴随着膜组分的更新
D．线粒体内膜凹陷折叠成嵴增大氧化分解葡萄糖的酶的附着面积
10．[2022·山东省潍坊市高三模拟]某研究小组将植物叶片置于适量的溶液X中，超声破碎细胞后再用差速离心法分离细胞组分，可依次分离出细胞核、线粒体、高尔基体，核糖体。下列说法正确的是( )
A．差速离心法可用于证明DNA半保留复制的经典实验
B．溶液X与该植物叶片细胞的细胞质相比，渗透压高、pH相同
C．通过离心分离出的线粒体能将葡萄糖氧化分解
D．分离核糖体时的转速一定高于分离高尔基体的转速
11．[2022·四川省内江市高三三诊]丰富多彩的生物界具有高度的统一性。下列对原核细胞和真核细胞统一性的描述，错误的是( )
A．二者共用同一套密码子表
B．二者的遗传物质都是DNA
C．二者的直接能源物质都是ATP
D．二者转录和翻译的场所都相同
12．[2022·黑龙江哈三中5月二模]结构与功能观是重要的生命观念之一，下列有关细胞的结构和功能的叙述，错误的是( )
A．小肠黏膜分泌的促胰液素经血液循环进入胰岛B细胞发挥作用
B．神经细胞的突起有利于神经元接收信息和传递信息
C．抗体的分泌过程体现了浆细胞的细胞膜具有一定的流动性
D．转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合有利于肾小管细胞重吸收水
13．[2022·湖南省常德市重点高中联考]胰腺癌死亡率高达90%，近来发现胰腺癌患者血液中有一种含量较多的特殊物质——一种名为HSATⅡ的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA)，这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌的早期诊断。下列有关叙述正确的是( )
A．核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出
B．这种特殊的非编码RNA彻底水解后可得到6种终产物
C．作为胰腺癌生物标记的RNA，其翻译成的蛋白质中含有20种氨基酸
D．这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成
14．[2022·重庆市七校联盟高三三模]一项来自某大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制，即为了将细胞内的废物清除，细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成，将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部回收利用工厂，在那里将废物降解，使组件获得重新利用。下列相关叙述不正确的是( )
A．细胞膜塑形蛋白合成场所由核糖体提供，动力可由线粒体提供
B．“分子垃圾袋”主要由磷脂和蛋白质构成
C．“回收利用工厂”可能是溶酶体，“组件”可能是核苷酸
D．人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体等
15．[2022·山东省青岛市高三4月练习]某些两亲性分子(如磷脂)，分散于水中时会自发形成一类具有封闭双层结构的有序组合体，称为囊泡。在一些细胞中囊泡用来储存、运输和消化细胞产品和废物。如图是某细胞部分结构和功能示意图。下列说法正确的是( )
A．囊泡甲中产生的物质都通过胞吐分泌到细胞外
B．核膜是双层膜结构，物质进出细胞核都是通过核孔进行的
C．内吞泡和分泌小泡的形成都要消耗细胞呼吸产生的能量
D．囊泡能否将物质准确运输到目的位置取决于膜的流动性
16．[2022·四川德阳二模]研究人员构建了一个能自己移动和改变形态的“类细胞”模型，由膜外壳和填入物构成。回答下列问题：
(1)该模型类似于________________(填细胞器名称)产生的囊泡，其边界(膜外壳)由________构成基本支架。
(2)该模型中填入了细胞骨架和驱动蛋白，作为运动的结构基础；另外还需要填入________作为直接能源，也需要填入________来保证该模型中的一系列代谢在温和条件下高效而有序地进行。
(3)将该结构置于一定浓度的K＋溶液中一段时间，检测发现K＋不能进入其中。若要让K＋进入其中，你认为应怎样对该模型进行改造？并简要写出理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
整合训练(二)
1．解析：人的口腔黏膜不属于生物膜系统，没有生物膜的一般性质，因此不具有流动性和选择透过性，A错误；乳汁蛋白属于分泌蛋白，不会通过核孔，B错误；水解酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，没有在溶酶体，C错误；分泌细胞通过高尔基体产生的囊泡将其释放至细胞外，所以如果囊泡运输受阻可能会导致蛋白质等在细胞质中堆积，D正确。
答案：D
2．解析：小窝蛋白是膜蛋白，在附着内质网的核糖体上合成后，经内质网和高尔基体加工，运输到细胞膜上，A错误；由题图可知，小窝蛋白分为三段，中间区段在磷脂尾部，推测由疏水性的氨基酸残基组成，其余两段均位于细胞质基质中，B正确；根据小窝蛋白是小窝的标志蛋白，推测小窝蛋白可能与小窝结构的形成有关，C正确；根据黑色素瘤细胞中小窝蛋白含量显著下降，推测小窝蛋白可能阻止细胞进行不正常的增殖，D正确。
答案：A
3．解析：①是核膜，②是内质网膜，③是高尔基体膜，生物膜的基本成分都是脂质和蛋白质，成分类似，不能用35S标记区分；甲是在细胞核中发挥作用的蛋白质，如DNA聚合酶、构成染色体的蛋白质等，通过核孔进入细胞核，不是主动运输；乙类蛋白属于分泌蛋白，ATP合成酶是在细胞内发挥作用的蛋白质，非分泌蛋白；若乙能促进肾小管对水的重吸收，则乙为抗利尿激素，由下丘脑合成、分泌，垂体释放，故该细胞应为下丘脑细胞。
答案：A
4．解析：Ca2＋进入线粒体后，在线粒体基质中参与丙酮酸化学反应合成柠檬酸，A错误；Ca2＋进入线粒体后，在线粒体基质中参与丙酮酸化学反应合成柠檬酸，而丙酮酸是有氧呼吸第二阶段的反应物，从而推测Ca2＋可能会参与调控有氧呼吸第二阶段反应，B正确；Ca2＋在蛋白A的协助下从低浓度向高浓度进入内质网，该过程消耗ATP水解释放的能量，因此是主动运输，C错误；Ca2＋在蛋白A的协助下进入内质网，Ca2＋再进入线粒体，在线粒体基质中参与丙酮酸化学反应合成柠檬酸，因此蛋白A失活，Ca2＋减少，不利于柠檬酸的合成，D错误。
答案：B
5．解析：甲组加入呼吸酶抑制剂，甲组下降，说明需要消耗能量；乙组加入蛋白质合成抑制剂，乙组下降，说明需要载体蛋白；则物质的运输方式是主动运输，A不符合题意；甲组加入呼吸酶抑制剂，甲组下降，说明需要消耗能量；乙组加入蛋白质合成抑制剂，乙组下降，说明不需要载体蛋白；则物质的运输方式是胞吞或胞吐，B符合题意；甲组加入呼吸酶抑制剂，甲组无变化，说明不需要消耗能量；乙组加入蛋白质合成抑制剂，乙组下降，说明需要载体蛋白；则物质的运输方式是协助扩散，C不符合题意；甲组加入呼吸酶抑制剂，甲组无变化，说明不需要消耗能量；乙组加入蛋白质合成抑制剂，乙组也无变化，说明不需要载体蛋白；则物质的运动方式是自由扩散，D不符合题意。
答案：B
6．解析：蛋白质的组成元素为C、H、O、N，可能还含有S等，而ATP的组成元素为C、H、O、N、P，两者相同的元素有C、H、O、N，A正确；蛋白质的合成场所为核糖体，B正确；由图可知，ATP的水解改变了马达蛋白的空间结构，C正确；抗体为由浆细胞产生的分泌蛋白，其分泌过程需要囊泡的定向运输，故浆细胞中马达蛋白功能异常会影响抗体的分泌，D错误。
答案：D
7．解析：(1)曲线AB段，细胞外的葡萄糖浓度高于细胞内，细胞吸收葡萄糖方式属于协助扩散；BC段细胞内的葡萄糖浓度高于细胞外，细胞吸收葡萄糖方式属于主动运输，显然小肠上皮细胞吸收葡萄糖的主要方式是主动运输；CD段变化原因可能是载体失活而不是载体饱和，理由是：当载体饱和时，细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内浓度升高，这与事实矛盾。(2)因为装置中加入KOH溶液，可吸收容器中的CO2，而小肠上皮细胞在葡萄糖溶液中进行呼吸作用，吸收氧气，释放二氧化碳，二氧化碳被KOH溶液吸收，锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内氧气含量的变化。(3)甲组和乙组的变量是：是否存在呼吸作用，甲组有呼吸作用，乙组没有呼吸作用，故液滴移动情况是：实验甲组加快，乙组不移动；葡萄糖溶液浓度变化情况是：实验甲组由于消耗葡萄糖而浓度下降，而乙组因为葡萄糖没有消耗而浓度不变。(4)人成熟红细胞不能进行有氧呼吸，进行无氧呼吸不消耗氧气，故代替小肠上皮细胞后，红色液滴不移动。
答案：(1)主动运输 当载体饱和时，细胞仍然会吸收葡萄糖而使细胞内浓度升高，这与事实矛盾 (2)氧气 (3)实验甲逐步加快，实验乙停止移动 实验甲下降，实验乙不变 (4)不移动
8．解析：(1)物质甲为细胞膜上该激素的特异性受体，其化学本质是糖蛋白或蛋白质；图中显示了动物细胞间可通过信息分子传递信息，动物细胞间进行信息交流除图示途径外还可以通过细胞膜的直接接触传递信息，如精子和卵细胞。(2)据图可知，第一信使(激素)作用于物质甲(激素受体)后，通过促进细胞内ATP转化为cAMP，cAMP作为第二信使，激活细胞的相关功能。(3)第二信使cAMP是由ATP脱掉两个磷酸缩合而成的，其中的“A”指的是腺苷(腺嘌呤＋核糖)。根据“第二信使假说”，多种激素的第二信使都是cAMP，而由于不同激素的特异性受体不同，激素只能与特异性受体结合，导致激素只能作用于靶器官或靶细胞，表现出激素作用的特异性。(4)由于激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，因此，动物体需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。
答案：(1)蛋白质(或糖蛋白) 通过细胞膜的直接接触传递信息(答出一点即可)
(2)ATP转化为cAMP
(3)腺苷 激素与特异性受体的结合
(4)激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活
9．解析：真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的，它有维持细胞形态、保护细胞内部结构有序性的功能，与细胞的运动、能量转换等生命活动密切相关，A错误；中心体和核糖体都在有丝分裂中发挥作用，但它们结构中不是只有蛋白质，比如核糖体还有RNA，B错误；溶酶体和内质网在行使其功能时可能伴随着膜组分的更新，C正确；分解葡萄糖的酶在细胞质基质，不在线粒体内膜，D错误。
答案：C
10．解析：证明DNA半保留复制的经典实验采用的是密度梯度离心法，A错误；本实验中为了维持细胞器的正常形态和功能，溶液X与该植物叶片细胞的细胞质的渗透压和pH都应该相同，B错误；进入线粒体的底物是丙酮酸，线粒体不能氧化分解葡萄糖，葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质中，C错误；由于高尔基体具有膜结构，且体积较大，而核糖体是较小的颗粒状、无膜结构的细胞器，在差速离心过程中，分离核糖体时的转速一定高于分离高尔基体的转速，D正确。
答案：D
11．解析：密码子具有通用性，所有生物共用同一套密码子表，A正确；原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA，B正确；原核细胞和真核细胞的直接能源物质都是ATP，C正确；原核细胞转录的主要场所是拟核，真核细胞转录的主要场所是细胞核，二者翻译的场所都是核糖体，D错误。
答案：D
12．解析：促胰液素的靶细胞是胰腺细胞，其作用是促进胰腺细胞分泌胰液，A错误；神经细胞的突起可以增大细胞膜的面积，有利于神经元接收信息和传递信息，B正确；抗体属于分泌蛋白，其分泌过程涉及内质网、高尔基体、细胞膜的融合，体现了浆细胞的细胞膜具有一定的流动性，C正确；转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合，增加了细胞膜上的水通道蛋白的数量，有利于肾小管细胞重吸收水，D正确。
答案：A
13．解析：核孔是大分子运输的通道，具有选择性，大分子不能自由的通过，A错误；RNA彻底水解的终产物包括4种含氮碱基、核糖和磷酸，共6种，B正确；作为胰腺癌生物标记的RNA属于非编码RNA，是不能翻译形成蛋白质的，C错误；这种特殊的非编码RNA是转录的产物，是在胰腺癌患者细胞的细胞核内合成的，D错误。
答案：B
14．解析：细胞膜塑形蛋白在合成过程中，场所由核糖体提供，动力可由线粒体提供，A正确；“分子垃圾袋”是细胞膜塑形蛋白促进形成的囊泡，其应主要由磷脂分子和蛋白质构成，B正确；根据题干信息可知，“回收利用工厂”可能是溶酶体，“组件”可能是氨基酸，C错误；人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体，内质网和高尔基体可以利用囊泡进行物质交流，D正确。
答案：C
15．解析：囊泡甲中分解细菌产生的某些物质可以被细胞利用，不会通过胞吐分泌到细胞外，A错误；核膜是双层膜结构，物质进出细胞核有的通过核孔进行(如蛋白质、RNA)，有的直接穿过双层核膜(如水)，B错误；内吞泡和分泌小泡的形成都要消耗细胞呼吸产生的能量，C正确；囊泡能将物质准确运输到目的位置是因为囊泡能识别目的位置上相应的受体，D错误。
答案：C
16．解析：(1)细胞中能产生囊泡的细胞器有内质网和高尔基体；细胞内囊泡的边界(膜外壳)是由磷脂双分子层构成基本支架。(2)细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构；ATP是细胞生命活动的直接能源物质，因此该模型中还需要填入ATP。酶具有催化作用，还需要填入一系列酶来保证该模型中的一系列代谢在温和条件下高效而有序地进行。(3)钾离子的跨膜运输方式为主动运输，既需要消耗ATP，又需要载体蛋白协助，将该结构填入能源物质后置于一定浓度的钾离子溶液中一段时间，检测发现钾离子不能进入其中，说明该结构中缺少运载钾离子的载体蛋白，因此可在其膜外壳中加入钾离子载体蛋白，使其能够吸收钾离子。
答案：(1)内质网、高尔基体 磷脂双分子层
(2)ATP 一系列酶
(3)在其膜外壳中加入K＋的载体蛋白，因为K＋进入细胞的跨膜运输方式是主动运输，需要相应载体蛋白的协助2023届 二轮复习 生命系统的物质基础 作业
全员必做题
1.[2022·湖南娄底模拟]关于水和无机盐的叙述，正确的是( )
A．晒干后的小麦种子因无水分导致呼吸作用减弱处于休眠状态
B．磷脂分子既有疏水性也有亲水性，细胞膜的选择透过性与其无关
C．缺镁的培养液中生长的植物幼苗因胡萝卜素合成受阻而影响光合作用
D．青少年在生长发育过程中，需要注意钙、铁、锌等无机盐离子的摄入
2．[2022·重庆市一模]粗粮、蔬菜、水果等食物中含有的纤维素又叫膳食纤维，因此又被一些科学家称为“第七类营养素”。下列有关纤维素的叙述错误的是( )
A.所有植物细胞壁都含纤维素，纤维素不溶于水
B.膳食纤维能为人和腐生细菌的生长提供能量
C．膳食纤维可促进胃肠蠕动，有利于肠道中有害物质排出
D．淀粉与纤维素均由葡萄糖连接而成，但葡萄糖排列方式不同
3．[2022·广东省四校联考]低聚果糖由1分子蔗糖与1～3分子果糖聚合而成，不能被人体消化吸收，但能被人体肠道的双歧杆菌利用促其繁殖，具有调节肠道菌群、促进肠道对钙的吸收、抗龋齿等功能。下列分析错误的是( )
A．低聚果糖合成过程中会有水分子生成
B．低聚果糖与胆固醇的功能有相似之处
C．低聚果糖可能不能被口腔细菌利用
D．双歧杆菌与人的种间关系是互利共生
4．[2022·重庆市高三第一次联合诊断检测]细胞中含有多种多样的化合物，下列相关叙述正确的是( )
A．与RNA分子相比，DNA分子中氢键数目更多
B．无机盐能够为细胞的生命活动提供能量
C．构成血红蛋白的某些氨基酸中含有硫、铁等元素
D．DNA和ATP中都含有腺嘌呤脱氧核苷酸
5．[2022·南京师范大学附属中学高三期初考试]元素和化合物是细胞结构和功能的物质基础。下列有关细胞化学组成的叙述，正确的是( )
A．构成血红蛋白的某些氨基酸结构中含有Fe2＋
B．组成蛋白质、核酸的单体排列顺序都具有多样性
C．细胞中运输氨基酸的物质都存在碱基互补配对
D．蛋白质中的硫元素只存在于游离的侧链基团R基中
6．[2022·辽宁锦州黑山中学高三月考]如图是细胞内相关物质的合成示意图，据图回答下列问题：
(1)若“某种单糖”为葡萄糖，则①可表示________，③表示组成植物细胞的有机大分子物质，则③可表示________________。
(2)已知②⑤为有机大分子物质，主要的分布场所分别是细胞质、细胞核，与②相比，组成⑤的单体的特有成分是__________________________。被HIV感染的T细胞内，发生②和⑤结合的生理过程是____________________。
(3)单糖分解为丙酮酸后可转化为某些氨基酸，参与该转化过程的另一反应物必须含有________元素。相同种类的氨基酸组成④的功能不同，原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(至少写出两点)。
(4)某些③和④形成的复合物分布在细胞膜上，该复合物的作用有______________________________________(答出两点)。
7．人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)自由水的生理作用有：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)人每天都要补充一定量的蛋白质，尤其是婴幼儿，如果蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)市场上出售的少数劣质奶粉中掺有植物淀粉，请问如何鉴定奶粉是否含淀粉？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)被运送的牛奶、奶粉中含量较多的二糖是
______________。
(5)被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
8.[2022·杭州市高三第二学期检测]油脂不仅是一种良好的储能物质，也是抗低温的保温层。在骆驼体内，大量油脂聚集于背部形成驼峰。下列叙述错误的是( )
A．油脂彻底氧化分解可为骆驼提供水分
B．油脂大量聚集不利于维持骆驼体温稳定
C．油脂由甘油和脂肪酸组成，具有不亲水性
D．携带相同能量的油脂和糖，油脂可减轻骆驼的负重
9．[2022·淮北一模]下列有关细胞的分子组成叙述，错误的是( )
A．无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动的正常进行密切相关
B．纤维素既是细胞结构的重要成分，又是生命活动的主要能源物质
C．胆固醇是构成动物细胞膜的成分，在人体内参与血液中脂质的运输
D．核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子
10．[2022·石家庄市高中毕业班检测]2021年11月，我国首次实现从CO到蛋白质的合成：以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源，经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺，22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白，该蛋白可用于饲料生产。下列叙述正确的是( )
A．乙醇梭菌与硝化细菌具有相同的代谢类型
B．乙醇梭菌蛋白合成过程中需要核糖体、内质网、高尔基体等参与
C.氨水中的氮元素经反应后，主要分布在乙醇梭菌蛋白的氨基中
D．饲料煮熟后，由于蛋白质的空间结构被破坏，更易被动物消化吸收
11．[2022·江苏省连云港市高三二模]生物体的化学分子可被赋予一些生命特征。下列说法正确的是( )
A．有的核酸可以降低某些化学反应的活化能
B．在一般低温条件下，蛋白质的空间结构会遭到破坏
C．植物中水的含量与植物的抗旱、抗寒能力大小没有关系
D．DNA多样性的原因之一是其空间结构千差万别
12．[2022·江苏省盐城高三模拟]下列有关食品宣传和传闻中，符合生物学原理的是( )
A．鸡蛋加热过程中，因肽键断裂导致蛋白质结构改变
B．无糖月饼不含糖类物质，糖尿病患者可放心食用
C．运动饮料中含有多种无机盐，能补充人体运动时消耗的能量
D．评价蛋白质类食物的营养价值时，应关注必需氨基酸的种类和含量
13．[2022·河南九校联考]植物若缺乏某种矿质元素会表现出相应的缺素症。一批在相同条件下培养出的盆栽黄瓜幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。
(1)甲同学认为，这批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄的原因可能是缺少N，叶绿素合成不足，而乙同学认为可能是缺少________，导致叶绿素合成不足。
(2)欲判断甲、乙同学的观点哪个正确，丙同学利用适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg(NO3)2溶液等进行了如下实验，完成实验设计并得出实验结论。
实验设计：取若干株叶片发黄的盆栽黄瓜幼苗随机均分为A、B、C三组，分别喷施等量的适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg(NO3)2溶液，一段时间后观察并比较________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结论：
①若________________________________________________________________________，
则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是缺N引起的；
②若________________________________________________________________________，
则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是缺Mg引起的；
③若A、B两组叶片仍然发黄，C组叶片变绿色，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是缺少________引起的；
④若________________________________________________________________________，
则说明这批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄不是缺N或Mg引起的。
14．[2022·四川凉山高三模拟]蓖麻种子的胚乳呈白色，脂肪含量为种子的70%。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子(含幼苗)中脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重，结果如图所示。回答问题：
(1)据图1分析，萌发过程中胚乳组织中的脂肪酶催化脂肪水解成____________，并转变为____________作为胚生长和呼吸消耗的原料。
(2)据图2可知，蓖麻种子萌发初期时干重增加，导致萌发种子干重增加的主要元素是________；第7天至第10天萌发种子(含幼苗)的干重变化趋势是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向萌发第7天的种子匀浆中滴加适量碘液，匀浆变蓝，说明种子中有________的形成，该物质具有________的作用。
15．[2022·山东中学联盟高中名校大联考]人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT)，二者可以相互转化。WAT主要是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。研究人员对小鼠脂肪组织的代谢进行了相关研究，请回答下列问题：
(1)脂肪是______________________________________________________，
具有保温、________________的作用。
(2)图甲是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图。从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出两点)。
(3)雌激素相关受体α(ERRα)与BAT代谢密切相关。科学家获得ERRα基因缺陷小鼠A，将其与野生型小鼠B同时暴露在4℃冷环境中进行实验，发现ERRα基因缺陷小鼠迅速失去体温全部死亡。结果说明ERRα与________关系密切。检测两种小鼠在4℃冷环境中体内BAT和WAT的数量，计算其比值(BAT/WAT)，结果如图乙，由此可推测________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)进一步研究发现，位于线粒体内膜上的UCP蛋白具有减少ATP合成、促进能源物质中的化学能更大比例地转化为热能的作用。综上可知，ERRα在相关激素的调节下，通过________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，使小鼠适应寒冷环境。
整合训练(一)
1．解析：小麦种子晒干主要丢失的是自由水，还存在结合水，不是没有水分，A错误；脂溶性物质可以优先通过细胞膜，带电粒子不易通过，说明细胞膜的选择透过性与磷脂分子有关，B错误；镁是合成叶绿素的原料，C错误；无机盐与生命活动密切相关，青少年在生长发育过程中，需要注意钙、铁、锌等无机盐离子的摄入，D正确。
答案：D
2．解析：纤维素是植物细胞壁的主要成分，起支持和保护的作用，不溶于水，A正确；人体细胞中缺乏分解纤维素的酶，因此，膳食纤维不能为人的生长发育提供能量，B错误；纤维素可以促进肠道蠕动，抑制肠道有害细菌的活动，有利于肠道内微生物生态环境的稳定，C正确；淀粉和纤维素都是由葡萄糖经过脱水缩合而形成的多聚体，但由于葡萄糖排列方式不同，因此淀粉和纤维素具有不同的空间结构和不同的功能，D正确。
答案：B
3．解析：低聚果糖是由1分子蔗糖与1～3分子果糖聚合而成，合成过程中会有水分子生成，A正确；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，低聚果糖没有与胆固醇相似的功能，B错误；低聚果糖可能不能被口腔细菌利用，因此具有抗龋齿的功能，C正确；低聚果糖能被双歧杆菌利用，使人体内的双歧杆菌大量繁殖，从而发挥其调节肠道菌群、促进钙吸收等功能，双歧杆菌能保护人体肠道健康，人类为双歧杆菌提供养料，说明双歧杆菌与人的种间关系是互利共生，D正确。
答案：B
4．解析：DNA分子通常为双链，RNA分子通常为单链。由于DNA的两条链之间通过氢键连接，因此DNA分子中氢键数目更多，A正确；无机盐可参与复杂化合物的组成、调节pH、维持细胞渗透压和维持细胞生命活动等，但不能为细胞的生命活动提供能量，B错误；血红蛋白中含铁元素，构成血红蛋白的某些氨基酸中含有硫元素，但不含铁元素，C错误；DNA中含有腺嘌呤脱氧核苷酸，ATP中含有腺嘌呤核糖核苷酸，D错误。
答案：A
5．解析：血红蛋白的氨基酸结构中不含有Fe2＋；蛋白质和核酸具有多样性，与其组成单体(氨基酸、核苷酸)的排列顺序具有多样性有关；细胞中运输氨基酸的物质有转运蛋白和tRNA，前者不存在碱基互补配对；氨基酸中的硫元素只存在于游离的R基中，形成蛋白质后不一定在游离的侧链基团中，如连接两条肽链的二硫键。
答案：B
6．解析：(1)若图中的某种单糖是葡萄糖，则由葡萄糖和果糖组成的①是蔗糖；由葡萄糖缩合而成的③是多糖，植物细胞中的多糖有纤维素和淀粉。(2)图中②和⑤是核苷酸或核酸，又因为②⑤为有机大分子物质，主要的分布场所分别是细胞质、细胞核，因此两者分别表示RNA和DNA，与RNA相比，DNA的单体特有的成分是胸腺嘧啶和脱氧核糖。HIV是逆转录病毒，因此被HIV感染的T细胞内，发生RNA和DNA结合的生理过程有逆转录和转录。(3)单糖分解产生的丙酮酸不含氮元素，因此其转化为氨基酸的过程需要含有氮元素的物质的参与；④是蛋白质，其基本单位是氨基酸，若组成蛋白质的氨基酸种类相同，则导致蛋白质功能不同的原因可能是氨基酸数量和排列顺序不同、肽链的条数和空间结构不同。(4)③是多糖，④是蛋白质，两者构成的糖蛋白分布于细胞膜的外侧，具有保护和润滑的作用，且与细胞表面识别有关。
答案：(1)蔗糖 淀粉或纤维素 (2)胸腺嘧啶和脱氧核糖 逆转录和转录 (3)N 氨基酸数量、排列顺序不同、肽链的条数和空间结构不同 (4)保护和润滑，与细胞表面识别有关
7．解析：(1)细胞内的水包括自由水和结合水，自由水的生理作用有：是细胞内的良好溶剂；参与多种生物化学反应；运送营养物质和代谢废物；为细胞生活提供液体环境。(2)人体的免疫能力依靠体内的抗体消灭病原体，而抗体的本质是蛋白质，因此蛋白质摄入不足会导致抗体的合成受阻，进而导致抵抗力下降。(3)鉴定淀粉所用的试剂是碘液，淀粉遇碘液变蓝，如果奶粉中含有淀粉，则会变蓝色。(4)动物细胞中特有的二糖是乳糖。(5)由“碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分”的信息可知，无机盐是细胞内化合物的重要组成成分。
答案：(1)①是细胞内的良好溶剂；②参与多种生物化学反应；③运送营养物质和代谢废物；④为细胞生活提供液体环境
(2)蛋白质摄入量不足，会影响抗体的合成
(3)滴加碘液，观察其是否变蓝，若变蓝，则说明含有淀粉
(4)乳糖 (5)细胞内复杂化合物的重要组成成分
8．解析：油脂彻底氧化分解产生CO2和H2O，可为骆驼提供水分；油脂具有保温作用，油脂大量聚集有利于维持骆驼体温稳定；油脂由甘油和脂肪酸组成，具有不亲水性；油脂是良好的储能物质，携带相同能量的油脂和糖，油脂更轻，可减轻骆驼的负重。
答案：B
9．解析：无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动的正常进行密切相关，具有不可替代的作用，A正确；纤维素是细胞结构的重要成分，但不是生命活动的主要能源物质，B错误；胆固醇属于固醇类物质，是构成动物细胞膜的成分，在人体内参与血液中脂质的运输，C正确；核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，D正确。
答案：B
10．解析：硝化细菌是需氧型微生物，而乙醇梭菌进行厌氧发酵，是厌氧型微生物，二者代谢类型不同，A错误；乙醇梭菌属于芽孢杆菌科，是原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体，B错误；蛋白质中的氮元素主要分布在肽键中，C错误；饲料煮熟后，由于蛋白质的空间结构被破坏，更易被动物消化吸收，D正确。
答案：D
11．解析：酶的作用机理是降低化学反应的活化能，绝大多数酶是蛋白质，少数种类的酶是RNA，因此有的核酸(RNA类酶)可以降低某些化学反应的活化能，A正确；在低温环境条件下，蛋白质会失去活性，但它的空间结构不会遭到破坏，B错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，植物中结合水的含量与植物的抗旱、抗寒性大小有密切关系，C错误；DNA分子具有独特的双螺旋结构，DNA分子具有多样性的原因是其四种脱氧核苷酸排列顺序不同，D错误。
答案：A
12．解析：加热过程中，鸡蛋中的蛋白质空间结构遭到破坏，但肽键并未断裂，A错误；月饼中含有淀粉等物质，淀粉属于多糖，所以糖尿病患者不能大量食用，B错误；无机盐不能为细胞代谢提供能量，C错误；必需氨基酸是人体不能合成的氨基酸，故评价食物中蛋白质的营养价值时，应关注必需氨基酸的种类和含量，D正确。
答案：D
13．解析：(1)由于Mg是合成叶绿素的原料之一，所以盆栽黄瓜幼苗叶片发黄也可能是缺Mg。(2)根据实验设计的单一变量原则，若要判断盆栽黄瓜幼苗叶片发黄的原因，可以取若干株叶片发黄的盆栽黄瓜幼苗随机均分为A、B、C三组，分别喷施等量的适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg(NO3)2溶液，一段时间后观察并比较三组盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。①若该批盆栽黄瓜幼苗只缺N，则A、C两组叶片变绿，B组叶片仍然发黄；②若该批盆栽黄瓜幼苗只缺Mg，则A组叶片仍然发黄，B、C两组叶片变绿；③若该批盆栽黄瓜幼苗缺少N、Mg，则A、B两组叶片仍然发黄，C组叶片变绿色；④若三组叶片均仍然发黄，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄不是缺N或Mg引起的。
答案：(1)Mg (2)盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化 ①A、C两组叶片变绿，B组叶片仍然发黄 ②A组叶片仍然发黄，B、C两组叶片变绿 ③N和Mg ④A、B、C组叶片均仍然发黄
14．解析：(1)由图1可知，蓖麻种子在萌发过程中，胚乳组织中的脂肪含量逐渐下降，葡萄糖、蔗糖含量上升，可见萌发过程中胚乳组织中的脂肪酶催化脂肪水解成甘油和脂肪酸，并转变为葡萄糖、蔗糖等糖类作为胚生长和呼吸消耗的原料。(2)植物种子萌发过程中，脂肪经过一系列的变化转变成糖类，同脂肪相比，糖类含有较多的O，故导致种子干重增加的主要元素是O；第7天至第10天，由于幼苗不能进行光合作用，且呼吸作用消耗有机物的质量超过脂肪转化增加的有机物的质量，从而使得萌发种子(含幼苗)的干重下降。(3)淀粉遇碘变蓝，向萌发第7天的种子匀浆中滴加适量碘液，匀浆变蓝，说明种子中有淀粉的形成，淀粉具有(暂时)储存能量的作用。
答案：(1)甘油、脂肪酸 糖类(或糖或葡萄糖、蔗糖) (2)O 下降(或降低、减少) 幼苗不能进行光合作用，呼吸作用消耗有机物(的质量)超过脂肪转化增加的有机物(质量) (3)淀粉 (暂时)储存能量
15．解析：(1)脂肪是细胞内良好的储能物质，具有保温、缓冲和减压的作用。(2)根据题干信息可知，WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来，BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。题图甲中BAT内含有许多小的脂肪滴和线粒体，所以从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化成BAT之后产热效率提高，是因为脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加。(3)将ERRα基因缺陷小鼠A与野生型小鼠B同时暴露在4 ℃冷环境中，ERRα基因缺陷小鼠迅速失去体温全部死亡，说明ERRα与抵抗寒冷关系密切；结合题图乙结果，缺陷型小鼠的BAT/WAT的值比野生型小鼠要低，结合前面的结果，可推测雌激素通过ERRα蛋白(通过一系列信号传导通路)促进WAT转化为BAT。(4)已知位于线粒体内膜上的UCP蛋白具有减少ATP合成、促进能源物质中的化学能更大比例地转化为热能的作用，综上研究可知，ERRα在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP基因的表达，使产热增加，使小鼠适应寒冷环境。
答案：(1)细胞内良好的储能物质 缓冲和减压
(2)脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加
(3)抵抗寒冷 雌激素通过ERRα蛋白(通过一系列信号传导通路)促进WAT转化为BAT
(4)促进WAT转化为BAT；促进UCP基因表达，使产热增加整合训练(十四) 生态系统和环境保护
全员必做题
1.[2022·湖北恩施市第一中学模拟预测]生态系统作为一个整体，有着一定的结构和功能，能维持一定的稳定性。遇到森林大火时，发生在林冠上的林冠火可以迅速毁灭地上全部动植物群落，而地面火发生在地面上，可以快速烧掉地面的枯枝落叶层。优势种为阔叶林木的某生态系统，在经历一次地面火后，其面貌改变，松柏的平均株高明显提高。下列叙述错误的是( )
A．地面火因快速烧掉地面的枯枝落叶层，所以有利于植物和动物群落的再生和稳定性
B．地面火过后的森林，幸存的阔叶林木的优势种地位被针叶林木所代替
C．枯枝落叶被烧尽后，能加快碳的循环
D．地面火过后的面貌改变是该生态系统的稳定性不够所致
2．[2022·运城检测]为探究影响生态系统稳定性的因素，四个生物小组制作了如图四组生态缸。下列相关评价错误的是( )
A．相较于丙、丁两组生态缸，甲组中各种生物成分更齐全，生物存活的时间最长
B．甲、乙两组生态缸相比较说明光照是保持生态系统稳定的前提
C．甲、丙两组生态缸相比较说明生产者是联系群落与无机环境的关键因素
D．由于生态缸密闭，所以生态缸不用置于通风良好处，但要避免阳光直射
3．[2022·贵阳联考]2022年世界环境日(6月5日)我国主题为“共建清洁美丽世界”。低碳经济和绿色生活方式越来越受到人们重视。如图为碳循环局部示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．图中至少有3条食物链
B．碳在生物群落内以CO2的形式进行流动
C．CO2只能通过绿色植物的光合作用进入生物群落
D．增加E的数量和减少化石燃料的燃烧均有利于缓解温室效应
4．[2022·湖北荆州中学三模]“碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。下列叙述错误的是( )
A．碳循环具有全球性，不是每个自然生态系统都可依靠自身实现“碳中和”
B．碳循环指CO2不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程
C．植树造林和减少化石燃料的燃烧，有利于“碳中和”提前实现
D．过度的人工碳排放可能会导致海平面上升
5．[2022·大同检测]如图是甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔。下列有关分析正确的是( )
A．同样的玉米产量，生态系统乙的营养结构能养活更多的人口
B．两个生态系统的能量传递效率一定在10%～20%范围内
C.研究能量金字塔可以合理地调整生态系统的能量流动关系
D．若土壤中的污染物难以降解，则进入甲结构中人体的含量更高
6．[2022·广西南宁二模]生态农业构建过程中，荒地可变果林，洼地可变池塘，林下可养鸡，塘中可养鱼、鸭，实现绿色、生态和经济一体化现代农业生产模式。现池塘中仅有一条食物链是：浮游植物→浮游动物→鳙鱼→乌鳢。回答下列问题：
(1)浮游动物、鳙鱼和乌鳢属于生态系统组成成分中的________，养殖中发现乌鳢数量较少，从能量流动的角度分析，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若在该池塘中养殖鸭，则输入鸭这一营养级的能量，一部分储存在鸭的有机物中，一部分________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)生产中采取向池塘中施肥来提高乌鳢的产量，理由是适当施肥，提高________的数量，利于乌鳢的生长发育。但施肥过量，一段时间后，会造成池塘中________含量降低而导致浮游动物、鳙鱼、乌鳢出现大量死亡现象。
7．[2022·四川省达州市高三二诊]蓝莓的果实营养丰富，被称为“水果皇后”，达州“秦巴蓝莓主题公园”是生产蓝莓的基地。请回答下列问题：
(1)碳元素在蓝莓和摄食蓝莓的昆虫之间的传递形式是________。蓝莓果实中蛋白质、氨基酸含量非常高，为进一步提高蓝莓果实产量，要定期给蓝莓生态系统施氮肥的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为抑制昆虫采食蓝莓，研究人员适当引入昆虫的天敌。在昆虫及天敌的数量达到相对稳定后，对它们的能量流动进行了调查，得到如下数据。
昆虫 昆虫的天敌
能量(kJ·cm－2·a－1) 摄入 呼吸散失 粪便 摄入 呼吸散失 粪便
数值 500 120 300 150 10 130
由表中数据可知，昆虫用于自身生长、发育和繁殖的能量为________(kJ·cm－2·a－1)，据此推测，昆虫________(填“是”或“不是”)昆虫天敌唯一的食物来源，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．[2022·宁夏银川一中高三考试]科研人员利用立体生态浮床技术对城市生活污水(含碳有机物、氮盐、磷酸盐、重金属等含量较高，其中重金属难以被机体代谢出去)进行净化，如图为立体生态浮床的示意图。请回答下列问题：
(1)流入该浮床生态系统的总能量是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
水生植物的同化量中除一部分通过呼吸作用散失外，剩余能量用于______________。
(2)生态浮床既具有处理污水的功能，同时还可以美化环境，体现了生物多样性的________________价值。
(3)浮床植物和该水域浮游藻类之间存在对________和水体中____________的竞争，从而抑制了水华的发生。
(4)有人提议，浮床中的水生植物可以用于制作家畜饲料，以提高该系统的经济效益，请结合所学知识分析，该提议________(填“可行”或“不可行”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
9.[2022·河南开封模拟预测]桑基鱼塘是栽桑、养蚕、养鱼三位一体的地方农业生产模式，被誉为良性经济循环的典范。蚕沙由蚕的排泄物和残桑中的桑枝、桑叶组成，是一种营养价值很高的饲料。下列相关叙述正确的是( )
A．该生态系统中桑树所需养分和能量主要由鱼塘中的底泥供给
B．为持续获得较大捕鱼量，应将捕获后的鱼种群数量控制在K/2
C．桑基鱼塘是一种高效的物质循环利用模式，无需额外的物质投入
D．减少蚕沙营养成分在水体中的流失可提高不同营养级之间的能量传递效率
10．[2022·葫芦岛市普通高中高三二模]中国自主研发的“蛟龙”号载人潜水器在印度洋发现了27处富含硫化物的高温热液活动区，此处没有阳光，生活着海葵、蠕虫、硫细菌(化能自养生物)、嗜热古细菌等生物。下列叙述正确的是( )
A．硫细菌和嗜热古细菌是该生态系统中的分解者
B．输入该生态系统的总能量是生产者固定的化学能
C．该区域生物体内的DNA中(G＋C)/(A＋T)的比值一般较小
D．研究该区域生物耐高温的特点，体现了生物多样性的间接价值
11．[2022·沈阳高三四模]为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50～250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见下表。
*净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率
**异氧呼吸：消费者和分解者的呼吸作用
据表分析下列说法中错误的是( )
A．老龄西黄松群落平均每平方米有470克碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖
B．幼龄西黄松群落平均每平方米有390克碳是生产者当年流向消费者和分解者的能量
C．根据年碳收支分析，老龄西黄松群落能降低大气碳总量
D．根据表中数据无法计算幼龄西黄松群落的第一、二营养级之间的能量传递效率
12．[2022·湖北模拟预测]“稻田养鱼”是一种新兴的生态养殖模式。该模式利用稻田水面养鱼，既可获得鱼产品，又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草，排泄粪肥，翻动泥土促进肥料分解，为水稻生长创造良好条件。下列有关叙述正确的是( )
A．鱼吃杂草，杂草同化能量中的10%～20%进入鱼体内
B．稻田养鱼使水稻从土壤中更多地吸收鱼粪中的有机质
C．该养殖模式提高了农田生态系统的恢复力稳定性
D．稻田中鱼的数量增长受食物和生存空间等因素的限制
13．[2022·内蒙古海拉尔第二中学模拟预测]绿色办奥，促进生态环境改善、经济发展和社会进步是北京冬奥会的办奥理念。回答下列问题：
(1)大气中的CO2依靠________________________(填生理过程)进入生物群落。冬奥会充分利用北京夏季奥运会场馆，所有场馆达到绿色建筑标准，从碳循环角度回答，水电、风电和光伏等新能源的利用有利于__________________________________________。
(2)为提高生物多样性的价值，延庆赛区建立了一个集种植、养殖和休闲为一体的新型人工生态系统。科研小组对该新型人工生态系统的能量流动进行定量分析，得出相关数据(部分数据未给出，能量单位为J·cm－2·a－1)。
流入该新型人工生态系统的总能量为________J·cm－2·a－1，初级消费者传递给次级消费者的能量为________J·cm－2·a－1。
(3)张家口赛区的森林中自下而上有草本植物、灌木和乔木形成群落的________，为动物创造了多种多样的____________________。守林人补植补造，浇水排涝，进行病虫害防治，如利用昆虫信息素诱杀雄性有害动物，可以通过________________________从而降低害虫的种群密度，这属于________防治。
14．[2022·安徽淮北二模]曾经是“黑灰煤城”的淮北市，如今华丽转身为“生态美城”，淮北市约300平方公里的主城区看得见山、望得见水。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径，下图是人工湿地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组成成分。据图回答下列问题：
(1)图中丙所代表的组成成分是________，其在生态系统中的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)人工湿地公园初建成时，水中主要有绿藻等浮游植物和黑藻等沉水植物，一段时间后，出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物的繁殖，该人工湿地公园________(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性增强，该群落发生了________演替。
(3)湿地生态系统具有改善水质、蓄洪防旱、调节气候的功能，这体现了生物多样性的________价值。
(4)据图分析流经该人工湿地的总能量包括
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若含有重金属的工业废水进入该系统，从食物链角度分析，可能产生什么负面影响？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15．[2022·九师联盟二模]红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带，以红树植物为主的常绿乔木或灌木组成的湿地生态系统。红树林既是海岸的天然防护林，又是潮间带多种贝类、蟹类、鱼类、水鸟的栖息繁衍地，红树林在防风消浪、促淤保滩、净化海水，固碳储碳方面有重要作用。回答下列问题：
(1)拟穴青蟹是红树林中最常见的蟹类，以水中浮游植物和浮游动物为食，也可取食水生植物的茎叶。在食物网中，拟穴青蟹属于____________消费者，其同化的能量最终来自________________________________。为了解该湖泊生态系统淤泥中的底栖动物能否满足拟穴青蟹的需要，科研人员采用________法来调查某底栖动物的种群密度﹐并预测拟穴青蟹________的变化趋势。
(2)若由于上游一次排污，导致该区域水体富营养化，使草鱼数量增多，这是否增大了草鱼种群的环境容纳量，并说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)生态系统自我调节能力的大小主要取决于________________________________。红树林生态系统具有较强的自我调节能力，该能力的基础是________________。
整合训练(十四)
1．解析：地面火因快速烧掉地面的枯枝落叶层，没有林冠火那样的毁灭性，其作用经常是有利的，它仅仅烧掉了地面上的枯枝落叶层，这种燃烧能够使枯枝、落叶、干草等数量降到最低，从而有利于植物和动物群落的再生和稳定性，A正确；在优势种为阔叶林木的生态系统中，针叶林木本身生长速度慢且受到阔叶林木的遮蔽作用不占优势，但针叶林木因叶片形状特殊，较阔叶林木耐火，地面火过后，针叶林木存活较多且因阔叶林木被损毁，能给予更好的光照条件，针叶林木蓬勃发展成为优势种，B正确；枯枝落叶中的有机碳因燃烧转变成CO2进入大气，促进了碳的循环，C正确；地面火过后的面貌改变是该生态系统的恢复力稳定性的体现，D错误。
答案：D
2．解析：甲组有光照，有植物等生产者，能进行光合作用释放氧气，供其他生物(消费者等)呼吸作用利用，也有泥沙等非生物成分和分解者，利于植物的生活，丙组缺少植物等生产者，不能进行光合作用释放氧气，不利于其他生物的生存；丁组无光照，缺少植物等生产者，也不利于其他生物的生存，因此相较于丙、丁生态缸，甲组中各种生物成分更齐全，生物存活的时间最长，A正确；甲、乙两组互为对照，甲组有光照，乙组无光照，植物不能进行光合作用释放氧气，不利于其他生物的存活，而甲组中生物存活的时间更长，从而能说明光照是保持生态系统稳定的前提，B正确；甲、丙两组的区别在于甲组有生产者，而丙组无生产者，甲组能通过光合作用将无机物合成有机物，生物群落存活时间更长，说明生产者是联系群落与无机环境的关键因素，C正确；生态缸应放置在通风、光线良好的地方，但要避免阳光直射，以免温度过高杀死生态缸内的生物，D错误。
答案：D
3．解析：据图分析可知，A为大气中的CO2库，E为生产者，F为初级消费者，D为次级消费者，B为三级消费者，C为分解者。食物链只包括生产者和消费者，故图中只有一条食物链，A错误；碳在生物群落内以含碳有机物的形式进行流动，B错误；CO2还可以通过化能合成作用进入生物群落，C错误；增加生产者的数量可加强对CO2的吸收，减少化石燃料的燃烧可减少CO2的排放，这两种方式均有利于缓解温室效应，D正确。
答案：D
4．解析：碳循环具有全球性，“碳中和”是全球性的，不是单独的生态系统依靠自身能实现，A正确；碳循环是指C元素不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，B错误；实现“碳中和”可以增加生产者的数量，提高生产者对二氧化碳的消耗，C正确；过度的人工碳排放可能会导致大气中二氧化碳浓度增加，温室效应的产生导致海平面的上升，D正确。
答案：B
5．解析：能量流动具有逐级递减的特点，故同样的玉米产量，生态系统甲的营养结构能养活更多的人口，A错误；两个生态系统的能量在相邻两种生物间的传递效率不一定在10%～20%之间，B错误；研究能量金字塔可以合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量流向对人类有益的部分，C正确；难以降解的污染物在生物体内逐渐富集，若土壤中的污染物难以降解，由于生态系统乙的食物链更长，则污染物进入生态系统乙人体的含量更高，D错误。
答案：C
6．解析：(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量，在此生态系统中，根据食物链：浮游植物→浮游动物→鳙鱼→乌鳢，浮游动物、鳙鱼和乌鳢是动物，他们属于生态系统组成成分中的消费者。在生态系统中，能量沿着食物链流动，每一个营养级的生物都有一部分能量，因为细胞呼吸以热能的形式散失，所以食物链越长，散失的能量越多，营养级越高的生物获得的能量越少。在此生态系统中，乌鳢是最高营养级，能得到的能量最少，所以在养殖中乌鳢数量较少。(2)因为每一营养级的同化量＝用于生长、发育和繁殖的能量＋细胞呼吸散失的能量，因此输入鸭这一营养级的能量(即同化量)，一部分储存在鸭的有机物(即用于生长、发育和繁殖的能量)中，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失。(3)向池塘中施肥，可以增加生产者的数量，从而使其他营养级的生物的数量也随之增加，根据食物链：浮游植物→浮游动物→鳙鱼→乌鳢，向池塘中施肥，浮游植物的数量会增多，则乌鳢的产量也会增加；但是如果施肥过量，会使生产者即植物的数量过多，植物旺盛的细胞呼吸会消耗较多的氧气，另一方面死亡的植物被微生物分解时，也会消耗大量氧气，从而使池塘中氧气含量降低，导致浮游动物、鳙鱼、乌鳢因缺氧而出现大量死亡的现象。
答案：(1)消费者 能量沿食物链流动过程中逐级递减，乌鳢是该食物链中最高营养级，获得的能量最少，所以数量较少
(2)在呼吸作用中以热能的形式散失
(3)浮游植物 氧气
7．解析：(1)碳元素在蓝莓(生产者)和摄食蓝莓的昆虫(消费者)之间的传递形式是有机物。氮元素是构成蛋白质等物质的组成元素，氮元素在生物群落和无机环境之间不断循环，但由于农产品不断地输出使部分氮元素不能返回农田生态系统，因此土壤中氮的含量往往不足，还要定期给蓝莓生态系统施加氮肥。(2)昆虫同化的量＝摄入量－粪便量＝500－300＝200 kJ·cm－2·a－1，昆虫用于自身生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸散失的能量＝200－120＝80 kJ·cm－2·a－1，此数值小于昆虫天敌摄入的能量，所以昆虫不是昆虫天敌的唯一食物来源，还有其他的来源。
答案：(1)有机物 氮元素是构成蛋白质等物质的组成元素，蓝莓生态系统中的氮元素会随着产品大量输出
(2)80 不是 天敌的摄入量远大于昆虫用于自身生长发育和繁殖的能量
8．解析：(1)分析题图和题意可知，立体生态浮床中有水生植物，且流入该系统的污水中含有有机物，故流入该浮床生态系统的总能量是水生植物固定的太阳能和生活污水中有机物的能量。水生植物的同化量中除一部分通过呼吸作用散失外，剩余能量储存在有机物中，用于水生植物的生长、发育和繁殖。(2)生态浮床具有处理污水的功能，体现了生物多样性的间接价值；美化环境，体现了生物多样性的直接价值。(3)浮床植物和该水域浮游藻类都属于植物，它们之间存在竞争关系，竞争太阳光能和N、P等无机盐。(4)城市生活污水中含有重金属，重金属难以被机体代谢出去，会沿着制作家畜饲料的“植物→家畜→人”这一食物链传递，对家畜和人的健康产生危害，故浮床中的水生植物不可以用于制作家畜饲料。
答案：(1)水生植物固定的太阳能和生活污水中有机物的能量 生长、发育和繁殖
(2)直接和间接
(3)光能 N、P等无机盐
(4)不可行 城市生活污水中含有重金属，重金属难以被机体代谢出去，会沿着制作家畜饲料的植物→家畜→人这一食物链传递，对家畜和人的健康产生危害
9．解析：桑基鱼塘生态系统中桑树所需养分主要由鱼塘中的底泥供给，但能量最终来自太阳能，A错误；为持续获得较大的捕鱼量，应将捕获后的鱼种群数量控制在K/2，此时鱼种群数量增长速度最大，B正确；桑基鱼塘是一种高效的物质循环利用模式，该系统中物质不断输出，为了持续稳定地获得更高的经济效益，还需要人为的物质投入，以维持物质平衡，C错误；减少蚕沙营养成分在水体中的流失，可提高蚕沙中能量的利用效率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，D错误。
答案：B
10．解析：硫细菌是化能自养生物，所以它是生产者，不是分解者，A错误；该生态系统无阳光，生产者是化能合成作用的硫细菌，所以固定的能量为无机物氧化释放的化学能，B正确；该区域生物耐高温，DNA中氢键越多热稳定越强，由于G与C碱基间能形成三个氢键，因此热环境中存活的生物DNA分子中G—C比例较高，(G＋C)/(A＋T)的比值一般较大，C错误；研究该区域生物耐高温的特点，体现了生物多样性在科研等方面的利用，属于生物多样性的直接价值，D错误。
答案：B
11．解析：根据题表给出的数据以及表格下方对净初级生产力的解释可以对应表格数据找到，老龄西黄松群落中生产者用于自身生长、发育和繁殖的碳有470 g/m2，A正确；幼龄西黄松群落平均每平方米有390克碳是消费者和分解者当年呼吸作用所消耗的，B错误；老龄西黄松群落一年的净初级生产力为470 g/m2·年，而消费者和分解者一年的呼吸作用为440 g/m2·年，470大于440，所以老龄西黄松群落能降低大气碳总量，C正确；表中所给的指标是有机物的含碳量，不是能量值，因此无法计算出幼龄西黄松群落的第一、二营养级之间的能量传递效率，D正确。
答案：B
12．解析：10%～20%的能量传递效率是指两个营养级同化的能量比值，不是个体之间同化能量的比值，A错误；植物不能从土壤中吸收有机质，只能吸收微生物分解有机物产生的无机盐等，B错误；该养殖模式增加了生态系统中生物的种类和数量，增加了生物多样性，提高了农田生态系统的抵抗力稳定性，C错误；种群数量受食物和生存空间等因素的限制，D正确。
答案：D
13．解析：(1)大气中的CO2依靠光合作用和化能合成作用进入生物群落。从碳循环角度回答，水电、风电和光伏等新能源的利用有利于减少CO2排放(或“减少化石燃料的燃烧”)。(2)流入该新型人工生态系统的总能量为呼吸作用散失(44)＋流向初级消费者(20)＋流向分解者(5)＋未被利用(95)＋有机物输入(5＋11)＝180 J·cm－2·a－1。初级消费者传递给次级消费者的能量为20＋5－11－1.5－9.5＝3 J·cm－2·a－1。(3)草本植物、灌木和乔木因为高度不一致，形成群落的垂直结构，为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。利用昆虫信息素诱杀雄性有害动物，可以通过改变性别比例降低出生率(答出“降低出生率”即可)从而降低害虫的种群密度，这属于生物防治。
答案：(1)光合作用和化能合成作用 减少CO2排放(或“减少化石燃料的燃烧”)
(2)180 3
(3)垂直结构 栖息空间和食物条件 改变性别比例降低出生率(答出“降低出生率”即可) 生物
14．解析：(1)从双箭头处可判断乙是生产者，丙取食乙，丙为消费者，其在生态系统中的作用是促进物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播。(2)根据题意可知，一段时间后，湿地公园物种丰富度增加，抵抗力稳定性增强。湿地公园的演替为次生演替。(3)湿地生态系统具有改善水质、蓄洪防旱、调节气候的功能，为生态功能，体现了生物多样性的间接价值。(4)城市污水中有机物所含的化学能被分解者利用，流经该生态系统，生产者光合作用固定的太阳能也流经该生态系统。(5)由于重金属无法降解，易发生二次污染，同时，重金属被植物吸收后进入食物链，会对人体造成危害。
答案：(1)消费者 能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用
(2)抵抗力 次生
(3)间接
(4)生产者固定的太阳能和城市污水中有机物所含的化学能
(5)重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法降解，易发生二次污染
15．解析：(1)分析题意“拟穴青蟹以水中浮游植物和浮游动物为食，也可取食水生植物的茎叶”可知，在食物网中，拟穴青蟹属于初级、次级消费者；生态系统中的能量最终来自于生产者光合作用固定的太阳能；底栖动物的活动能力弱、活动范围小，可用样方法调查其种群密度；并能预测拟穴青蟹种群密度的变化趋势。(2)环境容纳量是生态系统不受破坏的情况下﹐一定空间中所容纳的某个种群数量的最大值，水体富营养化使食物增多而导致的种群数量增多可能是暂时的，故若由于上游一次排污，导致该区域水体富营养化，使草鱼数量增多，不会增大草鱼种群的环境容纳量。(3)结合分析可知，生态系统自我调节能力的大小主要取决于生态系统营养结构的复杂程度；生态系统具有一定的自我调节能力，该能力的基础是负反馈调节。
答案：(1)初级、次级 生产者光合作用固定的太阳能 样方 种群密度(种群数量)
(2)不是，环境容纳量是生态系统不受破坏的情况下﹐一定空间中所容纳的某个种群数量的最大值；水体富营养化使食物增多而导致的种群数量增多可能是暂时的
(3)生态系统营养结构的复杂程度 负反馈调节整合训练(九) 生物变异、育种与进化
全员必做题
1.[2022·正定中学模拟]下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，正确的是( )
A．基因突变具有随机性，所以细胞分裂期也可能会发生基因突变
B．自然条件下，基因重组主要发生在减数第一次和第二次分裂的后期
C．某植物经X射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生
D．原核生物和真核生物均可以发生基因突变和染色体变异
2．[2022·淮北一模]如图为某植物根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况，字母代表基因，数字代表无遗传效应的碱基序列。下列有关叙述正确的是( )
A．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
B．基因突变与染色体结构变异都会导致DNA碱基序列的改变
C．①也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，导致基因突变
D．该细胞发生的基因突变和染色体变异均为不可遗传的变异
3．[2022·沙坪坝区校级模拟]某植物的花朵在春天争相盛开，繁花似锦，其中花瓣的颜色有红色、黄色、蓝色。研究发现，控制黄色花瓣的基因可突变为红色花瓣基因。下列有关叙述错误的是( )
A．控制黄色花瓣的基因与红色花瓣的基因的碱基排列顺序有差异
B．控制黄色花瓣与红色花瓣的基因可以是一对等位基因
C．控制黄色花瓣的基因和红色花瓣的基因位于非同源染色体上
D．控制黄色花瓣的基因发生突变后，不可用光学显微镜观察到相关改变
4．[2022·重庆市育才中学高三月考]下列关于遗传、变异与进化的叙述，正确的有( )
①基因突变只能由环境因素诱发，不能自发产生 ②新物种的产生一定存在进化，进化一定意味着新物种的产生 ③伴性遗传是指位于性染色体上的基因，在遗传上总是和性别相关联的现象 ④有性生殖的出现加快了生物进化的速度 ⑤变异发生在自然选择之前，为进化提供更多的原材料
A．2项 B．3项
C．4项 D．5项
5．[2022·沙坪坝区校级模拟]将单倍体曲霉菌的细胞核融合形成二倍体核，二倍体核在染色体复制时偶尔会发生体细胞交换，如图1所示。含有两个腺嘌呤缺陷型突变基因ad16和ad8的二倍体，ad16和ad8在一条染色体上称为顺式排列，在不同染色体上称为反式排列。该突变体后代还会出现少量的野生型，如图2所示。下列叙述错误的是( )
A.上述二倍体核突变体在减数第一次分裂前期发生了基因重组
B．杂合子(2)(4)是野生型，这表明ad16和ad8都是隐性基因
C．当正常基因(＋)顺式排列时，二倍体曲霉菌表现为野生型
D．上述二倍体曲霉菌表现型的差异说明基因在染色体上的位置有功能上的意义
6．[2022·沙坪坝区校级模拟]蓝脚铿鸟是一种大型热带鸟类，雄性铿鸟湛蓝色的大脚蹼可以让其有更多机会繁殖后代，但是也容易被天敌发现而被捕食。关于种群中雄鸟的脚蹼蓝色的深浅，下列推测正确的是( )
A．缺少天敌，脚蹼蓝色会变浅
B．引入天敌，脚蹼蓝色会加深
C．天敌的存在可决定蓝脚鸟的进化方向
D．天敌的存在可以让控制蓝色脚蹼的基因发生定向的改变
7．[2022·陕西渭南一模]某植株的红果肉(A)对白果肉(a)为显性，抗病(B)对感病(b)为显性，两对基因独立遗传。某研究基地的该种植株均为杂合子，现要用这些杂合子通过杂交选育出该基地未出现过的红果肉抗病的植株新品种。回答下列问题：
(1)育种所用杂交亲本的基因型分别是______________，F1代中基因型为AaBb的新品种占全部F1代的________。
(2)用红果肉抗病(AaBb)的植株自交所得到的子代中，分别占1/8的基因型共有________种。自交子代中，杂合白果肉抗病植株占全部白果肉植株的比例是________。
(3)从红果肉抗病(AaBb)的植株自交的子代中，选出基因型为AaBB和AAbb植株杂交，子代中出现了一株白果肉抗病植株。产生这种现象的原因可能是亲本AAbb植株在形成配子时发生了基因突变，也可能是因处理不当，使亲本AaBB植株发生了极少的自交。为了验证究竟是上述哪种情况，可以将该白果肉抗病植株自交，观察统计子代的表现型及比例：
若子代______________________，则是亲本AAbb植株在形成配子时发生了基因突变；
若子代______________________，则是亲本AaBB植株发生了极少的自交。
8．[2022·广东惠州模拟预测]2021年1月15日，海水稻产业化推广和商业化运营在袁隆平海水稻团队的推进下正式启动，预期10年内实现“亿亩荒滩变良田”的“禾下乘凉梦”。我国科学家采用抗盐碱野生稻和高产不抗盐碱水稻不断杂交、不断择优的方法，培育出了一批“海水稻”，这种水稻可以用含盐的水直接灌溉并且产量大幅提高。
(1)“海水稻”培育过程的原理是________，该方法的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答两点即可)。
(2)“海水稻”的培育过程使水稻种群发生进化，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过诱变育种获得“海水稻”需要处理大量的水稻，其原因是__________________，而抗盐碱基因的产生却增加了________多样性。
(4)“海水稻”种植在我国沿海滩涂，改善了当地的土壤条件，这种现象叫________。
重点选做题
9.[2022·黑龙江模拟预测]下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述正确的是( )
A．单倍体生物的体细胞内都无同源染色体
B．21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
C．人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因
D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组
10．[2022·陕西咸阳一模]探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取 50 株蓝莓幼苗，以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到结果如图所示。相关说法正确的是( )
A．实验原理是秋水仙素能够抑制着丝点分裂，诱导形成多倍体
B．自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组蓝莓幼苗数量和长势应该相同
C．判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实与二倍体果实进行比较
D．由实验结果可知用约0.1%和 0.05%的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗效果相同
11．[2022·杭州市高三第二学期教学质量检测]Menkes病是由ATP 7A基因(编码含1 500个氨基酸的ATP 7A蛋白)突变导致铜代谢障碍的伴X染色体隐性遗传病。现有两例患者，例1缺失了19对碱基，导致ATP 7A蛋白第864位氨基酸开始改变，并缩短为882个氨基酸；例2缺失了1对碱基，导致ATP 7A蛋白第1 016位氨基酸开始改变，并缩短为1 017个氨基酸。结合上述信息，下列推断最合理的是 ( )
A．若例2碱基缺失位置再缺失2对碱基，该患者有可能不患病
B．由于例1缺失的碱基比例2多，故例1的症状比例2更严重
C．两例患者DNA上的遗传密码均改变，均提前出现终止密码子
D．以上案例表明基因突变具有稀有性、多方向性、有害性和可逆性
12．[2022·辽宁渤海大学附中模拟预测]脊柱发育不良(SMD K)的发生与常染色体上TRP V 4基因的突变有关。现有一SMD K患者家系如下图。科研人员对该家系各成员TRP V 4基因所在的同源染色体上相应位点序列进行检测，结果如下表。下列叙述正确的是( )
成员 测序结果
Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1 …TACTTCACCCGTGGGCTGAAG…
Ⅱ2、Ⅲ1 …TACTTCACCCGTGGGCTGAAG…和…TACTTCACCCATGGGCTGAAG…
A.Ⅱ2的致病基因来自于Ⅰ1和Ⅰ2
B．TRP V 4基因发生了A－T碱基对替换为G－C突变
C．Ⅰ1产生配子时发生了TRP V 4基因隐性突变可能导致该家系SMD K发生
D．Ⅱ2早期胚胎细胞中发生了TRP V 4基因显性突变可能导致该家系SMD K发生
13．[2022·广东深圳市光明区高级中学模拟预测]为了防止滥用抗生素，我国多地区规定普通感冒不准使用抗生素。滥用抗生素会使人体内细菌形成抗药性。若被细菌感染，则会由于体内细菌能够抵抗各种抗生素而无药可救。下列有关叙述正确的是( )
A．细菌的变异类型主要是基因突变，变异对细菌都是有害的
B．抗生素诱发细菌基因突变，导致产生抗药性基因
C．抗生素的选择作用导致细菌抗药性增强
D．抗药性基因频率的改变使细菌产生了新的物种
14．[2022·湖北荆州中学三模]黑腹裂籽雀是一种非洲雀，同一种群中其喙的宽度有宽喙和窄喙两种类型，它们在处理不同种莎草种子(它们的主要食物)的效率上有差异：宽喙鸟善于处理硬种子，而窄喙鸟能更有效地处理软种子，宽喙和窄喙分别由等位基因B和b控制。现有一个较大的黑腹裂籽雀种群，雌雄数量相等，雌雄之间自由交配产生可育后代，种群中B基因频率为60%，b基因频率为40%。则下列有关说法错误的是( )
A．黑腹裂籽雀种群中全部B和b的总和不能构成黑腹裂籽雀种群的基因库
B．黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟适应不同的资源环境，这是自然选择的结果
C．若这对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀概率约为57.14%
D．黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟之间不存在生殖隔离
15．[2022·湖南长沙一中一模]无融合生殖是指不发生雌、雄配子结合而产生种子的一种无性繁殖过程。如图为我国科研人员对杂交水稻无融合结籽品系的研究：含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂过程中所有染色体移向同一极，导致雌配子染色体数目加倍；含基因B的植株产生的雌配子不经受精作用，直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、B的影响。研究人员采用如图所示的杂交方案，获得了无融合结籽个体。请结合题干信息回答下列问题：
(1)子代Ⅰ自交后代全部________(填“是”或“不是”)无融合结籽个体，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)子代Ⅱ自交后代________(填“会”或“不会”)产生染色体数目变异，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)子代Ⅲ自交可得到________种基因型的植株，包括________。
(4)无融合生殖可使水稻的杂种优势稳定遗传，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16．[2022·云南省富源县第一中学模拟预测]如图表示以番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答：
(1)要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径________，该过程中秋水仙素的作用机理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为____________，品种C的基因型是________________。
(3)品种C与B是否为同一个物种？______，原因是____________。
(4)途径4与杂交育种相比，最突出的优点是________________________。
整合训练(九)
1．解析：基因突变具有随机性，所以细胞分裂期细胞质中的DNA也可能会发生基因突变，A正确；自然条件下，基因重组包括发生在减数第一次分裂前期的互换和减数第一次分裂后期的自由组合，B错误；某植物经X射线处理后未出现新的性状，有可能是发生了隐性突变，产生了新基因，C错误；原核生物无染色体，不会发生染色体变异，D错误。
答案：A
2．解析：基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性，A错误；基因突变与染色体结构变异都会导致DNA碱基序列的改变，B正确；①属于非基因序列，也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但不属于基因突变，C错误；基因突变和染色体变异均为可遗传的变异，D错误。
答案：B
3．解析：控制黄色花瓣的基因与红色花瓣的基因可以是一对等位基因，等位基因是突变形成的，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致碱基排列顺序发生改变，因此这两个基因的碱基序列有差异，A、B正确；控制黄色花瓣的基因与红色花瓣的基因可以是一对等位基因，等位基因位于同源染色体上，C错误；基因突变在光学显微镜下观察不到，因此控制黄色花瓣的基因发生突变后，不可用光学显微镜观察到相关改变，D正确。
答案：C
4．解析：基因突变有自发突变和诱发突变两种，①错误；物种多样性是生物进化的结果，新物种的产生一定存在进化，但进化不一定意味着新物种的产生，②错误；伴性遗传是指位于性染色体上的基因，在遗传上总是和性别相关联的现象，③正确；有性生殖过程中可发生基因重组，这是可遗传变异的主要来源，为生物进化提供了大量原材料，因此有性生殖的出现加快了生物进化的速度，④正确；可遗传变异为进化提供更多的原材料，在自然环境的作用下，选择适应环境的保留，不适应环境的淘汰，⑤正确。共有3项正确，故选B。
答案：B
5．解析：由题意可知，二倍体核在染色体复制时偶尔会发生体细胞交换，故发生在有丝分裂过程中，A错误；(4)二倍体曲霉菌有正常基因(＋) 且表现为野生型，所以ad16和ad8是隐性基因，B正确；正常基因(＋) 在同一条染色体上，为顺式排列，如图(2)(4)所示，二倍体曲霉菌表现为野生型，C正确；顺式排列与反式排列在表现型上不一样说明基因的位置关系对生物的表现型有影响，D正确。
答案：A
6．解析：雄性铿鸟湛蓝色的大脚蹼可以让其有更多机会繁殖后代，故缺少天敌，脚蹼蓝色会深，A错误；引入天敌，脚蹼蓝色会变浅，B错误；天敌的存在可决定蓝脚鸟的进化方向，C正确；基因的变异方向是不确定的，天敌起选择作用，D错误。
答案：C
7．解析：(1)育种所用杂交亲本的基因型分别是Aabb、aaBb，二者杂交获得的子代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，且比例为1∶1∶1∶1，显然F1代中基因型为AaBb的新品种占全部F1代的1/4。(2)用红果肉抗病(AaBb)的植株自交所得到的子代中，占1/8的基因型为单杂类型，共有4种，分别为AaBB、aaBb、Aabb、AABb，自交子代中，杂合白果肉抗病植株(aaBb)占全部白果肉植株(aaB_、aabb)的比例是1/2。(3)从红果肉抗病(AaBb)的植株自交的子代中，选出基因型为AaBB和AAbb植株杂交，子代中出现了一株白果肉抗病(aaB_)植株。产生这种现象的原因可能是亲本AAbb植株在形成配子时发生了基因突变，也可能是因处理不当，使亲本AaBB植株发生了极少的自交，若是前者则该白果肉抗病植株的基因型为aaBb，若为后者，则该白果肉抗病植株的基因型为aaBB。为了验证究竞是上述哪种情况，最简便的方法是，可以将该白果肉抗病植株自交，观察统计子代的表现型及比例：
若子代性状分离比为白果肉抗病∶白果肉感病＝3∶1，则该个体的基因型是aaBb，其产生的原因是亲本AAbb植株在形成配子时发生了基因突变引起的；
若子代全为白果肉抗病，则该个体的基因型为aaBB，其产生的原因是亲本AaBB植株发生了极少的自交。
答案：(1)Aabb、aaBb 1/4
(2)4 1/2
(3)白果肉抗病∶白果肉感病＝3∶1 全为白果肉抗病
8．解析：(1)培育“海水稻”可以采用抗盐碱性野生稻和高产不抗盐碱水稻不断杂交、不断择优的方法，该育种方法是杂交育种，其利用的原理是基因重组；杂交育种的优点有可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中、操作简单等。(2)在杂交育种过程中，由于不断择优选择，使水稻种群基因频率发生了改变，导致水稻种群发生了进化。(3)由于基因突变具有低频性和不定向性，所以采用诱变育种方法时，需用处理大量的水稻种子并进行筛选。而抗盐碱基因的产生却增加了基因多样性。(4)共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。“海水稻”种植在我国沿海滩涂，改善了当地的土壤条件，而当地的土壤条件的改善又可以促进“海水稻”的进化，这种现象叫共同进化。
答案：(1)基因重组 可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中、操作简单
(2)水稻种群的抗盐碱基因频率(在含盐水浇灌的自然选择中)发生了定向改变
(3)基因突变频率低且具有不定向性 基因
(4)共同进化
9．解析：有的单倍体含多个染色体组，故可能含同源染色体，A错误；21三体综合征患者的体细胞中21号染色体3条，其他常染色体各2条，B错误；由于基因突变或者交叉互换可使人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因，C正确；多倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体加倍，但不一定均加倍，另外含有4个染色体组的细胞处于有丝分裂后期时则含有8个染色体组，D错误。
答案：C
10．解析：秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成，不是抑制着丝点分裂，A错误；据图分析，实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是多倍体的诱变率，所以各组蓝莓幼苗数量和长势应该相同，排除偶然因素对实验结果的影响，B正确；让四倍体蓝莓结出的果实与二倍体蓝莓结出的果实比较并不能准确判断，因为蓝莓果实的大小会受到外界环境等多种因素的影响；鉴定四倍体蓝莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，最佳时期为中期，此时染色体的形态、数目最清晰，C错误；据图中信息可知，秋水仙素浓度和处理时间均影响多倍体的诱变率，当用0.05%和0.1%的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗1天或2天，诱变率相同；但若处理时间为0.5天，则诱导效果不同，D错误。
答案：B
11．解析：mRNA上连续三个相邻的碱基为一个密码子，若基因内部缺失3个碱基对，则可能减少一个氨基酸，患者可能不患病；两例患者均是由于碱基对的缺失造成基因结构的改变，但无法从碱基对的缺失数量来推测患病的严重程度；遗传密码在mRNA上；该案例不能得出基因突变具有稀有性和可逆性。
答案：A
12．解析：根据系谱图推测Ⅰ1和Ⅰ2应该携带致病基因，但是根据表格中TRP V 4基因测序结果，可知Ⅰ1和Ⅰ2并不携带致病基因；Ⅱ2、Ⅲ1同源染色体上只携带一个致病基因，该致病基因为显性基因，Ⅲ1的致病基因来自于Ⅱ2，而Ⅱ2的致病基因来自于基因突变(新基因产生的途径)，A错误；根据表格TRP V 4基因序列比对，可知TRP V 4基因发生了G—C碱基对替换为A—T，从而导致基因突变，B错误；Ⅰ1产生配子时发生了TRP V 4基因隐性突变，因为Ⅰ2不携带致病基因，则Ⅱ2为致病基因携带者，不会导致该家系SMD K发生，C错误；Ⅱ2早期胚胎细胞中发生了TRP V 4基因显性突变，Ⅱ2会出现SMD K，Ⅱ1不携带致病基因，会导致后代有可能患病，所以可能导致该家系SMD K发生，D正确。
答案：D
13．解析：细菌为原核生物，可发生的变异类型是基因突变。细菌的变异中存在抗药性强的个体，抗药性强的变异对细菌本身是有利的，A错误；抗药性变异是使用抗生素之前就存在的，基因突变是不定向的，抗生素不能诱发细菌产生抗药性突变，B错误；在抗生素刚被使用的时候，能够杀死大多数类型的细菌，但少数细菌由于变异而具有抵抗抗生素的特性，不能被抗生素杀死而生存下来，并将这些特性遗传给下一代，因此，下一代就有更多的具有抗药性的个体，经过抗生素的长期选择，细菌抗药性增强，C 正确；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，抗药性基因频率的改变没有产生新的物种，D 错误。
答案：C
14．解析：基因库是指种群中全部个体的全部基因，所以全部B和b的总和不能构成黑腹裂籽雀种群的基因库，A正确；黑腹裂籽雀这种喙长度的差异是食物差异经过自然选择的结果，B正确；种群B基因频率为60%，b基因频率为40%，所以BB为36%，Bb为48%，所以显性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀概率为48%÷(36%＋48%)÷2＝28.6%，C错误；根据题干，黑腹裂籽雀种群中，雌雄个体之间可自由交配产生可育后代，故黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟之间不存在生殖隔离，D正确。
答案：C
15．解析：(1)子代Ⅰ的基因型为AaBb，其基因型中含有A和B基因，由于含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂过程中所有染色体移向同一极，导致雌配子染色体数目加倍，所以其产生的雌配子的基因型为AaBb，含基因B的植株产生的雌配子不经受精作用，直接发育成个体。故该雌配子不经过受精即可产生后代，且后代的基因型均为AaBb(无融合结籽)，即自交后代全部是无融合结籽个体。(2)子代Ⅱ的基因型为Aabb，由于含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂过程中所有染色体移向同一极，导致雌配子染色体数目加倍，所以其产生的雌配子的基因型为Aabb，由于雄配子的发育不受基因A、B的影响，故产生的雄配子的基因型为Ab和ab，经过雌雄配子结合后产生的后代的基因型为AAabbb和Aaabbb，所以自交后代产生染色体数目变异。(3)子代Ⅲ的基因型为aaBb，根据题意“含基因B的植株产生的雌配子不经受精作用，直接发育成个体”可知，该个体产生的雌配子可直接发育成新个体，即产生子代的基因型为aB、ab两种基因型。(4)无融合生殖个体的基因型为AaBb，其产生的雌配子基因型为AaBb，可直接发育为个体，故其产生后代的基因型不变，显然无融合生殖可使水稻的杂种优势稳定遗传。
答案：(1)是 子代Ⅰ的基因型为AaBb，其基因型中含有A和B基因，其产生的雌配子的基因型为AaBb，该雌配子不经过受精即可产生后代，且后代的基因型均为AaBb(无融合结籽)
(2)会 子代Ⅱ的基因型为Aabb，其产生的雌配子的基因型为Aabb，产生的雄配子的基因型为Ab和ab，经过雌雄配子的结合后产生的后代的基因型为AAabbb和Aaabbb，所以自交后代产生染色体数目变异
(3)2 aB、ab
(4)无融合生殖个体的基因型为AaBb，其产生后代的基因型不变，故可使水稻的杂种优势稳定遗传
16．解析：(1)单倍体育种的优点是育种周期短，能获得稳定遗传的优良品种，途径2是单倍体育种；其中秋水仙素能抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。(2)途径3是多倍体育种，其中幼苗的基因型是HhRr，品种A是杂交育种形成的，基因型为HhRr的概率为1/2×1/2＝ 1/4。番茄植株(HhRr)经多倍体育种使染色体数目加倍，品种C的基因型是HHhhRRrr。(3)品种C与B存在生殖隔离，故不是同一个物种。(4)途径4是诱变育种，原理是基因突变，与杂交育种相比，最突出的优点是能够产生新基因。
答案：(1)2 抑制细胞分裂时纺锤体的形成
(2)1/4 HHhhRRrr
(3)否 存在生殖隔离
(4)能够产生新基因整合训练(十七) 生物技术实践
全员必做题
1.[2022·湖南师大附中三模]自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。回答下列问题：
(1)步骤①土样应取自表层土壤的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下表为两种培养基的配方，步骤④应选其中的________培养基，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
培养基类型 培养基组分
Ashby培养基 甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂
LB培养基 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂
(3)步骤④所用的接种工具是________，若在④的平板上统计的菌落的平均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为________个。
(4)将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时，经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进行固氮能力的测定，筛选出固氮能力最强的菌种CM12，为进一步鉴定其固氮能力，科研人员选用发芽一致的玉米种子进行3组盆栽实验，30天后测定土壤微生物有机氮含量，结果如图。
注：CK：对照处理组；N：尿素处理组(每盆土壤中50 mL有氮全营养液：成分为在1 000 mL无氮植物营养液中加入0.12 g尿素)；CM12：自生固氮菌CM12处理组(每盆土壤浇50 mL，接种自生固氮菌的无氮植物营养液)。
①对照组(CK)的处理为________________________________。
②实验结果表明：施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量。与CK组相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加了约____%。
③自生固氮菌较共生固氮菌(如根瘤菌)的应用范围更广，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．[2022·湖南长郡中学模拟预测]甘肃某地由于TNT(主要成分为2，4 二硝基甲苯磺酸盐)红水蒸发池渗漏，对土壤造成严重污染，威胁到黄河上游的水质安全。因此，TNT红水污染土壤修复是目前亟待解决的环境问题。某实验小组欲通过生物修复分离有效降解2，4 二硝基甲苯磺酸盐的菌株，进行了如下实验。请回答下列问题：
(1)LB培养基的制备：取胰蛋白胨、NaCl和酵母提取物溶于蒸馏水中，此过程中胰蛋白胨提供的营养物质是____________，用NaOH调节pH至7.2，用________________在121 ℃条件下灭菌15分钟。若要获得本研究所用的固体培养基，需在上述培养基中加入________。
(2)菌株分离与鉴定：取____________________________土壤放入装有100 mL无菌LB液体培养基的锥形瓶中，在30 ℃和120 rpm的恒温摇床上振荡24小时，此过程的目的是____________。取1 mL培养液，采用____________法分离纯化菌株。
(3)该实验小组欲进一步探究菌株对2，4 二硝基甲苯磺酸盐的降解能力，请帮助设计实验，写出实验思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)探究盐度对菌株生长的影响研究发现，纯化的菌株在NaCl浓度为0%～3%之间对2，4 二硝基甲苯磺酸盐的降解率在96小时后达到90%，但当NaCl浓度达到5%后，降解率几乎为0。研究中偶然发现菌株B1在NaCl浓度达到5%后，降解率却达到50%，说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．[2022·重庆市育才中学一模]杨梅果实风味独特，酸甜适中，具有很高的营养价值和保健价值。下图是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题。
制取发酵液：向杨梅汁中加入白砂糖，将糖的质量分数调至8%，灭菌冷却→酒精发酵：接种酵母菌，恒温发酵→果醋发酵：加入酒精，接种醋酸菌→取样检测：对发酵产物进行检测
(1)传统发酵中，发酵液虽然未经过严格的灭菌处理，但杂菌却不能正常生长繁殖，这是由于果酒发酵的____________条件抑制了杂菌的生长。
(2)果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是____________，该阶段应该将温度控制在____________；温度适宜时果酒发酵时间较短，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)杨梅醋的发酵过程中，除去必需的营养物质外，还需要往发酵液中持续地通入____________________，发生的化学反应式是：__________________________________。
(4)下图表示果酒发酵过程中，发酵液的糖度(葡萄糖的质量分数)和酒精度(酒精的体积分数)随时间变化的关系。发酵前24 h，糖度变化很小，酒精度上升很慢，其原因是____________________________________________。96 h后酒精度和糖度的变化都趋于平缓，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．[2022·黑龙江哈尔滨三中一模]下表是某同学列出的分离土壤中微生物的培养基配方，据此回答下列问题：
培养基配方 含量
KH2PO4 1.4 g
Na2HPO4 2.1 g
MgSO4·7H2O 0.2 g
葡萄糖 10.0 g
尿素 1.0 g
琼脂 15.0 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
(1)从作用上看，该培养基属于________培养基，提供氮源的物质是________，细菌能利用该氮源是由于体内能合成________酶。
(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入________指示剂。若指示剂变________，说明有目的菌株存在。
(3)为了测定微生物的数量，接种时应采用________________法，某同学在4个培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1 mL，培养后菌落数分别为180、155、176、129个，则每毫升原土壤样液中上述微生物的数量为________个，测定的活菌数比实际活菌数________(填“低”“高”或“基本一致”)。
重点选做题
5.[2022·江西南昌二模]酶是高效的生物催化剂，在现代生活中具有广泛的应用。回答下列相关问题：
(1)制作果汁要解决两个主要问题：一是果肉的________________，二是榨取的果汁________________，易发生沉淀。人们可以使用________________来解决上述两个问题。
(2)洗衣粉中加入酶，可以有更好的去污能力。其中，________________和________________是最常用的两种酶。洗衣粉中的酶使用过后难以重复使用，增加了生产成本。将酶固定在________的载体上，可以提高酶的使用率，降低成本。如果将生产酶的细胞固定，理论上也能起到类似的效果，固定细胞常用的载体有________________________________________等，固定细胞常采用________法。
6．[2022·湖南模拟预测]豆瓣酱主要是利用米曲霉对蚕豆瓣进行发酵来生产的。米曲霉在发酵过程中产生并积累大量所需要的酶，如蛋白酶、肽酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等。回答下列问题：
(1)在豆瓣酱的制作过程中，往往先将蚕豆瓣蒸煮，经高温蒸煮的蚕豆瓣必须________________后才能接种米曲霉，此时蚕豆瓣相当于培养微生物的________(填物理性质)培养基。
(2)果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括____________________________________等，酶的固定化比较适合采用的方法是______________________________。
(3)郫县豆瓣酱的生产离不开米曲霉的选育。在选育过程中，常在培养基中加入适量的某种________以抑制细菌等原核微生物的生长。若通过紫外线诱变，得到一株对纤维素分解能力强，生长速度快的菌株，则该菌株在含刚果红的纤维素分解菌的鉴别培养基上形成的菌落和透明圈都________(填“较大”或“较小”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
若要对该菌种进行长期保存，则需在甘油瓶中装入1 mL甘油后________，再将菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后－20 ℃冷冻保存。
7．[2022·广东模拟预测]某研究团队从原油提炼、加工厂附近采集植物根际土壤样品，从中筛选出能高效降解石油(由不同的碳氢化合物混合组成)的菌株，以便利用根际微生物进行石油污染生物修复。筛选的主要步骤如下图。
回答下列问题：
(1)图中甲、乙都是以________为唯一碳源制备的选择培养基，选择培养基的制备原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)获得纯净培养物的关键是________________________。筛选过程中防止其他微生物污染的措施有___________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出2点)。
(3)目前，已知有200多种微生物(如嗜冷杆菌等)能降解石油，但多数微生物的降解速率都很低，且一种菌往往只能降解一种特定类型的化合物，这就要求在实际选择降解石油的菌株时注意________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出2点)。
步骤⑤的分离、筛选过程中，比较不同菌株降解石油能力大小的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)可以采用____________技术固定高效降解石油的菌种来处理含石油的海水，相对于固定化酶技术而言，该技术的主要优点有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．[2022·广东模拟预测]工业生产中，提取天然β 胡萝卜素的方法之一是利用红酵母等微生物进行发酵，获取红酵母细胞，再经过细胞裂解、离心后进行萃取。请回答以下有关问题：
(1)若要初步确定某一菌种是否为红酵母菌，将菌种接种于固体培养基上，并在适宜的条件下培养一段时间，观察其形成菌落的____________________(填两个)等特征。
(2)营养物质的种类对β 胡萝卜素的产量有着一定的影响，下表是有关碳源的研究结果：
碳源 麦芽糖 蔗糖 淀粉
β 胡萝卜素含量(mg/L) 3.52 4.81 1.68
据表可知，上述三种碳源中最佳碳源是蔗糖。若要进一步从多种不同氮源中探究最佳氮源(种类不做要求)，请简要写出实验设计思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在发酵产生β 胡萝卜素的过程中，应将红酵母接种在__________(物理性质)培养基上，选择该种培养基进行发酵的优点是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若要对培养一段时间后的红酵母进行计数，可以选用菌落计数法也可以用显微计数法，在所有操作都正确的情况下，前者数值偏低，原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
为了缩小两种方法之间的差异，后者在计数时可以采取什么措施？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)对发酵所得菌株经裂解、离心后，根据β 胡萝卜素________________的特点，可以采用有机溶剂萃取法萃取产物，并对萃取产物通过________法进行鉴定。有科研人员尝试利用紫外线处理红酵母，以获得高产菌株。经定量分析后，若得到高产菌株，要对其进行长期保存，可采用________的方法在－20 ℃的冷冻箱中保存。
9．[2022·湖南师大附中二模]葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣(皮渣)。目前这些皮渣主要用作饲料或肥料，同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。
回答下列问题：
(1)皮渣中含有较多的天然食用色素花色苷，可用萃取法提取。萃取前将原料干燥、粉碎的目的分别是________________________________________，萃取效率主要取决于萃取剂的________________。萃取过程需要在适宜温度下进行，温度过高会导致花色苷________。研究发现，萃取时辅以纤维素酶、果胶酶处理可提高花色苷的提取率，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了解皮渣中微生物的数量，取10 g皮渣加入90 mL无菌水，混匀、静置后取上清液，用稀释涂布平板法将0.1 mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则每克皮渣中微生物数量为________个。
(3)皮渣堆积会积累醋酸菌，可从中筛选优良菌株。制备醋酸菌初筛平板时，需要将培养基的pH调至________________性，灭菌后需在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板，加入碳酸钙的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
培养筛选得到的醋酸菌时，在缺少糖源的液体培养基中可加入乙醇作为________。
(4)皮渣堆积过程中也会积累厌氧型乳酸菌。初筛醋酸菌时，乳酸菌有可能混入其中，且两者菌落形态相似。请设计一个简单实验，区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(简要写出实验步骤和预期结果)
10．[2022·全国模拟预测]米醋是众多种类的醋中营养价值较高的一种，制作米醋的主要流程：蒸熟拌曲→入坛发酵→加水醋化。回答下列问题：
(1)“蒸熟拌曲”阶段中拌入的“酒曲”中含有酵母菌，从呼吸作用类型看，该微生物属于________型生物。“拌曲”前常用糖化酶将蒸熟后的大米处理得到葡萄糖，目的是更好地为微生物提供________。
(2)“入坛发酵”阶段总是先“来水”后“来酒”原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该阶段虽未经灭菌，但在______________的发酵液中，酵母菌能生长繁殖，绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(3)“加水醋化”阶段中醋酸发酵前，要对米酒进行加水稀释，目的是________________________________________。进入该阶段需要的发酵条件温度设置为30～35 ℃和________________________。请写出该阶段中醋酸菌利用酒精生产醋酸的化学反应式：________________________________________。
11．[2022·四川省泸县第一中学三模](1)吃腐乳时，外部有一层致密的皮，它是____________；卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在12%左右；加酒的作用：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)制作泡菜时，泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________________________等；为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是________________________。
(3)微生物接种方法除了最常用的方法外，还包括____________(至少写一种)，核心都是要______________________________。
(4)加酶洗衣粉可以降低______________________________的用量，使洗涤剂朝着__________方向发展，减少对环境的污染。
12．[2022·广东惠州二模]果胶酶在食品、医药和纺织等领域有广泛应用，科研人员从芦苇植株中分离筛选出高产果胶酶的菌株4株，编号为Z1～Z4，并分别对菌株所产果胶酶的酶学特性进行了研究，酶活力测定结果如下表所示。根据资料回答下列问题：
菌株 平板筛选(Dp/Dc) 果胶酶活力/(U·mL－1)
Z1 1.50 24.89
Z2 1.40 22.57
Z3 1.16 37.04
Z4 1.56 40.52
注：Dp/Dc为透明圈的直径(Dp)与菌落直径(Dc)的比值，比值越大代表产生的果胶酶的量越多。
(1)为筛选产果胶酶的菌株，将芦苇根部中间部分浸出液接种至以________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于________培养基。配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由表可知，最理想的产果胶酶的菌株是________，依据是________________________________________。
(3)用果胶酶处理果泥时，需要控制反应的温度，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)研究表明，目的菌株所产果胶酶在30 ℃～80 ℃都是稳定且有活性的，如下图所示。现要缩小温度范围进一步探究果胶酶的最适温度，请补充完善实验思路：
①探究范围：在40 ℃～50 ℃范围内，设置一系列温度梯度；
②实验处理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
其他条件相同且适宜；
③结果与结论：一段时间后检测各试管中果胶的剩余量，________________________________________即为最适温度。
整合训练(十七)
1．解析：(1)固氮菌一般是异养需氧型，所以在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长，故步骤①土样取自当地表层土壤。(2)表格为两种培养基的配方，步骤④应选其中的Ashby 培养基，原因是该培养基不含氮源，具有选择作用，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用。(3)实验采用的是稀释涂布平板法，所以步骤④中所用的接种工具是涂布器。若在④的平板上统计的菌落的平均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为126÷0.1×104＝1.26×107个。(4)①对照组的目的是排除无关变量对实验的影响，故对照组(CK)的处理为每盆土壤浇50 mL无氮植物营养液。②由柱状图可知，空白对照组中土壤微生物有机氮含量为10，CM12处理组土壤微生物有机氮含量为22，故与对照组相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加值大概为(22－10)÷10×100%＝120%。③自生固氮菌比共生固氮菌(如根瘤菌)的应用范围更广，原因是自生固氮菌能在土壤中独立固氮，不受宿主的限制。
答案：(1)在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长(或固氮菌一般为需氧型，生活在土壤表层)
(2)Ashby培养基 该培养基不含氮源，具有选择作用，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用
(3)涂布器 1.26×107
(4)每盆土壤浇50 mL无氮植物营养液 120 自生固氮菌能在土壤中独立固氮，不受宿主的限制
2．解析：(1)蛋白胨既可以提供碳源，也可以提供氮源；用NaOH调节pH至7.2，在121 ℃条件下用高压蒸汽灭菌锅灭菌15分钟；若要获得本研究所用的固体培养基，需在上述培养基中加入琼脂。(2)自然界中目的菌株的筛选依据：根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找，本实验要分离有效降解2，4 二硝基甲苯磺酸盐的菌株，因此取甘肃某TNT红水污染场地污染土壤放入装有100 mL无菌LB液体培养基的锥形瓶中，在30 ℃和120 rpm的恒温摇床上振荡24小时，此过程的目的是富集培养，让微生物的数目增加；取1 mL培养液，采用稀释涂布平板法分离纯化菌株。(3)要分析菌株对2，4 二硝基甲苯磺酸盐的降解能力，可以取人工配制的一定浓度的2，4 二硝基甲苯磺酸盐(TNT)溶液加入锥形瓶中，之后再在锥形瓶中加入一定量的纯化菌液，每隔一定时间取样，测定2，4 二硝基甲苯磺酸盐浓度。(4)由题干可知，纯化菌株在NaCl浓度为0%～3%之间对2，4 二硝基甲苯磺酸盐的降解率在96小时后达到90%，但当NaCl浓度达到5%后，降解率几乎为0。而偶然发现菌株B1在NaCl浓度达到5%后，降解率达到50%，说明菌株B1具有一定的耐盐能力，能在较高盐浓度条件下降解2，4 二硝基甲苯磺酸盐。
答案：(1)碳源和氮源 高压蒸汽灭菌锅 琼脂
(2)甘肃某TNT红水污染场地污染 富集培养 稀释涂布平板
(3)取人工配制的一定浓度的2，4 二硝基甲苯磺酸盐(TNT)溶液加入锥形瓶中，之后再在锥形瓶中加入一定量的纯化菌液，每隔一定时间取样，测定2，4 二硝基甲苯磺酸盐浓度
(4)菌株B1具有一定的耐盐能力，能在较高盐浓度条件下降解2，4 二硝基甲苯磺酸盐
3．解析：(1)分析题意可知，果酒发酵时需要无氧条件，且发酵液pH值会逐渐降低，即发酵液变酸，这种缺氧、酸性条件能抑制杂菌的生长。(2)酵母菌是真核生物，其无氧呼吸产生酒精的场所是细胞质基质。利用酵母菌进行发酵时，应将温度控制在18～25 ℃，在此温度条件下，酵母菌内与果酒发酵相关的酶活性高，发酵速度快。(3)醋酸菌是一种好氧细菌，故杨梅醋的发酵过程中，需要向发酵液中持续通入无菌氧气(无菌空气)，此时发生的化学反应式是C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O。(4)分析题图可知，随着发酵的进行，发酵液的糖度逐渐降低，酒精度逐渐升高然后保持相对稳定。发酵前24 h，酵母菌主要进行有氧呼吸，大量增殖，消耗葡萄糖较少，因此糖度变化很小，酒精度上升很慢。随着发酵的进行，酵母菌进行无氧呼吸消耗葡萄糖产生酒精，96 h后，营养物质消耗殆尽，高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵，导致酒精度和糖度的变化都趋于平缓。
答案：(1)无氧、酸性
(2)细胞质基质 18～25 ℃ 此时与果酒发酵相关的酶活性高，发酵速度快
(3)无菌氧气(无菌空气) C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
(4)此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸，大量增殖 营养物质消耗殆尽，高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵
4．解析：(1)该培养基从用途上属于选择培养基，其中提供氮源的是尿素。尿素的分解需要脲酶催化，因此，能利用尿素为唯一氮源的分解菌能在细胞内合成分解尿素的脲酶。(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，说明有目的菌株存在。(3)纯化微生物可以用稀释涂布法和平板划线法，其中稀释涂布平板法能用于微生物的计数。1毫升原土壤样液中上述微生物数量＝(180＋155＋176＋129)÷4×106÷0.1＝1.6×109个；用稀释涂布平板法进行微生物的计数，但统计的数量比实际数量会偏低，原因是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。
答案：(1)选择 尿素 脲(或催化尿素分解的)
(2)酚红 红
(3)稀释涂布平板 1.6×109 低
5．解析：(1)制作果汁要解决两个主要问题：一是果肉的出汁率低、耗时长，二是榨取的果汁浑浊、黏度高，易发生沉淀。人们可以使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁来解决上述两个问题。(2)洗衣粉中需要加入的酶类有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶四类，其中碱性蛋白酶和碱性脂肪酶应用最广泛、效果最明显。固定化酶技术是酶固定在不溶于水的载体上，这样酶就可以反复利用，提高酶的使用率，降低成本。如果将生产酶的细胞固定，理论上也能起到类似的效果，固定细胞常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、聚丙烯酰胺等。因为细胞体积较大，难以被吸附或结合，故固定细胞常采用包埋法。
答案：(1)出汁率低、耗时长 浑浊、黏度高 纤维素酶、果胶酶
(2)碱性蛋白酶 碱性脂肪酶 不溶于水 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、聚丙烯酰胺 包埋
6．解析：(1)为防止高温杀灭菌种，所以需要将高温蒸煮的蚕豆瓣冷却至室温后才能接种米曲霉，此时蚕豆瓣相当于培养微生物的固体培养基。(2)果胶酶包括果胶酯酶、果胶分解酶和多聚半乳糖醛酸酶；由于酶分子相对较小，容易从包埋材料中漏出，所以常用物理吸附或化学结合的方法固定酶。(3)为抑制细菌等原核微生物的生长，可以在培养基中加入抗生素；刚果红可以将纤维素染成红色，但不能将纤维素的分解产物染色，所以会形成透明圈，透明圈越大，说明其分解能力越强，所以如果得到一株对纤维素分解能力强，生长速度快的菌株，则该菌株在含刚果红的纤维素分解菌的鉴别培养基上形成的菌落和透明圈都较大；长期保存菌种采用甘油管藏的方法，需在甘油瓶中装入1 mL甘油后灭菌，再将菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后－20 ℃冷冻保存。
答案：(1)冷却至室温 固体
(2)果胶酯酶、果胶分解酶和多聚半乳糖醛酸酶 物理吸附法或化学结合法
(3)抗生素 较大 该菌生长速度快，所以菌落大，分解纤维素的能力强，刚果红可以将纤维素染色，而不能将纤维素的水解产物染色，所以形成的透明圈大 灭菌
7．解析：(1)要想筛选出能高效降解石油(由不同的碳氢化合物混合组成)的菌株，要以石油为唯一碳源制备选择培养基，选择培养基的制备原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。(2)无菌技术是实验室获得纯净培养物的重要措施，无菌技术除了防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还可以避免操作者自身被微生物污染；实验过程中防止被其他外来微生物污染的措施有对实验室的空间、操作者的衣着和双手进行清洁和消毒、将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌(或实验操作应该在酒精灯火焰附近进行、操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触)。(3)已知有200多种微生物(如嗜冷杆菌等)能降解石油，但多数微生物的降解速率都很低，且一种菌往往只能降解一种特定类型的化合物，这就要求在实际选择降解石油的菌株时注意选择高效降解菌、降解菌种的最优组合、降解菌种的生存条件、降解产物对环境不能造成污染等。分离、筛选过程中，比较不同菌株降解石油能力大小的方法是在相同石油浓度、相同体积的培养液中分别接种相同数量的不同菌株，一定时间后，测定培养液中石油含量。(4)固定化酶技术成本低、操作容易，可以催化一系列的化学反应，可以采用固定化细胞技术固定高效降解石油的菌种来处理含石油的海水。
答案：(1)石油 人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长
(2)防止外来杂菌的入侵 培养基灭菌、接种环境灭菌、接种工具灭菌、接种过程无菌操作等
(3)选择高效降解菌、降解菌种的最优组合、降解菌种的生存条件、降解产物对环境不能造成污染等 在相同石油浓度、相同体积的培养液中分别接种相同数量的不同菌株，一定时间后，测定培养液中石油含量
(4)固定化细胞 成本低、操作容易，可以催化一系列的化学反应
8．解析：(1)初步确定某一菌种是否为红酵母菌，可观察菌落的形状、大小、隆起程度、颜色等外部特征。(2)据表格分析可知，当碳源为蔗糖时，β 胡萝卜素含量最高，可判断三种碳源中最佳碳源是蔗糖。根据单一变量原则，若要进一步从多种不同氮源中探究最佳氮源，应该在用蔗糖作为碳源的前提下，配置多种不同的氮源培养基，分别培养红酵母，一段时间后比较不同培养基培养的红酵母中β 胡萝卜素的含量。(3)培养基按其物理性质，可分为液体培养基和固体培养基。其中液体培养基有利于微生物细胞与营养物质的充分接触和吸收，有利于微生物的生长，提高生产量；理化条件易于控制。(4)当两或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，导致统计的结果往往比实际细菌的数目要低。为了缩小两种方法之间的差异，后者可用台盼蓝染液对死亡细菌进行染色观察，死菌会被染成蓝色，活菌不会着色。(5)色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，可以采用有机溶剂萃取法萃取β 胡萝卜素。根据分离色素原理，可用纸层析法分离色素。要对高产菌株进行长期保存，可采用甘油管藏的方法在－20 ℃的冷冻箱中保存。
答案：(1)形状、大小、隆起程度、颜色
(2)在用蔗糖作为碳源的前提下，配置多种不同的氮源培养基，分别培养红酵母，一段时间后比较不同氮源培养基培养的红酵母中β 胡萝卜素的含量
(3)液体 有利于微生物细胞与营养物质的充分接触和吸收，有利于微生物的生长，提高生产量；理化条件易于控制
(4)当两个或多个细胞连在一起时，平板上只能看到一个菌落 用台盼蓝染色(染色法)区分活菌和死菌
(5)易溶于有机溶剂 纸层析 甘油管藏
9．解析：(1)天然食用色素花色苷可用萃取法提取，萃取剂与水应不混溶，萃取前将原料干燥，有利于萃取剂溶解花色苷，提高溶解率；粉碎的目的是使原料与萃取剂充分接触；萃取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。萃取过程需要在适宜温度下进行，温度过高会导致花色苷分解。萃取时辅以纤维素酶、果胶酶处理，可破坏细胞壁，有利于提高花色苷的提取率。(2)为了解皮渣中微生物的数量，取10 g皮渣加入90 mL无菌水，混匀、静置后取上清液，用稀释涂布平板法将0.1 mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则三个平板中平均菌落数为(78＋91＋95)÷3＝88，每克皮渣中微生物数量为88÷0.1×104＝8.8×106个。(3)醋酸菌属于细菌，制备醋酸菌初筛平板时，需要将培养基的pH调至中性至微碱性，灭菌后在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板，加入碳酸钙可使培养基不透明，醋酸菌产生的醋酸可分解碳酸钙，产生透明圈，根据这一特点可筛选出醋酸菌。在缺少糖源的液体培养基中醋酸菌以乙醇为碳源，先把乙醇氧化为乙醛，再把乙醛氧化为乙酸。(4)醋酸菌为好氧菌，与厌氧型的乳酸菌菌落形态相似，且二者产生的代谢产物均可使碳酸钙分解。欲区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌，可将平板置于无氧环境下继续培养，观察菌落形态和透明圈大小。若菌落继续生长，且透明圈增大，则为厌氧型的乳酸菌菌落，若菌落不能继续生长，透明圈不再扩大，则为醋酸菌菌落。
答案：(1)利于萃取剂溶解花色苷、使原料与萃取剂充分接触 性质和使用量 分解 纤维素酶、果胶酶可破坏细胞壁，有利于提高花色苷的提取率
(2)8.8×106
(3)中性至微碱 使培养基不透明，从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈 碳源
(4)实验步骤：将平板置于无氧环境下继续培养，观察菌落形态和透明圈大小。
预期结果：若菌落继续生长，且透明圈增大，则为厌氧型的乳酸菌菌落，若菌落不能继续生长，透明圈不再扩大，则为醋酸菌菌落
10．解析：(1)酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，属于兼性厌氧型微生物；将大米蒸熟、冷却，经酶处理后得到葡萄糖的目的是更好地为微生物提供碳源。(2)由于“蒸熟拌曲”阶段中拌入的“酒曲”中含有酵母菌，在发酵前期酵母菌进行有氧呼吸，产生水；而在发酵后期进行无氧呼吸，产生酒精，故发酵过程中总是先“来水”后“来酒”；在酒精发酵旺盛时，发酵液为缺氧、呈酸性的状态，在此环境中酵母菌能大量生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制，所以尽管“入坛发酵”阶段没有灭菌，但杂菌仍不会大量繁殖。(3)“加水醋化”阶段中醋酸发酵前，对米酒进行稀释的目的是使发酵液中酒精浓度降低，以利于醋酸菌的生长繁殖；由于酵母菌发酵时为无氧环境、且酒精发酵的最适温度为18～25 ℃，而醋酸菌为好氧菌，且最适生长温度为30～35 ℃，故进入该阶段需要将发酵条件改变为：通入无菌空气，温度设置为30～35 ℃；该阶段醋酸菌将酒精变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应式为：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
答案：(1)兼性厌氧 碳源
(2)酵母菌在发酵前期进行有氧呼吸，产生水；在发酵后期进行无氧呼吸，产生酒精 缺氧、呈酸性
(3)使发酵液中酒精浓度降低，以利于醋酸菌的生长繁殖
通入无菌空气 C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
11．解析：(1)吃腐乳时，外部有一层致密的皮，它是前期发酵时在豆腐表面上生长的毛霉菌丝。卤汤中加酒的作用是抑制微生物的生长，避免其他菌种的污染，并使腐乳具有独特的香味。(2)制作泡菜时，泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、腌制时间、食盐用量等；陈泡菜液中含有较多的乳酸菌，在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，可以增加乳酸菌数量，缩短制作时间。(3)微生物接种方法除了最常用的方法平板划线法和稀释涂布平板法外，还包括斜面接种、穿刺接种等。接种的核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度。(4)普通洗衣粉中起主要作用的是表面活性剂和三聚磷酸钠，加酶洗衣粉可以降低这两种物质的用量，使洗涤剂朝着低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染。
答案：(1)毛霉菌丝 避免其他菌种的污染；使腐乳具有独特的香味
(2)温度/腌制时间/食盐用量 增加乳酸菌数量
(3)斜面接种/穿刺接种 防止杂菌污染，保证培养物的纯度
(4)表面活性剂和三聚磷酸钠 低磷、无磷
12．解析：(1)果胶酶的作用是分解果胶，因此为筛选产果胶酶的菌株，将芦苇根部中间部分浸出液接种至以果胶为唯一碳源的固体培养基上进行培养；依据培养基的分类，因为此培养基的碳源只有果胶，因此该培养基从功能上分类属于选择培养基；对培养基进行灭菌处理的目的是为了杀死培养基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子)，防止杂菌污染。(2)由于Dp/Dc为透明圈的直径(Dp)与菌落直径(Dc)的比值，比值越大代表产生的果胶酶的量越多，根据题表结果可知：最理想的产果胶酶的菌株是Z4，而且Z4的果胶酶活力也是最强的。(3)由于温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶的活性最高，出汁率才最高，因此用果胶酶处理果泥时，需要控制反应的温度。(4)根据题图可知：该实验的自变量为温度，因变量为酶的活性，酶的活性越高代表果胶被果胶酶分解的越多，果胶的剩余量就越少；因此应分别将等量的果胶酶和果胶在设定的温度下保温一段时间后混合进行反应，观察果胶的剩余量，果胶剩余量最少的试管所对应的温度为最适温度。
答案：(1)果胶 选择 为了杀死培养基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子)，防止杂菌污染
(2)Z4 Z4菌株的Dp/Dc值和果胶酶活力均最大
(3)温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高
(4)分别将等量的果胶酶和果胶在设定的温度下保温一段时间后混合进行反应 果胶剩余量最少的试管所对应的温度整合训练(六) 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
全员必做题
1.[2022·沙坪坝区校级模拟]下列关于动物细胞生命历程的叙述，正确的是( )
A．细胞分化和细胞衰老都表现出了形态、结构和功能的改变
B．用药物抑制骨髓造血干细胞着丝点分裂，可得到多核细胞
C．细胞凋亡是由基因决定的，不会受到外界环境因素的影响
D．体细胞核移植的成功说明已分化的动物体细胞具有全能性
2．[2022·新乡一模]线粒体结构和功能的改变与细胞凋亡密切相关。当细胞衰老或遭受不可修复的DNA损伤时，线粒体会释放细胞色素c并经过一系列反应引起细胞凋亡，其途径如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞凋亡有利于机体抵御外界因素的干扰和维持内部环境的稳定
B．线粒体膜通透性增大有利于细胞色素c释放到细胞质基质中
C．激活癌细胞的C 9酶或C 3酶有可能是治疗癌症的思路
D．衰老细胞释放的细胞色素c可能较少，C 9酶更容易被活化
3．[2022·重庆市高三第一次联合诊断检测]地钱具有重要的药用价值，可用植物组织培养的方法进行快速人工繁殖。有关此过程的叙述不正确的是( )
A．发生了细胞的脱分化、再分化
B．形成的愈伤组织分化程度较高
C．依据的原理是植物细胞的全能性
D．若发生杂菌污染则难以获得目的植株
4．[2022·石家庄市第二中学高三开学考试]2021年12月9日，我国航天员进行太空授课，演示细胞学实验并进行天地课堂实时交流。在航天器上进行细胞学实验，可以探究在空间微重力环境下细胞如何增殖、分化的有关问题。关于该实验的以下说法，不合理的是( )
A．用胚胎干细胞作实验材料
B．需要地面的同步实验作对照
C．天地实验不能控制无关变量
D．因变量是细胞增殖、分化的情况
5．[2022·天津实验中学一模]慢阻肺病与细胞衰老密切相关，为研究冬虫夏草在吸烟引起的慢阻肺病中的作用机制，研究人员进行以下实验。
(1)随细胞分裂次数增多，染色体两端的端粒________(填“变短”“变长”或“不变”)或染色体 DNA 意外损伤导致细胞衰老。细胞衰老时因线粒体功能障碍，出现______速率减慢等特征。
(2)研究人员向支气管上皮细胞培养液中加入不同浓度的烟草提取物(CSE)，检测 P16蛋白的表达量，如图 1，最后选择 CSE 相对浓度为________，培养时间为________的条件下培养的细胞进行后续实验。
(3)将冬虫夏草提取液(CS)加入上述(2)的细胞培养液中，检测实验组与对照组细胞中 P16、BCL 2 蛋白的表达量，结果如图 2(图中β actin 是内参蛋白，作为检测蛋白表达水平的参照物)。请在如图3的流程图中补充相应内容说明冬虫夏草提取液在香烟诱导的慢阻肺病中的作用。
图3
6．心肌细胞不能增殖，ARC基因在心肌细胞中特异性表达，抑制其发生细胞凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA加工过程中会产生许多小RNA，如miR－223(链状)，HRCR(环状)。HRCR可以吸附miR－223等，以达到清除它们的目的(如图)。当心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR－223，导致心肌细胞凋亡，最终引起心力衰竭。请回答下列相关问题：
(1)过程①的原料是________，催化该过程的酶是________。过程②的场所是________。
(2)若某HRCR中含有n个碱基。则其中有________个磷酸二酯键。链状小RNA越短越容易被HRCR吸附，这是因为其碱基数目少，特异性________，更容易与HRCR结合。与ARC基因相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是__________。
(3)缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR－223，会导致过程②因________的缺失而受阻，最终导致心力衰竭。
(4)科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，其依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
7.[2022·南京市高三第二次模拟考试]研究人员测试了长期使用他莫昔芬(Tam)的乳腺癌患者癌细胞系R和初次使用Tam的患者癌细胞系C的相关指标，结果如图甲和图乙。下列叙述错误的是( )
A．乳腺癌细胞具有无限增殖等特点
B．细胞系R产生的CO2增多、乳酸减少
C．细胞系R可能对Tam产生了耐药性
D．长期服用Tam的患者，可以同时服用抑制无氧呼吸的药物使Tam抗癌效果更好
8．[2022·湖南长郡中学二模]研究发现，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe3＋浓度远高于正常细胞。为确定青蒿素抗肿瘤作用与胞内Fe3＋浓度的关系，研究人员对海拉细胞(一种宫颈癌细胞)进行了不同处理。由实验结果可知，下列有关叙述错误的是( )
组别 处理方式 实验后/实验前海拉细胞数
1 普通培养液 101.9%
2 普通培养液中加入全转铁蛋白 109.6%
3 普通培养液中加入青蒿素 10.4%
4 普通培养液中先加入全转铁蛋白，再加入青蒿素 0.2%
注：全转铁蛋白是Fe3＋与转铁蛋白的复合物，与膜上受体结合后引起胞内Fe3＋浓度升高。
A．青蒿素与肿瘤细胞内Fe3＋结合后能诱导相应基因突变
B．青蒿素可以抑制宫颈癌细胞增殖
C．细胞内的高浓度Fe3＋促进青蒿素发挥抗肿瘤作用
D．细胞内高浓度Fe3＋更有利于宫颈癌细胞增殖
9．[2021·山西省晋中市祁县高三月考]端粒是真核生物染色体末端一段不编码任何蛋白质的DNA序列，细胞每次分裂都会丢失一小段端粒。当端粒小于临界长度时，细胞就停止分裂，走向衰老和死亡。端粒酶是一种逆转录酶，由RNA和蛋白质组成，能以自身RNA为模板，合成端粒，从而填补因细胞分裂而丢失的端粒。下列相关叙述错误的是( )
A．端粒被“截”短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列可能会受到损伤
B．与正常细胞相比，癌细胞中的端粒酶可能含量更多或活性更强
C．细胞内合成端粒酶的过程是在核糖体上以氨基酸为原料进行的
D．端粒酶催化新DNA链合成时需要脱氧核苷酸作为原料且消耗能量
10．[2022·山东泰安5月模拟]下列有关人体中细胞的分化、衰老和凋亡的叙述，正确的是( )
A.细胞癌变是细胞高度分化的结果，癌细胞的细胞周期、形态结构等都会发生明显变化
B．人体各种组织细胞的衰老同步进行，都会出现细胞核体积变大、细胞体积变小等特征
C．人在胚胎时期要经历有尾、五指相连等阶段，尾部及指间的细胞会随着胚胎发育逐渐凋亡
D．人体免疫系统清除被新冠病毒变异株奥密克戎感染的细胞的过程是通过细胞坏死完成的
11．[经典模拟]北大生命科学院教授邓宏魁团队使用4个小分子化合物的组合，把成年鼠的体细胞逆转为“多潜能性干细胞”。它为未来应用再生医学治疗重大疾病带来了新的可能，但是这种诱导是否会引发肿瘤或其他安全性问题还没有解决。请回答下列问题：
(1)干细胞是指动物和人体内保留着的少数具有________________的细胞。
(2)该团队利用这种干细胞培育出多只健康的小鼠。
①干细胞分化过程中，随着细胞体积增大，其__________减小，从而限制了细胞的长大。
②干细胞分化产生的各种体细胞核遗传信息相同的原理是________________________________________________________________________。
(3)如果4个小分子化合物是核糖核苷酸。采用32P对尿嘧啶核糖核苷酸进行标记，可检测到放射性的具膜细胞器为______________，观察该细胞器可以使用________________染色。
(4)如果这种诱导引发肿瘤，与正常体细胞相比，癌细胞具有的特征包括______(多选)。
A．细胞膜上的糖蛋白减少
B．细胞膜上的甲胎蛋白(AFP)减少
C．含有的基因组与体细胞相同
D．细胞生长、分裂迅速
12．[2022·安徽宣城模拟]某科研单位欲研究神经调节素对大鼠脑缺血损伤后的神经保护作用，选用大脑动脉闭塞大鼠模型为实验材料，分别在不同缺血时间下对皮质区细胞凋亡指数进行测量，其中实验组注射适量使用0.1 mol/L的PBS缓冲液溶解重组人神经调节素稀溶液，结果如下图所示。回答下列问题：
(1)该实验的自变量为________________，无关变量为________________(答两点)，对照组的处理为___________________________________________________。
(2)细胞凋亡是由________决定的 ，在成熟的小鼠体内，细胞凋亡的实例有______________________________(举出两例)。
(3)该实验的结论为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)该科研单位在缺血时间为1.5 h的条件下，设置了五组浓度从1%～3%神经调节素的实验组，结果如下表。1.5%的神经调节素是否为最适浓度？请继续设计实验探究：
浓度 皮质区细胞凋亡指数
1% 5.78
1.5% 4.8
2.0% 5.71
2.5% 6.30
3.0% 6.52
实验思路：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
整合训练(六)
1．解析：细胞分化是一种细胞产生多种细胞，衰老是细胞发生一系列变化的过程，A正确；如果着丝点的分裂被抑制，则染色体数目就不会加倍，细胞核数目也不会增加，B错误；细胞凋亡会受到环境的影响，C错误；细胞核移植成功，只能证明动物体细胞的细胞核具有全能性，D错误。
答案：A
2．解析：细胞凋亡包括清除衰老损伤的细胞以及吞噬一些病原体，因此细胞凋亡有利于机体抵御外界因素的干扰和维持内部环境的稳定，A正确；由图可知，细胞色素c位于线粒体内膜上，增大线粒体膜通透性，有利于细胞色素c释放到细胞质基质中，B正确；由图可知，激活癌细胞的C 9酶或C 3酶可以促使癌细胞凋亡，故激活癌细胞的C 9酶或C 3酶有可能是治疗癌症的思路，C正确；衰老细胞释放的细胞色素c较多，C 9酶更容易被活化，D错误。
答案：D
3．解析：植物组织培养一般是将离体的细胞经脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成胚状体，最后发育成为幼苗，A正确；脱分化形成的愈伤组织是具有较强分裂能力的薄壁细胞群，分化程度低，B错误；植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性，C正确；植物组织培养要求无菌条件，若发生杂菌污染则难以获得目的植株，D正确。
答案：B
4．解析：胚胎干细胞具有发育的全能性，分裂、分化能力强，可以作为探究在空间微重力环境下细胞如何增殖、分化的实验材料，A正确；该实验的自变量是重力，因此需要地面的同步实验作对照，通过对照能探究在空间微重力环境下与正常状态下细胞增殖和分化的不同，B正确；无关变量会影响实验结果，因此天地实验需要且也能控制无关变量，否则实验的结论不具有说服力，C错误；本实验的目的是探究在空间微重力环境下细胞如何增殖、分化的有关问题，实验中是否具有微重力环境是自变量，细胞增殖、分化的情况是因变量，D正确。
答案：C
5．解析：(1)根据细胞衰老的端粒学说可知，随细胞分裂次数增多，染色体两端的端粒变短或染色体DNA意外损伤导致细胞衰老。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，因此细胞衰老时因线粒体功能障碍，会出现有氧呼吸(细胞呼吸)速率减慢等特征。(2)据图可知，在CSE相对浓度为2.0、培养时间为6 h条件下，P16蛋白的表达量最多，因此最好选择CSE相对浓度为2.0，培养时间为6h的条件下培养的细胞进行后续实验。(3)由题意可知，P16蛋白在衰老细胞中表达量增多，BCL 2蛋白能促进细胞衰老。根据图2的结果可知，CSE会促进P16蛋白和BCL 2蛋白的表达，而CS会抑制P16蛋白和BCL 2蛋白的表达，P16蛋白表达调控细胞周期，BCL 2蛋白调控细胞凋亡，延缓细胞衰老(细胞衰老时会出现呼吸速率减慢等特征)，从而延缓慢阻肺病。冬虫夏草提取液在香烟诱导的慢阻肺病中的作用流程图为：
答案：(1)变短 有氧呼吸(细胞呼吸)
(2)2.0 6 h (3)流程图见解析
6．解析：(1)过程①表示转录，产物是RNA，故所需原料为核糖核苷酸，催化该过程所需的酶为RNA聚合酶；过程②表示翻译，场所位于核糖体。(2)核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，HRCR为环状RNA，故HRCR含n个碱基，会形成n个磷酸二酯键；链状小RNA越短，其碱基数目越少，特异性越弱，越容易与HRCR结合；与ARC基因相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是A—U。(3)当心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR－223，miR－223会与ARC基因转录得到的mRNA结合，导致过程②的模板缺失而使凋亡抑制因子的合成受阻。(4)某些基因表达出的HRCR能够吸附miR－223，使ARC基因转录获得的mRNA 能正常翻译合成凋亡抑制因子。
答案：(1)核糖核苷酸 RNA聚合酶 核糖体 (2)n 弱 A—U (3)模板 (4)HRCR能与miR－223碱基互补配对，导致ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡
7．解析：癌细胞具有无限增殖的特点，A正确；题图乙中显示细胞系R葡萄糖摄取速率较高，但O2消耗速率较低，说明细胞系R有氧呼吸产生的CO2减少、无氧呼吸产生的乳酸增多，B错误；题图甲中使用Tam后，细胞系R比细胞系C死亡细胞比例低很多，由此推测细胞系R可能对Tam产生了耐药性，C正确；长期服用Tam的患者，癌细胞的死亡率降低，可以同时服用抑制无氧呼吸的药物以促进癌细胞的死亡，使Tam抗癌效果更好，D正确。
答案：B
8．解析：由实验结果无法确定青蒿素与肿瘤细胞内Fe3＋结合后能诱导相应基因突变，A错误；由第1、3组结果可知：普通培养液中加入青蒿素后，海拉细胞相对百分比下降，说明青蒿素可以抑制宫颈癌细胞增殖，B正确；由第3、4组结果可知：第4组加入全转铁蛋白后，海拉细胞相对百分比更低，说明细胞内的高浓度Fe3＋有利于青蒿素诱导肿瘤细胞凋亡，C正确；由第1、2组结果可知：普通培养液中加入全转铁蛋白后，细胞内高浓度Fe3＋更有利于海拉细胞增殖，D正确。
答案：A
9．解析：据题可知，端粒是真核生物染色体末端一段不编码任何蛋白质的DNA序列，细胞每次分裂都会丢失一小段端粒，端粒被“截”短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列可能会受到损伤，A正确；癌细胞可不断增殖，与正常细胞相比，癌细胞中端粒酶可能含量更多或活性更强，B正确；由题意可知，端粒酶由RNA和蛋白质组成，故细胞内合成端粒酶的过程包括RNA的合成和蛋白质的合成，蛋白质的合成是在核糖体上以氨基酸为原料进行的，RNA的合成主要在细胞核中以核糖核苷酸为原料进行，C错误；端粒酶催化DNA合成时需要脱氧核苷酸作为原料，自身RNA作为模板，需要酶且消耗能量，D正确。
答案：C
10．解析：原癌基因和抑癌基因突变会引起细胞癌变，细胞癌变不是细胞高度分化的结果，癌细胞的细胞周期会变短、形态结构会发生显著变化，A错误；人体各种组织细胞的衰老不同步进行，但细胞衰老都会出现细胞核体积变大、细胞体积变小等特征，B错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，人在胚胎时期要经历有尾、五指相连等阶段，但后来尾的消失与相连的五指发育为成形的手指过程中发生了细胞凋亡，C正确；人体免疫系统清除被病原体感染的细胞的过程是通过细胞凋亡完成的，D错误。
答案：C
11．解析：(1)干细胞是指动物和人体内保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞，其分裂能力较强，分化程度较低。(2)①细胞分化过程中，细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低，这种关系限制了细胞的长大。②干细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中，保持遗传物质的稳定性。(3)32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料，动物细胞的线粒体中含DNA，能转录生成RNA，故可检测到放射性。线粒体可被活性染色剂健那绿染成蓝绿色。(4)癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少，导致癌细胞容易分散和转移；细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，产生甲胎蛋白(AFP)等物质，因此甲胎蛋白含量增加；由于发生基因突变，癌细胞中的遗传物质发生改变，转变成不受机体控制的恶性增殖细胞，其含有的基因组与体细胞不完全相同；癌细胞代谢旺盛，细胞生长、分裂迅速，所以A、D正确，B、C错误。
答案：(1)分裂和分化能力 (2)①相对表面积 ②干细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中 (3)线粒体 健那绿染液 (4)AD
12．解析：(1)根据题图横坐标为缺血时间，可知该实验的自变量为缺血时间和是否使用神经调节素，根据题图纵坐标为皮质区细胞的凋亡指数，可知该实验的因变量为皮质区细胞的凋亡指数。无关变量为模型大鼠体重、月龄等生理状态、饮食、培养室温等。根据实验要遵循的单一变量原则和等量原则可知，对照组除了不加重组人神经调节素，其他均与实验组相同，因此对照组的处理为注射等体积的0.1 mol/L的PBS缓冲液。(2)细胞凋亡是指由基因(遗传物质)决定的细胞自动结束生命的过程，在成熟小鼠体内细胞凋亡的实例有：皮质区细胞的凋亡，小鼠细胞的自然更新、被病原体感染的小鼠细胞的清除等。(3)由图可知，实验组皮质区细胞的凋亡指数比对照组低，并且缺血时间越长，对照组皮质区细胞的凋亡指数和实验组皮质区细胞的凋亡指数的差值越大，说明脑缺血时，使用神经调节素，可通过抑制皮质区细胞的凋亡起神经保护作用，且缺血时间越长，神经保护作用越明显。(4)皮质区细胞凋亡指数越小，说明对应的浓度越适宜。据表可知，浓度为1%和2%神经调节素处理下，皮质区细胞凋亡指数均高于浓度为1.5%神经调节素处理下皮质区细胞凋亡指数，因此无法确定1.5%的神经调节素是否为最适浓度，但可以知道神经调节素的最适浓度在1%～2%之间，因此可设计实验思路为：在浓度为1%～2%之间以0.1%为浓度梯度设置11个实验组，在缺血时间为1.5 h的条件下，记录数据，分析动物模型的皮质区细胞凋亡指数。
答案：(1)缺血时间和是否使用神经调节素 模型大鼠体重、月龄等生理状态、饮食、培养室温等 注射等体积的0.1 mol/L 的PBS缓冲液
(2)基因(遗传物质) 小鼠细胞的自然更新、被病原体感染的小鼠细胞的清除
(3)脑缺血时，使用神经调节素，可通过抑制皮质区细胞的凋亡起神经保护作用，且缺血时间越长，神经保护作用越明显
(4)实验思路：在浓度为1%～2%之间以0.1%为浓度梯度设置11个实验组，在缺血时间为1.5 h的条件下，记录、分析动物模型的皮质区细胞凋亡指数整合训练(四) 细胞呼吸和光合作用
全员必做题
1.[2022·辽宁省大连市模拟]研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与酶等16种物质一起用双层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析错误的是( )
A．类囊体产生的ATP和NADPH参与CO2固定与还原
B．加入的16种物质中应包含ADP和NADP＋等物质
C．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
D．该反应体系实现了光能到化学能的转化
2．[2022·河北保定高三二模]烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质，在哺乳动物中，NAMPT是催化氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)主要生物合成途径中的一种关键酶，其催化产物NMN是合成NAD＋的原料。在细胞呼吸过程中，葡萄糖脱去的氢和NAD＋结合形成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。研究发现人体衰老后组织细胞内NAD＋含量降低。下列叙述错误的是( )
A．人体细胞内NADH的生成场所有细胞质基质和线粒体
B．NAMPT的含量增加有助于延缓细胞衰老
C．NAMPT基因在人体的绝大多数细胞中都能表达
D．NADH在细胞进行无氧呼吸过程中会大量积累
3．[2022·诸暨市校级模拟]下列关于人体骨骼肌细胞细胞呼吸的叙述，错误的是( )
A.线粒体内膜上镶嵌着合成ATP的酶
B．缺氧时丙酮酸可在细胞质基质中产生CO2
C．需氧呼吸第二阶段丙酮酸逐步转变成CO2
D．糖酵解过程在有氧或无氧条件下都可进行
4．[2022·河北保定高三二模]Rubisco酶是绿色植物光合作用过程中的关键酶，当CO2浓度较高时，该酶催化CO2与C5反应，进行光合作用。当O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，最后在线粒体内生成CO2，植物这种在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。下列叙述错误的是( )
A．绿色植物进行光呼吸的场所有叶绿体基质和线粒体
B．植物光呼吸的进行导致光合作用产生的有机物减少
C．光合作用过程中，CO2和C5反应需要消耗[H]和ATP
D．植物黑暗中细胞呼吸产生CO2的场所为细胞质基质或线粒体基质
5．[2022·沙坪坝区校级模拟]曹操于《短歌行》中写道：慨当以慷，忧思难忘。何以解忧？唯有杜康。其中“杜康”借代美酒。酒进入人体后主要在肝脏细胞中代谢，先利用乙醇脱氢酶将乙醇氧化为乙醛，再利用乙醛脱氢酶将乙醛氧化为乙酸，最终将乙醇代谢为CO2和H2O。下列说法不正确的是( )
A．乙醇代谢产生的[H]可与氧结合生成水，并释放能量
B．这两种脱氢酶数量多和活性高的人，一般解酒能力较强
C．饮酒后，酒精在人体内的代谢会导致内环境的pH明显降低
D．某醉酒者血液中乙醇脱氢酶含量明显超标，其肝脏可能出现病变
6．[2022·武汉市高中毕业生调研考试]甘薯(又称“红薯”“苕”等)在明代嘉靖年间传入我国，至万历年间，劳动人民在生产实践中就总结出了贮藏甘薯的要领。《农政全书》指出“藏种之难，一惧湿，一惧冻”“欲避冰冻，莫如窖藏”。下列叙述正确的是( )
A．在潮湿环境中，病毒和细菌容易在甘薯细胞表面繁殖，进而侵染甘薯，造成伤害
B．甘薯细胞的结合水含量高，低温条件下细胞液容易结冰而使细胞产生机械性伤害
C．窖藏过程中，甘薯呼吸作用释放的能量大部分转化为热能，可影响窖室内的温度
D．窖藏过程中，窖室内保持严格的无氧环境，甘薯呼吸作用消耗的有机物的量最少
7．[2022·辽宁省大连市高考联合模拟考试]农业发展新模式，不仅充分利用林地资源，而且提高经济效益，增加农民收入，与之相匹配的被称为“林下经济”的林下套种模式就应运而生了。科研人员打算在一片苹果园中种植大豆，图甲为苹果植株光合作用过程图解，图乙为不同温度下测定的净光合速率，图丙为相同的条件下分别测定的P1、P2两个大豆品种的光补偿点和光饱和点(光饱和点：在一定的光强范围内，光合强度随光照强度的上升而增加，当光照强度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照强度。光补偿点：光合强度和呼吸强度达到相等时的光照强度)。据图回答下列问题：
(1)图甲中英文字母代表物质，①～④代表一定的生理过程。完成④过程需要的物质有________________；当E适当增加时，细胞中B、C含量的变化是________、________。
(2)据图分析，适宜在苹果园中种植的大豆品种是________。原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据图乙________(填“能”或“不能”)得知植物实际光合速率的最适温度，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．[2022·绵阳模拟]某农业科学工作者为了研究光照对小麦的影响，将长势相同的小麦分为甲、乙两组，甲组给予正常光照，乙组适当遮光，用氧传感器分别测定这一天中氧气释放速率的变化情况，结果如图所示。回答下列问题：
(1)光照主要影响光合作用的________阶段，该过程的场所在叶绿体的______上进行。
(2)甲组出现E点的原因是光照过强，温度过高，气孔部分关闭或缩小，CO2进入减少，光合速率下降。在农业生产中为防止E点的出现，可以采取的措施有__________________________(答出1点即可)。
(3)C点代表的生物学含义是________________________。截至D点对应时刻，甲乙两组小麦积累的有机物总量________(填“相等”“不一定相等”或“不等”)。
9．[2021·四川省德阳市高三二诊]自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分为如下两类：
植物种类 CO2的固定途径
C3植物 (小麦等)
C4植物 (玉米等)
请回答：
(1)科学家研究得出以上CO2固定具体途径的科学方法最可能是________________，植物细胞中CO2的固定发生的场所是________________。
(2)在高温、光照强烈和干旱的条件下，植物叶片气孔开度减小的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)光照强烈的正午，叶片气孔开度减小会导致叶肉细胞间的CO2浓度降低抑制光合作用，又称植物的“午休现象”。研究发现：小麦的午休现象很明显，而玉米却几乎没有午休现象。从玉米的CO2固定途径分析，可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
10.[2022·大连市高三一模]科学家发现有一种细菌可利用锰氧化释放的能量将二氧化碳合成为有机物。下列相关叙述错误的是( )
A．该细菌合成有机物的方式和硝化细菌相似
B．该细菌合成的有机物可用于维持自身的生命活动
C.可以通过引入该种细菌的方法对锰污染的土壤进行净化
D．该细菌和玉米叶肉细胞合成有机物时所需的能量来源相同
11．[2022·北京市海淀区高三期中练习]开发生物燃料替代化石燃料，可实现节能减排。如图为生物燃料生产装置示意图。据图分析合理的是( )
A．光照时，微藻产生ADP和NADP＋供给暗反应
B．图中①为CO2，外源添加可增加产物生成量
C．图中②为暗反应阶段产生的酒精等有机物质
D．该体系产油量的高低不受温度和pH等影响
12．[2022·冀州区校级模拟]科研人员对大棚种植的、发育良好的某植物在不同条件下测定其光合速率变化情况，调查时间为每天的8：30～14：00，连续调查了数天，记录、分析了相关数据，绘制了所示曲线图。以下说法正确的是( )
A．在该调查时段内，该植物晴天积累有机物总量最多的时刻为12点
B．从图中a～b段可以看出，该植物净光合速率为负值，可能与环境因素中温度和光照强度有关
C．图中c～d时段，植物体内有机物总量的变化情况是先增加后减少
D．j点时，该植物光合作用消耗的CO2量等于植物从外界吸收的CO2量
13．[2022·福州高中毕业班质量检测]下列关于农作物种植技术的分析，不正确的是( )
选项 措施 目的
A 合理轮作，避免重茬(重茬指在一块田地上连续栽种同种作物) 可以充分利用光能，保持固定的营养结构
B 增加有机肥使用，减少化肥使用 改善土壤结构，提高肥效
C 对土壤进行合理深耕 加厚耕层，提高土壤肥力，消除杂草
D 水稻生长中后期进行不定期烤田(烤田指排水和曝晒田块) 增加土壤含氧量，促进根系发达
14．[2022·杭州市高三检测]下列关于酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸的叙述，正确的是( )
A．两者释放的能量少部分转化为热能，其余形成ATP
B．两者第一阶段产生的[H]均可参与第二阶段的反应
C．酵母菌的需氧呼吸可在细胞质基质和细胞膜上进行
D．酵母菌厌氧呼吸的产物可能会影响其正常的代谢
15．[2022·四川省内江市高三三诊]南疆是我国最大的优质商品棉生产基地，也是红枣最佳优质生产区之一。该地区为实现农业的可持续发展，大力推行枣棉间作模式。为了给枣棉间作复合系统科学管理提供理论依据和技术支撑，研究者在某幼龄酸枣园进行了相关实验，实验的部分数据如下表。回答下列问题：
(1)据表分析可知，幼龄酸枣园枣棉间作时的最优灌水量是________m3/667 m2，判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)枣棉间作模式不同会造成棉花的平均产量不同，其主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)一个合理的枣棉间作复合群体，应该既能充分发挥棉花的生产力，又能发挥红枣的增产潜力。据此，结合表中数据可知，幼龄酸枣园应选择的枣棉间作模式是在红枣之间种植棉花____________行，其理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16．[2022·四川凉山州高三一诊]科学设计果树和农作物的间作(两种植物的隔行种植)可以有效提高土地生产力，增加农民经济效益。在夏季晴朗的白天，某研究小组测定了果树叶片的净光合速率(Pn)曲线如下图。请据图回答下列问题：
(1)果树单独种植时，与12时相比，8时果树的光合作用强度低，主要的限制因素是________；12～14时与17～18时果树的光合作用强度都降低，降低的原因是否相同________(选填“是”或“否”)。
(2)适合与该种果树间作的植物是________，判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该研究小组研究的是农作物的________对果树光合速率的影响，除此之外还可以研究有关农作物哪些方面对果树光合作用的影响？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出一点即可)。
整合训练(四)
1．解析：光反应产生的ATP和NADPH参与C3的还原，不参与CO2的固定，A错误；由题干可知构建的人工光合作用反应体系，在光照条件下可实现连续的CO2的固定与还原，故需要加入的物质应包含ADP和NADP＋等，B正确；乙醇酸是暗反应阶段产生的，暗反应的场所是叶绿体基质，故产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，C正确；该反应体系光照条件下合成有机物实现了光能到化学能的能量转化，D正确。
答案：A
2．解析：人体细胞有氧呼吸时，第一阶段和第二阶段都有NADH的生成，分别发生在细胞质基质和线粒体内，A正确；衰老细胞内NAD＋水平含量降低，NAMPT的含量增加可以增加NAD＋的产量，有助于延缓细胞衰老，B正确；因NAMPT基因控制合成的NAMPT是催化氧化型辅酶Ⅰ合成的关键酶，而大多数细胞在呼吸过程中都有该酶的产生，故NAMPT基因在人体所有活细胞中都有分布，是相关基因表达的结果，但在某些特殊细胞(如哺乳动物成熟的红细胞)中不能表达，C正确；细胞进行无氧呼吸时，NADH和丙酮酸反应生成乳酸，不会大量积累，D错误。
答案：D
3．解析：线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上镶嵌着合成ATP的酶，A正确；缺氧时丙酮酸可在细胞质基质中产生乳酸，不会产生二氧化碳，B错误；需氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应逐步转变成CO2和[H]，C正确；糖酵解过程(细胞呼吸的第一阶段)在有氧或无氧条件下都可进行，D正确。
答案：B
4．解析：绿色植物进行光呼吸的过程为C5与O2反应，最后在线粒体中生成CO2，因此场所为叶绿体基质和线粒体，A正确；植物光呼吸的过程会消耗C5生成CO2，因此会导致光合作用产生的有机物减少，B正确；光合作用过程中CO2与C5反应生成C3，不需[H]和ATP参与，而在C3的还原过程中需[H]和ATP参与，C错误；植物细胞黑暗中可以进行无氧呼吸或有氧呼吸，因此产生CO2的场所为细胞质基质或线粒体基质，D正确。
答案：C
5．解析：乙醇经代谢产生的[H]，在有氧呼吸第三阶段与氧气结合后生成水，并释放大量能量，A正确；乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶数量多和活性高的人，能很好地催化酒精的分解，所以解酒能力较强，B正确；由于血浆中存在缓冲溶液，所以饮酒后，酒精在人体内的代谢不会导致内环境的pH明显降低，C错误；酒进入人体后主要在肝脏细胞中代谢，先利用乙醇脱氢酶将乙醇氧化为乙醛，而某醉酒者血液中乙醇脱氢酶含量明显超标，说明其肝脏可能出现病变，D正确。
答案：C
6．解析：病毒为胞内寄生，不能在细胞表面繁殖，A错误；甘薯细胞的自由水含量高，在低温条件下细胞液易结冰，B错误；窖藏过程中，甘薯细胞呼吸作用释放能量，大部分以热能散失，从而影响窖窒内温度，C正确；窖藏过程中，应选择低氧环境，使消耗的有机物的量最少，D错误。
答案：C
7．解析：(1)④过程是光合作用暗反应中C3的还原，需要ATP、NADPH和多种酶参与；B是NADPH，C是ATP，D是ADP和Pi，E是CO2，增加CO2浓度，则CO2的固定过程加快，C3含量上升，ATP和NADPH的消耗速率加快，但是光反应速率暂时不变，所以ATP和NADPH的生成速率不变，故ATP和NADPH含量都会减少。(2)适合在苹果园套种的品种，其光饱和点应较低，由图丙可知，P2的光饱和点比P1小，适于弱光下生长，因此P2适合在果园中套种。(3)根据图乙不能得到植物的实际光合速率的最适温度，因为实际光合速率是净光合速率与呼吸速率之和，呼吸速率大小未知，因此无法得知实际光合速率。
答案：(1)ATP、NADPH、多种酶 减少 减少
(2)P2 由图丙可知，P2的光饱和点比P1小，适于弱光下生长，因此P2适合在果园中套种
(3)不能 实际光合速率是净光合速率与呼吸速率之和，呼吸速率大小未知，因此无法得知实际光合速率
8．解析：(1)光照影响光合作用光反应阶段，场所在叶绿体类囊体薄膜上。(2)E出现的的原因是光照过强，温度过高，气孔部分关闭或缩小，CO2进入减少，光合速率下降，称为光合午休现象，为避免该现象的出现，可以中午适当遮阴以降低温度，或早晚适当浇水增加土壤中含水量，使植物不会因为缺水而关闭气孔。(3)C点光合作用速率等于呼吸作用速率，此时净光合速率为零、氧气的释放速率为零；D点甲、乙两植物净光合作用速率相等，但从图中可以看出，截止D点，二者积累的有机物总量是不等的。
答案：(1)光反应 类囊体薄膜
(2)中午适当遮阴
(3)光合速率等于呼吸速率(净光合速率为零、氧气的释放速率为零) 不等
9．解析：(1)科学家(卡尔文)用同位素标记法，给植物提供，研究得出以上CO2固定具体途径，植物细胞中CO2的固定发生的场所是叶绿体基质。
(2)在高温、光照强烈和干旱的条件下，植物叶片气孔开度减小，以降低蒸腾作用，减少植物体内水分的散失，避免植物萎蔫死亡。
(3)光照强烈的正午，叶片气孔开度减小会导致叶肉细胞间的CO2浓度降低抑制光合作用，又称植物的“午休现象”。玉米却几乎没有午休现象，据图分析可知，可能的原因是玉米会先通过B途径把二氧化碳储存起来形成C4，气孔关闭时，C4分解产生二氧化碳，用于光合作用，所以气孔关闭对玉米影响不大。
答案：(1)同位素标记法 叶绿体基质
(2)降低蒸腾作用，减少植物体内水分的散失
(3)玉米会先通过B途径把二氧化碳储存起来形成C4，气孔关闭时，C4分解产生二氧化碳，用于光合作用，所以气孔关闭对玉米影响不大
10．解析：该细菌合成有机物的方式和硝化细菌相似，都属于化能合成作用，A正确；该细菌通过化能合成作用合成有机物，可用于维持自身的生命活动，B正确；由于该细菌可利用锰氧化释放的能量将二氧化碳合成为有机物，故可以通过引入该种细菌的方法对锰污染的土壤进行净化，C正确；该细菌和玉米叶肉细胞合成有机物时所需的能量来源不相同，前者是化学能，后者是光能，D错误。
答案：D
11．解析：光照条件下微藻进行光合作用，光照时，微藻产生ATP和NADPH供给暗反应，A错误；图中①为CO2，外源添加CO2可促进海洋微藻的光合作用，进而增加产物生成量，B正确；光合作用暗反应阶段生成的主要是糖类等有机物，不产生酒精，C错误；温度和pH等因素通过影响酶的活性来影响光合作用速率，进而影响该体系产油量的高低，D错误。
答案：B
12．解析：在该调查时段内，当净光合速率大于零时就存在有机物的积累，因此该植物晴天积累有机物总量在14：00时最多，A错误；净光合速率＝总光合速率－呼吸速率。从图中a～b段可以看出，该植物净光合速率为负值，这是由于光合作用强度小于呼吸作用强度，这可能与环境因素中光照(较弱)和温度(较高)有关，B正确；图中c～d时段，净光合速率先小于0，此时有机物总量减少，后净光合速率大于0，则有机物又呈增加的趋势，即植物体内有机物总量的变化情况为先减少后增加，C错误；j点时，植物净光合速率为0，表明此时的光合速率等于呼吸速率，即植物光合作用消耗的CO2量全部来自于植物体内，不需要从外界吸收的CO2，D错误。
答案：B
13．解析：由于不同作物对各种营养元素需要量不同，合理轮作，避免重茬能均衡地利用土壤养分，A错误；施肥结合松土，能提高土壤的含氧量，促进根部细胞的有氧呼吸，为矿质元素的主动运输提供足够的能量，促进微生物或分解者的分解作用，可改善土壤结构，提高肥效，B正确；对土壤进行合理深耕，能提高土壤的含氧量，加厚耕层可提高土壤肥力，消除杂草，C正确；水稻生长中后期进行不定期烤田(烤田指排水和曝晒田块)增加土壤含氧量，促进根系发达，D正确。
答案：A
14．解析：酵母菌需氧呼吸释放的能量大部分转化为热能，小部分用于形成ATP，厌氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，形成少量ATP，葡萄糖中大部分能量储存在酒精中；需氧呼吸第一阶段产生的[H]用于需氧呼吸第三阶段与氧气结合形成水，需氧呼吸第二阶段为丙酮酸和水产生CO2和[H]；酵母菌需氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行；第二、三阶段在线粒体中进行；酵母菌厌氧呼吸产生酒精和CO2，酒精过量积累可能会对酵母菌有一定的抑制作用，会影响其正常的代谢。
答案：D
15．解析：(1)表中结果显示，幼龄酸枣园枣棉间作灌水量为300 m3/667 m2的处理水平时，棉花单株平均产量无论在哪种种植模式下均达到最大，据此可确定幼龄酸枣园枣棉间作时的最优灌水量是300 m3/667 m2。
(2)表中显示，枣棉间作模式不同，棉花的平均产量也不同，可能是不同枣棉间作模式棉花群体获得的光照资源不同，从而影响了棉花的光反应过程，进而使棉花的光合作用强度不同，最终造成棉花的平均产量不同。
(3)一个合理的枣棉间作复合群体，应该既能充分发挥棉花的生产力，又能发挥红枣的增产潜力。结合表中数据可知，幼龄酸枣园应选择的枣棉间作模式是在红枣之间种植棉花4行时，棉花平均产量较高且枣树存活率较高。因此，该种植模式下，既能充分发挥棉花的生产力，又能发挥红枣的增产潜力。
答案：(1)300 在相同的枣棉间作模式下，该灌水量棉花平均产量最高
(2)不同枣棉间作模式棉花群体获得的光照资源不同，使棉花的光合作用强度不同，进而造成棉花的平均产量不同
(3)4 在此枣棉间作模式下，棉花平均产量较高且枣树存活率较高，既能充分发挥棉花的生产力，又能发挥红枣的增产潜力
16．解析：(1)与12时相比，8时果树的光合作用强度低，主要原因是8时的光照强度较低，光反应较弱，导致光合作用强度较低，所以8时果树的光合作用强度低主要的限制因素是光照强度。12～14时由于外界温度过高，气孔关闭，二氧化碳供应不足，导致果树的光合作用强度降低。而17～18时由于光照强度减弱，使得果树的光合作用强度降低，所以12～14时与17～18时果树光合作用强度降低的原因不相同。
(2)分析题图可知，相同时间，果树与大豆、花生混合种植时，比果树单独种植或与玉米间作的净光合速率更高，因此适合与该种果树间作的是大豆、花生。
(3)分析题意可知，三种农作物花生、玉米、大豆的高度不同，对果树光合速率的影响不同，因此该研究小组研究的是农作物的种类对果树光合速率的影响。果树和农作物间作时，其农作物的种植密度(农作物与果树的距离)是否会对果树光合作用具有影响，因此还可以研究农作物的种植密度(农作物与果树的距离)对果树光合作用的影响。
答案：(1)光照强度 否
(2)大豆、花生 果树与大豆或花生间作，比果树单独种植或与玉米间作的净光合速率更高
(3)种类 农作物的种植密度(农作物与果树的距离)整合训练(三) 细胞内的酶和ATP
全员必做题
1.[2022·四川省成都市高三三诊] 放线菌(原核生物)产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成。据此推测，下列叙述正确的是( )
A.放线菌合成寡霉素时需要多种具膜细胞器参与
B.放线菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系
C.ATP合成酶能够降低ATP水解反应的活化能
D．寡霉素可抑制细菌细胞内需要能量的代谢过程
2．[2022·河南新乡三模]酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型，其作用机理如图1所示。多酚氧化酶(PPO)催化的酶促反应是储运过程中引起果蔬褐变和品质劣变的主因。某实验小组在最适条件下探究了柠檬酸对PPO活性的影响，实验结果如图2所示，各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是( )
A.该实验的自变量是柠檬酸的浓度和底物浓度
B．柠檬酸最可能是多酚氧化酶的竞争性抑制剂
C．图2中限制A点反应速率的主要因素是酶活性
D．果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸
3．[2022·广州市普通高中综合检测]磷酸肌酸(C～P)是一种存在于肌肉或其他兴奋性组织(如脑和神经)中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸(C)。由此短时间维持细胞内ATP含量在一定水平。下列叙述错误的是( )
A．1分子ATP水解后可得1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸
B．磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能
C．剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降
D．细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用
4．[2022·广东广州二模]ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列叙述错误的是( )
A．人成熟的红细胞可通过无氧呼吸产生ATP
B．人体细胞ATP合成所需的能量由磷酸提供
C．ATP可用于物质逆浓度梯度跨膜运输
D．ATP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合
5．[2022·广东茂名二模]牛奶中富含蛋白质，新鲜生姜根茎中的凝乳酶能够水解牛奶中的亲水性蛋白质，使其他蛋白质暴露出来，与某些离子相互作用，形成凝胶体，待牛奶凝固便成为一种富有广东特色的甜品——姜汁撞奶。为探索制作姜汁撞奶的条件，某生物兴趣小组通过实验探究温度对凝乳酶活性的影响，结果如图所示。据此分析，下列说法正确的是( )
A．凝乳酶能为蛋白质的水解提供活化能
B．85 ℃的牛奶与姜汁混合可能不会凝固
C．不同温度下凝乳酶的活性不同
D．保存凝乳酶的适宜温度约为60 ℃
6．[2022·四川省成都市高新区高三质量检测]研究发现，一定浓度的NaCl溶液会使酶的溶解度降低，发生盐析现象，从而使酶促反应速率降低。某实验小组探究了不同浓度的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的影响，获得的实验结果如下表所示。请回答下列相关问题：
NaCl溶液浓度/ (mol·L－1) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
酶促反应速率 相对值 5.0 5.7 6.2 6.5 6.0 5.4 4.3
(1)酶催化化学反应的效率高于无机催化剂，原因是________________________________________；该实验中的酶促反应速率可以用________________________表示。
(2)分析表格可知，0.30 mol·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率具有________(填“促进”或“抑制”)作用；若加水稀释到0.15 ml·L－1，则淀粉酶催化淀粉水解的反应速率会上升，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请在该实验的基础上，设计实验进一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的最适浓度，简要写出实验思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．[2021·山西忻州一中模拟]临床上大手术后患者常会发生术后疲劳综合征(POFS)，表现为肌肉无力、疲劳感增加等症状。为探明POFS与肌肉细胞能量代谢的关系，研究人员将若干生理状态相同的健康成年雄性大鼠随机均分为对照组和模型组，其中对模型组大鼠进行开腹后切除70%中段小肠的处理。定期检测术后肌肉中ATP、ADP、AMP 的含量(mg/kg)，结果如下表，回答下列问题：
注：AMP为ADP水解下一个磷酸基团后的产物。
(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是________________________________________________________________________
________________。AMP与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)对照组大鼠应做__________________________处理。
(3)根据实验结果推测，POFS可能的病因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验大鼠神经细胞吸收K＋的过程________(填“需要”或“不需要”)ATP。
重点选做题
8.[2022·湖北省十一校高三第二次联考]ATP在动物细胞线粒体内膜的合成机制如图，2，4 二硝基苯酚(DNP)是一种解耦联药剂，它能够消除线粒体内膜两侧的H＋浓度差，但不抑制[H]的氧化过程。有人使用DNP类药物实现减肥目的。下列说法正确的是( )
A．使用DNP类药物会降低氧气消耗
B．使用DNP类药物会降低体温
C．使用DNP类药物会导致线粒体内膜对H＋通透性减小
D．大量使用DNP类药物会因ATP合成减少而损害健康
9．[2022·海南中学四校高三联考]在适宜的条件下，某实验小组在一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶，酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．ab时间段内，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B．bd时间段内，酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低
C．若在c点对应的时间加入适量的淀粉酶，则曲线的趋势不会发生改变
D．若增加淀粉酶的用量重复实验，则b点会向右上方移动
10．[2022·山东省青岛市高三4月练习]ATP的合成是生物有机体中主要的化学反应之一，而合成ATP需要ATP合成酶的参与，该酶的作用机理是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子(H＋)动力势能的推动下合成ATP。下列说法错误的是( )
A．该酶广泛分布于线粒体、叶绿体的内外膜和原核细胞的细胞膜上
B．ATP合成酶跨膜部位呈疏水性，有利于与膜结合部位的稳定
C．H＋跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散，需要载体协助
D．ATP的合成在细胞中时刻进行并与ATP的水解处于动态平衡
11．[2022·湖南教学教研联盟联考]ATP快速荧光检测仪是基于萤火虫发光原理，利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光，再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是( )
A．萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所
B.荧光检测仪可检测酸奶中厌氧型微生物的残留量
C．ATP为上述荧光素酶催化荧光素的反应提供能量
D．细胞中储存了大量ATP为细胞的生命活动提供能量
12．[2022·西安检测]为探究高温对酶活性的影响，某生物兴趣小组设计了如下实验：
(1)实验过程与结果：
①取两支洁净试管，分别编号为甲、乙；
②在甲试管中加入2 mL体积分数为3%新配制的过氧化氢溶液，在乙试管中加入1 mL质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液，分别置于100℃恒温水浴锅中5 min；
③将乙试管中的肝脏研磨液加入甲试管，振荡摇匀，再置于100℃恒温水浴锅中5 min，结果未观察到气泡产生。
(2)结果分析：推断观察不到气泡产生的可能原因。
①________________________________________________________________________；
②高温使底物过氧化氢全部分解。
(3)验证实验：请在原实验的基础上设计实验验证你的推断(实验材料自选)。
①实验方案：
方案一：将试管温度慢慢降至37℃，无气泡产生。继续向试管中加入________________，观察有无气泡产生。
方案二：将试管温度慢慢降至37℃，无气泡产生。继续向试管中加入________________，观察有无气泡产生。
②结果预测：
若方案一____________，方案二____________，则原因①成立；
若方案一____________，方案二____________，则原因②成立；
若方案一____________，方案二____________，则原因①和原因②都成立。
整合训练(三)
1．解析：放线菌为原核生物，细胞中只有一种细胞器—核糖体，因此其细胞中合成寡霉素时不需要多种细胞器参与，A错误；放线菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系，因为ATP的合成需要能量，B正确；酶能降低化学反应的活化能，据此可知，ATP合成酶能够降低ATP合成反应的活化能，C错误；题意显示，寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成，显然寡霉素抑制细菌细胞内释放能量的代谢过程，因为该过程中有ATP的产生，D错误。
答案：B
2．解析：结合实验结果的处理可知，该实验的自变量是柠檬酸的浓度和底物浓度，A正确；结合图2可以看出，随着底物浓度的增加，柠檬酸对PPO的抑制作用有减弱的趋势，但并没有因为底物浓度的增加而持续增加到没有柠檬酸的状态，因而柠檬酸对该酶的抑制最可能是非竞争性抑制，B错误；图2中A点后增加底物浓度反应速率也不再增加，因此，限制A点反应速率的主要因素是酶活性，C正确；由于柠檬酸对PPO活性有抑制作用，而PPO催化的反应是引起果蔬褐变和品质劣变的主因，因此果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间，D正确。
答案：B
3．解析：1分子ATP水解后可得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，其中腺嘌呤和核糖构成腺苷，A错误；由题意可知，细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，生成的ATP能供给能量为生命活动所需，这说明磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，B正确；剧烈运动时，细胞中的ATP不足，磷酸肌酸的磷酸基团会转移到ADP分子上，从而生成肌酸，这会导致磷酸肌酸的含量下降，肌酸的含量上升，从而使得两者的比值有所下降，C正确；由以上分析可知，磷酸肌酸的磷酸基团可转移给ADP使之形成ATP，这对维持细胞中ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。
答案：A
4．解析：人体成熟的红细胞无线粒体，进行无氧呼吸产生ATP，A正确；人体细胞ATP合成所需的能量是由有机物在氧化分解过程中释放的能量提供的，B错误；物质逆浓度梯度跨膜运输的方式属于主动运输，需要消耗ATP释放的能量，C正确；ATP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合，例如在主动运输过程中，磷酸基团可以和Ca2＋载体蛋白结合，使载体蛋白磷酸化，D正确。
答案：B
5．解析：酶能降低化学反应的活化能，但不能提供活化能，A错误；85 ℃的牛奶会使得姜汁中的凝乳酶失活，无法水解亲水性蛋白质，所以牛奶无法凝固，B正确；由图可知，最适温度左右不同温度下酶活性可能相同，C错误；低温时酶的空间结构比较稳定，所以保存凝乳酶应该在低温的条件下而不是在最适温度条件下，D错误。
答案：B
6．解析：(1)酶降低化学反应活化能的作用较无机催化剂更为显著，故酶催化化学反应的效率高于无机催化剂；该实验中酶促反应速率可以用单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内产物的生成量)表示。
(2)分析表格可知，0.30 mol·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率是4.3，低于NaCl溶液浓度为0的对照组，故0.30 mol·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率具有抑制作用；若加水稀释到，则淀粉酶催化淀粉水解的反应速率会上升，原因是较高浓度的NaCl溶液使酶促反应速率降低是盐析的结果，而盐析并没有使淀粉酶的空间结构发生改变，故加水稀释后盐析作用消除，酶促反应速率上升。
(3)分析表格可知，影响淀粉酶活性的最适NaCl溶液浓度在0.10 mol·L－1到0.20 mol·L－1之间，若进一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的最适浓度，应在NaCl溶液浓度为0.10 mol·L－1～0.20 mol·L－1范围内，设置更小浓度梯度的NaCl溶液，测定不同浓度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率。
答案：(1)酶降低化学反应活化能的作用较无机催化剂更为显著 单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内产物的生成量)
(2)抑制 较高浓度的NaCl溶液使酶促反应速率降低是盐析的结果，而盐析并没有使淀粉酶的空间结构发生改变，故加水稀释后盐析作用消除，酶促反应速率上升
(3)在NaCl溶液浓度为0.10～0.20 mol·L－1范围内，设置更小浓度梯度的NaCl溶液，测定不同浓度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率
7．解析：(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。AMP与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的五碳糖不同，分别为核糖和脱氧核糖。(2)对照组大鼠应做开腹但不切除70%中段小肠处理。 (3)根据表中数据可知，模型组术后肌肉细胞中ATP 含量降低，ADP、AMP 积累，含量增加，造成了肌肉细胞能量供应不足，导致POFS。(4)实验大鼠神经细胞吸收K＋属于逆浓度吸收，需要ATP。
答案：(1)细胞质基质和线粒体 AMP中的五碳糖为核糖，而腺嘌呤脱氧核糖核苷酸中的五碳糖为脱氧核糖
(2)仅开腹但不切除70%中段小肠
(3)术后肌肉细胞中ATP 含量降低，ADP、AMP 积累，造成了肌肉细胞能量供应不足
(4)需要
8．解析：根据DNP类药物不抑制[H]的氧化过程，即不影响[H]与氧气的结合过程，推测使用DNP类药物不会降低氧气消耗，A错误；有氧呼吸第三阶段产生大量的能量，这些能量主要以热能形式散失，少部分转化为ATP中的能量，散失的这部分热能可用来维持体温，由题图可知，细胞利用H＋顺浓度梯度运输产生的电化学梯度合成ATP，而DNP能消除线粒体内膜两侧的H＋浓度差，故ATP合成减少，使第三阶段的能量转化为热能增多，导致体温升高，B错误；据题图可知，DNP类药物会通过增加线粒体内膜的通透性，从而消除线粒体内膜两侧的H＋浓度差，C错误；ATP是生命活动的直接能源物质，结合B选项分析可知，大量使用DNP类药物会因ATP合成减少而损害健康，D正确。
答案：D
9．解析：ab时间段内，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量；bd时间段内，酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低；c点限制反应速率的因素是底物浓度，若在c点对应的时间加入适量的淀粉酶，则曲线的趋势不会发生改变；若增加淀粉酶的用量并进行重复实验，反应速率在起始阶段会增大，反应速率加快，b会向左上方移动。
答案：D
10．解析：叶绿体内外膜上均不能合成ATP，没有ATP合成酶分布，A错误；生物膜中磷脂分子的疏水性尾部分布在内侧，亲水性头部分布在外侧，ATP合成酶跨膜部位呈疏水性，有利于与膜结合部位的稳定，B正确；H＋跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散，需要载体协助，C正确；细胞代谢过程中，ATP的合成在细胞中时刻进行并与ATP的水解处于动态平衡，以维持细胞代谢所需要的能量消耗，D正确。
答案：A
11．解析：线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸能产生大量ATP，A正确；ATP是细胞的能量“通货”，各种微生物或细胞中均有ATP，故荧光检测仪可以用于检测酸奶制品中乳酸菌等厌氧型微生物的残留量，B正确；ATP是细胞中的直接供能物质，能为荧光素酶催化荧光素的反应提供能量，C正确；细胞中ATP含量很少，ATP与ADP之间快速转化可满足机体对ATP的需求，D错误。
答案：D
12．解析：分析可知，观察不到气泡产生的可能原因有高温使过氧化氢酶变性失活、高温使底物过氧化氢全部分解。若是高温导致底物全部分解，则在常温条件下再次加入过氧化氢后应该有气泡产生，若是高温导致酶失活，则温度降低后酶不会恢复活性，若加入新鲜的肝脏研磨液(酶)，则会产生气泡。故实验方案一可为：将试管温度慢慢降至37 ℃，无气泡产生。继续向试管中加入2 mL体积分数为3%新配制的过氧化氢溶液，观察有无气泡产生。方案二可为：将试管温度慢慢降至37 ℃，无气泡产生。继续向试管中加入1 mL质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液，观察有无气泡产生。若酶在高温条件下失活，则方案一无气泡产生，方案二有气泡产生；若底物被全部分解，则方案一有气泡产生，方案二无气泡产生；若两种原因都成立，则方案一和方案二都无气泡产生。
答案：(2)高温使过氧化氢酶变性失活
(3)①2 mL体积分数为3%新配制的过氧化氢溶液 1 mL质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液 ②无气泡产生 有气泡产生 有气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 无气泡产生整合训练(五) 细胞增殖和受精作用
全员必做题
1.[2022·北京市西城区高三期末考试]显微镜下观察豌豆花药的临时装片，下列观察到的现象与做出的推测不匹配的是( )
选项 观察到的现象 推测
A 7个四分体 豌豆的染色体数目为14条
B 每对同源染色体形态彼此相同 性别决定方式为ZW型
C 同源染色体相应片段交换 发生基因重组
D 含姐妹染色单体的染色体移向两极 该细胞处于减数第一次分裂后期
2.[2022·石家庄第二中学高三开学考试]自2020年12月30日我国第一款新冠疫苗上市以来，至2022年1月21日，全国累计报告接种新冠疫苗29.6亿剂次，对疫情防控起到了重要作用。新冠疫苗大规模生产所用的Vero细胞是在1962年从非洲绿猴肾脏分离得到的，Vero细胞生长速率快，可连续增殖，并能保持遗传稳定性。以大量增殖Vero细胞为基础而大量繁殖新冠病毒，再经灭活、提纯新冠病毒后制成疫苗，实现新冠疫苗的大规模生产。以下叙述正确的是( )
A．Vero细胞进行连续有丝分裂，无细胞周期与细胞分化
B．Vero细胞在分裂中，发生染色体联会和出现四分体
C．Vero细胞和新冠病毒的增殖相同，都进行分裂增殖
D．Vero细胞为新冠病毒的增殖提供所需的氨基酸和核糖核苷酸
3．[2022·山东省青岛市高三三模]动粒是位于姐妹染色单体着丝点两侧的多蛋白结构(如图所示)，负责将着丝点与纺锤丝连结在一起。近期研究发现，纤维冠(corona)主要是由围绕在动粒外层的促使染色体分离的马达蛋白组成，与纺锤丝微管连接，支配染色体的运动和分离。下列相关叙述正确的是( )
A．在正常情况下，图中所示的姐妹染色单体含有等位基因
B．若动粒外层的纤维冠缺失，可导致核 DNA 无法平均分配
C．纺锤丝变短导致着丝点分离，姐妹染色单体移向细胞两极
D．有丝分裂后期，秋水仙素能作用于动粒抑制纺锤体的形成
4.
[2022·湖南长郡中学模拟]细胞周期同步化是指自然发生或人工造成的使细胞群体处于同一细胞周期同一阶段的过程。胸腺嘧啶核苷(TdR)是一种DNA合成可逆抑制剂(阻断S期，去除后S期可继续进行)。某同学设计了以下实验来获得全部处于G1/S期交界处的同步化细胞：①加入过量TdR，处理时间为T1；②移去TdR，加入新鲜培养液，处理时间为T2；③再次加入过量TdR，处理时间为T3；④移去TdR，加入新鲜培养液，将阻断的细胞全部释放，得到较高同步化的S期细胞。若用T、TS、T和TM分别表示细胞周期G1期、S期、G2期和M期所用时长，下列叙述正确的是( )
A．T3＜T＋T＋TM
B．TS＜T2＜T＋T＋TM
C．T1＜T＋T＋TM
D．该实验仅适用于T＋T＋TM小于TS的细胞
5．[2022·四川省凉山州高三二诊]在雄性动物的性腺组织中，下列现象可能会发生在同一分裂时期的是( )
A．中心体的复制和染色体数的加倍
B．染色单体的形成和纺锤体的出现
C．细胞板的出现和纺锤丝逐渐消失
D．同源染色体配对和发生基因重组
6．[2022·南京市高三第二次模拟考试]如图表示洋葱根尖分生区细胞进行分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列相关叙述错误的是( )
A．染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础
B．图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成
C．利用药物抑制DNA聚合酶的活性，细胞将停留在分裂间期
D．细胞核体积增大到最大体积的一半时，细胞核中进行DNA的复制及蛋白质的合成
7．[2022·新泰一中质检]图1为某二倍体动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线，图2为该动物的一个细胞分裂图像示意图。请据图回答下列问题：
(1)图1中CD段表示________期，根据图2判断CD段含有________条染色体。
(2)图1中GH段发生的原因是________，HI段含有________对同源染色体。
(3)图1中可发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体自由组合的是________段，图2细胞所处的时期相当于图1的________段。
(4)图3中的细胞类型是依据该动物精原细胞分裂过程中不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的，若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者中最先出现的是________；若某细胞属于图3中的类型c，没有同源染色体，那么该细胞的名称是________________。
8．[2022·河东区二模]小鼠(2N＝40)是常用的实验动物，研究人员通过如图所示的流程培育出了雄性小鼠A和小鼠B。在不考虑基因突变的情况下，请回答下列问题：
(1)经检测，第一极体的染色体数目正常，则在正常情况下，图中所示的卵母细胞应含有________个核DNA，从8细胞胚中取出的细胞在有丝分裂中期时含有的染色体数目是________。
(2)若提供精子的雄鼠基因型是XbY，提供卵母细胞的雌鼠基因型是XBXb，第一极体和8细胞胚取出的细胞中均检测到基因B，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)利用克隆技术培育小鼠B的过程，需要去除卵母细胞的________，小鼠B的性状与小鼠A的不完全相同，从遗传物质的角度分析，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
9.[2022·山东省青岛市高三4月练习]科学家研究细胞分裂时发现，细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的粘连蛋白，主要集中在染色体的着丝点位置，将姐妹染色单体连在一起。细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解。如图一表示某二倍体动物处于细胞分裂不同时期的图像，图二中细胞类型是依据该动物不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的关系而划分的。下列说法正确的是( )
A．粘连蛋白被水解发生的时期是有丝分裂后期和减数第一次分裂后期
B．图一中甲、乙、丙、丁细胞分别对应图二中的a、c、b、e细胞类型
C．图一中乙、丁细胞的名称分别是卵原细胞、次级卵母细胞或第一极体
D．图二中c类型细胞也可以表示处于减数第二次分裂某时期的细胞
10．[2022·山东省滨州市高三二模]人类的两个精子同时与一个卵子结合形成的受精卵一般不能发育。在特殊情况下，这样的受精卵能够恢复分裂能力，形成三极纺锤体并最终分裂成3个二倍体细胞A、B和C (如图)。若A细胞的染色体由1个父方染色体组和1个母方染色体组组成，并且A、B细胞继续发育形成了一对双胞胎姐弟，C细胞因不含有母方染色体而发育失败。下列说法正确的是( )
A.雌原核的每条染色体中含有2条姐妹染色单体
B．雄原核1和雄原核2中的染色体组成是相同的
C．细胞B中的2个染色体组不可能都来自于父亲
D．顶体反应和卵细胞膜反应可有效避免图甲现象
11．[2022·四川省德阳市高三三诊]随体是位于染色体末端的染色体片段，人体细胞中的13、14、15、21和22号染色体有随体，其余染色体无随体。不考虑任何变异，下列关于人类精子形成过程中的随体变化的说法错误的是( )
A．精原细胞的随体在减数分裂过程中随染色体复制而复制
B．初级精母细胞中的随体数量在减数第一次分裂结束时减半
C．次级精母细胞中的随体数量在染色体着丝点分裂时加倍
D．通过减数分裂形成的每个精子中含有5条有随体染色体
12．[2022·山东省济南市历城高三模拟]如图1为根据某二倍体哺乳动物细胞分裂过程中相关数据绘制的数学模型。真核细胞的细胞周期受多种物质的调节，其中CDK2－cyclinE能促进细胞从G1期进入S期。如果细胞中的DNA受损，会发生如图2所示的调节过程。
(1)失活的CDK2－cyclinE将导致处于图1中AB段的细胞比例________(填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)研究发现，CDK2－cyclinE 参与中心体复制的起始调控，如果中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系，将形成单极或多极纺锤体，进而驱使染色体异常分离。
①中心体由________________________________组成。简述细胞周期中，中心体的数量及行为变化：________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②根据上述资料分析，纺锤体形成异常可能引起______________变异。请从细胞周期中染色体行为变化的角度，阐述细胞分裂过程中染色体精确分离的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(至少写出两点)。
(3)联会复合体(SC)是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻；也不会发生同源染色体的交叉互换。研究发现，用RNA酶处理可使SC结构破坏。在前期Ⅰ晚期，联会复合体解体消失。下列分析合理的是( )
A．SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNA
B．SC形成于减数分裂前期Ⅰ
C．SC可能与同源染色体的联会、基因重组有关
D．减数分裂前期Ⅰ可能合成某些DNA
E．SC在姐妹染色单体分离时发挥重要作用
13．细胞周期分为分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期包括G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)。在高等动物Z细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G1期8 h、S期6 h、G2期5 h、M期1 h。HU(羟基脲)是一种DNA合成抑制剂，对S期以外细胞的分裂进程无影响，但可以阻止细胞进入S期而使其停留在G1/S期交界处(可看作G1期细胞)。科学家利用Z细胞和HU做了如下实验。每组设置多个重复样品。
①A组：培养液＋Z细胞＋HU(用生理盐水配制)。
B组：培养液＋Z细胞＋生理盐水。
②培养14 h后，统计A、B两组中各时期细胞所占百分比(第一次统计)。
③将A组培养液中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液，继续培养10 h，再向A组培养液中加入HU。
④培养12 h后，统计A、B两组中各时期细胞所占百分比(第二次统计)。
请回答下列问题：
(1)向A组培养液中加入DNA合成抑制剂，处于________期的细胞立刻被抑制。
(2)G1、S、G2三个时期细胞中发生的主要变化是________________________________________________________________________。
S期的启动需要一种蛋白质作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合，则融合细胞进入S期的时间将比G1期细胞进入S期的时间________(填“不变”“提前”或“延后”)。
(3)①设计一张表格，预测A、B两组第一次统计的结果，并将其填入表中。
②预测A组的第二次统计结果是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
整合训练(五)
1．解析：一个四分体由一对同源染色体组成，故7个四分体共有14条染色体，A正确；豌豆无性别分化，不存在性别决定，B错误；同源染色体的片段交换可导致同源染色体上的非等位基因重新组合，C正确；减数第一次分裂后期，同源染色体分离移向两极，此时染色体仍有姐妹染色单体，D正确。
答案：B
2．解析：Vero细胞生长速率快，可连续增殖，连续增殖的细胞具有细胞周期，A错误；Vero细胞连续增殖，进行的是有丝分裂，无染色体的联会和四分体的形成，B错误；Vero细胞有细胞结构，进行有丝分裂，新冠病毒无细胞结构，不能独立生活，必须寄生在活细胞内，在活细胞内复制增殖，C错误；新冠病毒无细胞结构，不能独立生活，可以在Vero细胞中增殖，Vero细胞可以为新冠病毒提供增殖所需的氨基酸(合成蛋白质)和核糖核苷酸(合成RNA)，D正确。
答案：D
3．解析：在正常情况下，等位基因位于同源染色体的非姐妹染色单体上，图中所示的姐妹染色单体没有等位基因，A错误；由题分析可知，纤维冠主要是由围绕在动粒外层的促使染色体分离的马达蛋白组成，与纺锤丝微管连接，支配染色体的运动和分离，若动粒外层的纤维冠缺失，则导致染色体的运动和分离受影响，可能导致核 DNA 无法平均分配，B正确；动粒负责将着丝点与纺锤丝连结在一起，纺锤丝变短不会导致着丝点分离，姐妹染色单体分开后成为两条子染色体，两条子染色体移向细胞两极，C错误；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍，纺锤体的形成在有丝分裂前期，D错误。
答案：B
4．解析：加入过量TdR，S期细胞被抑制，其他细胞沿细胞周期运转，最后停在G1/S期交界处，则处理时间＋TM，C错误；移去TdR，再加入新鲜培养液，进行释放，使所有被积累在G1/S期交界处和停留在S期的细胞都通过S期，处理时间＋TM，B正确；再次加入过量TdR，细胞群体通过G2、M和G1期的运转，最终被阻滞在G1/S期交界处，处理时间＋TM，A错误；将阻断的细胞全部释放就得到较高同步化的S期细胞，该实验仅适用于＋TM大于TS的细胞，D错误。
答案：B
5．解析：中心体的复制在间期，染色体的加倍在有丝分裂的后期或者减数第二次分裂的后期，A错误；染色单体形成在间期，纺锤体的形成在前期，B错误；对植物来说，细胞板的出现和纺锤丝逐渐消失都在末期，但动物细胞不会有细胞板出现，C错误；同源染色体联会配对发生在减数第一次分裂前期，联会过程中发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换导致基因重组也发生在减数第一次分裂的前期，D正确。
答案：D
6．解析：有丝分裂过程中，染色体、纺锤体、核膜和核仁会发生周期性的消失和重建，染色体和纺锤体等结构的周期性变化是子细胞中核DNA均等分配的结构基础，A正确；题图中核DNA数量减半发生在分裂期，先是核膜的重新形成使细胞核一分为二，然后是细胞质一分为二，核DNA数量减半平均分配到两个子细胞中，B正确；DNA的复制加倍发生在分裂间期的S期，因此利用药物抑制DNA聚合酶的活性来抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂间期，C正确；根据题图可知，当细胞核体积增大到最大体积的一半时，细胞核中DNA的相对含量开始急剧增加，表明此时正在进行DNA的复制，但蛋白质的合成发生在细胞质中，D错误。
答案：D
7．解析：(1)图2细胞处于减数第二次分裂后期，此时细胞中染色体数目与体细胞相同，因此该生物体细胞中含有6条染色体。图1中CD段表示有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目是体细胞的2倍，即12条。(2)图1中GH段同源染色体消失的原因是细胞质分裂；HI段表示减数第二次分裂，此时细胞中不含同源染色体。(3)同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体自由组合都发生在减数第一次分裂过程中，即图1中的FG段；图2细胞处于减数第二次分裂后期，对应图1的HI段。(4)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，其中类型b为减数第一次分裂的细胞，类型d为减数第二次分裂前期或中期的细胞，类型e为精细胞，则三者中最先出现的是b；若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，说明是减数第二次分裂后期或末期的细胞，应该为次级精母细胞。
答案：(1)有丝分裂后期 12 (2)细胞质分裂 0
(3)FG HI (4)b 次级精母细胞
8．解析：(1)进行体外受精的卵母细胞应该是减数第二次分裂中期的细胞，由于小鼠体细胞染色体是40条，所以图中所示的卵母细胞应含有40个核DNA；从8细胞胚中取下的细胞在有丝分裂中期时含有的染色体数目是40条。(2)由于第一极体和8细胞胚取下的细胞中均检测到有基因B，说明卵细胞和第一极体都有B基因，又因为提供卵母细胞的雌鼠基因型是XBXb，可判断产生的原因是卵母细胞在减数第一次分裂前期两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。(3)利用克隆技术培育小鼠B的过程，需要去除卵母细胞的细胞核。利用小鼠A通过克隆技术获得小鼠B，主要采用的是核移植技术，即小鼠B的细胞核基因来自小鼠A，而细胞质基因并不是来自小鼠A，因此其性状与小鼠A不完全相同。
答案：(1)40 40
(2)卵母细胞在减数第一次分裂前期两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换
(3)细胞核 小鼠B的细胞核基因来自小鼠A，而细胞质基因并不是来自小鼠A
9．解析：由题可知，粘连蛋白可以将姐妹染色单体连在一起，粘连蛋白被水解意味着姐妹染色单体分离，发生的时期是有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A错误；分析题图可知，图一中甲、乙、丙、丁细胞分别对应题图二中的a、c、b、d细胞类型，B错误；题图一中乙、丁细胞的名称分别是卵原细胞、次级卵母细胞，C错误；题图二中c类型细胞染色体数和核DNA分子数相等，可以表示处于减数第二次分裂后期的细胞，D正确。
答案：D
10．解析：精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核，雌原核的每条染色体中不含姐妹染色单体，A错误；父本减数分裂产生的精子的类型有X、Y两种，雄原核1和雄原核2中的染色体组成不一定相同，B错误；并且A、B细胞继续发育形成了一对双胞胎姐弟，C细胞因不含有母方染色体而发育失败，说明A、B细胞含父方和母方的染色体，C细胞中无母方的染色体，C正确；透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障，D错误。
答案：C
11．解析：根据题意，随体是位于染色体末端的染色体片段，属于染色体的一个部分，在精原细胞进行减数分裂时，随体在间期会随染色体复制而复制，A正确；在不考虑任何变异情况下，人体细胞中的13、14、15、21和22号染色体为有随体染色体，说明体细胞中有5对(10条)有随体染色体，经染色体复制后，初级精母细胞中的随体数量加倍为20个，在减数第一次分裂结束时形成的每个次级精母细胞中均有随体10个；在减数第二次分裂后期，虽然次级精母细胞中染色体的着丝点分裂，有随体染色体的两条姐妹染色单体(各含一个随体)分开形成两条有随体染色体，但其随体数量没有发生改变，还是10个；再经减数第二次分裂形成的每个精细胞中应有随体5个，B、D正确，C错误。
答案：C
12．解析：(1)结合分析可知：失活的CDK2－cyclinE使细胞周期停在G1期，不进入S期，即AB段的细胞比例下降。(2)①中心体由一组(两个)互相垂直排列的中心粒及周围物质组成；在细胞周期中中心体变化如下：在分裂间期复制倍增，进入分裂期后，两个中心体分别移向细胞两极发出星射线形成纺锤体，随着细胞分裂的完成，每个子代细胞中只含有一个中心体。②据题干信息“若中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系，将形成单极或多极纺锤体，进而驱使染色体异常分离”可知，若纺锤体形成异常可能引起染色体数目变异；染色体在细胞分裂中能精确分离的原因为：染色质在分裂间期复制形成姐妹染色单体、分裂期螺旋缠绕成为染色体，在纺锤丝的牵引下排列在赤道板上、着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。(3)据题干信息“如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成”及“用RNA酶处理可使SC结构破坏”可知， SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNA，A正确；在减数分裂前期Ⅰ同源染色体的非姐妹染色单体之间可交叉互换导致基因重组，又据信息“如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻”，可知，SC形成于减数分裂前期Ⅰ，且其可能与同源染色体的联会、基因重组有关，B、C正确；由信息“如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成……”可推知，在减数分裂前期Ⅰ可能合成某些DNA，D正确；“(SC)是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构”，而姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂后期，此时细胞中无同源染色体，故 SC在姐妹染色单体分离时不存在，E错误。故选ABCD。
答案：(1)下降 (2)两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成 中心体在分裂间期复制倍增，进入分裂期后，两个中心体分别移向细胞两极发出星射线形成纺锤体，随着细胞分裂的完成，每个子代细胞中只含有一个中心体 染色体(数目) 染色质在分裂间期复制形成姐妹染色单体、分裂期螺旋缠绕成为染色体，在纺锤丝的牵引下排列在赤道板上、着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极 (3)ABCD
13．解析：(1)DNA复制的时期是分裂间期的S期，所以向A组培养液中加入DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。(2)G1、S、G2三个时期即细胞分裂间期，细胞中发生的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。由于题中所述蛋白质(启动信号)在S期之前合成并存在于S期全过程中，故将S期和G1期细胞融合后，融合细胞比G1期细胞提前进入S期。(3)①A组培养液中加入了HU，而HU能抑制DNA合成，使处于S期的细胞立刻被抑制，同时阻止其他细胞进入S期而使其停留在G1/S期交界处(可看作G1期细胞)，因此培养5＋1＋8＝14 h后，处于S期细胞占的比例为6÷20×100%＝30%，其余细胞均处于G1期(G1/S期交界处)，所占比例为70%。B组培养液中没有加入HU，细胞正常分裂，因此培养14 h后，各时期的细胞所占比例仍然与原来的比例相同，即G1期细胞占8÷20×100%＝40%、S期细胞占6÷20×100%＝30%、G2期细胞占5÷20×100%＝25%、M期细胞占1÷20×100%＝5%，据此可绘制出表格。②第一次统计结束后，将A组培养液中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液，继续培养10 h，则A组中处于G1期和S期的细胞均经过S期，处于G2期或M期或G1期，然后再向A组培养液中加入HU，培养12 h，则所有细胞都处于G1期(或G1/S期交界处)。
答案：(1)S
(2)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 提前
(3)①表格如下
时期 各时期细胞所占比例 组别 G1 S G2 M
A组 70% 30% 0 0
B组 40% 30% 25% 5%
②所有细胞都处于G1期(或所有细胞都处于G1/S期交界处)整合训练(七) 遗传的分子基础
全员必做题
1.[2022·云南模拟]比较赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验和艾弗里及其同事的肺炎双球菌转化实验。下列相关的叙述错误的是( )
A．艾弗里及其同事的实验证明了DNA是遗传物质
B．赫尔希和蔡斯的实验中没有用到细菌培养技术
C．T2噬菌体与肺炎双球菌遗传物质的核酸种类相同
D．两个实验的思路均是将DNA和其他物质分开然后单独研究
2．[2022·江西模拟预测]原核细胞内的DNA呈环状，真核细胞内部分DNA也呈环状。如图表示环状DNA及其复制的部分过程。下列相关叙述正确是( )
A．未呈现的DNA复制过程中，不涉及其他种类酶的催化作用
B．酶2发挥作用时，细胞内各种脱氧核苷酸的消耗速度相同
C．在肌细胞内，每个DNA分子有2个游离的磷酸基团
D．环状DNA复制时，具有边解旋边复制和半保留复制等特点
3．[2022·河北唐山二模]关于高等生物细胞中染色体组的叙述，正确的是( )
A．染色体组中的基因都是显性基因
B．染色体组中脱氧核苷酸链数是偶数或奇数
C．每个染色体组中都含有细胞中的全部遗传信息
D．染色体组中的DNA都是双螺旋结构
4．[2022·山东泰安市二模]如图为某染色体上的基因内部和周围DNA片段，长度为8千碱基对(单位：kb)。人为划分a～g七个区间，转录生成的RNA中d区间所对应的区域会被加工切除。下列说法错误的是( )
A．在a、d、g中发生的碱基对改变不一定影响蛋白质产物
B．转录一次需要消耗6 300个游离的核糖核苷酸
C．核糖体会从b移动到c，读取c、d、e区间的密码子
D．该基因的转录发生在细胞核，翻译发生在细胞质
5．[2022·山东烟台二中5月模拟]研究者开发了由远红光调控细胞基因表达的系统。该系统中的BphS可响应远红光，诱导FGTA4表达，FGTA4可与dCas9结合，dCas9与gRNA结合(BphS、FGTA4和dCas9均为蛋白质)。通过设计gRNA的序列，可以实现gRNA与目标基因的特异性结合，在该系统中，gRNA将FGTA4带到目标基因所在位置，FGTA4可促进该基因表达。将上述系统导入诱导性多能干细胞(iPS细胞)中，在远红光照射下促进神经转录因子NEU－ROG2表达，诱导iPS细胞分化为神经细胞。下列说法错误的是( )
A．gRNA的序列应与编码BphS的基因序列互补配对
B．FGTA4影响RNA聚合酶与NEU－ROG2基因启动子的结合
C．正常情况下，iPS细胞分化为功能性神经细胞的过程中未发生DNA序列的改变
D．可通过改变gRNA的靶向基因将iPS细胞诱导为其他所需细胞
6．[2022·沈阳质监]动物体自身基因组产生piRNA的过程及piRNA与特定mRNA结合抑制特定基因表达的过程属于“RNA干扰”。对此种“RNA干扰”的相关叙述，错误的是( )
A.此种“RNA干扰”的碱基配对方式为A与U配对、C与G配对和T与A配对
B．此种“RNA干扰”阻止了翻译过程的进行
C．此种“RNA干扰”过程需要mRNA、tRNA和piRNA的参与
D．利用“RNA干扰”的原理可为疾病的治疗开辟新途径
7．[2022·湖南省常德市高三市级重点高中联考]2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了细胞对氧气的感应和适应机制的研究。机体缺氧时，低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成，过程如下图所示。回答下列问题：
(1)完成过程①需____________________等物质从细胞质进入细胞核，②过程中，除mRNA外，还需要的RNA有____________________。
(2)HIF在________(填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达，HIF和EPO的空间结构不同的根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由于癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足，因此癌细胞常常会________(填“提高”或“降低”)HIF蛋白的表达，刺激机体产生红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分。
(4)上述图示过程反应了________________之间存在着复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。
8．[2022·吉林调研]抗菌药物是治疗感染性疾病的药物。下面是几种抗菌药物的抗菌机理，请结合中心法则图解，回答相关问题：
抗菌药物 抗菌机理
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星 抑制细菌DNA解旋酶的活性
红霉素 能与细菌细胞中的核糖体结合
利福平 抑制结核杆菌RNA聚合酶的活性
(1)研究者治疗某感染性疾病时，尝试用某种药剂抑制图中a过程，结合题表分析，建议使用的药剂是________________。
(2)红霉素会抑制图中的________过程。
(3)新冠肺炎的治疗________(填“可以”或“不可以”)使用青霉素，理由是____________________________________________。
(4)很多结核类疾病的治疗会使用利福平，请说明其具体杀菌机制：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)很多人生病时，觉得去医院很麻烦，直接使用抗生素，这可能会使________菌存活下来，滥用抗生素已成为世界性问题。
重点选做题
9.[2022·合肥一模]新型冠状病毒仍在肆虐全球，新型冠状病毒遗传信息的传递与表达过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．新冠病毒的增殖需宿主细胞DNA指导合成的RNA聚合酶参与
B．新型冠状病毒RNA是通过RNA聚合酶以RNA为模板合成的
C．－RNA上结合多个核糖体后在较短时间内会合成大量病毒蛋白
D．＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与－RNA中嘌呤与嘧啶的比值相等
10．[2022·高州市二模]真核细胞基因的转录会产生RNA的初级转录本(pre－mRNA)，必须经过一系列加工才能成为成熟RNA(mRNA)。如图甲、乙分别为某真核基因(图中的实线为基因)分别与pre－mRNA、mRNA杂交的结果。下列相关叙述错误的是( )
A．两图的杂交带中都可能含有5种含氮碱基
B．真核细胞基因中存在不编码氨基酸的序列
C.图甲和图乙所示过程发生的碱基配对方式完全相同
D．若pre－mRNA和mRNA杂交可能出现类似图乙所示的杂交带
11．[2022·重庆市高三第一次联合检测]下列有关遗传信息表达过程的叙述，错误的是( )
A．转录过程和DNA分子复制过程遵循相同的碱基互补配对原则
B．转录过程中，RNA聚合酶有解开DNA双螺旋结构的功能
C．多个核糖体可结合在一个mRNA上先后合成多条相同的多肽链
D．反密码子由tRNA上3个相邻的碱基组成
12．[2022·新乡一模]miRNA是真核细胞中一类有调控功能的非编码RNA，它能识别并结合到靶mRNA上，指导沉默复合体降解靶mRNA或者抑制靶mRNA的功能。下列分析错误的是( )
A．在细胞内转录合成miRNA的过程中需要RNA聚合酶的催化
B．相同的碱基序列是miRNA识别并结合到靶mRNA上的基础
C．沉默复合体可能存在于细胞质基质中，可能含有RNA酶
D．miRNA通过影响核糖体读取密码子来抑制靶mRNA的功能
13．[2022·武汉市高中二月调研考试]合成生物学家“创造”了一组可以识别并以非重叠方式解码四联体密码子(如UAGA)的tRNA，称为qtRNA，并在细菌细胞内成功实现了蛋白质片段的翻译。据称，四联体密码子可以额外编码非标准氨基酸，如带化学修饰的氨基酸。下列叙述错误的是( )
A．tRNA与qtRNA均为单链结构，内部不存在碱基互补配对
B．不考虑终止密码子，理论上四联体密码子可以编码256种氨基酸
C．对于同一mRNA片段，采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链不同
D．四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质
14．[2022·南京市高三第二次模拟考试]β－地中海贫血症患者的β－珠蛋白(血红蛋白的组成部分)合成受阻，原因是血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了改变，由正常基因A突变成致病基因a(如图所示，AUG，UAG分别为起始密码子和终止密码子)。下列相关叙述错误的是( )
A．①与②过程中碱基互补配对的方式不完全相同
B．异常mRNA翻译产生的异常β－珠蛋白由38个氨基酸组成
C．突变基因a中的氢键数量和脱氧核苷酸数量都发生了改变
D．该病可以通过基因治疗或移植造血干细胞进行治疗
15.
[2022·福州市3月高中质量检测]关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的，有科学家提出半不连续复制模型，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。以下不是该模型确立所依据的证据是( )
A．阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累
B．将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链
C．将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加
D．将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置
16．[2022·湖北省十一校高三联考]DNA分子复制可以在细胞内进行，也可以通过PCR技术合成，比较两种方式说法错误的是( )
A．两个复制过程都要求有模板、原料、酶和能量等条件
B．Taq酶功能相当于解旋酶和DNA聚合酶功能之和
C．细胞内复制是边解旋边复制，PCR技术合成是先解旋后复制
D．复制过程都遵循半保留复制原则
17．[2022·辽宁省大连市第二十四中学、大连市第八中学联考]动物细胞的线粒体DNA分子上有两个复制起始区OH和OL。该DNA复制时，OH首先被启动，以L链为模板合成M链，当M链合成约2/3时，OL启动，以H链为模板合成N链，最终合成两个环状双螺旋DNA分子，该过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是DNA聚合酶
B．合成M链和N链时方向相反是因为起始区解旋方向不同
C．复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘌呤数一定相同
D．线粒体环状DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸相连
18．[2022·湖南师大附中高三月考]“DNA酶”(DNAzymes)往往由几十个脱氧核苷酸组成，两端的序列经过设计作为“结合臂”。在关键因子金属镁的辅助下，DNAzymes能与RNA链上的特定位置相匹配，中间的固定序列则作为“催化核心”切割RNA分子(如图)，切割下来的RNA片段在细胞中被迅速降解。科学家们设想将其用于精确破坏细胞中不需要的RNA分子，具有治疗疾病的巨大潜力。下列有关说法正确的是( )
A.上述“DNA酶”(DNAzymes)的化学本质为RNA
B．若将DNAzymes用于破坏癌细胞增殖所需的RNA，①②应与健康细胞mRNA序列相同
C．目标RNA被DNAzymes切割后，最终降解产物包括磷酸、脱氧核糖和含氮碱基
D．若细胞内存在与镁更有亲和力的其他物质，则细胞内DNAzymes作用效果可能不佳
19．[2022·南京师范大学附属中学高三考试]核糖体是由rRNA和蛋白质构成的，图甲表示某真核生物不同大小rRNA的形成过程，该过程分A、B两个阶段进行，S代表沉降系数，其大小可代表RNA分子的大小。
(1)图甲中45S前体合成的场所是________，所需的酶是________________________，该酶识别并结合的位置是________，图中酶在DNA双链上移动的方向是________(填“从左向右”或“从右向左”)。
(2)在细胞周期中，上述合成过程发生在______期。A中许多酶同时转录该基因的意义是________________________________________________________________________。
(3)研究发现在去除蛋白质的情况下B过程仍可发生，由此推测RNA具有________功能。
(4)原核生物核糖体中的蛋白质合成如图乙所示：
图乙中物质①与真核细胞核中刚产生的相应物质相比，结构上的区别主要是______________________________________，②表示________________________。图乙过程中形成①和②所需的原料分别是________________________。
整合训练(七)
1．解析：艾弗里及其同事的实验证明了DNA是转化因子，也证明了蛋白质、多糖不是转化因子，A正确；赫尔希和蔡斯的实验过程是：标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性，说明实验中用到了细菌培养技术，B错误；T2噬菌体与肺炎双球菌遗传物质的核酸种类相同，都是DNA，C正确；两个实验的关键都是设法将DNA和蛋白质等物质分开，然后单独观察它们的作用，D正确。
答案：B
2．解析：DNA复制过程比较复杂，未呈现的DNA复制过程中，还涉及DNA连接酶的催化作用，A错误；DNA分子中各种脱氧核苷酸的比例不一定相同，所以在酶2发挥作用时，细胞内各种脱氧核苷酸的消耗速度不一定相同，B错误；肌细胞为真核细胞，其细胞内DNA有的呈环状(线粒体内)，有的呈链状，呈环状的DNA分子中没有游离的磷酸基团，C错误；从图中信息可知，环状DNA复制时，也具有边解旋边复制和半保留复制等特点，D正确。
答案：D
3．解析：染色体组中的基因不都是显性基因，也可能含有隐性基因，A错误；染色体组中的每条染色体含有一个或两个DNA分子，而DNA分子为双链结构，即每个DNA分子都包含两条脱氧核苷酸单链，据此可知，染色体组中脱氧核苷酸链数一定是偶数，B错误；不是每个染色体组中都含有细胞中的全部遗传信息，例如，对于XY型性别决定的生物来讲，其染色体组中包含的染色体为性染色体中的一条，则另一条性染色体上的基因没有包含在其中，C错误；染色体组中的每条染色体上都含有一个或两个DNA分子，其中的DNA都具有双螺旋结构，D正确。
答案：D
4．解析：在a、d、g中发生的碱基对改变不影响转录形成的成熟的mRNA的碱基序列，因此不影响蛋白质产物，A正确；由图示可知，转录形成的mRNA的长度为7.5－1.2＝6.3 kb，即转录一次需要消耗6300个游离核糖核苷酸，B正确；核糖体在mRNA上移动，不能直接认读基因上的碱基序列，C错误；该基因为染色体上的基因，是真核细胞的核基因，其转录发生在细胞核，翻译发生在细胞质，D正确。
答案：C
5．解析：由题干信息“通过设计gRNA的序列，可以实现gRNA与目标基因的特异性结合”可知，gRNA的序列应与目标基因序列互补配对，而不是与编码BphS的基因序列互补配对，A错误；由题干“通过设计gRNA的序列，可以实现gRNA与目标基因的特异性结合，在该系统中，gRNA将FGTA4带到目标基因所在位置，FGTA4可促进该基因表达”可推知，FGTA4影响RNA聚合酶与NEU－ROG2基因启动子的结合，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化过程中DNA一般不变，故正常情况下该过程中未发生DNA序列的改变，C正确；由题意可知，可通过改变gRNA的靶向基因，启动其他基因的表达，从而将iPS细胞诱导为其他所需细胞，D正确。
答案：A
6．解析：动物体自身基因组产生piRNA的过程及piRNA与特定mRNA结合抑制特定基因表达的过程属于“RNA干扰”。这种“RNA干扰”过程需要mRNA、piRNA参与，不需要tRNA参与，C错误。
答案：C
7．解析：(1)过程①是转录的过程，需RNA聚合酶、核糖核苷酸、ATP等物质从细胞质进入细胞核，②过程是翻译的过程，除mRNA外，还需要核糖体协助及携带氨基酸的tRNA与mRNA结合，核糖体是由rRNA和相应的蛋白质组成的。(2)由题文“低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合”可知，HIF在转录水平调控EPO基因的表达，HIF和EPO的空间结构不同的根本原因是控制蛋白质合成的基因不同即碱基序列不同。(3)由于癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足，HIF为低氧诱导分子，因此癌细胞常常会提高HIF蛋白的表达，刺激机体产生红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分。(4)上述图示过程反应了HIF基因和EPO基因、基因(HIF、EPO)与低氧环境相互作用，即基因与基因、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。
答案：(1)ATP、核糖核苷酸、酶 tRNA、rRNA (2)转录 控制蛋白质合成的基因碱基序列不同 (3)提高 (4)基因与基因、基因与环境
8．解析：分析题图可知，a为DNA的复制过程，b为转录过程，c为RNA的复制过程，d为翻译过程，e为逆转录过程。(1)环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性，抑制DNA复制(a过程)。(2)红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，抑制翻译过程(d)。(3)青霉素可抑制细菌细胞壁的合成，而新型冠状病毒没有细胞结构，所以使用青霉素治疗新冠肺炎无效。(4)利福平能抑制结核杆菌RNA聚合酶的活性，而RNA聚合酶参与转录过程，故用利福平治疗结核类疾病的机制很可能是抑制了结核杆菌的转录过程，导致结核杆菌无法合成蛋白质。
答案：(1)环丙沙星 (2)d (3)不可以 青霉素的抗菌机理是抑制细菌细胞壁的合成，而新型冠状病毒没有细胞结构，所以使用青霉素无效 (4)抑制了结核杆菌的转录过程，导致其无法合成蛋白质 (5)耐药(抗药)
9．解析：据图可知，新冠病毒所需的RNA聚合酶是以新冠病毒的RNA为模板合成的，A错误；新型冠状病毒RNA是通过RNA聚合酶以RNA为模板合成的，B正确；据图可知，病毒蛋白是以＋RNA为模板合成的，C错误；根据碱基互补配对原则可知，＋RNA的碱基与－RNA的碱基互补配对，因此＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与－RNA中的比值互为倒数，D错误。
答案：B
10．解析：图中DNA和mRNA杂交出现杂交带，都可能含有C、G、A、T、U这5种碱基，A正确；从成熟RNA (mRNA) 与DNA杂交结果可以看出，含有未杂交区域，故可推出真核细胞基因中存在不编码氨基酸的序列，B正确；图甲和图乙所示过程发生的都是DNA单链上的碱基和RNA上的碱基之间的配对，碱基配对方式完全相同，C正确；pre－mRNA和mRNA之间碱基序列除了少一段外，其他碱基序列完全相同，两条链之间不能形成杂交带，D错误。
答案：D
11．解析：转录过程DNA分子中A与RNA中的U配对，DNA分子复制过程是A与T配对，A错误；转录过程中，RNA聚合酶既有解开DNA双螺旋结构的功能，又有催化RNA合成的功能，B正确；多个核糖体可结合在一个mRNA上先后合成多条相同的多肽链，C正确；反密码子由tRNA上3个相邻的碱基组成，翻译时可与mRNA上的密码子互补配对，D正确。
答案：A
12．解析：转录时以DNA为模板合成RNA的过程，需要RNA聚合酶的催化，A正确；miRNA识别并结合到靶mRNA上是由于miRNA和mRNA碱基互补，B错误；根据题干信息“沉默复合体降解靶mRNA或者抑制靶mRNA的功能”，可以推测沉默复合体可能存在于细胞质基质中，可能含有RNA酶将mRNA降解，C正确；miRNA和靶mRNA碱基互补配对，阻止核糖体和mRNA结合，影响核糖体读取密码子来抑制靶mRNA的功能，D正确。
答案：B
13．解析：tRNA为三叶草形结构，含有双链区段，该区段存在碱基互补配对，A错误；不考虑终止密码子，理论上四联体密码子可以编码44＝256种氨基酸，B正确；对于同一mRNA片段，三联体密码子对应的反密码子(位于tRNA上)与四联体密码子对应的反密码子(位于qtRNA上)转运的氨基酸不同，则翻译得到的肽链也不同，C正确；四联体密码系统可以额外编码非标准氨基酸，如带化学修饰的氨基酸，故可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质，D正确。
答案：A
14．解析：①与②过程依次是转录和翻译，碱基互补配对的方式不完全相同，A正确；正常基因A突变成致病基因a，是发生了碱基对的替换，由C－G替换成了T－A，组成DNA的脱氧核糖核苷酸的数量不变，但是导致氢键减少，该碱基对的替换也造成对应的mRNA中终止密码子提前出现，因此翻译产生的异常β－珠蛋白由38个氨基酸组成，B正确，C错误；该病属于单基因遗传病，可以通过基因治疗或移植造血干细胞进行治疗，D正确。
答案：C
15．解析：“阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累”，说明短片段子链由DNA连接酶连接，A不符合题意；“将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链”，说明DNA复制过程中有短片段子链的合成，B不符合题意；“将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加”，说明DNA复制过程中有短片段子链的合成，并由短片段子链进一步合成长片段子链，C不符合题意；“将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置”，支持半保留复制，但不能支持半不连续复制，D符合题意。
答案：D
16．解析：PCR技术和DNA分子的体内复制的区别是打开DNA双链的方式不同，体内复制需要解旋酶解旋，PCR技术依据热变性原理高温解旋，两个复制过程都要求有模板、原料、酶和能量等条件，A正确；PCR技术不需要解旋酶解旋，Taq酶是一种热稳定DNA聚合酶，B错误；细胞内DNA复制具有边解旋边复制的特点，而PCR技术是先在较高温度条件下打开双链(解旋)后进行扩增的，是先解旋后复制，C正确；细胞内DNA复制和PCR技术合成都是以一条DNA单链为模板合成子链DNA的过程，合成的子链DNA均与模板重新螺旋形成新的DNA分子，都遵循半保留复制原则，D正确。
答案：B
17．解析：DNA复制时需要先解旋再合成子链，所以最先结合的酶是解旋酶，A错误；合成两条链时方向相反是因为这两条链本身方向相反，而DNA聚合酶移动方向只能是从模板链的3′端到5′端，B错误；复制得到的M链和N链是互补的，所以这两条链的嘌呤数与嘧啶数相同，C错误；线粒体环状DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸相连，D正确。
答案：D
18．解析：由题干可知，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，DNA酶(DNAzymes)是由几十个脱氧核苷酸组成，因此其化学本质是DNA，A错误；癌细胞的遗传物质发生改变，由于基因的选择性表达，癌细胞增殖所需的RNA与健康细胞mRNA的序列不同，因此，若将DNAzymes用于破坏癌细胞增殖所需的RNA，①②应与健康细胞mRNA序列不同，这样才能精准识别并破坏癌细胞增殖所需的RNA，而不破坏健康细胞中的RNA，B错误；DNAzymes的作用是切割RNA，切割下来的RNA片段在细胞中被迅速降解，最终降解产物为磷酸、核糖和4种含氮碱基，C错误；若细胞内存在与镁更有亲和力的其他物质，则细胞内DNAzymes与关键因子金属镁结合较弱，则细胞内DNAzymes作用效果可能不佳，D正确。
答案：D
19．解析：(1)真核生物的核糖体的合成与细胞核中的核仁有关，故45S前体合成的场所是核仁；45S前体是rRNA，故其合成需要RNA聚合酶；RNA聚合酶识别并结合的位点是基因非编码区的启动子；由题图可知，图中酶在DNA双链上移动的方向是从左到右。(2) rRNA的加工为基因的表达环节，细胞分裂中DNA的复制和蛋白质的合成发生在间期，故rRNA的加工也发生在间期；A中许多酶同时转录该基因的意义是能在短时间合成大量rRNA，有利于形成更多核糖体，以提高蛋白质合成效率。(3)去除蛋白质的情况下，B过程(rRNA的加工)依然可以发生，说明核糖体中，rRNA具有自我催化功能。(4)原核细胞的基因中没有内含子，故其前体mRNA中不具备内含子对应的序列；①是mRNA，②是多肽链；图乙过程是翻译过程，形成①和②的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸。
答案：(1)核仁 RNA聚合酶 启动子 从左向右
(2)间 可在短时间内产生大量的rRNA，有利于形成核糖体，有利于蛋白质的合成
(3)催化
(4)原核细胞的①中没有内含子转录出的相应序列 多肽链 核糖核苷酸和氨基酸整合训练(八) 遗传的基本规律与人类遗传病
全员必做题
1.[2022·河南名校检测]某高等植物的两对等位基因A、a和B、b分别控制两对相对性状。下列叙述错误的是( )
A．基因型为AaBb的植株自交，若后代出现了四种表现型，则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B．若两对等位基因位于一对染色体上，则两对等位基因间也有可能发生基因重组
C．若基因型为Aabb与aaBb的植株杂交，后代出现四种表现型且比例相等，此结果不能说明两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
D．单倍体育种的方法也可用于验证两对等位基因的遗传是否遵循自由组合定律
2．[2022·重庆市三模]孟德尔让纯合高茎和矮茎豌豆杂交得F1，再自交得F2的实验过程中发现了性状分离现象。为验证他的基因分离假说，曾让F2继续自交产生F3，通过观察F3的表现型来进行检验。下列叙述错误的是( )
A．F2一半的植株自交时能够稳定遗传
B．F2高茎植株中2/3的个体不能稳定遗传
C．F2杂合子自交的性状分离比为3∶1
D．F3植株中的高茎与矮茎的比值为7∶3
3．[2022·湖北省十一校联考]果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只长翅红眼果蝇与一只长翅白眼果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为残翅白眼。下列叙述错误的是( )
A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B．F1中出现长翅雄蝇的概率为1/16
C．雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D．残翅白眼雌蝇可形成基因型为bXr的极体
4．[2022·山东模拟预测]某种植物的叶形(宽叶和窄叶)受一对等位基因控制，且宽叶基因对窄叶基因完全显性，位于常染色体上。现将该植物群体中的宽叶植株与窄叶植株杂交，子一代中宽叶植株和窄叶植株的比值为5∶1；若亲本宽叶植株自交，其子代中宽叶植株和窄叶植株的比值为( )
A．3∶1 B．5∶1
C．5∶3 D．11∶1
5．某种植物雄株的性染色体组成为XY，雌株的性染色体组成为XX。等位基因A和a是伴X染色体遗传的，分别控制阔叶(A)和细叶(a)，且带a基因的花粉有50%败育。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株进行杂交得到子一代，再让子一代相互杂交得到子二代。下列说法正确的是( )
A．理论上，子二代中雌株数∶雄株数＝3∶4
B．理论上，子二代雌株中阔叶∶细叶＝3∶1
C．理论上，子二代雌株中A基因的频率∶a基因的频率＝3∶1
D．理论上，子二代雄株中A基因的频率∶a基因的频率＝1∶3
6．[2022·湖南湘乡市一模]图1、2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病，甲病相关基因用A(a)表示、乙病相关基因用B(b)表示；图3表示A(a)、B(b)四种基因经过电泳所形成的条带分布情况。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ5的甲病基因和Ⅱ7的乙病的致病基因均来自Ⅰ1和Ⅰ2
B．图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、B、b
C．Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是 AAXbY、aaXBY、AAXBXB
D．可以通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防
7．[2022·湖南省一模]某多年生自花传粉植物，其叶有宽叶(A)和窄叶(a)，茎有紫茎(B)和绿茎(b)。实验人员利用两纯合亲本进行杂交实验，发现无论正交还是反交，得到的F1均为宽叶紫茎。用所得F1再进行自交，所得F2中宽叶紫茎∶宽叶绿茎∶窄叶紫茎∶窄叶绿茎＝7∶3∶1∶1，已知该植株有一种基因组成的精子不能完成受精。请根据题意回答下列问题：
(1)自花传粉植物进行杂交实验时，需对作为________(填“父本”或“母本”)的植株，先除去未成熟花的全部雄蕊，叫作________，然后套上纸袋。套袋的目的是______________。
(2)实验人员所选亲本的表现型为________，不具受精能力的精子基因组成为________。
(3)请利用上述杂交实验所得子代植株为材料，设计一代杂交实验来验证你对不具有受精能力的精子基因组成的判断。写出杂交组合和预期结果。
杂交组合：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期结果：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．[2022·湖南模拟预测]以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素产生必须有显性基因A，aa时眼色为白色；B存在时眼色为紫色，bb时眼色为红色。两个纯系果蝇杂交结果如下图，请据图回答下列问题：
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料，摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究，把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来，证明了________________。
(2)A基因位于________染色体上，B基因位于________染色体上。若要进一步验证这个推论，可在两个纯系中选用表现型为________________________________的果蝇个体进行杂交。
(3)上图F1中紫眼雌果蝇的基因型为________，F2中紫眼雌果蝇的基因型有________种。
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生的时期有__________________，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有____________________。
(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1，由此推测该对果蝇的________性个体可能携带隐性致死基因；若继续对其后代进行杂交，后代雌雄比为________时，可进一步验证这个假设。
重点选做题
9.[2022·全国预测卷]玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，控制这两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。科研人员在统计实验田中成熟玉米植株的存活率时发现，易感病植株存活率是1/2，高秆植株存活率是2/3，其他植株的存活率是100%。若将玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交产生F1，F1自交产生F2，F2成熟植株表现型的种类和比例为( )
A．2种，3∶4 B．4种，12∶6∶2∶1
C．4种，1∶2∶2∶3 D．4种，9∶3∶3∶1
10．[2022·四川省凉山州市二模]下图为一对等位基因控制的某遗传病的系谱图。下列分析正确的是( )
A．如果致病基因位于X染色体上，则此病为隐性遗传病
B．如果致病基因位于常染色体上，则此病为显性遗传病
C．图中患病男、女数相同，说明该病在男、女性中的发病率相等
D．如果致病基因位于X染色体上，则在女性中的发病率高于男性
11．[2022·湖北黄冈中学5月三模]人类某遗传病由常染色体上的显性基因R控制，基因型为rr的个体表现正常，含基因R的个体患病率为50%。如图一是该遗传病的某家庭遗传系谱图，图二表示图一中的4个成员相关基因的电泳分离结果。下列分析错误的是( )
A．若Ⅰ1的检测结果为④，则Ⅰ2的检测结果不可能是③
B．若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为①、②，则条带a表示基因r
C．若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为①、③，则条带b表示基因r
D．若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为①、②，则Ⅰ1、Ⅰ2再生一个孩子患病的概率为3/8
12．[2022·山东中学高三大联考]“卵子死亡”是我国科学家发现的一种新型常染色体显性遗传病。它是由PANX1基因发生突变引起的PANX1通道异常激活(如图)，加速了卵子内部ATP的释放，卵子出现萎缩、退化的现象，最终导致不育；且PANX1基因存在不同的突变。PANX蛋白是形成细胞之间连接的重要离子通道，该基因在男性个体中不表达。下列说法正确的是( )
A．“卵子死亡”患者的致病基因可能来自母方，也可能来自父方
B．PANX1通道不同突变位点与正常通道相比，差异主要是氨基酸的序列不同
C．该病属于常染色体显性遗传病，在男女中发病率相等
D．卵子死亡的直接原因是PANX1基因突变
13．[2022·广州市普通高中毕业班综合测试]猫有纯色(如黑色、白色等)和色斑的毛色性状。该毛色性状由一组复等位基因所控制且这组复等位基因遵循孟德尔遗传规律。基因控制性状的关系是A(白色)、A1(大色斑)、A2(小色斑)、A3(纯有色)。猫的毛长性状分为长毛和短毛，由基因B、b控制。研究人员进行了相关杂交实验，结果如表所示(不考虑正反交)。回答下列问题：
组别 杂交 亲本组合 F1表现型及比例
小色斑 短毛 小色斑 长毛 纯有色 短毛 纯有色 长毛 白色 短毛 白色 长毛 大色斑 短毛
① 白色短毛× 白色短毛 25% 75%
② 白色长毛× 纯有色长毛 50% 50%
③ 小色斑短毛× 大色斑长毛 25% 25% 50%
④ 小色斑短毛× 小色斑短毛 ？ ？ ？ 6.25%
(1)分析第________组的杂交结果，可知毛长中________是显性性状。
(2)分析第③组的实验结果可知，F1中小色斑个体的基因型有________种。第②组F1中，A3的基因频率是________。
(3)若决定毛色与毛长的基因遵循自由组合定律，则第④组F1中小色斑长毛的比例应该是________。
(4)上述杂交组合及结果可证明A2对A1是________(填“显性”或“隐性”)，A对________是显性。若要验证A对其他的复等位基因也是显性，利用上述实验中的个体进行杂交，写出实验思路并预测结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．[2022·五市十校二模]性别决定为XY型的某高等植物体内含有A和a、B和b两对等位基因。回答下列相关问题：
(1)若这两对等位基因控制一对相对性状且只有不含显性基因时才表现为隐性性状，若这两对等位基因都位于一对常染色体上，则其在染色体上的分布有____________种可能情况；雌雄个体相互交配，在不考虑基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换的情况下，后代表现显性性状所占的比例可能为________________________(写出两个)。
(2)若这两对等位基因控制两对相对性状且都为完全显性。
①若这两对等位基因，一对位于常染色体上，一对位于X染色体上，则同时含有A和a、B和b的个体的性别一定为____________性，通过测交______________(填“能”或“不能”)确定哪对等位基因在常染色体上，哪对在X染色体上，理由是________________________________________________。
②若这两对等位基因位于X和Y染色体的同源区段上，请写出雄性个体的所有基因组成：__________________________；通过测交______________(填“能”或“不能”)确定待测雄性个体的基因组成。
15．[2022·湖北省九师联盟三模]研究发现，家蚕蚕卵颜色受常染色体上一对等位基因的控制，蚕卵黑色对白色为显性(B/b)。雄蚕比雌蚕吐丝多且蚕丝质量好。为实现大规模养殖雄蚕并达到优质高产的目的，科研人员用X射线处理雌蚕甲，最终获得突变体丁，主要育种流程如下图。回答下列问题：
(1)过程①的变异类型是________，该变异具有________________________等特点(答两点)。
(2)过程②发生的变异会导致基因在染色体上的________发生改变。若经X射线处理后，基因B所在的染色体片段易位到Z染色体上，则得到的突变体是否符合需要？________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请说明如何利用丁蚕作种蚕进行杂交育种，达到后代只养殖雄蚕的育种目标？
________________________________________________________________________。
16．[2022·成都七中一模]果蝇是遗传学中经常使用的实验材料，其体色和眼色是两对相对性状。灰体B和黑檀体b位于Ⅱ号染色体上，红眼R和白眼r位于X染色体上。现有一只红眼灰体雌果蝇与一只白眼灰体雄果蝇交配，F1雄果蝇中，约有1/8为白眼黑檀体。请根据该实验过程回答下列问题：
(1)果蝇的体色和眼色符合孟德尔的____________________________________定律。摩尔根通过运用________法(科学方法)，证实了基因在染色体上。
(2)亲本中的雌果蝇的基因型为________，F1雌果蝇中白眼灰体的概率为________。
(3)F2中白眼黑檀体雄果蝇产生配子时，形成的次级精母细胞的基因组成是________。
整合训练(八)
1．解析：基因型为AaBb的植株自交，若后代出现了四种表现型，不能说明两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，因为在两对等位基因位于1对同源染色体上的情况下，若发生互换，也可出现四种表现型，A错误；若两对等位基因位于一对染色体上，则两对等位基因在减数第一次分裂的四分体时期可通过交叉互换实现基因重组，B正确；若基因型为Aabb与aaBb的植株杂交，后代出现四种表现型且比例相等，此结果不能说明两对等位基因的遗传符合自由组合定律，因为即使两对等位基因位于一对同源染色体上，上述基因型的个体杂交的结果也是如此，C正确；单倍体育种的方法培育出的个体的表现型代表了亲代产生配子的种类和比例，因此，也可用于验证两对等位基因的遗传是否遵循自由组合定律，D正确。
答案：A
2．解析：杂合子Dd连续自交n代，杂合子比例为(1/2)n，纯合子比例为1－(1/2)n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－(1/2)n]×1/2。
由F2的遗传因子组成及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1知，F2中纯合子(DD、dd)比例为1/2，故F2一半的植株自交时能够稳定遗传 ，A正确；F2高茎植株中遗传因子为DD的占1/3，Dd占2/3，故F2高茎植株中2/3个体不能稳定遗传，B正确； F2杂合子的遗传因子组成是Dd，自交的性状分离比为3∶1，C正确； 让F2继续自交产生F3，则F3植株中的矮茎(dd)占的比例为[1－(1/2)3]×1/2＝7/16，高茎为1－7/16＝9/16，故F3植株中高茎与矮茎的比值为9∶7，D错误。
答案：D
3．解析：由题意知，长翅果蝇交配后代出现残翅果蝇，因此长翅为显性性状，残翅为隐性性状，亲本都是杂合子，基因型为Bb，子代中残翅果蝇的概率是bb＝1/4，因此F1代的白眼雄果蝇的概率是1/2，亲代雌果蝇是杂合子，基因型为XRXr，亲本中长翅红眼果蝇的基因型为BbXRXr，长翅白眼果蝇的基因型为BbXrY。
根据分析，亲本雌果蝇基因型是BbXRXr，A正确；F1出现长翅雄果蝇(B_)的概率为3/4×1/2＝3/8，B错误；亲本雄果蝇关于眼色基因型是XrY，雌果蝇基因型是XRXr，产生Xr的配子的比例都是1/2，C正确；残翅白眼雌果蝇的基因型为bbXrXr，经减数分裂可以产生基因型为bXr的极体，D正确。
答案：B
4．解析：根据题意分析可知：某种植物的叶形性状受一对等位基因控制，遵循基因的分离定律。宽叶基因对窄叶基因为显性，所以可设宽叶的基因型为AA和Aa，窄叶的基因型为aa。植物的叶形性状受一对等位基因控制，将该植物群体中的窄叶植株(aa)与宽叶植株(A_)杂交，子一代中宽叶植株和窄叶植株的比值为5∶1，说明该植物群体中的宽叶植株为AA和Aa，比例为2∶1。因此，将亲本宽叶植株自交，F1中窄叶植株的概率为1/3×1/4＝1/12，则宽叶植株的概率为1－1/12＝11/12，因此宽叶植株和窄叶植株的比值为11∶1。
答案：D
5．解析：阔叶雄株(XAY)和杂合阔叶雌株(XAXa)杂交得子一代，子一代的基因型为1/4XAXA、1/4XAXa、1/4XAY、1/4XaY，子一代相互杂交，产生的雌配子类型及比例为＝3∶1，因带a基因的花粉有50%败育，故可育雄配子的类型及比例为XA∶ Xa∶Y＝2∶1∶4，理论上，子二代中雌株数∶雄株数＝[(3/4＋1/4)×(2/7＋1/7)]∶[(3/4＋1/4)×4/7]＝3∶4，A正确；子二代植株中，阔叶雌株所占的比例为3/4×(2/7＋1/7)＋1/4×2/7 ＝11/28，细叶雌株所占的比例为1/4×1/7＝1/28，理论上，子二代雌株中阔叶∶细叶＝11∶1，B错误；子二代雌株的基因型为1/2XAXA、5/12XAXa、1/12XaXa，则理论上，子二代雌株中A基因的频率∶a基因的频率＝ (1/2＋5/12×1/2)∶(5/12×1/2＋1/12)＝17∶7，C错误；子二代雄株的基因型为3/4XAY、1/4XaY，理论上，子二代雄株中A基因的频率∶a基因的频率＝(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)＝3∶1，D错误。
答案：A
6．解析：1号、2号个体正常，其女儿5号患有甲病，据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病，其儿子7号患有乙病，可判断乙病为隐性遗传病，甲、乙两种遗传病属于遗传方式不同的单基因遗传病，可判断乙病为伴X隐性遗传病。
Ⅱ5的甲病致病基因来自Ⅰ1和Ⅰ2，Ⅱ7的乙病致病基因来自Ⅰ1，A错误；Ⅱ5和Ⅱ9的都患甲病，其基因型为aa，因此Ⅰ3、Ⅰ4的基因型都为Aa，在图3中由Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ5的条带1和条带2特点，可以推测条带1、条带2分别表示A、a基因，再分析条带3和条带4的特点，Ⅰ4不患乙病，其基因型为XBY，推知条带3、条带4分别表示b、B基因。图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、b、B，B错误；3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、b、B，故Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是AAXbY或AaXbY、aaXBY、AAXBXB, C错误；可以通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防，D正确。
答案：D
7．解析：(1)自花传粉植物进行杂交实验时，应对母本在花未成熟前除去未成熟花的全部雄蕊，进行去雄处理，再套袋，套袋的目的是防止外来花粉的干扰。
(2)根据题中信息，F2中宽叶紫茎∶宽叶绿茎∶窄叶紫茎∶窄叶绿茎＝7∶3∶1∶1，已知该植株有一种基因组成的精子不能完成受精。宽叶紫茎和窄叶紫茎的比例下降，推测应是基因组成为aB的精子没有完成受精。再由题中的信息，两纯合亲本进行杂交实验，发现无论正交还是反交，得到的F1均为宽叶紫茎。说明这两个纯合亲本应该为宽叶紫茎(AABB)和窄叶绿茎(aabb)，不具受精能力的精子基因组成为aB。
(3)要设计实验验证不具有受精能力的精子基因组成的判断，应选择能够产生四种精子的个体作为父本，隐性性状的个体作为母本来进行杂交实验，即F1宽叶紫茎AaBb作父本，F2 中窄叶绿茎aabb作母本，若子代的表现型及比例为宽叶紫茎∶宽叶绿茎∶窄叶绿茎＝1∶1∶1，则说明aB的精子没有完成受精，后代中没有出现基因型为aaBb的窄叶紫茎个体。
答案：(1)母本 去雄 防止外来花粉的干扰
(2)宽叶紫茎和窄叶绿茎 aB
(3)F1宽叶紫茎作父本，F2中窄叶绿茎作母本 子代的表现型及比例为宽叶紫茎∶宽叶绿茎∶窄叶绿茎＝1∶1∶1
8．解析：由F2红眼性状只在雄果蝇出现可知，红眼性状与性别有关，说明B/b基因位于X染色体上。F2雌雄果蝇均出现白眼和紫眼，说明A/a基因位于常染色体上，两对基因自由组合。据题意：眼色色素产生必须有显性基因A，aa时眼色为白色；B存在时眼色为紫色，bb时眼色为红色。则P纯系白眼雌×红眼雄(AAXbY)，F1全为紫眼(A_XBX－、A_XBY)，说明P纯系白眼雌为aaXBXB。由此可知，F1为AaXBXb(紫眼雌)、AaXBY(紫眼雄)。
(1)摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究，把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来，利用假说－演绎法，证明了基因位于染色体上。(2)据分析可知，A基因位于常染色体上，B基因位于X染色体上。若要进一步验证这个推论，可在两个纯系中选用红眼雌果蝇(AAXbXb)和白眼雄果蝇(aaXBY)杂交，子代为AaXBXb(紫眼雌性)、AaXbY(红眼雄性)，即可证明。(3)据分析可知，F1中紫眼雌果蝇的基因型为AaXBXb，F1中紫眼雄果蝇的基因型为AaXBY，杂交后，F2中紫眼雌果蝇的基因型为A_XBX－，有2×2＝4种。(4)亲本纯系白眼雌果蝇为aaXBXB，若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生在减数第一次分裂后期(同源染色体未分离)或减数第二次分裂后期(姐妹染色单体未分离)，产生的异常卵细胞基因型为aXBXB或aO。亲本红眼雄果蝇(AAXbY)产生的精子为AXb和AY，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的受精卵主要类型有AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO。(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1，说明雄性个体有一半致死，雌性正常，致死效应与性别有关联，则可推测是b基因纯合致死，该对果蝇的雌性个体可能携带隐性致死基因，则该F2亲本为XBXb和XBY杂交，F3为：雌性1/2XBXB、1/2XBXb，雄性为XBY、XbY(致死)。若假设成立，继续对其后代进行杂交，后代为3XBXB、1XBXb、3XBY、1XbY(致死)，雌雄比为4∶3。
答案：(1)基因位于染色体上
(2)常 X 红眼雌性和白眼雄性
(3)AaXBXb 4
(4)减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO
(5)雌 4∶3
9．解析：按照基因分离定律分析，F2高秆∶矮秆应为3∶1，但由于高秆植株存活率是2/3，因此F2成熟植株中的高秆∶矮秆就为2∶1；同理，F2抗病∶易感病也应为3∶1，但由于易感病植株存活率是1/2，所以F2成熟植株中的抗病∶易感病就为6∶1，再根据自由组合定律分析，F2的表现型的种类是4种，比例为12∶6∶2∶1，B正确。
答案：B
10．解析：如果致病基因位于X染色体上，则此病为显性遗传病，因为若为隐性遗传病，则Ⅱ1应为患者，A错误；当致病基因位于常染色体上时，该病可能是显性遗传病也可能是隐性遗传病，因为无论显性还是隐性均能成立，B 错误；图中患病男、女数相同，也不能说明该病在男、女中的发病率相等，因为根据图示无法确定该病的致病基因是显性还是隐性以及所处的染色体位置，C错误；若致病基因位于X染色体上时，该家族每代都有患者，该病最可能为显性遗传病，伴X显性遗传病表现为女性患者多于男性，D正确。
答案：D
11．解析：图二分析：
若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为④、③，即两人均为纯合子，则其子女也必为纯合子，与图二①、②结果(均为杂合子)不符，因此若Ⅰ1的检测结果为④，Ⅰ2的检测结果不可能是③，A正确；若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为①、②，则③、④分别为Ⅱ3、Ⅱ4的检测结果(均为纯合子)，而由图一知Ⅱ3为患者，应该含基因R，故条带b表示基因R，条带a表示基因r，B正确；若Ⅰ1、Ⅰ2检测结果分别为①、③，由Ⅰ2患病，可知两者基因型分别为Rr、RR，即条带b表示基因R，C错误；若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为①、②，则Ⅰ1、Ⅰ2基因型均为Rr，再生一个患病孩子的概率为(3/4)/(1/2)＝3/8，D正确。
答案：C
12．解析：根据“卵子死亡”属于常染色体显性遗传病，含致病基因的卵子会出现萎缩、退化的现象，最终导致不育，推断其母亲只能提供不含有致病基因的卵细胞，故患者的致病基因只能来自父方，A错误；题图中PANX1通道的4个突变位点都是基因突变导致其控制合成的蛋白质发生了改变，因此与正常通道相比，差异主要是氨基酸的序列不同，B正确；根据该病的致病基因(PANX1基因)在男性个体中不表达，推断男性不会患病，C错误；“卵子死亡”是PANX1基因突变引起的PANX1通道异常激活，加速了卵子内部ATP的释放，卵子出现萎缩、退化的现象，因此PANX1通道异常是卵子死亡的直接原因，D错误。
答案：B
13．解析：(1)第③组亲代是短毛和长毛，子代只有短毛，说明短毛是显性性状，长毛是隐性性状，且亲代短毛的基因型是BB，长毛的基因型是bb，子代短毛的基因型均为Bb(或第④组亲代均为短毛，子代出现长毛，说明短毛是显性性状，长毛是隐性性状，且亲代短毛的基因型均为Bb，子代短毛的基因型是BB或Bb，长毛的基因型是bb)。(2)第④组亲代均为小色斑，子代出现纯有色，说明小色斑对纯有色为显性，即A2对A3为显性。第③组亲代是小色斑和大色斑杂交，子代表现型及比例为大色斑∶小色斑∶纯有色＝2∶1∶1，说明大色斑对小色斑为显性，大色斑对纯有色也为显性，结合第④组的分析可知第③组亲代小色斑的基因型是A2A3，大色斑的基因型是A1A3，F1小色斑的基因型是A2A3，只有一种基因型，纯有色的基因型是A3A3，也只有一种基因型，大色斑的基因型是A1A2和A1A3，有2种基因型；第①组亲代均为白色，子代中白色∶纯有色＝3∶1，说明白色是显性性状，纯有色是隐性性状，A基因对A3基因为显性，所以第②组的亲代白色的基因型是AA3，纯有色的基因型是A3A3，F1纯有色的基因型是A3A3，白色的基因型是AA3，F1中A3的基因频率为(2＋1)/(2×2)×100% ＝75%。(3)由(1)分析可知，第④组亲代的短毛基因型均为Bb，由(2)分析可知第④组亲代的毛色性状基因型均为A2A3，即第④组亲代的基因型均为A2A3Bb，两者杂交，F1的表现型及比例为小色斑短毛∶小色斑长毛∶纯有色短毛∶纯有色长毛＝9∶3∶3∶1，其中纯有色长毛占1/16＝6.25%，所以小色斑长毛占3/16＝18.75%。(4)由(2)分析可知，A1对A2为显性，即A2对A1为隐性；由第①组杂交结果分析可知，A对A3为显性；若要验证A对其他的复等位基因也是显性性状，利用上述实验中的个体进行杂交，则实验思路及预期结果为：以上述亲本中的白色个体与小色斑个体杂交，若F1中白色∶小色斑∶纯有色为2∶1∶1，则说明A对A2为显性；以上述亲本中的白色个体与大色斑个体杂交，若F1中白色∶大色斑∶纯有色为2∶1∶1，则说明A对A1为显性。
答案：(1)③或④ 短毛
(2)1 75%
(3)18.75%
(4)隐性 A3 以上述亲本中的白色个体与小色斑个体杂交，若F1中白色∶小色斑∶纯有色为2∶1∶1，则说明A对A2为显性；以上述亲本中的白色个体与大色斑个体杂交，若F1中白色∶大色斑∶纯有色为2∶1∶1，则说明A对A1为显性
14．解析：(1)若两对等位基因位于一对同源染色体上，基因在染色体上的分布有以下两种情况：①AB在一条染色体上，ab位于另一条染色体上；②Ab在一条染色体上，aB位于另一条染色体上。雌雄个体交配后代显性个体所占比例为3/4或1。(2)①雄性个体的性染色体组成为XY，只在X染色体上的基因没有等位基因，同时含有A和a、B和b的个体的性别一定为雌性。不管等位基因是在常染色体上，还是X染色体上，后代雌雄个体中的显性和隐性个体所占比例都是1∶1，与性别无关，无法判断基因在染色体上的位置。②若这两对等位基因位于X和Y染色体的同源区段上，雄性个体的所有基因组成为XABYab、XAbYaB、和XabYAB，分别与XabXab杂交，后代的表现存在差异；通过测交能确定待测雄性个体的基因组成。
答案：(1)两 3/4或1
(2)①雌 不能 因为不管等位基因是在常染色体上，还是X染色体上，后代的表现与性别无关
②XABYab、XAbYaB、XaBYAb和XabYAB 能
15．解析：(1)过程①的变异类型是基因突变，该变异具有普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性等特点。(2)过程②发生的变异会导致基因在染色体上的数量发生改变，其中常染色体上的基因数量减少，W染色体上的基因数量增多；基因B所在的染色体片段易位到Z染色体上，得到的突变体还不符合需要，因为雌雄蚕均含有Z染色体，则无法根据蚕卵颜色区分雌蚕和雄蚕，所以需要通过杂交，获得卵色为黑色的雌蚕丁，若卵色为白色，则不含W，为雄蚕。(3)让丁蚕与基因型为bbZZ(正常白色)的雄蚕杂交，去除黑色蚕卵(含W为雌蚕)，保留白色蚕卵(不含W，为雄蚕)。
答案：(1)基因突变 普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性
(2)数量 不符合 雌雄蚕均含有Z染色体，无法根据蚕卵颜色区分雌蚕和雄蚕
(3)让丁蚕与基因型为bbZZ(正常白色)的雄蚕杂交，去除黑色蚕卵，保留白色蚕卵
16．解析：一只红眼灰体雌果蝇与一只白眼灰体雄果蝇交配，F1雄果蝇中，约有1/8为白眼黑檀体(bbXrY)，因此亲本基因型为红眼灰体雌果蝇(BbXRXr)×白眼灰体雄果蝇(BbXrY)。
(1)灰体(B)和黑檀体(b)位于Ⅱ号染色体，红眼(R)和白眼(r)位于X染色体，两对等位基因位于两对染色体上，因此果蝇的体色和眼色符合孟德尔的基因的分离定律和自由组合定律；摩尔根通过运用假说—演绎法(发现问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论)，证实了白眼基因在X染色体上。
(2)据以上分析，亲本中的雄果蝇的基因型为BbXrY，雌果蝇的基因型为BbXRXr；根据分离定律、自由组合定律推算，F1雌果蝇中有3/4B_、1/4bb，有1/2XRXr、1/2XrXr，因此F1中白眼灰体(B_XrXr)的概率为3/4×1/2＝3/8。
(3)F2中白眼黑檀体雄果蝇(bbXrY)产生配子(bXr、bY)时，形成的次级精母细胞的基因组成是bbXrXr或bbYY。
答案：(1)基因的分离定律和自由组合 假说—演绎
(2)BbXRXr 3/8 (3)bbXrXr或bbYY整合训练(十) 植物生命活动的调节
全员必做题
1.[2022·邯郸模拟]实验证实，用三碘苯甲酸(TIBA)处理的烟草幼苗，其叶片表皮毛(由叶片表皮的多个细胞组成的结构)细胞膜上的生长素运输蛋白(PIN)较对照组少，且表皮毛长度较对照组短。下列判断不合理的是( )
A．生长素能促进烟草叶片表皮毛的生长
B．TIBA可能是通过减少PIN的分布来抑制生长素的运输的
C．生长素在表皮毛基部合成后，可转移至尖端发挥作用
D．生长素在烟草叶片表皮毛的运输可能是主动运输
2．[2022·山西省临汾高三模拟]“引来繁华缀满枝，瓜熟蒂落也有时”是多种植物激素相互作用的结果。下列分析错误的是( )
A．高浓度的生长素促进细胞伸长，使植株长高
B.适当喷洒α 萘乙酸可延长“繁华缀满枝”的时间
C．适时打顶去心，可使植株多开花多结果
D．乙烯和脱落酸可协同调节“瓜熟蒂落”的过程
3．[2022·南京调研]如图表示植物体内赤霉素、细胞分裂素和脱落酸三者之间的合成关系。下列相关叙述错误的是( )
A．加强①②过程都有利于细胞伸长生长
B．促进②过程有利于延缓植物器官衰老
C．抑制①过程有利于某些矮生花卉的培育
D．加强③④过程有利于移栽植物的成活
4．[2022·广东华南师大附中三模]青稞被视为谷物中的佳品。研究人员分别用生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)处理青稞种子，一段时间后得到如下图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
A．上述实验中，各组青稞的根均可生长
B．IAA 促进青稞根生长的最适浓度约为6 μmol/L
C.GA3与ABA调节青稞根生长时表现为拮抗作用
D．该实验结果并未体现出 IAA 作用的两重性
5．[2022·湖北华中师大一附中模拟]在水稻的生长过程中，首先出现的是初生根，其生长时间很短，一般会在水稻发芽后一到两周内死亡，主要作用是固定幼苗，吸收营养物质供给幼苗早期生长发育，对幼苗的存活和形态建成至关重要。有研究者对其生长的调控机制进行了研究，得到了下图所示的实验结果。下列有关实验结果的分析和判断错误的是( )
注：ET表示乙烯，GA表示赤霉素，EIN2和EIL1是乙烯信号通路中的关键组分
A.在调节初生根的生长方面，赤霉素和乙烯作用效果相反
B．赤霉素和乙烯在代谢水平上可能存在相互作用
C.乙烯对初生根生长的调控是通过抑制赤霉素来实现的
D．赤霉素能够通过抑制乙烯的信号转导促进初生根的生长
6．[2022·济南市5月高考模拟考试]已知细胞分裂素(CK)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)调节种子萌发的机理如图所示，其中A、B、D、G均表示植物体内的基因，B基因表达会导致种子休眠。基因表达产物对相关基因产生一定的生理效应，图中“－”表示抑制。下列叙述错误的是( )
A．细胞分裂素可解除种子休眠，使种子进入萌发状态
B．赤霉素可能通过促进淀粉酶的合成，提高了种子内还原性糖的含量
C．脱落酸通过抑制B、G基因的表达来抑制种子萌发
D．在调节种子萌发过程中脱落酸和细胞分裂素的作用效果相反
7．[2022·安徽池州联考]生物学家利用豌豆作实验材料，将生长素(IAA)直接涂于侧芽，可使休眠的侧芽恢复生长状态。研究表明，IAA可通过控制细胞分裂素(CTK)的合成间接控制侧芽的生长，因此，有人把CTK称为控制侧芽生长的第二信使。研究还表明，生长素在运输过程中具有降低CTK合成的作用，从而限制CTK对侧芽的促进作用，进而抑制侧芽的生长(如图1)，表现为顶端优势。有学者认为侧芽顶端优势的解除过程如图2所示。回答下列问题：
(1)图1中生长素在幼茎中的运输方式是________，理由是____________________________________。
(2)异戊烯基转移酶(IPT)是催化CTK生物合成的酶，豌豆去顶之前检测不到IPT基因的表达，而去顶后该基因就表达，并伴随CTK在茎节处积累，说明IAA通过______________________________________，最终表现为顶端优势。
(3)研究表明无活性的侧芽没有生长素转运蛋白PIN1，这种蛋白可使生长素进行定向运输。图2顶端优势的解除是因为侧芽产生的CTK________(填“促进”或“抑制”)IAA合成，而引起生长素转运蛋白PIN1的表达；另外CTK通过________(填“促进”或“抑制”)IAA输出侧芽来活化侧芽，可知IAA和CTK对侧芽的生长具有________(填“拮抗”或“协同”)作用。
8．[2022·贵州贵阳模拟]植物的生长发育和适应环境的过程，是多种激素相互作用共同调节的过程。
(1)生长素是在植物的向光性研究中被发现的，生长素的化学本质是________，生长素的主要合成部位是___________________________________________________。
(2)研究发现，乙烯产生具有“自促作用”，即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生，因此这种乙烯合成的调节机制属于________调节。
(3)科学家研究发现紫外光可以抑制植物生长，使植株变矮，原因是紫外光提高了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，从而促进了生长素氧化为没有促进细胞伸长作用的3－亚甲基氧代吲哚。现提供生长状况相同的健壮小麦幼苗若干作为实验材料，请完成下列实验方案，以验证一定强度的紫外光可抑制植物生长且此效应与生长素的氧化有关。
步骤1：将小麦幼苗平均分为甲组和乙组。
步骤2：该实验的自变量是________，因此甲组给予适宜强度的可见光，乙组给予______________________________________。
步骤3：观察测定________和________。
预测实验结果：______________________________________________。
重点选做题
9.[2022·福建省莆田市高三教学质量检测]我国古代劳动人民积累了丰富的农业生产经验，至今仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用有直接关系的是( )
A．“种麦得时，无不善……早种则虫而有节；晚种则穗小而少实”(《氾胜之书》)
B．“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之……则根生”(《种艺必用》)
C．“桑眼动时……阔八步一行，行内相去四步一树，相对栽之”(《士农必用》)
D．“肥田之法，种绿豆最佳，小豆，红豆次之”(《齐民要术》)
10．[2022·湖北模拟]色木槭叶片颜色鲜艳，具有观赏价值，木材用途广泛，具有较高的经济价值，但是种子存在休眠现象。为探究不同浓度赤霉素对色木槭种子萌发的影响，研究小组分别用0、100、200、300、400、500 mg/L的赤霉素浸泡六组种子24 h，观察种子萌发情况，结果如图。下列相关分析正确的是( )
A．为减小实验误差，可在正式实验之前进行预实验
B．生产中赤霉素促进色木槭种子发芽的最适浓度一定是200 mg/L
C．用赤霉素处理其他植物种子时，作用结果与上图相同
D．种子休眠是色木槭在长期进化中形成的抵抗外界恶劣环境条件的能力
11．[2022·河南质检]如图为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素，只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中控制酶1或酶2的基因发生突变，会导致相应的生化反应受阻。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．酶2基因突变的豌豆植株较正常植株矮
B．对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20，该植株可恢复正常植株高度
C．用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽，该植株较正常植株高
D．对去顶芽的豌豆幼苗外施适宜浓度IAA，该植株茎内GA1的合成可恢复正常
12．[2022·贵州贵阳模拟]下列有关植物激素应用的叙述，正确的是( )
A．“瓜熟蒂落”的过程只有乙烯的调节
B．高浓度萘乙酸除去麦田中杂草的机理是杂草对其敏感度高
C．用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄
D．葵花开花期遇上长期阴雨天气，常采用喷施适宜浓度的生长素类似物来减少损失
13．[2022·湖南湘乡市第一中学一模]某校研究性学习小组开展了“绿萝产生的生长素促进植物插条生根”实验的探究，得到如下结果：
组别(以株为单位) 空白对照 组 绿萝水培液处理组
第1组(绿萝) 编号1 编号1′ 平均数 编号2 编号2′ 平均数
生根数(条) 23 29 26 37 34 35.5
根长(cm) 24 21.5 23 29.7 25.2 27.4
第2组(红掌) 编号A 编号A′ 平均数 编号B 编号B′ 平均数
生根数(条) 1 0 0.5 3 5 4
根长(cm) 0.8 0 0.4 1.2 1.58 1.4
第3组(富贵竹) 编号a 编号a′ 平均数 编号b 编号b′ 平均数
生根数(条) 2 5 3.5 7 5 6
根长(cm) 1.8 1.63 1.71 2.45 2.16 2.3
回答下列问题：
(1)绿萝体内合成生长素的主要部位是幼嫩的芽、叶等，在这些部位，经过一系列反应________可转变成生长素。
(2)在绿萝幼嫩的芽、叶中，生长素只能进行极性运输，在成熟组织中生长素可以通过________进行非极性运输。
(3)本实验的自变量是__________________________________________________。
(4)据表可得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)比较表格中实验组与空白对照组的根长数据，请推测根长的变化主要是____________(填“细胞分裂”或“细胞伸长”)的结果。如何用简便的方法验证你的推测呢？请简要写出实验思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．[2022·福建模拟]苜蓿是多年生草本植物，是当今世界上分布最广，栽培面积最大的牧草。苜蓿的秋眠性(寒冷条件下，某些品种会通过休眠来降低代谢强度，减缓生长速率，以度过逆境)是决定其合理引种和选择栽培地的首要指标。科研人员以苜蓿为实验材料进行了如下实验。
(1)现有甲、乙、丙三个品种，从中分别选择相同数量的________________________的苜蓿植株移植于花盆中。实验设置8 h/d(小时/天)、12 h/d、16 h/d光照处理，每个处理重复6组，其他条件相同且适宜，处理35天后测定相关指标。
(2)测定各组植株的株高，结果如表所示。
从表中数据可知，________日照条件适宜苜蓿生长；野外生长时，短日照往往伴随寒冷等不利条件，其中________品种最可能存活下来。
(3)测定各组植株光敏色素含量和不同激素的比值，结果如图1、图2所示。
①植物体中IAA和GA3(赤霉素)的主要作用是________细胞伸长，ABA(脱落酸)的主要作用是________细胞分裂。在一定范围内，图2中两对激素的比值较大时会________植物生长。
②结合上述实验结果推测，某些品种的苜蓿可以在短日照寒冷条件下生存的原因是光照作为信号被光敏色素捕捉，使光敏色素含量________，并影响了________________________________，进而使代谢强度________。
(4)上述实验的目的是通过研究____________________________________________，为苜蓿的合理引种与栽培提供理论指导。
整合训练(十)
1．解析：TIBA处理烟草幼苗，PIN减少，影响生长素分布，且使表皮毛长度变短，由此可推测生长素能促进表皮毛生长，A合理；生长素的极性运输为主动运输，需要载体蛋白；由题意可知，TIBA处理烟草幼苗，叶片表皮毛细胞膜上的生长素运输蛋白PIN减少，且表皮毛长度变短，由此可推测TIBA可能是通过减少PIN的分布来抑制生长素的主动运输的，B、D合理；由题干信息无法对生长素的合成部位作出可信的判断，C不合理。
答案：C
2．解析：生长素的生理作用具有两重性，因此高浓度的生长素抑制植株生长，A错误；α 萘乙酸是生长素类似物，具有和生长素类似的功能，一定浓度也可以防止落花落果，B正确；适时打顶去心，可以解除顶端优势现象，可使植株多开花多结果，C正确；乙烯能促进果实成熟，脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落，因此乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程，D正确。
答案：A
3．解析：赤霉素可促进细胞伸长，加强①过程有利于细胞伸长生长，细胞分裂素能够促进细胞分裂，加强②过程有利于细胞数目增多，A错误；促进②过程是促进细胞分裂素的合成，有利于延缓植物器官衰老，B正确；抑制①过程，赤霉素含量减少，有利于某些矮生花卉的培育，C正确；加强③④过程，可使脱落酸含量增加，脱落酸可使气孔关闭，进而使植物蒸腾作用减弱，有利于移栽植物的成活，D正确。
答案：A
4．解析：据图分析可知，处理青稞种子，各组青稞的根均可生长，A正确；图中IAA组的曲线中，促进青稞根生长的最适浓度约为6 μmol/L，B正确；由图分析，ABA抑制根的生长，而GA3促进根的生长，因此判断ABA与GA3对根的生长表现为拮抗作用，C正确；该实验结果中与对照组比较，有促进作用也有抑制作用，能够体现出IAA作用的两重性，D错误。
答案：D
5．解析：从图中可以看出，乙烯处理，初生根长度小于对照组，赤霉素处理，初生根长度大于对照组，二者的作用效果相反，A正确；从右图可以发现，乙烯信号通路中的关键组分过表达，赤霉素含量会降低，关键组分发生突变，赤霉素含量升高，因此可以推测乙烯可能会调控赤霉素的代谢，乙烯通过降低赤霉素的含量来抑制初生根的生长，B、C正确；赤霉素是否会抑制乙烯的信号转导过程，从图中数据无法作出判断，D错误。
答案：D
6．解析：分析题图可知，细胞分裂素(CK)可以刺激A基因的表达，从而抑制B基因的表达，B基因的表达产物抑制种子萌发，导致种子休眠；赤霉素(GA)抑制D基因表达，D基因的表达产物抑制G基因的表达，G基因的表达产物为淀粉酶，淀粉酶可提高种子内还原性糖的含量，促进萌发；脱落酸(ABA)可刺激B基因的表达，抑制G基因表达，进而抑制种子萌发；在调节种子萌发过程中，脱落酸抑制种子萌发，细胞分裂素促进种子萌发，两者作用效果相反。综上所述，A、B、D正确，C错误。
答案：C
7．解析：(1)生长素只能从植物的形态学上端往形态学下端运输，而不能反过来运输，称为极性运输。分析图1中幼叶以及芽的位置可以判断图中的上方为形态学上端，图中的下方为形态学下端，图1中生长素由上方向下方运输，即从形态学上端向形态学下端运输。(2)IPT是催化CTK生物合成的酶，豌豆去顶之前检测不到IPT基因的表达，去顶后该基因表达，并且CTK在茎节处积累，结合题干信息“生长素在运输过程中具有降低CTK合成的作用”可知，生长素在极性运输过程中会抑制IPT基因的表达，从而抑制CTK的合成，去顶后生长素合成减少，IPT基因表达，IPT促进CTK合成。(3)分析图2可以看出，CTK会促进IAA合成，从而使PIN1表达而促进生长素流产生，进而促使IAA输出侧芽，解除对侧芽的抑制。CTK能促进侧芽活化，生长素抑制侧芽活化，所以这两种激素对侧芽的生长起拮抗作用。
答案：(1)极性运输 生长素由形态学上端向形态学下端运输 (2)抑制CTK合成的关键酶(IPT)基因的表达来抑制豌豆茎节处CTK的合成 (3)促进 促进 拮抗
8．解析：(1)生长素的化学本质是吲哚乙酸，其主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。(2)正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化，乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生，因此这种乙烯合成的调节机制属于正反馈调节。(3)步骤2：根据题意，该实验的自变量是紫外光的有无，根据实验遵循的一般原则主要有：对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等，甲组作为对照组，应该给予适宜的可见光，乙组作为实验组，应该给予同等强度的可见光和一定强度的紫外光。步骤3：实验中应该观察甲组植株生长是否高于乙组，需要测量植物的株高，并测量甲、乙两组中3－亚甲基氧代吲哚的含量。预测实验结果：因为该实验是验证性实验，要符合“一定强度的紫外光可抑制植物生长且此效应与生长素的氧化有关”，因此实验结果为：与甲组相比较，乙组植株更矮，且3－亚甲基氧代吲哚含量更高。
答案：(1)吲哚乙酸 幼嫩的芽、叶和发育中的种子
(2)正反馈
(3)有无紫外光 同等强度的可见光和一定强度的紫外光 植物的株高 3－亚甲基氧代吲哚的含量 与甲组相比较，乙组植株更矮，且3－亚甲基氧代吲哚含量更高
9．解析：种麦的时节不宜过早和过晚，主要是与温度和光照影响麦子的生长有关，A错误；人的尿液中含有微量的生长素，用“小便浸之则根生”则是应用了生长素促进根生长的作用，B正确；种植桑树要求“阔八步一行，行内相去四步一树”，是反映了合理密植的原理，体现了植物对光照的利用率的问题，与植物激素无关，C错误；植物轮替种植，先种豆科植物是利用其固氮的作用增加土壤肥力，与植物激素无关，D错误。
答案：B
10．解析：在正式实验之前进行预实验的目的是为了确定合适的赤霉素浓度范围，而不是为了测试发芽率，A错误；浓度为200 mg/L的赤霉素是在此次实验中，促进色木槭种子发芽的较适宜浓度，但不一定是促进色木槭种子发芽的最适浓度，还需要在100 mg/L～300 mg/L范围内，再设置更细化的浓度梯度进行实验，得到最适浓度，B错误；根据图示结果，赤霉素对色木槭种子的发芽表现出低浓度促进，高浓度抑制，但对其他种子效果不能确定，C错误；种子休眠是色木槭在长期进化中形成的、躲避外界恶劣环境条件的能力，当环境好转时种子才能发芽，D正确。
答案：D
11．解析：由图可知，酶2可促进GA1→GA8、GA20→GA29的过程，酶2基因突变的豌豆植株中，GA1→GA8、GA20→GA29过程受阻，该豌豆植株中GA1含量升高，该植株较正常植株高，A错误；由题意可知，对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20，该幼苗仍不能合成GA1，该植株不会恢复正常植株高度，B错误；生长素极性运输抑制剂能抑制生长素由形态学上端向形态学下端运输，从而导致茎中缺少生长素，使豌豆幼苗茎内GA20→GA1过程受阻，豌豆幼苗中GA1较少，该植株较正常植株矮，C错误。
答案：D
12．解析：植物的生命活动是多种激素共同作用的结果，“瓜熟蒂落”不只有乙烯的调节，A错误；萘乙酸为生长素的类似物，利用其作用的两重性除去麦田中的杂草，是因为杂草对其敏感度高，B正确；用生长素类似物处理果实，得到的是无子果实，用秋水仙素才能使染色体加倍，C错误；葵花开花期遇上长期阴雨天气，喷施适宜浓度的生长素类似物不能减少损失，D错误。
答案：B
13．解析：(1)生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸经过一系列的反应可转变成生长素。(2)生长素的运输包括极性运输、非极性运输和横向运输，在成熟组织中生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。(3)本实验的自变量有植物种类(绿萝、红掌、富贵竹)、是否加入绿萝水培液(是否含有生长素)，因变量有生根条数和根长。(4)据表结果可知，绿萝水培液处理后植物的生根数较多，根长较长，绿萝水培液处理绿萝效果更好，对红掌、富贵竹的效果稍差。因此绿萝产生的生长素对同种或异种的植物(绿萝、红掌、富贵竹)能起到不同程度的促进生根作用。(5)生长素主要通过促进细胞伸长，促进根尖生长。生长素能促使细胞伸长，导致细胞体积增大，细胞分裂素促使细胞数目增多，因此通过取实验组和空白对照组的同种植物的根尖来制作切片，用显微镜观察并比较相同区域细胞的(数目和)大小，可以验证推测。
答案：(1)色氨酸 (2)韧皮部
(3)植物种类(绿萝、红掌、富贵竹)、是否加入绿萝水培液
(4)绿萝产生的生长素对同种或异种的植物(绿萝、红掌、富贵竹)能起到不同程度的促进生根作用
(5)细胞伸长 取实验组和空白对照组的同种植物的根尖来制作切片，用显微镜观察并比较相同区域细胞的(数目和)大小
14．解析：(1)由于题述实验的自变量有两个：分别是苜蓿品种和每天光照处理时间，所以为了不影响实验结果，应选择状态良好、长势相同的苜蓿植株。(2)从表中数据可知，光照时间为16 h/d时，苜蓿株高最大；根据题干信息“寒冷条件下，某些品种会通过休眠来降低代谢强度，减缓生长速率，以度过逆境”，短日照(8 h/d)下植株越矮越容易度过不利条件，所以品种甲最可能存活下来。(3)①植物体中IAA和GA3(赤霉素)的主要作用是促进细胞伸长，ABA(脱落酸)的主要作用是抑制细胞分裂。根据表中的数据，光照时间为16 h/d时苜蓿株高最大，再结合图2中，日照条件为16 h/d时对应的两对激素的比值较大，由此说明两对激素的比值较大时会促进植株生长。②由图1与图2可知，随着光照时间延长，光敏色素减少，IAA与ABA、GA3与ABA的比值均升高，推测光敏色素可以影响IAA与ABA、GA3与ABA的比值；结合图1可知，短日照时光敏色素含量较高，植株相对较矮，因此可推测，光照作为信号被光敏色素捕捉，使光敏色素含量增加，进而使代谢强度降低。(4)题述实验研究的是光照时间(日照时间长短)对三个不同品种苜蓿生长的影响及其机理。
答案：(1)状态良好、长势相同 (2)16 h/d 甲 (3)促进 抑制 促进 增加 IAA与ABA、GA3与ABA的比值 降低 (4)光照时间(日照时间长短)对三个不同品种苜蓿生长的影响及其机理整合训练(十三) 种群和群落
全员必做题
1.[2022·福建省龙岩第一中学一模]“几处早莺争暖树，谁家新燕啄春泥。乱花渐欲迷人眼，浅草才能没马蹄。”把刚刚披上春天外衣的西湖描绘得生意盎然，恰到好处。下列相关分析错误的是( )
A．黄莺聚集在树干上，后又成群飞起，体现了群落集群分布的空间特征
B．春天日照时间变长，燕子求偶、筑巢，体现了种群繁衍离不开信息传递
C．调查某花的种群密度时，样方数量越多，统计的结果越接近真实值
D．马蹄踩到之处杂草的分布和种类不同于周边，体现了人类活动对群落演替的影响
2．[2022·广东梅州一模]某森林曾被开垦用于种植农作物，后因产量不高而弃耕，若干年后又恢复到森林。下列关于该演替的叙述，错误的是( )
A．该演替属于次生演替
B．演替过程中群落结构不变
C．人为因素引发了该演替
D．弃耕地中有种子等繁殖体
3．[2022·天津红桥一模]图1、图2为种群数量变化的相关曲线。下列叙述正确的是( )
A.若食物充足，则种群数量增长曲线一定为图1中的曲线Ⅰ
B．若图1中的曲线Ⅱ变为曲线Ⅲ，说明种群的生存环境变得恶劣
C．图2中A、B、C、D四点的种群年龄组成为增长型的只有A、B点
D．图2中D点时，种群数量不再随着环境的变化而变化
4．[2022·南京调研]历史上，塞罕坝曾水草丰茂、禽兽繁集，后来由于开围放垦等，美丽的高岭变成了人迹罕至的茫茫荒原。半个多世纪以来，塞罕坝人克服了重重困难，在塞北高原上营造起万顷林海，创造了荒原变林海的奇迹，用实际行动诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念。下列叙述正确的是( )
A．塞罕坝林场所有的植物和动物构成了一个群落
B．在这半个多世纪里，塞罕坝林场发生了初生演替
C．塞罕坝林场曾濒临崩溃说明生态系统的自我调节能力有限
D．人类活动会影响林场群落演替的速度，但不能改变演替的方向
5．[2022·重庆名校联考]黄猄蚁是聚果榕上常见的蚂蚁种类，能捕食在榕果上产卵的寄生榕小蜂。传粉榕小蜂进入榕树的榕果内产卵繁殖并专一性地帮助聚果榕传粉。若寄生榕小蜂先进入榕果产卵，该榕果常常会脱落，若寄生榕小蜂在传粉榕小蜂之后进入榕果产卵，榕果会分泌特殊代谢物，导致这两种榕小蜂幼体的发育均受到影响。以下分析正确的是( )
A．传粉榕小蜂与寄生榕小蜂之间存在竞争关系，二者的竞争会导致该系统崩溃
B．黄猄蚁与聚果榕是捕食关系，二者之间存在能量流动
C．传粉榕小蜂与寄生榕小蜂的数量不会呈周期性波动，二者都是异养生物
D．两种榕小蜂、黄猄蚁、聚果榕之间协同进化
6．[2022·成都七中二模]土壤中重金属污染和农药残留影响茶叶品质。科研小组对某重金属污染地区的单作茶园生态系统(种植单一品种茶树)进行了调查研究，并对其实施了植物修复技术。植物修复通过禾本科、豆科等超积累植物从被污染环境中吸收重金属，并将其转移、贮存到地上部分(超积累植物地上部分对重金属贮存量比普通植物高10倍以上)，从而降低环境中重金属浓度，达到修复的目的。请回答下列问题：
(1)茶园生态系统不同地段分布有不同的生物类群，体现了群落的________结构。单作茶园生态系统中经常爆发病虫害，主要是该生态系统________能力较低。
(2)科研小组选择适宜的大豆进行茶、豆间作，发现茶园土壤中镉等重金属浓度明显下降，且土壤肥力明显提升，其原因有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)蜘蛛在茶园生态系统中发挥着重要作用。在不同类型的茶园中对蜘蛛的相关指数进行了调查，得到下表数据(有机茶园不喷洒除草剂，每年采茶1次；无公害茶园每年喷洒除草剂2次，采茶4次；普通茶园每年喷洒除草剂2次，采茶6次)
项目 有机茶园 无公害茶园 普通茶园
个体数 1615 982 601
物种数 57 48 34
丰富度指数 7.72 6.83 5.22
①区别三种茶园中生物群落的重要特征是________。
②根据上表结果可知，有机茶园中蜘蛛的________________________________显著多于其他两种茶园，使得害虫数量明显降低。
③普通茶园中蜘蛛的丰富度指数最低的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．[2022·福建省龙岩第一中学模拟预测]近年来东方苔原豆雁和白额雁在中国升金湖越冬的数量均有所增加，两物种均广泛利用苔草滩涂，在苔草滩上的空间分布以及食性都显示出相当大的重叠，白额雁表现为白天觅食，且单一利用苔草滩，几乎不在其他栖息地觅食。体型较大、食性更广的豆雁则有更多的选择。白额雁的喙部较为短小，啄食率更高，可以更好地取食更矮的苔草，啄食长度更短的叶片。如果苔草持续被白额雁反复啃食，使其长时间维持在较低的高度，而不适合被豆雁取食。调查发现在食物短缺的越冬中期，豆雁会取食浅水中的菱角果实，并且出现白天睡觉，晚上觅食的行为。
(1)近年来，虽然升金湖的环境保护工作落实到位，但是两种雁群的数量仍旧停止增加的原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)我们在调查两种雁群种群密度时，可选用的方法为________________。某研究小组对一公顷范围内的豆雁进行调查，第一次捕获并标记95只，第二次捕获38只，其中标记的豆雁为7只，标志物不影响豆雁的生存活动，但经调查发现第一次标记的豆雁在重捕前有8只由于竞争等因素死亡。该小组能否获得该地区豆雁的种群密度？________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当食物资源有限时，可能存在两种种间竞争方式，一种是利用性竞争，即由于竞争物种一方数量增多，引起食物资源枯竭，从而剥夺另一物种的食物资源，物种间不存在直接干涉；另一种是干扰性竞争，即一个物种觅食是通过斗争行为直接干涉另一物种的觅食，以降低其取食效率。根据以上内容可判断，白额雁和豆雁之间的竞争方式为____________。虽然两种雁群之间存在竞争，但是仍占据着相对稳定的生态位，可以充分利用环境资源，这是群落中________________________共同进化的结果。
8．[原创题]飞机草是一种喜阳不耐阴的杂草，具有较强的繁殖能力，能够迅速排挤本地种，形成大面积的单优群落，造成生态系统极度退化，被视为世界上严重的外来入侵物种之一。下图甲、乙分别为不同修复年份飞机草盖度(植物地上部分垂直投影的面积占样地面积的比率)和物种丰富度变化图(图CK为对照，a为年)。回答下列问题：
甲
乙
(1)图甲中，修复初期飞机草种群大量繁殖成为该群落的________。
(2)图乙中，草本植物物种丰富度的变化可描述为______________________________。由于人工替代种植，修复3a后灌木物种丰富度显著增加，这说明人类活动能够________________________。
(3)选择具有强大竞争优势或通过根分泌有机化合物的物种抑制外来入侵物种生长，是利用了________(填“种间”或“种内”)竞争的关系；高生态空间位置的本地物种逐渐削弱或替代低生态空间的飞机草的过程属于________。
(4)综合分析甲、乙两图可知，飞机草被抑制的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
9.[2022·青海海东市第一中学一模]群落是指生态系统中有生命的部分，组成群落的各种生物种群是按一定规律组合在一起的，并且在不断发生着变化。下列有关叙述正确的是( )
A．种群K值的大小主要取决于生物自身的繁殖能力
B．一片草场只有在演替为森林群落之后才具有垂直结构
C．演替的总趋势一般是物种丰富度的增大和群落稳定性的提高
D．只有群落的结构受到干扰或破坏时，才会发生群落的演替
10．[2022·内蒙古海拉尔第二中学模拟预测]物种多样性受多种因素的影响。1856年起生态学家将一块草地平均分成两块，对照组地块不施肥，实验组地块适量施肥，草地群落物种多样性相对值随时间变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A．多种多样的生物作为旅游观光资源体现了生物多样性的间接价值
B．实验组地块中害虫的数量更容易发生大的波动
C．草地施肥之后若再停止施肥，一段时间后会发生群落的初生演替
D．实验组物种多样性显著降低是由于施肥造成植物总光合速率降低所致
11．[2022·湖北模拟预测]20世纪90年代，野生狼群重现可可西里自然保护区，研究人员连续20年对其数量进行跟踪调查，结果如图。下列有关叙述错误的是( )
A．调查狼的种群数量可采用逐个计数法
B．第1～5年该动物种群数量呈“J”型增长
C．第5年后种群数量开始下降，第15年数量最少
D．若环境条件改善，则第20年后的λ值可能大于1
12．[2022·四川成都七中模拟预测]群落结构在其前期形成过程中，生物因素起着重要作用，其中作用最大的是竞争和捕食。回答下列问题：
(1)生态位是指一个种群在生态系统中，在时间和空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。群落中的竞争出现在生态位比较________(填“近”或“远”)的种群之间，原因是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)捕食者可分为泛化种(可吃多种类型的食物且数量多的生物往往被捕食的概率更大)和特化种(仅摄取一种类型的食物)。对于泛化种来说，捕食通常可以促进物种多样性的提高，原因是________________________________________________________________________。对于特化种来说，根据被选食的物种是优势种还是劣势种而有所不同，如果被选择的是____________，则捕食能提高物种多样性，反之，物种多样性会呈现下降趋势。
(3)群落中负反馈调节的实例比比皆是，是维持生态系统稳定性的关键。提高生态系统的稳定性，一方面要控制人类对生态系统的干扰程度，另一方面对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的______________投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
13．[原创题]下图甲表示青城山中华蟾蜍种群出生率和死亡率的大小关系，图乙表示中华蟾蜍一段时间内种群增长速率变化的曲线。回答下列问题：
(1)根据图甲分析，青城山中华蟾蜍年龄组成的类型属于________。判断依据是________________________________。
(2)根据图乙分析，在a～c时间内，青城山中华蟾蜍种群数量增长曲线呈________型。若在某个时间，中华蟾蜍种群数量达到K值(环境容纳量)，该数值的含义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该数值在图乙中对应的时间点是______，据此推测，在b时种群的数量约为________。
(3)研究人员利用标志重捕法调查青城山中华蟾蜍的数量。在某一范围内，第一次捕获并标记40只中华蟾蜍，第二次捕获30只中华蟾蜍，其中有标记的中华蟾蜍有10只，在该调查范围内中华蟾蜍的种群数量约为________只。若在调查过程中部分中华蟾蜍的标志物脱落，则会导致种群数量的估算结果________(填“偏大”或“偏小”)。
整合训练(十三)
1．解析：黄莺成群飞起的现象，体现了种群集群分布的空间特征，A错误；春天日照时间变长，引起燕子求偶、筑巢，体现了光照等物理信息对种群繁衍的影响，B正确；调查种群密度时，样方数越多，结果越接近真实值，但花费时间和精力越多，C正确；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，D正确。
答案：A
2．解析：弃耕地中土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，在此基础上进行的演替属于次生演替，A、D正确；由“某森林曾被开垦用于种植农作物，后因产量不高而弃耕，若干年后又恢复到森林。”可知，该演替是人为因素引发的，C正确；弃耕地演替为森林的过程中，群落的物种多样性会增加，群落中的食物链增加，群落的结构逐渐复杂，B错误。
答案：B
3．解析：图1中曲线Ⅰ为种群增长的“J”型曲线，“J”型曲线是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想状态下的种群增长曲线，A错误；分析图1，曲线Ⅱ的K值较曲线Ⅲ大，若曲线Ⅱ变为曲线Ⅲ，K值变小，说明种群的生存环境变得恶劣，如天敌侵害或环境恶化等，B正确；图2中A、B、C三点的种群增长速率均大于0，该种群的数量一直在增长(C点后也在增长，D点后趋于稳定)，故A、B、C三点的种群年龄组成均为增长型，C错误；图2中D点时，种群增长速率为0，该条件下种群数量趋于稳定，若改变环境条件，种群数量会发生变化，D错误。
答案：B
4．解析：生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，群落中包括动物、植物、微生物等，A错误；原有的土壤条件基本保留，还保留了植物的种子或其他繁殖体，故在这半个多世纪里，塞罕坝林场发生的演替属于次生演替，B错误；生态系统的自我调节能力是有限的，当外界干扰困素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，C正确；塞罕坝林场群落的演替说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向，D错误。
答案：C
5．解析：传粉榕小蜂与寄生榕小蜂之间存在竞争关系，但二者的竞争不会导致该系统崩溃，A错误；黄猄蚁与寄生榕小蜂之间是捕食关系，黄猄蚁与聚果榕之间不存在捕食关系，二者之间没有能量流动，B错误；传粉榕小蜂与寄生榕小蜂之间为竞争关系，二者的数量可呈周期性波动，C错误；生物的协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，两种榕小蜂、黄猄蚁、聚果榕之间协同进化，D正确。
答案：D
6．解析：(1)由于地形起伏的变化，在不同地段分布有不同的生物种群，这体现了群落的水平结构。茶园生态系统不同地段分布有不同的生物类群，这体现的是群落的水平结构。单作茶园生态系统中经常爆发病虫害，主要是该生态系统中物种数量少，营养结构简单，自我调节能力较低导致的。(2)科研小组选择适宜的大豆进行茶、豆间作，由于大豆吸收了重金属，因此重金属的浓度明显下降，大豆与根瘤菌是互利共生关系，而根瘤菌能固氮，因而会使土壤肥力增加。(3)①群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。②根据表中结果可知，有机茶园中蜘蛛的丰富度指数、物种数和个体数均显著多于其他两种茶园，即群落丰富度提高，自我调节能力增强，因而使得害虫数量明显降低。③普通茶园中蜘蛛的丰富度指数最低的原因可能是喷洒除草剂不利于蜘蛛的生长繁殖，且频繁采茶改变了茶园为蜘蛛提供的食物和栖息环境，因而导致丰富度指数下降。
答案：(1)水平 自我调节
(2)大豆吸收了重金属，而根瘤菌固氮增加了土壤肥力
(3)①物种组成 ②个体数和物种数、丰富度指数 ③喷洒除草剂不利于蜘蛛的生长繁殖，频繁采茶改变了茶园为蜘蛛提供的食物和栖息环境
7．解析：(1)环境容纳量是指在自然条件下，在有限的环境资源条件下，能够达到的最大种群密度。因此虽然升金湖的环境保护工作落实到位，但是两种雁群的数量仍旧停止增加，因为种群数量可能已经达到其环境容纳量。(2)调查两种雁群种群密度时，可选用的方法为标志重捕法。该方法适用于活动能力强，活动范围较大的动物种群；该小组不能获得该地区豆雁的种群密度，因为该时间段内豆雁由于竞争等因素死亡较多，种群数量极不稳定，利用标志重捕法估算的种群数量偏差较大。(3)由题意可知，苔草是白额雁和豆雁的共同食物来源，且白额雁专一取食苔草，苔草持续被白额雁反复啃食，使其长时间维持在较低的高度，而不适合被豆雁取食，将导致豆雁种群数量因缺乏食物而减少，二者之间的竞争方式符合利用性竞争；两种雁群之间存在竞争，但是仍占据着相对稳定的生态位，可以充分利用环境资源，如豆雁会取食浅水中的菱角果实，同时昼伏夜行，这是群落中不同物种之间、生物与无机环境之间共同进化的结果。
答案：(1)种群数量已经达到其环境容纳量
(2)标志重捕法 不能 因为该时间段内豆雁种群数量不稳定
(3)利用性竞争 不同物种之间、生物与无机环境之间
8．解析：图甲：随修复年份的增加，飞机草盖度逐渐降低，说明生态系统在修复。图乙：修复年份初期，只有草本；修复后3年，有灌木出现，草本丰富度指数增加；修复后5年，灌木的丰富度指数上升，草本丰富度下降，其可能原因是飞机草被抑制；修复后10年，灌木物种丰富度指数上升，且出现乔木，此时草本丰富度指数也上升，可推测飞机草被抑制后，本地草本丰富度因此提高。
答案：(1)优势种
(2)先升高后降低再增加 改变群落演替的速度和方向
(3)种间 群落演替
(4)灌木与乔木比飞机草高，在垂直方向上可更好地利用阳光，使飞机草受阳光照射的面积变小
9．解析：K值大小主要取决于食物多少、空间大小、有无天敌等环境条件，A错误；一片草场本身就具有垂直结构，B错误；演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，演替的总趋势一般是物种丰富度的增大和群落稳定性的提高，C正确；生物群落的演替是群落内部因素与外界环境因素综合作用的结果，而不是群落的结构受到干扰或破坏时，才会发生群落的演替，D错误。
答案：C
10．解析：旅游观光用途为生物多样性的直接价值，间接价值是生态价值，A错误；生态系统的抵抗力稳定性与物种多样性呈正相关，实验组地块中物种多样性明显下降，会造成抵抗力稳定性下降，更容易发生虫害，害虫的数量更容易发生大的波动，B正确；施肥造成物种多样性降低，若停止施肥，环境又发生了变化，但土壤条件等没有破坏，多种生物都还存在，会发生群落的次生演替，C错误；适量施肥造成土地肥沃，植物的生长总体会更良好，物种多样性降低是因为环境改变，使得很多植物以及与这些植物有密切关系的动物不适应环境而减少，D错误。
答案：B
11．解析：依题意，狼为大型动物，可采用逐个计数法调查其种群数量，A正确；第1～5年狼的λ值大于1，且为定值，说明种群数量呈“J”型增长，B正确；第5～10年，种群的λ值下降，但仍然大于1，说明种群数量继续增加，第10年后种群数量开始下降，10～20年λ＜1，种群数量持续减少，到第20年种群数量最少，C错误；若环境条件改善，则种群数量会增加，第20年后的λ值可能大于1，D正确。
答案：C
12．解析：(1)生态位是指一个种群在生态系统中，在时间和空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用，竞争是不同物种之间相互争夺资源和空间时产生的竞争作用，生态位越近的种群对资源和空间的需求相同点越多，它们之间的竞争就越剧烈。(2)泛化种可以吃多种类型的食物，数量多的食物往往被吃掉的更多，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，从而使物种多样性增加。对于特化种来说，吃掉更多竞争力强的种群，可以使其他种群获得更多的资源，使物种多样性提高，如果被选择的是优势种，则捕食能提高物种多样性，反之，物种多样性会呈现下降趋势。(3)提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
答案：(1)近 生态位较近的种群对资源和空间的需求相同点更多
(2)这样会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间 优势种
(3)物质和能量
13．解析：(1)根据图甲分析可知，因出生率一直大于死亡率且保持不变，种群数量不断增大，故年龄组成的类型属于增长型。(2)根据图乙分析可知，中华蟾蜍种群在a～c内，种群数量增长曲线呈“S”型。种群的K值即环境容纳量，K值的含义是在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。在图乙中对应的时间点c时为K值，据此推测，在b时种群的增长速率最大，此时种群数量约为K/2。(3)根据标志重捕法，在一定范围内，第一次捕获并标记40只中华蟾蜍，第二次捕获30只，其中有标记的有10只，该种群数量是40×30÷10＝120只。标志重捕法计算公式为种群中个体数∶第一次捕获并标记的总数＝第二次重捕总数∶重捕中被标记的个体数。若部分标志物脱落，则会导致第二次捕获中被标记的个数数目偏低，进而引起种群密度估算结果偏大。
答案：(1)增长型 出生率一直大于死亡率，种群数量不断增大
(2)“S” 在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量 c K/2 (3)120 偏大
