江苏省基地大联考2023-2024学年高三上学期第一次质量监测生物学试题（原卷版+解析版）
文档属性
| 名称 | 江苏省基地大联考2023-2024学年高三上学期第一次质量监测生物学试题（原卷版+解析版） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-18 09:09:23 | ||
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文档简介
江苏省基地大联考2023-2024学年高三上学期第一次质量监测
生物试卷
（满分 100 分，考试时间 75 分钟。）
一、单项选择题：本部分包括14 题，每题2 分，共计28 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是（ ）
A. ADP 和 DNA 都含有腺苷，组成元素相同
B. 脂质有组成生物膜、调节代谢和储存能量等功能
C. 淀粉、蛋白质和甘油三酯等都是生物大分子
D. 构成血红蛋白某些氨基酸中含有 S、Fe 等元素
2. 下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是（ ）
A. 核孔是具有选择性的核质交换通道
B. 内质网是蛋白质合成、加工场所和运输通道
C. 肾上腺皮质细胞中富含内质网，有利于醛固酮的合成
D. 胰岛 B 细胞中富含高尔基体，有利于胰岛素的合成、分泌
3. 甲状腺滤泡细胞内的 I –浓度是血浆中 I –浓度的 30 倍，血浆中 I –进入滤泡上皮细胞由钠碘同向转运体（NIS）介导，如图所示。哇巴因能抑制细胞膜上钠钾泵的活性，相关叙述错误的是（ ）
A. NIS 运输 I-与其运输 Na+的方式不同
B. 钠钾泵运输 Na+和 K+时，空间结构会发生改变
C. 哇巴因可抑制钠钾泵的功能，从而直接影响 I-的转运
D. 呼吸作用减弱会同时影响 K+和 I-进入滤泡上皮细胞
4. 为高效分离高质量的椪柑原生质体，科研人员采用组合酶液Ⅰ（2%纤维素酶 R+2%离析酶）与组合酶液Ⅱ（2%纤维素酶 W+2%离析酶）进行实验，实验过程中加入适量的甘露醇。结果如图，其中活性氧会影响原生质体的再生。相关叙述错误的是（ ）
A. 两实验中温度、pH、酶解时间必须相同
B. 纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能
C. 加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用
D. 使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好
5. 下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是（ ）
A. 原癌基因突变或过量表达，可引起细胞癌变
B. 不同种细胞寿命的长短与其能否分裂有直接关联
C. 细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
D. 端粒学说认为端粒内侧正常基因的 DNA 序列受损引起细胞衰老
6. 下列关于内环境稳态调节的叙述，正确的是（ ）
A. 人体甲状腺激素、肾上腺素分泌过多可能会导致低体温症
B. 血糖浓度、胰高血糖素、神经递质均可影响胰岛 B 细胞分泌胰岛素
C. 神经细胞膜两侧 Na+浓度差的大小不影响兴奋在神经纤维上的传导
D. 甲流病人高烧期间呼吸急促、心跳加快，其副交感神经一直处于亢奋状态
7. 下图是显微镜下观察到的马蛔虫（2N=4）受精卵部分分裂图，相关叙述正确的是（ ）
A. 马蛔虫受精卵中染色体少，有利于观察有丝分裂
B. a 细胞中含有 4 对同源染色体、8 个 DNA 分子
C. b 细胞中全部染色体的着丝粒排列到细胞板中央
D. 视野中能持续观察到细胞经历 b→a→c 的变化
8. 恐惧、失血、创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素（ADH）分泌异常增多，进而引起细胞外液渗透压降低，水分过多，超过肾的调节能力并产生一系列症状，该现象称为水中毒。相关叙述错误的是（ ）
A. 恐惧、失血等应激刺激可能刺激垂体释放更多的 ADH
B. 恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮
C. ADH 异常增多，可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量减少
D. 利用药物抑制 ADH 与其受体结合，有利于缓解患者水中毒症状
9. 植物的顶端优势受多种植物激素的共同调控。研究发现，蔗糖也能作为信号分子调控植物的顶端优势，其作用机制如图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 独角金内酯和蔗糖在调控侧芽生长过程中相抗衡
B. 据图推测，休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低
C. 细胞分裂素与生长素含量的比值较高时有利于侧芽生长
D. 对休眠的侧芽施加适宜浓度的α-萘乙酸可解除顶端优势
10. 下列关于种群密度和群落丰富度调查方法的叙述，错误的是（ ）
A. 黑光灯诱捕法可用于调查趋光性昆虫的物种丰富度
B. 粪便 DNA 标记法基于个体遗传信息的特异性开展，结果更准确可信
C. 若调查对象为大型濒危植物，则不宜选用样方法，应采用逐个计数法
D. 若动物对捕捉器产生了记忆，则标记重捕法调查其种群密度所得结果会偏小
11. 传统发酵技术通常是家庭式或作坊式的，可以用于腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等的加工。相关叙述正确的是（ ）
A. 传统发酵技术制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
B. 制作果酒时，挑选新鲜葡萄，去除枝梗后用清水冲洗再榨汁
C. 泡菜坛内有时会长一层白膜，是由产膜乳酸菌繁殖形成的
D. 通过传统发酵技术也可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
12. 下列有关纯培养酵母菌实验的叙述，正确的是（ ）
A. 配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞并用皮筋扎紧后，放入高压灭菌锅中灭菌
B. 灭菌后的培养基在酒精灯火焰附近倒入培养皿，待冷却 5～10s 后将培养皿倒置
C. 通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面
D. 划线完成后，待菌液被培养基吸收，将平板倒置于适宜条件下培养，观察并计数
13. 下列关于 DNA 的粗提取和 DNA 片段的扩增及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. 新鲜的洋葱、鸡血、猪肝等均可作为 DNA 粗提取的实验材料
B. 在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA
C. PCR 实验中使用枪头、蒸馏水和移液器等在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌
D. PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm后，电泳、观察
14. 在生物学实验中，操作不规范会导致出现异常结果。下列对应关系错误的是（ ）
选项 实验名称 部分操作步骤 实验结果
A 探究培养液中酵母
菌种群数量变化 先向计数室内滴加培养液，再
盖盖玻片 酵母菌计数结果偏大
B 菊花的组织培养 将消过毒的幼嫩菊花茎段倒着
插入诱导愈伤组织的培养基 茎段形态学上端和下端
生根都很少甚至不生根
C 观察根尖分生区细
胞的有丝分裂 取紫色洋葱外表皮细胞在显微
镜下观察 无法观察到染色体
D 研究土壤中小动物
类群的丰富度 自制吸虫器，在吸气玻管的一
侧用塑料膜扎紧 吸虫器可以采集到更多
微型土壤动物
A. A B. B C. C D. D
二、多项选择题：本部分包括4 题，每题 3 分，共计12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3 分，选对但不全的得1 分，错选或不答的得0 分。
15. 神经胶质细胞中的葡萄糖分解成丙酮酸后，一方面在 Rheb 蛋白的作用下，促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能；另一方面，丙酮酸转变成乳酸，乳酸经 MTC（乳酸转运载体）运输进入神经元内的线粒体进行分解。两种细胞代谢过程如图，叙述正确的是（ ）
A. 乳酸可作为神经元的能源物质
B. 自由基累积会破坏细胞内的生物分子
C. 增强 MTC 活性可以导致神经元损伤
D. 降低 Rheb 蛋白活性会减少神经元损伤
16. 为筛选用于修复镉（Cd）污染水体的沉水植物，研究人员对本地 4 种常见沉水植物的 Cd 耐受性和富集能力进行测试，结果如下（半数抑制浓度是指半数植物生长受抑制时的培养液 Cd 浓度）。相关叙述正确的是（ ）
沉水植物 半数抑制浓度(mg·L-1)
黑 藻 0.51
狐尾藻 0.81
金鱼藻 0.03
菹 草 0.12
A. 沉水植物可为水生生物提供 O2、食物和栖息场所，是生态系统最基本成分
B. 选择本地沉水植物作为生态治理候选植物，体现了生态工程建设应遵循整体原理
C. 狐尾藻对 Cd 污染水体的耐受性最强，最适合用作 Cd 污染水体修复植物
D. 实践中应定期从水体中移除修复沉水植物，才能实现镉污染水体的真正修复
17. 兴奋—收缩耦联指的是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程（如图），其主要步骤是：电兴奋通过 T 管系统传向肌细胞的深处，三联管结构处将信息传递至 L 管，Ca2+释放通道释放 Ca2+，引起收缩蛋白收缩。释放的Ca2+借助 L 管上的钙泵（Ca2+依赖式 ATP 酶）进行回收。相关叙述正确的是（ ）
A. 图中的三联管结构是一种特殊的突触结构
B. 神经-肌接头实现电信号到化学信号到电信号的转化
C. 兴奋时，肌细胞膜内侧的电位表现为正电位
D. 静息状态时，L 管外侧的 Ca2+浓度低于内侧
18. 在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 的 mRNA 注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体流程如下图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合
C. 组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D. 为得到遗传背景相同的克隆猴，可将桑葚胚的内细胞团均等分割后再进行胚胎移植
三、非选择题：本部分包括 5 题，共计 60 分。
19. 光呼吸是植物在适宜强度光照、高 O2、低 CO2条件下发生的一系列反应。当O2浓度较高时，RuBP 羧化酶（也称 Rubisco）催化 CO2固定反应减弱，催化 C5发生加氧反应增强，加氧反应生成 C2，再生成乙醇酸，如图 1 所示，请回答下列问题。
图 1
（1）叶绿体中的色素位于_______，其主要功能是________ 。
（2）提取拟南芥中的 Rubisco 时，为了保持该酶的活性，研磨时应加入 ________（填“无水乙醇”或“磷酸缓冲液”），若利用提纯的 Rubisco 等酶模拟光合作用暗反应过程，构建反应体系时需要加入的供能物质有_______ 。
（3）从光反应和暗反应物质联系的角度分析，高浓度 O2条件下，NADPH 含量升高的原因是_______ 。
（4）某些代谢中间产物的积累会对细胞造成损害，过氧化物酶体（由单层膜包裹的内含一种或几种氧化酶类的细胞器）被称为解毒中心，能分解有毒物质 H2O2和乙醛酸，生成______参与暗反应过程。线粒体中产生的 NADH 的去向主要是______ 。
（5）科学家将拟南芥酶 A 基因突变体（酶 A 功能丧失）和野生型分别在大气 CO2浓度和高 CO2浓度（3500 ppm）下培养一段时间后，叶片体内乙醛酸含量和生长情况如图 2 所示。
图 2
与高 CO2浓度相比，突变体在大气 CO2浓度下的乙醛酸含量高的原因有 。
A. C5氧化反应产生乙醇酸加强 B. 乙醇酸转变为乙醛酸加强
C. 乙醛酸转氨基作用形成甘氨酸加强 D. 甘氨酸经一系列反应释放 CO2加强
（6）根据图 1、2 分析，酶 A 的功能可能是________ 。与大气中 CO2浓度相比，野生型在高CO2浓度条件下生长得更好，从光呼吸和光合作用的过程分析，原因分别是 _______、_______。
20. 林分密度（单位面积林地上的立木数量）是影响林木生长和林下植物多样性的重要因子。为确定人工造林的最佳林分密度，以实现获得优质林木同时保护生物多样性，科研人员在不同林分密度的人工白桦林中设置若干标准地（20m×20m），调查并统计白桦胸径及林下植物多样性，结果如下表。请回答下列问题。
林分密度/株 hm-2 白桦平均胸径/cm 草本数/种 灌木数/种
800 11.1 15 11
1000 10.9 19 13
1200 108 28 17
1400 10.2 14 15
1600 9.8 12 13
（1）研究中，调查林下植物多样性常用的方法是 _______，不同林分密度下的植物种类存在差异体现了群落的 ________结构。
（2）随林分密度的增大，白桦对________的竞争加剧，影响自身生长，导致平均胸径减小。研究表明，人工造林时较为理想的林分密度是________。
（3）人工林在维持全球碳平衡中发挥着重要作用。为揭示林分密度对人工林碳汇功能的影响和可持续经营提供科学依据，科研人员测定了不同林分密度下植被及土壤中的碳储量，结果如图。
①在人工林中碳主要以________形式循环，植被中碳的去向有_______。
②与林分密度为 800 株 hm-2相比，1000 株 hm-2、1600 株 hm-2时，土壤碳储量均较低，两者原因不完全相同，前者主要是_______，后者主要是________。
③研究表明，适宜的林分密度能较好地实现土壤对碳的固存，从全球碳平衡的角度分析其意义是________，这体现了生物多样性的________价值。
（4）通过人工造林发展碳汇林业，人工林的发展体现了人类活动往往会使群落演替按照________进行。实践表明，不合理的人工林组成与结构及经营措施会导致一系列的生态问题，这主要违背了生态工程的________原理，最终影响碳汇林业的可持续性。
21. 下图是 B 细胞与辅助性 T 细胞（Th 细胞）相互作用之后 B 细胞被活化的过程图。 CD80/86 是 B 细胞识别抗原后表达的蛋白，CD40L 是活化后的 Th 细胞表达的蛋白，BCR 是 B 细胞表面的特异性识别抗原的受体，CD40 和 MHCⅡ是 B 细胞表面的组成性蛋白，CD28、TCR 是 Th 细胞表面的组成性蛋白，请回答下列问题。
（1）活化 B 细胞的第一信号是________，抗原在 B 细胞中加工形成的抗原肽，与 MHCⅡ形成复合物，提呈给 T 细胞表面的________，从而形成活化 Th 细胞的第一信号。
（2）由图可知，活化 Th 细胞和 B 细胞的第二信号分别是_________、__________。
（3）活化的 Th 细胞表达出的多种细胞因子的作用是_________。
（4）下图示意人体新生 B 细胞引流到淋巴结内的发育过程。
①新生 B 细胞起源于_______，迁移到淋巴结 T 细胞区时，由于细胞表面 CCR7+少，只能匆匆而过，但因细胞表面________ 多进入 B 细胞区后能滞留于其内。
②少数在 B 细胞区内完全成熟的 B 细胞可通过________方式将抗原摄入细胞内并分化 为致敏 B 细胞，能够被 Th2 识别并相互激活，这种致敏 B 细胞可以看成是一类_______。
③生发中心内中央母细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因会发生体细胞高频突变，体细胞高频突变的意义是_______ ，形成的中央细胞绝大多数因抗体亲和力低而________ （填 “凋亡”或“坏死”），进而被吞噬消化。
22. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。胰岛素是降血糖的常见药物，下图 1 为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
（1）胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图 1 中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的______亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化 IRS-1 酪氨酸（Tyr）残基被_________而激活，进而发挥作用。
（2）激活后的 IRS-1 可经过细胞内信号转导，通过促进过程①_________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过________方式进入组织细胞进而降低血糖。
（3）引发糖尿病的原因有多种。某种糖尿病是因图 1 中过程①受阻所致，试分析图 2 中磺脲类降糖药物是否是治疗该种糖尿病的最佳用药，并说明理由_________。
（4）受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验：
实验一 实验材料：肠提取物（含α-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解）、玫瑰花水提取物（Ms）母液、玫瑰花醇提取物（Mc）母液、阿卡波糖（一种治疗糖尿病的药物）、磷酸盐缓冲液（pH 6.8）。
实验步骤目的 简要操作过程
处理肠提取物 取50uL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min
处理玫瑰花提取物 ①_______
设置对照组和
实验组 实验组：向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液
对照组1：向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液;
对照组2：②_______
测定分析 样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405
nm处测定吸光度，每组反应平行进行3 次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制 率，绘制曲线（如图）
本实验结果表明：__________。
实验二 研究者每天对部分糖尿病模型鼠灌胃 Mc 提取物，7 天后检测胰腺细胞相关物质的分泌量并制成表格如下（表中SOD为超氧化物歧化酶，可清除自由基）。
组别 Mc提取物/（mg/kg） SOD/相对含量 PDX-1基因的表达量/相对含量 胰岛素/相对含量
组1 — 0.75±0.04 2.15±0.16 4.96±0.10
组2 5 0.91±0.13 2.56±0.23 6.60±0.47
分析本实验结果，你认为 Mc 提取物抗糖尿病的机制可能是_________。
23. 塑料制品方便人们生活的同时，也造成了短时期难以降解的“白色污染”。研究人员欲比较肠杆菌 YT1 和芽孢杆菌 YP1 两类细菌降解塑料的能力，这种塑料的主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，两类细菌主要降解 PE。他们并通过基因工程拼接黄粉虫肠道内菌株 WZ 的降解 PVC 的胞外酶基因 A，培育降解塑料的“超级菌”。
（1）菌株的筛选。配制固体培养基，接种菌株后表层覆盖 0.1mm 厚度的 PE 塑料。分组实验结果如下表所示：
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2 培养基3
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1 混合培养YT1和YP1后，
选取YP1接种
降解圈（直径D/mm） 3.5 1.8 4.2
①在筛选分解 PE 塑料能力大小的菌株时，应将两类菌株接种到以________为唯一碳源的培养基，从功能上讲，该培养基属于_______培养基。
②筛选分解 PE 塑料能力强的菌株________（能/不能）直接以降解圈的大小为指标，其原因是______。培养基 3 中接种混合培养后的 YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是_______。
（2）培育“超级菌”。对菌株 WZ A 基因测序可知，如果在其调节功能区增加一个碱基对A/T，则可以大大增强其基因表达能力。通过经典的大引物 PCR 定点诱变技术在体外改造 A 基因，操作过程如图 1，然后与图 2 所示的质粒构建表达载体，培育“超级菌”。
①利用大引物 PCR 进行定点诱变需要进行两轮 PCR（PCR1 和 PCR2），在 PCR1 中获得的大引物是指以_______（选填图中引物）延伸得到的 DNA 链为模板，______（选填图中引物）与之结合延伸得到的 DNA 子链。要获得完整的改良 A 基因至少需要____个 PCR 循环。
②构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连接，应选用的限制酶是_______。表达载体导入受体菌株时，有的质粒含有改良的 A 基因，有的质粒为空白质粒。在含________的平板上培养一段时间后，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是_______。
江苏省基地大联考2023-2024学年高三上学期第一次质量监测
生物试卷 答案解析
（满分 100 分，考试时间 75 分钟。）
一、单项选择题：本部分包括14 题，每题2 分，共计28 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是（ ）
A. ADP 和 DNA 都含有腺苷，组成元素相同
B. 脂质有组成生物膜、调节代谢和储存能量等功能
C. 淀粉、蛋白质和甘油三酯等都是生物大分子
D. 构成血红蛋白的某些氨基酸中含有 S、Fe 等元素
【答案】B
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
糖类的元素组成一般是C、H、O，蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，不同类的脂质的元素组成不同，脂肪和固醇的元素组成是C、H、O，磷脂的元素组成是C、H、O、N、P，核酸的元素组成是C、H、O、N、P。
【详解】A、ATP脱去2个磷酸基团后，则为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，故ATP和RNA都含有腺苷，组成元素相同，均为C、H、O、N、P，A错误；
B、脂质中的磷脂是组成生物膜基本骨架的重要成分、脂质中的性激素能调节代谢、脂质中的脂肪是良好的储能物质，B正确；
C、淀粉、蛋白质都生物大分子，甘油三酯不是生物大分子，C错误；
D、构成血红蛋白的某些氨基酸中含有 S元素，氨基酸中不含Fe 元素，D错误。
故选B。
2. 下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是（ ）
A. 核孔是具有选择性的核质交换通道
B. 内质网是蛋白质合成、加工场所和运输通道
C. 肾上腺皮质细胞中富含内质网，有利于醛固酮的合成
D. 胰岛 B 细胞中富含高尔基体，有利于胰岛素的合成、分泌
【答案】D
【解析】
【分析】1、内质网：分为光面内质网和粗面内质网两种．光面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂类、糖类代谢有关；粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与蛋白质的合成有关。
2、高尔基体：在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、分类运输有关。
3、核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
【详解】A、核孔可看作是一类特殊的载体蛋白，构成了细胞核与细胞溶胶间物质交换的通道。一些离子和水等小分子物质由于比核孔的孔径小，通常可以自由进出细胞核而不消耗能量；蛋白质、RNA等大分子物质则需要通过特殊的转运机制才能进出，而这一过程需要能量的驱动才能完成，故核孔是具有选择性的核质交换通道，A正确；
B、内质网分为粗面内质网和光面内质网，粗面内质网上附着核糖体，该核糖体是蛋白质合成的场所，合成好的蛋白质在内质网腔内进行加工，加工完成后内质网以出芽的形式形成囊泡，将加工的蛋白质运输到高尔基体，光面内质网是合成脂质的场所，也是运输蛋白质的通道，故内质网是蛋白质合成、加工场所和运输通道，B正确；
C、醛固酮属于脂质类激素，其合成与内质网有关，因此肾上腺皮质细胞中富含内质网，有利于醛固酮的合成，C正确；
D、胰岛素属于蛋白质，其合成场所在核糖体，高尔基体是真核细胞中的物质转运系统，可以对从内质网运来的蛋白质进行加工、分类、包装、运输等，D错误。
故选D。
3. 甲状腺滤泡细胞内的 I –浓度是血浆中 I –浓度的 30 倍，血浆中 I –进入滤泡上皮细胞由钠碘同向转运体（NIS）介导，如图所示。哇巴因能抑制细胞膜上钠钾泵的活性，相关叙述错误的是（ ）
A. NIS 运输 I-与其运输 Na+的方式不同
B. 钠钾泵运输 Na+和 K+时，空间结构会发生改变
C. 哇巴因可抑制钠钾泵的功能，从而直接影响 I-的转运
D. 呼吸作用减弱会同时影响 K+和 I-进入滤泡上皮细胞
【答案】C
【解析】
【分析】主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时消耗能量，这种方式叫主动运输。
【详解】A、NIS 运输 I-是依靠Na+浓度梯度驱动的，是主动运输；其运输 Na+是从高浓度到低浓度，是协助扩散，A正确；
B、钠钾泵运输 Na+和 K+时，消耗ATP，需要载体蛋白协助，载体蛋白的空间结构会发生改变 ，B正确；
C、哇巴因可抑制钠钾泵的功能，从而降低细胞膜外Na+浓度，从而间接影响 I-的转运 ，C错误；
D、呼吸作用减弱，细胞中ATP生成速率降低，会影响钠钾泵的主动运输，影响 K+进入滤泡上皮细胞 ，同时影响Na+运出滤泡上皮细胞，进而影响 I-进入滤泡上皮细胞，D正确。
故选C。
4. 为高效分离高质量的椪柑原生质体，科研人员采用组合酶液Ⅰ（2%纤维素酶 R+2%离析酶）与组合酶液Ⅱ（2%纤维素酶 W+2%离析酶）进行实验，实验过程中加入适量的甘露醇。结果如图，其中活性氧会影响原生质体的再生。相关叙述错误的是（ ）
A. 两实验中温度、pH、酶解时间必须相同
B. 纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能
C. 加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用
D. 使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质；酶的特性：酶具有高效性、酶具有专一性、酶的作用条件温和。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破环，使酶永久失活，在0°C左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
【详解】A、两实验中酶的种类不同，为保证单一变量，应控制好无关变量，故应在各自酶的最适温度和pH下进行实验，酶的用量和时间必须相同，A错误；
B、纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能，B正确；
C、加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用，保证细胞具有正常形态，行使正常功能，C正确；
D、实验结果表明使用组合酶液II获取原生质体的产量高，而活性氧含量差别不大，故使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好，D正确。
故选A。
5. 下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是（ ）
A. 原癌基因突变或过量表达，可引起细胞癌变
B. 不同种细胞寿命的长短与其能否分裂有直接关联
C. 细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
D. 端粒学说认为端粒内侧正常基因的 DNA 序列受损引起细胞衰老
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程。原癌基因突变或过量表达导致相应蛋白质活性增强，可能引起细胞癌变，A正确；
B、细胞寿命的长短与其能否分裂之间没有关系，如心肌细胞寿命长，但是却不能分裂，B错误；
C、细胞分裂可以增加细胞数目，细胞凋亡会减少细胞数目，所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量，C正确；
D、端粒学说认为端粒DNA序列在每次细胞分裂后都会缩短一截，在端粒DNA序列被“截“短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常，可引起细胞衰老，D正确。
故选B。
6. 下列关于内环境稳态调节的叙述，正确的是（ ）
A. 人体甲状腺激素、肾上腺素分泌过多可能会导致低体温症
B. 血糖浓度、胰高血糖素、神经递质均可影响胰岛 B 细胞分泌胰岛素
C. 神经细胞膜两侧 Na+浓度差的大小不影响兴奋在神经纤维上的传导
D. 甲流病人高烧期间呼吸急促、心跳加快，其副交感神经一直处于亢奋状态
【答案】B
【解析】
【分析】1、体液包括细胞外液和细胞内液，细胞内液指细胞内的液体，细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液。内环境是指由细胞外液构成的液体环境，该环境处于稳态状态，有利于细胞正常代谢的进行。
2、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。当人体处于兴奋状态，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。当人体处于安静状态时，副交感的神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一细胞的作用，有如汽车的油门和刹车，可以使机体对外界刺激作出更精确的反映，使机体更好的适应环境的变化。
【详解】A、甲状腺激素和肾上腺激素都能促进细胞新陈代谢，增加产热。如果人体甲状腺激素、肾上腺素分泌过多，人体细胞代谢会加快，释放更多的热量，可能会导致体温偏高，A错误；
B、当血糖浓度升高到一定程度时，会刺激胰岛B细胞产生胰岛素来降低血糖浓度；胰高血糖素除了会作用于肝脏细胞，促进肝糖原分解、非糖物质转化外，还能作用于胰岛B细胞，促进它合成和分泌胰岛素。在调节血糖平衡时，胰岛B细胞除了能感受血糖浓度变化外，还接受神经系统的调控，所以神经递质也可影响胰岛B细胞分泌胰岛素，B正确；
C、神经纤维受到刺激时，细胞膜上Na+通道开放，Na+以被动运输的方式向细胞内流动形成外负内正的电位差，神经细胞变得兴奋，并传导该兴奋。所以神经细胞膜两侧 Na+浓度差的大小会影响兴奋在神经纤维上的传导，C错误；
D、当人体处于兴奋状态，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张。由题干“呼吸急促、心跳加快所以甲流病人高烧期间呼吸急促、心跳加快”可知，病人处于兴奋状态，其交感神经处于亢奋状态，D错误。
故选B。
7. 下图是显微镜下观察到的马蛔虫（2N=4）受精卵部分分裂图，相关叙述正确的是（ ）
A. 马蛔虫受精卵中染色体少，有利于观察有丝分裂
B. a 细胞中含有 4 对同源染色体、8 个 DNA 分子
C. b 细胞中全部染色体的着丝粒排列到细胞板中央
D. 视野中能持续观察到细胞经历 b→a→c 的变化
【答案】A
【解析】
【分析】马蛔虫的受精卵进行的是有丝分裂，有丝分裂的过程包括分裂前的间期、分裂过程中的前期、中期、后期和末期。据图分析，图中a处于有丝分裂后期，b处于有丝分裂中期，c处于有丝分裂末期。
【详解】A、马蛔虫（2N=4）的受精卵中只有4条染色体，染色体少，有利于观察有丝分裂，A正确；
B、a细胞染色体移向细胞两极，为有丝分裂后期，细胞内的染色体数为8条，四对同源染色体，8个核DNA，细胞中的DNA分子数多于8，B错误；
C、b细胞为有丝分裂中期，全部染色体的着丝粒排列到赤道板位置，而细胞板出现在植物细胞分裂末期，C错误；
D、显微镜下观察的受精卵分裂图像是临时装片中的细胞，制作装片过程中细胞已经死亡，因此不能持续观察到细胞的分裂过程，D错误。
故选A。
8. 恐惧、失血、创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素（ADH）分泌异常增多，进而引起细胞外液渗透压降低，水分过多，超过肾的调节能力并产生一系列症状，该现象称为水中毒。相关叙述错误的是（ ）
A. 恐惧、失血等应激刺激可能刺激垂体释放更多的 ADH
B. 恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮
C. ADH 异常增多，可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量减少
D. 利用药物抑制 ADH 与其受体结合，有利于缓解患者水中毒症状
【答案】C
【解析】
【分析】水盐平衡调节：①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸，细胞外液渗透压就会升高，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人产生渴觉而主动饮水，另一方面，下丘脑还分泌抗利尿激素，并由垂体释放到血液中，血液中的抗利尿激素含量增加，就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量减少。②当人饮水过多时，细胞外液渗透压就会降低，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人不产生渴觉，另一方面，下丘脑还减少分泌抗利尿激素，垂体释放到血液中的抗利尿激素减少，就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量增加。
【详解】A、抗利尿激素（ADH）是由下丘脑合成并分泌，垂体释放的，恐惧、失血等应激刺激可能刺激垂体释放更多的 ADH，A正确；
B、据题意可知，恐惧，失血、休克、急性感染，创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素（ADH）分泌异常增多，进而引起细胞外液渗透压降低，而醛固酮分泌增多时，可促使血钠升高，血钠升高又促使细胞外液渗透压升高，因此推测恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮，B正确；
C、ADH与肾小管细胞的特异性受体结合，可能激活细胞内一系列反应，从而增加肾小管细胞膜上水通道蛋白的数量，从而使水分的重吸收增加，C错误；
D、利用药物抑制ADH与其受体的结合，减少肾小管细胞对水的重吸收，有利于缓解患者水中毒症状，D正确。
故选C。
9. 植物的顶端优势受多种植物激素的共同调控。研究发现，蔗糖也能作为信号分子调控植物的顶端优势，其作用机制如图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 独角金内酯和蔗糖在调控侧芽生长过程中相抗衡
B. 据图推测，休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低
C. 细胞分裂素与生长素含量的比值较高时有利于侧芽生长
D. 对休眠的侧芽施加适宜浓度的α-萘乙酸可解除顶端优势
【答案】D
【解析】
【分析】1、生长素的生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点。体现生长素两重性的典型实例就是顶端优势，顶端优势就是顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。
2、顶端优势产生的原因是：顶芽产生生长素向侧芽运输，导致侧芽生长素浓度过高，生长受到抑制，因此顶芽优先生长。
3、题图分析：由图可知，蔗糖和细胞分裂素抑制BRCl的作用，从而促进侧芽生长；独角金内酯促进BRCl的作用，从而抑制侧芽的生长；生长素通过促进独角金内酯的作用、抑制细胞分裂素的作用促进BRCl的作用，从而抑制侧芽的生长。
【详解】A、从图可知，蔗糖起抑制BRCl的作用，独脚金内酯起促进BRCl的作用，所以在调控侧芽生长过程中蔗糖和独脚金内酯相抗衡，A正确；
B、从图可知，蔗糖促进侧芽生长，所以可以推测，休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低，B正确；
C、从图可知，细胞分裂素促进侧芽生长，生长素抑制侧芽生长，当细胞分裂素与生长素含量的比值较高时有利于侧芽生长，C正确；
D、α-萘乙酸的生理作用类似生长素，起抑制侧芽生长的作用，所以对休眠的侧芽施加适宜浓度的α-萘乙酸无法解除顶端优势，D错误；
故选D。
10. 下列关于种群密度和群落丰富度调查方法的叙述，错误的是（ ）
A. 黑光灯诱捕法可用于调查趋光性昆虫的物种丰富度
B. 粪便 DNA 标记法基于个体遗传信息的特异性开展，结果更准确可信
C. 若调查对象为大型濒危植物，则不宜选用样方法，应采用逐个计数法
D. 若动物对捕捉器产生了记忆，则标记重捕法调查其种群密度所得结果会偏小
【答案】D
【解析】
【分析】标记重捕法适用于活动能力强，活动范围大的动物；样方法适用于调查植物或活动能力弱，活动范围小的动物。
【详解】A、利用一些昆虫的趋光特性，黑光灯诱捕法可用于调查有趋光性的昆虫的昆虫的物种丰富度，A正确；
B、DNA粪便标记法通过DNA的特异性而可确定到个体，调查结果更加准确可信，B正确 ；
C、若调查对象为大型濒危植物，由于其数量较少，且为避免对其造成伤害，则不宜选用样方法，应采用逐个计数法，C正确；
D、种群数量=标记个体数×重捕个体数/重捕标记数，若动物对捕捉器产生了记忆，那么重捕时就很难用捕捉器进行捕捉，则用标记重捕法调查种群密度所得结果会偏大，D错误。
故选D。
11. 传统发酵技术通常是家庭式或作坊式的，可以用于腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等的加工。相关叙述正确的是（ ）
A. 传统发酵技术制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
B. 制作果酒时，挑选新鲜葡萄，去除枝梗后用清水冲洗再榨汁
C. 泡菜坛内有时会长一层白膜，是由产膜乳酸菌繁殖形成的
D. 通过传统发酵技术也可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】传统发酵是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
【详解】A、家庭制作果酒、果醋和腐乳利用的都是自然界的菌种，通常都不是纯种发酵，A正确；
B、制作果酒时，挑选新鲜葡萄，先用清水清洗再去除枝梗，而且不能用清水反复冲洗，否则会导致菌种流失，B错误；
C、泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是由于产膜酵母的繁殖形成的，C错误；
D、单细胞蛋白本生就是一种微生物，并不是一种微生物细胞的提取物，D错误。
故选A。
12. 下列有关纯培养酵母菌实验的叙述，正确的是（ ）
A. 配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞并用皮筋扎紧后，放入高压灭菌锅中灭菌
B. 灭菌后的培养基在酒精灯火焰附近倒入培养皿，待冷却 5～10s 后将培养皿倒置
C. 通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面
D. 划线完成后，待菌液被培养基吸收，将平板倒置于适宜条件下培养，观察并计数
【答案】C
【解析】
【分析】平板划线的操作的基本步骤是：
1、右手持接种环，经火焰灭菌，待凉后，在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞，并将试管口过火焰，将以冷却的接种环伸入菌液，沾取一环菌液，将试管口过火焰丙塞上棉塞。
2、左手斜持琼脂平板，皿盖打开一条缝，右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，接种环不应划破培养基表面。
3、烧灼接种环，杀灭环上残留菌液，待冷却（是否冷却，可先在培养基边缘处试触，若琼脂溶化，表示未凉，稍等再试），从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
4、将平板倒置，放入培养箱中培养。
【详解】A、将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入 高压蒸汽灭菌锅中，灭菌15～30min，A错误；
B、灭菌后的培养基在酒精灯火焰附近倒入培养皿，等待平板冷却5～10分钟，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上，B错误；
C、平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，从而将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，C正确；
D、平板划线法不能用于计数，D错误。
故选C。
13. 下列关于 DNA 的粗提取和 DNA 片段的扩增及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. 新鲜的洋葱、鸡血、猪肝等均可作为 DNA 粗提取的实验材料
B. 在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA
C. PCR 实验中使用的枪头、蒸馏水和移液器等在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌
D. PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm后，电泳、观察
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：
①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；
②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；
③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料，因此洋葱、鸡血，猪肝等均可作为提取DNA的材料，A正确；
B、由于DNA成丝状，因此，在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA，B正确；
C、PCR 实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前都必须进行高压灭菌处理，移液器需要清洗，C错误；
D、PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm后，电泳、观察，这样可以保证DNA片段在缓冲液中进行迁移，D正确。
故选C。
14. 在生物学实验中，操作不规范会导致出现异常结果。下列对应关系错误的是（ ）
选项 实验名称 部分操作步骤 实验结果
A 探究培养液中酵母
菌种群数量的变化 先向计数室内滴加培养液，再
盖盖玻片 酵母菌计数结果偏大
B 菊花的组织培养 将消过毒的幼嫩菊花茎段倒着
插入诱导愈伤组织的培养基 茎段形态学上端和下端
生根都很少甚至不生根
C 观察根尖分生区细
胞的有丝分裂 取紫色洋葱外表皮细胞在显微
镜下观察 无法观察到染色体
D 研究土壤中小动物
类群的丰富度 自制吸虫器，在吸气玻管的一
侧用塑料膜扎紧 吸虫器可以采集到更多
微型土壤动物
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，制片时，先将盖玻片放在计数室上，用滴管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。这样可使数据更准确。
2、在进行菊花的组织培养的试验中，注意幼嫩菊花茎段不能倒着插入。
3、在观察根尖分生区细胞的有丝分裂的实验中，选用分裂能力旺盛的根尖分生区细胞。
【详解】A、探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，先将盖玻片放在计数室上，用滴管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去，这样可使数据更准确，若先向计数室内滴加营养液，再盖盖玻片，计数室内实际体积偏大，则可能造成数据偏大， A正确；
B、由于生长素运输方式具有极性运输的特点，若枝条倒插则生根仍在枝条的生态学下端，且插入的是“诱导愈伤组织的培养基”，该培养基中生长素和细胞分裂素配制比例相当，有利于细胞的脱分化，而想要促进生根应使得生长素/细胞分裂素增大，故茎段形态学上端和下端生根都很少甚至不生根，B正确；
C、紫色洋葱外表皮细胞为高度分化的细胞，不分裂，无法观察到染色体，C正确；
D、自制吸虫器，在吸气玻管的一侧应用纱布扎紧，如果用塑料膜扎紧，由于其塑料膜不通气，当在吸气管一端吸气时无法将小动物从有橡皮管的一侧吸入收集管中，无法采集到微型土壤动物，D错误。
故选D。
二、多项选择题：本部分包括4 题，每题 3 分，共计12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3 分，选对但不全的得1 分，错选或不答的得0 分。
15. 神经胶质细胞中的葡萄糖分解成丙酮酸后，一方面在 Rheb 蛋白的作用下，促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能；另一方面，丙酮酸转变成乳酸，乳酸经 MTC（乳酸转运载体）运输进入神经元内的线粒体进行分解。两种细胞代谢过程如图，叙述正确的是（ ）
A. 乳酸可作为神经元的能源物质
B. 自由基累积会破坏细胞内的生物分子
C. 增强 MTC 活性可以导致神经元损伤
D. 降低 Rheb 蛋白活性会减少神经元损伤
【答案】ABC
【解析】
【分析】由图可知，葡萄糖在神经胶质细胞中分解为丙酮酸，一部分丙酮酸在Rheb蛋白作用下，进入线粒体氧化分解供能；还有部分丙酮酸转化为乳酸，经MTC（乳酸转运载体）运输进入神经元内的线粒体进行分解，产生自由基。
【详解】A、图中乳酸能进入神经元的线粒体分解，产生ATP，故可作为神经元的能源物质，A正确；
B、自由基能与蛋白质、DNA等物质结合，从而破坏细胞内的生物分子的结构，B正确；
C、增强MTC活性，可促进乳酸进入神经元，产生更多自由基，引起神经元损伤，C正确；
D、Rheb蛋白能促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能，而Rheb蛋白活性下降会导致乳酸进入神经元的量更多，产生更多的自由基，使神经元损伤增加，D错误。
故选ABC。
16. 为筛选用于修复镉（Cd）污染水体的沉水植物，研究人员对本地 4 种常见沉水植物的 Cd 耐受性和富集能力进行测试，结果如下（半数抑制浓度是指半数植物生长受抑制时的培养液 Cd 浓度）。相关叙述正确的是（ ）
沉水植物 半数抑制浓度(mg·L-1)
黑 藻 0.51
狐尾藻 0.81
金鱼藻 0.03
菹 草 0.12
A. 沉水植物可为水生生物提供 O2、食物和栖息场所，是生态系统最基本成分
B. 选择本地沉水植物作为生态治理候选植物，体现了生态工程建设应遵循整体原理
C. 狐尾藻对 Cd 污染水体的耐受性最强，最适合用作 Cd 污染水体修复植物
D. 实践中应定期从水体中移除修复沉水植物，才能实现镉污染水体的真正修复
【答案】AD
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，营养结构包括食物链和食物网；生态系统具有一定的自我调节能力，但是这个能力是有一定的限度的。
2、根据实验结果可知，黑藻对Cd污染水体的耐受性和富集能力都较强，适合用作Cd污染水体修复植物。
【详解】A、沉水植物处于水体的下层，其光合作用产生的O2和有机物，可为水生生物提供O2、食物和栖息场所，沉水植物是生态系统的生产者，是生态系统最基本成分，A正确；
B、选择本地沉水植物作为生态治理候选植物，体现了生态工程建设应遵循协调原理，B错误；
C、根据实验结果可知，黑藻对Cd污染水体的耐受性和富集能力都较强，适合用作Cd污染水体修复植物，C错误；
D、富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过食物链（和食物网）逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是因为植物体（和动物）死亡腐烂后通过微生物的分解作用返回水体（通过物质循环使镉等重金属又回到水体）而造成水体的二次污染，所以应定期从水体中移除修复沉水植物，才能实现镉污染水体的真正修复，D正确。
故选AD。
17. 兴奋—收缩耦联指的是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程（如图），其主要步骤是：电兴奋通过 T 管系统传向肌细胞的深处，三联管结构处将信息传递至 L 管，Ca2+释放通道释放 Ca2+，引起收缩蛋白收缩。释放的Ca2+借助 L 管上的钙泵（Ca2+依赖式 ATP 酶）进行回收。相关叙述正确的是（ ）
A. 图中的三联管结构是一种特殊的突触结构
B. 神经-肌接头实现电信号到化学信号到电信号转化
C. 兴奋时，肌细胞膜内侧的电位表现为正电位
D. 静息状态时，L 管外侧的 Ca2+浓度低于内侧
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题图，图中的神经-肌接头是一种特殊的突触结构，将神经元的兴奋通过电信号→化学信号→电信号的形式传递到肌细胞，使肌细胞产生动作电位而兴奋，电兴奋通过T管系统传向肌细胞的深处，三联管结构处将信息传递至L管，使Ca2＋释放通道释放Ca2＋，Ca2＋引起收缩蛋白收缩，该过程是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程。
【详解】A、由图可知，图中的T管是部分肌细胞膜内陷至肌细胞深处形成的结构，T管与其两侧的L管共同构成三联管结构；图中的神经-肌接头是一种特殊的突触结构，A错误；
B、突触的信号传递是电信号→化学信号→电信号的转化，神经-肌接头是一种特殊的突触结构，故神经-肌接头实现电信号→化学信号→电信号的转化，B正确；
C、兴奋时，肌细胞膜内侧的电位由负电位变为正电位，即表现为正电位，C正确；
D、由题意“释放的Ca2＋借助L管上的钙泵（Ca2＋依赖式ATP酶）进行回收”可知，Ca2＋是以主动运输（需要消耗ATP）的方式被L管回收，即L管外侧的Ca2＋浓度低于L管内侧的Ca2＋浓度。静息状态时，Ca2＋释放通道不会向外L管外释放Ca2＋，故L管外侧的Ca2＋浓度低于内侧，D正确。
故选BCD。
18. 在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 的 mRNA 注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体流程如下图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合
C. 组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D. 为得到遗传背景相同的克隆猴，可将桑葚胚的内细胞团均等分割后再进行胚胎移植
【答案】AD
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。
3、题图表示通过体细胞核移植方法克隆猴培育过程：该过程中采集减数第二次分裂中期的卵母细胞，采用显微操作法对其去核。
【详解】A、常用显微操作法去除卵母细胞的“核”，而此处的“核”是纺锤体一染色体复合物，不具有核膜，A错误；
B、灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，B正确；
C、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它，即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；
D、由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可将早期胚胎囊胚的内细胞团均等分割后再进行胚胎移植，D错误。
故选AD。
三、非选择题：本部分包括 5 题，共计 60 分。
19. 光呼吸是植物在适宜强度光照、高 O2、低 CO2条件下发生的一系列反应。当O2浓度较高时，RuBP 羧化酶（也称 Rubisco）催化 CO2固定反应减弱，催化 C5发生加氧反应增强，加氧反应生成 C2，再生成乙醇酸，如图 1 所示，请回答下列问题。
图 1
（1）叶绿体中的色素位于_______，其主要功能是________ 。
（2）提取拟南芥中的 Rubisco 时，为了保持该酶的活性，研磨时应加入 ________（填“无水乙醇”或“磷酸缓冲液”），若利用提纯的 Rubisco 等酶模拟光合作用暗反应过程，构建反应体系时需要加入的供能物质有_______ 。
（3）从光反应和暗反应物质联系的角度分析，高浓度 O2条件下，NADPH 含量升高的原因是_______ 。
（4）某些代谢中间产物的积累会对细胞造成损害，过氧化物酶体（由单层膜包裹的内含一种或几种氧化酶类的细胞器）被称为解毒中心，能分解有毒物质 H2O2和乙醛酸，生成______参与暗反应过程。线粒体中产生的 NADH 的去向主要是______ 。
（5）科学家将拟南芥酶 A 基因突变体（酶 A 功能丧失）和野生型分别在大气 CO2浓度和高 CO2浓度（3500 ppm）下培养一段时间后，叶片体内乙醛酸含量和生长情况如图 2 所示。
图 2
与高 CO2浓度相比，突变体在大气 CO2浓度下的乙醛酸含量高的原因有 。
A. C5氧化反应产生乙醇酸加强 B. 乙醇酸转变乙醛酸加强
C. 乙醛酸转氨基作用形成甘氨酸加强 D. 甘氨酸经一系列反应释放 CO2加强
（6）根据图 1、2 分析，酶 A 的功能可能是________ 。与大气中 CO2浓度相比，野生型在高CO2浓度条件下生长得更好，从光呼吸和光合作用的过程分析，原因分别是 _______、_______。
【答案】（1） ①. 类囊体膜
②. 吸收可见光，将光能转化为化学能，用于有机物合成
（2） ①. 磷酸缓冲液 ②. NADPH、ATP
（3）高浓度O2条件下，CO2固定反应减弱，生成的C3减少，C3还原速率降低，消耗ATP和NADPH减少，则NADPH含量升高
（4） ①. 甘油酸 ②. 还原O2生成H2O （5）AB
（6） ①. 催化乙醛酸经过转氨基作用形成甘氨酸
②. 光呼吸强度低有机碳损失少 ③. 光合作用原料充足光合速率高
【解析】
【分析】1、光呼吸是指所有能进行光合作用的细胞（该处“细胞”包括原核生物和真核生物，但并非所有这些细胞都能运行完整的光呼吸）在光照和高氧、低二氧化碳的情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。过程中氧气被消耗，并且会生产二氧化碳。光呼吸约抵消30%的光合作用。因此降低光呼吸被认为是提高光合作用效能的途径之一。
2、图1显示了叶绿体、过氧化物酶体、线粒体内发生的一系列化学反应及它们之间的联系；叶绿体中发生的反应有：类囊体膜上进行光反应，叶绿体基质中进行碳反应（暗反应），当O2浓度较高时，碳反应中CO2固定反应减弱，RuBP羧化酶催化C5加氧反应增强，生产C2，再生成乙醇酸；此外线粒体中甘氨酸转化形成的NH3转入叶绿体与谷氨酸在ATP水解供能的驱动下形成谷氨酰胺，而谷氨酰胺又可以分解形成谷氨酸；叶绿体中形成 的乙醇酸会进入过氧化物酶体被氧气氧化形成乙醛酸和H2O2，H2O2进一步分解形成水和氧气，乙醛酸和丝氨酸形成甘氨酸和羟基丙酮酸，甘氨酸随后进入线粒体，羟基丙酮酸在NADH的作用下形成甘油酸，甘油酸进入叶绿体在ATP水解供能的驱动下转变成C3，从而进入碳反应；过氧化物酶体产生的甘氨酸进入线粒体后在NAD+的作用下形成丝氨酸、NH3、CO2。可见过氧化物酶体是细胞内的解毒中心。
3、图2图表示拟南芥突变体和野生型在大气CO2浓度和高CO2浓度下测得的叶片中的乙醛酸含量，大气CO2和高CO2浓度条件下突变体叶片内乙醛酸含量均高于野生型，野生型在两种CO2浓度下叶片内的乙醛酸含量没有显著差异，突变型在大气CO2浓度下叶片内乙醛酸含量显著高于高CO2浓度条件下；图2右图表明在高CO2浓度下野生型和突变体植株长势均较好，在大气CO2浓度下，野生型植株长势较好，突变体植株长势较差。
小问1详解】
光合色素不溶于水，溶于有机溶剂，其分布于叶绿体的类囊体膜上，其功能是吸收可见光，将光能转化为化学能，用于有机物合成。
【小问2详解】
无水乙醇会使酶变性，所以提取拟南芥中的Rubisco酶时，为了保持该酶的活性，研磨时应加入磷酸缓冲液。暗反应需要ATP、NADPH提供能量，同时NADPH还提供还原氢，若利用提纯的 Rubisco 等酶模拟光合作用暗反应过程，构建反应体系时需要加入的这两种供能物质。
【小问3详解】
高浓度O2条件下，CO2固定反应减弱，生成的C3减少，C3还原速率降低，消耗ATP和NADPH减少，则NADPH含量升高。
【小问4详解】
由图1可知过氧化物酶体能分解有毒物质 H2O2和乙醛酸，分解形成水和氧气，乙醛酸分解形成甘氨酸和羟基丙酮酸，甘氨酸进入线粒体，而羟基丙酮酸进一步转变成甘油酸，甘油酸进入叶绿体转变成C3从而参与暗反应过程。线粒体中产生的 NADH 的去向主要发生在线粒体内膜上还原O2生成H2O。
【小问5详解】
A、由于C5氧化产生乙醇酸，乙醇酸离开叶绿体在其他细胞器中转变为乙醛酸，所以若C5氧化反应产生乙醇酸加强，则突变体可能会导致C5氧化反应产生乙醇酸加强，A正确；
B、过氧化物酶体中乙醇酸转变为乙醛酸加强，都会引起突变体在大气CO2浓度下的乙醛酸含量较高，B正确；
C、由图1中过氧化物酶体系列反应可知，乙醛酸转氨基作用形成甘氨酸加强会导致乙醛酸含量减少，C错误；
D、由图1中线粒体、过氧化物酶体可知，甘氨酸经一系列反应释放CO2加强会导致乙醛酸含量减少，D错误。
故选AB。
【小问6详解】
突变体在高CO2浓度下乙醛酸的含量低于在大气CO2浓度下的乙醛酸的含量，则推测酶A的功能是催化乙醛酸经过转氨基作用形成甘氨酸。由于光呼吸强度低有机碳损失少、光合作用原料充足光合速率高，则野生型在高CO2浓度条件下生长得更好。
20. 林分密度（单位面积林地上的立木数量）是影响林木生长和林下植物多样性的重要因子。为确定人工造林的最佳林分密度，以实现获得优质林木同时保护生物多样性，科研人员在不同林分密度的人工白桦林中设置若干标准地（20m×20m），调查并统计白桦胸径及林下植物多样性，结果如下表。请回答下列问题。
林分密度/株 hm-2 白桦平均胸径/cm 草本数/种 灌木数/种
800 11.1 15 11
1000 10.9 19 13
1200 10.8 28 17
1400 10.2 14 15
1600 9.8 12 13
（1）研究中，调查林下植物多样性常用的方法是 _______，不同林分密度下的植物种类存在差异体现了群落的 ________结构。
（2）随林分密度的增大，白桦对________的竞争加剧，影响自身生长，导致平均胸径减小。研究表明，人工造林时较为理想的林分密度是________。
（3）人工林在维持全球碳平衡中发挥着重要作用。为揭示林分密度对人工林碳汇功能的影响和可持续经营提供科学依据，科研人员测定了不同林分密度下植被及土壤中的碳储量，结果如图。
①在人工林中碳主要以________形式循环，植被中碳的去向有_______。
②与林分密度为 800 株 hm-2相比，1000 株 hm-2、1600 株 hm-2时，土壤碳储量均较低，两者原因不完全相同，前者主要是_______，后者主要是________。
③研究表明，适宜的林分密度能较好地实现土壤对碳的固存，从全球碳平衡的角度分析其意义是________，这体现了生物多样性的________价值。
（4）通过人工造林发展碳汇林业，人工林的发展体现了人类活动往往会使群落演替按照________进行。实践表明，不合理的人工林组成与结构及经营措施会导致一系列的生态问题，这主要违背了生态工程的________原理，最终影响碳汇林业的可持续性。
【答案】（1） ①. 样方法 ②. 水平
（2） ①. 阳光 ②. 1200株 hm-2
（3） ①. CO2 ②. 呼吸作用散失、流向消费者和分解者 ③. 林分密度为1000株 hm-2时土壤微生物分解能力增强，有机物分解速度快，导致土壤碳储量均较低 ④. 林分密度为1000株 hm-2时密度过大净光合效率下降，植被碳储量降低，输入土壤的有机碳减少 ⑤. 提高了固定CO2的能力，降低大气中CO2浓度，缓解温室效应，这是生物多样性的生态学功能 ⑥. 间接
（4） ①. 不同于自然演替的速度和方向 ②. 整体、协调、循环、自生
【解析】
【分析】1、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
2、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法，其中样方法适用于调查植物或活动能力弱，活动范围小的动物，而标记重捕法适用于调查活动能力强，活动范围大的动物。
3、题表随着林分密度的增加，白桦树平均胸径逐渐变小，草本数先增多后减少，灌木数先增多后减少。小问（3）中的题图，随着林分密度的增加，植被碳储量在一定范围内逐渐增加但不够显著，当林分密度超过1400株 hm-2后，急剧下降；林分密度为1200株 hm-2、1400株 hm-2时，土壤储备量较高。
【小问1详解】
样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物，所以调查林下植物多样性常用的方法是样方法。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性，不同林分密度下的植物种类存在差异体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
随林分密度的增大，白桦对阳光、养分等的竞争加剧，影响自身生长，导致平均胸径减小。研究表明，人工造林时较为理想的林分密度是1200株 hm-2，此密度下白花平均胸径最大，草本种数最多、灌木种数最多。
【小问3详解】
①碳元素在生物群落和无机环境之间以CO2的形式进行循环。植被中碳的去向与能量流动相辅相成，碳的去向为呼吸作用散失、流向消费者和分解者。林分密度为1000株 hm-2时土壤微生物分解能力增强，有机物分解速度快，导致土壤碳储量均较低。林分密度为1000株 hm-2时密度过大净光合效率下降，植被碳储量降低，输入土壤的有机碳减少。适宜的林分密度能较好地实现土壤对碳的固存，提高了固定CO2的能力，降低大气中CO2浓度，缓解温室效应，这是生物多样性的生态学功能，这体现了生物多样性的间接价值。
【小问4详解】
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。不合理的人工林组成与结构及经营措施会导致一系列的生态问题，这主要违背了生态工程的整体、协调、循环、自生原理，最终影响碳汇林业的可持续性。
21. 下图是 B 细胞与辅助性 T 细胞（Th 细胞）相互作用之后 B 细胞被活化的过程图。 CD80/86 是 B 细胞识别抗原后表达的蛋白，CD40L 是活化后的 Th 细胞表达的蛋白，BCR 是 B 细胞表面的特异性识别抗原的受体，CD40 和 MHCⅡ是 B 细胞表面的组成性蛋白，CD28、TCR 是 Th 细胞表面的组成性蛋白，请回答下列问题。
（1）活化 B 细胞的第一信号是________，抗原在 B 细胞中加工形成的抗原肽，与 MHCⅡ形成复合物，提呈给 T 细胞表面的________，从而形成活化 Th 细胞的第一信号。
（2）由图可知，活化 Th 细胞和 B 细胞的第二信号分别是_________、__________。
（3）活化的 Th 细胞表达出的多种细胞因子的作用是_________。
（4）下图示意人体新生 B 细胞引流到淋巴结内发育过程。
①新生 B 细胞起源于_______，迁移到淋巴结 T 细胞区时，由于细胞表面 CCR7+少，只能匆匆而过，但因细胞表面________ 多进入 B 细胞区后能滞留于其内。
②少数在 B 细胞区内完全成熟的 B 细胞可通过________方式将抗原摄入细胞内并分化 为致敏 B 细胞，能够被 Th2 识别并相互激活，这种致敏 B 细胞可以看成是一类_______。
③生发中心内中央母细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因会发生体细胞高频突变，体细胞高频突变的意义是_______ ，形成的中央细胞绝大多数因抗体亲和力低而________ （填 “凋亡”或“坏死”），进而被吞噬消化。
【答案】（1） ①. 抗原的刺激 ②. TCR
（2） ①. CD80/86 ②. CD40L
（3）促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化
（4） ①. 骨髓中的造血干细胞 ②. CXCR5
③. 胞吞 ④. 抗原呈递细胞 ⑤. 增加抗体的多样性 ⑥. 凋亡
【解析】
【分析】1.体液免疫过程：①一些病原体可以和B细胞接触，为激活B细胞提供第一个信号；②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理，呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；③辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；④B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2.细胞免疫过程：①被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。
题图分析：B细胞活化过程为：Th细胞受活化信号①（接受抗原的MHCⅡ）和活化信号②（CD80/86）共同刺激后活化，产生CD40L，然后B细胞活化受活化受活化信号①（抗原）和活化信号②（CD40L）共同刺激活化。
【小问1详解】
由图知：活化B细胞的第一信号是抗原的刺激；抗原在B细胞中加工形成的抗原肽，与MHCⅡ形成复合物，提呈给T细胞表面的TCR，从而形成活化Th细胞的第一信号。
【小问2详解】
由图知：活化Th细胞的第二信号是CD80/86、活化B细胞的第二信号是CD40L。
【小问3详解】
活化的Th细胞表达出的多种细胞因子具有促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化的功能。
【小问4详解】
①新生B细胞属于免疫细胞，起源于骨髓中的造血干细胞；据图可知，新生B细胞迁移到淋巴结T细胞区时，由于细胞表面 CCR7+少，只能匆匆而过，但由于细胞表面CXCR5多进入B细胞区后能滞留于其内，因而在该区域发育成熟。
②抗原通常是大分子物质，B细胞摄入抗原的物质的方式是胞吞；分析题意可知，致敏B细胞可以被Th2识别并相互激活，则这种致敏B细胞可以看成是一类抗原呈递细胞，能对抗原进行摄取、处理和呈递。
③图中显示，中央母细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因会发生体细胞高频突变，而抗体与抗原的结合具有特异性，与抗体的结构有关，则体细胞高频突变的意义是增加抗体的多样性，进而提高了抗体的特异性，有利于抗体与相应的抗原发生特异性结合；中央细胞绝大多数因抗体亲和力低而凋亡，凋亡是由基因决定的细胞的程序性死亡，对于机体是有利的，而后被吞噬细胞吞噬消化。
22. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。胰岛素是降血糖的常见药物，下图 1 为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
（1）胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图 1 中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的______亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化 IRS-1 酪氨酸（Tyr）残基被_________而激活，进而发挥作用。
（2）激活后的 IRS-1 可经过细胞内信号转导，通过促进过程①_________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过________方式进入组织细胞进而降低血糖。
（3）引发糖尿病的原因有多种。某种糖尿病是因图 1 中过程①受阻所致，试分析图 2 中磺脲类降糖药物是否是治疗该种糖尿病的最佳用药，并说明理由_________。
（4）受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验：
实验一 实验材料：肠提取物（含α-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解）、玫瑰花水提取物（Ms）母液、玫瑰花醇提取物（Mc）母液、阿卡波糖（一种治疗糖尿病的药物）、磷酸盐缓冲液（pH 6.8）。
实验步骤目的 简要操作过程
处理肠提取物 取50uL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min
处理玫瑰花提取物 ①_______
设置对照组和
实验组 实验组：向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液
对照组1：向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液;
对照组2：②_______
测定分析 样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405
nm处测定吸光度，每组反应平行进行3 次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制 率，绘制曲线（如图）
本实验结果表明：__________。
实验二 研究者每天对部分糖尿病模型鼠灌胃 Mc 提取物，7 天后检测胰腺细胞相关物质的分泌量并制成表格如下（表中SOD为超氧化物歧化酶，可清除自由基）。
组别 Mc提取物/（mg/kg） SOD/相对含量 PDX-1基因的表达量/相对含量 胰岛素/相对含量
组1 — 0.75±0.04 2.15±0.16 4.96±0.10
组2 5 0.91±0.13 2.56±0.23 6.60±0.47
分析本实验结果，你认为 Mc 提取物抗糖尿病的机制可能是_________。
【答案】（1） ①. α ②. 磷酸化
（2） ①. 将含有GLUT4的囊泡
②. 协助扩散
（3）不是；该种糖尿病致病原因是缺乏葡萄糖转运蛋白，而磺脲类降糖药物仅能促进胰岛素释放，不能从根本上消除葡萄糖吸收障碍
（4） ①. 将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释 ②. 向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液 ③. Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强 ④. Mc提取物可能是提高SOD相对含量，从而消除自由基对胰岛B细胞的损伤，提高了胰岛B细胞中胰岛素转录激活因子PDX-1表达量，最终提高了胰岛素的含量，进而到达抗糖尿病的目的
【解析】
【分析】分析图1，胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的a亚基结合后，可激活受体酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸（Tyr）残基被磷酸化而激活，激活后的IRS-1经过细胞内信号转导，通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞，同时可促进过程②葡萄糖氧化分解、合成糖原和转化为脂肪等非糖物质等过程。
【小问1详解】
由题图信息知，胰岛素受体是一种酪氨酸激酶，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的a亚基结合后，可激活受体酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸（Tyr）残基被磷酸化而激活，进而发挥作用。
【小问2详解】
过程①含有GLUT4的囊泡与细胞膜融合的过程，GLUT4是膜上葡萄糖转运的载体，该过程可将GLUT4运往细胞膜。激活后的IRS-1经过细胞内信号转导，通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散（图1可知葡萄糖进入组织细胞是高浓度到低浓度且需要GLUT4载体转运，故属于协助扩散）的方式进入组织细胞。
【小问3详解】
某种糖尿病是因图1中过程①受阻所致，即该种糖尿病是由于含有GLUT4的囊泡无法及时运往细胞膜，使细胞膜上转运葡萄糖的载体减少导致的。图2中磺脲类降糖药物的作用机理是抑制胰岛B细胞K＋通道的开放，使膜电位变化，导致电压依赖性钙通道打开，Ca2＋内流，促进胰岛素释放，这对细胞膜上转运葡萄糖的载体GLUT4没有影响，故该药物不是治疗该种糖尿病的最佳用药。
【小问4详解】
为研究玫瑰花提取物的抗糖尿病机制，可根据所给实验材料设计如下实验：
取50μL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min；
将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释；
设置4组实验，编号1～4，其中1、2组为实验组，向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液，3、4组为对照组，一组向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液；另一组向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液。
一段时间后将样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405nm处测定吸光度，每组反应平行进行3次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制率，绘制曲线。
结合实验曲线可知：Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强。
实验二的自变量是有无Mc提取物，因变量是SOD相对含量、PDX-1基因的表达相对含量、胰岛素相对含量，故可推测Mc提取物可能是提高SOD相对含量，从而消除自由基对胰岛B细胞的损伤，提高了胰岛B细胞中胰岛素转录激活因子PDX-1表达量，最终提高了胰岛素的含量，进而到达抗糖尿病的目的。
23. 塑料制品方便人们生活的同时，也造成了短时期难以降解的“白色污染”。研究人员欲比较肠杆菌 YT1 和芽孢杆菌 YP1 两类细菌降解塑料的能力，这种塑料的主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，两类细菌主要降解 PE。他们并通过基因工程拼接黄粉虫肠道内菌株 WZ 的降解 PVC 的胞外酶基因 A，培育降解塑料的“超级菌”。
（1）菌株的筛选。配制固体培养基，接种菌株后表层覆盖 0.1mm 厚度的 PE 塑料。分组实验结果如下表所示：
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2 培养基3
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1 混合培养YT1和YP1后，
选取YP1接种
降解圈（直径D/mm） 3.5 1.8 4.2
①在筛选分解 PE 塑料能力大小的菌株时，应将两类菌株接种到以________为唯一碳源的培养基，从功能上讲，该培养基属于_______培养基。
②筛选分解 PE 塑料能力强的菌株________（能/不能）直接以降解圈的大小为指标，其原因是______。培养基 3 中接种混合培养后的 YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是_______。
（2）培育“超级菌”。对菌株 WZ 的 A 基因测序可知，如果在其调节功能区增加一个碱基对A/T，则可以大大增强其基因表达能力。通过经典的大引物 PCR 定点诱变技术在体外改造 A 基因，操作过程如图 1，然后与图 2 所示的质粒构建表达载体，培育“超级菌”。
①利用大引物 PCR 进行定点诱变需要进行两轮 PCR（PCR1 和 PCR2），在 PCR1 中获得的大引物是指以_______（选填图中引物）延伸得到的 DNA 链为模板，______（选填图中引物）与之结合延伸得到的 DNA 子链。要获得完整的改良 A 基因至少需要____个 PCR 循环。
②构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连接，应选用的限制酶是_______。表达载体导入受体菌株时，有的质粒含有改良的 A 基因，有的质粒为空白质粒。在含________的平板上培养一段时间后，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是_______。
【答案】（1） ①. PE 塑料 ②. 选择 ③. 不能 ④. 菌体繁殖能力不同，形成的菌落大小不同 ⑤. YP1菌株整合了YT1的对PE塑料高分解能力的基因，发生了转化
（2） ①. 诱变引物 ②. 引物1 ③. 4 ④. XmaI和Bg1II限制酶
⑤. 氨苄青霉素和 -半乳糖苷 ⑥. 重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，所以能在含氨苄青霉素的培养基上生长，但由于改良A基因和质粒连接过程中使用XmaI和BglII限制酶切割质粒，破坏了LacZ基因，使其不能产生分解β-半乳糖苷的酶，所以在含有β-半乳糖苷的平板上菌落为白色
【解析】
【分析】1、实验室微生物筛选原理人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
2、在构建重组质粒过程中，首先要用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。
【小问1详解】
①在筛选分解 PE 塑料能力大小的菌株时，应将两类菌株接种到以PE塑料为唯一碳源的培养基，不能分解PE塑料的细菌，因为缺少碳源而不能在该培养基上生长，只有能降解PE塑料的细菌能生长，故从功能上讲，该培养基属于选择培养基。
②筛选分解 PE 塑料能力强的菌株不能直接以降解圈的大小为指标，其原因是菌体繁殖能力不同，形成的菌落大小不同，故应该看菌落直径和降解圈直径的比值来判断菌株对PE塑料的分解能力；据表格中培养基1和2对比可知：YP1对PE塑料的分解能力弱于YT1，而培养基3中接种混合培养后的 YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是YP1菌株整合了YT1的对PE塑料高分解能力的基因，发生了转化。
【小问2详解】
①利用大引物 PCR 进行定点诱变需要进行两轮 PCR（PCR1 和 PCR2），在 PCR1中获得的大引物是指先使用诱变引物，延伸得到 DNA 链，以该DNA链为模板，引物1与之结合延伸得到的 DNA 子链；经过PCR1得到大引物，再利用大引物和引物2至少3个PCR循环才能获得完整的改良A基因，所以要获得完整的改良A基因至少需要4个PCR循环。
②构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连接，目的基因和质粒需要使用两种限制酶进行切割，改良A基因两端的黏性末端为—GGCC、—CTAG，因此使用XmaI和BglII限制酶切割质粒；据图分析重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，所以能在含氨苄青霉素的培养基上生长，但由于改良A基因和质粒连接过程中使用XmaI和BglII限制酶切割质粒，破坏了LacZ基因，使其不能产生分解-半乳糖苷的酶，所以在含有-半乳糖苷的平板上菌落为白色。
生物试卷
（满分 100 分，考试时间 75 分钟。）
一、单项选择题：本部分包括14 题，每题2 分，共计28 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是（ ）
A. ADP 和 DNA 都含有腺苷，组成元素相同
B. 脂质有组成生物膜、调节代谢和储存能量等功能
C. 淀粉、蛋白质和甘油三酯等都是生物大分子
D. 构成血红蛋白某些氨基酸中含有 S、Fe 等元素
2. 下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是（ ）
A. 核孔是具有选择性的核质交换通道
B. 内质网是蛋白质合成、加工场所和运输通道
C. 肾上腺皮质细胞中富含内质网，有利于醛固酮的合成
D. 胰岛 B 细胞中富含高尔基体，有利于胰岛素的合成、分泌
3. 甲状腺滤泡细胞内的 I –浓度是血浆中 I –浓度的 30 倍，血浆中 I –进入滤泡上皮细胞由钠碘同向转运体（NIS）介导，如图所示。哇巴因能抑制细胞膜上钠钾泵的活性，相关叙述错误的是（ ）
A. NIS 运输 I-与其运输 Na+的方式不同
B. 钠钾泵运输 Na+和 K+时，空间结构会发生改变
C. 哇巴因可抑制钠钾泵的功能，从而直接影响 I-的转运
D. 呼吸作用减弱会同时影响 K+和 I-进入滤泡上皮细胞
4. 为高效分离高质量的椪柑原生质体，科研人员采用组合酶液Ⅰ（2%纤维素酶 R+2%离析酶）与组合酶液Ⅱ（2%纤维素酶 W+2%离析酶）进行实验，实验过程中加入适量的甘露醇。结果如图，其中活性氧会影响原生质体的再生。相关叙述错误的是（ ）
A. 两实验中温度、pH、酶解时间必须相同
B. 纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能
C. 加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用
D. 使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好
5. 下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是（ ）
A. 原癌基因突变或过量表达，可引起细胞癌变
B. 不同种细胞寿命的长短与其能否分裂有直接关联
C. 细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
D. 端粒学说认为端粒内侧正常基因的 DNA 序列受损引起细胞衰老
6. 下列关于内环境稳态调节的叙述，正确的是（ ）
A. 人体甲状腺激素、肾上腺素分泌过多可能会导致低体温症
B. 血糖浓度、胰高血糖素、神经递质均可影响胰岛 B 细胞分泌胰岛素
C. 神经细胞膜两侧 Na+浓度差的大小不影响兴奋在神经纤维上的传导
D. 甲流病人高烧期间呼吸急促、心跳加快，其副交感神经一直处于亢奋状态
7. 下图是显微镜下观察到的马蛔虫（2N=4）受精卵部分分裂图，相关叙述正确的是（ ）
A. 马蛔虫受精卵中染色体少，有利于观察有丝分裂
B. a 细胞中含有 4 对同源染色体、8 个 DNA 分子
C. b 细胞中全部染色体的着丝粒排列到细胞板中央
D. 视野中能持续观察到细胞经历 b→a→c 的变化
8. 恐惧、失血、创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素（ADH）分泌异常增多，进而引起细胞外液渗透压降低，水分过多，超过肾的调节能力并产生一系列症状，该现象称为水中毒。相关叙述错误的是（ ）
A. 恐惧、失血等应激刺激可能刺激垂体释放更多的 ADH
B. 恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮
C. ADH 异常增多，可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量减少
D. 利用药物抑制 ADH 与其受体结合，有利于缓解患者水中毒症状
9. 植物的顶端优势受多种植物激素的共同调控。研究发现，蔗糖也能作为信号分子调控植物的顶端优势，其作用机制如图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 独角金内酯和蔗糖在调控侧芽生长过程中相抗衡
B. 据图推测，休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低
C. 细胞分裂素与生长素含量的比值较高时有利于侧芽生长
D. 对休眠的侧芽施加适宜浓度的α-萘乙酸可解除顶端优势
10. 下列关于种群密度和群落丰富度调查方法的叙述，错误的是（ ）
A. 黑光灯诱捕法可用于调查趋光性昆虫的物种丰富度
B. 粪便 DNA 标记法基于个体遗传信息的特异性开展，结果更准确可信
C. 若调查对象为大型濒危植物，则不宜选用样方法，应采用逐个计数法
D. 若动物对捕捉器产生了记忆，则标记重捕法调查其种群密度所得结果会偏小
11. 传统发酵技术通常是家庭式或作坊式的，可以用于腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等的加工。相关叙述正确的是（ ）
A. 传统发酵技术制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
B. 制作果酒时，挑选新鲜葡萄，去除枝梗后用清水冲洗再榨汁
C. 泡菜坛内有时会长一层白膜，是由产膜乳酸菌繁殖形成的
D. 通过传统发酵技术也可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
12. 下列有关纯培养酵母菌实验的叙述，正确的是（ ）
A. 配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞并用皮筋扎紧后，放入高压灭菌锅中灭菌
B. 灭菌后的培养基在酒精灯火焰附近倒入培养皿，待冷却 5～10s 后将培养皿倒置
C. 通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面
D. 划线完成后，待菌液被培养基吸收，将平板倒置于适宜条件下培养，观察并计数
13. 下列关于 DNA 的粗提取和 DNA 片段的扩增及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. 新鲜的洋葱、鸡血、猪肝等均可作为 DNA 粗提取的实验材料
B. 在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA
C. PCR 实验中使用枪头、蒸馏水和移液器等在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌
D. PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm后，电泳、观察
14. 在生物学实验中，操作不规范会导致出现异常结果。下列对应关系错误的是（ ）
选项 实验名称 部分操作步骤 实验结果
A 探究培养液中酵母
菌种群数量变化 先向计数室内滴加培养液，再
盖盖玻片 酵母菌计数结果偏大
B 菊花的组织培养 将消过毒的幼嫩菊花茎段倒着
插入诱导愈伤组织的培养基 茎段形态学上端和下端
生根都很少甚至不生根
C 观察根尖分生区细
胞的有丝分裂 取紫色洋葱外表皮细胞在显微
镜下观察 无法观察到染色体
D 研究土壤中小动物
类群的丰富度 自制吸虫器，在吸气玻管的一
侧用塑料膜扎紧 吸虫器可以采集到更多
微型土壤动物
A. A B. B C. C D. D
二、多项选择题：本部分包括4 题，每题 3 分，共计12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3 分，选对但不全的得1 分，错选或不答的得0 分。
15. 神经胶质细胞中的葡萄糖分解成丙酮酸后，一方面在 Rheb 蛋白的作用下，促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能；另一方面，丙酮酸转变成乳酸，乳酸经 MTC（乳酸转运载体）运输进入神经元内的线粒体进行分解。两种细胞代谢过程如图，叙述正确的是（ ）
A. 乳酸可作为神经元的能源物质
B. 自由基累积会破坏细胞内的生物分子
C. 增强 MTC 活性可以导致神经元损伤
D. 降低 Rheb 蛋白活性会减少神经元损伤
16. 为筛选用于修复镉（Cd）污染水体的沉水植物，研究人员对本地 4 种常见沉水植物的 Cd 耐受性和富集能力进行测试，结果如下（半数抑制浓度是指半数植物生长受抑制时的培养液 Cd 浓度）。相关叙述正确的是（ ）
沉水植物 半数抑制浓度(mg·L-1)
黑 藻 0.51
狐尾藻 0.81
金鱼藻 0.03
菹 草 0.12
A. 沉水植物可为水生生物提供 O2、食物和栖息场所，是生态系统最基本成分
B. 选择本地沉水植物作为生态治理候选植物，体现了生态工程建设应遵循整体原理
C. 狐尾藻对 Cd 污染水体的耐受性最强，最适合用作 Cd 污染水体修复植物
D. 实践中应定期从水体中移除修复沉水植物，才能实现镉污染水体的真正修复
17. 兴奋—收缩耦联指的是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程（如图），其主要步骤是：电兴奋通过 T 管系统传向肌细胞的深处，三联管结构处将信息传递至 L 管，Ca2+释放通道释放 Ca2+，引起收缩蛋白收缩。释放的Ca2+借助 L 管上的钙泵（Ca2+依赖式 ATP 酶）进行回收。相关叙述正确的是（ ）
A. 图中的三联管结构是一种特殊的突触结构
B. 神经-肌接头实现电信号到化学信号到电信号的转化
C. 兴奋时，肌细胞膜内侧的电位表现为正电位
D. 静息状态时，L 管外侧的 Ca2+浓度低于内侧
18. 在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 的 mRNA 注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体流程如下图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合
C. 组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D. 为得到遗传背景相同的克隆猴，可将桑葚胚的内细胞团均等分割后再进行胚胎移植
三、非选择题：本部分包括 5 题，共计 60 分。
19. 光呼吸是植物在适宜强度光照、高 O2、低 CO2条件下发生的一系列反应。当O2浓度较高时，RuBP 羧化酶（也称 Rubisco）催化 CO2固定反应减弱，催化 C5发生加氧反应增强，加氧反应生成 C2，再生成乙醇酸，如图 1 所示，请回答下列问题。
图 1
（1）叶绿体中的色素位于_______，其主要功能是________ 。
（2）提取拟南芥中的 Rubisco 时，为了保持该酶的活性，研磨时应加入 ________（填“无水乙醇”或“磷酸缓冲液”），若利用提纯的 Rubisco 等酶模拟光合作用暗反应过程，构建反应体系时需要加入的供能物质有_______ 。
（3）从光反应和暗反应物质联系的角度分析，高浓度 O2条件下，NADPH 含量升高的原因是_______ 。
（4）某些代谢中间产物的积累会对细胞造成损害，过氧化物酶体（由单层膜包裹的内含一种或几种氧化酶类的细胞器）被称为解毒中心，能分解有毒物质 H2O2和乙醛酸，生成______参与暗反应过程。线粒体中产生的 NADH 的去向主要是______ 。
（5）科学家将拟南芥酶 A 基因突变体（酶 A 功能丧失）和野生型分别在大气 CO2浓度和高 CO2浓度（3500 ppm）下培养一段时间后，叶片体内乙醛酸含量和生长情况如图 2 所示。
图 2
与高 CO2浓度相比，突变体在大气 CO2浓度下的乙醛酸含量高的原因有 。
A. C5氧化反应产生乙醇酸加强 B. 乙醇酸转变为乙醛酸加强
C. 乙醛酸转氨基作用形成甘氨酸加强 D. 甘氨酸经一系列反应释放 CO2加强
（6）根据图 1、2 分析，酶 A 的功能可能是________ 。与大气中 CO2浓度相比，野生型在高CO2浓度条件下生长得更好，从光呼吸和光合作用的过程分析，原因分别是 _______、_______。
20. 林分密度（单位面积林地上的立木数量）是影响林木生长和林下植物多样性的重要因子。为确定人工造林的最佳林分密度，以实现获得优质林木同时保护生物多样性，科研人员在不同林分密度的人工白桦林中设置若干标准地（20m×20m），调查并统计白桦胸径及林下植物多样性，结果如下表。请回答下列问题。
林分密度/株 hm-2 白桦平均胸径/cm 草本数/种 灌木数/种
800 11.1 15 11
1000 10.9 19 13
1200 108 28 17
1400 10.2 14 15
1600 9.8 12 13
（1）研究中，调查林下植物多样性常用的方法是 _______，不同林分密度下的植物种类存在差异体现了群落的 ________结构。
（2）随林分密度的增大，白桦对________的竞争加剧，影响自身生长，导致平均胸径减小。研究表明，人工造林时较为理想的林分密度是________。
（3）人工林在维持全球碳平衡中发挥着重要作用。为揭示林分密度对人工林碳汇功能的影响和可持续经营提供科学依据，科研人员测定了不同林分密度下植被及土壤中的碳储量，结果如图。
①在人工林中碳主要以________形式循环，植被中碳的去向有_______。
②与林分密度为 800 株 hm-2相比，1000 株 hm-2、1600 株 hm-2时，土壤碳储量均较低，两者原因不完全相同，前者主要是_______，后者主要是________。
③研究表明，适宜的林分密度能较好地实现土壤对碳的固存，从全球碳平衡的角度分析其意义是________，这体现了生物多样性的________价值。
（4）通过人工造林发展碳汇林业，人工林的发展体现了人类活动往往会使群落演替按照________进行。实践表明，不合理的人工林组成与结构及经营措施会导致一系列的生态问题，这主要违背了生态工程的________原理，最终影响碳汇林业的可持续性。
21. 下图是 B 细胞与辅助性 T 细胞（Th 细胞）相互作用之后 B 细胞被活化的过程图。 CD80/86 是 B 细胞识别抗原后表达的蛋白，CD40L 是活化后的 Th 细胞表达的蛋白，BCR 是 B 细胞表面的特异性识别抗原的受体，CD40 和 MHCⅡ是 B 细胞表面的组成性蛋白，CD28、TCR 是 Th 细胞表面的组成性蛋白，请回答下列问题。
（1）活化 B 细胞的第一信号是________，抗原在 B 细胞中加工形成的抗原肽，与 MHCⅡ形成复合物，提呈给 T 细胞表面的________，从而形成活化 Th 细胞的第一信号。
（2）由图可知，活化 Th 细胞和 B 细胞的第二信号分别是_________、__________。
（3）活化的 Th 细胞表达出的多种细胞因子的作用是_________。
（4）下图示意人体新生 B 细胞引流到淋巴结内的发育过程。
①新生 B 细胞起源于_______，迁移到淋巴结 T 细胞区时，由于细胞表面 CCR7+少，只能匆匆而过，但因细胞表面________ 多进入 B 细胞区后能滞留于其内。
②少数在 B 细胞区内完全成熟的 B 细胞可通过________方式将抗原摄入细胞内并分化 为致敏 B 细胞，能够被 Th2 识别并相互激活，这种致敏 B 细胞可以看成是一类_______。
③生发中心内中央母细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因会发生体细胞高频突变，体细胞高频突变的意义是_______ ，形成的中央细胞绝大多数因抗体亲和力低而________ （填 “凋亡”或“坏死”），进而被吞噬消化。
22. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。胰岛素是降血糖的常见药物，下图 1 为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
（1）胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图 1 中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的______亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化 IRS-1 酪氨酸（Tyr）残基被_________而激活，进而发挥作用。
（2）激活后的 IRS-1 可经过细胞内信号转导，通过促进过程①_________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过________方式进入组织细胞进而降低血糖。
（3）引发糖尿病的原因有多种。某种糖尿病是因图 1 中过程①受阻所致，试分析图 2 中磺脲类降糖药物是否是治疗该种糖尿病的最佳用药，并说明理由_________。
（4）受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验：
实验一 实验材料：肠提取物（含α-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解）、玫瑰花水提取物（Ms）母液、玫瑰花醇提取物（Mc）母液、阿卡波糖（一种治疗糖尿病的药物）、磷酸盐缓冲液（pH 6.8）。
实验步骤目的 简要操作过程
处理肠提取物 取50uL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min
处理玫瑰花提取物 ①_______
设置对照组和
实验组 实验组：向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液
对照组1：向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液;
对照组2：②_______
测定分析 样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405
nm处测定吸光度，每组反应平行进行3 次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制 率，绘制曲线（如图）
本实验结果表明：__________。
实验二 研究者每天对部分糖尿病模型鼠灌胃 Mc 提取物，7 天后检测胰腺细胞相关物质的分泌量并制成表格如下（表中SOD为超氧化物歧化酶，可清除自由基）。
组别 Mc提取物/（mg/kg） SOD/相对含量 PDX-1基因的表达量/相对含量 胰岛素/相对含量
组1 — 0.75±0.04 2.15±0.16 4.96±0.10
组2 5 0.91±0.13 2.56±0.23 6.60±0.47
分析本实验结果，你认为 Mc 提取物抗糖尿病的机制可能是_________。
23. 塑料制品方便人们生活的同时，也造成了短时期难以降解的“白色污染”。研究人员欲比较肠杆菌 YT1 和芽孢杆菌 YP1 两类细菌降解塑料的能力，这种塑料的主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，两类细菌主要降解 PE。他们并通过基因工程拼接黄粉虫肠道内菌株 WZ 的降解 PVC 的胞外酶基因 A，培育降解塑料的“超级菌”。
（1）菌株的筛选。配制固体培养基，接种菌株后表层覆盖 0.1mm 厚度的 PE 塑料。分组实验结果如下表所示：
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2 培养基3
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1 混合培养YT1和YP1后，
选取YP1接种
降解圈（直径D/mm） 3.5 1.8 4.2
①在筛选分解 PE 塑料能力大小的菌株时，应将两类菌株接种到以________为唯一碳源的培养基，从功能上讲，该培养基属于_______培养基。
②筛选分解 PE 塑料能力强的菌株________（能/不能）直接以降解圈的大小为指标，其原因是______。培养基 3 中接种混合培养后的 YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是_______。
（2）培育“超级菌”。对菌株 WZ A 基因测序可知，如果在其调节功能区增加一个碱基对A/T，则可以大大增强其基因表达能力。通过经典的大引物 PCR 定点诱变技术在体外改造 A 基因，操作过程如图 1，然后与图 2 所示的质粒构建表达载体，培育“超级菌”。
①利用大引物 PCR 进行定点诱变需要进行两轮 PCR（PCR1 和 PCR2），在 PCR1 中获得的大引物是指以_______（选填图中引物）延伸得到的 DNA 链为模板，______（选填图中引物）与之结合延伸得到的 DNA 子链。要获得完整的改良 A 基因至少需要____个 PCR 循环。
②构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连接，应选用的限制酶是_______。表达载体导入受体菌株时，有的质粒含有改良的 A 基因，有的质粒为空白质粒。在含________的平板上培养一段时间后，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是_______。
江苏省基地大联考2023-2024学年高三上学期第一次质量监测
生物试卷 答案解析
（满分 100 分，考试时间 75 分钟。）
一、单项选择题：本部分包括14 题，每题2 分，共计28 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是（ ）
A. ADP 和 DNA 都含有腺苷，组成元素相同
B. 脂质有组成生物膜、调节代谢和储存能量等功能
C. 淀粉、蛋白质和甘油三酯等都是生物大分子
D. 构成血红蛋白的某些氨基酸中含有 S、Fe 等元素
【答案】B
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
糖类的元素组成一般是C、H、O，蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，不同类的脂质的元素组成不同，脂肪和固醇的元素组成是C、H、O，磷脂的元素组成是C、H、O、N、P，核酸的元素组成是C、H、O、N、P。
【详解】A、ATP脱去2个磷酸基团后，则为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，故ATP和RNA都含有腺苷，组成元素相同，均为C、H、O、N、P，A错误；
B、脂质中的磷脂是组成生物膜基本骨架的重要成分、脂质中的性激素能调节代谢、脂质中的脂肪是良好的储能物质，B正确；
C、淀粉、蛋白质都生物大分子，甘油三酯不是生物大分子，C错误；
D、构成血红蛋白的某些氨基酸中含有 S元素，氨基酸中不含Fe 元素，D错误。
故选B。
2. 下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是（ ）
A. 核孔是具有选择性的核质交换通道
B. 内质网是蛋白质合成、加工场所和运输通道
C. 肾上腺皮质细胞中富含内质网，有利于醛固酮的合成
D. 胰岛 B 细胞中富含高尔基体，有利于胰岛素的合成、分泌
【答案】D
【解析】
【分析】1、内质网：分为光面内质网和粗面内质网两种．光面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂类、糖类代谢有关；粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与蛋白质的合成有关。
2、高尔基体：在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、分类运输有关。
3、核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
【详解】A、核孔可看作是一类特殊的载体蛋白，构成了细胞核与细胞溶胶间物质交换的通道。一些离子和水等小分子物质由于比核孔的孔径小，通常可以自由进出细胞核而不消耗能量；蛋白质、RNA等大分子物质则需要通过特殊的转运机制才能进出，而这一过程需要能量的驱动才能完成，故核孔是具有选择性的核质交换通道，A正确；
B、内质网分为粗面内质网和光面内质网，粗面内质网上附着核糖体，该核糖体是蛋白质合成的场所，合成好的蛋白质在内质网腔内进行加工，加工完成后内质网以出芽的形式形成囊泡，将加工的蛋白质运输到高尔基体，光面内质网是合成脂质的场所，也是运输蛋白质的通道，故内质网是蛋白质合成、加工场所和运输通道，B正确；
C、醛固酮属于脂质类激素，其合成与内质网有关，因此肾上腺皮质细胞中富含内质网，有利于醛固酮的合成，C正确；
D、胰岛素属于蛋白质，其合成场所在核糖体，高尔基体是真核细胞中的物质转运系统，可以对从内质网运来的蛋白质进行加工、分类、包装、运输等，D错误。
故选D。
3. 甲状腺滤泡细胞内的 I –浓度是血浆中 I –浓度的 30 倍，血浆中 I –进入滤泡上皮细胞由钠碘同向转运体（NIS）介导，如图所示。哇巴因能抑制细胞膜上钠钾泵的活性，相关叙述错误的是（ ）
A. NIS 运输 I-与其运输 Na+的方式不同
B. 钠钾泵运输 Na+和 K+时，空间结构会发生改变
C. 哇巴因可抑制钠钾泵的功能，从而直接影响 I-的转运
D. 呼吸作用减弱会同时影响 K+和 I-进入滤泡上皮细胞
【答案】C
【解析】
【分析】主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时消耗能量，这种方式叫主动运输。
【详解】A、NIS 运输 I-是依靠Na+浓度梯度驱动的，是主动运输；其运输 Na+是从高浓度到低浓度，是协助扩散，A正确；
B、钠钾泵运输 Na+和 K+时，消耗ATP，需要载体蛋白协助，载体蛋白的空间结构会发生改变 ，B正确；
C、哇巴因可抑制钠钾泵的功能，从而降低细胞膜外Na+浓度，从而间接影响 I-的转运 ，C错误；
D、呼吸作用减弱，细胞中ATP生成速率降低，会影响钠钾泵的主动运输，影响 K+进入滤泡上皮细胞 ，同时影响Na+运出滤泡上皮细胞，进而影响 I-进入滤泡上皮细胞，D正确。
故选C。
4. 为高效分离高质量的椪柑原生质体，科研人员采用组合酶液Ⅰ（2%纤维素酶 R+2%离析酶）与组合酶液Ⅱ（2%纤维素酶 W+2%离析酶）进行实验，实验过程中加入适量的甘露醇。结果如图，其中活性氧会影响原生质体的再生。相关叙述错误的是（ ）
A. 两实验中温度、pH、酶解时间必须相同
B. 纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能
C. 加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用
D. 使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质；酶的特性：酶具有高效性、酶具有专一性、酶的作用条件温和。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破环，使酶永久失活，在0°C左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
【详解】A、两实验中酶的种类不同，为保证单一变量，应控制好无关变量，故应在各自酶的最适温度和pH下进行实验，酶的用量和时间必须相同，A错误；
B、纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能，B正确；
C、加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用，保证细胞具有正常形态，行使正常功能，C正确；
D、实验结果表明使用组合酶液II获取原生质体的产量高，而活性氧含量差别不大，故使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好，D正确。
故选A。
5. 下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是（ ）
A. 原癌基因突变或过量表达，可引起细胞癌变
B. 不同种细胞寿命的长短与其能否分裂有直接关联
C. 细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
D. 端粒学说认为端粒内侧正常基因的 DNA 序列受损引起细胞衰老
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程。原癌基因突变或过量表达导致相应蛋白质活性增强，可能引起细胞癌变，A正确；
B、细胞寿命的长短与其能否分裂之间没有关系，如心肌细胞寿命长，但是却不能分裂，B错误；
C、细胞分裂可以增加细胞数目，细胞凋亡会减少细胞数目，所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量，C正确；
D、端粒学说认为端粒DNA序列在每次细胞分裂后都会缩短一截，在端粒DNA序列被“截“短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常，可引起细胞衰老，D正确。
故选B。
6. 下列关于内环境稳态调节的叙述，正确的是（ ）
A. 人体甲状腺激素、肾上腺素分泌过多可能会导致低体温症
B. 血糖浓度、胰高血糖素、神经递质均可影响胰岛 B 细胞分泌胰岛素
C. 神经细胞膜两侧 Na+浓度差的大小不影响兴奋在神经纤维上的传导
D. 甲流病人高烧期间呼吸急促、心跳加快，其副交感神经一直处于亢奋状态
【答案】B
【解析】
【分析】1、体液包括细胞外液和细胞内液，细胞内液指细胞内的液体，细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液。内环境是指由细胞外液构成的液体环境，该环境处于稳态状态，有利于细胞正常代谢的进行。
2、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。当人体处于兴奋状态，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。当人体处于安静状态时，副交感的神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一细胞的作用，有如汽车的油门和刹车，可以使机体对外界刺激作出更精确的反映，使机体更好的适应环境的变化。
【详解】A、甲状腺激素和肾上腺激素都能促进细胞新陈代谢，增加产热。如果人体甲状腺激素、肾上腺素分泌过多，人体细胞代谢会加快，释放更多的热量，可能会导致体温偏高，A错误；
B、当血糖浓度升高到一定程度时，会刺激胰岛B细胞产生胰岛素来降低血糖浓度；胰高血糖素除了会作用于肝脏细胞，促进肝糖原分解、非糖物质转化外，还能作用于胰岛B细胞，促进它合成和分泌胰岛素。在调节血糖平衡时，胰岛B细胞除了能感受血糖浓度变化外，还接受神经系统的调控，所以神经递质也可影响胰岛B细胞分泌胰岛素，B正确；
C、神经纤维受到刺激时，细胞膜上Na+通道开放，Na+以被动运输的方式向细胞内流动形成外负内正的电位差，神经细胞变得兴奋，并传导该兴奋。所以神经细胞膜两侧 Na+浓度差的大小会影响兴奋在神经纤维上的传导，C错误；
D、当人体处于兴奋状态，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张。由题干“呼吸急促、心跳加快所以甲流病人高烧期间呼吸急促、心跳加快”可知，病人处于兴奋状态，其交感神经处于亢奋状态，D错误。
故选B。
7. 下图是显微镜下观察到的马蛔虫（2N=4）受精卵部分分裂图，相关叙述正确的是（ ）
A. 马蛔虫受精卵中染色体少，有利于观察有丝分裂
B. a 细胞中含有 4 对同源染色体、8 个 DNA 分子
C. b 细胞中全部染色体的着丝粒排列到细胞板中央
D. 视野中能持续观察到细胞经历 b→a→c 的变化
【答案】A
【解析】
【分析】马蛔虫的受精卵进行的是有丝分裂，有丝分裂的过程包括分裂前的间期、分裂过程中的前期、中期、后期和末期。据图分析，图中a处于有丝分裂后期，b处于有丝分裂中期，c处于有丝分裂末期。
【详解】A、马蛔虫（2N=4）的受精卵中只有4条染色体，染色体少，有利于观察有丝分裂，A正确；
B、a细胞染色体移向细胞两极，为有丝分裂后期，细胞内的染色体数为8条，四对同源染色体，8个核DNA，细胞中的DNA分子数多于8，B错误；
C、b细胞为有丝分裂中期，全部染色体的着丝粒排列到赤道板位置，而细胞板出现在植物细胞分裂末期，C错误；
D、显微镜下观察的受精卵分裂图像是临时装片中的细胞，制作装片过程中细胞已经死亡，因此不能持续观察到细胞的分裂过程，D错误。
故选A。
8. 恐惧、失血、创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素（ADH）分泌异常增多，进而引起细胞外液渗透压降低，水分过多，超过肾的调节能力并产生一系列症状，该现象称为水中毒。相关叙述错误的是（ ）
A. 恐惧、失血等应激刺激可能刺激垂体释放更多的 ADH
B. 恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮
C. ADH 异常增多，可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量减少
D. 利用药物抑制 ADH 与其受体结合，有利于缓解患者水中毒症状
【答案】C
【解析】
【分析】水盐平衡调节：①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸，细胞外液渗透压就会升高，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人产生渴觉而主动饮水，另一方面，下丘脑还分泌抗利尿激素，并由垂体释放到血液中，血液中的抗利尿激素含量增加，就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量减少。②当人饮水过多时，细胞外液渗透压就会降低，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人不产生渴觉，另一方面，下丘脑还减少分泌抗利尿激素，垂体释放到血液中的抗利尿激素减少，就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量增加。
【详解】A、抗利尿激素（ADH）是由下丘脑合成并分泌，垂体释放的，恐惧、失血等应激刺激可能刺激垂体释放更多的 ADH，A正确；
B、据题意可知，恐惧，失血、休克、急性感染，创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素（ADH）分泌异常增多，进而引起细胞外液渗透压降低，而醛固酮分泌增多时，可促使血钠升高，血钠升高又促使细胞外液渗透压升高，因此推测恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮，B正确；
C、ADH与肾小管细胞的特异性受体结合，可能激活细胞内一系列反应，从而增加肾小管细胞膜上水通道蛋白的数量，从而使水分的重吸收增加，C错误；
D、利用药物抑制ADH与其受体的结合，减少肾小管细胞对水的重吸收，有利于缓解患者水中毒症状，D正确。
故选C。
9. 植物的顶端优势受多种植物激素的共同调控。研究发现，蔗糖也能作为信号分子调控植物的顶端优势，其作用机制如图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 独角金内酯和蔗糖在调控侧芽生长过程中相抗衡
B. 据图推测，休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低
C. 细胞分裂素与生长素含量的比值较高时有利于侧芽生长
D. 对休眠的侧芽施加适宜浓度的α-萘乙酸可解除顶端优势
【答案】D
【解析】
【分析】1、生长素的生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点。体现生长素两重性的典型实例就是顶端优势，顶端优势就是顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。
2、顶端优势产生的原因是：顶芽产生生长素向侧芽运输，导致侧芽生长素浓度过高，生长受到抑制，因此顶芽优先生长。
3、题图分析：由图可知，蔗糖和细胞分裂素抑制BRCl的作用，从而促进侧芽生长；独角金内酯促进BRCl的作用，从而抑制侧芽的生长；生长素通过促进独角金内酯的作用、抑制细胞分裂素的作用促进BRCl的作用，从而抑制侧芽的生长。
【详解】A、从图可知，蔗糖起抑制BRCl的作用，独脚金内酯起促进BRCl的作用，所以在调控侧芽生长过程中蔗糖和独脚金内酯相抗衡，A正确；
B、从图可知，蔗糖促进侧芽生长，所以可以推测，休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低，B正确；
C、从图可知，细胞分裂素促进侧芽生长，生长素抑制侧芽生长，当细胞分裂素与生长素含量的比值较高时有利于侧芽生长，C正确；
D、α-萘乙酸的生理作用类似生长素，起抑制侧芽生长的作用，所以对休眠的侧芽施加适宜浓度的α-萘乙酸无法解除顶端优势，D错误；
故选D。
10. 下列关于种群密度和群落丰富度调查方法的叙述，错误的是（ ）
A. 黑光灯诱捕法可用于调查趋光性昆虫的物种丰富度
B. 粪便 DNA 标记法基于个体遗传信息的特异性开展，结果更准确可信
C. 若调查对象为大型濒危植物，则不宜选用样方法，应采用逐个计数法
D. 若动物对捕捉器产生了记忆，则标记重捕法调查其种群密度所得结果会偏小
【答案】D
【解析】
【分析】标记重捕法适用于活动能力强，活动范围大的动物；样方法适用于调查植物或活动能力弱，活动范围小的动物。
【详解】A、利用一些昆虫的趋光特性，黑光灯诱捕法可用于调查有趋光性的昆虫的昆虫的物种丰富度，A正确；
B、DNA粪便标记法通过DNA的特异性而可确定到个体，调查结果更加准确可信，B正确 ；
C、若调查对象为大型濒危植物，由于其数量较少，且为避免对其造成伤害，则不宜选用样方法，应采用逐个计数法，C正确；
D、种群数量=标记个体数×重捕个体数/重捕标记数，若动物对捕捉器产生了记忆，那么重捕时就很难用捕捉器进行捕捉，则用标记重捕法调查种群密度所得结果会偏大，D错误。
故选D。
11. 传统发酵技术通常是家庭式或作坊式的，可以用于腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等的加工。相关叙述正确的是（ ）
A. 传统发酵技术制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
B. 制作果酒时，挑选新鲜葡萄，去除枝梗后用清水冲洗再榨汁
C. 泡菜坛内有时会长一层白膜，是由产膜乳酸菌繁殖形成的
D. 通过传统发酵技术也可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】传统发酵是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
【详解】A、家庭制作果酒、果醋和腐乳利用的都是自然界的菌种，通常都不是纯种发酵，A正确；
B、制作果酒时，挑选新鲜葡萄，先用清水清洗再去除枝梗，而且不能用清水反复冲洗，否则会导致菌种流失，B错误；
C、泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是由于产膜酵母的繁殖形成的，C错误；
D、单细胞蛋白本生就是一种微生物，并不是一种微生物细胞的提取物，D错误。
故选A。
12. 下列有关纯培养酵母菌实验的叙述，正确的是（ ）
A. 配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞并用皮筋扎紧后，放入高压灭菌锅中灭菌
B. 灭菌后的培养基在酒精灯火焰附近倒入培养皿，待冷却 5～10s 后将培养皿倒置
C. 通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面
D. 划线完成后，待菌液被培养基吸收，将平板倒置于适宜条件下培养，观察并计数
【答案】C
【解析】
【分析】平板划线的操作的基本步骤是：
1、右手持接种环，经火焰灭菌，待凉后，在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞，并将试管口过火焰，将以冷却的接种环伸入菌液，沾取一环菌液，将试管口过火焰丙塞上棉塞。
2、左手斜持琼脂平板，皿盖打开一条缝，右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，接种环不应划破培养基表面。
3、烧灼接种环，杀灭环上残留菌液，待冷却（是否冷却，可先在培养基边缘处试触，若琼脂溶化，表示未凉，稍等再试），从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
4、将平板倒置，放入培养箱中培养。
【详解】A、将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入 高压蒸汽灭菌锅中，灭菌15～30min，A错误；
B、灭菌后的培养基在酒精灯火焰附近倒入培养皿，等待平板冷却5～10分钟，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上，B错误；
C、平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，从而将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，C正确；
D、平板划线法不能用于计数，D错误。
故选C。
13. 下列关于 DNA 的粗提取和 DNA 片段的扩增及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. 新鲜的洋葱、鸡血、猪肝等均可作为 DNA 粗提取的实验材料
B. 在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA
C. PCR 实验中使用的枪头、蒸馏水和移液器等在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌
D. PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm后，电泳、观察
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：
①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；
②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；
③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料，因此洋葱、鸡血，猪肝等均可作为提取DNA的材料，A正确；
B、由于DNA成丝状，因此，在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA，B正确；
C、PCR 实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前都必须进行高压灭菌处理，移液器需要清洗，C错误；
D、PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm后，电泳、观察，这样可以保证DNA片段在缓冲液中进行迁移，D正确。
故选C。
14. 在生物学实验中，操作不规范会导致出现异常结果。下列对应关系错误的是（ ）
选项 实验名称 部分操作步骤 实验结果
A 探究培养液中酵母
菌种群数量的变化 先向计数室内滴加培养液，再
盖盖玻片 酵母菌计数结果偏大
B 菊花的组织培养 将消过毒的幼嫩菊花茎段倒着
插入诱导愈伤组织的培养基 茎段形态学上端和下端
生根都很少甚至不生根
C 观察根尖分生区细
胞的有丝分裂 取紫色洋葱外表皮细胞在显微
镜下观察 无法观察到染色体
D 研究土壤中小动物
类群的丰富度 自制吸虫器，在吸气玻管的一
侧用塑料膜扎紧 吸虫器可以采集到更多
微型土壤动物
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，制片时，先将盖玻片放在计数室上，用滴管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。这样可使数据更准确。
2、在进行菊花的组织培养的试验中，注意幼嫩菊花茎段不能倒着插入。
3、在观察根尖分生区细胞的有丝分裂的实验中，选用分裂能力旺盛的根尖分生区细胞。
【详解】A、探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，先将盖玻片放在计数室上，用滴管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去，这样可使数据更准确，若先向计数室内滴加营养液，再盖盖玻片，计数室内实际体积偏大，则可能造成数据偏大， A正确；
B、由于生长素运输方式具有极性运输的特点，若枝条倒插则生根仍在枝条的生态学下端，且插入的是“诱导愈伤组织的培养基”，该培养基中生长素和细胞分裂素配制比例相当，有利于细胞的脱分化，而想要促进生根应使得生长素/细胞分裂素增大，故茎段形态学上端和下端生根都很少甚至不生根，B正确；
C、紫色洋葱外表皮细胞为高度分化的细胞，不分裂，无法观察到染色体，C正确；
D、自制吸虫器，在吸气玻管的一侧应用纱布扎紧，如果用塑料膜扎紧，由于其塑料膜不通气，当在吸气管一端吸气时无法将小动物从有橡皮管的一侧吸入收集管中，无法采集到微型土壤动物，D错误。
故选D。
二、多项选择题：本部分包括4 题，每题 3 分，共计12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3 分，选对但不全的得1 分，错选或不答的得0 分。
15. 神经胶质细胞中的葡萄糖分解成丙酮酸后，一方面在 Rheb 蛋白的作用下，促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能；另一方面，丙酮酸转变成乳酸，乳酸经 MTC（乳酸转运载体）运输进入神经元内的线粒体进行分解。两种细胞代谢过程如图，叙述正确的是（ ）
A. 乳酸可作为神经元的能源物质
B. 自由基累积会破坏细胞内的生物分子
C. 增强 MTC 活性可以导致神经元损伤
D. 降低 Rheb 蛋白活性会减少神经元损伤
【答案】ABC
【解析】
【分析】由图可知，葡萄糖在神经胶质细胞中分解为丙酮酸，一部分丙酮酸在Rheb蛋白作用下，进入线粒体氧化分解供能；还有部分丙酮酸转化为乳酸，经MTC（乳酸转运载体）运输进入神经元内的线粒体进行分解，产生自由基。
【详解】A、图中乳酸能进入神经元的线粒体分解，产生ATP，故可作为神经元的能源物质，A正确；
B、自由基能与蛋白质、DNA等物质结合，从而破坏细胞内的生物分子的结构，B正确；
C、增强MTC活性，可促进乳酸进入神经元，产生更多自由基，引起神经元损伤，C正确；
D、Rheb蛋白能促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能，而Rheb蛋白活性下降会导致乳酸进入神经元的量更多，产生更多的自由基，使神经元损伤增加，D错误。
故选ABC。
16. 为筛选用于修复镉（Cd）污染水体的沉水植物，研究人员对本地 4 种常见沉水植物的 Cd 耐受性和富集能力进行测试，结果如下（半数抑制浓度是指半数植物生长受抑制时的培养液 Cd 浓度）。相关叙述正确的是（ ）
沉水植物 半数抑制浓度(mg·L-1)
黑 藻 0.51
狐尾藻 0.81
金鱼藻 0.03
菹 草 0.12
A. 沉水植物可为水生生物提供 O2、食物和栖息场所，是生态系统最基本成分
B. 选择本地沉水植物作为生态治理候选植物，体现了生态工程建设应遵循整体原理
C. 狐尾藻对 Cd 污染水体的耐受性最强，最适合用作 Cd 污染水体修复植物
D. 实践中应定期从水体中移除修复沉水植物，才能实现镉污染水体的真正修复
【答案】AD
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，营养结构包括食物链和食物网；生态系统具有一定的自我调节能力，但是这个能力是有一定的限度的。
2、根据实验结果可知，黑藻对Cd污染水体的耐受性和富集能力都较强，适合用作Cd污染水体修复植物。
【详解】A、沉水植物处于水体的下层，其光合作用产生的O2和有机物，可为水生生物提供O2、食物和栖息场所，沉水植物是生态系统的生产者，是生态系统最基本成分，A正确；
B、选择本地沉水植物作为生态治理候选植物，体现了生态工程建设应遵循协调原理，B错误；
C、根据实验结果可知，黑藻对Cd污染水体的耐受性和富集能力都较强，适合用作Cd污染水体修复植物，C错误；
D、富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过食物链（和食物网）逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是因为植物体（和动物）死亡腐烂后通过微生物的分解作用返回水体（通过物质循环使镉等重金属又回到水体）而造成水体的二次污染，所以应定期从水体中移除修复沉水植物，才能实现镉污染水体的真正修复，D正确。
故选AD。
17. 兴奋—收缩耦联指的是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程（如图），其主要步骤是：电兴奋通过 T 管系统传向肌细胞的深处，三联管结构处将信息传递至 L 管，Ca2+释放通道释放 Ca2+，引起收缩蛋白收缩。释放的Ca2+借助 L 管上的钙泵（Ca2+依赖式 ATP 酶）进行回收。相关叙述正确的是（ ）
A. 图中的三联管结构是一种特殊的突触结构
B. 神经-肌接头实现电信号到化学信号到电信号转化
C. 兴奋时，肌细胞膜内侧的电位表现为正电位
D. 静息状态时，L 管外侧的 Ca2+浓度低于内侧
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题图，图中的神经-肌接头是一种特殊的突触结构，将神经元的兴奋通过电信号→化学信号→电信号的形式传递到肌细胞，使肌细胞产生动作电位而兴奋，电兴奋通过T管系统传向肌细胞的深处，三联管结构处将信息传递至L管，使Ca2＋释放通道释放Ca2＋，Ca2＋引起收缩蛋白收缩，该过程是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程。
【详解】A、由图可知，图中的T管是部分肌细胞膜内陷至肌细胞深处形成的结构，T管与其两侧的L管共同构成三联管结构；图中的神经-肌接头是一种特殊的突触结构，A错误；
B、突触的信号传递是电信号→化学信号→电信号的转化，神经-肌接头是一种特殊的突触结构，故神经-肌接头实现电信号→化学信号→电信号的转化，B正确；
C、兴奋时，肌细胞膜内侧的电位由负电位变为正电位，即表现为正电位，C正确；
D、由题意“释放的Ca2＋借助L管上的钙泵（Ca2＋依赖式ATP酶）进行回收”可知，Ca2＋是以主动运输（需要消耗ATP）的方式被L管回收，即L管外侧的Ca2＋浓度低于L管内侧的Ca2＋浓度。静息状态时，Ca2＋释放通道不会向外L管外释放Ca2＋，故L管外侧的Ca2＋浓度低于内侧，D正确。
故选BCD。
18. 在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 的 mRNA 注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体流程如下图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合
C. 组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D. 为得到遗传背景相同的克隆猴，可将桑葚胚的内细胞团均等分割后再进行胚胎移植
【答案】AD
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。
3、题图表示通过体细胞核移植方法克隆猴培育过程：该过程中采集减数第二次分裂中期的卵母细胞，采用显微操作法对其去核。
【详解】A、常用显微操作法去除卵母细胞的“核”，而此处的“核”是纺锤体一染色体复合物，不具有核膜，A错误；
B、灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，B正确；
C、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它，即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；
D、由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可将早期胚胎囊胚的内细胞团均等分割后再进行胚胎移植，D错误。
故选AD。
三、非选择题：本部分包括 5 题，共计 60 分。
19. 光呼吸是植物在适宜强度光照、高 O2、低 CO2条件下发生的一系列反应。当O2浓度较高时，RuBP 羧化酶（也称 Rubisco）催化 CO2固定反应减弱，催化 C5发生加氧反应增强，加氧反应生成 C2，再生成乙醇酸，如图 1 所示，请回答下列问题。
图 1
（1）叶绿体中的色素位于_______，其主要功能是________ 。
（2）提取拟南芥中的 Rubisco 时，为了保持该酶的活性，研磨时应加入 ________（填“无水乙醇”或“磷酸缓冲液”），若利用提纯的 Rubisco 等酶模拟光合作用暗反应过程，构建反应体系时需要加入的供能物质有_______ 。
（3）从光反应和暗反应物质联系的角度分析，高浓度 O2条件下，NADPH 含量升高的原因是_______ 。
（4）某些代谢中间产物的积累会对细胞造成损害，过氧化物酶体（由单层膜包裹的内含一种或几种氧化酶类的细胞器）被称为解毒中心，能分解有毒物质 H2O2和乙醛酸，生成______参与暗反应过程。线粒体中产生的 NADH 的去向主要是______ 。
（5）科学家将拟南芥酶 A 基因突变体（酶 A 功能丧失）和野生型分别在大气 CO2浓度和高 CO2浓度（3500 ppm）下培养一段时间后，叶片体内乙醛酸含量和生长情况如图 2 所示。
图 2
与高 CO2浓度相比，突变体在大气 CO2浓度下的乙醛酸含量高的原因有 。
A. C5氧化反应产生乙醇酸加强 B. 乙醇酸转变乙醛酸加强
C. 乙醛酸转氨基作用形成甘氨酸加强 D. 甘氨酸经一系列反应释放 CO2加强
（6）根据图 1、2 分析，酶 A 的功能可能是________ 。与大气中 CO2浓度相比，野生型在高CO2浓度条件下生长得更好，从光呼吸和光合作用的过程分析，原因分别是 _______、_______。
【答案】（1） ①. 类囊体膜
②. 吸收可见光，将光能转化为化学能，用于有机物合成
（2） ①. 磷酸缓冲液 ②. NADPH、ATP
（3）高浓度O2条件下，CO2固定反应减弱，生成的C3减少，C3还原速率降低，消耗ATP和NADPH减少，则NADPH含量升高
（4） ①. 甘油酸 ②. 还原O2生成H2O （5）AB
（6） ①. 催化乙醛酸经过转氨基作用形成甘氨酸
②. 光呼吸强度低有机碳损失少 ③. 光合作用原料充足光合速率高
【解析】
【分析】1、光呼吸是指所有能进行光合作用的细胞（该处“细胞”包括原核生物和真核生物，但并非所有这些细胞都能运行完整的光呼吸）在光照和高氧、低二氧化碳的情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。过程中氧气被消耗，并且会生产二氧化碳。光呼吸约抵消30%的光合作用。因此降低光呼吸被认为是提高光合作用效能的途径之一。
2、图1显示了叶绿体、过氧化物酶体、线粒体内发生的一系列化学反应及它们之间的联系；叶绿体中发生的反应有：类囊体膜上进行光反应，叶绿体基质中进行碳反应（暗反应），当O2浓度较高时，碳反应中CO2固定反应减弱，RuBP羧化酶催化C5加氧反应增强，生产C2，再生成乙醇酸；此外线粒体中甘氨酸转化形成的NH3转入叶绿体与谷氨酸在ATP水解供能的驱动下形成谷氨酰胺，而谷氨酰胺又可以分解形成谷氨酸；叶绿体中形成 的乙醇酸会进入过氧化物酶体被氧气氧化形成乙醛酸和H2O2，H2O2进一步分解形成水和氧气，乙醛酸和丝氨酸形成甘氨酸和羟基丙酮酸，甘氨酸随后进入线粒体，羟基丙酮酸在NADH的作用下形成甘油酸，甘油酸进入叶绿体在ATP水解供能的驱动下转变成C3，从而进入碳反应；过氧化物酶体产生的甘氨酸进入线粒体后在NAD+的作用下形成丝氨酸、NH3、CO2。可见过氧化物酶体是细胞内的解毒中心。
3、图2图表示拟南芥突变体和野生型在大气CO2浓度和高CO2浓度下测得的叶片中的乙醛酸含量，大气CO2和高CO2浓度条件下突变体叶片内乙醛酸含量均高于野生型，野生型在两种CO2浓度下叶片内的乙醛酸含量没有显著差异，突变型在大气CO2浓度下叶片内乙醛酸含量显著高于高CO2浓度条件下；图2右图表明在高CO2浓度下野生型和突变体植株长势均较好，在大气CO2浓度下，野生型植株长势较好，突变体植株长势较差。
小问1详解】
光合色素不溶于水，溶于有机溶剂，其分布于叶绿体的类囊体膜上，其功能是吸收可见光，将光能转化为化学能，用于有机物合成。
【小问2详解】
无水乙醇会使酶变性，所以提取拟南芥中的Rubisco酶时，为了保持该酶的活性，研磨时应加入磷酸缓冲液。暗反应需要ATP、NADPH提供能量，同时NADPH还提供还原氢，若利用提纯的 Rubisco 等酶模拟光合作用暗反应过程，构建反应体系时需要加入的这两种供能物质。
【小问3详解】
高浓度O2条件下，CO2固定反应减弱，生成的C3减少，C3还原速率降低，消耗ATP和NADPH减少，则NADPH含量升高。
【小问4详解】
由图1可知过氧化物酶体能分解有毒物质 H2O2和乙醛酸，分解形成水和氧气，乙醛酸分解形成甘氨酸和羟基丙酮酸，甘氨酸进入线粒体，而羟基丙酮酸进一步转变成甘油酸，甘油酸进入叶绿体转变成C3从而参与暗反应过程。线粒体中产生的 NADH 的去向主要发生在线粒体内膜上还原O2生成H2O。
【小问5详解】
A、由于C5氧化产生乙醇酸，乙醇酸离开叶绿体在其他细胞器中转变为乙醛酸，所以若C5氧化反应产生乙醇酸加强，则突变体可能会导致C5氧化反应产生乙醇酸加强，A正确；
B、过氧化物酶体中乙醇酸转变为乙醛酸加强，都会引起突变体在大气CO2浓度下的乙醛酸含量较高，B正确；
C、由图1中过氧化物酶体系列反应可知，乙醛酸转氨基作用形成甘氨酸加强会导致乙醛酸含量减少，C错误；
D、由图1中线粒体、过氧化物酶体可知，甘氨酸经一系列反应释放CO2加强会导致乙醛酸含量减少，D错误。
故选AB。
【小问6详解】
突变体在高CO2浓度下乙醛酸的含量低于在大气CO2浓度下的乙醛酸的含量，则推测酶A的功能是催化乙醛酸经过转氨基作用形成甘氨酸。由于光呼吸强度低有机碳损失少、光合作用原料充足光合速率高，则野生型在高CO2浓度条件下生长得更好。
20. 林分密度（单位面积林地上的立木数量）是影响林木生长和林下植物多样性的重要因子。为确定人工造林的最佳林分密度，以实现获得优质林木同时保护生物多样性，科研人员在不同林分密度的人工白桦林中设置若干标准地（20m×20m），调查并统计白桦胸径及林下植物多样性，结果如下表。请回答下列问题。
林分密度/株 hm-2 白桦平均胸径/cm 草本数/种 灌木数/种
800 11.1 15 11
1000 10.9 19 13
1200 10.8 28 17
1400 10.2 14 15
1600 9.8 12 13
（1）研究中，调查林下植物多样性常用的方法是 _______，不同林分密度下的植物种类存在差异体现了群落的 ________结构。
（2）随林分密度的增大，白桦对________的竞争加剧，影响自身生长，导致平均胸径减小。研究表明，人工造林时较为理想的林分密度是________。
（3）人工林在维持全球碳平衡中发挥着重要作用。为揭示林分密度对人工林碳汇功能的影响和可持续经营提供科学依据，科研人员测定了不同林分密度下植被及土壤中的碳储量，结果如图。
①在人工林中碳主要以________形式循环，植被中碳的去向有_______。
②与林分密度为 800 株 hm-2相比，1000 株 hm-2、1600 株 hm-2时，土壤碳储量均较低，两者原因不完全相同，前者主要是_______，后者主要是________。
③研究表明，适宜的林分密度能较好地实现土壤对碳的固存，从全球碳平衡的角度分析其意义是________，这体现了生物多样性的________价值。
（4）通过人工造林发展碳汇林业，人工林的发展体现了人类活动往往会使群落演替按照________进行。实践表明，不合理的人工林组成与结构及经营措施会导致一系列的生态问题，这主要违背了生态工程的________原理，最终影响碳汇林业的可持续性。
【答案】（1） ①. 样方法 ②. 水平
（2） ①. 阳光 ②. 1200株 hm-2
（3） ①. CO2 ②. 呼吸作用散失、流向消费者和分解者 ③. 林分密度为1000株 hm-2时土壤微生物分解能力增强，有机物分解速度快，导致土壤碳储量均较低 ④. 林分密度为1000株 hm-2时密度过大净光合效率下降，植被碳储量降低，输入土壤的有机碳减少 ⑤. 提高了固定CO2的能力，降低大气中CO2浓度，缓解温室效应，这是生物多样性的生态学功能 ⑥. 间接
（4） ①. 不同于自然演替的速度和方向 ②. 整体、协调、循环、自生
【解析】
【分析】1、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
2、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法，其中样方法适用于调查植物或活动能力弱，活动范围小的动物，而标记重捕法适用于调查活动能力强，活动范围大的动物。
3、题表随着林分密度的增加，白桦树平均胸径逐渐变小，草本数先增多后减少，灌木数先增多后减少。小问（3）中的题图，随着林分密度的增加，植被碳储量在一定范围内逐渐增加但不够显著，当林分密度超过1400株 hm-2后，急剧下降；林分密度为1200株 hm-2、1400株 hm-2时，土壤储备量较高。
【小问1详解】
样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物，所以调查林下植物多样性常用的方法是样方法。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性，不同林分密度下的植物种类存在差异体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
随林分密度的增大，白桦对阳光、养分等的竞争加剧，影响自身生长，导致平均胸径减小。研究表明，人工造林时较为理想的林分密度是1200株 hm-2，此密度下白花平均胸径最大，草本种数最多、灌木种数最多。
【小问3详解】
①碳元素在生物群落和无机环境之间以CO2的形式进行循环。植被中碳的去向与能量流动相辅相成，碳的去向为呼吸作用散失、流向消费者和分解者。林分密度为1000株 hm-2时土壤微生物分解能力增强，有机物分解速度快，导致土壤碳储量均较低。林分密度为1000株 hm-2时密度过大净光合效率下降，植被碳储量降低，输入土壤的有机碳减少。适宜的林分密度能较好地实现土壤对碳的固存，提高了固定CO2的能力，降低大气中CO2浓度，缓解温室效应，这是生物多样性的生态学功能，这体现了生物多样性的间接价值。
【小问4详解】
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。不合理的人工林组成与结构及经营措施会导致一系列的生态问题，这主要违背了生态工程的整体、协调、循环、自生原理，最终影响碳汇林业的可持续性。
21. 下图是 B 细胞与辅助性 T 细胞（Th 细胞）相互作用之后 B 细胞被活化的过程图。 CD80/86 是 B 细胞识别抗原后表达的蛋白，CD40L 是活化后的 Th 细胞表达的蛋白，BCR 是 B 细胞表面的特异性识别抗原的受体，CD40 和 MHCⅡ是 B 细胞表面的组成性蛋白，CD28、TCR 是 Th 细胞表面的组成性蛋白，请回答下列问题。
（1）活化 B 细胞的第一信号是________，抗原在 B 细胞中加工形成的抗原肽，与 MHCⅡ形成复合物，提呈给 T 细胞表面的________，从而形成活化 Th 细胞的第一信号。
（2）由图可知，活化 Th 细胞和 B 细胞的第二信号分别是_________、__________。
（3）活化的 Th 细胞表达出的多种细胞因子的作用是_________。
（4）下图示意人体新生 B 细胞引流到淋巴结内发育过程。
①新生 B 细胞起源于_______，迁移到淋巴结 T 细胞区时，由于细胞表面 CCR7+少，只能匆匆而过，但因细胞表面________ 多进入 B 细胞区后能滞留于其内。
②少数在 B 细胞区内完全成熟的 B 细胞可通过________方式将抗原摄入细胞内并分化 为致敏 B 细胞，能够被 Th2 识别并相互激活，这种致敏 B 细胞可以看成是一类_______。
③生发中心内中央母细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因会发生体细胞高频突变，体细胞高频突变的意义是_______ ，形成的中央细胞绝大多数因抗体亲和力低而________ （填 “凋亡”或“坏死”），进而被吞噬消化。
【答案】（1） ①. 抗原的刺激 ②. TCR
（2） ①. CD80/86 ②. CD40L
（3）促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化
（4） ①. 骨髓中的造血干细胞 ②. CXCR5
③. 胞吞 ④. 抗原呈递细胞 ⑤. 增加抗体的多样性 ⑥. 凋亡
【解析】
【分析】1.体液免疫过程：①一些病原体可以和B细胞接触，为激活B细胞提供第一个信号；②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理，呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；③辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；④B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2.细胞免疫过程：①被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。
题图分析：B细胞活化过程为：Th细胞受活化信号①（接受抗原的MHCⅡ）和活化信号②（CD80/86）共同刺激后活化，产生CD40L，然后B细胞活化受活化受活化信号①（抗原）和活化信号②（CD40L）共同刺激活化。
【小问1详解】
由图知：活化B细胞的第一信号是抗原的刺激；抗原在B细胞中加工形成的抗原肽，与MHCⅡ形成复合物，提呈给T细胞表面的TCR，从而形成活化Th细胞的第一信号。
【小问2详解】
由图知：活化Th细胞的第二信号是CD80/86、活化B细胞的第二信号是CD40L。
【小问3详解】
活化的Th细胞表达出的多种细胞因子具有促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化的功能。
【小问4详解】
①新生B细胞属于免疫细胞，起源于骨髓中的造血干细胞；据图可知，新生B细胞迁移到淋巴结T细胞区时，由于细胞表面 CCR7+少，只能匆匆而过，但由于细胞表面CXCR5多进入B细胞区后能滞留于其内，因而在该区域发育成熟。
②抗原通常是大分子物质，B细胞摄入抗原的物质的方式是胞吞；分析题意可知，致敏B细胞可以被Th2识别并相互激活，则这种致敏B细胞可以看成是一类抗原呈递细胞，能对抗原进行摄取、处理和呈递。
③图中显示，中央母细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因会发生体细胞高频突变，而抗体与抗原的结合具有特异性，与抗体的结构有关，则体细胞高频突变的意义是增加抗体的多样性，进而提高了抗体的特异性，有利于抗体与相应的抗原发生特异性结合；中央细胞绝大多数因抗体亲和力低而凋亡，凋亡是由基因决定的细胞的程序性死亡，对于机体是有利的，而后被吞噬细胞吞噬消化。
22. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。胰岛素是降血糖的常见药物，下图 1 为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
（1）胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图 1 中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的______亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化 IRS-1 酪氨酸（Tyr）残基被_________而激活，进而发挥作用。
（2）激活后的 IRS-1 可经过细胞内信号转导，通过促进过程①_________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过________方式进入组织细胞进而降低血糖。
（3）引发糖尿病的原因有多种。某种糖尿病是因图 1 中过程①受阻所致，试分析图 2 中磺脲类降糖药物是否是治疗该种糖尿病的最佳用药，并说明理由_________。
（4）受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验：
实验一 实验材料：肠提取物（含α-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解）、玫瑰花水提取物（Ms）母液、玫瑰花醇提取物（Mc）母液、阿卡波糖（一种治疗糖尿病的药物）、磷酸盐缓冲液（pH 6.8）。
实验步骤目的 简要操作过程
处理肠提取物 取50uL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min
处理玫瑰花提取物 ①_______
设置对照组和
实验组 实验组：向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液
对照组1：向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液;
对照组2：②_______
测定分析 样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405
nm处测定吸光度，每组反应平行进行3 次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制 率，绘制曲线（如图）
本实验结果表明：__________。
实验二 研究者每天对部分糖尿病模型鼠灌胃 Mc 提取物，7 天后检测胰腺细胞相关物质的分泌量并制成表格如下（表中SOD为超氧化物歧化酶，可清除自由基）。
组别 Mc提取物/（mg/kg） SOD/相对含量 PDX-1基因的表达量/相对含量 胰岛素/相对含量
组1 — 0.75±0.04 2.15±0.16 4.96±0.10
组2 5 0.91±0.13 2.56±0.23 6.60±0.47
分析本实验结果，你认为 Mc 提取物抗糖尿病的机制可能是_________。
【答案】（1） ①. α ②. 磷酸化
（2） ①. 将含有GLUT4的囊泡
②. 协助扩散
（3）不是；该种糖尿病致病原因是缺乏葡萄糖转运蛋白，而磺脲类降糖药物仅能促进胰岛素释放，不能从根本上消除葡萄糖吸收障碍
（4） ①. 将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释 ②. 向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液 ③. Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强 ④. Mc提取物可能是提高SOD相对含量，从而消除自由基对胰岛B细胞的损伤，提高了胰岛B细胞中胰岛素转录激活因子PDX-1表达量，最终提高了胰岛素的含量，进而到达抗糖尿病的目的
【解析】
【分析】分析图1，胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的a亚基结合后，可激活受体酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸（Tyr）残基被磷酸化而激活，激活后的IRS-1经过细胞内信号转导，通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞，同时可促进过程②葡萄糖氧化分解、合成糖原和转化为脂肪等非糖物质等过程。
【小问1详解】
由题图信息知，胰岛素受体是一种酪氨酸激酶，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的a亚基结合后，可激活受体酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸（Tyr）残基被磷酸化而激活，进而发挥作用。
【小问2详解】
过程①含有GLUT4的囊泡与细胞膜融合的过程，GLUT4是膜上葡萄糖转运的载体，该过程可将GLUT4运往细胞膜。激活后的IRS-1经过细胞内信号转导，通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散（图1可知葡萄糖进入组织细胞是高浓度到低浓度且需要GLUT4载体转运，故属于协助扩散）的方式进入组织细胞。
【小问3详解】
某种糖尿病是因图1中过程①受阻所致，即该种糖尿病是由于含有GLUT4的囊泡无法及时运往细胞膜，使细胞膜上转运葡萄糖的载体减少导致的。图2中磺脲类降糖药物的作用机理是抑制胰岛B细胞K＋通道的开放，使膜电位变化，导致电压依赖性钙通道打开，Ca2＋内流，促进胰岛素释放，这对细胞膜上转运葡萄糖的载体GLUT4没有影响，故该药物不是治疗该种糖尿病的最佳用药。
【小问4详解】
为研究玫瑰花提取物的抗糖尿病机制，可根据所给实验材料设计如下实验：
取50μL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min；
将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释；
设置4组实验，编号1～4，其中1、2组为实验组，向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液，3、4组为对照组，一组向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液；另一组向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液。
一段时间后将样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405nm处测定吸光度，每组反应平行进行3次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制率，绘制曲线。
结合实验曲线可知：Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强。
实验二的自变量是有无Mc提取物，因变量是SOD相对含量、PDX-1基因的表达相对含量、胰岛素相对含量，故可推测Mc提取物可能是提高SOD相对含量，从而消除自由基对胰岛B细胞的损伤，提高了胰岛B细胞中胰岛素转录激活因子PDX-1表达量，最终提高了胰岛素的含量，进而到达抗糖尿病的目的。
23. 塑料制品方便人们生活的同时，也造成了短时期难以降解的“白色污染”。研究人员欲比较肠杆菌 YT1 和芽孢杆菌 YP1 两类细菌降解塑料的能力，这种塑料的主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，两类细菌主要降解 PE。他们并通过基因工程拼接黄粉虫肠道内菌株 WZ 的降解 PVC 的胞外酶基因 A，培育降解塑料的“超级菌”。
（1）菌株的筛选。配制固体培养基，接种菌株后表层覆盖 0.1mm 厚度的 PE 塑料。分组实验结果如下表所示：
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2 培养基3
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1 混合培养YT1和YP1后，
选取YP1接种
降解圈（直径D/mm） 3.5 1.8 4.2
①在筛选分解 PE 塑料能力大小的菌株时，应将两类菌株接种到以________为唯一碳源的培养基，从功能上讲，该培养基属于_______培养基。
②筛选分解 PE 塑料能力强的菌株________（能/不能）直接以降解圈的大小为指标，其原因是______。培养基 3 中接种混合培养后的 YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是_______。
（2）培育“超级菌”。对菌株 WZ 的 A 基因测序可知，如果在其调节功能区增加一个碱基对A/T，则可以大大增强其基因表达能力。通过经典的大引物 PCR 定点诱变技术在体外改造 A 基因，操作过程如图 1，然后与图 2 所示的质粒构建表达载体，培育“超级菌”。
①利用大引物 PCR 进行定点诱变需要进行两轮 PCR（PCR1 和 PCR2），在 PCR1 中获得的大引物是指以_______（选填图中引物）延伸得到的 DNA 链为模板，______（选填图中引物）与之结合延伸得到的 DNA 子链。要获得完整的改良 A 基因至少需要____个 PCR 循环。
②构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连接，应选用的限制酶是_______。表达载体导入受体菌株时，有的质粒含有改良的 A 基因，有的质粒为空白质粒。在含________的平板上培养一段时间后，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是_______。
【答案】（1） ①. PE 塑料 ②. 选择 ③. 不能 ④. 菌体繁殖能力不同，形成的菌落大小不同 ⑤. YP1菌株整合了YT1的对PE塑料高分解能力的基因，发生了转化
（2） ①. 诱变引物 ②. 引物1 ③. 4 ④. XmaI和Bg1II限制酶
⑤. 氨苄青霉素和 -半乳糖苷 ⑥. 重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，所以能在含氨苄青霉素的培养基上生长，但由于改良A基因和质粒连接过程中使用XmaI和BglII限制酶切割质粒，破坏了LacZ基因，使其不能产生分解β-半乳糖苷的酶，所以在含有β-半乳糖苷的平板上菌落为白色
【解析】
【分析】1、实验室微生物筛选原理人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
2、在构建重组质粒过程中，首先要用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。
【小问1详解】
①在筛选分解 PE 塑料能力大小的菌株时，应将两类菌株接种到以PE塑料为唯一碳源的培养基，不能分解PE塑料的细菌，因为缺少碳源而不能在该培养基上生长，只有能降解PE塑料的细菌能生长，故从功能上讲，该培养基属于选择培养基。
②筛选分解 PE 塑料能力强的菌株不能直接以降解圈的大小为指标，其原因是菌体繁殖能力不同，形成的菌落大小不同，故应该看菌落直径和降解圈直径的比值来判断菌株对PE塑料的分解能力；据表格中培养基1和2对比可知：YP1对PE塑料的分解能力弱于YT1，而培养基3中接种混合培养后的 YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是YP1菌株整合了YT1的对PE塑料高分解能力的基因，发生了转化。
【小问2详解】
①利用大引物 PCR 进行定点诱变需要进行两轮 PCR（PCR1 和 PCR2），在 PCR1中获得的大引物是指先使用诱变引物，延伸得到 DNA 链，以该DNA链为模板，引物1与之结合延伸得到的 DNA 子链；经过PCR1得到大引物，再利用大引物和引物2至少3个PCR循环才能获得完整的改良A基因，所以要获得完整的改良A基因至少需要4个PCR循环。
②构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连接，目的基因和质粒需要使用两种限制酶进行切割，改良A基因两端的黏性末端为—GGCC、—CTAG，因此使用XmaI和BglII限制酶切割质粒；据图分析重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，所以能在含氨苄青霉素的培养基上生长，但由于改良A基因和质粒连接过程中使用XmaI和BglII限制酶切割质粒，破坏了LacZ基因，使其不能产生分解-半乳糖苷的酶，所以在含有-半乳糖苷的平板上菌落为白色。
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