第29题 稳态与环境
1.图1表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，乙的同化量为80 000 kJ·m－2·a－1。A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物，图2为丙中四种生物的同化量。请据图回答下列问题：
(1)图中丁是生态系统的____________，该生态系统的主要成分是图中的____________，②③过程中碳的传递形式分别是________________、______________________。
(2)若由于某种原因造成了生物C灭绝，而其他生物数量发生较大波动后又逐渐趋于稳定，这是由于生态系统具有____________________功能，其大小决定于________________________________。
(3)能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率为____________。
解析：(1)分析图1可以推知，图中甲为非生物的物质和能量，乙为生产者，丙为消费者，丁为分解者。生产者是生态系统的主要成分；图中②为碳循环在生物群落内部的流动，主要形式是含碳有机物，③为生物与非生物环境之间的物质循环，主要形式是CO2。(2)生态系统具有一定的自我调节功能，当一种生物灭绝后，其他生物会取代该生物在生态系统中的位置；生态系统的自我调节功能取决于生物的种类和营养结构的复杂程度。(3)分析图2，根据各营养级的同化量可知，B、C为同一营养级，占有的能量之和为600＋600＝1 200(kJ·m－2·a－1)，根据图1可知，乙为生产者，是第一营养级，丙为消费者，其中A为第二营养级，同化量为8 000 kJ·m－2·a－1，B、C为第三营养级，因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率为1 200÷8 000×100%＝15%。
答案：(1)分解者 乙 (含碳)有机物 CO2 (2)一定的自我调节 生态系统的成分及营养结构的复杂程度 (3)15%
2．内分泌系统是保证机体功能正常、身体细胞处于稳态的重要系统，下丘脑—垂体组成了一个神经内分泌系统。如图表示动物体生命活动调节的部分过程，图中字母代表激素，据图回答下列问题：
(1)A代表的激素名称是__________________________，B代表的激素名称是________________；人在幼年时期因缺乏激素B而易患的病症是____________；若成人长期处于缺碘环境中，则激素____减少，激素________分泌增加，机体出现的症状是________________________________________等，通过口服激素B________(填“能”或“不能”)缓解病症。
(2)当血液中激素B含量超过一定浓度后，将抑制激素A、C的分泌，这种调节过程被称为________________。
(3)D代表的激素是________________________，影响其分泌量的刺激是________________________，其功能是调节________________。
解析：由图分析可知，A为促甲状腺激素释放激素，C为促甲状腺激素，B为甲状腺激素，D为胰岛分泌的胰岛素或胰高血糖素。甲状腺激素的主要作用是促进生长发育，特别是中枢神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性，所以人在幼年时期缺乏时会患呆小病；成年人长期缺碘，会导致甲状腺激素合成不足，由于甲状腺激素的负反馈抑制减弱，所以促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌量都会增加，成人长期缺碘会导致大脖子病，出现甲状腺增生、畏寒、身体浮肿、精神萎靡等症状，口服甲状腺激素(不会被消化酶水解)可以缓解病症。胰岛素和胰高血糖素共同作用，维持血糖平衡，其分泌主要受血糖浓度变化的调节。
答案：(1)促甲状腺激素释放激素 甲状腺激素 呆小病 B A、C 甲状腺增生、畏寒、身体浮肿、精神萎靡 能
(2)负反馈调节 (3)胰岛素或胰高血糖素 血糖浓度变化 血糖平衡
3.如图是某生态系统中食物网简图。图中甲～庚代表各种不同的生物。请据图分析回答：
(1)图中生物构成了________条食物链，作为生产者的生物是________。丁在食物网中处于________两个营养级。作为三级消费者的生物是________。
(2)生物乙与丁的关系是________。
(3)若要表示一个生态系统，图中还需添加的生物成分是________。
解析：(1)食物链起点是生产者，然后营养级逐渐升高，直到最高营养级。分析图示可知，戊为生产者，而丙为消费者，处于最高营养级，共构成5条食物链。从“戊→庚→丁”或“戊→甲→丁”看，丁处于第三营养级，从“戊→己→甲→丁”看，丁处于第四营养级。三级消费者为处于第四营养级的生物，有乙、丙、丁。(2)生物乙与丁有共同的捕食对象甲，因此它们之间是竞争关系。(3)生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成的。
答案：(1)5 戊 第三、四 乙、丙、丁 (2)竞争 (3)分解者
4.糖尿病的形成有多种原因，请据图回答下列问题：
(1)图中效应B细胞可以由________、__________(细胞)分化而来。
(2)某人患有一种青少年型(Ⅱ型)糖尿病，经检查发现其血液中胰岛素含量正常，但仍表现出尿糖症状，该病的病因最有可能类似于图示中的________(填数字)。在图中三种情况中，可以通过注射胰岛素进行治疗的是__________(填数字)。
(3)在正常的血糖调节过程中，胰岛素分泌增多，会导致血糖浓度降低；降低的血糖浓度又反过来影响胰岛β细胞对胰岛素的分泌，这种调节方式为________________________。
(4)若不考虑基因突变，则不同的效应B细胞中核DNA__________、mRNA__________、蛋白质____________________。(填“完全相同”“完全不同”或“不完全相同”)
解析：(1)能分泌抗体的效应B细胞可由B淋巴细胞增殖分化而来，在二次免疫中还可由记忆B细胞受相同抗原刺激后增殖分化而来。(2)胰岛素含量正常，却表现出尿糖症状，结合图示分析，可能是效应B细胞产生的抗体Y3与靶细胞膜上的受体结合，导致胰岛素不能与靶细胞膜上相应的受体结合而发挥调节作用。若效应B细胞分泌的抗体Y1与胰岛β细胞膜上的受体结合或Y2直接作用于胰岛β细胞，则会影响胰岛β细胞接受信号物质调节胰岛素的分泌，导致胰岛素含量减少，这种情况可通过注射胰岛素的方法进行治疗。(3)胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌，这属于负反馈调节。(4)不同种类的效应B细胞是由细胞分化形成的，细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同种类的效应B细胞中核DNA完全相同，但mRNA和蛋白质不完全相同。
答案：(1)B淋巴细胞 记忆B细胞 (2)③ ①②
(3)负反馈调节 (4)完全相同 不完全相同 不完全相同
5．某水库中人工养殖了青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼、鲤鱼，为了提高鱼类的产量，必须不断投放饵料。请回答下列问题：
(1)流经水库的总能量____________(填“大于”“等于”或“小于”)生产者固定的能量。
(2)水库中不同种类的鱼占据不同的水层，体现出群落的________结构，形成这种结构的原因是______________。
(3)若不考虑食物因素，下图能表示同水层中不同种鱼的关系是____________。
(4)为确定青鱼数量是否达到捕捞标准，常采用____________________法调查其数量。把2 kg以上的青鱼捕捞后，余下青鱼种群的年龄结构类型是__________。
(5)如果该水库由于经营不善而被废弃，则之后的群落演替将在__________和__________上与人工养殖时存在很大不同。
解析：(1)根据题意“为了提高鱼类的产量，必须不断投放饵料”可知，流经水库的总能量大于生产者固定的能量。(2)水库中不同种类的鱼占据不同的水层，体现出群落的垂直结构，形成这种结构的原因是食物和栖息空间不同。(3)若不考虑食物因素，同水层中不同种鱼的关系是竞争；图中①表示捕食关系，②表示互利共生关系，③表示竞争关系。(4)调查鱼类种群密度的方法是标志重捕法。2 kg以上的青鱼是成体，把2 kg以上的青鱼捕捞后，余下的青鱼主要是幼体，所以种群的年龄结构为增长型。(5)如果该水库由于经营不善而被废弃，之后的群落演替是自然演替；与人工条件下相比，自然演替在速度和方向上存在很大不同。
答案：(1)大于 (2)垂直 食物和栖息空间不同(缺一不可) (3)③ (4)标志重捕 增长型 (5)速度 方向(顺序可颠倒)
6．如图为动物体稳态调节的相关示意图，请回答下列问题：
(1)图甲中，④表示________，兴奋在此处传递时信号形式的转变过程为__________________。
(2)图乙所示结构是图甲中④处的亚显微结构模式图。A中物质名称是________________，B中有接受A中物质的受体，它的化学本质是________________，A中物质的释放依赖于细胞膜的________________。
(3)图丙表示人体受到寒冷刺激时机体的相关调节活动，若图中的靶细胞为垂体细胞，则图中的分泌细胞位于______________，分泌物是____________。当甲状腺激素过多时会抑制相关激素的合成和分泌，这体现了__________________调节机制。
解析：(1)从图示看出，图甲中④表示突触，兴奋在此处传递时信号形式的转变过程为电信号→化学信号→电信号。(2)图乙所示结构是突触亚显微结构模式图，则A中物质名称是化学递质，B中有接受A中物质的受体，它的化学本质是蛋白质，化学递质的释放依赖于细胞膜的流动性。(3)图丙中的靶细胞为垂体细胞，则图中的分泌细胞位于下丘脑，分泌物是促甲状腺激素释放激素。当甲状腺激素过多时会抑制相关激素的合成和分泌，这体现了激素调节的反馈调节机制。
答案：(1)突触 电信号→化学信号→电信号 (2)化学递质 糖蛋白(或蛋白质) 流动性 (3)下丘脑 促甲状腺激素释放激素 反馈
7．下图甲表示某草原生态系统中各成分之间的联系，图乙表示能量流经F营养级的示意图(a、b、c表示能量)，请据图回答下列问题：
(1)用图甲中字母和箭头表示出该草原生态系统的食物链______________________________；图中缺少的箭头是________________(用图中字母表示)。
(2)图乙中能量a是指______________，能量b用于__________________，发生c1生理过程的场所是____________________。
(3)在该生态系统中，D和F的行为活动互被对方感知，以利于捕食和反捕食，多代选择的结果使反应敏捷的F与跑得快的D得以生存，这种共同进化现象的实质是________________________________。
解析：(1)食物链只包括生态系统中的生产者(E)和消费者(F、D、B)，A代表非生物环境，C代表分解者，故食物链是E→F→D→B；图中缺少分解者C呼吸作用的箭头，即缺少C→A。(2)图乙中F摄入的能量包括F同化的能量(a)和粪便中的能量两部分；同化的能量(a)又分为两部分：用于自身的生长发育、繁殖(b)和呼吸作用中以热能形式散失的一部分(c1)。c1表示F的呼吸作用，发生c1生理过程的场所是细胞溶胶和线粒体。(3)生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变。
答案：(1)E→F→D→B C→A (2)F同化的能量 F的生长发育和繁殖 细胞溶胶和线粒体 (3)种群基因频率的定向改变
8．甲图是生态系统的碳循环示意图，乙图表示一个稳定的生态系统中的食物网，请回答下列问题：
(1)甲图碳进入生物群落主要依赖于________________(生理过程)。图中①②④过程与③过程中碳流动形式的不同点是________________________________________________________________________。
(2)图甲中分解者通过__________________(生理过程)将碳释放回大气中。
(3)乙图食物网中的肉食动物是__________，通常数量较少，从能量角度分析，其原因是__________________________________。若人们想通过此生态系统更多地得到种群X，理论上能达到目的的最有效手段是减少S种群和________(填“G”“S”或“Q”)种群的数量。
(4)若一个农田生态系统被废弃，若干年后该弃耕农田中长出小灌木丛，以至演替出森林，我们把这样的演替类型称为________________。植被优势种群的演替，从根本上体现了植被对____________的竞争能力不断增强。
解析：(1)碳元素主要以CO2的形式通过生产者的光合作用进入生物群落，即图中①过程，碳元素主要以CO2的形式回到大气中去，即②④过程，碳在生物群落内部是以有机物的形式传递的，即图中的③过程。(2)分解者的分解作用，即通过需氧呼吸和厌氧呼吸两种方式将动植物遗体和动物的排遗物中的有机碳分解成无机碳，将碳以CO2的形式释放回大气中。(3)分析图乙可知，W为生产者，X、H为肉食动物；由于能量在流动过程中是逐级递减的，肉食动物所处的营养级一般都比较高，所以肉食动物的数量通常较少；若人们想通过此生态系统更多地得到种群X，从理论上讲，应使W流向G、S的能量减少，故应除去或减少此生态系统中的G、S种群数量。(4)若一个农田生态系统被废弃，若干年后该弃耕农田中长出小灌木丛，以至演替出森林，这样的演替类型称为次生演替。植被优势种群的演替，从根本上体现了植被对阳光的竞争能力不断增强。
答案：(1)生产者的光合作用 ①②④过程中以CO2的形式流动，③过程中以含碳有机物的形式流动 (2)需氧呼吸和厌氧呼吸(呼吸作用) (3)X、H 能量在流动过程中是逐级递减的 G (4)次生演替 阳光
第30题 分子与细胞
1.对某品种茶树在恒温25 ℃时的有关研究结果如下图所示(假设该品种茶树光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃)。据图回答：
(1)该研究探究了____________对该品种茶树净光合速率的影响。该品种茶树达到最大净光合速率所需的最低光强度为______________klx。
(2)研究结果显示，恒温25 ℃时，一昼夜中(假定白天、黑夜各12 h)，该品种茶树白天平均净光合速率应大于____μmol O2·g－1·h－1 才会积累有机物。C点时该品种茶树实际光合速率为________μmol O2·g－1·h－1。
(3)B点时该品种茶树根尖细胞形成ATP的场所有________________________。
(4)若将温度调节到30 ℃(其他条件不变)，则A点将会向________移动，B点将会向________移动。
解析：(1)据图分析，实验的自变量是光强度，因变量是净光合速率；据图乙分析，光强度为12.5 klx时，净光合速率达到最大。(2)由图甲分析，光强度为0时，净光合速率为－8 μmol O2·g－1·h－1，即呼吸速率为8 μmol O2·g－1·h－1。有机物的积累量＝净光合作用量－黑夜呼吸作用量，即白天平均净光合速率应大于8 μmol O2·g－1·h－1才会积累有机物；据图乙分析，C点时净光合速率为25 μmol O2·g－1·h－1，则实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝25＋8＝33(μmol O2·g－1·h－1)。(3)根尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，则形成ATP的场所是细胞溶胶和线粒体。(4)A点代表呼吸速率，温度由25 ℃上升到30 ℃，呼吸速率升高，CO2的释放量增加，则A点将会向下移动。B点代表光补偿点，光合速率等于呼吸速率，温度由25 ℃上升到30 ℃，光合速率降低，要达到与呼吸速率相等，需要增加光强度，B点将会向右移动。
答案：(1)光强度 12.5 (2)8 33 (3)细胞溶胶和线粒体 (4)下 右
2．水分胁迫是植物水分散失超过吸收，使植物组织含水量下降，正常代谢失调的现象。大量研究表明，光合速率随水分胁迫加强不断下降，是作物后期受旱减产的主要原因。图1是水分胁迫和复水对某植物叶绿素含量变化的影响(其中CX代表对照，L代表轻度胁迫，M代表中度胁迫，S代表重度胁迫)，图2表示轻度水分胁迫对叶片气孔导度(即气孔开放的程度)的影响。据图回答下列问题：
(1)从图1可以看出水分可以影响光合作用的____________阶段，此阶段为光合作用另一阶段提供______________。叶肉细胞产生NADH的部位是______________________。
(2)植物在不同程度的水分胁迫下，叶绿素含量都呈下降趋势，下降幅度从大到小依次是__________________，并且在重度水分胁迫下叶绿素含量更难以恢复，最可能的原因是在重度水分胁迫下______________________________________受到一定程度的破坏。
(3)由图2的结果可以看出，轻度水分胁迫下气孔关闭而引起气孔导度的降低。此种情况下，水分对光合速率的影响主要是通过________________________________________________________________________。
解析：(1)分析图1可知，与对照组相比，水分胁迫会导致叶绿素含量降低，进而影响光合作用的光反应；光合作用的光反应为碳反应提供NADPH和ATP；叶肉细胞内产生NADH的部位有细胞溶胶、线粒体。(2)分析图1可知，与对照组相比，植物在不同程度的水分胁迫下，叶绿素含量都呈下降趋势，下降幅度从大到小依次是重度>中度>轻度，并且在重度水分胁迫下叶绿素含量更难以恢复，最可能的原因是在重度水分胁迫下叶绿体类囊体的结构和功能受到一定程度的破坏。(3)分析图2可知，轻度水分胁迫下气孔关闭而引起气孔导度的降低，此种情况下，水分对光合速率的影响主要是通过影响二氧化碳的吸收进而影响光合速率。
答案：(1)光反应 NADPH和ATP 细胞溶胶、线粒体 (2)重度>中度>轻度(或S>M>L) 叶绿体(类囊体)的结构和功能 (3)影响二氧化碳的吸收进而影响光合速率
3．下图1表示某植物细胞的部分生理过程示意图，①～③代表生理过程。图2表示该植物叶片CO2释放量在光合作用条件适宜时随光强度变化的曲线。回答下列问题：
(1)图1中，过程①的H2O产生部位是______________。
(2)干旱时期会导致植物光合速率下降，主要原因是______________________________________________，此时该植物叶绿体中NADPH含量的变化趋势是________。
(3)当图1中过程③没有发生，且也没有O2的吸收时，对应图2中的________点。
(4)若环境温度升高10 ℃，图2中B点的变化情况是________。
解析：(1)分析图1可知，①是需氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜；②是光合作用的光反应。(2)干旱时期为了减弱蒸腾作用，植物叶片的气孔关闭，影响CO2的进入，使植物光合速率下降；此时光合作用的碳反应消耗的NADPH减少，导致叶绿体中NADPH含量增多。(3)图2中B点为光补偿点，若图1中没有过程③，也没有O2的吸收，则光合作用强度等于呼吸作用强度，对应图2中的B点。(4)若环境温度升高10 ℃，则光合作用减弱，要使光合作用强度仍等于呼吸作用强度，图2中B点应向右移动。
答案：(1)线粒体内膜 (2)为了减弱蒸腾作用，植物叶片的气孔关闭，影响CO2的进入 增多 (3)B (4)向右移
4．石家庄栗城区的“玫瑰香”草莓享誉全国，为提高产量和质量，科研人员进行如下实验：
实验一：选取生长良好的草莓幼苗进行照光和遮阴处理，并对两种环境下幼苗的光合色素含量测定。
实验二：将消毒后生理状态良好且相同的草莓幼苗分别置于pH为a、b、c、d和e的培养液培养，其他条件适宜。培养一段时间后，测定草莓幼苗叶片净光合速率、呼吸速率，结果如图所示。请回答下列问题：
(1)实验一中所测定的吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外，还包括________________，这些物质分布在________________(填具体结构)上。测定色素含量前，需要提取色素，提取的方法是：在剪碎的绿叶中加入SiO2、______________、__________________后快速研磨，经过滤获得色素滤液。
(2)草莓光反应产生的NADPH等与叶绿体基质中的________反应生成三碳糖，该过程称为____________。
(3)培养草莓幼苗的过程中，隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，还能防止培养液的__________改变，影响实验结果。
(4)若pH为a时，水稻幼苗要正常生长，每天适宜的光照时间应不少于________ h(保留整数)。
解析：(1)实验一中所测定的吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外，还包括胡萝卜素和叶黄素，这些色素分布在类囊体膜上。提取叶绿体色素时，先在剪碎的绿叶中加入SiO2、碳酸钙、95%的乙醇，然后进行快速研磨，经过滤获得色素滤液。(2)碳反应中，光反应产生的NADPH等与叶绿体基质中的三碳酸分子反应生成三碳糖。(3)隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，还能防止细胞呼吸产生的CO2导致培养液的pH改变。(4)植物实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，要让幼苗正常生长，则一天24 h内，植物光合作用合成的有机物需大于细胞呼吸消耗的有机物；pH为a时，设光照为x h，一天水稻幼苗有光照时间内净积累的有机物为150x，无光照时间内消耗的有机物为200(24－x)，水稻幼苗要正常生长，则有150x>200(24－x)，得x>14，所以每天适宜的光照时间应不少于14 h。
答案：(1)类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素) 类囊体膜 碳酸钙(CaCO3) 95%的乙醇(或丙酮) (2)三碳酸分子(C3) 三碳酸分子(C3)的还原 (3)pH (4)14
5．“茶宜高山之阴，而喜日阳之早”，为提高茶叶品质和产量，科技人员对茶树进行了如下图所示的有关研究。请据图回答下列问题：
(1)植物的光合速率受光强度、CO2浓度和温度等因素的影响，其中光强度直接影响光合作用的______________过程，CO2浓度直接影响光合作用的__________________________过程。
(2)如图所示，从 8：00开始到 10：00左右，净光合速率不断升高并出现第一个高峰。影响的主要环境因素是光强度逐渐增加、________________、______________等。
(3)中午时分，光合速率下降，出现光合“午休”现象。从图中的曲线分析，主要原因是气温升高，植物为减少水分散失，气孔部分关闭，导致______________________。
(4)至下午15：00左右，净光合速率回升出现第二个高峰，但峰值较低，限制的主要因素可能是气温过高，呼吸作用增强，光照减弱以及______________________等。
(5)某兴趣小组的同学查资料得知茶树喜阴湿环境，他们设想，如在茶园空隙处间行种植一些高秆作物如玉米等，不仅可以增加经济收入，还可能有效缓解茶树的光合“午休”现象。他们欲利用学校的一块正方形茶园进行探究，请完善以下实验：
①将该茶园均分为东、西两块，分别标为A组、B组，其中B组为实验组。
②__________________________，对两组进行相同的栽培管理。
③在玉米生长的不同时期，分别测量A、B两组茶树的______________和胞间CO2浓度。
④如果______________________________________，则说明他们的设想是正确的，原因可能是间作玉米能提高__________________________，降低光强度和局部温度，提高茶叶的胞间CO2浓度等。
解析：(1)光合作用的光反应需要光照，所以光强度直接影响光合作用的光反应过程；碳反应需要CO2，CO2浓度直接影响光合作用的碳反应过程。(2)从8：00到10：00，光强度开始增强，温度开始回升，CO2充足，所以茶树净光合速率迅速升高。(3)中午的光照太强，气温升高，植物为避免蒸腾作用过强，气孔部分关闭，CO2无法通过气孔进入叶肉细胞，导致胞间CO2浓度降低，使光合速率下降。(4)下午15：00时，光合“午休”结束，植物净光合速率回升出现第二个高峰，但由于气温过高，呼吸作用增强，光照减弱及胞间CO2浓度较低(据图可知)等，净光合速率峰值较低。(5)见答案。
答案：(1)光反应 碳反应 (2)气温回升 CO2浓度适宜 (3)胞间CO2浓度降低 (4)胞间CO2浓度较低 (5)②A组不处理，B组间行种植适量的玉米 ③净光合速率 ④B组的净光合速率和胞间CO2浓度高于A组 环境的空气湿度
6．图1装置为含水量较少的种子呼吸作用及植物光合作用实验图，图2中的曲线表示种子呼吸作用(实线)和植物光合作用(虚线)的强度变化过程。请回答下列问题：
(1)水平玻璃管P处气体的流动方向是______________，气体的这种运动是通过____________方式实现的。
(2)适当提高光强度，此时叶肉细胞中RuBP短时间内将______________(填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)t时刻，向装有种子的瓶内加入适量的水后，种子呼吸作用及植物光合作用曲线将发生怎样的变化？请在图2中绘出变化曲线，并说明理由。理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果人为向玻璃罩中通入过高浓度的CO2，光合作用强度将下降，可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)分析装置图可知，种子进行细胞呼吸消耗O2释放CO2，幼苗在光照下光合作用强度大于呼吸作用强度，消耗的CO2量和释放的O2量都多，所以水平玻璃管P处气体的流动方向是O2向左，CO2向右；玻璃管内没有生物膜，气体的这种运动是通过扩散作用方式实现的。(2)适当提高光强度，则光反应为碳反应提供的ATP和NADPH增多，短时间内碳反应中生成RuBP的量增多，此时叶肉细胞中RuBP瞬时将升高。(3)t时刻，向装有种子的瓶内加入适量的水后，种子吸胀萌发，呼吸作用加强。由于呼吸作用增加，释放CO2增加，能提高光合速率。(4)如果人为向玻璃罩中通入过高浓度的CO2，CO2浓度过高会抑制呼吸作用等生理过程，从而限制光合作用产物的转运，抑制光合作用强度，光合作用强度将下降。
答案：(1)O2向左，CO2向右(或双向流动) 扩散作用 (2)升高 (3)曲线如图
理由：种子吸胀萌发，呼吸作用加强。呼吸作用释放CO2增加，植物光合作用也增加
(4)CO2浓度过高抑制了呼吸作用等生理过程，从而影响光合作用产物的转运，抑制了光合作用强度(或：过高浓度的CO2使控制气孔关闭的基因表达，导致气孔关闭，CO2供应减少，光合作用强度降低)
7．某研究小组选择一株健壮的、处于生长期的绿色植物进行了一系列探究实验：
(1)将植株置于室外一密闭玻璃罩内培养，用传感器对玻璃罩内的某种气体的含量进行24 h的检测，结果如图1。图2是该植物某一叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请据图回答下列问题：
①图1中所测气体为________，该植株在密闭玻璃罩内培养24 h后，有机物总量变化应为________，判断的依据是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
②图1中B点时的光强度称为该植株的__________，此时图2所示叶肉细胞中正在进行的过程有________(填字母)。
(2)分别选择该植株不同比例的叶片进行遮光处理，在适宜光照下检测未遮光叶片的光合速率和淀粉含量，结果如下图3、4所示。
①本实验的因变量是____________________________。
②随着遮光叶片比例上升，未遮光叶片光合速率上升、淀粉含量下降，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③由此推测，摘除花、果实等非光合作用器官，叶片中光合产物含量________，对光合作用产生________作用。
解析：(1)图1中为密闭容器内气体的变化，在光照条件下，植物吸收CO2释放O2，因此O2的浓度增大，该气体是O2；24 h后容器内气体有所增加，所以一天中该植物总光合强度大于呼吸强度，一昼夜该植物能积累有机物；B点时植物叶肉细胞的光合速率等于细胞的呼吸速率，对应的光强度称为光补偿点；如果只看叶肉细胞，光合速率大于呼吸速率，因此图2中发生的过程为a、b、c、d。(2)该实验研究的是光照条件对光合速率和淀粉含量的影响，因此因变量是未遮光叶片的光合速率和淀粉含量；遮光叶片百分比加大，其光合速率上升，但淀粉的含量下降，说明叶片光合作用产生的淀粉运输到了需要有机物输入的器官，比如根、果实等；摘除这些器官，光合产物不能向外运输，光合产物增多，对光合作用产生抑制作用。
答案：(1)①O2 增加 F点O2浓度高于A点，说明经过一昼夜植物总光合强度大于呼吸强度，体内的有机物总量有所增加 ②光补偿点 a、b、c、d (2)①未遮光叶片的光合速率和淀粉含量 ②遮光叶片转变为需要有机物输入的器官，使未遮光叶片光合产物利用量增加、光合速率上升 ③上升 抑制
第31题 遗传与进化
1.为了研究果蝇眼色(由基因E、e控制)和翅形(由基因B、b控制)的遗传规律，科研工作者以紫眼卷翅、赤眼卷翅、赤眼长翅(野生型)三个不同品系的果蝇为材料，进行杂交实验，结果如下。请分析回答：
(1)由实验一可推测出翅形中显性性状是____________。F1卷翅自交后代中，卷翅与长翅比例接近2∶1的原因，最可能是基因型为________的个体致死。
(2)实验二中F1赤眼卷翅的基因型是________。F1赤眼卷翅自交所得F2表现型比例是______________，赤眼卷翅个体中杂合子占__________。
(3)另一些研究者在解释以上果蝇翅形的遗传现象时提出，紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系果蝇在卷翅基因(B)所在染色体上存在隐性致死基因(d)，该基因纯合致死。
①研究者指出，紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系隐性致死基因不同(分别用d1和d2表示)，它们在染色体上的位置如图所示。
其中d1d1和d2d2致死，d1d2不致死，d1和d2____(填“属于”或“不属于”)等位基因，理由是______________________________________。
②若以上假设成立，则紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系杂交，后代卷翅与长翅的比例为________。
解析：(1)根据实验一F1赤眼卷翅自交后代有卷翅和长翅，说明卷翅是显性性状，即F1中控制卷翅的基因型为Bb，F1自交所得的F2中，理论上卷翅与长翅比例接近3∶1，但出现2∶1，说明纯合的卷翅个体死亡。(2)根据实验二中的F1赤眼卷翅自交，后代出现四种表现型，说明F1是双杂合个体，即EeBb；据图可知，F1赤眼卷翅自交所得F2表现型比例是6∶3∶2∶1；由于卷翅的纯合子死亡，因此存活的卷翅个体基因型是Bb，故在赤眼卷翅个体中都是杂合子。(3)①等位基因是指存在于同源染色体相同位置控制相对性状的基因。从图示可知，d1、d2没有位于同源染色体的相同位置，所以它们不属于等位基因。②若假设成立，根据图解仅考虑翅形，(紫眼)卷翅品系(Bbd1)和(赤眼)卷翅品系(Bbd2)杂交，由于B和d基因在同一条染色体上，其遗传遵循基因的分离定律，所以(紫眼)卷翅品系(Bbd1)产生的配子是Bd1∶b＝1∶1，(赤眼)卷翅品系(Bbd2)产生的配子是Bd2∶b＝1∶1，雌雄配子随机结合则后代卷翅(BBd1d2、Bbd1、Bbd2)与长翅(bb)的比例为3∶1。
答案：(1)卷翅 BB (2)EeBb 6∶3∶2∶1 100% (3)①不属于 d1、d2不是位于一对同源染色体的同一位置上 ②3∶1
2．图1为两种病的家系图，图2为Ⅱ10体细胞中两对同源染色体上相关基因位置示意图。回答以下问题：
(1)甲病是__________染色体________性遗传病，判断理由是________________________________________________________________________。
(2)这两种病的遗传符合____________定律，因为__________________________________。
(3)Ⅱ6个体的基因型为________________。
(4)Ⅲ13个体是杂合子的概率为____________。
解析：(1)分析系谱图可知，Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病，Ⅱ6患甲病，说明是隐性遗传；Ⅱ6(女儿)患甲病，Ⅰ1(父亲)正常，说明致病基因位于常染色体上。Ⅰ3和Ⅰ4患乙病，Ⅱ8正常，说明乙病是显性遗传病，结合图2可知，乙病是伴X染色体显性遗传病。(2)根据上述分析及图2可知，两对基因位于两对同源染色体上，两种病的遗传符合自由组合定律。(3)根据上述分析可知，Ⅱ6个体甲病的基因型为aa；由于Ⅱ6个体患乙病但Ⅲ12个体不患乙病，所以Ⅱ6个体乙病的基因型是XDXd，因此Ⅱ6个体的基因型是aaXDXd。(4)由于Ⅰ3和Ⅰ4患乙病，Ⅱ8正常，所以Ⅱ9乙病的基因型及比例为XDXD∶XDXd＝1∶1，Ⅱ10患乙病，其基因型为XDY，所以Ⅲ13个体乙病的基因型及比例为XDXD∶XDXd＝3∶1；Ⅲ13个体患甲病，所以Ⅲ13个体甲病的基因型为aa；因此Ⅲ13个体是杂合子的概率为1/4。
答案：(1)常 隐 Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病，Ⅱ6患甲病，说明是隐性遗传；Ⅱ6(女儿)患甲病，Ⅰ1(父亲)正常，说明致病基因位于常染色体上 (2)自由组合 两对基因位于两对同源染色体上(非同源染色体上) (3)aaXDXd (4)1/4
3．蓝铃花(2n＝72)是一种观赏植物，进行自花传粉，其花色(紫色、蓝色、白色)由三对等位基因(A、a，B、b，E、e)控制，下图为基因控制物质合成的途径。请分析回答下列问题：
(1)研究已知，基因A的表达产物对基因B的表达具有抑制作用，所以有A基因存在时，花色为__________。
(2)现让一株纯合的白花与纯合的蓝花植株进行杂交，F1全为紫花，F2中蓝花、白花、紫花植株的比例为3∶4∶9。可知图中有色物质Ⅰ呈________色，亲本的基因型分别是________。
(3)现有一基因型为AaBbee的植株(如图甲)，进行自交，理论上其后代的表现型及其比例为________________，但实际情况与理论值差异较大。经显微观察发现植株发生了变异，由图甲变成了图乙或图丙，这种变异属于染色体结构变异中的__________。让这株变异植株与基因型为aabbee的白花植株进行测交，若后代的表现型及其比例为________________________，则这株植株的基因组成应为图乙；若后代的表现型及其比例为________________________，则这株植株的基因组成应为图丙。(注：均不考虑交叉互换，各种配子和个体均能成活)
解析：(1)已知基因A的表达产物对基因B的表达具有抑制作用，所以有A基因存在时，白色物质不能转化为有色物质Ⅰ，进而不能转化为有色物质Ⅱ，所以花色为白色。(2)一株纯合的白花植株与纯合的蓝花植株进行杂交，F1全为紫花，F2中蓝花、白花、紫花植株的比例为3∶4∶9(为9∶3∶3∶1的变式)，说明F1中紫花为aaBbEe，F2中的紫花为aaB_E_，蓝花为aaB_ee，白花为aabbE_和aabbee，进而推出图中有色物质Ⅰ呈蓝色，亲本的基因型分别是aabbEE和aaBBee。(3)基因型为AaBbee的植株(如图甲)进行自交，理论上其后代的表现型及其比例为白花(9A_B_ee＋3A_bbee＋1aabbee)∶蓝花(3aaB_ee)＝13∶3。图乙或图丙显示A基因所在的染色体片段移接到另一条非同源的B或b基因所在的染色体上，这种变异属于染色体结构变异中的易位。若这株变异植株的基因组成为图乙，则产生的配子及其比例为ABe∶be∶AaBe∶abe＝1∶1∶1∶1，基因型为aabbee的白花植株只产生一种配子：abe，让二者进行测交，后代的基因型及其比例为AaBbee∶abbee∶AaaBbee∶aabbee＝1∶1∶1∶1,100%为白花。若这株变异植株的基因组成为图丙，则产生的配子及其比例为Be∶Abe∶aBe∶Aabe＝1∶1∶1∶1，让其与基因型为aabbee的白花植株进行测交，后代的基因型及其比例为aBbee∶Aabbee∶aaBbee∶Aaabbee＝1∶1∶1∶1，表现型及其比例为白花∶蓝花＝1∶1。
答案：(1)白色 (2)蓝 aabbEE和aaBBee(顺序不能颠倒) (3)白花∶蓝花＝13∶3 易位 白花100%(白花∶蓝花∶紫花＝1∶0∶0) 白花∶蓝花＝1∶1
4．某自花授粉的植物花色受两对基因控制，其中A控制色素是否形成，a无色素形成(无色素为白花)，B控制紫色色素的合成，b控制红色色素的合成。现有四个基因型不同的纯合品种(甲—紫花，乙—白花，丙—红花，丁—白花)，进行了如下实验：
(1)控制花色的这两对基因遵循____________定律，其中品种乙的基因型为____________。
(2)若实验中的乙品种换成丁品种进行实验，则F2中表现型及比例是____________________。
(3)在甲品种的后代中偶然发现一株蓝花植株(戊)，让戊与丁品种杂交，结果如下：
戊×丁→F1中1蓝花∶1紫花→
①据此推测：蓝花性状的产生是由于基因____________发生了____________(填“显”或“隐”)性突变。
②假设上述推测正确，则F2中蓝花植株的基因型有____________种，为了测定F2中某蓝花植株基因型，需用甲、乙、丙和丁四个品种中的____________品种的植株与其杂交。
解析：(1)依题意可知，紫花的基因组成是A_B_，红花的基因组成是A_bb，白花的基因组成是aabb或aaB_。已知甲、乙、丙、丁为四个基因型不同的纯合品种，所以品种甲(紫花)的基因型为AABB，品种丙(红花)的基因型为AAbb。乙(白花)与品种丙(红花)杂交，F1全为红花，据此可推知，品种乙的基因型为aabb，其后代红花F1的基因型为Aabb，则品种丁(白花)的基因型为aaBB；品种甲(紫花)与品种乙杂交，其后代紫花F1的基因型为AaBb。设控制花色的这两对基因分别位于两对同源染色体上，即遵循基因的自由组合定律，则红花F1与紫花F1杂交，F2的情况如下表：
紫花F1产生的配子
AB
Ab
aB
ab
红花F1产生的配子
Ab
AABb
(紫花)
Aabb
(红花)
AaBb(紫花)
Aabb(红花)
ab
AaBb
(紫花)
Aabb
(红花)
aaBb
(白花)
aabb(白花)
统计分析上表中F2的表现型，得到的结果为3紫花∶3红花∶2白花，与实验结果相符，说明假设成立，即控制花色的这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)若实验中的乙品种换成丁品种进行实验，则甲(AABB)与丁(aaBB)杂交，其F1的基因型为AaBB，丁(aaBB)与品种丙(AAbb)杂交，其F1的基因型为AaBb。再将这两种F1进行杂交，F2的表现型及比例是紫花(A_B_)∶白花(aaB_)＝3∶1。(3)①戊(蓝花)与丁品种(aaBB)的杂交结果显示：F1中紫花自交→F2中3紫花∶1白花，据此可判断F1紫花的基因型为AaBB，说明戊的基因组成中含有A和B；F1中蓝花自交→F2中9蓝花∶4白花∶3紫花(9∶4∶3为9∶3∶3∶1的变式)，据此可判断组成F1蓝花的两对基因均为杂合，进而推出戊的基因型为AAB＋B(B＋表示突变的基因，且B＋对B为显性)，F1蓝花的基因型为AaB＋B。综上所述，蓝花性状的产生是由于基因B发生了显性突变。②F2中蓝花植株的基因型有4种：AAB＋B＋、AAB＋B、AaB＋B＋、AaB＋B。欲测定F2中某蓝花植株基因型，可让其与纯合白花个体交配，即乙或丁。
答案：(1)基因的自由组合 aabb (2)紫花∶白花＝3∶1 (3)①B 显 ②4 乙或丁(缺一不可)
5．某二倍体植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，花瓣颜色的形成原理如下图所示。研究人员将白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F1全部表现为红花，然后让F1进行自交得到F2。回答下列问题：
(1)基因A指导合成的酶发挥作用的场所最可能是____________。该植物花瓣颜色的遗传说明基因与性状的数量关系是________________________。
(2)亲本中白花植株的基因型为________，授粉前需要去掉紫花植株的雄蕊，原因是__________________，去掉雄蕊的时间应该是______________________。
(3)F1红花植株的基因型为____________，F2中白色∶紫色∶红色∶粉红色的比例为__________。F2中自交后代不会发生性状分离的植株占______________。
解析：(1)植物花瓣的颜色是由液泡中的色素决定的，根据图形可知，基因A指导合成的酶能控制花瓣颜色，则其发挥作用的场所最可能是液泡。该植物花瓣颜色的遗传说明基因与性状的数量关系是两对(多对)基因控制一种性状。(2)根据题图可知，基因型为aa__的植物开白花，基因型为A_Bb的植物开红花，基因型为A_BB的植物开粉红花，基因型为A_bb的植物开紫花；白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F1全部表现为红花，亲本中紫花植株的基因型为AAbb，白花植株的基因型为aaBB；授粉前需要去掉紫花植株的雄蕊，原因是避免紫花植株自花传粉，使其只能做母本，去掉雄蕊的时间应该是雄蕊成熟之前。(3)根据上述分析可知，F1红花植株的基因型为AaBb，F2中白色(4aa__)∶紫色(3A_bb)∶红色(6A_Bb)∶粉红色(3A_BB)的比例为4∶3∶6∶3。F2中自交后代不会发生性状分离的植株(4aa_ _＋1AAbb＋1AABB)占3/8。
答案：(1)液泡 两(多)对基因控制一种性状 (2)aaBB 避免自花传粉 雄蕊成熟之前 (3)AaBb 4∶3∶6∶3 3/8
6．野茉莉花瓣的颜色是红色，其花瓣所含色素由核基因控制的有关酶所决定，用两个无法产生红色色素的纯种(突变品系1和突变品系2)及纯种野生型茉莉进行杂交实验，F1自交得F2，结果如下：
组别
亲本
F1表现型
F2表现型
Ⅰ
突变品系1×野生型
有色素
3/4有色素，1/4无色素
Ⅱ
突变品系2×野生型
无色素
1/4有色素，3/4无色素
Ⅲ
突变品系1×突变品系2
无色素
3/16有色素，
13/16无色素
研究表明，决定产生色素的基因A对a为显性。但另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制色素的产生。回答下列问题：
(1)根据以上信息，可判断上述杂交亲本中突变品系2的基因型为________________。
(2)为鉴别第Ⅱ组F2中无色素植株的基因型，取该植株自交，若后代出现有色素的植株，则其基因型为______________________；第Ⅲ组F2的无色素植株中的基因型有________种。
(3)若从第Ⅰ、Ⅱ组的F2中各取一株能产生色素的植株，二者基因型相同的概率是____________。从第Ⅰ、Ⅲ组的F2中各取一株能产生色素的植株，二者基因型相同的概率是____________。
(4)进一步研究得知，基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为红色色素的。而基因B、b本身并不直接表达性状，但基因B能抑制基因A的表达。请在下图方框内填上适当的文字解释上述遗传现象。
解析：(1)由“决定产生色素的基因A对a为显性。但另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制色素的产生。”可推知无色素的基因型为A_B_、aa_ _ ，有色素的基因型为A_bb。由突变品系1×突变品系2→F1为无色素→F2：3/16有色素∶13/16无色素，可推知F1的基因型为AaBb，亲本中野生型纯种基因型为AAbb。突变品系1×野生型(AAbb)→F1有色素(A_bb)→F2：3/4有色素∶1/4无色素，可推知该F1的基因型为Aabb，进而可推知突变品系1的基因型为aabb；结合第Ⅲ组实验可推知突变品系2的基因型为AABB。(2)第Ⅱ组F2中无色素植株的基因型是AABB和AABb，因此要鉴别第Ⅱ组F2中无色素植株的基因型，可取该植株自交，若后代全为无色素的植株，则其基因型为AABB；若后代出现有色素的植株，则其基因型为AABb。第Ⅲ组F2中无色素植株的基因型为A_B_和aa__，共7种。(3)第Ⅰ组F2中有色素的基因型为A_bb，第Ⅱ组F2中有色素的基因型为AAbb，所以从第Ⅰ、Ⅱ组的F2中各取一株能产生色素的植株，二者基因型相同的概率是1/3；同理可推知从第Ⅰ、Ⅲ组的F2中各取一株能产生色素的植株，二者基因型相同的概率是5/9。(4)由“基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为红色色素的。而基因B、b本身并不直接表达性状，但基因B能抑制基因A的表达。”可转换为如图示：
答案：(1)AABB (2)AABb 7 (3)1/3 5/9
(4)如图
7．研究发现，果蝇X染色体上的一个16A区段，可影响果蝇眼睛的形状，雌果蝇16A区段与眼形的关系见下表，请分析回答有关问题：
16A区段
小眼数
眼形
基因组成
779
正常眼
XBXB
356
棒眼
XBBXB
68
棒眼(更明显)
XBBXBB
注：表示16A区段；果蝇眼睛为复眼，由许多小眼组成。
(1)从表中给出的信息可以看出，果蝇的眼形变异属于______________________，雌果蝇16A区段与眼形的关系为__________________________________________。
(2)雄性棒眼果蝇的基因组成为________。若想根据果蝇眼形就能判断出子代性别，应选用表现型为____________________________________________作亲本杂交。
(3)研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XdBBXB，如图所示。已知d在纯合(XdBBXdBB、XdBBY)时能使胚胎致死且该基因与棒眼基因B连锁。请依据所给信息回答下列问题。
①若棒眼雌果蝇(XdBBXB)与野生正常眼雄果蝇(XBY)杂交，子代果蝇的表现型及性别为________________________________，其中雄果蝇占__________。
②将野生型正常眼雄果蝇用X射线处理后，性状没有发生改变。为检验其X染色体上是否出现新的隐性致死基因P，某科研小组做了以下实验，请补充完善实验步骤，预测实验现象并得出结论：用棒眼雌果蝇(XdBBXB)与之杂交得F1，从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂
交，得到F2。若________________，则说明发生了新的隐性致死突变；若________________，则说明未发生新的隐性致死突变。
解析：(1)表中信息显示棒眼果蝇的产生原因是一条或两条染色体上多出了一个16A区段，表明该变异为染色体结构变异中的重复，且重复区段越多，棒眼越明显。(2)雄性棒眼果蝇的基因组成为XBBY，若想根据果蝇眼形判断子代性别可选用棒眼雄果蝇与正常眼雌果蝇杂交，子代中棒眼均为雌性，正常眼均为雄性。(3)①由题干信息知，d在纯合(XdXd或XdY)时致死，则XdBBXB与XBY杂交，子代基因型为XdBBXB、XBXB、XdBBY(致死)及XBY，其表现型及性别分别为棒眼雌果蝇、正常眼雌果蝇、正常眼雄果蝇，其中雄果蝇占1/3。②野生型正常眼雄果蝇基因型为XBY，若出现新的隐性致死基因P，则其基因型为XPBY，与XdBBXB杂交所得结果为XPBXdBB、XPBXB、XdBBY(致死)、XBY，从中选取棒眼雌果蝇(XPBXdBB)与正常眼雄果蝇(XBY)杂交，所得子代基因型为XPBXB、XdBBXB、XPBY(致死)、XdBBY(致死)，即只有雌性没有雄性；若该正常眼雄果蝇未出现新的隐性致死突变，则其基因型仍为XBY，与XdBBXB杂交所得结果为XdBBXB、XBXB、XdBBY(致死)、XBY，即子代中有雌性，也有雄性。
答案：(1)重复(染色体结构变异、染色体畸变) 16A区段重复越多，棒眼越明显 (2)XBBY 正常眼的雌果蝇与棒眼雄果蝇 (3)①棒眼雌果蝇、正常眼雌果蝇、正常眼雄果蝇 1/3 ②F2全为雌性 F2雌雄果蝇都有
第32题 选修模块
1.下列问题是有关大肠杆菌的培养实验，请回答：
(1)配制培养大肠杆菌的培养基时，根据“细菌喜荤，霉菌喜素”的规律，通常在培养基中加入蛋白胨和__________作为营养物质，为维持一定的渗透压，常需加入一定量的________。
(2)大肠杆菌培养和分离的实验中，在________________中进行扩大培养，培养液经________后，在LB固体培养基上进行________，并将培养皿________放在恒温培养箱中培养，可以获得如图效果。为了检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及________________，应同时将未接种的培养基放入恒温培养箱培养。
(3)通常对获得的纯菌种可以依据________的形状、大小等特征进行初步的鉴定。
(4)关于“大肠杆菌培养和分离”的操作中，下列叙述正确的是________。
A．高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖
B．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上
C．为了防止污染，接种工具经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D．用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上
(5)科学家利用转基因技术，利用大肠杆菌生产人胰岛素，其过程如图。由甲和载体乙拼接形成的丙通常称为________，构建得到丙时必需的工具酶有________________________。在此过程中，用来处理丁以增加细菌细胞壁通透性的化学试剂是________。
A．氯化钠 B．氯化钙
C．次氯酸钠 D．纤维素酶
解析：(1)配制培养大肠杆菌的培养基时，根据“细菌喜荤，霉菌喜素”的规律，通常在培养基中加入蛋白胨和酵母提取物作为营养物质，为维持一定的渗透压，常需加入一定量的NaCl。(2)大肠杆菌培养和分离的实验中，在LB液体培养基中进行扩大培养，培养液经稀释后，在LB固体培养基上进行分离，并将培养皿倒置放在恒温培养箱中培养；为了检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及无菌操作是否规范，应同时将未接种的培养基放入恒温培养箱中培养。(3)通常对获得的纯菌种可以依据菌落的形状、大小等特征进行初步鉴定。(4)高压灭菌加热结束，等待压力表指针回到零后，才能开启锅盖，不能直接打开放气阀使压力表指针回到零；倒平板过程中只能打开皿盖的一边，不能将皿盖放在一边，以防止杂菌污染；接种环在火焰上灼烧，待冷却后才可以快速挑取菌落；用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上。(5)由目的基因甲和载体乙拼接形成的丙通常称为重组质粒；构建重组DNA分子时，需先用限制性核酸内切酶切割外源DNA分子和载体，再用DNA连接酶将目的基因与载体连接形成重组DNA分子；将重组质粒导入微生物细胞时，常用氯化钙来处理细菌细胞，以增加细胞壁通透性，使之成为感受态细胞，有利于重组质粒向内部转移。
答案：(1)酵母提取物 NaCl (2)LB液体培养基 稀释 分离 倒置 无菌操作是否规范 (3)菌落 (4)D (5)重组质粒(重组DNA分子) 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 B
2．通过转基因技术培育出乳汁中含人β-酪蛋白的山羊，其流程图如下。回答有关问题：
(1)过程①需要借助______________________________酶才能完成。若人β-酪蛋白基因的序列是已知的，则可以通过________方法获得该基因，然后再利用________技术进行扩增。
(2)在培育转基因山羊时必须________。
A．从能表达β-酪蛋白的人体细胞中获取目的基因
B．选择不含Y染色体的受精卵为目的基因受体细胞
C．用含青霉素的培养基筛选受精卵
D．在8细胞胚时期进行过程②
(3)为获得较多的转基因山羊，在过程②可对早期胚胎通过机械切割和________方法进行分割。下列对早期胚胎进行分割处理操作中正确的是________。
(4)过程③需要利用________________、______________和胚胎移植技术才能实现。
解析：(1)步骤①为形成重组DNA分子的过程，需要用同种限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体Ti质粒，还需要用DNA连接酶将目的基因和载体连接形成重组质粒。对于序列已知的目的基因，可以用化学合成方法获得目的基因，然后再利用PCR技术扩增。(2)人体的任何一个有细胞核的细胞都含有β-酪蛋白基因，不一定要从能表达β-酪蛋白基因的细胞获取；要培育出乳汁中含有β-酪蛋白的山羊，应该选含XX染色体的受精卵作为受体细胞，这样发育成的雌性动物能分泌乳汁；当受体细胞为受精卵时，不能用含青霉素的培养基筛选；②为胚胎移植，通常移植的最适宜时期是发育到8细胞以上的胚胎，如早期囊胚。(3)胚胎分割有两种方法：在显微镜下用切割刀或切割针分割胚胎，或者用酶处理将卵裂球中的细胞分散开。在胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会出现含内细胞团多的部分发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。选项中灰色部分代表内细胞团，因此本题选B。(4)过程③为动物的无性繁殖——克隆，需要利用的技术有细胞核移植、胚胎体外培养和胚胎移植。
答案：(1)限制性核酸内切酶和DNA连接 化学合成 PCR (2)B (3)酶处理 B (4)细胞核移植 胚胎体外培养
3．我国科学家首次通过诱导小鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，并克隆出活体克隆鼠，其过程如下图。据图回答下列问题：
(1)关于小鼠A体细胞培养的叙述错误的是( )
A．取用小鼠的体细胞是因为体细胞具有较强的全能性
B．用于培养的体细胞经过胰蛋白酶消化，分散成单个的细胞
C．细胞培养瓶需要放到CO2培养箱中保温培养
D．小鼠细胞在培养过程中会出现接触抑制，停止分裂现象
(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对小鼠B注射促性腺激素，使其________。图示中电刺激的目的是________________。培养得到的囊胚表面一层细胞称________。
(3)将重组囊胚移植到已经________处理的代孕小鼠C的________内，通过代孕鼠产下克隆鼠。
(4)克隆鼠的性状表现与图中哪只小鼠相似？________。下列关于克隆鼠产生过程的描述，正确的是( )
A．本实验流程没有涉及胚胎体外培养技术
B．该技术与体细胞核移植技术一样，需要去核、取核和核移植
C．该实验的结果不能说明成熟分化的体细胞经诱导可逆转成未分化的多能状态
D．iPS是由体细胞诱导而成的干细胞，与胚胎干细胞一样具有发育全能性
解析：(1)动物细胞只有细胞核具有全能性，细胞不能体现其全能性；动物组织细胞之间是胶原纤维，成分主要是蛋白质，需要用胰蛋白酶酶解；动物细胞培养需要放入CO2培养箱中保温和调节pH；动物细胞在培养的过程中会出现接触抑制。(2)为了获取更多的卵(母)细胞，需要给小鼠注射促性腺激素，使其超数排卵。电刺激可以促进细胞融合，使2细胞胚胎变成四倍体胚胎，染色体数目加倍。囊胚外表为一层扁平细胞，是滋养层，发育为胚胎的附属结构或者胚外结构。(3)胚胎移植时，供体和受体要同期发情，受体发情排卵但是不配种，而供体发情后还要注射促性腺激素，让其超数排卵，囊胚需要移植到子宫角完成发育。(4)克隆鼠的遗传物质来自小鼠A，小鼠B的内细胞团没有发育，因此克隆鼠最像小鼠A。四倍体胚胎发育成为四倍体囊胚、iPS细胞发育为重组囊胚均需要经过胚胎体外培养；从图中可知，该技术没有涉及核移植技术；小鼠A细胞是成熟分化的体细胞，通过诱导最后发育成小鼠C。
答案：(1)A (2)超数排卵 促进细胞融合 滋养层 (3)同期发情(或与胚胎供体同时发情排卵) 子宫(或子宫角) (4)小鼠A D
4．如图为某农户通过种植农作物，养殖猪、鸭，兴建沼气池等措施构建了新型农业生态系统。
请回答：
(1)该系统有效促进了物质循环、能量流动和__________的畅通，经济、生态环境和社会效益的同步发展。使用化肥能在短期内提高农作物产量，但过量使用会降低农作物的产量和质量，降低经济效益，还会导致环境的破坏和________的下降，进而影响农业生产的可持续发展。用动物粪便和农作物秸秆，通过发酵技术产生沼气为农户提供能源，利用了农业生态工程技术的________________________________技术。
(2)利用未知序列的抗虫基因培育抗害虫的转基因番茄，通常采用________(A.建立基因文库的方法 B．化学合成方法 C．逆转录法 D．PCR技术)获取抗虫基因，再用相同的限制性核酸内切酶分别切割抗虫基因和Ti质粒，形成________________，然后在DNA连接酶的作用下，形成重组质粒，通过农杆菌导入番茄细胞，进而培育成转基因抗虫番茄。这种利用基因工程和植物克隆技术相结合培育新品种的方法，就是________________技术的应用。
(3)农户利用种植的葡萄制葡萄酒和葡萄醋，利用的微生物分别是____________________，在制作葡萄酒时，发酵液________(填“能”或“不能”)装满发酵瓶，发酵温度保持在________________，制作果醋时，可以利用________技术，将微生物吸附在锯末上进行生产。
(4)农户利用种植的黄瓜等新鲜蔬菜腌制泡菜时，微生物利用新鲜蔬菜中的营养物质进行发酵，会产生________________。泡菜中的亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应的产物与N-1-萘基乙二胺偶联，形成________(A.橙红色 B．鲜红色 C．紫红色 D．绛紫色)产物，根据这一特性可利用光电比色法定量。
(5)农户在果酒、果醋和泡菜的生产过程中，没有进行严格的灭菌也能制作成功，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)该系统有效促进了物质循环、能量流动和信息流动的畅通，经济、生态环境和社会效益的同步发展。过量使用化肥会降低农作物的产量和质量，降低经济效益，还会导致环境的破坏和土壤肥力的下降。用动物粪便和农作物秸秆，通过发酵技术产生沼气为农户提供能源，利用了农业生态工程技术中的洁净可再生的新能源开发技术。(2)抗虫基因序列未知，通常采用建立基因文库的方法获取抗虫基因，再用相同的限制性核酸内切酶分别切割抗虫基因和Ti质粒，形成相同的粘性末端，然后在DNA连接酶的作用下，形成重组质粒，通过农杆菌导入番茄细胞，进而培育成转基因抗虫番茄。由细胞培育成完整的植物，是植物细胞工程技术的应用。(3)用葡萄制葡萄酒和葡萄醋，利用的微生物分别是酵母菌和醋化醋杆菌，在制作葡萄酒时，发酵液不能装满发酵瓶，发酵温度应保持在25～30 ℃。制作果醋时，可利用固定化技术，将微生物吸附在锯末上进行生产。(4)泡菜制作过程中，微生物利用新鲜蔬菜中的营养物质进行发酵，会产生有机酸和醇类物质。泡菜中的亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应的产物与N-1-萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物。(5)发酵菌种在短时间内大量繁殖，并产生大量代谢产物，抑制杂菌的生长繁殖，因此在果酒、果醋和泡菜的生产过程中，没有进行严格的灭菌也能制作成功。
答案：(1)信息流动 土壤肥力 洁净可再生的新能源开发 (2)A 相同的粘性末端 植物细胞工程 (3)酵母菌和醋化醋杆菌 不能 25～30 ℃ 固定化 (4)有机酸和醇类物质 C (5)发酵菌种在短时间内大量繁殖，并产生大量代谢产物，抑制杂菌的生长繁殖
5．回答下列(一)(二)小题：
(一)下面是利用桑果制作桑果酒和桑果醋的问题，请回答：
(1)与用葡萄制作的葡萄酒相比，用果汁制作的果酒中________的含量往往较高。欲利用桑果汁制作桑果酒，现有如图1的三种装置，其中________装置更合理。
(2)桑果酒发酵开始时，发酵瓶内出现负压的原因是________。
A．发酵瓶内温度变化 B．发酵瓶内液体增加
C．酵母菌的需氧呼吸 D．酵母菌的厌氧呼吸
若发酵3天之后还看不到________________，必须加入更多酵母。静置较长时间后得到的上清液即为桑果酒，常用______法取出。利用制得的桑果酒进一步制作桑果醋，原料是蒸馏水和桑果酒的混合物，两者体积比例一般为________。
(二)科学家将蜘蛛的蛛丝基因导入山羊体内，培育出转基因山羊，使羊奶中含有一种独特的蛛丝蛋白。生产原理见图2。请回答：
(1)将蛛丝蛋白基因和质粒通过甲过程形成的X物质为__________。如果选取的受体细胞为体细胞，当在培养过程中出现接触抑制现象时，需要进行__________培养。要使重组细胞具有发育的全能性，乙过程需要的技术操作是__________。
(2)下列关于丙过程的叙述，正确的是__________。
A．该过程为动物细胞培养，目的是获得更多的重组细胞
B．该过程所用培养液的成分往往是相同的
C．该过程在无菌条件下进行，需要提供CO2来调节pH
D．通过现代生物技术可以将重组细胞在体外培养成山羊个体
(3)为了快速繁殖转基因山羊，还可在丁过程前对早期胚胎进行__________________，经培养后再分别移植到________________________的代孕母羊的相应部位。
解析：(一)(1)与用葡萄制作的葡萄酒(不含糖，且酒精含量较低)相比，用果汁制作的果酒中酒精和糖含量均较高；酒精发酵需要无氧条件，即装置要密闭，甲装置一端开口未密闭不适合，另外还需要考虑到产物中有CO2气体，要每隔一段时间排气，丙装置中的导气管插入发酵液中，不利于排气，故乙装置最适合。(2)果酒发酵装置内出现负压，即气压降低的现象，最主要的原因是开始发酵时，酵母菌进行需氧呼吸，消耗了装置内的O2；发酵瓶内是否发生发酵主要是看有无气泡(CO2气体)持续产生；从装置内取出果酒的方法常用虹吸法；利用果酒制果醋时，一般需要先将果酒稀释，一般将800 mL的蒸馏水和200 mL的果酒混合，即4∶1的比例稀释。
(二)转基因山羊的产生利用了基因工程和胚胎工程技术，从流程图判断甲过程是构建重组质粒；乙过程为细胞核移植，因为动物体细胞失去全能性，但体细胞核具有全能性；丙过程为胚胎体外培养；丁过程为胚胎移植过程。结合上述分析可知：(1)X物质为重组质粒或重组DNA分子；动物细胞培养过程中会出现接触抑制现象，因此需要进行传代培养；乙过程为细胞核移植，即将体细胞核移入去核的同种生物卵细胞中，构建重组细胞，以利于细胞全能性的表达。(2)丙过程为胚胎体外培养过程，结果是得到早期胚胎，培养过程要求在不同时期更换培养液的成分，同时与动物细胞培养一样需要提供CO2调节pH。(3)为了快速繁殖更多转基因山羊，可对早期胚胎进行胚胎分割后再进行胚胎移植，以得到更多的同卵后代；代孕母羊需进行同期发情处理，并且不能配种。
答案：(一)(1)酒精和糖(写全才给分) 乙 (2)C 气泡冒出 虹吸 4∶1
(二)(1)重组DNA分子(重组质粒) 传代(分瓶) 核移植 (2)C (3)胚胎分割 同期发情、未经配种
6．回答下列(一)(二)小题：
(一)某市葡萄种植基地为解决葡萄滞销易腐烂问题，引进果酒、果醋生产线进行葡萄的深加工，获得了较好的效益，其生产流程如图所示，据图回答：
(1)在筛选菌种A时，需要在接种前用________________法对葡萄果汁进行灭菌。
(2)在纯化菌种A时接种了5个平板，每个平板均接种了0.1 mL样品并培养。其中乙平板的菌落分布如图，纯化菌种A的接种方法是____________，推测出现平板乙可能的操作失误是______________。
(3)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和____________。
(4)将葡萄加工成果汁时，为提高果汁的产量和品质，应加入适量的____________酶，该酶能破坏植物细胞的________(填细胞结构)。
(二)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：
(1)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因文库，再从中________出所需的耐旱基因。
(2)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的__________，如果检测结果呈阳性，再在田间实验中检测植株的________是否得到提高。
(3)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为15∶1，则可推测该耐旱基因整合到了( )
A．一条同源染色体的一个位置
B．一条同源染色体的两个不同位置
C．两条同源染色体的同一位置
D．两条非同源染色体上的两个不同位置
解析：(一)(1)培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。(2)分析图中乙平板培养结果，培养基中的菌落没有呈线形分布，可以推知采用的纯化菌种A的接种方法是涂布分离法；由于菌落有聚集现象，可以推测平板乙可能的操作失误是涂布不均匀，导致菌落分布不均匀。(3)进行植物组织培养时，培养基中常常添加的植物激素有生长素和细胞分裂素。(4)果胶酶和果胶甲酯酶能催化果胶的分解，瓦解植物细胞壁，从而使果汁变得澄清，提高产量和品质。
(二)(1)从基因文库中获取目的基因需要进行筛选。(2)要提高植物乙的耐旱性，需要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。要检测目的基因(耐旱基因)是否表达应该用抗原—抗体杂交法检测目的基因(耐旱基因)的表达产物(即耐旱的相关蛋白质)；个体水平检测可以通过田间实验，观察检测其耐旱情况。(3)因为子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为15∶1，所以可将该转基因植株的基因型设为AaBb，且两对等位基因的遗传满足自由组合定律。则该耐旱基因整合到了两条非同源染色体的两个不同位置，只有D选项与题意相符。
答案：(一)(1)高压蒸汽灭菌 (2)涂布分离法 涂布不均匀 (3)细胞分裂素 (4)果胶(果胶酶和果胶甲酯) 细胞壁
(二)(1)筛选 (2)乙 表达产物 耐旱性 (3)D
第33题 实验与探究
1.下表是探究温度对纤维素酶活性影响的实验设计和结果，请回答以下问题：
试管
①
②
③
纤维素悬液(mL)
2
2
2
纤维素酶溶液(mL)
1
1
1
反应温度(℃)
30
40
50
本尼迪特试剂(mL)
2
2
2
红黄色深浅
＋＋
＋＋＋
＋
注：“＋”的多少代表颜色深浅。
(1)该实验的自变量是__________，检测指标是__________________________________________。
(2)该实验________(填“能”或“不能”)说明纤维素酶的最适温度为40 ℃，原因是________________________________________________。
(3)酶的催化作用具有专一性。请你用所给的实验材料和用具，设计实验验证哺乳动物的纤维素酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的纤维素酶、唾液淀粉酶、纤维素、淀粉4种溶液，本尼迪特试剂，试管，37 ℃恒温水浴锅，热水浴锅。
若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下列实验设计(把答案填在下面的表格中)。
试管
纤维素
溶液
淀粉
溶液
纤维素
酶溶液
唾液淀粉
酶溶液
甲
＋
－
＋
－
实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
结果预测：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结论：_____________________________________________________________。
实验拓展：在上述实验中，如果仅将37 ℃恒温水浴锅的温度调到20 ℃，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现红黄色沉淀的试管中的颜色会比37 ℃时的浅，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)自变量是指在实验过程中能够人为改变的变量，从表中条件看，本实验的自变量是温度；因变量是指在实验过程中随着自变量的改变而改变的变量，本实验的因变量是纤维素酶的活性，可通过检测还原糖的生成量予以说明。(2)由于本实验温度梯度较大，不能说明40 ℃是纤维素酶的最适温度。(3)依据实验目的和对照实验的思想，应该设计两组对照实验。见答案。
答案：(1)温度 还原糖的生成量 (2)不能 温度梯度较大 (3)如表所示
试管
纤维素
溶液
淀粉
溶液
纤维素
酶溶液
唾液淀粉
酶溶液
甲
＋
－
＋
－
乙
－
＋
－
＋
丙
＋
－
－
＋
丁
－
＋
＋
－
实验步骤：②混匀，37 ℃恒温水浴一段时间
③取出试管，分别加入适量的本尼迪特试剂，混匀，热水浴加热一段时间
④观察实验现象并记录实验结果
结果预测：含有纤维素和纤维素酶溶液的试管(甲)，以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管(乙)中出现红黄色沉淀，其他试管中不出现红黄色沉淀
实验结论：哺乳动物的纤维素酶和淀粉酶的催化作用具有专一性
实验拓展：20 ℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少
2．现代工业污染物十溴联苯醚(BDE-209)对甲状腺激素的分泌有明显的抑制作用，某小组欲研究不同剂量的BDE-209对小鼠甲状腺激素分泌的影响。
实验材料：生理状况相近的健康小鼠若干、低剂量(120 mg/kg)BDE-209溶液、高剂量(1 000 mg/kg)BDE-209溶液、花生油、灌胃装置、水和普通饲料等。
说明：用BDE-209处理小鼠的时间为每天上午；对照组用花生油处理；所有小鼠都在相同且适宜环境下饲养；实验开始21天后，测量小鼠体内甲状腺激素浓度，具体方法不做要求。
(1)实验思路：
①
…
(2)预期实验结果(请以柱状图形式呈现可能的实验结果，可建立多个坐标系)：
(3)分析与讨论：
研究发现，BDE-209在小鼠体内经化学转化可形成类似甲状腺激素的物质，试分析BDE-209抑制甲状腺激素分泌的原因：_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本实验是探究不同剂量的BDE-209对小鼠甲状腺激素分泌的影响。根据设计实验需要遵循的对照原则、单一变量原则(等量性原则)和可重复性原则等。围绕实验目的分析，本实验的自变量是不同剂量的BDE-209，因变量是小鼠体内甲状腺激素浓度变化；再结合实验说明“用BDE-209处理小鼠的时间为每天上午；对照组用花生油处理；所有小鼠都在相同且适宜环境下饲养；实验开始21天后，测量小鼠体内甲状腺激素浓度”，可拟定实验设计思路。见答案。
答案：(1)实验思路
①将生理状况相近的健康小鼠随机均分为三组，编号为甲组、乙组、丙组，测量并记录三组小鼠体内甲状腺激素浓度；
②每天上午，给甲组小鼠灌胃适量花生油，给乙组和丙组小鼠分别灌胃等量低剂量(120 mg/kg)和高剂量(1 000 mg/kg)的BDE-209溶液，持续21天；
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境中培养，每天给予等量的普通饲料和水；
④实验开始21天后，测量并记录三组小鼠体内甲状腺激素浓度，对实验结果进行统计分析。
(2)预期实验结果
(3)BDE-209在小鼠体内转化形成甲状腺激素类似物，作用于下丘脑和(腺)垂体，抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌，从而使甲状腺激素的分泌量下降
3．为了验证糖尿病是由胰岛素缺乏引起的，某研究小组提出了以下实验思路：
①随机选择若干只健康小鼠(甲组)，口服一定量的葡萄糖溶液，定时检测血糖浓度和胰岛素浓度，观察两者浓度峰值出现的先后顺序。
②口服葡萄糖1.5 h后，观察甲组小鼠的肝细胞活动，与空腹时相比摄取血糖能力有何变化。
③随机选择若干只健康小鼠(乙组)，切除胰腺，口服一定量的葡萄糖溶液3 h后，预测血糖浓度维持在较高水平还是较低水平。
④若口服葡萄糖溶液2 h后，给乙组小鼠注射适量胰岛素，预测血糖有什么变化(说明：实验条件适宜；如图可作参考)。
请回答：
(1)设计表格，并将实验思路①～④预测的实验结果与原因分析填入表中。
(2)为了使实验更有说服力，在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路。
解析：(1)此小题要求设计表格，并将实验思路①～④预测的实验结果与原因分析填入表中，因此，首先根据要求画出一个表格，针对①～④组，写出预期结果和原因分析，然后据题目提供的信息，分析作答。见答案。(2)为了使实验更有说服力，排除手术可能导致血糖浓度上升的影响，需要增设一组“假手术”组。随机选择数量相等、大小相同的健康小鼠，不切除胰腺，但做相应的切割处理，口服一定量的葡萄糖溶液，与甲、乙两组进行对照比较。
答案：(1)表格如下：
实验思路
预测结果
原因分析
①
血糖早于胰岛素达到浓度峰值
血糖升高后，作用于胰岛，胰岛素释放增加
②
摄取血糖能力提高
胰岛素促进肝细胞摄取血糖，合成糖元
③
较高水平
切除胰腺后，胰岛素缺乏，导致血糖维持在较高水平
④
迅速下降
胰岛素降低血糖浓度
(2)⑤随机选择数量相等、大小相同的健康小鼠，不切除胰腺，但做相应的切割处理，口服一定量的葡萄糖溶液，与甲、乙两组进行对照比较。
4.现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知三种溶液是质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装置设计了两组实验。(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过)
实验Ⅰ：同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高。
实验Ⅱ：将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：右侧先升高后降低。
(1)本实验应用的原理是________________，判断的依据是______________________。
(2)根据实验现象得出结论：A液是________________，B液是________________。
(3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用________________溶液，观察指标主要有________________、________________及细胞大小。
(4)为了清晰地观察细胞质壁分离和复原现象，若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，可采用的方法是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度，需要设计相关实验，请写出设计思路。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图中实验装置具有半透膜，膜两侧溶液具有浓度差，能够发生渗透作用，即应用了渗透作用原理。(2)图中左侧液面升高，说明左侧液体的渗透压大于右侧液体的。由于半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过，所以左侧液体不可能是0.1 g/mL的葡萄糖溶液(若左侧液体是0.1 g/mL的葡萄糖溶液，则左侧液面应该是先升高后降低)，A液只可能是0.3 g/mL的蔗糖溶液，B液只可能是0.1 g/mL的蔗糖溶液。(3)0.3 g/mL的蔗糖溶液是观察植物细胞质壁分离现象的最佳溶液浓度，通过观察中央液泡的大小和原生质层的位置可以判断是否发生质壁分离。(4)若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，为了看清楚原生质层的位置，可以在外界溶液中加入色素。(5)探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度时，应当将外界溶液(蔗糖溶液)的浓度作为自变量，质壁分离的状态作为因变量。
答案：(1)渗透作用 图中装置具有半透膜，且膜两侧溶液具有浓度差 (2)0.3 g/mL的蔗糖溶液 0.1 g/mL的蔗糖溶液 (3)0.3 g/mL的蔗糖 中央液泡的大小 原生质层的位置 (4)在蔗糖溶液中加入红墨水 (5)配制梯度浓度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分别重复上述实验，观察细胞质壁分离的状态
5．2,4-D是水稻田间的良好除草剂，为探究2,4-D对水稻田间鸭跖草防治的合适浓度，现进行了如下实验。请完善实验并回答有关问题：
(1)实验原理：低浓度2,4-D促进植物生长，高浓度2,4-D抑制植物生长；________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
植株高度是植物生长情况的重要指标。
(2)实验材料：水稻实验田(长有鸭跖草)，56%的2,4-D可溶性粉剂(已将2,4-D粉剂配制成下列5个浓度：0.01、0.02、0.04、0.08、0.12 mg/mL)，蒸馏水等。
要求与说明：水稻为单子叶植物，鸭跖草为双子叶植物；2,4-D作为除草剂的药害主要是使水稻平均株高下降。
(3)实验思路：
①将水稻实验田__________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
各田块的其他栽培条件相同且适宜。
③一段时间后，抽样统计各实验田块中鸭跖草和水稻的平均株高。
(4)实验结果：如下表，其中x处的数据为________。
2,4-D浓度(mg/mL)
x
0.01
0.02
0.04
0.08
0.12
鸭跖草植株高度(cm)
36
36.5
37
38
41
44
水稻植株高度(cm)
16
16
16.5
16.6
17
17.8
(5)结果分析(仅绘制2,4-D对鸭跖草株高影响的曲线)：
(6)问题讨论：根据实验结果可知原方案中存在不足之处，请提出改进建议。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)不同植物对2,4-D的敏感性不同，即鸭跖草对2,4-D浓度变化的敏感度比水稻高(或鸭跖草和水稻对2,4-D浓度变化的反应不同)。(3)实验思路即本实验的实验步骤是：①将实验对象分组，即把水稻实验田均分为6块，分别编号A、B、C、D、E、F。②对各实验组的实验对象进行单一变量处理，其中一组不加2,4-D溶液(用等量的蒸馏水代替，作为空白对照组)，各实验田的其他栽培条件相同且适宜。③一段时间后，抽样统计各实验田中鸭跖草和水稻的平均株高。(4)实验结果：不加2,4-D溶液(用等量的蒸馏水代替，作为空白对照组)的A组实验田2,4-D溶液浓度为0。(5)根据(4)中实验结果的表格数据绘制2,4-D对鸭跖草株高影响的曲线图(见答案)。(6)问题讨论：根据实验结果可知原方案中的2,4-D溶液的浓度均促进生长，要探究2,4-D对水稻田间鸭跖草防治(抑制生长)的合适浓度，应提高2,4-D溶液浓度再进行实验。
答案：(1)鸭跖草对2,4-D浓度变化的敏感度比水稻高(或鸭跖草和水稻对2,4-D浓度变化的反应不同) (3)①均分为6块，分别编号A、B、C、D、E、F ②A实验田中喷洒一定量的蒸馏水，B、C、D、E、F实验田中分别喷洒等量的浓度为0.01、0.02、0.04、0.08、0.12 mg/mL的2,4-D溶液 (4)0
(5)如图所示
(6)提高2,4-D溶液浓度再进行实验
