一、單選題：本大題共16小題，共40分。
1. 發(fā)菜細(xì)胞群體呈藍(lán)黑色，狀如發(fā)絲，生菜是一種綠色植物，兩者分別與和“發(fā)財(cái)”和“生財(cái)”諧音而倍受百姓青睞。下列屬于發(fā)菜和生菜的相同點(diǎn)的是（ ）
A. 是真核生物B. 含有葉綠體
C. 是自養(yǎng)生物D. 有染色體
【答案】C
【詳解】發(fā)菜是藍(lán)藻中的一類，是原核生物，沒(méi)有以核膜為界限的細(xì)胞核，沒(méi)有染色體，只有一種細(xì)胞器核糖體，雖然沒(méi)有葉綠體，但是葉綠素和藻藍(lán)素的存在，使其能夠進(jìn)行光合作用；而生菜是真核生物，有細(xì)胞核和葉綠體在內(nèi)的多種細(xì)胞器，有染色體，能進(jìn)行光合作用，故兩者都是自養(yǎng)生物，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 下列關(guān)于“一定”的說(shuō)法正確的是（ ）
①光合作用一定要發(fā)生在葉綠體中
②生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)一定起促進(jìn)作用
③沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物一定是原核生物
④酶催化作用的最適溫度一定是37℃
⑤有氧呼吸一定發(fā)生在線粒體中
⑥與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)的物質(zhì)一定是蛋白質(zhì)
⑦用斐林試劑檢驗(yàn)?zāi)持参锝M織樣液，水浴加熱后出現(xiàn)磚紅色，說(shuō)明該樣液中一定含有葡萄糖
A. 全部正確B. 有一個(gè)正確
C. 有三個(gè)正確D. 全部不正確
【答案】D
【分析】注意：真原核生物的“不一定”（1）能進(jìn)行光合作用的生物不一定都有葉綠體，如藍(lán)藻、光合細(xì)菌。（2）沒(méi)有細(xì)胞核的生物不一定是原核生物。如病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核。（3）能進(jìn)行有氧呼吸的生物不一定都有線粒體，如硝化細(xì)菌。真核細(xì)胞不一定都有線粒體，如某些厭氧型動(dòng)物如蛔蟲(chóng)。
【詳解】①原核細(xì)胞的光合作用不發(fā)生在葉綠體中，①錯(cuò)誤；
②低濃度生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)，高濃度的生長(zhǎng)素起抑制作用，②錯(cuò)誤；
③原核生物由原核細(xì)胞組成，具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但病毒不是原核生物，③錯(cuò)誤；
④不同酶的最適宜溫度不同，④錯(cuò)誤；
⑤原核細(xì)胞的有氧呼吸過(guò)程不發(fā)生在線粒體中，⑤錯(cuò)誤；
⑥雙縮脲試劑檢測(cè)的是肽鍵，具有肽鍵結(jié)構(gòu)的物質(zhì)都可以用雙縮脲試劑檢測(cè)，如短肽，⑥錯(cuò)誤；
⑦還原糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖等，能與斐林試劑反應(yīng)出現(xiàn)磚紅色沉淀，不一定是葡萄糖，⑦錯(cuò)誤。
綜上D正確，ABC錯(cuò)誤。
故選D。
3. 生物學(xué)研究中用到了很多科學(xué)方法，下列關(guān)于有關(guān)科學(xué)方法說(shuō)法不合理的是（ ）
A. 沃森和克里克運(yùn)用構(gòu)建物理模型的方法研究DNA的結(jié)構(gòu)
B. 摩爾根用熒光標(biāo)記法判斷基因在染色體上的相對(duì)位置
C. 蛋白質(zhì)有多樣性，生物性狀也有多樣性，生物性狀是由蛋白質(zhì)決定的屬于類比推理
D. 科學(xué)家用同位素示蹤法和密度梯度離心法證明了DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)
【答案】B
【分析】沃森和克里克用建構(gòu)物理模型的方法研究DNA的結(jié)構(gòu)；薩頓運(yùn)用類比推理的方法提出基因在染色體的假說(shuō)，摩爾根運(yùn)用假說(shuō)—演繹法證明基因在染色體上。
【詳解】A、沃森和克里克研究DNA的結(jié)構(gòu)運(yùn)用構(gòu)建物理模型的方法，構(gòu)建了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，A正確；
B、摩爾根運(yùn)用假說(shuō)—演繹法證明基因在染色體上，B錯(cuò)誤；
C、蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，蛋白質(zhì)的多樣性是生物性狀多樣性的直接原因，根據(jù)類比推理法推理出生物性狀是由蛋白質(zhì)決定的結(jié)論，C正確；
D、科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)，以含有15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)液中、然后，在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA的位置，證明了DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，D正確。
故選B。
4. 某細(xì)胞在分裂過(guò)程中，若共用一個(gè)著絲點(diǎn)的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因不可能是因?yàn)榘l(fā)生了（ ）
A. 基因突變
B. 同源染色體之間的交叉互換
C. 染色體數(shù)目變異
D. 染色體結(jié)構(gòu)變異
【答案】C
【分析】正常情況下，共用一個(gè)著絲點(diǎn)（著絲粒）的兩條染色單體所攜帶的基因應(yīng)該相同，若不完全相同，則可能的原因有：①在細(xì)胞分裂的間期發(fā)生了基因突變；②在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生過(guò)交叉互換；③發(fā)生過(guò)染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位（染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異）。
【詳解】A、基因突變發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，可導(dǎo)致由一個(gè)著絲點(diǎn)（著絲粒）相連的兩條染色單體所攜帶的基因不相同，A錯(cuò)誤；
B、同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，可導(dǎo)致由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體所攜帶的基因不相同，B錯(cuò)誤；
C、染色體數(shù)目變異改變的是染色體數(shù)目，這不會(huì)導(dǎo)致同一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條姐妹染色單體上基因的差異，C正確；
D、染色體結(jié)構(gòu)變異，若染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起易位的發(fā)生，則可導(dǎo)致由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體所攜帶的基因不相同，D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 下列敘述不符合事實(shí)的是
A. 孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了生物遺傳規(guī)律，但并沒(méi)有將遺傳因子定位在染色體上
B. 摩爾根用果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用假說(shuō)—演繹法證明基因在染色體上
C. 格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證明遺傳物質(zhì)就是DNA
D. 沃森和克里克運(yùn)用前人的成果，成功構(gòu)建了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
【答案】C
【分析】【詳解】A、孟德?tīng)栔皇前l(fā)現(xiàn)了生物遺傳規(guī)律中的基因的分離定律和基因的自由組合定律，但將遺傳因子定位在染色體上是摩爾根，A正確；
B、摩爾根運(yùn)用了假說(shuō)-演繹法證明了基因在染色體上，B正確；
C、格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只是說(shuō)明了有轉(zhuǎn)化因子的存在，并沒(méi)有證明DNA是遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)誤；
D、沃森和克里克是在多位科學(xué)家的研究成果上構(gòu)建了DNA雙螺旋模型，D正確。
故選C。
6. 下列有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)和功能的描述，不正確的是（ ）
A. 神經(jīng)遞質(zhì)的釋放依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性
B. 胰島素調(diào)節(jié)血糖與細(xì)胞膜的功能無(wú)關(guān)
C. 細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)，有利于細(xì)胞代謝有序進(jìn)行
D. 生物膜之間可通過(guò)具膜小泡的轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)膜成分的更新
【答案】B
【分析】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是流動(dòng)性，功能特性是選擇透過(guò)性。
【詳解】A、神經(jīng)遞質(zhì)是通過(guò)胞吐排出細(xì)胞的，依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性，A正確；
B、細(xì)胞膜上有蛋白質(zhì)受體，胰島素要被細(xì)胞膜上的受體識(shí)別后才能起作用，B錯(cuò)誤；
C、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)將細(xì)胞內(nèi)隔成一個(gè)個(gè)“小室”，有利于細(xì)胞代謝有條不紊的進(jìn)行，C正確；
D、生物膜之間可通過(guò)具膜小泡的轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)膜成分的更新，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽形成的囊泡可以和高爾基體融合，高爾基體形成的囊泡可以和細(xì)胞膜融合，從而實(shí)現(xiàn)膜成分的更新，D正確。
故選B。
7. 下列關(guān)于光敏色素和類胡蘿卜素的說(shuō)法中不正確的是（ ）
A. 光敏色素是一類色素—蛋白復(fù)合體
B. 類胡蘿卜素在層析液中的溶解度大于葉綠素
C. 光敏色素和類胡蘿卜素都對(duì)紅光有強(qiáng)吸收能力
D. 光敏色素在分生組織的細(xì)胞內(nèi)分布較多
【答案】C
【分析】光敏色素是指吸收紅光-遠(yuǎn)紅光可逆轉(zhuǎn)換的光受體（色素蛋白質(zhì)）。光敏色素分布在植物各個(gè)器官中，黃化幼苗的光敏色素含量比綠色幼苗多20～100倍。禾本科植物的胚芽鞘尖端、黃化豌豆幼苗的彎鉤、各種植物的分生組織和根尖等部分的光敏色素含量較多。一般來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)豐富的分生組織中含有較多的光敏色素。在細(xì)胞中，胞質(zhì)溶膠和細(xì)胞核中都有光敏色素。
【詳解】A、光敏色素是一類色素—蛋白復(fù)合體，主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光，A正確；
B、類胡蘿卜素在層析液中的溶解度大于葉綠素，因而在濾紙上擴(kuò)散得快，其色素帶位于濾紙條的上方，B正確；
C、光敏色素對(duì)紅光有強(qiáng)吸收能力，而類胡蘿卜素吸收的是藍(lán)紫光，C錯(cuò)誤；
D、蛋白質(zhì)豐富的分生組織中含有較多的光敏色素，D正確。
故選C。
8. 結(jié)合下圖分析下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若判斷甲是否為需氧型生物，依據(jù)的是細(xì)胞中是否含有結(jié)構(gòu)①
B. 若判斷乙是否為植物細(xì)胞，并不能僅依據(jù)細(xì)胞中是否含有結(jié)構(gòu)②
C. 用電子顯微鏡觀察不能區(qū)分細(xì)胞甲和細(xì)胞乙是否為原核生物
D. 根據(jù)細(xì)胞中是否含有結(jié)構(gòu)③，可將甲、乙、丙三種生物分為真核生物和原核生物兩個(gè)類群
【答案】B
【分析】分析題圖：甲細(xì)胞沒(méi)有被核膜包被的成形的細(xì)胞核，屬于原核細(xì)胞（細(xì)菌細(xì)胞）；乙細(xì)胞含有液泡、葉綠體和細(xì)胞壁，屬于植物細(xì)胞；丙沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，屬于病毒；①為線粒體，是有氧呼吸的主要場(chǎng)所；②是葉綠體，是光合作用的產(chǎn)生；③是細(xì)胞核，細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心。
【詳解】A、結(jié)構(gòu)①為線粒體，甲是原核生物，細(xì)胞沒(méi)有線粒體，因此判斷甲是否為需氧型生物，不能依據(jù)細(xì)胞中是否含有結(jié)構(gòu)①，A錯(cuò)誤；
B、若判斷乙是否為植物細(xì)胞，并不能僅依據(jù)細(xì)胞中是否含有結(jié)構(gòu)②葉綠體，因有些植物結(jié)構(gòu)如根部無(wú)葉綠體，B正確；
C、電子顯微鏡可以觀察到細(xì)胞器和細(xì)胞核，能區(qū)分真核細(xì)胞和原核細(xì)胞，C錯(cuò)誤；
D、丙是病毒，沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，既不屬于原核生物也不屬于真核生物，D錯(cuò)誤。
故選B。
9. 某同學(xué)用樣方法調(diào)查草地上某種雙子葉植物的種群密度，下列有關(guān)敘述不正確的是（ ）
A. 樣方的大小一般以1m2的正方形為宜，如果該種群個(gè)體數(shù)較少，樣方面積可適當(dāng)放大
B. 如果種群內(nèi)的個(gè)體隨機(jī)分布，則可選取較少數(shù)量的樣方調(diào)查計(jì)數(shù)，不影響調(diào)查準(zhǔn)確性
C. 取樣的關(guān)鍵是要做到隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素
D. 應(yīng)以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估算值
【答案】B
【分析】樣方法：估算種群密度最常用的方法之一。（1）概念：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，以所有樣方法種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。（2）適用范圍：植物種群密度，昆蟲(chóng)卵的密度，蚜蟲(chóng)、跳蝻的密度等。（3）常用取樣：①五點(diǎn)取樣法：在總體中按梅花形取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方要求一致，適用于總體為非長(zhǎng)條形。②等距取樣法。適用于長(zhǎng)條形的總體，先將總體分成若干等份，由抽樣比例決定距離或間隔，然后以這一相等的距離或間隔抽取樣方。（4）計(jì)數(shù)原則：若有正好長(zhǎng)在邊界線上的，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則；即只計(jì)數(shù)樣方相鄰兩邊及其頂角的個(gè)數(shù)。（5）調(diào)查記錄樣表及計(jì)算公式：種群密度=所有樣方內(nèi)種群密度合計(jì)÷樣方數(shù)。
【詳解】A、調(diào)查草地上某種雙子葉植物的種群密度，樣方的大小一般以1m2的正方形為宜，如果該種群個(gè)體數(shù)較少，樣方面積可適當(dāng)放大，A正確；
B、在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，應(yīng)隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，統(tǒng)計(jì)出每個(gè)樣方的個(gè)體數(shù)，然后算平均值，B錯(cuò)誤；
C、取樣的關(guān)鍵是要做到隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素，C正確；
D、根據(jù)分析可知，應(yīng)以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估算值，D正確。
故選B。
10. 如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A. 1代表生產(chǎn)者，6一定是光合作用
B. 碳元素在1、2、3、4間以含碳有機(jī)物的形式傳遞
C. 1、3是實(shí)現(xiàn)生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境溝通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
D. 1、2、3中含有的有機(jī)物可以作為動(dòng)力來(lái)促進(jìn)碳元素在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)
【答案】C
【分析】分析題圖：圖示為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。首先根據(jù)雙向箭頭可判斷出①是生產(chǎn)者、④是無(wú)機(jī)環(huán)境；其次判斷分解者，分解者除了一個(gè)箭頭指向無(wú)機(jī)環(huán)境外，其他箭頭都指進(jìn)來(lái)，因此③為分解者；其余均為消費(fèi)者，即②為消費(fèi)者；5和7表示呼吸作用；6表示光合作用。
【詳解】A、根據(jù)雙向箭頭可判斷出①是生產(chǎn)者，6表示光合作用或化能合成作用，A錯(cuò)誤；
B、碳元素在①（生產(chǎn)者）、②（消費(fèi)者）、③（分解者）之間是以含碳有機(jī)物的形式傳遞的，而它們與④（無(wú)機(jī)環(huán)境）之間是以二氧化碳的形式傳遞的，B錯(cuò)誤；
C、1為生產(chǎn)者，能將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，同時(shí)儲(chǔ)存能量，而3為分解者，能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，并釋放能量，因此1、3是實(shí)現(xiàn)生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境溝通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，C正確；
D、能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，D錯(cuò)誤。
故選C。
11. 下列敘述符合基因工程概念的是（ ）
A. B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因
B. 將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株
C. 用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株
D. 自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上
【答案】B
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。
（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【詳解】A、B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因，這采用細(xì)胞融合技術(shù)，與基因工程無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；
B、將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株，這是基因工程技術(shù)的應(yīng)用，B正確；
C、用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株，這是誘變育種，與基因工程無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；
D、基因工程是按照人們的意愿，對(duì)生物進(jìn)行的定向改造，而自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上不符合基因工程的概念，D錯(cuò)誤。
故選B。
12. 如果一個(gè)嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍帶血，以后在他生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)了某種難治療的疾病，就可以通過(guò)臍帶血中的干細(xì)胞來(lái)為其治病。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來(lái)移植治病，需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性
B. 用臍帶血中的干細(xì)胞能夠治療這個(gè)孩子所有的疾病
C. 如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，應(yīng)該長(zhǎng)期給他使用免疫抑制藥物
D. 如果要用他的干細(xì)胞培育出的某種器官，需要使其基因選擇性表達(dá)
【答案】D
【詳解】A、用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來(lái)移植治病，不需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性，只需誘導(dǎo)干細(xì)胞分化形成相應(yīng)的組織器官即可，A錯(cuò)誤；
B、用臍帶血中的干細(xì)胞不能治療這個(gè)孩子所有的疾病，如傳染性疾病等，B錯(cuò)誤；
C、自體器官移植不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以自體移植后不需要用免疫抑制藥物，C錯(cuò)誤；
D、如果要用他的干細(xì)胞培育出的某種器官，需誘導(dǎo)干細(xì)胞分化形成相應(yīng)的組織器官，故需要使其基因選擇性表達(dá)，D正確。
故選D。
13. 下列不屬于控制無(wú)關(guān)變量的相關(guān)操作是（ ）
A. 驗(yàn)證光合作用需要光照的實(shí)驗(yàn)中，將葉片的一半用黑紙包住
B. 驗(yàn)證溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn)中，需將每一組底物和酶溶液分別設(shè)置相同且適宜的pH
C. 驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)中，首先將實(shí)驗(yàn)植物進(jìn)行饑餓處理
D. 綠葉的色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中，制備濾紙條時(shí)剪去兩角
【答案】A
【分析】實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化因素稱為變量，其中人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素叫作自變量，因自變量改變而變化的變量叫作因變量。除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素，叫作無(wú)關(guān)變量。
【詳解】A、驗(yàn)證光合作用需要光照的實(shí)驗(yàn)中，自變量是光照的有無(wú)，將葉片的一半用黑紙包住是控制自變量，不屬于控制無(wú)關(guān)變量，A正確；
B、驗(yàn)證溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn)中，溫度是自變量，先將每一組底物和酶溶液分別設(shè)置相同且適宜的pH屬于控制無(wú)關(guān)變量，B錯(cuò)誤；
C、驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)中，植物體內(nèi)原有的淀粉屬于無(wú)關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先將實(shí)驗(yàn)植物做饑餓處理，其目的是消除原有的淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，屬于控制無(wú)關(guān)變量，C錯(cuò)誤；
D、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，紙帶邊緣有更多和空氣的接觸界面，層析液在紙帶邊緣擴(kuò)散速度較內(nèi)部快，減去紙帶兩角，不讓紙帶兩側(cè)滲透過(guò)快而使色素分布更均勻，此操作屬于控制實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量，D錯(cuò)誤。
故選A。
14. 下列植物激素的作用能使水稻幼苗出現(xiàn)瘋長(zhǎng)現(xiàn)象的是（ ）
A. 細(xì)胞分裂素B. 乙烯C. 赤霉素D. 生長(zhǎng)素
【答案】C
【詳解】細(xì)胞分裂素具有促進(jìn)細(xì)胞分裂的作用，乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用，生長(zhǎng)素具有促進(jìn)生長(zhǎng)、促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的作用，這三種激素都不會(huì)使水稻幼苗出現(xiàn)瘋長(zhǎng)現(xiàn)象，故A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；赤霉素具有促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，從而引起植株增高，使水稻幼苗出現(xiàn)瘋長(zhǎng)現(xiàn)象，C項(xiàng)正確；
答案選C。
15. 赤霉素可以通過(guò)提高生長(zhǎng)素的含量間接促進(jìn)植物生長(zhǎng)。圖1是為了驗(yàn)證這一觀點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，圖2是生長(zhǎng)素合成與分解的過(guò)程示意圖。下列說(shuō)法不正確的是 ( )
A. 圖1中放在兩個(gè)相同瓊脂塊上的幼苗尖端的數(shù)量應(yīng)該相等
B. 若對(duì)1號(hào)幼苗施加了赤霉素，則放置瓊脂塊的去尖端胚芽鞘會(huì)向右彎曲生長(zhǎng)
C. 若繼續(xù)探究赤霉素提高生長(zhǎng)素含量的機(jī)理，則可以提出以下假設(shè)：赤霉素促進(jìn)生長(zhǎng)素的合成、赤霉素抑制生長(zhǎng)素的分解、赤霉素促進(jìn)生長(zhǎng)素的合成同時(shí)抑制生長(zhǎng)素的分解
D. 若赤霉素是通過(guò)促進(jìn)生長(zhǎng)素的合成來(lái)提高生長(zhǎng)素的濃度，則可以提出假設(shè)：赤霉素通過(guò)促進(jìn)生長(zhǎng)素基因的轉(zhuǎn)錄，從而翻譯出更多的生長(zhǎng)素
【答案】D
【詳解】A、圖1是為了驗(yàn)證赤霉素可以通過(guò)提高生長(zhǎng)素的含量間接促進(jìn)植物生長(zhǎng)這一結(jié)論的，實(shí)驗(yàn)單一變量是赤霉素的有無(wú)，為確保這一變量，實(shí)驗(yàn)的其他處理都應(yīng)該相同，幼苗尖端能產(chǎn)生生長(zhǎng)素，屬于無(wú)關(guān)變量，在實(shí)驗(yàn)中數(shù)量應(yīng)相等，A正確；
B、由于圖1是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，結(jié)論已經(jīng)確定，所以若1號(hào)幼苗施加赤霉素，將會(huì)導(dǎo)致1號(hào)比2號(hào)幼苗能產(chǎn)生更多的生長(zhǎng)素，所以圖1中左側(cè)瓊脂塊比右側(cè)瓊脂塊含有的生長(zhǎng)素多，故去尖端胚芽鞘向右彎曲生長(zhǎng)，B正確；
C、該項(xiàng)中明確指出是探究實(shí)驗(yàn)，結(jié)果不唯一，所以只要假設(shè)的最終結(jié)果能提高生長(zhǎng)素含量均為合理，C正確；
D、基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)或多肽類物質(zhì)，而生長(zhǎng)素屬于吲哚乙酸，所以假設(shè)不成立，D錯(cuò)誤。
故選D。
16. 如圖為某哺乳動(dòng)物（有22對(duì)同源染色體）的初級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)的一對(duì)同源染色體示意圖，圖中1~8表示基因。在正常情況下，下列敘述錯(cuò)誤有（ ）

①如圖所示結(jié)構(gòu)中含四條染色體，稱為四分體
②在該動(dòng)物的肝臟細(xì)胞分裂時(shí)可以形成22個(gè)四分體
③1與3的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中
④若發(fā)生交叉互換，則可能發(fā)生在1與2之間
⑤若基因1、5來(lái)自父方，則2、6來(lái)自母方
⑥減數(shù)分裂中，1與7或8組合可能形成重組型的配子
A. ①②③⑥B. ①②④⑤
C. ②③④⑤D. ②④⑤⑥
【答案】B
【分析】減數(shù)分裂過(guò)程：（1）減數(shù)分裂前間期：染色體的復(fù)制；（2）減數(shù)第一次分裂：①前期：聯(lián)會(huì)；②中期：同源染色體成對(duì)的排列在赤道板上；③后期：同源染色體分離，非同源染色體自由組合；④末期：細(xì)胞質(zhì)分裂。（3）減數(shù)第二次分裂：①前期：染色體散亂分布；②中期：染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰；③后期：著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)成為染色體，并均勻地移向兩極；④末期：核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
【詳解】①分析題圖可知，圖中為一對(duì)同源染色體，因此只含兩條染色體，①錯(cuò)誤；
②肝臟細(xì)胞是體細(xì)胞，不能進(jìn)行減數(shù)分裂，不會(huì)形成四分體，故在該動(dòng)物的肝臟細(xì)胞分裂時(shí)不會(huì)形成22個(gè)四分體，②錯(cuò)誤；
③1與3位于同源染色體上，兩者的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，③正確；
④1、2位于姐妹染色單體上，而交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，故若發(fā)生交叉互換，則不可能發(fā)生在1與2之間，④錯(cuò)誤；
⑤基因1和2，5和6都是通過(guò)DNA復(fù)制形成的，因此若基因1、5來(lái)自父方，則2、6也來(lái)自父方，⑤錯(cuò)誤；
⑥減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體上的非姐妹染色單體之間可發(fā)生交叉互換（交換/互換），可使1與7或8組合形成重組型的配子，增加配子的多樣性，⑥正確。
故選B。
第II卷（非選擇題）
二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共12分。
17. 某生物興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)過(guò)量使用生長(zhǎng)激素可降低胰島β細(xì)胞的敏感度進(jìn)行驗(yàn)證．
實(shí)驗(yàn)材料：健康小鼠若干只、生長(zhǎng)激素溶液、胰島素溶液、葡萄糖溶液、生理鹽水、血糖含量檢測(cè)儀、注射器等．
（1）分析變量：自變量是______；檢測(cè)指標(biāo)是______。
（2）實(shí)驗(yàn)思路：___________
（3）預(yù)期結(jié)果（請(qǐng)用坐標(biāo)曲線圖繪出可能出現(xiàn)的結(jié)果）_______________
（4）討論與分析
為探究生長(zhǎng)激素的確是通過(guò)降低胰島β細(xì)胞的敏感度，導(dǎo)致胰島素分泌不足引起的高血糖，請(qǐng)?jiān)谏鲜鰧?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行二次實(shí)驗(yàn)__________________。
【答案】（1）過(guò)量的生長(zhǎng)激素 血糖含量
（2）①將生理狀況相似的健康小鼠隨機(jī)均分為兩組，編號(hào)為甲、乙，同時(shí)給兩組小鼠口服大量且等量的葡萄糖溶液，檢測(cè)其血糖含量并作記錄，作為初次測(cè)量值．
②甲組小鼠注射過(guò)量的生長(zhǎng)激素，乙組小鼠注射等量的生理鹽水．
③每隔一段時(shí)間，檢測(cè)兩組小鼠的血糖含量
④對(duì)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析
（3）
（4）再給甲組小鼠注射一定量的胰島素溶液，發(fā)現(xiàn)小鼠的血糖含量很快會(huì)降低
【分析】本題是通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)量使用生長(zhǎng)激素可降低胰島β細(xì)胞的敏感度，由實(shí)驗(yàn)可知實(shí)驗(yàn)的自變量是否注射過(guò)量的生長(zhǎng)激素，因變量是血糖濃度的變化，其他變量屬于無(wú)關(guān)變量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則完善實(shí)驗(yàn)步驟分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論。
【詳解】（1）由題干信息分析可知本實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證過(guò)量使用生長(zhǎng)激素可降低胰島β細(xì)胞的敏感度，故自變量為過(guò)量的生長(zhǎng)激素；檢測(cè)指標(biāo)為血糖含量。
（2）實(shí)驗(yàn)原理是分組對(duì)照，驗(yàn)證過(guò)量的生長(zhǎng)激素引起胰島素分泌量下降從而引起血糖濃度無(wú)法下降到正常水平。
①兩組都先口服大量的葡萄糖溶液，測(cè)定血糖濃度，作為初次測(cè)量值；
②甲組小鼠注射過(guò)量的生長(zhǎng)激素，乙組小鼠注射等量的生理鹽水；
③一段時(shí)間后，檢測(cè)兩組小鼠的血糖含量并與初次測(cè)量值比較，判斷血糖濃度變化情況（過(guò)量的生長(zhǎng)激素是否引起胰島素分泌量變化）。
（3）預(yù)期結(jié)果
一段時(shí)間后，對(duì)照組血糖降至正常水平，而實(shí)驗(yàn)組由于注射過(guò)量的生長(zhǎng)激素，可能抑制胰島β細(xì)胞分泌胰島素，血糖濃度不能下降到正常水平，結(jié)果如圖所示
（4）為探究生長(zhǎng)激素的確是通過(guò)降低胰島β細(xì)胞的敏感度，導(dǎo)致胰島素分泌不足引起的高血糖，自變量是胰島素，可以給實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行自身對(duì)照，再次注射胰島素，觀察血糖濃度是否下降，若血糖下降，則生長(zhǎng)激素的確是通過(guò)降低胰島β細(xì)胞的敏感度，導(dǎo)致胰島素分泌不足引起的高血糖，故上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行二次實(shí)驗(yàn)為再給甲組小鼠注射一定量的胰島素溶液，發(fā)現(xiàn)小鼠的血糖含量很快會(huì)降低。
三、探究題：本大題共4小題，共48分。
18. 植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營(yíng)養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見(jiàn)的是紅色、藍(lán)色和白色的光源?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）高等植物捕獲光能的物質(zhì)分布在_______，常選擇紅色和藍(lán)色的人工光源，其依據(jù)是_______
（2）其他條件適宜且保持不變，若CO2供應(yīng)不足，短時(shí)間內(nèi)，C5、C3、[H]及ATP這4種物質(zhì)中，相對(duì)含量下降的是_______，相對(duì)含量上升的是_______
（3）農(nóng)田中常增施農(nóng)家肥而減少化肥使用來(lái)提高作物產(chǎn)量，其原因是_____(至少答出兩點(diǎn))。
（4）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為考慮光能的充分和合理利用，常采用間作(同一生長(zhǎng)期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高光能利用率?，F(xiàn)有四種作物，在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見(jiàn)下表。
從提高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是_______，理由是_______。
【答案】（1）①. 類囊體膜 ②. 光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光
（2）①. C3 ②. C5、[H]及ATP
（3）有機(jī)肥被分解者分解產(chǎn)生的二氧化碳有利于光合作用的進(jìn)行；有利于促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，使土壤中空氣和水的比值協(xié)調(diào)，使土壤疏松，增加保水、保溫、透氣、保肥的能力
（4）①. B和C ②. 作物B光飽和點(diǎn)高且植株高，可利用上層光照進(jìn)行光合作用；作物C光飽和點(diǎn)低且植株矮，與作物B間作后，能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用
【分析】
2、分析表格：光飽和點(diǎn)指的是達(dá)到最大光合速率所對(duì)應(yīng)的最小光照強(qiáng)度，高低植物搭配間作，能提高光能的利用率，使植物體吸收更多的光能。
【小問(wèn)1詳解】高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)是葉綠素和類胡蘿素，分布在葉綠體的類囊體薄膜上，葉綠體上的色素主要捕獲紅光和藍(lán)紫光，因此常選擇紅色和藍(lán)色的人工光源。
【小問(wèn)2詳解】在光合作用暗反應(yīng)過(guò)程在CO2和C5化合物結(jié)合形成C3，C3還原生成C5，若CO2供應(yīng)不足，C5的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5積累，同時(shí)由于C3形成減少，因此C3還原反應(yīng)減慢，消耗的ATP和[H]減少，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)[H]及ATP含量上升。
【小問(wèn)3詳解】農(nóng)家肥中所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比較全面，它不僅含有 N、P、K，而且還含有Ca、Mg、S、Fe以及一些微量元素，其中的有機(jī)物被土壤中的微生物分解后成為無(wú)機(jī)物，能夠提高土壤的肥力，有利于植物吸收利用；在微生物分解有機(jī)物的過(guò)程中釋放的CO2能夠增加大棚種的CO2濃度，CO2是光合作用的原料，有利于光合作用的進(jìn)行；施用有機(jī)肥料有利于促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，使土壤中空氣和水的比值協(xié)調(diào)，使土壤疏松，增加保水、保溫、透氣、保肥的能力。
【小問(wèn)4詳解】根據(jù)表格信息可知，B、C作物之間株高差最大，且作物B光飽和點(diǎn)高，作物C光飽和點(diǎn)低，而在同一生長(zhǎng)期內(nèi)，同一農(nóng)田上間隔種植兩種作物，高矮植物搭配，更有利于提高光能的利用率，更高的光飽和點(diǎn)能使植物吸收更多的光能，故應(yīng)選擇B、C作物進(jìn)行間作。
19. 某二倍體植物的花瓣有白色、紫色、紅色、粉紅色四種，由兩對(duì)基因(A、a和B、b)控制，花瓣顏色的形成原理如下圖所示。研究人員將白花植株的花粉授給紫花植株，得到的F1全部表現(xiàn)為紅花，然后讓F1進(jìn)行自交得到F2?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）基因A和a不同的根本原因__________________________。
（2）F1紅花植株的基因型為_(kāi)_____________________________。
（3）有人認(rèn)為A、a和B、b基因是在同一對(duì)同源染色體上，也有人認(rèn)為A、a和B、b基因分別在兩對(duì)同源染色體上。
①若A、a和B、b基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，則F2中的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)______________。如果從減數(shù)分裂的角度看，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是____________。
②若A、a和B、b基因在同一對(duì)同源染色體上（不考慮交叉互換及突變）。則F2中的表現(xiàn)型比例為_(kāi)__________。
【答案】（1）兩者的脫氧核苷酸（或堿基）序列不同
（2）AaBb
（3）①. 白花∶紫花∶紅花∶粉紅花=4∶3∶6∶3 ②. 同源染色體（上的等位基因）彼此分離的同時(shí)，非同源染色體（上的非等位基因）自由組合 ③. 紫色：紅色：白色=1:2:1
【分析】根據(jù)題意和圖示分析可知：花青素的形成由位于兩對(duì)常染色體上的等位基因（A、a和B、b）共同控制，遵循基因的自由組合定律；白色基因型為aa__，紫色為A_bb，紅色為A_Bb，粉紅色為A_BB。白花植株的花粉授給紫花植株，得到的F1全部表現(xiàn)為紅花，即aa__×A_bb→A_Bb，所以親本白花植株的基因型為aaBB，紫花植株為AAbb，F(xiàn)1紅花為AaBb。
【小問(wèn)1詳解】A和a是一對(duì)等位基因，其本質(zhì)的區(qū)別是脫氧核苷酸（或堿基）序列不同。
【小問(wèn)2詳解】根據(jù)題圖分析可知：白色基因型為aa__，紫色為A_bb，紅色為A_Bb，粉紅色為A_BB。白花植株的花粉授給紫花植株，得到的F1全部表現(xiàn)為紅花，即aa__×A_bb→A_Bb，所以親本白花植株的基因型為aaBB，紫花植株為AAbb，F(xiàn)1紅花為AaBb。
【小問(wèn)3詳解】①已知F1紅花植株的基因型為AaBb，若A、a和B、b基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，兩對(duì)同源染色體上的等位基因遵循基因的自由組合定律，其自交得到的F2中，白色（aaB_+aabb）：紫色（A_bb）：紅色（A_Bb）：粉紅色（A_BB）=（3+1）：3：6：3=4：3：6：3。
②若A、a和B、b基因在同一對(duì)同源染色體上，根據(jù)親本的基因型可知A與b、a與B連鎖，則后代AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1，則后代表現(xiàn)性及比例為紫色：紅色：白色=1:2:1。
20. 沉水植物對(duì)湖泊的凈化起著關(guān)鍵作用，不同的沉水植物分布在不同水層深度，如苦草、金魚(yú)藻、黑藻等。在富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊中，沉水植物表面會(huì)出現(xiàn)大量附著藻和螺類。為探討沉水植物、附著藻和螺類三者之間的關(guān)系，研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）少量污水排放到湖泊，一段時(shí)間后污水被凈化，該過(guò)程中起主要作用的生態(tài)系統(tǒng)組成成分有__________。排放少量生活污水后水體并未出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，而大量排放則水體出現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化，這說(shuō)明_____________________________。
（2）不同水層深度有不同的沉水植物，這是因?yàn)椴煌参镞m合在不同陽(yáng)光下生長(zhǎng)，這種分布顯著提高了群落____________________的能力。湖心和近湖岸處分布的沉水植物也不同，體現(xiàn)群落的__________結(jié)構(gòu)。
（3）研究發(fā)現(xiàn)，螺類動(dòng)物以附著藻為食，在附著藻大量生長(zhǎng)的湖泊中，沉水植物長(zhǎng)勢(shì)不佳。螺類動(dòng)物對(duì)二者影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，推測(cè)出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是_______________。
（4）我國(guó)大部分湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化是由于N、P元素，尤其是N元素含量超標(biāo)所致。為研究湖泊中螺的作用，設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，N元素可以__________附著藻的生長(zhǎng)（填“促進(jìn)”或“抑制”）。與正常氮負(fù)荷相比，三倍氮負(fù)荷條件下，螺類對(duì)附著藻的抑制作用______（填“增強(qiáng)”或“降低”）。
（5）綜合上述研究結(jié)果，請(qǐng)寫(xiě)出治理湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的兩條具體措施： ______________。
【答案】（1）生產(chǎn)者和分解者 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的
（2）利用陽(yáng)光等環(huán)境資源 水平
（3）螺類捕食附著藻，導(dǎo)致附著藻對(duì)沉水植物的競(jìng)爭(zhēng)減弱
（4）促進(jìn) 降低 引入適量的沉水植物；控制流入湖泊的N、P元素的量；引入適量的螺類動(dòng)物
【分析】一、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能量，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)就是指食物鏈和食物網(wǎng)；生態(tài)系統(tǒng)的功能包括物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞。
二、生物群落的結(jié)構(gòu)：主要包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。
三、分析圖1：圖1表示隨著螺類動(dòng)物密度的增加，而附著藻數(shù)量逐漸減少。分析圖2：自變量為負(fù)荷情況、有無(wú)螺類，因變量為附著藻生物的干重，可以看出有螺的情況下，附著藻數(shù)量逐漸減少。
【詳解】（1）在生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中，對(duì)污水凈化起主要作用的是生產(chǎn)者（能利用無(wú)機(jī)鹽）和分解者（能將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物）；排放少量生活污水后水體并未出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，而大量排放則水體出現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。
（2）不同水層深度有不同的沉水植物，具有分層現(xiàn)象，屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)，這能顯著提高群落利用陽(yáng)光等環(huán)境資源的能力。湖心和近湖岸處分布的沉水植物也不同，屬于水平位置，體現(xiàn)群落的水平結(jié)構(gòu)。
（3）由分析可知：圖1表示隨著螺類動(dòng)物密度的增加，而附著藻數(shù)量逐漸減少，說(shuō)明螺類采食附著藻，導(dǎo)致附著藻對(duì)沉水植物的競(jìng)爭(zhēng)減弱。
（4）圖2的自變量為負(fù)荷情況、有無(wú)螺類，因變量為附著藻生物的干重，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，N元素可以促進(jìn)附著藻的生長(zhǎng)，與正常氮負(fù)荷相比，三倍氮負(fù)荷條件下，螺類對(duì)附著藻抑制作用降低，可以推測(cè)，在富含N、P的環(huán)境中，沉水植物數(shù)量減少。
（5）根據(jù)圖形和（3）（4）小題可知：治理湖泊富營(yíng)養(yǎng)化可引入適量的沉水植物、控制流入湖泊的N、P元素的量、引入適量的螺類動(dòng)物。
21. PET是一種聚酯類塑料，全球每分鐘生產(chǎn)約100萬(wàn)個(gè)PET塑料瓶?？茖W(xué)家從能夠利用PET作為碳源的細(xì)菌中分離出了一種能降解PET的解聚酶。PET在70℃時(shí)才能完全變?yōu)橐簯B(tài)，便于降解，但PET解聚酶不耐高溫。為此，科研人員借助定向進(jìn)化策略，提高PET解聚酶耐受高溫的能力。該策略經(jīng)歷多輪定向進(jìn)化（每一輪均在上一輪篩選出的目標(biāo)菌株上開(kāi)展），其涉及的信息如表所示。
（1）研究人員從土壤樣品中分離能產(chǎn)生PET解聚酶的細(xì)菌時(shí)，所使用的培養(yǎng)基成分應(yīng)包括____________（編號(hào)選填）。
①（NH4）2SO4 ②淀粉 ③PET ④無(wú)機(jī)鹽
（2）據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷，分離PET解聚酶的細(xì)菌所使用的培養(yǎng)基類型屬于____________．（編號(hào)選填）
①天然培養(yǎng)基 ②合成培養(yǎng)基 ③液體培養(yǎng)基
④通用培養(yǎng)基 ⑤固體培養(yǎng)基 ⑥選擇培養(yǎng)基
（3）表中流程②宜選用的接種方法為_(kāi)____________（平板劃線/稀釋涂布），其目的是_______。
A.對(duì)大腸桿菌進(jìn)行計(jì)數(shù)
B．?dāng)U大大腸桿菌種群數(shù)量
C．便于分離提取PET解聚酶
D．將導(dǎo)入不同突變基因的大腸桿菌分離開(kāi)
（4）本研究采用的定向進(jìn)化策略，相比自然界的進(jìn)化過(guò)程，區(qū)別是_______。
A. 發(fā)生基因突變B. 實(shí)現(xiàn)個(gè)體進(jìn)化
C. 加快進(jìn)化速度D. 模擬自然選擇
（5）據(jù)題干及所學(xué)知識(shí)分析，研究人員在第6輪中設(shè)置70℃且長(zhǎng)時(shí)間保溫（7小時(shí)）的目的是______________。
（6）據(jù)題干信息判斷，獲取耐高溫PET解聚酶的過(guò)程涉及_____。
A. 基因工程B. 細(xì)胞工程
C. 發(fā)酵工程D. 蛋白質(zhì)工程
天然PET解聚酶基因（792bp）部分編碼鏈序列以及用于表達(dá)載體構(gòu)建的質(zhì)粒結(jié)構(gòu)如下圖所示：
5’ATGCAGACTAACCCCTATGCTCGCGGG………GATTTTCGCACTGCTAACTGCAGC3'
（7）已知天然PET解聚酶基因不含合適的酶切位點(diǎn)，但可借助PCR解決該問(wèn)題。據(jù)圖信息判斷，為了便于表達(dá)載體的構(gòu)建，在設(shè)計(jì)PET解聚酶基因PCR反應(yīng)體系時(shí)，應(yīng)選擇引物_____________。（編號(hào)選填）
①5’TACATATGCAGACTAACCCCTATGCTCG3’
②5’TGCTCGAGATGCAGACTAACCCCTATGC3’
③5’TACATATGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
④5’TGCTCGAGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
（8）為鑒定表達(dá)載體構(gòu)建是否正確，研究人員從目標(biāo)菌株中提取質(zhì)粒，并經(jīng)XhI和NdeI充分處理后進(jìn)行凝膠電泳。根據(jù)下圖結(jié)果判斷，含目的基因的菌落是___________。
【答案】（1）①③④
（2）②⑤⑥
（3）①. 稀釋涂布 ②. D
（4）C
（5）檢測(cè)PET解聚酶耐受高溫的能力
（6）AD
（7）①④
（8）菌落2
【分析】PCR技術(shù)的原理是模擬生物體內(nèi)DNA分子復(fù)制的過(guò)程，利用DNA分子熱變性原理，通過(guò)控制溫度控制控制DNA分子的解聚和結(jié)合，過(guò)程：①高溫變性: DNA解旋過(guò)程；②低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開(kāi)不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開(kāi)。
【小問(wèn)1詳解】微生物的培養(yǎng)基需要碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水等各種營(yíng)養(yǎng)成分，需要調(diào)節(jié)適宜的PH，研究人員欲分離能產(chǎn)生PET解聚酶的細(xì)菌時(shí)，因此應(yīng)以DDT為唯一碳源，所以選擇①（NH4）2SO4 ，提供氮源，③PET，唯一碳源，④無(wú)機(jī)鹽。
【小問(wèn)2詳解】從土壤樣品中分離能產(chǎn)生PET解聚酶的細(xì)菌時(shí)，利用以DDT為唯一碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)，采用了稀釋涂布的方法進(jìn)行分離，因此所使用的培養(yǎng)基類型為②合成培養(yǎng)基、 ⑤固體培養(yǎng)基 、 ⑥選擇培養(yǎng)基。
【小問(wèn)3詳解】表中流程②需要分離純化和鑒定的菌株，因此涉及菌種的計(jì)數(shù)，所以采用稀釋涂布的方法。表中流程的第一步是將突變后的PET解聚酶基因?qū)氪竽c桿菌，因此流程②的目的就是將導(dǎo)入不同突變基因的大腸桿菌分離開(kāi)，故選D。
【小問(wèn)4詳解】A、自然界中基因會(huì)發(fā)生自發(fā)突變，定向進(jìn)化策略基因是人為誘發(fā)突變，均發(fā)生基因突變，A錯(cuò)誤；
B、進(jìn)化的單位是種群，不是個(gè)體，B錯(cuò)誤；
C、誘發(fā)突變?cè)黾恿送蛔兊母怕?，且通過(guò)該流程可以加快選擇，從而加快基因頻率的改變，即加快了進(jìn)化速度，C正確；
D、自然界的進(jìn)化過(guò)程存在自然選擇，定向進(jìn)化策略也存在選擇，D錯(cuò)誤。
故選C。
【小問(wèn)5詳解】據(jù)題干可知，70℃是PET完全液化的最低溫度，因此實(shí)際降解PET的溫度至少為70℃，以便在酶催化下發(fā)生反應(yīng)而降解。 同時(shí)，據(jù)表1信息所呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，突變后的PET解聚酶可耐受70及80℃的高溫，但在用于生產(chǎn)時(shí)需進(jìn)一步了解該酶在實(shí)際應(yīng)用溫度下（至少70℃）足夠長(zhǎng)時(shí)間后活性保持的程度，同時(shí)考慮到酶促化學(xué)反應(yīng)需要一定的時(shí)間，故需長(zhǎng)時(shí)間保溫處理（如處理7小時(shí)，該時(shí)長(zhǎng)可能是研究人員充分預(yù)實(shí)驗(yàn)后確定的較為合理的時(shí)間）
【小問(wèn)6詳解】本研究采用的定向進(jìn)化策略中流程①將突變后的PET解聚酶基因?qū)氪竽c桿菌，涉及了基因工程；通過(guò)改變基因，最終獲得耐受高溫的PET解聚酶，即通過(guò)改變的基因結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，故涉及蛋白質(zhì)工程，故選AD。
【小問(wèn)7詳解】構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)需要目的基因和質(zhì)粒具有相同的黏性末端，據(jù)圖分析，質(zhì)粒上含有Nde1和Xh1兩種限制酶識(shí)別序列，故目的基因在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)，應(yīng)添加與兩種限制酶識(shí)別序列對(duì)應(yīng)的核苷酸序列。圖中給出了天然PET解聚酶基因（792bp）部分編碼鏈序列，轉(zhuǎn)錄時(shí)應(yīng)從該基因的5’開(kāi)始，因此目的基因的5’應(yīng)與Nde1一側(cè)相連，目的基因的3’應(yīng)與Xh1一側(cè)相連，再結(jié)合目的基因編碼鏈的已知序列可以選擇出引物①和④。
【小問(wèn)8詳解】據(jù)圖中的質(zhì)粒以及題干信息可知，該質(zhì)粒的長(zhǎng)度為3959bp，天然PET解聚酶基因長(zhǎng)度792bp，XhI和NdeI序列之間的長(zhǎng)度是690bp，目的基因是插入在XhI和NdeI序列之間的，故經(jīng)XhI和NdeI充分處理后應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)兩種長(zhǎng)度的DNA片段，分別是792bp和3269bp，與此吻合的菌落是菌落2。作物
A
B
C
D
株高/cm
85
178
59
165
光飽和點(diǎn)/μml?m-2?s-1
1160
1210
554
643
每一輪的基本流程
定向進(jìn)化（輪次）
第一輪
第二輪
第三輪
第四輪
第五輪
第六輪
①基因突變和轉(zhuǎn)化
將突變后的PET解聚酶基因?qū)氪竽c桿菌
②分離純化和鑒定的菌株
5種
13種
4種
3種
5種
9種
③提取出的PET解聚酶預(yù)保溫和酶活測(cè)定條件
1h/55℃
1h/60℃
1h/65℃
1h/70℃
1h/80℃
7h/70℃
④選出的PET解聚酶中變化的位點(diǎn)數(shù)
2個(gè)
1個(gè)
2個(gè)
3個(gè)
3個(gè)
5個(gè)

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