夜雨聆风
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 与根瘤菌共生的豆科植物，几乎完全依赖土壤才能获得的元素是（ ）
A. 碳 B. 磷
C. 氧 D. 氮
【答案】B
【解析】A．碳与题意不符，错误
B．磷属于矿质元素，自然界中无气态磷，植物只能通过根系从土壤中吸收可溶性磷酸盐，几乎完全依赖土壤获得该元素，正确
C．氧可来自大气中的CO2（光合作用原料）、O2（呼吸作用原料），也可来自土壤中的水，并非几乎完全依赖土壤获取，错误
D．豆科植物可利用与其共生的根瘤菌的生物固氮作用，将空气中的N2转化为可利用的氨获取氮元素，因此氮不需要完全依赖土壤，D错误，错误
2. 对作物植株上某种蚜虫的种群密度进行估算，下列方法最有效的是（ ）
A. 标记重捕法
B. 目测估计法
C. 黑光灯诱捕法
D. 样方法
【答案】D
【解析】A．标记重捕法与题意不符，错误
B．目测估计法是群落物种丰富度的统计方法，不属于种群密度的估算方法，错误
C．黑光灯诱捕法适用于调查具有趋光性的昆虫的种群密度，蚜虫无明显趋光性且多数个体无飞行能力，不适用该方法，错误
D．样方法适用于植物以及活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度调查，蚜虫符合该类特征，适用样方法，D正确，正确
3. 某单基因遗传病由位于X染色体上的隐性基因控制。不考虑突变，下列关于表型正常夫妇所生子女的叙述，一定正确的是（ ）
A. 女孩均正常
B. 男孩均正常
C. 女孩均为携带者
D. 男孩和女孩均正常
【答案】A
【解析】A．女孩均正常符合题意，正确
B．男孩均正常与题意不符，错误
C．女孩均为携带者与题意不符，错误
D．男孩和女孩均正常与题意不符，错误
4. 下列关于人体中体液调节的叙述，正确的是（ ）
A. 内环境中的各种激素均由内分泌腺分泌
B. 甲状腺激素的分泌存在分级调节和反馈调节
C. 体液调节即通过激素对生命活动进行调节
D. 激素可通过血液定向运输到靶器官、靶细胞
【答案】B
【解析】A．内环境中的各种激素均由内分泌腺分泌与题意不符，错误
B．甲状腺激素的分泌过程中，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素调控垂体，垂体分泌促甲状腺激素调控甲状腺，属于分级调节；甲状腺激素含量升高后会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，属于负反馈调节，正确
C．体液调节是指激素、CO2等化学物质通过体液传送的方式对生命活动进行调节，激素调节是体液调节的主要内容，但不是唯一内容，错误
D．激素通过血液运输到全身各处，运输没有定向性，仅因为靶器官、靶细胞上存在该激素的特异性受体，激素才会特异性作用于靶器官、靶细胞，错误
5. 下列关于菊花愈伤组织诱导及培养的叙述，正确的是（ ）
A. 诱导愈伤组织形成及后期培养，全程需光照
B. 为防止植物激素高温失活，培养基可不灭菌
C. 用幼嫩的茎段作外植体能诱导形成愈伤组织
D. 生长素与细胞分裂素的比例不影响愈伤组织细胞分化方向
【答案】C
【解析】A．诱导愈伤组织形成及后期培养，全程需光照与题意不符，错误
B．为避免杂菌污染导致培养失败，培养基必须经过灭菌处理，植物激素可在培养基灭菌冷却后添加，不会出现高温失活的问题，错误
C．幼嫩茎段的细胞分化程度低，全能性更容易表达，作为外植体可经脱分化过程诱导形成愈伤组织，正确
D．生长素与细胞分裂素的比例会调控愈伤组织的分化方向：比例偏高时利于根的分化，比例偏低时利于芽的分化，比例适中时利于愈伤组织的生长，错误
6. 山水林田湖草沙是生命共同体，各组分在生态系统中扮演着不同的角色，彼此紧密联系、相互依存。下列叙述错误的是（ ）
A. 林、草等绿色植物为生态系统的生产者，是生态系统的基石
B. 沙化治理能增加植被覆盖，固定更多的CO2，减缓全球变暖
C. 各组分相互依存，形成共同体，有利于维持生态系统的平衡稳定
D. 保护生命共同体是为了更好地实现其调节生态系统功能的直接价值
【答案】D
【解析】A．林、草等绿色植物为生态系统的生产者，是生态系统的基石叙述正确，正确
B．沙化治理可以增加植被覆盖率，植物通过光合作用固定更多CO2，降低大气中温室气体的浓度，进而减缓全球变暖，正确
C．各组分相互依存、紧密联系，能提升生态系统的自我调节能力，有利于维持生态系统的平衡稳定，正确
D．生态系统的调节功能属于生物多样性的间接价值，D错误
7. 秸秆覆盖还田、免耕播种等黑土地保护技术使土壤有机碳含量增加，土壤生物多样性也高于传统耕作，作物产量增加。下列叙述错误的是（ ）
A. 该技术为分解者提供了更多的有机物来源
B. 秸秆中部分有机碳分解后，以无机碳的形式流向非生物环境
C. 该技术使秸秆中的能量经微生物更多地流向农作物
D. 该技术兼顾经济效益与生态保护，符合整体原理
【答案】C
【解析】A．该技术为分解者提供了更多的有机物来源叙述正确，正确
B．秸秆中的有机碳经分解者的分解作用，会转化为CO2等无机碳进入非生物环境，正确
C．生态系统的能量流动具有单向流动、不可循环利用的特点，秸秆中的能量经微生物分解后主要以热能形式散失，无法被农作物利用，不会流向农作物，错误
D．该技术既提升作物产量带来经济效益，又提升土壤生物多样性、保护黑土地实现生态效益，兼顾生态与经济，符合生态工程的整体原理，D正确
8. 成纤维细胞经适当剂量X射线处理后进入衰老状态，细胞内自由基水平上升，衰老相关β-半乳糖苷酶活性升高，染色质形成致密团块。下列叙述错误的是（ ）
A. 高剂量X射线可引起细胞坏死
B. 清除过量的自由基有助于延缓细胞衰老进程
C. β-半乳糖苷酶活性升高表明细胞代谢活动增强
D. 染色质收缩是形成染色质致密团块的重要原因
【答案】C
【解析】A．高剂量X射线可引起细胞坏死叙述正确，正确
B．根据细胞衰老的自由基学说，自由基会攻击细胞内的DNA、蛋白质等生物分子，加速细胞衰老，因此清除过量自由基有助于延缓细胞衰老进程，正确
C．β-半乳糖苷酶是衰老相关标志酶，其活性升高表明细胞进入衰老状态，衰老细胞的整体代谢活动减弱，错误
D．细胞衰老的典型特征之一是染色质收缩、染色加深，因此染色质收缩是形成染色质致密团块的重要原因，正确
9. 植物细胞膜上存在钙泵和钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca2+-ATP酶，能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量，驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列叙述错误的是（ ）
A. Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入细胞
B. Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值
C. 抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能
D. 钙泵在发挥作用过程中，空间结构会发生变化
【答案】A
【解析】A．Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入细胞符合题意（错误选项），错误
B．钙泵属于载体蛋白，细胞膜上钙泵的数量有限，转运Ca2+时会出现载体饱和现象，因此Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值，正确
C．钙泵驱动Ca2+运出细胞需要消耗ATP水解释放的能量，而细胞呼吸是ATP的主要来源，因此抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能，正确
D．钙泵作为载体蛋白，发挥运输功能时会与Ca2+结合，自身空间结构发生改变，完成转运后空间结构恢复，正确
10. 蛙类长时间潜水导致内环境pH下降，从而激活细胞膜上的H＋受体GPR4.热带爪蟾GPR4基因发生了突变，使该受体在更低pH下才能激活，进而使得该物种能够充分利用既有生理基础，实现长时潜水。下列叙述正确的是（ ）
A. 热带爪蟾正常潜水过程中内环境pH下降引起其内环境稳态失调
B. GPR4基因突变前后，内环境的pH稳态均受到缓冲物质的调节
C. GPR4基因突变是热带爪蟾为适应长时间潜水而定向产生的
D. 热带爪蟾的H＋受体GPR4属于内环境的成分
【答案】B
【解析】A．热带爪蟾正常潜水过程中内环境pH下降引起其内环境稳态失调与题意不符，错误
B．内环境pH稳态依赖内环境中的缓冲对（如H2CO3/NaHCO3）调节，该调节机制是内环境的固有调节方式，与GPR4基因是否突变无关，基因突变前后缓冲物质的调节作用均存在，正确
C．基因突变具有不定向性，GPR4基因突变不是为适应长时间潜水定向产生的，是突变后的有利变异经自然选择被保留下来，错误
D．H+受体GPR4位于细胞膜上，属于细胞的结构成分，不属于内环境（细胞外液）的组成成分，错误
11. 人端粒酶催化亚基（hTERT）能维持端粒DNA序列长度。将间充质干细胞分为两组并进行贴壁培养：a组导入空载体；b组导入hTERT基因并持续表达。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞培养过程中，培养液需要定期更换
B. 传代培养时，可用纤维素酶处理使贴壁细胞分散
C. a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加而逐渐缩短
D. 与a组细胞相比，b组细胞可分裂的次数会明显增加
【答案】B
【解析】A．细胞培养过程中，培养液需要定期更换叙述正确，正确
B．动物细胞没有细胞壁，传代培养时需用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理使贴壁细胞分散，错误
C．a组导入空载体，无hTERT表达，不能维持端粒DNA长度，根据端粒学说，细胞每分裂一次端粒DNA就会缩短一截，因此a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加逐渐缩短，正确
D．b组导入hTERT基因且持续表达，可维持端粒DNA序列长度，避免端粒过短导致细胞分裂停止，因此与a组相比，b组细胞可分裂的次数明显增加，正确。
12. 玉米中有一种突变体，种子直接在植株的果穗上发芽。已知该性状是由于脱落酸合成受抑制或脱落酸受体功能异常导致。为确定该性状出现的原因，以下实验设计及结果分析合理的是（ ）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】C
【解析】A．①与题意不符，错误
B．②组突变体脱落酸含量低于野生型，穗上发芽可能是脱落酸含量不足导致，无法确定受体功能是否异常，错误
C．③组给突变体施加适宜浓度外源脱落酸后种子不发芽，说明脱落酸可正常发挥抑制萌发的作用，证明突变体脱落酸受体功能正常，正确
D．④组施加外源脱落酸后种子仍发芽，说明脱落酸无法发挥作用，应为脱落酸受体功能异常，错误。
13. 为模拟胚胎发育过程中子宫的力学环境，科学家设计了水凝胶材料，小鼠囊胚在其内部生长，如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 囊胚置于水凝胶之前，已经历了桑葚胚阶段
B. 胚胎培养时，物质分子由培养基至胚胎单向转移
C. 水凝胶基质硬度越大，越有利于胚胎生长
D. 囊胚孵化后，与水凝胶接触的部位由滋养层变为透明带
【答案】A
【解析】A．囊胚置于水凝胶之前，已经历了桑葚胚阶段符合题意，正确
B．胚胎培养时，物质分子是双向转移的：培养基中的营养物质进入胚胎，胚胎代谢产生的废物排出到培养基中，错误
C．水凝胶模拟子宫的力学环境，只有基质硬度与子宫正常力学环境相近时才有利于胚胎生长，并非硬度越大越有利，错误
D．囊胚孵化是指囊胚扩大导致透明带破裂、胚胎从透明带中伸出的过程，孵化后透明带消失，与水凝胶接触的部位是滋养层，错误
14. 鲸类祖先从陆地进入海洋后，分化出深潜水鲸类（如抹香鲸）和浅潜水鲸类（如灰鲸）等物种。下列叙述错误的是（ ）
A. 抹香鲸深潜能力涉及多器官、系统的协调活动，受多基因控制
B. 鲸类生态位的分化是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果
C. 鲸类深潜能力相关的基因频率在自然选择的作用下发生定向改变
D. 抹香鲸和灰鲸在潜水相关基因上的差异，是判断它们为不同物种的依据
【答案】D
【解析】A．抹香鲸深潜能力涉及多器官、系统的协调活动，受多基因控制叙述正确，正确
B．协同进化包括不同物种之间、生物与无机环境之间的相互影响、共同进化，鲸类生态位的分化是协同进化的结果，正确
C．自然选择决定生物进化的方向，会使种群的基因频率发生定向改变，深潜能力相关的有利基因频率会在自然选择作用下逐渐升高，正确
D．判断不同物种的根本依据是生殖隔离，而非基因序列的差异，即使两种生物存在部分基因差异，若未产生生殖隔离仍属于同一物种，D错误
15. 从二倍体和四倍体西瓜植株中随机选取一株，观察其花药中的细胞。细胞分裂示意图如下（仅显示部分染色体）。不考虑突变，四倍体减数分裂仅考虑同源染色体两两配对、彼此分离。下列叙述正确的是（ ）
A. 该细胞不可能处于有丝分裂后期
B. 该细胞不可能处于减数第二次分裂后期
C. 图示区域可能含有6个染色体组
D. ①和②染色体上的遗传信息可能不同
【答案】D
【解析】A．该细胞不可能处于有丝分裂后期与题意不符，错误
B．四倍体西瓜含4个染色体组，减数第一次分裂同源染色体两两分离后，次级精母细胞仍含有2个染色体组，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，可出现图中特征，因此该细胞可能处于减数第二次分裂后期，错误
C．二倍体植株有丝分裂后期整个细胞最多含4个染色体组，四倍体植株有丝分裂后期整个细胞最多含8个染色体组，染色体组数目为整倍加倍，不可能出现整个细胞含6个染色体组的情况；且图示区域同形态染色体有4条，对应最多4个染色体组，不可能含有6个染色体组，错误
D．①和②是着丝粒分裂后形成的姐妹染色单体分开的染色体，题目仅规定不考虑突变，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换（基因重组），会导致姐妹染色单体的遗传信息不同，因此①和②的遗传信息可能不同，正确
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但选不全得1分，有选错得0分。
16. 玉米籽粒形成过程中，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2（PEPCK2）催化的反应如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程①在线粒体基质中进行
B. PEPCK2不能为草酰乙酸转化为PEP提供能量
C. PEPCK2不能催化其他来源的草酰乙酸转化为PEP
D. PEPCK2活性提高可促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累
【答案】B
【解析】A．过程①在线粒体基质中进行与题意不符，错误
B．PEPCK2是酶，酶的作用是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，该反应的能量由ATP水解提供，正确
C．酶的专一性是针对底物的结构，而非底物的来源，只要底物是草酰乙酸，PEPCK2就可以催化其转化为PEP，错误
D．该反应的原料（天冬氨酸、精氨酸、草酰乙酸）的量是有限的，PEPCK2活性提高，只是加快反应速率，不会直接促进淀粉和蛋白质的积累（碳源、氮源总量不变，只是转化速率提高），D错误
17. 环境中缺乏CO2时，三角褐指藻可以利用与其共生的细菌代谢产生的CO2进行光合作用，维持生长。下图为藻、菌的培养结果，培养条件为有光照、无CO2、葡萄糖为唯一碳源。下列叙述正确的是（ ）
A. 共培养体系中，三角褐指藻数量的增加会引起细菌数量下降
B. 共培养体系中，随培养时间推移，藻、菌各自的种内竞争加剧
C. 单培养时，CO2是限制三角褐指藻种群数量增长的非生物因素
D. 与单培养相比，共培养时三角褐指藻种群的环境容纳量更大
【答案】BCD
【解析】A．共培养体系中，三角褐指藻数量的增加会引起细菌数量下降与题意不符，错误
B．共培养体系的资源（葡萄糖、空间等）是有限的，随培养时间推移，三角褐指藻和细菌的种群数量都逐渐增加，同种个体对有限资源的争夺加剧，因此各自的种内竞争加剧，正确
C．本实验培养条件为无外源CO2，单培养时没有共生细菌为三角褐指藻提供CO2，而CO2是三角褐指藻光合作用的必需原料，因此CO2是限制其种群增长的非生物因素，正确
D．从曲线可以看出，单培养时三角褐指藻种群密度长期维持在极低水平，共培养时细菌可为三角褐指藻提供CO2，其种群密度远高于单培养，因此共培养时三角褐指藻种群的环境容纳量更大，D正确
18. 某奶酒以牛奶为主要原料，经微生物发酵酿制而成。为提高发酵效率，需筛选具有乳糖利用率高、乙醇产量高等特性的酵母菌菌株。下列叙述正确的是（ ）
A. 选择培养基应以葡萄糖为唯一碳源
B. 选择培养基中可添加抗生素抑制细菌生长
C. 制备固体培养基需先高压蒸汽灭菌再倒平板
D. 接种后的平板应在37℃恒温培养
【答案】BC
【解析】A．选择培养基应以葡萄糖为唯一碳源与题意不符，错误
B．抗生素可抑制细菌生长繁殖，酵母菌属于真菌，对抗生素不敏感，因此添加抗生素可排除细菌杂菌的干扰，正确
C．制备固体培养基的流程为计算→称量→溶化→调pH→高压蒸汽灭菌→倒平板，先灭菌再倒平板可避免杂菌污染，正确
D．酵母菌的最适培养温度约为28℃，37℃是细菌培养的常用温度，不符合酵母菌的培养要求，错误
19. 下图为某种自身免疫病发病过程中，自身抗体参与的免疫反应部分环节示意图。下列叙述正确的是（ ）
A. B细胞通过膜表面受体直接识别受损细胞释放的自身抗原
B. 该过程中辅助性T细胞表面的特定分子会发生变化并与B细胞结合
C. 自身抗体能与自身抗原特异性结合，从而限制自身免疫病的发展
D. 正常情况下，位于胞内的自身抗原不引发免疫反应
【答案】ABD
【解析】A．B细胞通过膜表面受体直接识别受损细胞释放的自身抗原符合题意，正确
B．该过程属于体液免疫，辅助性T细胞接受抗原刺激后，表面的特定分子会发生变化并与B细胞结合，这是B细胞活化的第二个信号，正确
C．由图可知，自身抗体与自身抗原结合形成的抗原抗体复合物会募集炎症细胞释放致炎因子，加重组织损伤，会促进自身免疫病的发展，错误
D．正常情况下，位于胞内的自身抗原不会暴露在免疫细胞面前，同时免疫系统具有免疫自稳功能，不会针对正常自身成分发起免疫反应，因此不会引发免疫反应，正确
20. 水仙花瓣与副冠（如下图）的颜色与类胡萝卜素的含量有关。上述性状由三对独立遗传的等位基因控制，A基因控制类胡萝卜素合成，B基因控制类胡萝卜素降解，D基因调控类胡萝卜素富集使副冠呈橙红色，a、b和d基因不具有对应功能。现有纯合水仙甲（花瓣白色、副冠黄色，花后期副冠会褪色）和纯合水仙乙（花瓣黄色、副冠橙红色，花后期副冠不褪色）。将甲和乙杂交后得到F1，再自交得到F2。下列叙述正确的是（ ）
A. 水仙甲花瓣和副冠颜色的差异是由基因B表达情况不同导致的
B. 甲和乙的基因型分别为aaBBdd、AAbbDD
C. F1的表型为花瓣白色、副冠橙红色，花后期副冠褪色
D. F2中副冠橙红、不褪色植株的占比是3/16，该性状共有2种基因型
【答案】ACD
【解析】A．水仙甲花瓣和副冠颜色的差异是由基因B表达情况不同导致的符合题意，正确
B．分析题意可知甲白色花瓣、副冠黄色、花后期褪色→有A（能合成色素）、有B（能降解色素）、无D（副冠不富集，所以是黄色）， 基因型为AABBdd，乙花瓣黄色、副冠橙红色、花后期不褪色→有A、无B（不降解）、有D（副冠富集呈橙红色），基因型为AAbbDD，错误
C．F1 (AABBdd与AAbbDD杂交而得) 基因型为AABbDd，表型为花瓣白色、副冠橙红色，花后期副冠褪色，正确
D．F2中副冠橙红且不褪色（D_bb）占3/4×1/4= 3/16，该性状共有2种基因型，分别为DDbb和Ddbb，D正确
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 研究人员以森林中某落叶阔叶树为对象，测定了树冠顶部和底部当年生总枝条的相关指标，结果如表所示。当年生总枝条是指在一个生长季节内（通常是春季萌芽到秋季落叶前）萌发、生长并木质化的枝条及其上的所有叶片。回答下列问题。
注：相对碳成本=（当年生总枝条的碳总量/叶片脱落前该总枝条从环境中吸收的碳总量）×100%；
比叶面积=叶面积/叶干重。
（1）实验中测定最大光合速率时，除使用饱和光照外，还应保证________和________等环境因子一致且适宜。与测定光合速率不同，测定叶片的呼吸速率必须在________环境条件下。
（2）已知，光合速率=净光合速率＋呼吸速率。以一定强度的光照射该植物顶部叶片，此时顶部叶片的呼吸速率与光合速率相等，若用同强度的光照射底部叶片，此时底部叶片的净光合速率应________（填“>0”、“<0”或“=0”）。
（3）植株生长过程中，总枝条可向根等部位输出有机物，总枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈________（填“正”或“负”）相关。底部与顶部总枝条的相对碳成本接近，但底部总枝条所处环境光照较弱，在此条件下，据表中数据分析，底部总枝条通过________和________，使其碳输出量实现最大化。此外，其叶片还可能通过哪些生理或结构变化来提高光能捕获效率？________（答出2点即可），这些变化的作用是________（从光反应的物质和能量转化角度作答）。
【答案】
（1）①CO₂浓度 ②温度 ③黑暗
（2）>0
（3）①负 ②降低呼吸速率
③增大比叶面积
④增加叶绿素含量、增大叶面积（或增加叶绿体 类囊体膜面积，合理即可）
⑤吸收更多光能，促进光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，提高光反应效率
【答案】
【解析】
【1】测定最大光合速率时，除光照强度外，需要保证其他影响光合作用的环境因子如CO2浓度、温度等处于适宜且一致的状态；
测定呼吸速率时，为排除光合作用吸收CO2对结果的干扰，必须在黑暗条件下进行。
【2】从材料或图表中提取关键信息
根据题干定义，光合速率（总光合）=净光合速率+呼吸速率，题目中该光强下顶部叶片总光合=呼吸速率，说明顶部净光合为0，该光强为顶部（阳生叶）的光补偿点。
底部叶片是阴生叶，光补偿点低于阳生叶，即该光强高于底部的光补偿点，因此底部叶片净光合速率大于0。
【3】相对碳成本是当年生枝条自身保留的碳量占总吸收碳量的比例，保留比例越高，可输出的碳越少，因此枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈负相关。
底部光照较弱，结合表格数据可知：底部叶片通过降低呼吸速率减少自身有机物消耗、增大比叶面积（相同叶干重获得更大光合面积）捕获更多光能，在相对碳成本接近时实现碳输出量最大化。
弱光环境下，植物还可通过增加叶绿素含量、扩大类囊体膜/叶面积等变化提高光能捕获效率；
从光反应的物质能量转化角度看，这些变化能吸收更多光能，促进光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，提高光反应效率。
22. 伴生植物可有效防控作物害虫。研究人员利用万寿菊防治旱稻田害虫，调查了旱稻种植期内的害虫及其天敌（节肢动物类）数量，实验分组和结果如下：
（1）据柱状图分析，种植万寿菊可通过________实现对农田害虫的调控，从而提高农田生态系统的________能力。
（2）实验中观察到，害虫天敌草蛉主要捕食旱稻田内的害虫（如二化螟、稻飞虱），草蛉还能捕食以万寿菊为食的花蓟马等昆虫。请根据上述给出的营养关系绘制包含旱稻、万寿菊、二化螟、稻飞虱、花蓟马和草蛉的食物网________（请在答题卡指定区域作答）。
（3）旱稻生长的不同时期，二化螟等害虫数量变化较大。当旱稻田中的害虫较少时，害虫天敌会捕食万寿菊上的昆虫作为补充食物，这种补充食物对天敌种群的作用是________，这种作用在后续旱稻田害虫数量增多时的意义是________。
（4）统计分析后，T2、T3和T4对害虫的控制效果基本一致，为了实现长期控害和可持续发展，生产实践中应优先选择使用________方法。
（5）为实现更好的防控效果，需结合防控目标和作物特点。下列叙述正确的是________（多选）。
A. 害虫天敌的活动范围能够覆盖农田作物
B. 害虫天敌应保持食物生态位的高度重叠
C. 避免伴生植物生长时与作物产生竞争
D. 伴生植物应易于控制，避免造成物种入侵
【答案】
（1）①增加害虫天敌的数量
②自我调节能力
（2）食物网
（旱稻→二化螟/稻飞虱→草蛉；万寿菊→花蓟马→草蛉）
（3）①维持天敌种群数量，避免天敌因食物不足导致种群数量下降
②当害虫数量增多时，足够数量的天敌可以快速控制害虫种群增长，更好地发挥控害作用
（4）T2（在旱稻田周围种植万寿菊）
（5）ACD
【解析】
【1】从柱状图可知，种植万寿菊后，害虫天敌数量显著提升，害虫数量下降，因此种植万寿菊是通过增加害虫天敌数量调控害虫；天敌增加后农田生态系统营养结构更复杂，提高了生态系统的自我调节能力。
【2】旱稻和万寿菊是生产者；二化螟、稻飞虱取食旱稻，花蓟马取食万寿菊；草蛉捕食二化螟、稻飞虱、花蓟马，食物网如图：
【3】害虫减少时，补充食物可保证天敌的食物供应，维持天敌种群规模；当后续害虫爆发时，已经维持一定数量的天敌可以迅速发挥捕食作用，抑制害虫种群增长，达到控害效果。
【4】三种处理控害效果相近，种植万寿菊不需要持续喷洒提取物，更环保经济，可长期维持天敌种群，生产实践中应优先选择使用T2（在旱稻田周围种植万寿菊）方法。
【5】A、只有天敌活动范围覆盖农田，才能捕食农田中的作物害虫，达到控害效果，A正确；
2．B、天敌食物生态位高度重叠会加剧种间竞争，不利于天敌种群维持，也不利于对多种害虫的防控，B错误；
3．C、伴生植物若和作物竞争光、水、无机盐，会抑制作物生长，因此需要避免伴生植物与作物竞争，C正确；
4．D、伴生植物若失控容易成为入侵物种，破坏当地生态，因此需要易于控制，避免物种入侵，D正确。
23. 用某肿瘤模型小鼠研究发现，肿瘤通过分泌神经营养因子促进肿瘤周边迷走神经末梢的生长，增强了一条神经通路（感受器→迷走神经→脑干→交感神经→效应器）的作用，影响肿瘤生长。回答下列问题。
注：图中数据表示每组检测的平均值，同一图中不同字母表示检测结果间差异显著，相同字母表示检测结果间差异不显著。
（1）该神经通路对于肿瘤生长的调节________（填“属于”或“不属于”）反射。此通路中，作为传入神经的是________神经。将该通路中迷走神经失活获得图1结果，可推知该神经通路________（填“促进”或“抑制”）肿瘤生长。
（2）推测上述神经通路最终需通过免疫细胞影响肿瘤生长，研究人员在不同小鼠中分别清除T细胞和巨噬细胞，获得图2结果。
I．神经失活时：巨噬细胞抑制肿瘤生长，依据是⑥组肿瘤相对面积显著大于②组肿瘤相对面积；T细胞也抑制了肿瘤生长，依据是________。结合所学知识，巨噬细胞可能发挥________作用活化辅助性T细胞，通过一系列作用最终活化细胞毒性T细胞杀伤肿瘤。
Ⅱ．神经正常时：巨噬细胞促进肿瘤生长，依据是________。进一步研究发现交感神经末梢释放去甲肾上腺素，作用于巨噬细胞可调节精氨酸酶1基因的表达。精氨酸酶1能分解精氨酸，而精氨酸是T细胞活化的必需营养物质。综合以上信息，该神经通路影响肿瘤生长的机制为：
【答案】
（1）①属于 ②迷走 ③促进
（2）I．① ④组肿瘤相对面积显著大于②组肿瘤相对面积
②抗原呈递（吞噬处理并呈递抗原）
Ⅱ．⑤组肿瘤相对面积显著小于①组肿瘤相对面积；
机制：A：升高，B：抑制
【解析】
【1】反射的发生依赖完整的反射弧，题干中该通路具备完整反射弧的五部分（感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器），因此属于反射；
通路中感受器之后的迷走神经负责将兴奋传入神经中枢（脑干），因此迷走神经是传入神经。
由图1可知，迷走神经失活后，肿瘤相对面积显著减小，说明该神经通路可促进肿瘤生长。
【2】I．如果T细胞抑制肿瘤生长，那么清除T细胞后肿瘤生长会加剧，肿瘤面积增大。
神经失活条件下，②组是未清除T细胞的对照组，④组是清除T细胞的实验组，实验结果显示④组肿瘤相对面积显著大于②组，因此可证明T细胞抑制肿瘤生长。
特异性免疫中，巨噬细胞的功能是吞噬处理抗原，并将抗原呈递给辅助性T细胞，使其活化。
II．如果神经正常时巨噬细胞促进肿瘤生长，那么清除巨噬细胞后肿瘤生长受抑制，肿瘤面积减小。
神经正常条件下，①组是未清除巨噬细胞的对照组，⑤组是清除巨噬细胞的实验组，实验结果显示⑤组肿瘤相对面积显著小于①组，可证明巨噬细胞促进肿瘤生长。
结合题干信息推导机制：该通路最终促进肿瘤生长，交感神经释放去甲肾上腺素作用于巨噬细胞后，会使精氨酸酶1表达量升高（“A”填升高），精氨酸酶分解精氨酸增多，肿瘤微环境中精氨酸（T细胞活化的必需物质）减少，因此抑制T细胞活化（“B”填抑制），T细胞无法有效杀伤肿瘤细胞，最终促进肿瘤生长。
24. 我国科学家在半矮秆水稻性状改良研究领域中取得了突破性进展。
（1）已知水稻高秆和半矮秆性状受一对等位基因SD1/sd1控制。SD1基因编码有功能的赤霉素20-氧化酶，催化底物产生赤霉素，控制高秆性状；sd1基因不能产生有功能的酶，控制半矮秆性状。杂交结果说明高秆对半矮秆为显性，从基因型和基因产物功能的角度，对此结论的解释是________。
（2）半矮秆稻抗倒伏，但高氮肥下才能高产。为使其在低氮肥下高产，科学家找到一种名为“千粒稻”的高秆水稻，该水稻具有低氮肥下高产的相关基因。为寻找该基因，将千粒稻与半矮秆稻杂交，筛选________性状的半矮秆子代，再与________杂交。重复以上操作，得到一系列只包含一小段千粒稻染色质但低氮肥高产的杂交品系（C系）。上述过程是为了尽可能避免________流入C系，以缩小筛选范围。
（3）从C系中筛选到一段DNA序列，命名为qINCA2.qINCA2与半矮秆稻的同源序列INCA2只有一个核苷酸差异，均不编码蛋白质。在低氮肥条件下，INCA2导致局部染色质成为稳定的环，把RCN2基因“锁”在其中（下图b），而qINCA2没有使染色质成环能力（下图c）。
qINCA2控制低氮肥高产性状的分子水平解释为________。
（4）基于以上机制欲用基因组编辑技术（可以精准快速改变DNA序列）改造另一种氮肥依赖型半矮秆稻品种，培育低氮肥高产型纯合子。合理的方案是先编辑该半矮秆稻的________，筛选得到低氮肥高产型第一代基因组编辑水稻。由于该水稻可能是________，需再让其进行________，然后从中筛选获得目标水稻。
【答案】
（1）杂合子基因型为SD1sd1，其中SD1可编码产生有功能的赤霉素20-氧化酶，合成赤霉素，表现为高秆，因此高秆对半矮秆为显性
（2）①低氮肥高产
②半矮秆稻
③千粒稻其余染色质（DNA）
（3）qINCA2没有使染色质成环的能力，无法将RCN2基因锁定，RCN2基因可以正常转录、翻译（正常表达），合成RCN2蛋白，因此水稻在低氮肥条件下表现高产
（4）①INCA2基因
②杂合子
③自交
【解析】
【1】显性性状的定义是：杂合子所表现出的性状为显性性状。结合题干信息，只要携带SD1基因就能合成有功能的酶，产生赤霉素，表现高秆，因此高秆对半矮秆为显性。
【2】该过程是通过回交逐步定位目的基因：首先需要筛选获得符合要求的低氮肥高产性状的半矮秆子代，之后与亲本半矮秆稻回交，重复操作后，可淘汰千粒稻中除目的基因所在片段外的其余染色质/DNA，仅保留带目的基因的小段千粒稻染色质，缩小筛选范围。
【3】从题图可知：半矮秆稻的INCA2使染色质成环，抑制RCN2表达，导致低氮肥低产；而千粒稻的qINCA2不能成环，RCN2可正常表达，因此实现低氮肥高产。
【4】待改造的半矮秆稻含INCA2，因此需要编辑其INCA2基因，使其突变为qINCA2类型；
水稻是二倍体，一次编辑通常仅改变一对同源染色体中的一个INCA2基因，因此第一代编辑水稻一般为杂合子；
杂合子自交后会发生性状分离，可从后代中筛选得到纯合的低氮肥高产目标植株。
25. 平沙绿僵菌是一种昆虫病原真菌，通过分生孢子侵染蚊子，对蚊子致死率高，但引诱能力弱。利用松树长叶烯合酶基因（Tps）改造平沙绿僵菌，增强其引诱能力，据此研发“诱杀一体”的灭蚊剂。回答下列问题。
注：质粒中限制酶切割位点间碱基对长度可忽略不计；kb：千碱基对。
（1）为提高Tps基因在平沙绿僵菌中的表达效率，重新设计了长叶烯合酶编码序列，该序列与天然基因序列存在较大差异，但编码的氨基酸序列不变，获取该目的基因的方法是________。
实验如上图，用限制酶EcoRV切割pPK2质粒，然后与Tps基因连接，用________（填“E．coli”或“T4”）DNA连接酶可获得更高的连接效率。
经卡那霉素筛选得到的农杆菌中，除含有目的基因的重组质粒外，还可能存在________。为鉴定重组质粒是否正确连接，利用限制酶切割并电泳检测，下列限制酶组合和片段大小，属于正确连接的是________和________。
A．BamHI/EcoRI、0.7kb＋6.1kb
B．BamHI/EcoRI、1.1kb＋5.7kb
C．HindIII/EcoRI、0.7kb＋6.1kb
D．HindIII/EcoRI、1.1kb＋5.7kb
农杆菌转化后，重组质粒上的T-DNA会转移并整合到平沙绿僵菌的________上。
为筛选工程化平沙绿僵菌，用PCR技术进行鉴定。Tps基因的转录模板链部分序列为：5′-ATGTCGTTCC…AATTGGCTCC-3′，下列引物对可用于扩增该片段的是________。
A．5′-ATGTC…-3′、5′-CCTCG…-3′
B．5′-ATGTC…-3′、5′-GGAGC…-3′
C．5′-TACAG…-3′、5′-CCTCG…-3′
D．5′-TACAG…-3′、5′-GGAGC…-3′
（2）研究人员比较了等量平沙绿僵菌和工程菌培养物对蚊子的诱杀效果，如下表。
注：感染率：感染孢子的蚊子比例；LT50（半数致死时间）；导致50%蚊子死亡所需的平均时间。
已知孢子附着量决定蚊子死亡速度，结合表中数据解释工程菌培养物使蚊子的LT50显著缩短且第7天死亡率更高的原因是________。
（3）该工程菌制剂在推广前，需经过严格的________评价，符合标准后方可推广。
【答案】
（1）①人工合成法（化学合成法） ②T4
③未插入目的基因的pPK2空质粒
④A ⑤D
⑥染色体DNA ⑦B
（2）工程菌的引诱能力更强，蚊子访问次数更多、停留时间更长，附着的孢子量更多，孢子附着量决定蚊子死亡速度，因此致死速度更快，半数致死时间LT₅₀缩短，第7天死亡率更高
（3）安全性（生物安全性）
【解析】
【1】已知氨基酸序列，重新设计编码序列，目的基因通过人工合成法（化学合成法）获取。
限制酶EcoRV切割产生平末端，T4 DNA连接酶可以连接平末端，连接效率高于EcolDNA连接酶，因此选T4DNA连接酶。
卡那霉素筛选只能筛选出含有质粒的农杆菌，因此除重组质粒外，还可能存在未插入目的基因的pPK2空质粒。
原质粒5.0kb，目的基因总长度0.7+1.1=1.8kb，重组质粒总长度为6.8kb。
目的基因正向插入后：BamHI/EcoRI酶切得到0.7kb+6.1kb（6.8−0.7=6.1）；HindIII/EcoRI酶切得到1.1kb+5.7kb（6.8−1.1=5.7），因此正确组合是A和D。
农杆菌转化法中，T-DNA会转移并整合到受体真菌的染色体DNA上。PCR引物需要与DNA两端的3'端互补，子链的延伸方向为5'→3'。
转录模板链为5′−ATGTCGTTCC…AATTGGCTCC−3′，左侧引物序列为5′−ATGTC…−3′，右侧引物与模板右侧的序列5′…GCTCC−3′反向互补，序列为5′−GGAGC…−3′，因此选B。
【2】根据题干和表格数据，转入Tps基因后工程菌引诱能力增强，蚊子访问次数更多、停留时间更长，孢子附着量更高；而孢子附着量决定死亡速度，因此致死更快，LT50更短，最终第7天死亡率更高。
【3】转基因工程菌推广前，需要进行严格的生物安全性评价，确认不会对生态、人体造成风险后才可推广。
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