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学科网（北京）股份有限公司目 录 contents
（三）
植物激素调节 增分攻略……………………………………………………………01
种群和群落 增分攻略………………………………………………………………15
生态系统与环境保护 增分攻略……………………………………………………26
发酵工程与微生物培养 增分攻略…………………………………………………44
细胞工程与基因工程 增分攻略……………………………………………………53
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学科网（北京）股份有限公司植物激素调节
考点 高考真题
1.生长素的发现过程 2023·山东·T10
2.生长素合成运输分布 22023·全国甲·T2 2023·天津·T15 2021·重庆·T18
3.其他植物激素的种类 2022·全国甲·T3 2022·江苏·T6 2021·河北·T9
和作用 2021·山东·T9
4.植物激素间的相互作 2023·新课标·T31 2023·北京·T8 2022·重庆·T15
用 2021·北京·T10
2023·江苏·T5 2022·湖南·T16 2022·北京·T17 2022·重
5.与植物激素有关的实 庆·T16
验设计 2021·海南·T19 2021·江苏·T17 2021·广东·T14 2021·湖
南·T14
6.环境因素参与调节植 2023·新课标·T2 2023·新课标·T31 2023·广东·T15
物的生命活动 2022·北京·T7 2021·湖北·T9
这部分该部分内容主要以选择题为主。高考题目涉及的知识点主要是多种植物激素的作用。
常以多种植物激素的含量在某一生命活动中的变化曲线图或某一特定生理活动涉及的多种植
物激素等为情境，考查多种激素协调配合调节植物的生命活动。核心素养的考查主要通过分析
植物激素间的相互作用，建立普遍联系的观点，应用知识指导植物激素在农业生产实践中的应
用。能力考查主要是图表分析、逻辑推理与论证等能力。
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学科网（北京）股份有限公司考点一、生长素的本质、运输及作用（必记 4 大点+3 点易错提醒）
1.本质：有机物(吲哚乙酸)，由色氨酸经过一系列反应转变而来。植物体内具有与IAA相同效
应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。
2.生长素的合成部位与分布部位
①合成部位：主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
②分布部位：在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部分。
3.生长素的运输
①极性运输：形态学上端→形态学下端(运输方式为主动运输)。
②非极性运输：在成熟组织中，通过输导组织进行。
③横向运输：从向光侧向背光侧运输(单侧光引起)；从远地侧向近地侧运输(重力作用引起)。
4.作用表现的两种水平
①在细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
②在器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
5.生长素作用特点的3点提醒
（1）抑制生长≠不生长，所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸
馏水处理的组别)而言的，由此可见，抑制生长并非不生长，只是生长速率慢于对照组。
（2）浓度的高低是相对于不同器官抑制和促进的浓度范围而言的。
（3）由于生长素生理作用具有浓度较低时促进，浓度过高时抑制的特点，因此存在两种不同
浓度的生长素，其促进效果相同，并且最适浓度在这两种浓度之间。
考点二、其他植物激素的作用（必记 4 大点）
1.赤霉素
①合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子。
②主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花
和果实发育。
2.细胞分裂素
①合成部位：主要是根尖。
②主要作用：促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
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学科网（北京）股份有限公司3.乙烯
①合成部位：植物体各个部位。
②主要作用：促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。
4.脱落酸
①合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。
②主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。
考点三、环境因素参与调节植物的生命活动（必记 3 大点）
1.光对植物生长发育的影响
①调控实质：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
②调控机制
a．信号刺激：光信号。
b．信号接受：光敏色素等。光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)，分布在植物的各个
部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。主要吸收红光和远红光。
③调控过程：在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递
系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
2.温度对植物生长发育的影响
①温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与
调节植物的生长发育。
②温度参与植物生长发育的调节
a．年轮形成的原因：在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋
冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
b．春化作用：经历一段时间的低温诱导促进植物开花的作用。
3.重力参与植物生长发育的调控
①重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
②调节方式：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素
的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。
③“淀粉—平衡石”假说
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
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学科网（北京）股份有限公司典例1（2024·浙江·高考真题）长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下
水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题：
(1)发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第
阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ，此代谢过程中需
要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使 得以顺利进行。因此，渍害条
件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 （耐渍害/不耐渍害）。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相
关性分析，结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO 浓度 叶绿素含量
2
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO 浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
2
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1
注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越
密切，越接近0时相关越不密切。
据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾
速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 （气孔限制因素/
非气孔限制因素）导致的，理由是 。
(3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 （激素）大量积累，诱导
气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些
植物根系细胞通过 ，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，
缓解渍害。
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学科网（北京）股份有限公司【答案】(1) 三/3 细胞质基质 葡萄糖分解（糖酵解） 耐渍害
(2) 胞间CO2浓度 下降 非气孔限制因素 胞间CO2浓度与光合速率和气
孔导度呈负相关
(3) 脱落酸 程序性死亡/凋亡
【解析】（1）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶
段。乙醇发酵（无氧呼吸）的场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，该过程需
要NAD+参与，所以氢接受体（NAD+）再生，有利于葡萄糖分解的正常进行，由此可知，渍害
条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生更多的能量维持生命活动的进行，更加耐渍害。
（2）由表可知，叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关。光合
速率与蒸腾速率的相关系数为0.95，为正相关，所以光合速率显著下降，则蒸腾速率呈下降
趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2
上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。
（3）脱落酸具有诱导气孔关闭的功能，在受渍害时，其诱导气孔关闭，调整相关反应，防
止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力。渍害发生后，有些植物根系细胞通过通过凋亡
（程序性死亡），从而形成腔隙，进一步形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。
典例2（2023·重庆·高考真题）为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系，研究人
员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率（图1），以及20℃条件下3种内源
激素的含量（图2）。下列叙述正确的是（ ）
A．贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎脱落酸含量可能高于20℃
B．马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸比值高抑制发芽
C．降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间
D．20℃下贮藏120天后，赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素
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学科网（北京）股份有限公司【答案】A
【分析】分析图1可知，随贮藏时间延长，马铃薯块茎的发芽率逐渐升高，温度越低，发芽
时间越晚，完全发芽所需时间越长。分析图2可知，在20℃条件下，随贮藏时间延长，生长
素相对含量升高，赤霉素相对含量先升高再略微降低，脱落酸相对含量不断降低。
【详解】A、从图1中可知，贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎发芽率明显低于20℃时，而
脱落酸具有抑制马铃薯发芽的作用，因此4℃下马铃薯块茎的脱落酸含量可能高于20℃，A
正确；
B、赤霉素能抵消脱落酸对马铃薯发芽的抑制作用，解除休眠，促进发芽。马铃薯块茎贮藏
期间，赤霉素/脱落酸比值高则会促进发芽，B错误；
C、据分析可知，降低温度可使马铃薯延迟发芽，从而延长马铃薯块茎的贮藏时间，喷洒赤
霉素则会使马铃薯提前发芽，缩短马铃薯块茎的贮藏时间，C错误；
D、从图2中只能看出20℃下贮藏120天后，赤霉素的相对含量比生长素低，无法比较两种
激素促进马铃薯芽生长的作用大小，D错误。
典例3（2023·辽宁·高考真题）分别用不同浓度芸苔素（一种植物生长调节剂）和赤霉素处
理杜仲叶片，然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量，结果如下图所示。下列叙述错误的
是（ ）
A．实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
B．设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
C．与对照组相比，赤霉素在500mg·L-1时起抑制作用
D．与用赤霉素处理相比，杜仲叶片对芸苔素更敏感
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学科网（北京）股份有限公司【答案】C
【分析】该实验的自变量是植物生长调节剂的不同以及不同的浓度，因变量是桃叶珊瑚苷含
量，根据实验结果分析，赤霉素核芸苔素都可以增加桃叶珊瑚苷含量。
【详解】A、预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，
本实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定，A正确；
B、设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响，将实验组的结果与对照组比较，产
生的影响是外源物质的作用，B正确；
C、与对照组相比，赤霉素在500mg·L-1时，叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量更多，故赤
霉素在500mg·L-1时起促进作用，只是促进效果小于浓度为100mg·L-1和300mg·L-1时，
C错误；
D、芸苔素的浓度远低于赤霉素的浓度，而促进效果非常明显，说明杜仲叶片对芸苔素更敏
感，D正确。
预测1（2024·山东日照·二模）研究表明：根横放时，根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到
细胞下侧，诱发内质网释放 Ca2+到细胞质内，与钙调素结合，激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，
于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素，影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是（ ）
A．植物根部和茎部的生长素分布都可能受平衡石细胞的影响
B．当内质网中初始Ca2+水平较低时，根横放时其向地性程度会减小
C．平衡石细胞中的淀粉体最终将重力信号转换成合成生长素的信号
D．太空微重力下，植物根部生长素仍能极性运输，但根生长失去向地性
预测2（2024·江西萍乡·二模）光敏色素存在Pr和Pfr两种可相互转化形式。当拟南芥接
受光照时，无活性的Pr转变成有活性的Pfr后，进入细胞核诱导PIF蛋白降解，从而抑制生
长素相关基因的表达，拟南芥下胚轴伸长生长减慢。下列相关叙述错误的是（ ）
A．光照下，Pr能吸收、传递、转化光能，进而转化为Pfr
B．PIF蛋白可调控基因表达，进而促进色氨酸转化为生长素
C．遮荫情况下，拟南芥生长可能更快，株高增加，有利于获得更多光照
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学科网（北京）股份有限公司D．拟南芥生长发育过程受基因、激素和环境因素三者共同调节
预测3（2024·山西太原·二模）为探究脱落酸和油菜素内酯在植物抵御寒冷胁迫中的作用机
理，研究人员利用三种番茄进行实验，结果如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．突变体B可通过合成大量的脱落酸抵御寒冷胁迫
B．植物体内脱落酸的合成主要受油菜素内酯的影响
C．油菜素内酯作为信号分子直接参与脱落酸的合成
D．推测施用外源的油菜素内酯有利于抵御寒冷胁迫
押题1内蒙古种植的“北极熊”苜蓿为长日照植物，秋冬短日照下休眠，此时不能正常生长并
对促生长信号不敏感。研究发现，随着光照时间的延长，此类苜蓿叶片中光敏色素 A（PHYA）
的mRNA表达量呈下降态势，脱落酸（ABA）含量呈下降趋势，而赤霉素3（GA ）含量呈上升趋
3
势。下列说法正确的是（ ）
A．对该类苜蓿喷洒NAA可以提高其秋季产量
B．秋季该类苜蓿叶片中PHYA的含量高于夏季
C．PHYA接受光信号刺激后进入细胞核促进GA 基因的表达
3
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学科网（北京）股份有限公司D．该类苜蓿休眠是PHYA、ABA、GA 等激素共同调节的结果
3
押题 2 如下图所示，花生开花受精之后，雌蕊柄（俗称花针）伸长将子房推进土壤生长结果，
因此得名落花生。花生踩秧（花生开花后对植株进行适度踩踏）是农村传统种植花生的方法，
这种方法能简单有效的提高花生的产量和品质。下列叙述正确的是（ ）
A．花生种子富含饱和脂肪酸，播种时宜进行浅播
B．花生花针入土阶段，其内源细胞分裂素促进了花针细胞伸长
C．花生踩秧过程有利于花生秧接近土壤，促使花生的花针入土
D．花生开花期遇阴雨天传粉率不足，可喷施生长素以避免减产
押题3植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列
相关叙述错误的是（ ）
A．植物体内接收可见光中各种光信号的受体统称为光敏色素
B．光作为一种信号会影响、调控植物生长发育的全过程
C．年轮、春化作用都能说明温度参与植物生长发育的调节
D．植物激素的产生和分布受基因表达调控和环境因素的影响
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学科网（北京）股份有限公司名校预测
预测1
【答案】C
【分析】植物生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，同时还与植物器
官的种类有关。由于受到重力的作用，近地侧生长素浓度高于远地侧，而根对生长素最敏感，
所以近地侧生长素浓度高抑制生长，背地侧浓度低促进生长 。
【详解】A、题意显示，根横放时，根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧，诱发内质
网释放 Ca2+到细胞质内，与钙调素结合，激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，最终影响该侧细
胞生长，表现为根向地生长，而茎会表现向光生长，据此可推测，植物根部和茎部的生长素分
布都可能受平衡石细胞的影响，A正确；
B、题意显示，根横放时，根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧，诱发内质网释放Ca2+
到细胞质内，与钙调素结合，激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累过多 Ca2+
和生长素，影响该侧细胞生长，据此可推测，当内质网中初始 Ca2+水平较低时，根横放时其
向地性程度会减小，B正确；
C、平衡石细胞中的淀粉体最终将重力信号转换成影响生长素分布的信号，进而引起植物的向
性运动，C错误；
D、太空微重力环境下，植物根部生长素仍能极性运输，但玉米根部的生长素不能横向运输，
因而根失去向地生长特性，D正确。
故选C。
预测2
【答案】A
【分析】光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生
组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经
过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【详解】A、根据题意“当拟南芥接受光照时，无活性的Pr转变成有活性的Pfr后，进入细胞
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学科网（北京）股份有限公司核诱导PIF蛋白降解，从而抑制生长素相关基因的表达，拟南芥下胚轴伸长生长减慢”，说明
光照下，Pr作为光的受体能接受光照使其结构发生改变形成Pfr，这一变化的信息会经过信息
传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，光敏色素不能传递、
转化光能，A错误；
B、根据题意“当拟南芥接受光照时，无活性的Pr转变成有活性的Pfr后，进入细胞核诱导PIF
蛋白降解，从而抑制生长素相关基因的表达，拟南芥下胚轴伸长生长减慢”，说明PIF蛋白能
促进生长素相关基因的表达，进而促进色氨酸转化为生长素，促进拟南芥下胚轴伸长生长，B
正确；
C、遮荫情况下，主要以无活性的Pr形式存在，不能接受光照，PIF蛋白含量增加，生长素合
成增加，促进生长，因此遮荫情况下，拟南芥生长可能更快，株高增加，有利于获得更多光照，C
正确；
D、植物生长发育的调控，是由环境因素、植物激素和基因表达共同完成的，因此拟南芥生长
发育过程受基因、激素和环境因素三者共同调节，D正确。
故选A。
预测3
【答案】D
【分析】调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，植物生命活动的调
节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果；植物的生长发育既受内部因子（激素）的调节，
也受外部因子（如光、温度、日照长度、重力、化学物质等）的影响。
【详解】A、由柱形图分析推测，突变体 B 可通过合成较多的油菜素内酯，进而可促进脱落酸
（激素都是微量的）合成来抵御寒冷胁迫，A错误；
B、植物体内脱落酸的合成主要受生长时期和环境条件影响，B错误；
C、油菜素内酯作为信息分子，调节脱落酸的合成，不直接参与其合成代谢，C错误；
D、由柱形图分析可知，油菜素内酯可促进脱落酸合成，因此施用外源的油菜素内酯有利于抵
御寒冷胁迫，D正确。
故选D。
名师押题
押题1
【答案】B
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学科网（北京）股份有限公司【分析】植物激素的种类及作用 ①生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。 主要生理功
能:生长素的作用表现为两重性,即:低浓度 促进生长,高浓度抑制生长 。②赤霉素:合成部位:幼
芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩 部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块 茎的休眠并
促进萌发的作用。 ③细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖 。主要生理功能:促
进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植 物衰老。 ④脱落酸:合成部位:根冠、萎焉的叶片等主要生功
能: 抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠; 促进叶和果实的衰老、脱落。 ⑤乙
烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生 理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促
进多开雌花。
【详解】A、根据题干信息，该类植物秋季处于休眠状态，因此喷洒NAA不能提高秋季产量，A
错误；
B、随着光照时间的延长，夏季光照时间长，此类苜蓿叶片中光敏色素A（PHYA）的mRNA表达
量呈下降态势，因此秋季该类苜蓿叶片中PHYA的含量高于夏季，B正确；
C、PHYA不能进入细胞核，是将信息通过信息传递系统传递到细胞核，C错误；
D、PHYA不属于激素，D错误。
押题2
【答案】C
【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生，从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发
育有显著影响的微量有机物。生长素的作用表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长。生长素
所发挥的作用，因为浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
【详解】A、花生种子里面是植物油，植物油主要是不饱和脂肪酸，A错误；
B、细胞分裂素促进细胞的分裂，而生长素促进花针细胞伸长，B错误；
C、花生踩秧过程有利于花生秧接近土壤，促使花生的花针入土生长结果，C正确；
D、喷施生长素促进产生无子果实，不利于花生增产，D错误。
故选C。
押题3
【答案】A
【分析】光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。光信号传导的结构基础是光
敏色素，本质是蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富，主要吸
收红光和远红光。
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学科网（北京）股份有限公司【详解】A、光敏色素是色素-蛋白复合体，主要吸收红光和远红光，A错误；
B、光作为一种信号，会影响、调控植物生长发育的全过程，在自然界中，种子萌发，植株生
长、开花、衰老等等，都会受到光的调控，B正确；
C、年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节，C正确；
D、植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响，D正确。
种群和群落
考点 高考真题
2023·新课标·T4 2023·山东·T11
1.种群密度的调查方法
2023·湖南·T20 2022·全国乙·T31
2.“S”形和“J”形种群 2023·山东·T19 2022·全国甲·T5 2022·山东·T19
数量增长曲线的分析 2021·山东·T19
2023·广东·T6 2022·广东·T20 2021·湖北·T14 2021·天
3.种群数量变化的因素及
津·T13
应用
2021·海南·T18 2021·海南·T24
2023·北京·T18 2023·海南·T19 2023·海南·T6
4.群落的组成及空间结构
2022·全国乙·T5 2022·山东·T11 2022·广东·T20
2023·山东·T24 2023·广东·T21 2023·海南·T5 2023·江
苏·T18
5.群落演替的类型、过程、
2022·天津·T13 2022·山东·T24 2022·江苏·T17 2022·河
规律
北·T12
2022·辽宁·T23
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学科网（北京）股份有限公司该部分内容的命题以选择题为主，种群和群落常以数学模型、实例、表格信息等形式考查。
考点一、种群的其他数量特征与种群密度之间的关系
考点二、群落水平上研究的问题（必记 5 大点）
1.群落的物种组成
①不同群落丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
②不同物种在群落中的地位不同。数量多，且对群落中其他物种的影响很大的物种称为优势种。
③群落中的物种组成不是固定不变的，而是会随时间和环境的变化而变化。
2.群落的空间结构
①垂直结构：判定关键点是“同一地点不同高度”“分层现象”；影响植物垂直结构的主要因
素是阳光，影响动物垂直结构的主要因素是食物条件和栖息空间。
②水平结构：判定关键点是“通常呈镶嵌分布”；影响群落水平结构的主要因素有地形的变化、
土壤湿度和盐碱度的差异及光照强度的不同等。
③一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种
的关系等，称为这个物种的生态位。
3.群落的演替
①概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。演替的类型分为初生演替和次
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学科网（北京）股份有限公司生演替。
②判断初生演替和次生演替的方法
③人类活动对群落演替的影响：人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进
行。
④演替的结果：一般是有机物总量增加，生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂。
4.群落的季节性
①原因：阳光、温度和水分等随季节而变化。
②结果：群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
5.生态位
①研究内容
a．动物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
b．植物：在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及与其他物种的关系等。
②原因：群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
③意义：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源。
典例1（2023·河北·高考真题）气候变暖使某地的欧洲白头翁提早开花，而为其传粉的蜜蜂
并未提前孵化，且成年蜜蜂也未开始采蜜，造成该植物主要传粉途径受阻。幼年蜜蜂的采蜜技
巧须向成年蜜蜂学习。下列叙述错误的是（ ）
A．幼年蜜蜂学习采蜜技巧依赖生态系统中的信息传递
B．该地欧洲白头翁的提早开花促使其种群数量增加
C．蜜蜂采食花蜜过程中发生了生态系统的能量流动
D．调查欧洲白头翁的种群数量可采用样方法
【答案】B
17
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学科网（北京）股份有限公司【分析】1、生态系统的信息传递种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、
磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活
动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
2、信息传递在生态系统中的作用：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间
关系，进而维持生态系统的稳定。
【详解】A、幼年蜜蜂需要观察成年蜜蜂采蜜的动作来学习采蜜技巧，该过程需要依赖生态
系统中的信息传递，A正确；
B、气候变暖使某地的欧洲白头翁提早开花，而为其传粉的蜜蜂并未提前孵化，且成年蜜蜂
也未开始采蜜，造成该植物主要传粉途径受阻，使其繁殖受到影响。因此该地欧洲白头翁的
提早开花会减少其种群数量，B错误；
C、蜜蜂采食花蜜过程中能量从花蜜进入蜜蜂，因此发生了生态系统的能量流动，C正确；
D、欧洲白头翁为植物，可用样方法调查其种群密度，D正确。
典例2（2023·重庆·高考真题）研究放牧强度对草原群落特征的影响，对合理利用草原和防
止荒漠化具有重要意义。下表为某高寒草原在不同放牧强度下的植物群落调查数据。下列叙述
错误的是（ ）
放牧强度 物种数 生产力（t·hm-2） 土壤有机碳含量（g·m-3）
无 15 0．85 8472
轻度 23 1．10 9693
中度 15 0．70 9388
重度 6 0．45 7815
A．中度放牧和无放牧下生产力不同，可能是物种组成不同所致
B．重度放牧下土壤有机碳含量降低是分解者的分解过程加快所致
C．放牧可能导致群落优势种改变且重度放牧下的优势种更加耐旱
D．适度放牧是保护草原生物多样性和践行绿色发展理念的有效措施
18
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学科网（北京）股份有限公司【答案】B
【分析】人类对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素，因为人类生产活动通常是
有意识、有目的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作
用。但人类的活动对群落的演替也不是只具有破坏性的，也可以是通过建立新的人工群落实
现受损生态系统的恢复。
【详解】A、中度放牧和无放牧由于放牧的强度不同，可能造成物种组成不同，导致生产力
不同，A正确；
B、重度放牧下土壤有机碳含量降低是由于重度放牧造成草原荒漠化，因此土壤中有机碳含
量降低，B错误；
C、表格数据是在高寒草原测定，放牧使牲畜喜欢吃的草数目降低，引起群落演替，发生优
势物种的改变，而现在重度放牧的条件下，可能会发生草场荒漠化，土壤蓄水能力降低，因
此优势种更加耐旱，C正确；
D、适度放牧避免草场荒漠化，是保护草原生物多样性和践行绿色发展理念的有效措施，D正
确。
典例3（2023·辽宁·高考真题）在布氏田鼠种群数量爆发年份，种内竞争加剧，导致出生率
下降、个体免疫力减弱，翌年种群数量大幅度减少；在种群数量低的年份，情况完全相反。下
列叙述错误的是（ ）
A．布氏田鼠种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小
B．布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变
C．布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率提高
D．布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
【答案】A
【分析】在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳
量，又称K值；当种群数量达到K/2时，增长速率最大。
【详解】A、布氏田鼠种群数量达到K/2时，增长速率最大，但不能说明种内竞争最小，A错
误；布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，因为环境容纳量主要受到环境的影
响，B正确；布氏田鼠种群数量爆发年份，由于数量增加，天敌捕食成功的概率提高，C正
确；由题干可知，布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用，D正确。
19
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学科网（北京）股份有限公司预测1（2024·广东佛山·二模）中国是世界上最大的苹果生产和消费国。苹果黄蚜（一种蚜
虫）是苹果园中的主要害虫。研究人员采用悬挂粘虫板的方式统计不同种植模式下苹果黄蚜种
群数量的变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．可采用五点取样的方式在果园中悬挂粘虫板以调查苹果黄蚜的种群密度
B．8月16日-10月18日期间苹果黄蚜种群数量主要受密度制约因素的影响
C．自然生草模式苹果园的苹果黄蚜爆发时间早，虫害持续时间长
D．推测间作模式更利于苹果黄蚜天敌种群数量的增加
预测2（2024·河南驻马店·二模）物种丰富度是衡量一个生物群落复杂程度的指标。下列关
于西双版纳自然保护区内物种丰富度调查的叙述，正确的是（ ）
A．通过采集并分析保护区内的粪便，可以推测动物多样性程度
B．采用红外触发相机拍摄技术可以调查保护区内大型野生哺乳动物的丰富度及其生态位
C．随机选取多个样方，统计各样方中植物的种数并加和即可得到保护区内植物的丰富度
D．调查土壤中小动物类群丰富度不采用样方法是因为土壤动物活动能力弱且身体微小
预测3（2024·山西晋中·二模）某处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中
生物个体数量改变，会出现如图所示的四种情形，下列有关产生这些变化的原因分析中，不正
确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．①中种群数量达到K 后，种内竞争强度大于之前
1
B．②中K 变为K 的原因可能是食物、空间更充裕或天敌数量降低
3 2
C．③中种群数量从K到全部消失不可能是种间竞争引起的
D．海洋养殖时捕捞某种鱼类可以在④中d时开始，捕捞后种群数量控制在K/2
押题1 生态学上环境容纳量又称K值，最低起始数量又称N值，科学家研究了某种群的数量
变化规律，绘制出如图所示的该种群瞬时增长量随种群数量的变化曲线。下列叙述正确的是
（ ）
A．该种群的K值为750个， N值为20个
B．当种群数量为300个时，种群增长率最大
C．当种群数量大于 K值时，种群数量下降；小于 K值时，种群数量上升
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学科网（北京）股份有限公司D．若该种群的起始数量分别是50、700，则理论上种群的最终数量依次为0、600
押题2在同一地方进行多次甲、乙两种植物的混种实验，连续进行若干代后，呈现出如下图所
示的变化情况。（N=甲播种的种子数/乙播种的种子数，M=收获时甲种子数/收获时乙种子数）
下列叙述正确的是（ ）
A．甲、乙两种植物的生态位完全重叠
B．甲种群对乙种群数量的影响属于非密度制约因素
C．若M=N时，甲、乙达成竞争平衡，则收获的甲种子数等于乙种子数
D．当M>N时，竞争中甲取胜于乙，位于虚线上方
押题 3 黄猄蚁食性杂，可捕食柑橘灰象甲、柑橘潜叶甲等多种害虫，并能驱赶天牛和蝽象等，
防止它们在柑橘上产卵，是柑橘园中害虫最大的天敌。黄猄蚁的繁殖盛期及活跃期与柑橘园中
害虫发生期基本吻合，果农利用黄猄蚁进行害虫防治，并辅之以人工捕捉害虫，基本上可在不
使用化学农药的情况下，将害虫控制在较低水平。下列有关叙述错误的是（ ）
A．柑橘园中的全部柑橘、柑橘害虫和黄猄蚁不能构成柑橘园生物群落
B．利用样方法调查柑橘害虫虫卵的密度，有利于监测和预报虫害的发生
C．柑橘潜叶甲以柑橘为食时，通常可获得柑橘同化量的10%~20%
D．利用黄猄蚁可防治柑橘害虫，这属于生物防治
名校预测
预测1
【答案】B
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学科网（北京）股份有限公司【分析】蚜虫活动能力极弱，调查果园中蚜虫的种群密度可采用样方法；图中表示不同种植模
式下苹果黄蚜种群数量的变化。
【详解】A、查果园中蚜虫的种群密度可采用样方法，果园中可采用五点取样的方式取样，A
正确；
B、由图可知，8月16日-10月18日期间不同种植模式下苹果黄蚜种群数量相似，推测此时苹
果黄蚜种群数量主要受温度等非密度制约因素的影响，B错误；
C、由图可知，自然生草模式苹果园 7 月 5 日黄蚜种群数量即达到较大数量，此时间作模式黄
蚜种群数量还较小，C正确；
D、间作模式黄蚜种群数量爆发时间晚，虫害持续时间短，可推测间作模式更利于苹果黄蚜天
敌种群数量的增加，D正确。
故选B。
预测2
【答案】A
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其
他物种的关系等，称为这个物种的生态位；研究某动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食
物、天敌以及与其他物种的关系等；研究某植物的生态位，通常要研究它在研究区域内出现的
频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、不同动物的粪便具有不同的特征，通过分析采集的粪便来自哪些动物，可以推测
动物的丰富度，A正确；
B、采用红外触发相机拍摄技术可调查保护区内大型野生哺乳动物的种群密度及丰富度，动物
的生态位不仅包括其栖息地，还包括食物、天敌以及与其他物种的关系等，仅通过红外相机拍
摄获取信息不完善，无法调查其生态位，B错误；
C、调查植物的丰富度时，应不断扩大样方面积，直至统计到的植物种数不变时，此时的数目
为保护区内植物的丰富度，C错误；
D、调查土壤中小动物类群丰富度不采用样方法是因为土壤动物有较强的活动能力且身体微小，
一般采用取样器取样的方法进行采集、调查，D错误。
故选A。
预测3
【答案】C
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学科网（北京）股份有限公司【分析】据图分析，曲线①表明该种群个体数量突然过度增加，导致环境中生物容纳量（K 值）
下降；曲线②表明该种群数量增加并且达到新的平衡，且K值增加，可能是由于外界变化，如
增加营养、空间等，环境条件更加优良；曲线③表明因为外界破坏超过生态系统的自我调节能
力，生态系统崩溃，表明生态系统的抵抗力稳定性有一定限度；曲线④表明，K/2时种群增长
速率最大，有利于捕鱼。
【详解】A、①中种群数量达到K1后，达到了该环境条件下所能维持的种群最大数量，种内竞
争强度大于之前，A正确；
B、曲线②表明该种群数量增加并且达到新的平衡，且 K 值增加，可能是由于外界变化，如食
物、空间更充裕或天敌数量降低，B正确；
C、曲线③表明因为外界破坏超过生态系统的自我调节能力，生态系统崩溃，种间竞争加剧导
致③中种群数量从K到全部消失，C错误；
D、图示 d＞K/2，海洋养殖时捕捞某种鱼类可以在④中 d 时开始，捕捞后种群数量控制在 K/2，
此时种群的增长速率最大，可持续获得最大生产效益，D正确。
故选C。
名师押题
押题1
【答案】D
【分析】据图分析，种群数量小于100时，种群增长量小于0，种群数量减少；种群数量为100-600，
种群增长量大于0，种群数量增加；种群数量大于600时，种群增长量小于0，种群数量减少。
【详解】A、曲线表示种群瞬时增长量随种群数量的变化，当种群数量大于600时，种群数量
下降，所以600为种群数量的最大值，即K值，当种群数量小于100时种群的瞬时增长量小于
0，所以100是种群数量的最小值，即N值，A错误；
B、由图可知，当种群数量为300个时，种群增长量最大，但此时种群的增长率不一定最大，B
错误；
C、当种群数量大于K值600时，种群瞬时增长量小于0，种群数量下降，当种群数量小于N
值100时，种群瞬时增长量小于0，种群数量下降，故种群数量小于K值时种群数量不一定上
升，C错误；
D、当种群数量为 50 时，数量小于 100，种群数量下降，最终数量为 0，当种群数量为 700 时，
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学科网（北京）股份有限公司种群数量下降到600，维持稳定，D正确。
故选D。
押题2
【答案】D
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，
以及与其他物种的关系等。
【详解】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的
情况，以及与其他物种的关系等，任何两个物种的生态位都不会完全重叠，A错误；
B、密度制约因素包括食物、天敌等，甲乙之间是竞争关系，与密度相关，故甲种群对乙种群
数量的影响属于密度制约因素，B错误；
C、当 M=N时，甲、乙达成竞争平衡，代表( 收获时甲种子数 / 收获时乙种子数）=（甲播种的
种子数 /乙播种的种子数），可理解为两种生物收获与播种比相等，而收获的甲种子数未必等
于乙种子数，C错误；
D、M=N时，甲、乙达成竞争平衡，M＞N时，竞争中甲取胜于乙，位于虚线上方，D正确。
故选D。
押题3
【答案】C
【分析】在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落。
【详解】A、柑橘园中除了柑橘、柑橘害虫和黄猄蚁外还有其他生物，柑橘园生物群落应当包
含所有生物，A正确；
B、活动范围小，活动能力弱的害虫虫卵可以用样方法调查种群密度，有利于监测和预报虫害
的发生，B正确；
C、10%~20%是指营养级之间的能量传递效率，第一营养级和第二营养级除了柑橘和柑橘潜叶甲
还有其他生物，C错误；
D、利用黄猄蚁可防治柑橘害虫，这属于生物防治，D正确。
故选C。
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学科网（北京）股份有限公司生态系统与环境保护
考点 高考真题
2023·广东·T13 2023·海南·T19 2021·北京·T17 2021·广
1.生态系统的组成成分及
东·T2
关系
2023·全国乙·T31 2023·全国甲·T5 2023·全国甲·T31
2.食物链和食物网
2023·天津·T13 2023·湖北·T19
2023·新课标·T33 2023·全国甲·T5 2022·北京·T19
3.能量流动的过程及特点
2022·河北·T18
4.能量流动的相关计算 2023·山东·T13 2022·湖北·T20 2021·山东·T24
2023·广东·T13 2023·天津·T13 2022·河北·T18 2022·辽
5.碳循环过程分析
宁·T23
2023·湖南·T4 2023·北京·T18 2022·湖南·T8 2021·海
6.信息传递的类型、作用
南·T24
2023·海南·T19 2022·江苏·T10 2022·天津·T4 2022·辽
7.生态平衡与生态系统的
宁·T11
稳定性
2022·江苏·T17 2022·河北·T12
2023·海南·T19 2023·江苏·T4 2023·湖北·T19 2023· 广
东·T21
8.生物多样性及其保护
2022·河北·T22 2022·广东·T1 2022·湖北·T2 2022·辽
宁·T13 2022·海南·T19 2022·北京·T15
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学科网（北京）股份有限公司该部分内容的命题多以选择题或非选择题呈现。试题情境主要选自当前生态学的相关科研
文献，试题情境中通常含有模型或数据表格，要求学生在图文信息提取加工的基础上，结合教
材原型知识进行作答，通常是考查学生已学知识在新情境中的迁移应用，考查学生解决实际问
题的能力。核心素养的考查主要是生命观念和科学思维的考查，引导学生用系统观、整体观认
识生态系统。
考点一、生态系统的组成及结构（必记 3 大点）
1.生态系统＝生物群落＋非生物环境。地球上最大的生态系统是生物圈。
2.生态系统的结构
①组成成分：非生物的物质和能量、生产者(自养生物，是生态系统的基石)、消费者(能够加
快生态系统的物质循环)和分解者(物质循环的关键环节)。
②营养结构——食物链和食物网，是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。食物链的第一营
养级生物一定是生产者，食物链的营养级一般不超过五个。
3.生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”
①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，
属于消费者)。
②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣
螂等以动植物遗体或排遗物为食的腐生动物属于分解者)。
③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于
生产者，寄生细菌属于消费者)。
④生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
⑤营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。
考点二、生态系统的能量流动（必记 4 大点）
1.能量的输入、传递和散失
①能量的输入：通过生产者的光合作用固定太阳能(主要途径)。
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学科网（北京）股份有限公司②能量传递：通过食物链和食物网传递。
③能量散失：以热能形式散失。
④具体过程：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能(通过呼吸作用散失)。
2.能量流动的特点：单向流动，逐级递减。能量在相邻两个营养及间的传递效率为 10%～20%。
能量传递效率＝某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3.研究能量流动的意义
①帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
②帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
③帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部
分。
考点三、碳循环（必记 4 大点）
1.存在形式Error!
2.大气中的碳主要通过植物的光合作用进入生物群落，其次通过化能合成作用进入生物群落。
3.生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧等方式返回到
大气中。
4.“三看法”快速确认碳循环的各环节
考点四、生态系统的信息传递（必记 4 大点）
1.信息的种类：物理信息——声、光、温度、磁场等；化学信息——性外激素、生物碱等；行
为信息——动物的特殊行为，主要指各种动作。
2.信息传递的方向：大多是双向的，也可以是单向的。
3.实例：海豚的回声定位、某些种子需要光信息刺激才能萌发、一些植物的开花需要长日照、
少数植物被害虫危害时会释放一种信息素以吸引害虫的天敌来捕食害虫。
4.信息传递在生态系统中的作用
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学科网（北京）股份有限公司考点五、生态系统的稳定性（必记 3 大点）
1.两个方面
①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
②恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
2.原因：生态系统具有一定的自我调节能力。生态系统具备自我调节能力的基础是负反馈调节。
3.关系：一般来说，生态系统中的组分越少、食物网越简单，其自我调节能力就越弱，抵抗力
稳定性就越低。
考点六、生物多样性与环境保护（必记 3 大点）
1.全球性生态环境问题
全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。
2.生物多样性的价值
直接价值——药用、科研、美学价值等；间接价值——调节生态系统的功能以及促进生态系统
中基因流动和协同进化等方面；潜在价值——目前人类尚不太清楚的价值。
3.生物多样性的保护措施：就地保护(如建立自然保护区)、易地保护等。
4.保护生物多样性，并不反对对野生动植物资源的合理开发和利用。
典例1（2023·河北·高考真题）气候变暖使某地的欧洲白头翁提早开花，而为其传粉的蜜蜂
并未提前孵化，且成年蜜蜂也未开始采蜜，造成该植物主要传粉途径受阻。幼年蜜蜂的采蜜技
巧须向成年蜜蜂学习。下列叙述错误的是（ ）
A．幼年蜜蜂学习采蜜技巧依赖生态系统中的信息传递
B．该地欧洲白头翁的提早开花促使其种群数量增加
C．蜜蜂采食花蜜过程中发生了生态系统的能量流动
D．调查欧洲白头翁的种群数量可采用样方法
【答案】B
【分析】1、生态系统的信息传递种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、
磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活
动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
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学科网（北京）股份有限公司2、信息传递在生态系统中的作用：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间
关系，进而维持生态系统的稳定。
【详解】A、幼年蜜蜂需要观察成年蜜蜂采蜜的动作来学习采蜜技巧，该过程需要依赖生态
系统中的信息传递，A正确；
B、气候变暖使某地的欧洲白头翁提早开花，而为其传粉的蜜蜂并未提前孵化，且成年蜜蜂
也未开始采蜜，造成该植物主要传粉途径受阻，使其繁殖受到影响。因此该地欧洲白头翁的
提早开花会减少其种群数量，B错误；
C、蜜蜂采食花蜜过程中能量从花蜜进入蜜蜂，因此发生了生态系统的能量流动，C正确；
D、欧洲白头翁为植物，可用样方法调查其种群密度，D正确。
典例2（2023·河北·高考真题）天鹅洲长江故道现为长江江豚自然保护区，是可人为调控的
半封闭水域，丰水期能通过闸口将长江干流江水引入。2017年，评估认为该水域最多可保障89
头长江江豚健康、稳定地生存。当年该水域开始禁渔。2019-2021年该生态系统的食物网及各
类型鱼类的生物量调查结果如图、表所示。2021年该水域长江江豚种群数量为101头，但其
平均体重明显低于正常水平。
生物量（kg·hm-2）
调查时间
小型鱼类 大中型鱼类
2019年 30.4 30.8
2020 年 22.8 47.9
30
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学科网（北京）股份有限公司2021年 5.8 547.6
回答下列问题：
(1)该群落中分层分布的各种水生生物形成一定的 结构。鲢、鳙等大中型鱼类与短颌鲚等小
型鱼类利用相同的食物资源，存在 重叠，表现为 关系。蒙古鲌等大中型鱼类通过 使
小型鱼类生物量降低，导致长江江豚食物资源减少。
(2)在此生态系统中，长江江豚占据 个营养级，其能量根本上来自于该食物网中的 。
(3)为实现对长江江豚的良好保护，可采取以下措施：其一，据表分析，从该水域适度去除 ，
使能量更多流向长江江豚；其二，在丰水期打开闸口，使长江江豚饵料鱼类从干流 天鹅洲
长江故道，增加长江江豚食物资源。以上措施可提高该水域对长江江豚的 。
【答案】(1) 垂直 生态位 种间竞争 捕食
(2)3/三 浮游植物（或“浮游植物固定的太阳能”）
(3)大中型鱼类（或“鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类”） 迁入 环境容纳量（或“K
值”）
【分析】食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，所以食物链中不应该出现分
解者和非生物部分。食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→次级消费者…注意起始点
是生产者。
【详解】（1）群落的分层即为群落的垂直结构。分析食物网可以发现，在该水生生物群落
中，鲢、鳙等大中型鱼类与小型鱼类具有相似的地位或作用，彼此存在共同的资源利用，即
存在生态位重叠，表现为种间竞争关系。结合食物网和数据表提供的信息可以发现，蒙古鲌
等大中型鱼类和长江江豚均通过捕食短颌鲚等小型鱼类获得能量，蒙古鲌等大中型鱼类增多
使小型鱼类生物量明显降低，导致长江江豚食物资源减少。
（2）由食物网可知，长江江豚占据了第三、第四、第五等三个营养级。在该食物网中，所
有能量均根本上来自于浮游植物，也可描述为“浮游植物固定的太阳能”。
（3）结合生物量数据表和食物网可知，与长江江豚的饵料鱼类短颌鲚等存在种间竞争关系
的鲢、鳙等大中型鱼类，以及通过捕食、限制短颌鲚等长江江豚饵料鱼类生物量的蒙古鲌等
大中型鱼类在2021年生物量急剧增长，这是长江江豚的饵料鱼类生物量显著降低的直接原
因，需适度去除鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类以提高长江江豚的食物资源供给。采取“在丰
水期打开闸口”这一措施的目标是使该水域长江江豚食物资源饵料鱼类种群数量增加，与种
群数量特征的“迁入率”直接相关。迁入率的提高是通过物种向该空间内的“迁入”实现。
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学科网（北京）股份有限公司“迁入”为生态学专业术语。题干信息显示：2017年对该生态系统环境容纳量的科学评估值
是89头，2021年调查到的101头长江江豚平均体重明显低于正常水平，说明种群数量已经
超过K值。若使101头长江江豚（甚至更多的新增个体）能够健康生长，需通过改善长江江
豚的资源水平，使其食物资源更加丰富，提高该水域对长江江豚的“环境容纳量”。
典例3（2023·辽宁·高考真题）迁徙鸟类与地球上不同生态系统、当地生物多样性和人类文
化的时空关联，诠释了“地球生命共同体”的理念。辽东半岛滨海湿地资源丰富，是东亚—澳
大利西亚水鸟迁徙通道中鸟类的重要停歇、觅食地，对保护生物多样性具有全球性的重要意义。
回答下列问题：
(1)迁徙鸟类对迁徙途中停歇、觅食地生态系统的结构和功能产生影响，生态系统的基本功能
是 、 和 。
(2)每年春季，数量巨大的迁徙水鸟在辽宁滨海湿地停歇、觅食，形成“鸟浪”奇观。此时，
该地生物群落体现出明显的 变化。决定该地生物群落性质最重要的因素是 。
(3)该地区迁徙水鸟还停歇、觅食于由自然滩涂改造形成的水田和养殖塘等人工环境，这说明
保护迁徙的候鸟，并不意味禁止 自然滩涂，适度的人类生产活动会 （填“提高”或
“降低”）湿地生态系统的多样性。
(4)在鸟类迁徙通道的觅食地，影响各种鸟类种群数量变化的关键生物因素是湿地中的 。
(5)为稳定发挥辽宁滨海湿地在鸟类迁徙过程中重要节点的作用，应采取 （答出两点即可）
等措施，对该区域湿地进行全面的保护。
【答案】(1) 能量流动 物质循环 信息传递
(2) 季节性 物种组成
(3) 开发和利用 提高
(4)食物
(5)建立自然保护区；对改造的自然滩涂给予相应物质和能量的投入等
【分析】1、生态系统是一个生物群落与其环境中非生物组成部分相互作用形成的一个系统。
2、影响种群数量的因素包括生物因素和非生物因素，非生物因素如阳光、温度、水等，生
物因素如食物、天敌等。
【详解】（1）生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递三大基本功能。
（2）只有春才有“鸟浪”奇观，这体现了群落的季节性特点。决定生物群落性质最重要的
因素是群落的物种组成，物种组成是区别不同群落的最主要因素。
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学科网（北京）股份有限公司（3）由自然滩涂改造形成的水田和养殖塘等人工环境成为了鸟类迁徙通道的觅食地，说明
自然资源并非是狭隘的禁止开发利用，适度的人类生产活动会提高湿地生态系统的多样性。
（4）鸟类在迁徙地觅食，因此决定各种鸟类种群数量变化的关键生物因素是湿地中的食物。
（5）对辽宁滨海湿地应建立自然保护区，同时对改造的自然滩涂要给予相应的物质、能量
的投入，保证生态系统结构和功能的协调，对该区域湿地进行全面的保护。
预测 1（2024·河南驻马店·二模）《长江十年禁渔》自 2020 年 1 月 1 日执行，为期 10 年，
常年禁止长江天然渔业资源的生产性捕捞，是长江大保护行动中的重要组成部分。长江江豚是
长江现存的唯一鲸豚类动物、国家一级重点保护野生动物，也是检验长江大保护成效和长江生
态系统状况的重要指示物种。近些年来通过普查得到的长江江豚的数量信息如表所示，回答下
列问题：
普查年份 2006 2012 2017 2022
数量/头 1800 1045 1012 1249
(1)长江江豚和东南亚江豚同属于“窄脊江豚”，两者生活环境和习性、形态非常相似，但长
江江豚被认定为独立物种的原因是 。
(2)长江江豚在探测环境时发出的高频、低频两种声音信号属于 信息，这种信息传递具
有 功能。
(3)长江江豚的食物包括鳗鱼、鲈鱼等鱼类和虾等，位于食物链的顶端，从能量流动的角度分
析，长江江豚数量较少的原因是 。
(4)过去几十年“电毒炸”“绝户网”等非法捕捞方式造成长江鱼类资源枯竭。长江江豚生活
于靠近海岸线的浅水区，喜欢在自然的浅滩、沙洲捕食和哺育幼仔。十年禁渔计划实施后长江
生态正在逐步恢复，鱼类资源有所回升，该措施能提高长江江豚环境容纳量的原因是 ，
这属于保护生物多样性的 措施；如果计划顺利实施，预测长江江豚数量在未来10年的
变化趋势是呈 （填“J”或“S”）形增长，
预测2（2024·山东泰安·二模）2023年世界湿地日的主题为“湿地修复”。修复湿地不仅保
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学科网（北京）股份有限公司护生态环境，也能够改善民生、助力减贫，对人类生存和发展至关重要。
(1)某研究小组借助空中拍照技术调查某湿地地面活动的某种动物种群的数量，主要操作流程
是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。与标记重捕法相比，上述调查方法的优
势有 （答出2点即可）。已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为
n，则该区域的种群数量可表示为 。
(2)互花米草是外来入侵植物，严重威胁滨海湿地生态系统。“生物替代”是根据群落演替的
规律，由本地物种取代外来入侵植物的一种生态防治技术。有人认为，不能用芦苇通过生物替
代的方法来治理互花米草。结合下图信息分析，能支持该观点的证据是 。在滨海湿地修复
过程中通常选择净化能力强的多种水生植物，使它们形成互利共存关系，这体现了生态工程的
原理。
(3)研究发现，在逆境胁迫下植物会产生大量活性氧导致细胞内的膜结构损伤，超氧化物歧化
酶（SOD）等活性氧清除剂能够维持体内活性氧的平衡。为探究互花米草适应滨海湿地的原因，
研究人员对生活在不同盐浓度下互花米草叶片和根中的SOD活性进行了检测，结果如图。据图
分析，叶片与根部SOD活性随盐浓度的变化不同，根部SOD活性变化是 ，试分析互花米草
适应滨海湿地环境的可能机制是 。
(4)研究人员利用生态浮床技术（浮于水面上种植植物的床体，植物根系能吸收水体中的污染
物质），对某滨海湿地进行了镉、汞污染有效治理。有人提议，浮床中的水生植物可以用于制
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学科网（北京）股份有限公司作家畜饲料，以提高该系统的经济效益，请结合所学知识分析，该提议 （填“可行”或“不
可行”），理由是 。
预测3（2024·山东日照·二模）玉米蚜虫是玉米害虫之一。玉米、蚜虫与不同寄生蜂之间存
在如下食物链：玉米→蚜虫→初级寄生蜂→重寄生蜂。
(1)在上述食物链中，若玉米蚜虫摄入的能量为a，排出的粪便量为b，呼吸量为c，则重寄生
蜂同化的能量最多为 。
(2)为构建玉米田中蚜虫与不同寄生蜂之间具体的营养结构模型，研究人员从僵蚜（初级寄生
蜂将卵产于蚜虫体内，取食蚜虫组织导致蚜虫死亡，形成僵蚜）中提取 DNA 样本，进行 PCR，
并通过电泳检测扩增产物，实验结果如下图。
据图可知，农田中玉米、蚜虫和各类寄生蜂之间具体的营养关系为 。（用文字、字母
和箭头表示）。
(3)为了更好的防治蚜虫，研究人员进行了玉米单作和玉米—大蒜间作的对照实验，实验结果
如图。
①与玉米单作相比，玉米—大蒜间作发生蚜虫灾害的可能性更小，结合表中数据，分析其原因
是 。大蒜气味对重寄生蜂有驱离作用，这说明生态系统的信息传递能够 维持
生态系统的稳定。
②从群落空间结构分析，与玉米单作相比，玉米—大蒜间作的优点是 。
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学科网（北京）股份有限公司押题1 回答下列关于生态环境治理及生态工程方面的问题：
资料一：上个世纪80年代，很多河流会受到生活污水和工业废水的污染，图甲是沿江湿地公
园的部分示意图。
资料二：为了减少农业生产中的环境污染，增加农民收入，某地农村因地制宜，开创了以“稻
田养龙虾、鱼”为主体的生态农业，其运作模式如图乙所示。
(1)图甲所标出名称的生物中，属于生态系统“基石”的是 。从底栖动物的能量获取
来源分析，底栖动物在该生态系统中的成分主要是 。
(2)图甲所示的生态系统中，既有生活污水污染也有工业废水污染，请分析生活污水和工业废
水分别是如何消除的，生活污水： ；工业废水： 。即便是河水在夏季多雨季
节，生态浮床仍能发挥作用，原因是 。
(3)图乙所示的生态工程中，关键之处是将蔬菜的“弃叶”和“杂草”再利用，这遵循了生态
工程的 原理，通过该生态工程有7种商品流向市场，大大提高了生态系统的 。
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学科网（北京）股份有限公司从生态系统平衡的角度分析，每年应对该生态系统投入物质和能量，如果你是经营者，应如何
进行投入？ （答出2条即可）。
押题2 生境是指物种或物种群体赖以生存的生态环境，生境多样性是生物多样性的基础。生
境破碎化又称栖息地碎片化，是指原来连续成片的生境，由于人类建设活动的破坏和干扰，被
分割、破碎，形成分散、孤立的岛状生境或生境碎片的现象。
(1)下图表示互花米草生境中的食物关系。
①上图包含的生态系统成分有 种， 是该生态系统的初级生产量。
②若斑嘴鸭摄食泥鳅和红螯螯虾的比例为1：2，则斑嘴鸭每增加20kJ 的同化量，按10%的能
量传递效率计算， 通过食物网需要消耗生产者的同化量 （填“等于”、“大于”或
“小于”）2000kJ。
(2)科学家在不同生境与养殖模式下统计红螯螯虾与当地的中华绒鳌蟹存活率，结果如下表。
红螯螯虾存活率（%） 中华绒螯蟹存活率（%）
生境类型
单养 混养 单养 混养
洞穴型 63.8 76.7 47.3 14.0
角落型 48.7 23.0 35.7 40.0
空旷型 18.3 34.3 20.3 6.7
①生境破碎化 （填“会”或“不会”）改变群落演替的速度和方向。
②由上表得出，在混养时中华绒鳌蟹更适合在 的生境下养殖。
(3)沉水植物具有重要的生态价值。为探究红螯螯虾对沉水植物可能造成的影响，研究人员以
三种沉水植物为供试材料，检测不同体长红螯螯虾对其取食的情况，结果如下图。
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学科网（北京）股份有限公司①此研究的可变因素是 ，通过计算比较各组 ，可得出95mm体长红螯螯虾对
三种沉水植物的具体影响是 。
②根据上述的研究，请简述应如何看待红螯螯虾的引进。 。
押题3 为落实“一泓清水入黄河”的决策，太原市通过控污、增绿等多项举措，将汾河湿地
景区打造成市区的“绿色生态长廊”，不仅吸引了广大市民前来休闲娱乐，而且对防洪排涝、
净化空气等起到重要作用。请回答下列问题：
(1)景区步道两侧绿地郁郁葱葱，沿河芦苇随风摇曳，湖心浮萍身姿绰约，体现出群落空间结
构中的 。“绿色生态长廊”体现了生物多样性的 价值。
(2)汾河湿地水质监测是景区工作重心之一。经调查发现汾河沿岸某养猪场违规排放污水（含
大量有机物），造成水体轻度污染。监测部门对沿岸四个不同位点进行水样采集并检测，相关
检测指标及结果如下图所示（其中甲地位于排污口上游，其余样品均在下游的不同位点采集）。
据图分析，采样点距离排污口由近及远的顺序为 ，样品2中溶解氧浓度明显下降
的原因可能是 。
(3)为防止水体因NH +浓度升高而引起水体富营养化，某研究小组提出在汾河湿地景区混种芦
4
苇和香蒲的预案。请设计实验证明混种芦苇和香蒲比单种对NH +的吸收具有更好的效果，简要
4
写出实验思路 。
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学科网（北京）股份有限公司名校预测
预测1
【答案】(1)长江江豚与东南亚江豚存在生殖隔离（或长江江豚与东南亚江豚不能交配或交配
以后不能产生可育后代）
(2) 物理 维持个体生命活动正常进行
(3)能量流动逐级递减，传递至最高营养级的能量很少，不能维持较多的个体生存
(4) 增加食物来源、改善栖息环境 就地保护 S
【分析】保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施。
主要有：就地保护，即建立自然保护区；易地保护，如建立遗传咨源种质库、植物基因库，以
及野生动物园和植物园及水族馆等，制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行
打击和控制。
据表可知，2006年至2017年长江江豚的数量大幅度下降，可能是由于鱼类资源枯竭，导致江
豚食物来源不足，2017至2022年其数量增大，可能是由于禁渔后环境资源充足。
【详解】（1）鉴定两种生物是否为同一物种的依据是二者是否存在生殖隔离，即交配后能否
产生可育后代。长江江豚被认定为独立物种的原因是长江江豚与东南亚江豚存在生殖隔离。
（2）长江江豚在探测环境时发出的声音信号属于物理信息，其功能是维持长江江豚生命活动
的正常进行。
（3）生态系统中的能量流动是逐级递减的，传递至最高营养级的能量很少，长江江豚位于食
物链的顶端，因此较少的能量不能维持长江江豚较多的个体生存，所以其数量很少。
（4）由题干信息可知，食物短缺和栖息地被破坏是长江江豚数量下降的重要原因，因此十年
禁渔计划实施对于保护长江江豚的意义是增加食物来源、改善栖息环境，提高K值；这属于保
护生物多样性的就地保护措施；由表格信息可知，自2020年禁渔计划实施后，2022年长江江
豚的数量开始有所增加，如果计划顺利实施，预测长江江豚数量在未来 10 年的变化趋势是呈
“S”形增长。
预测2
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学科网（北京）股份有限公司【答案】(1) 对野生动物的不良影响小、调查周期短，操作简便 (S×n)/m
(2) 在接近海洋区域，互花米草分布广泛，而几乎没有芦苇生长，且芦苇的耐盐度低于互
花米草 自生
(3) 先升高后下降 产生较多的SOD，及时清除细胞内产生过多活性氧
(4) 不可行 重金属难以被机体代谢出去，会沿食物链富集，对家畜和人的健康产生
危害
【分析】标记重捕法：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来
的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估
算种群密度。
【详解】（1）某研究小组借助空中拍照技术调查某湿地地面活动的某种动物的种群数量，主
要操作流程是选取样方、空中拍照识别照片中该种动物并计数。标记重捕法需要捕捉动物并进
行标记，并且还需要重捕，所以与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有对野生动物的不良
影响小；调查周期短，操作简便。已知调查区域总面积为 S，样方面积为 m，样方内平均个体
数为n，则种群密度为n/m，该区域的种群数量可表示为S×n/m。
（2） 由图片信息可知，靠近海洋的区域有互花米草分布，而没有芦苇，推测芦苇的耐盐度低
于互花米草，不能用芦苇通过生物替代的方法来治理互花米草。“在滨海湿地修复过程中，选
择净化能力强的多种水生植物，使它们形成互利共存关系”生物之间通过各种相互作用(特别
是种间关系)进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体，体现体现的生态学
原理是自生。
（3）根据图中折线可知，随着盐浓度增加根部的 SOD 酶活性先升高后下降。由题干“在逆境
胁迫下，植物会产生大量活性氧导致细胞内的膜结构损伤，SOD作为活性氧清除剂能够维持体
内活性氧的平衡”，结合折线图，推测互花米草适应滨海湿地环境的可能是因为产生较多的SOD，
及时清除细胞内产生过多活性氧。
（4） 由于生态浮床中的水生植物根系吸收水体中镉，重金属难以被机体代谢出去，会沿食物
链富集，对家畜和人的健康产生危害，所以不能作为家畜饲料。
预测3
【答案】(1)0.04（a-b）
(2)
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学科网（北京）股份有限公司(3) 与玉米单作相比，间作时重寄生蜂数量较少，初级寄生蜂的数目较多，能杀死更多蚜
虫 调节种间关系 提高了群落利用阳光等环境资源的能力
【分析】生态系统能量的最终来源为太阳光能，流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
总量。每一营养级中能量的去向为：呼吸作用散失，被下一营养级同化，被分解者分解。能量
单向流动且逐级递减。
【详解】（1）在上述食物链中，若玉米蚜虫摄入的能量为 a，排出的粪便量为 b，呼吸量为
c，则玉米蚜虫的同化量=摄入量-粪便量=a-b，由于两个营养级之间的传递效率为10-20%，则
重寄生蜂同化的能量最多为0.2×0.2×（a-b）=0.04（a-b）。
（2）从电泳图可知，僵蚜1是蚜虫B，僵蚜2是蚜虫C，而僵蚜1中检测出初级寄生蜂F，说
明初级寄生蜂F寄生在蚜虫B中，则能量从蚜虫B流向初级寄生蜂F，同理可知，蚜虫C的能
量流向了初级寄生蜂 F 和 G。最后一个电泳中，僵蚜 1 中存在重寄生蜂 I 和 K，则证明初级寄
生蜂F的能量流向了重寄生蜂I和K，而僵蚜2中存在重寄生蜂I的DNA，则证明初级寄生蜂F
和G的能量流向了重寄生蜂I，那么营养结构图如下图所示：
（3）①与玉米单作相比，玉米—大蒜间作发生蚜虫灾害的可能性更小，结合表中数据，分析
其原因是与玉米单作相比，间作时重寄生蜂数量较少，初级寄生蜂的数目较多，能杀死更多蚜
虫；大蒜气味对重寄生蜂有驱离作用，上述过程发生在不同生物之间，说明生态系统的信息传
递能够调节种间关系，维持生态系统的稳定。
②从群落空间结构分析，与玉米单作相比，玉米—大蒜间作的优点是提高了群落利用阳光等环
境资源的能力。
名师押题
押题1
【答案】 (1) 浮游植物、挺水植物 分解者
(2) 底栖动物利用有机废物 挺水植物根系吸收营养 生态浮床能够为水体提供
一个稳定的生态系统，促进水体生态系统的恢复和发展
(3) 循环 经济效益 施加氮肥；增施腐熟的有机肥
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学科网（北京）股份有限公司【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生
物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（在生态工程中促进系统的物质迁
移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高）、协调
（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）、整体（进行生态工
程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力）等生态学
基本原理。
【详解】（1）生态系统的基石是生产者，能够通过光合作用将无机物转化为有机物，图甲所
标出名称的生物中，属于生态系统“基石”的是浮游植物和挺水植物；据图可知，底栖动物能
够留有有机废物，将其分解为无机物，属于生态系统中的分解者。
（2）生物污水中有较多的有机废物，据图可知，底栖动物能够利用有机废物，故底栖动物可
消除生活污水；挺水植物能够吸附有机物，常用于工业废水的进化；由于生态浮床具有一定的
自我调节能力，能够为水体提供一个稳定的生态系统，促进水体生态系统的恢复和发展，故而
即便是河水在夏季多雨季节，生态浮床仍能发挥作用。
（3）图乙所示的生态工程中，关键之处是将蔬菜的“弃叶”和“杂草”再利用，实现了无废
弃化，这遵循了生态工程的循环原理；通过该生态工程有7种商品流向市场，大大提高了生态
系统的经济效益；由于N元素可参与蛋白质、核酸等物质的构成，而随着农产品的输出会带大
量N元素，故从生态系统平衡的角度分析，应施加氮肥，且为保证植物的生长，还应增施腐熟
的有机肥。
押题2
【答案】(1) 4 互花米草、盐蒿和微体藻类同化的能量 小于
(2) 会 角落型
(3) 沉水植物的种类和不同体长红螯螯虾 （试验结束生物量-试验初始生物量）/试验初
始生物量 红螯螯虾的存在不利于沉水植物的生长,其中对轮叶黑藻影响最为显著。
可以引进，但需加强管理，防止逃逸，避免造成生物入侵。
【分析】生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网两部分。生态系统的成分包括
非生物的物质和能量，生产者，消费者和分解者。食物链和食物网是生态系统的营养结构。
【详解】（1）①生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，上图
中互花米草、盐蒿、微体藻类等属于生产者，泥鳅、斑嘴鸭、红鳌螯虾等属于消费者，泥鳅、
红鳌螯虾也能以有机腐殖质为食，也可以是分解者，有机腐殖质属于非生物的物质和能量，因
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学科网（北京）股份有限公司此上图包含的生态系统成分有4种。
初级生产量是指单位时间和单位面积上的绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定
的能量，互花米草、盐蒿和微体藻类同化的能量是该生态系统的初级生产量。
②若斑嘴鸭摄食泥鳅和红螯螯虾的比例为1：2，则斑嘴鸭每增加20kJ的同化量，即营养级之
间的传递效率为 10%，则消耗泥鳅和红螯螯虾的能量分别为 20×1/3÷10%+20×2/3÷
10%=200kJ，再依据能量传递效率为 10%，则通过食物网需要消耗生产者的同化量为 200÷
10%=2000kJ，但由于泥鳅和红螯螯虾还可以从有机腐殖质中获取能量，因此 通过食物网需要
消耗生产者的同化量小于2000kJ。
（2）①生境破碎化指的是自然生态环境由于人为因素而被分割成许多小块的现象，这种现象
会对生物多样性和生态系统功能产生负面影响，同时也会影响群落演替的速度和方向。
②科学家在不同生境与养殖模式下统计克氏原螯虾与中华绒鳌蟹存活率，由表格可以看出，就
是混养的情况下，在角落型的生境下，中华绒鳌蟹的存活率最高，更适合中华绒鳌蟹养殖。
（3）①本实验是探究红螯螯虾对沉水植物可能造成的影响，研究人员以三种沉水植物为供试
材料，检测不同体长红螯螯虾对其取食的情况，本实验的自变量（可变因素）是沉水植物的种
类和不同体长红螯螯虾。通过比较各组（试验结束生物量-试验初始生物量）/试验初始生物量，
说明红螯螯虾的存在不利于沉水植物的生长，图中可以看出，轮叶黑藻的影响最为显著。
②红螯螯虾作为一种外来物种，其引入可能会对当地生态系统产生一定的影响，引进外来物
种时，要注意需加强管理，防止逃逸，避免造成生物入侵。
押题3
【答案】(1) 水平结构 直接和间接
(2)样品 2、样品 1、样品 3 有机物含量高，单位体积细菌数量增加，O2 消耗量增加，且
单位体积藻类数量减少，O2产生量减少
(3)配制含等量NH4+的三组培养液，甲组和乙组分别单独培养相同数量的芦苇和香蒲，丙组混
合培养等量的芦苇和香蒲，一段时间后，比较三组培养液中NH4+的浓度
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵，即生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和
生态系统的多样性，其价值主要体现在三个方面：
直接价值：指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价
值和生产使用价值。
间接价值：一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方
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学科网（北京）股份有限公司气候、吸收污染物，调节碳氧平衡，在调节全球气候变化他的作用，主要指维持生态系统的平
衡的作用等等。
潜在价值：今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值．栽培植物的野生亲缘种究竟能
提供多少对农林业发展有用的遗传材料，是不可估量的。
【详解】（1）景区步道两侧绿地郁郁葱葱，沿河芦苇随风摇曳，湖心浮萍身姿绰约，描述的
是群落中植物在水平方向上的分布，体现了群落空间结构中的水平结构。“绿色生态长廊”不
仅具有观赏价值，而且还能调节气候，因而体现了生物多样性的直接和间接价值。
（2）单位体积细菌的浓度应该表现为离排污口越近，细菌数量越多，越远细菌数目表现越少，
结合图示结果可以看出采样点距离排污口由近及远的顺序为样品 2、样品 1、样品 3，样品 2
距离排污口较近，因此其中的有机物含量高，单位体积细菌数量增加，O2 消耗量增加，且单
位体积藻类数量减少，O2产生量减少，因而该处的溶解氧浓度明显下降。
（3）为防止水体因NH4+浓度升高而引起水体富营养化，某研究小组提出在汾河湿地景区混种
芦苇和香蒲的预案。本实验的目的是实验证明混种芦苇和香蒲比单种对 NH4+的吸收具有更好
的效果，因此本实验的自变量为种植植物的种类，因变量是 NH4+浓度的变化，因此实验设计
为配制含等量 NH4+的三组培养液，甲组和乙组分别单独培养相同数量的芦苇和香蒲，丙组混
合培养等量的芦苇和香蒲，一段时间后，比较三组培养液中 NH4+的浓度，支持该验证结论的
实验结果为丙组实验中的NH4+浓度低于甲组和乙组。
发酵工程与微生物培养
考点 高考真题
2023·山东·T12 2022·江苏·T16 2021·全国乙·T37
1.传统发酵技术及实例
2020·全国Ⅲ·T37
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学科网（北京）股份有限公司2.发酵工程的原理及应用 2023·山东·T20 2022·湖北·T13 2022·山东·T20
3.微生物的基本培养技术 2023·全国乙·T37 2022·天津·T3 2021·天津·T1
2023·山东·T15 2023·广东·T10 2023·北京·T16
4.微生物的选择培养和计数
2022·全国甲·T37 2022·全国乙·T37 2022·广东·T21
该部分内容的命题以选择题为主，属于年年必考的题目。常见试题情境：以实际发酵的过
程为情境考查传统发酵食品制作，以来自生产生活实际、与现实联系密切的实例为情境考查微
生物的培养及应用。
考点一、传统发酵食品的制作（必记 3 大点）
1.果酒制作的三个方面
①菌种来源：酒精发酵的菌种来自附着在果皮上的野生酵母菌。
②发酵原理：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸并进行大量繁殖，在无氧条件下进行无氧呼吸
产生酒精。
③酒精的检测：在酸性条件下，重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。
2.果醋的制作原理：醋酸发酵是需氧发酵，需要不断通入无菌空气。
3.泡菜制作
①菌种来源：制作泡菜的菌种主要来自植物体表面的天然的乳酸菌。
②发酵原理：乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸。
考点二、微生物的利用（必记 4 大点）
1.培养基
①培养基的概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
②培养基的营养成分：培养基可为微生物提供碳源、氮源、无机盐和水等主要营养物质。
2.无菌技术
①措施：无菌技术的主要措施包括消毒和灭菌。
②常用方法：培养基灭菌常采用湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)法，接种环灭菌常采用灼烧灭菌法。
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学科网（北京）股份有限公司3.微生物的纯化与计数
①纯化微生物的方法：常用平板划线法和稀释涂布平板法。
②微生物的计数方法：常用显微镜直接计数法和稀释涂布平板法。
4.微生物的筛选
①尿素分解菌的筛选：以尿素为唯一氮源的选择培养基可以筛选能分解尿素的细菌。
②尿素分解菌的鉴别：在以尿素为唯一氮源的选择培养基中添加酚红指示剂，可以鉴别分解尿
素的细菌。
典例1（2023·河北·高考真题）为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌，下列相关实
验设计错误的是（ ）
A．从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌 B．平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C．对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定 D．检测目的菌株对消化道环境的耐受力
【答案】B
【分析】筛选目的菌株应从富含目的菌的环境中去取样。倒平板后及平板微生物培养时需要
倒置培养，微生物初步筛选后还要进行相关实验以检测目的菌的发酵能力或特性。
【详解】A、筛选目的菌时应从富含目的菌的环境中去取样，酸奶和泡菜中富含乳酸菌，可
以从中采样进行分离纯化，A正确；
B、平板倒置培养是为了防止培养皿皿盖上的水珠落入培养基造成污染，不是创造无氧环境，
B错误；
C、筛选的是能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌，所以，初步筛选后，还需要进一步进
行目的菌胆固醇降解能力的测定，以获得符合要求的乳酸菌，C正确；
D、因筛选出的目的菌是在肠道发挥作用，所以，还需要检测目的菌株对消化道环境的耐受
力，D正确。
典例2（2023·重庆·高考真题）垃圾分类有利于变废为宝，减少环境污染。如图为分类后餐
厨垃圾资源化处理的流程设计。下列叙述错误的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品
B．添加的木屑有利于堆肥体通气，还可作为某些微生物的碳源
C．X中需要添加合适的菌种，才能产生沼气
D．为保证堆肥体中微生物的活性，不宜对堆肥体进行翻动
【答案】D
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是
生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方
向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
【详解】A、压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品，有利于实现物质的循环再生
和能量的多级利用，A正确；
B、添加的木屑有利于堆肥体通气，木屑也可作为某些微生物的碳源，B正确；
C、X中需要添加合适的菌种，通过分解有机物才能产生沼气，C正确；
D、为保证堆肥体中微生物的活性，可以对堆肥体进行翻动，D错误。
典例3（2023·辽宁·高考真题）细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成
的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/m
³）。下列叙述错误的是（ ）
A．采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B．细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
C．同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值
D．稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
【答案】D
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单
细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。计数时，首先将
待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在
（否则一个菌落就不只是代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，
使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数
目，即可计算出样品中的含菌数。
【详解】A、为防止杂菌感染，接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌，对
实验操作者的双手进行消毒，A正确；
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学科网（北京）股份有限公司B、纯化培养时，为防止污染培养基和水分蒸发，培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养，B正
确；
C、微生物计数时在同一稀释度下，应至少需要对3个菌落数目在30～300的平板进行计数，
以确保实验的准确性，C正确；
D、使用稀释涂布平板法对微生物计数，数值往往偏小，原因是两个或多个细胞连在一起时，
在平板上只能观察到一个菌落，D错误。
预测1（2024·山西朔州·三模）泡姜属于四川风味泡菜，有发汗解表、促进血液循环、驱散
寒邪的功效。在腌制泡姜之前，泡菜坛宜用开水烫一遍；腌制过程中，泡菜坛口的水槽中要始
终保持有水状态，否则泡菜坛内可能会长出一层白膜。下列有关叙述错误的是（ ）
A．在腌制泡姜前，用开水烫一遍泡菜坛是为了防止杂菌污染
B．在制作泡姜时，加入适量青花椒等香辛料既能防腐又能调节口味
C．泡姜腌制过程泡菜坛内长出白膜是由于氧气进入导致乳酸菌大量繁殖
D．腌制两天后，泡姜的风味逐渐显现，但不宜食用，因为此时泡姜中亚硝酸盐的含量较高
预测2（2024·广东湛江·二模）蛋白S为菌株C（一种细菌）的分泌产物，可被广泛应用于
医药、食品和化工工业。某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和蛋白S产量的影响，结果
如表所示。下列说法正确的是（ ）
碳源 细胞干重/（g·L-1） 蛋白S产量/（g·L-1）
葡萄糖 3.12 0.15
淀粉 0.01 0
制糖废液 2.30 0.18
A．菌株C的培养基的pH一般要调节至酸性
B．培养基中碳源物质浓度越高，菌株合成蛋白S越多
C．适合菌体生长和生产蛋白S的碳源均为葡萄糖
D．菌株C可能因不能合成淀粉酶而无法利用淀粉
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学科网（北京）股份有限公司预测3（2024·北京西城·一模）科研人员分离并筛选发酵能力强的酿酒酵母，以提高葡萄酒
产量及品质。以下说法错误的是（ ）
A．可从新鲜葡萄表面获得天然酵母 B．可通过稀释涂布平板法纯化菌株
C．根据菌落的形态等特征初步筛选酵母 D．有氧条件下检测菌株产气速率鉴定其发酵能力
押题1味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而制成的食品调味品。图示
为利用发酵工程生产味精的流程。下列叙述错误的是（ ）
A．小麦预处理后的淀粉水解糖装入发酵罐前不需要灭菌
B．对谷氨酸棒状杆菌培养时除必需的营养物质外还需要提供O
2
C．应在中性和弱碱性条件下生产谷氨酸
D．采用提取、分离和纯化的措施从发酵罐中获得产品
押题2我国科技工作者发明“二步发酵法”生产维生素C的工艺是世界首创。第一步发酵用醋
酸杆菌合成分泌维生素C前体，第二步发酵用氧化葡萄糖酸杆菌（“小菌”）和假单胞杆菌
（“大菌”）混合菌种作为伴生菌，能促进产酸菌生长和产酸。如图为二步发酵法的生产流程。
下列说法正确的是（ ）
A．可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌
B．单独筛选高效的产酸菌和伴生菌即可用于混菌发酵
C．伴生菌与产酸菌二者互利共生，不存在种间竞争
D．生产过程采用混菌发酵法不需要严格的无菌操作
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学科网（北京）股份有限公司押题3我国卫生部门规定饮用水标准，1ml自来水检出的菌落总数不可以超过100个，不得检
出总大肠菌群。为检验某品牌冰激凌中大肠杆菌含量是否超标，研究小组利用配制的伊红-亚
甲基蓝琼脂培养基进行检测。下列有关叙述正确的是（ ）
A．检测中用到的接种方法为平板划线法
B．检测中冰激凌原液应进行适当的梯度稀释
C．检测中应设一个不接种的平板作为阴性对照和一个接种大肠杆菌的平板作为阳性对照
D．检测的培养基为固体培养基，大肠杆菌在该培养基上会形成红色且有金属光泽的菌落
名校预测
预测1
【答案】C
【分析】1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳
酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸；
2、泡菜的制作流程是：选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵；
3、泡菜发酵过程中，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制十天后，亚硝酸盐的含量开始下降。
【详解】A、在腌制泡姜之前，泡菜坛宜用开水烫一遍，其目的是防止杂菌污染，A正确；
B、在制作泡姜时，加入适量的高度白酒、蒜瓣、红尖椒、青花椒等香辛料不仅可以抑制微生
物的生长，还能调节泡姜的风味，B正确；
C、在泡姜腌制过程中，泡菜坛口的水槽中要始终保持有水状态，如果不能确保良好的密封性，
泡菜坛内会长出一层白膜，这是因为制作泡菜需要厌氧环境，如果泡菜坛密封不严导致有氧气
进入，产膜酵母会大量繁殖，C错误；
D、腌制两天后，泡姜的风味逐渐显现，但此时还不宜食用，原因是亚硝酸盐的含量较高，一
般在腌制10天后食用为宜，D正确。
预测2
【答案】D
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学科网（北京）股份有限公司【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮
源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对 pH、特殊营养物质以及氧
气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的 pH
调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、细菌的培养基的pH一般要调节至中性或弱碱性，A错误；
B、培养基中碳源物质浓度过高，可能会使菌株失水死亡，B错误；
C、分析题表可知，以葡萄糖为碳源时，细胞干重最大，故菌株 C 生长的最适碳源是葡萄糖；
以制糖废液为碳源时，S产量最高，故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液，C错误；
D、分析实验结果可知，碳源为淀粉时菌株 C 不能生长，说明其不能分解利用淀粉，故其不能
生长的原因是缺少淀粉酶，D正确。
故选D。
预测3
【答案】D
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作
的原理：（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖；
（2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；
2、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼
脂固体培养基表面，进行培养；在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单
个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落。
【详解】A、新鲜葡萄表面会有酵母菌附着，因此可从新鲜葡萄表面获得天然酵母，A正确；
B、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼
脂固体培养基表面，进行培养，可以得到纯化菌株，B正确；
C、观察并记录菌落颜色与形态，然后在显微观察记录细胞大小、形态，根据菌落的形态等特
征初步筛选酵母，C正确。
D、酵母菌在有氧和无氧条件都能产生CO2，因此不能根据菌株产气速率鉴定其发酵能力，D错
误。
故选D。
名师押题
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学科网（北京）股份有限公司押题1
【答案】A
【分析】谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成
谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。
【详解】A、发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下
降。因此，淀粉水解糖装入发酵罐前必须经过严格的灭菌，A错误；
B、在氧气充足和弱碱性的环境中，谷氨酸棒状杆菌可以发酵粮食合成味精，因此培养时需要
必需的营养物质和氧气，B正确；
C、谷氨酸棒状杆菌在中性和弱碱性条件下会生产并积累谷氨酸，C正确；
D、谷氨酸是代谢物，可根据性质性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D正确。
故选A。
押题2
【答案】A
【分析】微生物常见的接种的方法：
（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。
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，最后可能形成单
个菌落。
（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后
可形成单个菌落。
【详解】A、在进行平板划线法时，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落 ，
故可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌，A正确；
B、产酸菌和伴生菌应共同进行筛选，才能获得最佳的生产维生素C的菌种，单独筛选出的高
效的产酸菌和伴生菌不一定适配，B错误；
C、伴生菌与产酸菌会共同竞争空间等资源，二者存在种间竞争，C错误；
D、采用混菌发酵法时，需要进行严格的无菌操作，D错误。
故选A。
押题3
【答案】C
【分析】1、微生物常见的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法，稀释涂布平板法可用于
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学科网（北京）股份有限公司微生物计数。2、稀释涂布平板法统计菌落数的原理：当样品的稀释倍数足够高时，培养基表
面生长的一个菌落来自于样品稀释液中的一个活菌，可通过统计平板上的菌落数来推测样品中
的活菌数。
【详解】A、平板划线法不能用来计数，检测中用到的接种方法为稀释涂布平板法，A错误；
B、冰激凌中大肠杆菌含量本来就少，因此检测中冰激凌原液不需要进行适当的梯度稀释，B
错误；
C、检测中应设一个不接种的平板作为阴性对照和一个接种大肠杆菌的平板作为阳性对照，以
此来对比反映冰激凌中大肠杆菌及其数量，C正确；
D、检测的培养基为固体培养基，大肠杆菌在该培养基上会形成深紫色且有金属光泽的菌落，D
错误。
细胞工程与基因工程
考点 高考真题
1.植物组织培养技术 2024·浙江·T8 2021·江苏·T5 2020·天津·T15
2023·广东·T12 2023·江苏·T13 2023·浙江1月选考·T24
2.植物体细胞杂交技术
2021·福建·T11
2024·浙江·T13 2022·福建·T3 2022·江苏·T14 2022·湖
3.动物细胞培养技术
北·T6
4.动物细胞融合和单克隆抗 2023·北京·T12 2023·湖北·T22 2022·山东·T15
体的制备 2022·福建·T13
5.动物细胞核移植技术 2023·天津·T7 2021·辽宁·T13 2020·天津·T1
2023·广东·T3 2023·天津·T7 2022·江苏·T4
6.胚胎工程技术及其应用
2022·全国甲·T38 2020·山东·T14 2020·全国Ⅲ·T38
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学科网（北京）股份有限公司7.基因工程的基本工具 2023·新课标·T6 2021·全国乙·T38 2021·湖北·T7
2024·浙江·T22 2023·全国乙·T38 2023·全国甲·T38
8.基因工程的基本操作程序
2023·湖北·T4 2023·广东·T20 2021·广东·T22
9.蛋白质工程的原理和应用 2022·湖南·T22 2021·辽宁·T14 2022·重庆·T3
2023·江苏·T22 2023·山东·T25 2023·浙江6月选考·T19
10.DNA片段的扩增与电泳鉴
2022·辽宁·T12 2022·江苏·T24 2021·山东·T25
定
2021·全国甲·T38
这部分细胞工程、胚胎工程的命题多以选择题呈现，基因工程的命题多以非选择题呈现，
属于年年必考的题目。命题趋势：以单克隆抗体为情境考查细胞工程，以胚胎移植为情境考查
胚胎工程，以来自大学教材或最新的文献资料为情境考查基因工程。
考点一、植物组织培养技术（必记 5 大点）
1.原理：植物细胞的全能性
2.植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。
3.脱分化阶段不需要光，再分化阶段需要光。
4.生长素与细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、
抑制根的形成。
5.体内细胞未表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。
考点二、动物细胞培养（必记 5 大点）
1.原理：细胞增殖
2.保障无菌、无毒的措施：对培养液和培养用具进行灭菌处理以及在无菌条件下进行操作，定
期更换培养液。
3.动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持
培养液的pH。在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气
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学科网（北京）股份有限公司和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
4.动物细胞培养过程中两次使用胰蛋白酶的作用不同。第一次：处理剪碎的组织，使其分散成
单个细胞；第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来分散成单个细胞。
5.区分原代培养和传代培养的关键：是否分瓶培养。
考点三、动物的早期胚胎发育过程（必记 3 大点）
1.过程
2.受精过程中的两个标志：受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核；受精完成的标志是雌、
雄原核融合完成。
3.桑葚胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚虽然已进行细胞分化，但囊胚的内细胞团
仍具有全能性。
考点四、基因工程的理论基础（必记 2 大点）
1.不同生物的DNA分子能拼接起来的理论基础
①DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸。
②DNA分子都遵循碱基互补配对原则。
③双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
2.外源基因可以在受体细胞内表达的理论基础
①基因是控制生物性状的独立遗传单位。
②遗传信息的传递都遵循中心法则。
③生物界共用一套遗传密码。
考点五、基因工程操作程序中的注意点（必记 3 大点）
1.目的基因的插入位点不是随意的，基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插
入在启动子与终止子之间。当需要目的基因在特定细胞中表达时，需要利用特定的启动子，如
目的基因要在乳腺细胞中表达时，启动子要换成乳腺蛋白基因的启动子。
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学科网（北京）股份有限公司2.基因表达载体中，启动子位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子位
于目的基因的尾端，使转录在所需要的地方停止，而起始密码子和终止密码子在mRNA上。
3.植物细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程成为完整植物体，因此植物基因工程的受体
细胞可以是受精卵也可以是体细胞；高度分化的动物细胞的全能性受到限制，动物基因工程中
的受体细胞一般是受精卵。要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素等则需要用真核生物，如酵母
菌(需要内质网、高尔基体的加工、分泌)等。
考点六、PCR 技术的过程（必记 3 大点）
1.PCR过程：
变性：加热超过90 ℃，DNA解链
↓
复性：冷却至50 ℃左右，引物与互补DNA链结合
↓
延伸：加热到72 ℃左右，在耐高温的DNA聚合酶的作用下合成子链
2.PCR技术中，不需要解旋酶，需要耐高温的DNA聚合酶。
3.关于引物：依据目的基因两端的部分核苷酸序列设计。两种引物之间以及每种引物内部不能
发生碱基互补配对。有时候引物5′端需要含有某种限制酶的识别序列。
典例1（2024·浙江·高考真题）山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用
组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是
（ ）
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
【答案】D
【分析】
植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植
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学科网（北京）股份有限公司株(新植体)。2、原理：植物细胞的全能性。3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件(如适
宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等) ；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生
长素和细胞分裂素)。
【详解】芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A正确；
培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确；将丛
生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、
第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一
般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快
数万倍，可实现快速繁殖，C正确；提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根
而不是芽，D错误。
典例2（2024·浙江·高考真题）某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分
装培养，实验操作过程如图。
下列叙述错误的是（ ）
A．①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B．②加培养液的目的是促进细胞增殖
C．③分装时需调整到合适的细胞密度 D．整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
【答案】B
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生
素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无
机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适
宜的pH：7.2～7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液
的PH）。
【详解】①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离，A正确；②加培养液，多次加培养液先洗
去残留的消化酶，然后终止消化液的消化作用，并对细胞加以稀释，B错误；③分装时需调整到
合适的细胞密度，因为若密度过大细胞直接仍存在接触抑制，C正确；动物细胞培养需要无
菌无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。
典例3（2024·浙江·高考真题）锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质
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学科网（北京）股份有限公司膜，具有吸收和转运环境中Zn2+的功能。为研究该植物2种锌转运蛋白M和N与吸收Zn2+相关
的生物学功能，在克隆M、N基因基础上，转化锌吸收缺陷型酵母，并进行细胞学鉴定。回答
下列问题：
(1)锌转运蛋白基因M、N克隆。以该植物 为材料提取并纯化mRNA，反转录合成cDNA。
根据序列信息设计引物进行PCR扩增，PCR每个循环第一步是进行热变性处理，该处理的效果
类似于生物体内 的作用效果。PCR产物琼脂糖凝胶电泳时，DNA分子因为含 而带
负电荷，凝胶点样孔端应靠近电泳槽负极接口；当2个PCR产物分子量接近时，若延长电泳时
间，凝胶中这 2 个条带之间的距离会 。回收 DNA 片段，连接至克隆载体，转化大肠杆菌，
测序验证。
(2)重组表达载体构建。分别将含 M、N 基因的重组质粒和酵母表达载体同时进行双酶切处理，
然后利用 连接，将得到的重组表达载体转化大肠杆菌。用PCR快速验证重组转化是否成
功。此反应可以用大肠杆菌悬液当模板的原因是 。
(3)酵母菌转化。取冻存的锌吸收缺陷型酵母菌株，直接在固体培养基进行 培养，活化
后接种至液体培养基，采用 以扩大菌体数量，用重组表达载体转化酵母菌。检测M、N
基因在受体细胞中的表达水平，无显著差异。
(4)转基因酵母功能鉴定。分别将转化了M、N基因的酵母菌株于液体培养基中培养至OD 为0.6。
600
将菌液用 法逐级稀释至OD 为0.06、0.006和0.0006，然后各取10μL菌液用涂布器
600
均匀涂布在固体培养基上，培养2天，菌落生长如图。该实验中阴性对照为 。由实验结
果可初步推测：转运蛋白M和N中，转运Zn2+能力更强的是 ，依据是 。
注：OD600为波长600nm下的吸光值，该值越大，菌液浓度越高；空载体为未插入M或N基因
的表达载体。
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学科网（北京）股份有限公司【答案】(1)根 解旋酶 磷酸基团 变长
(2) DNA连接酶 热变性使大肠杆菌内的DNA外溢
(3)划线分离 振荡培养
(4)梯度稀释 锌吸收缺陷型酵母+空载体 N 转入N基因的这组酵母菌数量数量多
【分析】由图中光谱吸收值可知，锌吸收缺陷型酵母+N基因表达载体组吸收值与野生型酵母
+空载体组相近，转入N基因的这组酵母菌数量数量多，说明N转运Zn2+能力更强。
【详解】（1）由题意可知，锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜，
所以以该植物的根为材料提取并纯化mRNA，反转录合成cDNA。热变性处理的目的是使DNA
解螺旋，相当于生物体内解旋酶的效果。DNA分子因为含有磷酸基团而带负电荷，所以其点
样孔端应靠近电泳槽负极接口。随着时间的推移，不同分子量的DNA分子速度不同，时间越
长，距离差越大。
（2）内切酶处理后的质粒和目的基因，用DNA连接酶进行连接。由于RCR过程中热变性使
大肠杆菌内的DNA外溢，所以可用大肠杆菌悬液当模板，利用PCR快速验证重组转化是否成
功。
（3）冻存酵母菌可直接在固体培养基上涂布或平板划线接种后进行培养，进行活化，然后
转至液体培养基增殖，培养过程中进行震荡，有利于增加培养液的溶氧量和使酵母菌和培养
液充分接触，从而快速增殖。
（4）由题意可知，菌液稀释后OD600为0.06、0.006和0.0006，说明其进行10指数的梯度
稀释。由图可知，锌吸收缺陷型酵母+空载体组不会吸收锌，为阴性对照。由图中光谱吸收
值可知，转入N基因的这组酵母菌数量数量多，说明N转运Zn2+能力更强。
预测1（2024·山东泰安·二模）将单克隆抗体与前体药物的专一性活化酶偶联（简称抗体导
向酶偶联）是特异性治疗肿瘤并减少对正常细胞伤害的最新研究方向。碱性磷酸酶是抗肿瘤药
物多柔比星前体的专一性活化酶，医学研究中利用抗体导向酶偶联机理将碱性磷酸酶与单克隆
抗体制成“生物导弹”，通过活化多柔比星使其对肿瘤细胞的DNA造成损伤，进而抑制以DNA
为模板进行的生理活动，达到治疗肿瘤的目的。下列说法错误的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．为获得单克隆抗体应首先给小鼠注射肿瘤细胞表面抗原，得到能产生特定抗体的B细胞
B．制备单克隆抗体的过程中至少要经过两次筛选，其原理和目的均不同
C．生物导弹综合利用碱性磷酸酶的定向制导作用和单克隆抗体的特异性杀伤能力
D．多柔比星不只作用于有增殖能力的细胞
预测2（2024·山东泰安·二模）我国科学家经过多年的反复试验，在世界上率先成功完成了
非人灵长类动物克隆猴。研究人员将对卵母细胞进行去核操作的时间控制在10s之内，在15s
之内将体细胞注入去核的卵母细胞里，并创新思路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，具体培育流程如下图所示。下列说法正
确的是（ ）
A．与克隆小猴的细胞相比，图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低
B．“去核卵母细胞”是指去除了DNA——蛋白质复合物的处于MII期的卵母细胞
C．注入Kdm4d的mRNA并进行TSA处理，可能改变了重构胚中某些基因的碱基序列
D．为得到遗传背景相同的克隆猴，可将早期胚胎随机切割成2份或4份后再进行胚胎移植
预测3（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）人乳铁蛋白广泛分布于乳汁等外分泌液中，在初乳中
含量较高，对细菌、真菌和病毒等有抑制作用。下图表示利用基因工程技术构建人乳铁蛋白基
因重组质粒的过程（图中Tetr表示四环素抗性基因， Ampr表示氨苄青霉素抗性基因），五种
限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。回答下列问题：
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学科网（北京）股份有限公司限制酶 BamHⅠ HaeⅢ BclⅠ Sau3AⅠ NotⅠ
识别序
列及切
割位点
(1)要将人乳蛋白图插入载体中，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是 。
基因工程技术中通常选择 种限制酶进行酶切。
(2)人乳铁蛋白基因可利用PCR技术进行扩增，扩增需要引物 （在“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、
Ⅳ”中选择），连续扩增5次后至少需要引物 个。
(3)据图分析，成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒需要再含有 （填“四环
素”或“氨苄青霉素”）的培养基上进行筛选，然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵，再利
用 工程技术获得转基因小牛。
(4)检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译常采用 技术，若 ，则表明目的
基因已翻译形成蛋白质。
(5)对比大肠杆菌，转基因动物作为生物反应器生产人乳铁蛋白更具有优势，其理由
是 。
押题1“凤凰虫”是一种重要的药用昆虫，其H基因编码的抗菌肽HI-3具有良好的抗菌、抗
癌作用。科研人员开展了利用酵母菌生产抗菌肽HI-3的一系列研究。
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学科网（北京）股份有限公司(1)利用PCR技术从“凤凰虫”基因组中扩增H基因时发现，引物长度越短，扩增得到的DNA
片段种类越 （填“单一”或“复杂”），原因是 。
(2)已知H基因编码链序列：5'- GGATCCTCTAGA∙∙∙∙∙∙TCGAGATGCTGCTG -3'，PCR扩增H基因时，
结合到编码链上的引物序列是 （要求：按照5'→3'方向写出5'端的前8个碱基）。
(3)由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量
偏低，限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽 HI-3 对酵母菌的伤害。
在酵母菌基因组DNA中插入P基因（指导合成P蛋白）和S基因（指导合成S蛋白），使质粒
上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如下图所示。
由图可知，S蛋白与启动子Jub结合后会抑制 发挥作用，导致H基因无法转录；红光
下，P蛋白能够 ，解除S蛋白的抑制作用，从而启动H基因的表达。
(4)发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼
此结合，进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统，在酵母菌基因组中插入了两个
均能合成E蛋白的基因（E1、E2），使F基因的表达受到蓝光控制，如下图所示。
图中E2基因持续性表达少量的E蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力；蓝光照射后，F
基因的表达被激活，原因是 。
押题2干扰素在体外保存相当困难，若将其分子上的一个半胱氨酸替换为丝氨酸，则可延长保
存时间。科研人员利用PCR技术对干扰素基因进行定点突变。他们通过实验先在试管A中得到
产物1，接着在试管B中得到产物2（已定点突变的干扰素基因），整个流程如下图。回答下
列问题。
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学科网（北京）股份有限公司(1)PCR技术利用了 原理。实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行
高压蒸汽灭菌，目的是 。
(2)在 PCR 反应体系中加入引物的作用是 。试管 A 中要得到产物 1 至少经过 次循环。
试管B中所需的下游大引物为产物1中的 链。
(3)为了使定点突变的干扰素基因能在哺乳动物乳腺细胞中特异性表达，在构建该基因表达载
体时应将该基因与 等调控元件重组在一起，然后将该表达载体通过 法导入哺乳动物
的受精卵中。
押题3多不饱和脂肪酸（PUFAs）是人体必需脂肪酸，为解决猪肉中PUFAs含量不足的问题，
研究者从线虫中获得控制PUFAs合成的必需酶基因fatl，培育转fatl基因猪，操作过程如图
所示。图中GFP基因表达出绿色荧光蛋白。据图回答下列问题：
(1)用PCR技术在体外扩增目的基因时，PCR扩增仪中要加入缓冲液、目的基因、 （答出2
点）等。
(2)由图可知，在构建基因表达载体时，为克服目的基因自身环化，即线性DNA的末端相互连
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学科网（北京）股份有限公司接形成圆环，以及便于目的基因与载体的连接，切割含目的基因的DNA和载体的限制酶应选用
和 。
(3)构建的基因表达载体中，GFP基因的作用是 。除GFP基因外，未标注出的必需元件还
有 。
(4)猪成纤维细胞在培养瓶中培养时，除必须保证环境是无菌、无毒外，还必须定期 ，以
防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后，需要分瓶再继续培养，分瓶
后的培养过程称为 。此过程中，对于悬浮培养的细胞直接用 法收集细胞处理成细胞悬
液。
(5)经检测，fatl基因成功整合在猪基因组DNA后，不能说明成功培育转基因猪，还需要 。
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学科网（北京）股份有限公司名校预测
预测1
【答案】C
【分析】单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的 B 淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内
获得相应的B淋巴细胞；
（2）获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合。②用特定的选
择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体；
（3）克隆化培养和抗体检测；
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖；
（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、单克隆抗体制备过程中，需要给小鼠注射肿瘤细胞表面抗原，刺激小鼠产生体液
免疫，才能得到能产生特定抗体的B细胞，A正确；
B、制备单克隆抗体的过程中至少要经过两次原理和目的均不同的筛选过程，第一次筛选杂交
瘤细胞，第二次筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、生物导弹综合利用了单克隆抗体的定向制导作用和碱性磷酸酶的特异性杀伤能力，C错误；
D、根据题干信息“通过活化多柔比星使其对 DNA 造成损伤，进而抑制以 DNA 为模板进行的生
理活动”，说明多柔比星还可以抑制细胞的转录过程，而不增殖的细胞也具有转录过程，因此
多柔比星不只作用于有增殖能力的细胞，D正确。
故选C。
预测2
【答案】A
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表
观遗传，除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表
达。
【详解】A、图中Kdm4d的mRNA注入重构胚，并进行TSA处理，而Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，
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学科网（北京）股份有限公司可以催化组蛋白脱去甲基化，TSA 为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂，可以干扰组蛋白脱去乙酰化，
所以与克隆小猴的细胞相比，图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低，A正确；
B、去核卵母细胞”是指去除了纺锤体-染色体复合物的处于MII期的卵母细胞，B错误；
C、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，其能降低组蛋白的甲基化水平，TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制
剂，可以干扰组蛋白脱去乙酰化，提高组蛋白的乙酰化水平，最终调节相关基因的表达，没有
改变重构胚中某些基因的碱基序列，C错误；
D、胚胎移植需注意将内细胞团均等分割，D错误。
故选A。
预测3
【答案】(1) BamHⅠ 2/两
(2) Ⅱ、Ⅲ 62
(3) 氨苄青霉素 胚胎
(4) 抗原-抗体杂交 检测结果呈阳性
(5)转基因动物细胞具有内质网和高尔基体等细胞器，能够对人乳铁蛋白进行加工，使人乳铁
蛋白具有生物活性
【分析】基因表达载体的构建使基因工程的核心步骤，表达载体元件包括启动子、终止子、目
的基因、标记基因和复制原点。
【详解】（1）要将人乳蛋白图插入载体中，若只允许使用一种限制酶，根据人乳铁蛋白两端
的识别序列可知，BclⅠ和 Sau3AⅠ可以切除相同的黏性末端 ，结合质粒上的识别序列
可知，只用一种酶且切除相同的黏性末端，则应选择的限制酶是 BamHⅠ。为了避免目的基因
和质粒自身环化和反向连接，基因工程技术中通常选择2种限制酶进行酶切，以形成不同的黏
性末端。
（2）引物的作用是使耐高温DNA聚合酶从引物的3'端连接游离的脱氧核苷酸，所以引物5'端
应该于模板链的3'端配对，故引物应选择Ⅱ、Ⅲ，连续扩增5次后至少需要引物为（25-1）×2=62
个。
（3）据图分析，成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，需要在
含有氨苄青霉素的培养基上筛选，然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵，再利用胚胎工程技
术获得转基因小牛。
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学科网（北京）股份有限公司（4）检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译常采用抗原-抗体杂交技术，若检测结果呈阳性，则表
明目的基因已翻译形成蛋白质。
（5）对比大肠杆菌，转基因动物作为生物反应器生产人乳铁蛋白更具有优势，其理由是转基
因动物细胞具有内质网和高尔基体等细胞器，能够对人乳铁蛋白进行加工，使人乳铁蛋白具有
生物活性。
名师押题
押题1
【答案】 (1) 复杂 引物长度越短，特异性越差，基因组中能与引物结合的位点越多
(2)5'-CAGCAGCA-3'
(3) RNA聚合酶 与结合在启动子上的S蛋白结合
(4)蓝光照射后，E1基因表达出大量E蛋白与启动子CYC结合，激活F基因表达
【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，用于PCR的引物
长度通常为20〜30个核苷酸，引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。一
般来说，引物越短，其非特异性越强，PCR扩增后产物的种类越多。
【详解】（1）引物长度会影响PCR扩增的特异性强度，一般来说，引物长度越短，引物的特
异性强度越低，基因组种能与引物结合的碱基序列位点越多，因此，引物长度越短，PCR扩增
产物DNA片段种类越复杂。
（2）引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，已知H基因编码链
的编码区序列是：5'-GGATCCTCTAGA∙∙∙∙∙∙TCGAGATGCTGCTG-3'，根据DNA分子的反向平行结构以
及引物与模板链的碱基互补配对原则可推知，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引
物序列是5'-CAGCAGCA-3'。
（3）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，RNA聚合酶识别并结合启动子后开始转录，图
中S蛋白与Jub结合后，导致RNA聚合酶无法正常结合该启动子，抑制了RNA聚合酶发挥作用；
由图可知，红光下，P蛋白与S蛋白结合了，解除S蛋白的抑制作用，从而启动H基因的表达。
（4）依据题意可知，科研人员引入蓝光激活系统目的是激活F基因表达产生F蛋白，使酵母
细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部，与CYC相连的E1基因的作用是接受照射蓝光后，快
速表达大量E蛋白，进而激活F基因的表达。
押题2
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学科网（北京）股份有限公司【答案】(1)DNA半保留复制 避免外源DNA等因素的污染
(2)使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 2 β
(3)乳腺中特异表达的基因的启动子 显微注射
【分析】1、PCR技术：
①概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外对目的基因的核苷酸序列进行大量复
制的技术；
②原理：DNA半保留复制；
③条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；
④方式：以指数的方式扩增，即约2n；
⑤过程：高温变性、低温复性、中温延伸。
2、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、
终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。导入植物细胞一
般采用农杆菌转化法，导入动物细胞采用显微注射法，导入细菌细胞采用钙离子转化法。
（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）PCR技术利用了DNA半保留复制的原理。实验中使用的微量离心管、枪头和蒸
馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌，目的是避免外源DNA等因素的污染。
（2）在PCR反应体系中需要加入2种引物，引物的作用是在DNA复制过程中使DNA聚合酶能
够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。识图分析可知，图中经过第1轮循环后得到1个含有
突变上游引物的DNA片段，该DNA片段中含有一条模板链，一条含有突变上游引物的子链，然
后以该DNA片段为模板进行第2轮复制后就可以形成产物1。识图分析可知，试管B中所需的
下游大引物为产物1中的β链。
（3）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点。启动子是驱动目
的基因转录的，为了使定点突变的干扰素基因能在哺乳动物乳腺细胞中特异性表达，在构建该
基因表达载体时应将该基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，然后将
该表达载体通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵中。
押题3
【答案】(1)引物、4种脱氧核苷酸（原料）、（耐高温的）DNA聚合酶
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学科网（北京）股份有限公司(2) EcoRⅠ BamHⅠ
(3) 标记基因（使相关细胞发出绿色荧光方便进行筛选） 复制原点
(4) 更换培养液 传代培养 离心法
(5)进行个体生物学水平的鉴定，即检测转基因猪体内的多不饱和脂肪酸（PUFAs）是否增加
【分析】1、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：利用PCR技术扩增。（2）基
因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和
标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将
目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有
效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因
的检测与鉴定。
2、基因表达载体必需具备的元件有目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点。
3、目的基因的检测和鉴定：（1）分子水平上的检测 ；（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、
抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）用PCR技术在体外扩增目的基因时，PCR扩增仪中要加入缓冲液、目的基因、
引物、4种脱氧核苷酸（原料）、（耐高温的）DNA聚合酶等。
（2）据题图可知，运载体有三种限制酶位点可供选择，目的基因fat1两侧有EcoRI和BamHI
两种限制酶酶切位点，正好运载体上也有这两种限制酶位点，为防止目的基因自身环化使用双
酶切，可选用EcoRI和BamHI切割含目的基因的DNA和载体。
（3）构建的基因表达载体中，GFP基因的作用是标记基因（使相关细胞发出绿色荧光方便进
行筛选）。基因表达载体必需具备的元件有目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点；
所构建的重组基因表达载体中未标注出的必需元件除了标记基因还有复制原点。
（4）猪成纤维细胞在培养瓶中培养时，除必须保证环境是无菌、无毒外，还必须定期更换培
养液，以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后，需要分瓶再继续培
养，分瓶后的培养过程称为传代培养，此过程中，对于悬浮培养的细胞直接用离心法收集细胞
处理成细胞悬液。
（5）转基因猪已经培育成功的标志是fat1基因在转基因猪体内成功表达，此时能够检测到转
基因猪体内含有fat1基因表达的蛋白质，转基因猪体内具有较高的PUFAs含量。而该实验没
有检测fat1基因是否成功表达；没有在个体生物学水平鉴定转基因猪的PUFAs含量，不能说
明成功培育转基因猪。
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