文档内容
高二生物学入学
时量：75分钟；满分：100分
第Ⅰ卷 选择题（共40分）
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每题只有一个最佳答案。）
1. 白居易在《池鹤》中写道“低头乍恐丹砂落，晒翅常疑白雪消”，勾勒出丹顶鹤的独特形态。丹顶鹤为候
鸟，依赖湿地觅食鱼虾、栖息繁衍，江西鄱阳湖湿地是我国丹顶鹤的重要越冬地，秋季大量丹顶鹤迁徙至
此，湿地中芦苇、浮游植物与鱼虾等构成复杂食物网。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 天敌捕食成功率、流行性疾病传播速度，均随丹顶鹤种群密度升高而提升，二者均为密度制约因素
B. 丹顶鹤秋季迁入鄱阳湖湿地会改变当地群落物种组成，群落的季节性的物种变化属于次生演替
C. 湿地中浅水区芦苇丛生、深水区浮游植物富集，属于群落垂直结构
D. 秋季鄱阳湖湿地丹顶鹤种群密度上升，主要依赖种群内出生率提高、死亡率下降
【答案】A
【解析】
【详解】A、密度制约因素是指作用强度随种群密度升高而增大的种群数量影响因素，丹顶鹤种群密度越
高，天敌捕食成功率越高，流行性疾病传播速度越快，二者均属于密度制约因素，A正确；
B、群落演替是指随着时间推移，一个群落被另一个群落替代的持久性变化，丹顶鹤秋季迁入属于群落的
季节性动态变化，不属于次生演替，B错误；
C、群落的垂直结构是群落在垂直方向上的分层现象，浅水区、深水区的生物分布差异是水平方向上不同
地段的分布差异，属于群落的水平结构，C错误；
D、秋季鄱阳湖丹顶鹤种群密度上升是候鸟迁徙导致大量个体迁入造成的，主要影响因素是迁入率远大于
迁出率，不是出生率提高、死亡率下降，D错误。
故选A。
2. 腐烂的水果周围经常能看到许多果蝇，其求偶过程如下：雄果蝇看到雌果蝇并闻到其释放的性外激素后，
会靠近雌果蝇并用前足轻敲其腹部，还会展翅并振动以产生特定的“求偶曲”，有接受意愿的雌果蝇就会
允许雄果蝇进行交配。下列选项正确的是（ ）
A. 人工释放性外激素诱杀雄果蝇属于化学防治
B. 人工释放性外激素诱杀雄果蝇能有效降低果蝇的种群密度
C. 生态系统的信息传递只存在于同种生物之间
D. 该过程只涉及物理信息、化学信息
【答案】B
【解析】【详解】A、性外激素属于化学信息，人工释放性外激素诱杀雄果蝇属于生物防治（干扰交配），而非化
学防治（如农药），A错误；
B、通过性外激素诱杀雄果蝇，可减少雄虫数量，降低交配率，从而降低出生率，有效控制种群密度，B
正确；
C、生态系统的信息传递不仅存在于同种生物之间（如性外激素），也存在于不同物种之间（如植物与传
粉动物）及生物与环境之间，C错误；
D、雄果蝇轻敲雌果蝇腹部属于触觉（物理信息），展翅振动产生声音属于物理信息，性外激素属于化学
信息，但轻敲和展翅动作本身可能属于行为信息（如蜜蜂舞蹈），因此该过程涉及物理、化学和行为信息，
D错误。
故选B。
3. 康巴诺尔国家湿地公园每年有近10万只鸟类迁徙或繁殖，其中世界级濒危候鸟遗鸥数量约8800只，占
全球总数60%以上，该公园已被列为河北省首批“生物多样性体验地”。如图为该湿地公园某水域生态系统
参与碳循环的部分示意图，甲~丁为生态系统的组成成分。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙分别处于食物链的不同营养级
B. 碳循环的实质是CO 在生物群落和非生物环境之间反复循环的过程
2
C. 图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有③④⑤⑥
D. 移除该湿地中的有毒物质以进一步改善湿地环境，体现了生态工程的自生原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲为生产者、乙为消费者、丙为分解者，丁代表非生物的物质CO，食物链中只有生产者和
2
消费者，A错误；
的
B、碳循环指 是组成生物体的碳元素在生物群落和非生物环境间反复循环的过程，二氧化碳是碳循环
的主要形式，B错误；
C、图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有③⑤⑥，②④⑦以CO 的形式从生物群落到无机环境，①
2
以CO 的形式从无机环境到生物群落，C错误；
2D、移除该湿地中的有毒物质以进一步改善湿地环境，体现了生态工程的自生原理，进而提高生态系统的
自我调节能力，D正确。
故选D。
4. 科学家用紫外线照射板蓝根原生质体，使其部分染色体丢失，将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质
体融合，培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株，该过程运用了非对称细胞
融合技术。下列说法正确的是（ ）
A. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
B. 植物体细胞杂交和植物组织培养依据的原理相同
C. 融合原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染
D. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性，属于细胞工程
【答案】A
【解析】
【详解】A、非对称细胞融合通过紫外线处理使板蓝根染色体部分丢失，减少了其基因组比例，从而降低
与油菜基因组的冲突，减弱了基因表达的相互干扰，A正确；
B、植物体细胞杂交原理包括细胞膜流动性（融合）和细胞全能性（培养），而植物组织培养仅基于细胞
全能性，两者原理不完全相同，B错误；
C、融合后的原生质体需在含营养物质和激素的培养基中培养，无菌水缺乏营养会导致细胞死亡，C错误；
D、该技术通过染色体操作改变细胞遗传组成，但未改变细胞本身的全能性（已分化的植物细胞均具有全
能性），属于细胞工程范畴，D错误。
故选A。
5. iPS细胞和体细胞核移植技术都可以诱导病人的自体细胞获得各种组织或器官，用于治疗疾病。下列相
关叙述错误的是（ ）
A. 成纤维细胞、已分化的B细胞和T细胞都可被诱导为iPS细胞
B. 诱导iPS细胞过程中需转入特定基因或特定蛋白等相关因子
C. 体细胞核移植技术中可使用显微操作、梯度离心、紫外线短时间照射等方法去核
D. 两种过程均使用了动物细胞培养技术和胚胎移植技术
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗
体等，其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。
【详解】A、最先发现成纤维细胞可被诱导为iPS细胞，后来发现已分化的B细胞和T细胞等也可以，A
正确；B、转入特定基因或特定蛋白等相关因子可诱导iPS细胞的形成，B正确；
C、体细胞核移植技术中可使用显微操作、梯度离心、紫外线短时间照射等方法去核，其中显微操作是最
常用的方法，C正确；
D、两种过程均使用了动物细胞培养技术，但只有体细胞核移植技术使用了胚胎移植技术，D错误。
故选D。
6. 某研究小组用图1所示的玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置。
图2是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。下列叙述错误的是（ ）
A. 图1中空气过滤器可以过滤通入空气中的细菌
B. 由果酒发酵转为果醋发酵时，需要降低温度，并打开软管夹
C. 进行果酒发酵后期，需关软管夹，隔段时间开单向阀排气
D. 图2中，能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②
【答案】B
【解析】
【详解】A、空气过滤器能对通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气，A正确；
B、利用图1中装置进行果酒发酵时，需要的是无氧条件，此时软管夹应关闭，酵母菌发酵的最适温度为
18~30℃，而醋酸菌最适宜的生长温度为30~35℃，比酵母菌酒精发酵时的温度高，醋酸菌是好氧菌，因此
由果酒转变成果醋的制作时，需要升高温度和打开软管夹与充氧泵，通入氧气，B错误；
C、果酒发酵前期，需打开软管夹通气，有利于酵母菌大量繁殖；果酒发酵后期，需关闭软管夹，有利于
无氧呼吸产生酒精，酵母菌无氧呼吸产生酒精的同时会产生少量CO，所以隔段时间开单向阀排气，C正
2
确；
D、整个发酵过程中酵母菌细胞呼吸会产生CO，使培养液的pH逐渐降低，因此图2中能表示整个发酵过
2
程中 pH变化情况的是曲线②，D正确。
故选B。
的
7. 一些糖尿病患者、过度减肥者可能会出现酮体酸中毒现象。酮体是在肝脏细胞中脂肪酸分解代谢中间产物，其酸性较强，过度产生大量酮体会引发血液酸化，若不及时治疗可能会危及生命。下列说法正
确的是（ ）
A. 肝脏细胞产生的酮体透过细胞膜后直接进入血液
B. 酮体酸中毒说明血浆中缺乏中和酮体的碱性缓冲物质
C. 酮体酸中毒的原因是糖氧化供能障碍，使得脂肪分解加强
D. 出现轻微酸中毒后，可静脉注射大量碱性液体和葡萄糖进行治疗
【答案】C
【解析】
【详解】A、肝脏细胞产生的酮体透过细胞膜后进入组织液，再进入血液，A错误；
B、血浆中存在缓冲对（如NaHCO₃/H₂CO₃），可中和酸性物质。酮体酸中毒是因为酮体产生过多，超过
了血浆中缓冲物质的中和能力，B错误；
C、糖尿病患者因胰岛素分泌不足，糖氧化供能障碍，机体为获取能量，会加强脂肪分解，从而使酮体产
生增多，引发酮体酸中毒，C正确；
D、出现轻微酸中毒后，应静脉注射适量碱性液体和葡萄糖进行治疗，不能大量注射碱性液体，否则会破
坏内环境的酸碱平衡，D错误。
故选C。
8. 血液中CO 浓度升高刺激Ⅰ型细胞，引发Ca2+内流，促使神经递质释放，引起传入神经兴奋，最终使呼
2
吸加深加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 机体通过Ⅰ型细胞维持CO 浓度相对稳定的过程存在分级调节
2
B. CO 浓度升高导致呼吸加深加快，可推断图中传入神经属于交感神经
2
C. Ⅰ型细胞受CO 浓度升高刺激后，会导致细胞膜静息电位绝对值减小
2
D. 神经递质作用于传入神经元，使其Cl-内流，进一步强化内负外正的膜电位
【答案】C
【解析】
【详解】A、机体通过Ⅰ型细胞维持CO 浓度相对稳定的过程，最终使呼吸加深加快，血液中CO 浓度降
2 2低，故存在负反馈调节，不存在分级调节，A错误；
B、交感神经一般与机体应激、呼吸心跳加快相关，但呼吸加深加快的调节中，此传入神经属于传入性的
自主神经（内脏感觉神经），并非交感神经（交感神经为传出神经）B错误；
C、静息电位主要由K⁺外流维持，K⁺通道关闭会减少K⁺外流，使静息电位绝对值减小，而非增大，C正确；
D、神经递质作用于传入神经元，使其Na+内流，进一步强化内正外负的膜电位，D错误；
故选C。
9. 为研究兴奋的产生和传导，研究人员进行了如图所示实验。图中两点距离ab=cd，分别在a、b、c、d四
点给予适宜强度的电刺激，图中①表示刺激b点测得的电流表①偏转情况，②表示刺激c点测得的电流表
②偏转情况。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 刺激a点与刺激b点，两电流表偏转的方向和偏转次数不完全相同
B. ②与①相比偏转间隔更长，说明突触处的信号转换减慢了信号传输速度
C. 刺激d点，d点细胞膜上电位变为外负内正，产生兴奋向右传导
D. 在电流表①两电极之间某点进行刺激，可使电流表不发生任何偏转
【答案】C
【解析】
【详解】A、刺激b点时，兴奋先传到电流表①的右电极，再传到左电极，电流表①发生两次方向相反的
偏转。刺激a点时，兴奋同时向左右传导，向右先传到电流表①的左电极，再传到右电极，因此电流表①
也会发生两次方向相反的偏转，但与刺激b点时的偏转情况（如偏转的时间先后等）不完全相同，A 正确；
B、电流表①测量的是兴奋在神经纤维上的传导情况，电流表②测量的是兴奋经过突触后的传导情况。②
与①相比偏转间隔更长，是因为兴奋在突触处的传递需要经过“电信号→化学信号→电信号”的转换，而
神经纤维上是电信号的直接传导，突触处的信号转换减慢了信号传输速度，B正确；
C、刺激d点，d点细胞膜上的电位由静息电位（外正内负）变为动作电位（外负内正）。在同一神经纤维
上兴奋可以双向传导，C错误。
D、在电流表①两电极之间某点进行刺激，若刺激点位于两电极的中点，兴奋会同时传到电流表①的两个
电极，此时两个电极的电位变化同步，电流表不发生任何偏转，D正确。
故选C。
10. 植物生命活动受激素及多种环境因素共同影响，下列叙述正确的是（ ）
A. 植物的年轮和冬小麦的春化作用都是温度直接影响酶活性而产生的生命现象B. 烟草种子萌发和菠菜植株开花都需一定的光照条件作为信号和提供能量
C. 干旱条件下脱落酸含量上升，可促使气孔关闭以减少水分散失，适应干旱环境
D. 生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂方面协同，生长素主要促进细胞质的分裂
【答案】C
【解析】
【详解】A、年轮的形成是由于温度变化影响形成层细胞分裂活动（温度通过影响酶活性间接调控细胞分
裂），而春化作用是低温作为信号诱导开花相关基因表达，A错误；
B、烟草种子萌发需光照作为信号（光敏色素调控），但光照不为萌发提供能量（能量来自呼吸作用）；
菠菜开花需光周期信号，同样不需光照供能，B错误；
C、干旱时脱落酸积累，可促进保卫细胞关闭气孔，降低蒸腾作用，属于植物对逆境的适应性调节，C正
确；
D、生长素与细胞分裂素协同促进细胞分裂，但生长素主要促进细胞核分裂（DNA复制），细胞分裂素促
进细胞质分裂（胞质分裂），D错误。
故选C。
11. 尼古丁是一种高度成瘾的物质，自然存在于烟草中。它是烟草烟雾中的活性成分，可作用于自主神经
系统，其在人体内的作用机理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 据图推测，尼古丁吸入越多，Na+进入细胞越多，兴奋性越高
B. 尼古丁成瘾可能是神经细胞膜上受体减少所致
的
C. 戒烟后，肾上腺素 释放减少，脂肪的分解程度下降，体重也随之下降
D. 吸入的尼古丁促使人体产生饱腹感的过程属于非条件反射
【答案】B
【解析】
【详解】A、题图分析，尼古丁可与 POMC神经元上的尼古丁受体结合，使Na+通道打开，Na+内流，引
起POMC神经元膜电位发生改变，当膜电位达到一定的阈值，POMC神经元产生动作电位，即产生兴奋，
可见尼古丁引起POMC神经元兴奋的过程与吸入尼古丁量有关，但并不是吸入越多，Na+进入细胞越多，
兴奋性越高，由于电位差的存在+，Na+不可能无限制进入细胞，A错误；B、尼古丁成瘾可能是长期吸烟导致神经细胞膜上尼古丁受体减少，人体需要更多尼古丁才能产生同等生
理效应所致，B正确；
C、戒烟后，尼古丁摄入减少，POMC神经元的兴奋性程度降低，通过饱腹感神经元对食欲下降的调节作
用降低，会使机体增加有机物的摄入；同时，缺少了尼古丁的刺激，交感神经兴奋性减弱，肾上腺素的释
放减少，脂肪细胞产热不增加，消耗不增加，故体重会增加，C错误；
D、吸入的尼古丁促使人体产生饱腹感的过程，没有完整的反射弧，不属于反射，D错误。
故选B。
12. 研究人员对生理状况相同的水稻的根用不同强度的单侧光照射相同时间后，生长状况如图1所示，黑
暗、弱光、强光条件下测得的α分别为0°、17.5°、35.5°。已知光照不会影响生长素的合成，研究人员测定
不同处理后根尖向光侧和背光侧的生长素含量，结果如图2所示。下列分析正确的是（ ）
A. 与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更小
B. 水稻根具有背光生长的特性，这与单侧光影响生长素的极性运输有关
C. 水稻根向光侧生长素含量下降仅与生长素向背光侧运输有关
D. 生长素浓度414.4ng·g-1比350.0ng·g-1对水稻根的抑制作用强
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图2可知，与弱光相比，强光下向光侧与背光侧生长素差别更大，对生长素分布的影响程
度更大，A错误；
B、水稻根的背光生长特性，这与单侧光影响生长素的横向运输有关，B错误；
C、分析图2可知，黑暗条件下向光侧和背光侧生长素的总量为700ng•g-1，而弱光、强光条件下生长素的
总量分别为401.6+138.2=539.8ng•g-1、92.2+414.4=506.6ng•g-1，推测单侧光可能引起向光侧生长素的分解；
弱光、强光条件下背光侧生长素的含量分别为401.6ng•g-1、414.4ng•g-1，均大于黑暗条件下的一侧生长素含
量350ng•g-1，故推知单侧光引起了生长素的横向运输，部分生长素由向光侧向背光侧运输；故水稻根向光
侧生长素含量下降与两方面有关（单侧光可能引起向光侧生长素的分解、单侧光引起了生长素的横向运
输），C错误；D、强光下背光侧生长素浓度更大，生长素浓度414.4ng·g-1比350.0ng·g-1浓度时对水稻根的抑制作用强，D
正确。
故选D。
二、不定项选择题（本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个
选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。）
13. 黄曲霉毒素（AFB）是黄曲霉（一种真菌）产生的具有强致癌力的代谢产物。为准确检测食品中残留
的AFB，科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体（AFB单抗），过程如图所示。下列相关叙述正确
的是（ ）
A. 悬浮培养的杂交瘤细胞传代培养时，可用离心法直接收集
B. 灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用，诱导细胞融合
C. 图中涉及的生物工程技术有动物细胞核移植和动物细胞培养，第1次与第2次筛选的目的不同
D. 扩大培养的培养基中CO 的作用是刺激杂交瘤细胞进行有氧呼吸
2
【答案】AB
【解析】
【详解】A、悬浮培养的杂交瘤细胞无需贴壁生长，传代时可直接通过离心法收集细胞，A正确；
B、灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白
质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，B正确；
C、图示制备单克隆抗体的过程，涉及的动物细胞工程的技术有动物细胞融合和动物细胞培养，第1次筛
选是为了获得杂交瘤细胞，第2次筛选是为了获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，目的不同，C错误；
D、培养杂交瘤细胞的培养基中CO 的作用是维持培养液的pH，D错误。
2
故选AB。
14. 发酵原料的改变推动着发酵工业迅速发展，利用农作物秸秆等纤维废料生产的乙醇，经加工可制成燃
料乙醇，从而减少了对石油资源的依赖。如图是发酵工程生产燃料乙醇的简要流程，据图分析下列说法正
确的是（ ）
A. 微生物A能分解纤维素，选育菌种时最好从富含纤维素的土壤中进行筛选B. 图中②过程常用的微生物B是酵母菌，在接种前要进行扩大培养，缩短生产周期
C. 微生物A和微生物B可利用的碳源相同
D. 可用发酵工程生产的纤维素酶制剂代替微生物B起作用
【答案】AB
【解析】
【分析】1、土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶；纤
维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖，使微生物加以利用，故在用
纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。
2、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。
【详解】A、微生物A利用的碳源是纤维素，故要获得微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样，
A正确；
B、过程②表示生产乙醇的过程，常用的微生物是酵母菌，在接种前要进行扩大培养，可以在短时间内获
得大量菌种，缩短生产周期，B正确；
C、微生物A利用的碳源是纤维素，微生物B利用的碳源是纤维素分解后的可溶解复合物，二者利用的碳
源不同，C错误；
D、微生物A可以分解纤维素，可以用纤维素酶制剂代替微生物A起作用，D错误。
故选AB。
15. 同域共存是指不同生物生存在同一区域，由于竞争关系而导致对环境的需求发生错位的现象。下列有
关说法错误的是（ ）
A. 鬣羚为了躲避云豹而选择在与其不同的地域内活动，属于同域共存
B. 种间竞争的结果可能会使两个种群生态位分化，而使生态位重叠度升高
C. 同域共存可减弱群落内不同物种的种间竞争，有利于生物多样性的形成
D. 共同生活在高海拔地区的田鼠和粉鼠在不同时间出来觅食，不属于同域共存
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、根据同域共存概念，生物生存在同一个区域才属于“同域共存”，鬣羚为了躲避天敌云豹而
选择在与其不同的地域内活动，不在此概念范畴，A错误；
B、种间竞争会促使种群生态位分化，从而降低生态位重叠度，以减少竞争压力，B错误；
C、同域共存通过生态位分化减弱种间竞争强度，使更多物种能在同一区域稳定共存，有利于维持群落生
物多样性，C正确；
D、田鼠与粉鼠在同一高海拔区域，通过不同时间觅食实现共存，符合同域共存定义，D错误。
故选ABD。16. 某农场中甲乙丙三种生物归属于三个营养级（且不都是消费者），三者的数量变化曲线如图1所示；
该农场中的能量流动简图如图2所示，其中 和 分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量。
和 为摄入的饲料量。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙构成了农场的营养结构，碳元素沿着甲、乙、丙循环往复
B. 图1中乙、丙分别属于第二、第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食
C. 图2中第二营养级粪便中的能量属于 第三营养级粪便中的能量属于
D. 该农场中第二和第三营养级之间的能量传递效率为
【答案】BC
【解析】
【详解】A、生态系统的营养结构是指食物链和食物网，甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，三者不
都是消费者，据图可知，甲为生产者，乙、丙为消费者，可形成食物链甲→乙→丙。碳元素在生物群落中
主要以有机物为载体，沿食物链进行传递，不会循环往复，A错误；
B、甲、乙、丙不都是消费者；据图可知，甲数量最多，为生产者，根据乙丙之间先升先降的为被捕食者，
所以食物链为甲→乙→丙，乙为第二营养级，丙为第三营养级，B正确；
C、某营养级粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部
分，由于d 和d 为摄入的饲料量，因此图2 中第二营养级粪便中的能量属于a+d，第三营养级粪便中的
1 2 3 1
能量属于d+b，C正确；
2 2
D、该农场中第二和第三营养级之间的能量传递效率=第二营养级流向第三营养级的同化量b/第二营养级
3
的同化量，第二营养级同化的能量可表示为a+d，则第二和第三营养级之间的能量传递效率为
2 1
b/（a+d）×100%，D错误。
3 2 1
故选BC。
第Ⅱ卷 非选择题（共60分）
三、非选择题（本题包括5小题，共60分。）17. 谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌，它是谷氨酸发酵的常用菌种。下图为通过发酵工程生产谷氨酸的流程。
请回答下列问题。
（1）谷氨酸发酵的常见培养基成分有豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、生物素等，从
物理性质来看，属于_____培养基。从营养成分分析，尿素主要为谷氨酸棒状杆菌的代谢提供_____。
（2）在发酵过程中，为监测发酵液中的谷氨酸棒状杆菌数目，可采用显微镜直接计数法，将稀释100倍的
发酵液用细菌计数板（1mm×1mm×0.1mm，25个中方格，每个中方格包含16个小方格）通过显微镜观察
计数，则理论上统计的中方格中谷氨酸棒状杆菌平均数量应不少于_____个才能达到1.5×109个/mL的预期
浓度。
的
（3）谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸 过程中，当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，
从而减少谷氨酸的合成，这是一种_____调节机制。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，不能合成生
物素的细菌细胞膜存在缺陷，导致膜通透性增加，据此分析，在生产上一般选用生物素合成_____（填“高
表达”“正常”或“缺陷”）型谷氨酸棒状杆菌作为菌种来提高谷氨酸产量，原因是_____。
【答案】（1） ①. 液体 ②. 氮源
（2）60 （3） ①. 负反馈 ②. 缺陷 ③. 生物素合成缺陷型细菌的细胞膜对谷氨酸的通透性
增加，能使细胞产生的谷氨酸迅速排出到细胞外，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，提高谷氨
酸产量
【解析】
【分析】发酵工程的基本环节：（1）菌种的选育：性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通
过诱变育种或基因工程育种获得。（2）扩大培养：在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。（3）培养基
的配制：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确
定。（4）灭菌：培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。（5）接种：将菌种接种到发酵罐培养液中。
（6）发酵罐中发酵： 这是发酵工程的中心环节。（7）产品的分离、 提纯：①如果发酵产品是微生物细
胞本身，可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥，即得到产品。②如果产品是代谢物，
可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【小问1详解】谷氨酸发酵的培养基成分有豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、生物素等，从物理性质看，
该培养基没有琼脂，属于液体培养基。其中尿素主要为谷氨酸棒状杆菌的代谢提供氮源。
【小问2详解】
已知细菌计数板的大方格为1mm×1mm，若盖玻片下经稀释100倍的培养液厚度为0.1mm，计数时假设5
个中格中的细胞数平均为X，则可得公式X×25×100×10 000=1.5×109，可得X为60个。
【小问3详解】
负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，
因此当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而降低谷氨酸的合成，这是一种负反馈调
节机制。菌体进入产物合成期时，有谷氨酸产生，如果能够大量地把产物及时地排出到细胞膜外，则可以
在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，可见，应该选择细胞膜通透性大的细菌作
为菌种，结合题干可知，不能合成生物素的细菌细胞膜存在缺陷，即细胞膜通透性大，因此在生产上一般
选用生物素合成缺陷型细菌作为菌种，大量生产谷氨酸，其原因是生物素合成缺陷型细菌无法产生生物素，
使得细胞膜对谷氨酸的通透性增加，能使细胞产生的谷氨酸迅速排放到细胞外，从而解除谷氨酸对谷氨酸
脱氢酶活性的抑制，提高谷氨酸产量。
18. 某湖泊由于大量污水排入，造成水体中N、P含量过高而出现水体富营养化，使环境生物资源衰退，
影响了经济和居民生活。相关部门对该湖泊进行生态修复。
（1）在进行生态修复时，通常选择净化能力强的水生植物，还需要考虑各自的生态位差异，通过合理的
设计，使它们形成互利共存的关系，这体现的生态学原理是_____。湖泊中的植物通过与浮游藻类竞争阳
光和无机盐等，抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这体现了生物多样性的_____价值。
（2）采用标记重捕法对 范围内的某种鲤鱼进行数量调查，首捕时用大渔网（仅捕捞体长≥20cm的鲤
鱼）捕捞55条并标记后放回，重捕时用小渔网（可捕捞所有体长的鲤鱼）捕捞40条，其中带标记的鲤鱼
5条，且重捕样本中体长<20cm的鲤鱼有15条。该区域内鲤鱼的种群密度约为_____。
（3）下图表示该湖泊中两个不同营养级所含的能量，其中a、a 表示上一年留下来的能量，e、e 表示呼吸
1 1
作用消耗的能量，b、b 表示未被利用的能量，则该生态系统初级消费者粪便中的能量包含在_____中（用
1
字母表示），两营养级之间的能量传递效率为_____（用字母表示）。
（4）该生态修复过程中，生态系统的_____稳定性逐渐增强，原因是_____。
【答案】（1） ①. 自生（自生和协调） ②. 直接和间接（2）110条/km2
（3） ①. d ②. 或c/（b+c+d+e）×100%
（4） ①. 抵抗力 ②. 生物种类增多，营养结构复杂，（生态系统的）自我调节能力增强
【解析】
【分析】能量流动的相关计算为：摄入的能量有两个去向：同化量+粪便量（粪便量属于上一个营养级流
向分解者的能量）。同化的能量有两个去向：呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生
长发育和繁殖的能量有两个去向：传递给下一个营养级+流向分解者。
【小问1详解】
在进行生态修复时，通常选择净化能力强的水生植物，还需要考虑各自的生态位差异，通过合理的设计，
使它们形成互利共存的关系，这体现的生态学原理是自生原理，自生原理强调系统的自我组织、自我优化、
自我调节、自我更新和维持。这些植物通过与浮游藻类竞争阳光和无机盐等，抑制藻类生长，改善水质体
现了生物多样性的间接价值；并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的直接价值。
【小问2详解】
网眼大小不改变种群数量，可用公式计算，据公式：初次捕获标记个体数÷个体总数=再次捕获标记个体数
÷再次捕获个体总数，推出该范围内个体总数=（55×40）÷5=440条，则该区域内鲤鱼的种群密度约为440
条 110条/km2。
【小问3详解】
a、a 表示上一年留下来的能量，e、e 表示呼吸作用消耗的能量，b、b 表示未被利用的能量，结合图示可
1 1 1
知，c、c 表示流向下一营养级的能量，d、d 表示流向分解者的能量，则初级消费者粪便中的能量包含在
1 1
上一营养级（生产者）流向分解者中的能量，即d中。两营养级之间的能量传递效率为生产者流向初级消
费者的能量÷生产者同化量= ，或c/（b+c+d+e）×100%。
【小问4详解】
生态修复过程中，随着物种数目的增多，营养结构复杂，生态系统的自我调节能力增强，生态系统的抵抗
力稳定性逐渐增强。
19. 油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当降低对机械化收割及抗倒伏均有重要意义。某研究小组利
用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对
基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。（1）根据F 表现型及数据分析，油菜半矮秆突变体S的遗传机制是_____，杂交组合①的F 产生各种类型
2 1
的配子比例相等，自交时雌雄配子有_____种结合方式，且每种结合方式概率相等。
（2）将杂交组合①的F 所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，分为三种类型，全
2
为高秆的记为F-I，高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F 基本一致的记为 高秆与半矮秆比例
3 2
和杂交组合③的F 基本一致的记为F-Ⅲ。产生 的高秆植株数量比为_____。产生
2 3
F-Ⅲ的高秆植株基因型为_____（用A、a；B、b；C、c……表示基因）。用产生F-Ⅲ的高秆植株进行相
3 3
互杂交试验，能否验证自由组合定律?_____，原因是：_____。
【答案】（1） ①. 由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制 ②. 16
（2） ①. 7：4：4 ②. Aabb、aaBb ③. 不能 ④. 因为不论两对基因位于一对同源染色体上，
还是两对同源染色体上，亲本均产生两种数量相等的雌雄配子，（子代均出现高秆：半矮秆=3：1），因
此不能验证基因的自由组合定律
【解析】
【分析】实验①②中，F 高秆∶半矮秆≈15∶1，据此推测油菜株高性状由两对独立遗传的基因控制，遵循
2
基因的自由组合定律。
【小问1详解】
根据F 出现高秆：半矮秆≈15：1可推测，半矮秆突变体S是双隐性纯合子，只要含有显性基因即表现为高
2
秆，菜半矮秆突变体S的遗传机制是由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制。杂交组合①的F 为双杂
1
合子，减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由
组合，所以产生4种比例相等的配子，自交时雌雄配子有16种结合方式。
【小问2详解】
杂交组合①的F 所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、
2
2aaBb，所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，含有一对纯合显性基因的高秆植株
1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高秆植株的比例为7/15，其后代全为高秆，记为F-I；
3
AaBb占高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例≈15∶1，和杂交组合①、②的F 基本一致，
2
记为F-Ⅱ；2Aabb、2aaBb占高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F₂基本
3
一致，记为F-Ⅲ，故产生F-Ⅰ、F-Ⅱ、F-Ⅲ的高秆植株数量比为7：4：4。用产生F-Ⅲ的高秆植株均有一
3 3 3 3 3对基因是纯合进行相互杂交试验时，不论两对基因位于一对同源染色体上，还是两对同源染色体上，亲本
均产生两种数量相等的雌雄配子，子代均出现高秆：半矮秆=3：1，因此不能验证基因的自由组合定律。
20. 研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进
过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理，以小鼠等为材料进行了
以下实验。
实验I：探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的
培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A组培养液不处理，B组培养液中
加入75mmol/L的X试剂1mL，C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续 5天测量4组小鼠的逃避潜伏期，结果见图乙。逃避
潜伏期与记忆能力呈负相关，实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD小鼠）通过注射药物STZ制备。
（1）人体中血糖的来源有________（答出2个方面的来源即可）。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了
小鼠血糖升高，据此推测，这种细胞是__________。
（2）实验I的C组中，在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变
大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压__________（填“升高”或“降低”），B组实验结果
可说明渗透压的变化对C组结果__________（填“有”或“没有”）干扰。图甲中A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是___________
（3）图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是____________（填标号）。
①正常小鼠 ②敲除cPKCγ基因的小鼠 ③TD小鼠 ④敲除cPKCγ基因的TD小鼠
（4）对TD小鼠进行干预后，小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究，写出2种可能的干预思路：
______。
【答案】（1） ①. 食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化 ②. 胰岛B细胞
（2） ①. 降低 ②. 没有 ③. 在葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶cPKCγ对自噬水平无明显影响；
在高浓度葡萄糖条件下，蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平 （3）④③
（4）①抑制Tau磷酸化
②提高蛋白激酶cPKCγ的活性；降低血糖（注射胰岛素）；提高自噬水平
【解析】
【分析】由图乙可知，a曲线变化平缓，应对应正常小鼠，b曲线变化相对快些，应对应TD小鼠，但
cPKCγ基因正常，所以缓于cd两曲线。
【小问1详解】
人体中血糖可通过食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化提供。某种细胞破坏而导致
血糖升高，说明胰岛素分泌不足，推测这种细胞为胰岛B细胞。
【小问2详解】
在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡
萄糖溶液后培养液的渗透压降低。B组较A组而言，自噬水平相对值不变，说明渗透压的变化对C组结果
没有干扰。由题意可知，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控，
三组的实验结果说明在葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶cPKCγ对自噬水平无明显影响；在高浓度葡萄糖条件
下，蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平。
【小问3详解】
逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，图乙中a、b两条曲线逃避潜伏期较长，说明记忆力较差。蛋白Tau过度
磷酸化，导致记忆力减退，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解。由（2）可知，蛋白激酶cPKCγ
促进海马神经元自噬，所以敲除cPKCγ基因后，细胞自噬过程受阻，记忆力减退。图中a曲线逃避潜伏期
最长，说明记忆力最差，对应敲除cPKCγ基因的TD小鼠，b曲线对应TD小鼠，其cPKCγ基因正常，逃
避潜伏期低于敲除cPKCγ基因的TD小鼠。d对应正常小鼠，C组对应敲除cPKCγ基因的小鼠。
【小问4详解】
由题意可知，由于糖尿病导致小鼠记忆力减退，所以可通过注射胰岛素降低血糖使小鼠记忆力得到提高，
也可通过抑制Tau磷酸化、提高蛋白激酶cPKr的活性、或使cPKCγ基因过量表达，提高自噬水平达到提
升记忆力的作用。21. 原发性干燥综合征病程通常较慢，患者因泪腺等外分泌腺损伤而引起干眼等症状。研究发现，当机体
感染病毒后会出现病程加快，病情加重现象，部分机理如下图。请回答下列问题。
（1）原发性干燥综合征是由于_____（免疫功能）异常导致的一种自身免疫病。
（2）据图分析，当机体感染病毒后会出现病程加快、病情加重，其原因是被病毒侵染的泪腺细胞迅速裂
解、暴露出自身抗原，激活机体的_____（免疫类型），产生干扰素和抗体，同时抗体通过_____调节促进
自身抗原的暴露和B细胞的活化，使机体产生更多的干扰素和抗体，最终诱导正常泪腺细胞的大量死亡。
（3）研究发现，细胞③膜上高表达的CD20糖蛋白具有调控细胞周期的功能，能促进B细胞的增殖与分化。
利妥昔单抗是人一鼠嵌合抗CD20的单克隆抗体，为探究其对原发性干燥综合征的疗效，科研人员进行相
关实验，结果如下表。
抗体浓
组别 药物处理 泪液分泌量相对值 泪膜破裂时间/s
度/（mg·mL）
一 安慰剂 88.02 4.45 4.23
二 甲氨蝶呤 52.95 6.95 7.36
三 利妥昔单抗 36.05 8.89 9.55
注：甲氨蝶呤是一种免疫抑制剂，临床上治疗原发性干燥综合征的常用药。
①研发利妥昔单抗时，先注射_____对小鼠进行免疫处理，再提取相应的B细胞与骨髓瘤细胞融合，经
HAT培养基筛选、_____和抗体检测才能获得分泌单克隆抗体的细胞株用以生产利妥昔单抗。
②实验中，属于对照组的是组别_____。利用利妥昔单抗治疗原发性干燥综合征的主要机理是_____。
③利妥昔单抗对原发性干燥综合征的疗效显著且较甲氨蝶呤副作用小，这体现了利妥昔单抗具有_____
（答2点即可）等特点。
【答案】（1）免疫自稳
（2） ①. 非特异性免疫和特异性免疫（或非特异性免疫和体液免疫） ②. 正反馈（3） ①. CD20糖蛋白 ②. 克隆化培养 ③. 一、二 ④. 利妥昔单抗与B细胞膜表面的
CD20结合，抑制B细胞的增殖与分化，从而降低抗体水平 ⑤. 灵敏度高、特异性强
【解析】
【分析】免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，具有免疫防御、免
疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。
【小问1详解】
免疫自稳能清除体内衰老、损伤的细胞以及癌变的细胞，维持内环境的稳定，原发性干燥综合征是免疫自
稳功能异常，攻击自身正常泪腺细胞等，属于自身免疫病。
【小问2详解】
当机体感染病毒后会出现病程加快、病情加重，其原因是被病毒侵染的泪腺细胞迅速裂解、暴露出自身抗
原，激活了机体的非特异性免疫和特异性免疫机能，产生干扰素和抗体，而抗体可以促进自身抗原的暴露
和B细胞的活化，使机体产生更多的干扰素和抗体，这属于正反馈调节。
【小问3详解】
的
①要研制利妥昔单抗时，需先注射相应抗原（CD20糖蛋白），以激活小鼠 免疫细胞，再提取激活的
B细胞与骨髓瘤细胞融合，获得融合的、未融合的细胞，用HAT筛选培养基培养，未融合的B细胞不能长
期生存而死亡，未融合的骨髓瘤细胞不能合成DNA而死亡，只有杂交瘤细胞能成活；由于同一种抗原可
能激活多种B细胞，筛选出的融合的骨髓瘤细胞就可能分泌多种抗体，还需继续克隆化培养与抗体检测才
能获得分泌单克隆抗体的细胞。
②根据题意可知该实验的目的是探究利妥昔单抗对原发性干燥综合征的疗效，所以实验中属于对照组的是
组别一、二。
③利用利妥昔单抗治疗原发性干燥综合征的主要机理是抗原与抗体的特异性结合，即利妥昔单抗可以与B
细胞膜表面的CD20结合，抑制B细胞的增殖与分化，从而降低抗体水平。单克隆抗体与常规的血清抗体
相比，最大的优势在于特异性强，灵敏度高，可大量制备，因此利妥昔单抗具有特异性强，灵敏度高，可
大量制备等特点。
