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二轮题型突破卷（3）
一、单选题
1．2023 年5 月3 日《Nature》报道，林爱福团队揭示了 LncRNA 通过重编程铁代谢调控肿瘤
进程。长链非编码 RNA(LncRNA)作为DNA 的转录产物之一，其参与诸多重要细胞生命活动进
程，包括细胞周期、代谢增殖等，且在肿瘤发展中发挥重要调控功能。下列相关叙述正确的
是（ ）
A．细胞核中含有DNA 和 RNA 两类核酸
B．DNA 和LncRNA 分子中所含的元素一定不同
C．LncRNA 分子被彻底水解后产生6 种有机物
D．LncRNA 中所含的五碳糖可作为能源物质
【答案】A
【分析】核酸包括DNA 和RNA，都是由C、H、O、N、P 五种元素组成。RNA 的基本组成单位是
核糖核苷酸，其结构由磷酸、核糖和四种含氮碱基构成。RNA 包括mRNA、tRNA、rRNA。
【详解】A、细胞核中DNA 通过转录产生各种RNA，RNA 通过核孔到达细胞质，细胞核中含有
DNA、RNA 两类核酸，A 正确；
B、DNA 和LncRNA 的组成元素都是C、H、O、N、P 五种，DNA 和LncRNA 所含元素相同，B 错误；
C、LncRNA 分子被彻底水解后产生6 种化合物，其中核糖、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶
等5 种物质才是有机物，C 错误；
D、核糖和脱氧核糖在细胞内主要作为RNA、DNA 的组成成分，不为细胞代谢提供能量。
LncRNA 中所含的五碳糖为核糖，不能作为细胞的能源物质，D 错误。
2．图是海水稻根细胞与耐盐性相关的生理过程。据图分析，下列相关叙述错误的是（
）
A．H 通过主动运输运出细胞，保持细胞膜外
⁺
pH 为酸性
B．H ₂ O 通过自由扩散进入细胞，降低细胞内渗透压
1
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C．Na 以相同方式排出细胞和进入液泡，提高耐盐性
⁺
D．土壤中氧含量不足可能会影响水稻的耐盐性
【答案】B
【分析】1、不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输；其中被动运输包括协
助扩散和自由扩散。
2、主动运输的特点：①消耗能量(来自于ATP 水解或离子电化学势能)，②需要转运蛋白协助，
③逆浓度梯度进行。
3、协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
4、自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
【详解】A、据图分析可知，根细胞膜上H+转运蛋白使H+通过主动运输的方式运出根细胞，则
可保持细胞膜外pH 为酸性，A 正确；
B、据图分析可知，H ₂ O 即可通过转运蛋白协助进入细胞，即协助扩散，也可以通过自由扩
散进入细胞，B 错误；
C、Na+由细胞内排出细胞的过程是由低浓度到高浓度，需要转运蛋白，为主动运输；Na+由细
胞质基质进入液泡的过程是由低浓度到高浓度，属于主动运输，能量来自H+跨膜运输的电势
能，C 正确；
D、Na+由细胞内排出细胞和Na+由细胞质基质进入液泡都可以提高耐盐性，都是主动运输，需
要消耗能量，而能量的产生与根细胞呼吸强度有关，而土壤中氧含量会影响细胞呼吸，则土
壤中氧含量不足可能会影响水稻的耐盐性，D 正确。
3．自噬是把细胞质中的物质运送到溶酶体中降解的过程，该过程中损伤的细胞器被细胞自身
的膜包裹形成自噬体，自噬体再与细胞内的溶酶体结合从而完成细胞自噬的过程。吸烟是导
致慢性阻塞性肺疾病（COPD）的首要发病因素，银杏叶提取物（GBE）对COPD 具有一定的治
疗效果，机制是GBE 可以通过PI3K 蛋白来促进细胞自噬，已知细胞内PI3K 蛋白的表达水平
下降，会导致自噬程度增强，为验证上述机制设计实验如下表，分析下列说法错误的是（
）
组别
实验材料
检测指标
预期结果
对照组
COPD 组大鼠肺泡巨噬细胞
PI3K 蛋白含量
？
实验组
？
A．实验组应选用GBE＋COPD 组大鼠肺泡巨噬细胞
2
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B．细胞自噬过程体现了生物膜具有一定的流动性
C．GBE 可通过PI3K 蛋白来促进细胞自噬，所以预期结果应为实验组PI3K 蛋白含量高于对
照组
D．溶酶体内的水解酶可水解衰老、损伤的细胞器，使细胞获得生存所需的物质和能量
【答案】C
【分析】溶酶体中含有多种水解酶，在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，
通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬，
可以获得维持生存所需的物质和能量，在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细
胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持内部环境的稳
定。
【详解】 A、该实验目的是验证GBE 可以通过PI3K 蛋白来促进细胞自噬，因此自变量为对
COPD 模型鼠是否进行GBE 处理，因此实验材料实验组需要选择COPD 模型鼠肺泡巨噬细胞并施
加GBE，A 正确；
B、根据题意，自噬过程中损伤的细胞器被细胞自身的膜包裹形成自噬体，因此细胞自噬过程
体现了生物膜具有一定的流动性，B 正确；
C、根据题干信息推测PI3K 蛋白的表达水平下降，会导致自噬程度增强，即GBE 可以通过减
少PI3K 蛋白含量来促进细胞自噬，因此预期结果应为实验组PI3K 蛋白含量低于对照组，C 错
误；
D、溶酶体中含有多种水解酶，在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过
溶酶体降解后再利用，使细胞获得生存所需的物质和能量，D 正确。
4．长期以来,关于DNA 复制过程中是DNA 聚合酶在移动还是DNA 链在移动,一直存在争论。一
种观点认为是DNA 聚合酶沿着DNA 链移动;另一种观点认为是DNA 链在移动,而DNA 聚合酶相对
稳定不动。科学家给枯草芽孢杆菌的DNA 聚合酶标上发绿色荧光的物质,在不同条件下培养,
观察荧光在细胞中的分布,发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点,位点个数如表所示。下
列说法错误的是（ ）
组别
营养物
含有下列荧光位点个数的细胞所占比例(%)
0
1
2
3
4
①
琥珀酸盐
24
56
19
0.08
<0.08
②
葡萄糖
3
43
41
9
3.6
3
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③
葡萄糖+氨基酸
2
33
32
22
10
A．DNA 复制过程需要脱氧核苷酸为原料,并消耗能量
B．DNA 聚合酶只能以DNA 单链为模板合成其互补链
C．上述实验结果中绿色荧光的分布情况支持第一种观点
D．根据结果可推测枯草芽孢杆菌的分裂速度:①<②<③
【答案】C
【分析】DNA 复制条件：模板（DNA 的双链）、能量（ATP 水解提供）、酶（解旋酶和DNA 聚
合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）。
【详解】A、DNA 的基本组成单位为脱氧核糖核苷酸，故DNA 复制过程需要脱氧核苷酸为原料，
并消耗能量，A 正确；
B、DNA 复制为半保留复制，以DNA 的每条链为模板合成碱基互补的子链，所以DNA 聚合酶只
能以DNA 单链为模板合成其互补链，B 正确；
C、科学家给枯草芽孢杆菌的DNA 聚合酶标上绿色荧光，在不同条件下培养，观察荧光在细胞
中的分布，发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点，说明DNA 复制时是DNA 链在移动，而
DNA 聚合酶相对稳定不动，支持第二种观点，C 错误；
D、DNA 复制时需要DNA 聚合酶的催化，不含荧光点的细胞比例越小，含有荧光点的细胞比例
越大，说明细胞分裂越旺盛，根据表格数据可推测，枯草芽孢杆菌的分裂速度：①＜②＜③，
D 正确。
5．图是某农田长期使用一种农药后害虫群体密度的变化曲线，下列叙述符合达尔文进化观点
的是（ ）
A．害虫群体中原来都是非抗药性个体
B．农药的使用使害虫产生了抗药性变异
C．害虫群体的抗药性与农药的使用无关
D．害虫抗药性的形成是农药对害虫定向选择的结果
【答案】D
4
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【分析】达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。遗传变异
是生物进化的基础，首先害虫的抗药性存在着变异。有的抗药性强，有的抗药性弱。使用农
药时，把抗药性弱的害虫杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的害虫活下来，这叫适者生存。
活下来的抗药性强的害虫，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用农药时，又把
抗药性弱的害虫杀死，抗药性强的害虫活下来。
【详解】A、从曲线变化可知，使用农药时不能把全部害虫杀死，表明害虫群体中原来就存在
抗药性个体，A 错误；
B、害虫原来就存在着变异，不是农药使害虫产生变异，农药只是起到选择作用，B 错误；
CD、适者生存、不适者被淘汰，最终活下来的害虫大多是抗药性强的害虫。因此，随着农药
的使用，害虫群体的抗药性逐渐增强，害虫抗药性的形成是农药对害虫长期选择的结果，C
错误，D 正确。
6．人体内消化、呼吸、循环、泌尿系统的简易关系如图所示。图中箭头方向表示物质进出或
运输方向，甲、乙、丙、丁表示各系统，其中表示呼吸系统和消化系统的分别是（ ）
A．丙、甲
B．丙、乙
C．丙、丁
D．乙、丁
【答案】C
【分析】人体有运动系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、内分泌
系统、生殖系统等八大系统，它们相互协调配合使人体成为一个统一的有机整体。
【详解】据图分析，甲排出物质，是泌尿系统；乙运输物质，是循环系统；丙和乙之间能进
行物质交换，是呼吸系统；丁的物质能进入循环系统，也排出物质，是消化系统。
故选C。
7．图1 表示神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输过程，甲、乙为细胞膜上的转运蛋白。
图2 表示兴奋在神经纤维上传导过程。下列相关叙述错误的是（ ）
5
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A．图1 中K+通过载体蛋白甲由 M 侧被运至N 侧形成胞内外的浓度差
B．图1 中K+通过通道蛋白乙由N 侧被运至 M 侧参与静息电位的形成
C．图2 中的⑤～③段的电位变化主要由 Na+内流造成
D．图2 中的⑤代表静息电位重新恢复，此时对应图1 中 K+浓度 M 侧高于N 侧
【答案】D
【分析】神经纤维在静息时膜电位是由钾离子外流造成的，钾离子的外流是通过离子通道的
被动运输。动作电位的形成是由钠离子内流造成的，也通过离子通道的被动运输过程。钠离
子从神经细胞膜内运输到膜外，钾离子从膜外运输到膜内都是主动运输的过程。
【详解】A、由图可知，K+通过载体蛋白甲由 M 侧被运至N 侧为主动运输，该过程形成胞内外
的浓度差，A 正确；
B、图1 中K+通过通道蛋白乙由N 侧被运至 M 侧为K+外流，属于静息电位的形成过程，B 正确；
C、图2 中的⑤～③段为动作电位的形成，其电位变化主要由 Na+内流造成，C 正确；
D、细胞具有保钾排钠的特点，一般情况下，N 侧（细胞内）K+浓度都大于M 侧（细胞外），D
错误。
8．与研究生长素类调节剂对黄瓜生根的影响，用一定浓度的α-萘乙酸（NAA）处理黄瓜幼
苗，两周后测定主根长度和侧根数目，结果如下表。下列分析正确的是（ ）
测定项目
NAA 浓度（×10-4mol/L）
0
10
20
30
40
主根平均长度（cm）
12.
1
14.3
12.
8
10.5
8.6
侧根平均数目（个）
6.6
8.7
10.
5
7.8
5.2
A．较低浓度的NAA 处理插条时，将插条基部在溶液中沾蘸5s
B．正式实验前可通过预实验减少与浓度相关的误差
C．由表可确定促进主根生长的NAA 最适浓度为1×10-3mol/L
6
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D．NAA 对主根和侧根的生长均表现出低浓度促进、高浓度抑制
【答案】D
【分析】据表分析：该实验的自变量是NAA 的浓度，因变量是主根的长度和侧根的数目，表
中数据表明NAA 对黄瓜主根长度和侧根数目都具有低浓度促进，高浓度抑制的效果。
【详解】A、将插条基部在溶液中沾蘸5s 一般适用于较高浓度的NAA 处理，A 错误；
B、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，以免由于
设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费，但不能减少误差，B 错误；
C、由表可知，适宜主根生长的NAA 浓度小于2.0×10-3mol/L，但不能具体的浓度，C 错误；
D、表中数据表明NAA 对黄瓜主根长度和侧根数目都具有低浓度促进，高浓度抑制的效果，D
正确。
二、多选题
9．根据某农田中引入鸭子后，鸭子与蝗虫种群数量的变化关系，某生物兴趣小组构建如图所
示模型。下列有关叙述正确的是（ ）
A．a-b 段，蝗虫种群的年龄结构为增长型，鸭子种群的年龄结构为增长型
B．由图可知，引入鸭子后，该农田中蝗虫种群的K 值最可能为N2
C．鸭子种群数量在a→b→c 的变化过程中，其增长率小于0
D．从模型构建类型角度分析，图示模型属于数学模型
【答案】ABD
【分析】1、由图可知，该曲线是数学模型的一种表现形式，所以从模型建构的类型角度分析，
该模型属于数学模型，引入鸭子后该地区蝗虫的数量围绕N2上下波动，因此蝗虫的K 值为
N2。
2、模型方法：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，
这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有
的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
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3、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。
【详解】A、由图可知，a~b 段，蝗虫种群的数量是增加的，故年龄结构为增长型，鸭子种群
的数量也是增加的，故年龄结构也为增长型，A 正确；
B、由图可知，引入鸭子后，蝗虫的数量围绕N2上下波动，所以该农田中蝗虫种群的K 值最可
能为N2，B 正确；
C、由图可知，鸭子种群数量在图中a→b→c（不包括a、c 两点）的变化过程中，总数量一直
增加，故其增长率大于0，C 错误；
D、由图可知，该曲线是数学模型的一种表现形式，D 正确。
10．甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在四
个条件相同的人工池塘中各放入等量的三种蝌蚪和数量不等的同种捕食者；一段时间后，各
池塘中三种蝌蚪的存活率如图，下列推测合理的是（ ）
A．捕食者主要捕食甲和丙
B．三种蝌蚪的竞争结果可能受捕食者影响
C．无捕食者时，蝌蚪的种间斗争可能导致乙消失
D．经过长期的自然选择，三种蝌蚪的食性可能会有较大差异
【答案】ABCD
【分析】四个池塘实验对照比较，随着捕食者数量的增加，甲、丙种群数量越来越少，可见
甲丙是捕食者的主要食物来源；同时甲、乙、丙相对数量发生变化，说明捕食者数量会影响
甲、乙、丙之间的竞争关系。
【详解】A、从柱状图中可知，随着捕食者数量增多，甲与丙数量下降，说明捕食者主要捕食
甲与丙。A 正确；
B、在捕食者为0 时，甲与丙数量较多，乙较少，在捕食者较多时，甲与丙数量减少，乙相对
8
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较多，说明三种蝌蚪的竞争关系可能受捕食者影响，B 正确；
C、从图看出，无捕食者时蝌蚪的种间斗争可能导致乙消失，C 正确；
D、由图可知，甲、乙、丙之间无相互捕食关系，但存在竞争关系，因此经过长期的自然选择，
三种蝌蚪的食性可能会有较大差异，避免竞争激烈影响各自生存，D 正确。
故选ABCD。
11．我国古文、古诗词中记载了很多的生物学现象，下列分析正确的是（ ）
A．“肥田之法，种绿豆最佳”是利用了绿豆上寄生的根瘤菌固氮进行肥田
B．“无可奈何花落去，似曾相识燕归来”描述了群落的季节性变化
C．“数罟（细密的渔网）不入湾池，鱼鳖不可胜食也”，可保证鱼类种群年龄结构为增
长型
D．桃花等山寺植物一定属于生态系统结构中的生产者
【答案】BC
【分析】群落的季节性：由于阳光、温度、水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随
之发生有规律的变化。年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，有三种类型，
即增长型、衰退型、稳定性。年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期保持相对稳定。
【详解】A、“肥田之法，种绿豆最佳”，利用根瘤菌在豆科植物根部互利共生的关系进行肥
田，对彼此都有利，A 错误；
B、群落的季节性：由于阳光、温度、水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生
有规律的变化，“无可奈何花落去，似曾相识燕归来”描述了群落的季节性变化，B 正确；
C、诗文的意思是捕鱼的时候不能用网眼太小的网，以保证捕捞成体，留下幼体，可保证鱼类
种群的年龄结构为增长型，以获得持续高产，C 正确；
D、并非所有植物都是生产者，比如菟丝子在生态系统中属于消费者，D 错误。
故选BC。
12．某湖泊因生活污水和工业废水的排放引起水体藻类爆发，出现水华现象。当地环保部门
通过投放生态浮床对该湖泊进行生态修复。生态浮床是指将芦苇、美人蕉等植物种植于浮在
水面的材料上，用来改善水体的生态环境。下列叙述错误的是（ ）
A．生态浮床能提高物种多样性，增强生态系统的抵抗力稳定性
B．浮床中的植物可通过生物富集作用吸收水体中的有机物
C．生态浮床可利用挺水植物与藻类的竞争关系治理水华
D．生态浮床能给人以美的享受，这体现了生物多样性的间接价值
【答案】BD
9
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【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，
以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起
重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生态浮床是指将芦苇、美人蕉等植物种植于浮在水面的材料上，生态浮床能提高
物种丰富度，增强生态系统的抵抗力稳定性，A 正确；
B、种植在浮床上的植物不能吸收水体中的有机物，植物利用的是无机物，B 错误；
C、“水华”是由于淡水中的藻类植物大量繁殖而引起的，浮床上的挺水植物和藻类竞争阳光
等资源，存在种间竞争关系，故可以利用生态浮床上挺水植物与藻类的竞争关系治理水华，C
正确；
D、直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和
文学艺术创作等非实用意义的价值，生态浮床能给人以美的享受，这体现了生物多样性的直
接价值，D 错误。
故选BD。
三、综合题
13．我国是棉花的生产和消费大国。棉花种植时容易受到棉铃虫侵袭，严重时可使棉田绝收。
苏云金杆菌能产生Bt 抗虫蛋白来杀死棉铃虫。我国科学家将该细菌的杀虫基因转到棉花细胞
中，让棉花产生Bt 抗虫蛋白（编码基因长约2000bp）来抵抗虫害。回答下列问题。
(1)对Bt 抗虫蛋白基因进行PCR 扩增时，为维持酶活性，需要在一定的 （溶液）中
进行。随后使用两种限制酶BamHI 和Hind Ⅲ同时酶切已扩增的目的基因和质粒，再使用
进行连接，可防止目的基因、质粒的自身环化或反接，随后用重组表达载体（大小为
5000bp）转化大肠杆菌。
(2)为检测目的基因是否已成功导入大肠杆菌，研究人员从大肠杆菌菌落提取质粒后，分别使
用BamHI 和Hind Ⅲ双酶切、BamHI 单酶切，通过电泳检测酶切结果，并采用未转化的大肠杆
菌菌落作为对照，依据图a 判断，目的基因 （填“已”或“未”）导入大肠杆菌，
若要证明双酶切产物中2000bp 为目的基因片段，采用的检测方法有 （写出1 种）。
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(3)研究人员将重组表达载体导入棉花细胞并成功表达出Bt 抗虫蛋白。研究发现，Bt 抗虫蛋
白被害虫分解为多肽后，与害虫肠道上皮细胞的细胞膜结合，导致细胞膜穿孔，使害虫渗透
压失衡而死亡。形成的孔道结构越稳定，Bt 抗虫蛋白对害虫的毒性越大。
①已知Bt 抗虫蛋白部分结构参与了昆虫肠上皮细胞膜中孔道的形成。该部分结构中存在多个
螺旋，其中第5 号螺旋中部疏水，两端亲水（图b），从细胞膜结构的角度分析，第5 号螺旋
能够贯穿于细胞膜的原因是 。
②研究人员通过解析Bt 抗虫蛋白晶体的结构发现，第5 号螺旋处的第168 位氨基酸是孔道结
构稳定性的关键，将该位点氨基酸替换为疏水性更强的精氨酸后，就有可能提高孔道结构的
稳定性。根据这一研究结果，请写出后续利用蛋白质工程培育出抗虫能力更强的转基因棉花
的基本思路： 。
【答案】(1) 缓冲液 DNA 连接酶
(2) 已 琼脂糖凝胶电泳法
(3) 磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，两侧是亲水端。
第5 号螺旋中部疏水，两端亲水，其结构特点与细胞膜结构特点相似，所以第5 号螺旋能够
贯穿于细胞膜。 把Bt 抗虫蛋白第5 号螺旋处的第168 位氨基酸替换成精氨酸，找到并
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改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因） 或合成新的基因，再把该基因与载体构建成基因表达
载体，导入受体细胞获得所需要的蛋白质。
【分析】1、基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因
导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、DNA 分子具有可解离的基团，在一定 的pH 下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电
场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR
的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA 分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA 分
子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA 分子通过染色，可以在波长为300 nm 的紫外灯下被检
测出来。
【详解】（1）为了维持酶活性，PCR 反应需要在一定的缓冲液中才能进行。切下来的DNA 片
段拼接成新的DNA 分子，是靠DNA 连接酶来完成的。
（2）依题意可知，重组表达载体大小为5000bp，Bt 抗虫蛋白编码基因长约2000bp，所以载
体大小为3000bp。编码基因和载体是通过双酶切口连接的，所以如果含有重组基因表达载体，
双酶切的片段大小分别为3000bp、2000bp，单酶切的片段大小为5000bp。结合图中数据，从
大肠杆菌菌落提取的质粒双酶切的片段大小分别为3000bp、2000bp，单酶切的片段大小为
5000bp，所以目的基因已导入大肠杆菌。PCR 的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，所以
若要证明双酶切产物中2000bp 为目的基因片段，可采用琼脂糖凝胶电泳法检测。
（3）①细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，其内部是磷脂分子的疏水端，两侧是亲水端。第
5 号螺旋中部疏水，两端亲水，其结构特点与细胞膜结构特点相似，第5 号螺旋贯穿于细胞膜
中时，形成的孔道结构可以稳定存在。
②蛋白质工程的基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有
的 氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因） 或合成新的基因→获得所需
要的蛋白质。Bt 抗虫蛋白晶体的结构已被解析，也已知第5 号螺旋处的第168 位氨基酸是孔
道结构稳定性的关键及精氨酸疏水性更强，所以后续的思路是：把Bt 抗虫蛋白第5 号螺旋处
的第168 位氨基酸替换成精氨酸，找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因） 或合成新的
基因，再把该基因与载体构建成基因表达载体，导入受体细胞获得所需要的蛋白质。
14．互花米草入侵是南通沿海地区面临的生态威胁之一，科研人员针对其入侵的原因与防治
方法开展了相关研究。请分析回答：
(1)互花米草在生态系统中属于 ，由于对气候、环境的适应性和耐受能力很强，
其入侵会导致当地原有植物种类锐减，使 降低甚至丧失。
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(2)芦苇也是南通沿海地区的本土植物，由于与互花米草具有相似的 ，二者之间竞争激
烈。研究人员对启东黄海沿岸10 个湿地进行调查，每块湿地随机选取5 个样方，采集植物和
土壤样本，测定相关数据，结果如下图。
据图分析可知 ，推测这是互花米草成功入侵的原因之一。
(3)对互花米草控制常采用人工刈制、使用除草剂和生物防治等措施。下图表示互花米草参与
当地食物链的部分结果：
①a、b、c 过程中碳的流动形式是 ，图中未标出的生态系统的成分还包括
。
②若鸟的食物由互花米草和植食性尾虫，由原来的1：1 调整为2：1 传递效率按20%计算，鸟
的数量变为原来的 %（保留两位小数）。
③互花米草与植食尾虫之间进行的信息传递在生态系统中具有 的作用
【答案】(1) 生产者 生物多样性
(2) 生态位 随土壤盐度增加和含水量下降，互花米草比芦苇叶面积下降幅度小，使
得互花米草在滨海湿地这样的环境中更具有竞争力
(3) 含碳化合物 分解者和非生物的物质和能量 1.29 调节种间关系，维持
生态系统稳定
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，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；营养结构包括食物链和食物网。
【详解】（1）互花米草属于植物，能进行光合作用，在生态系统中属于生产者。互花米草作
为外来物种，可能会导致被入侵地原有植物种类锐减，使生物多样性降低甚至丧失。
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（2）芦苇也是南通沿海地区的本土植物，两者生活在同一区域，由于与互花米草具有相似的
生态位，二者之间竞争激烈。调查的总体为长条形时，可用等距取样法，因此对启东黄海沿
岸10 个湿地进行调查，每块湿地采用等距取样法随机选取5 个样方。依据实验结果可以看出，
随土壤盐度增加和含水量下降，互花米草比芦苇叶面积下降幅度小，使得互花米草在滨海湿
地这样的环境中更具有竞争力，从而成功入侵。
（3）①图中碳元素在生物群落的各种生物之间以含碳有机物的形式沿着食物网(链)进行，因
此a、b、c 过程中碳的流动形式是含碳有机物。图中含有生产者和消费者，图中没有的生态
系统成分是分解者和非生物的物质和能量。
②根据题意分析，如果按照原来食物的1/2 来源于互花米草，1/2 来源于植食性昆虫，按传递
效率20%计算，鸟增重1 克需要互花米草=1/2÷20%+1/2÷20%÷20%=15 克，如改为2/3 来源
于互花米草，1/3 来源于植食性昆虫，鸟增重1 克需要互花米草=2/3÷20%
+1/3÷20%÷20%=35/3 克，因此调整后鸟的数量变为原来的15÷35/3=1.29 倍。
③互花米草与植食尾虫之间进行的信息传递在生态系统中具有调节种间关系，维持生态系统
稳定的作用。
15．玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形
成的遗传学机制。
(1)胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞
一致。从染色体组成分析，胚乳属于 ，胚乳一般在发育过程中被吸收，不会发育为成
熟个体的组织器官。
杂交组合
F1胚乳颜
色
一
紫色RR(♀)×黄色rr(♂)
紫色
二
紫色RR(♂)×黄色rr(♀)
杂色
上述杂交组合一和二中F1胚乳的基因型分别是 、 。F1自交后代胚乳的基因型和比
例为 。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测。
推测一：可能与胚乳中R 基因的数量有关；推测二：可能与胚乳中R 基因的来源有关。
(2)为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
杂交组合
部分F1胚乳
基因型
颜色
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三
野生型rr(♀)×甲Rr(♂)
Rrr
杂色
RRrr
杂色
四
野生型rr(♂)×甲Rr(♀)
RRr
紫色
①突变体甲的形成过程如上图，形成甲的过程中发生的变异类型是 ，R 与r 遗传
时遵循 定律。
②研究发现，甲在产生配子时，10 号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表中
F1出现少量基因型为RRrr 的胚乳的原因是：突变体甲产生配子时， 期出现异常。
③表中杂交结果仅支持推测 。研究人员继续做了以下研究。
(3)研究人员推测在雌配子形成过程中，M 基因表达产物可以降低R 基因甲基化水平,使其表达
不被抑制。现有M 基因纯合突变体乙（mmRR）、野生型紫色玉米（MMRR）和黄色玉米
（MMrr）。欲通过杂交实验验证上述推测，请写出实验方案并预期结果。
实验组： 做母本与 做父本杂交,子代胚乳表现为杂色
对照组： 做母本与 做父本杂交，子代胚乳表现为
【答案】(1) 三倍体 RRr Rrr RRR：Rrr：RRr：rrr=1：1：1：1
(2) 易位(或染色体结构变异) （基因）自由组合 减数分裂Ⅱ后期 二
(3) 突变体乙(mmRR) 黄色玉米(MMrr) 用野生型紫色玉米（MMRR） 黄色玉
米（MMrr） 紫色
【分析】1.胚乳是由受精极核发育而来的，受精极核是由2 个极核（与卵细胞基因型相同）
和1 个精子结合而成的。
2.染色体变异可分为染色体结构异常和染色体数目异常两大类型。染色体结构变异可分为缺
失、重复、倒位、易位四种类型。染色体结构变异的发生改变了基因在染色体上的数目或排
列顺序，从而导致性状的变异，且这种变异多是有害的甚至导致死亡。染色体数目变异包括
个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍的增减。
【详解】（1）胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成
均与卵细胞一致，因此胚乳是三倍体。组合一中极核的基因型是R，雄配子基因型是r，则F1
胚乳的基因型RRr。组合二中极核的基因型是r，雄配子基因型是R，则F1胚乳的基因型
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Rrr。两组F1的基因型都为Rr，则F1产生的极核基因型及比例为R∶r=1∶1，雄配子基因型及
比例为R∶r=1∶1，所以F1自交后代胚乳的基因型及比例为
RRR∶Rrr∶RRr∶rrr=1∶1∶1∶1。
（2）①突变体甲中10 号染色体的r 基因所在的染色体片段易位到1 号染色体上，1 号染色体
上的相应片段易位到10 号染色体上，所以发生的变异类型是易位(或染色体结构变异)。由于
遗传时R 与r 位于非同源染色体上，所以遵循（基因）自由组合定律。
②组合三是野生型rr（♀）×甲Rr（♂），极核的基因型是r，F1出现少量基因型为RRrr 的
胚乳，则甲产生的雄配子的基因型是RR，由此可知突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含
有R 基因的10 号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生RR 型精子，与两个r 型极核结合，
产生了RRrr 型胚乳。
③F1胚乳基因型为RRr 和RRrr 的胚乳中R 基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为
紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R 基因的来源有关，子代胚乳颜色与R 基因的数量无关，
所以表中杂交结果仅支持推测二。
（3）M 基因表达产物可以降低R 基因甲基化水平，使其表达不被抑制，欲验证该推测，则需
要产生不含M 基因同时含R 的极核，需要用突变体乙（mmRR）做母本，黄色玉米（MMrr）做
父本，所以实验组：突变体乙(mmRR)做母本与黄色玉米(MMrr)做父本杂交，根据题（2）R 基
因来自父本，胚乳表现为杂色，R 基因来自母本，胚乳表现为紫色，子代胚乳MmmRRr 的R 基
因来自母本，理论上是紫色，但由于产生雌配子过程中，m 基因不降低R 基因甲基化水平，表
达被抑制，子代胚乳MmmRRr 表现为杂色。对照组用野生型紫色玉米（MMRR）做母本与黄色玉
米（MMrr）做父本杂交，子代胚乳基因型为MMMRRr，M 基因表达产物可以降低R 基因甲基化
水平，使R 基因不被抑制，并且R 基因来自母本，所以对照组子代胚乳表现为紫色。
16．图1 为某种拟南芥的气孔保卫细胞细胞膜中存在的一种特殊的K+载体蛋白（BLINK1）它
可调控气孔快速开启与关闭。保卫细胞的内外壁厚度不一样，当植物体内水分较多，保卫细
胞吸水膨胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向外弯曲，于是气孔就张开；当植物体内水分较
少，保卫细胞失水时，较厚的内壁被拉直，气孔就关闭了。图2 为某同学绘制的物质跨膜运
输相关的一个不完整的模型，回答下列问题：
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(1)图1 中保卫细胞吸收K+的方式为 。结合图示分析BLINK1 调控气孔快速开启的原因可
能是 。
(2)若图2 中X 轴表示保卫细胞外K+浓度，Y 轴表示保卫细胞对K+的吸收速率，则限制B 点以
后K+的吸收速率的因素可能是 。（写一点即可）随着保卫细胞对K+的吸收越来越多，保
卫细胞吸水的速率将 。
(3)图3 中X 轴表示拟南芥根细胞外氧气的浓度，Y 轴表示拟南芥根细胞吸收氧气的速率，请
在图3 中画出拟南芥根细胞吸收氧气的速率随细胞外氧气浓度变化的曲线 。
(4)现想确定拟南芥幼苗根细胞对某物质的吸收方式是主动运输，还是协助扩散，请从设计实
验进行探究，写出实验思路 。
【答案】(1) 主动运输 钾离子进入细胞后，细胞内浓度升高，细胞吸水
(2) K+载体蛋白数量有限或能量有限 越快
(3)
(4)将长势相同的拟南芥幼苗随机平均分成2 组，甲组无氧气，乙组有氧气，放在黑暗环境，
其他条件相同且适宜，培养一段时间后，比较两组幼苗根细胞对该物质的吸收速率。
【分析】在光照条件下，钾离子通过钾载体蛋白（BLINKI）进入气孔细胞内，需要消耗能量，
属于主动运输。由于钾离子通过钾载体蛋白（BLINKI）进入气孔细胞内，提高了胞内渗透压，
保卫细胞吸水膨胀。保卫细胞的内外壁厚度不一样，当植物体内水分较多，保卫细胞吸水膨
胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向外弯曲，于是气孔就张开；当植物体内水分较少，保卫
细胞失水时，较厚的内壁被拉直，气孔就关闭了。
【详解】（1）分析图1，在光照条件下，钾离子通过钾载体蛋白（BLINK1）进入气孔细胞内，
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需要消耗能量，属于主动运输；由于钾离子通过载体蛋白（BLINK1）进入气孔细胞内，钾离
子进入细胞后，细胞内浓度升高，细胞吸水，保卫细胞吸水膨胀，气孔快速开启；
（2）若图2 中X 轴表示保卫细胞外K+浓度，Y 轴表示保卫细胞对K+的吸收速率。K+进入气孔
细胞的方式属于主动运输，制约B 点以后增加的原因是载体蛋白的数量或能量；随着保卫细
胞对K+的吸收越来越多，提高了胞内渗透压，保卫细胞吸水的速率将越快；
（3）氧气运输方式为自由扩散，顺浓度梯度，不消耗能量，不需要转运蛋白的协助，影响因
素为氧气浓度差，氧气浓度越高，吸收氧气的速率越高，如图：
；
（4）若要确定拟南芥幼苗根细胞对该物质的吸收方式是主动运输，还是协助扩散，最关键是
看是否消耗能量。故在实验设计时，应将一组幼苗根细胞放在有氧条件下，另组放在无氧条
件下，然后将两组根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，根据溶液中剩余的该物
质的浓度，比较两组幼苗根细胞对该物质的吸收速率。若有氧条件下根细胞对该物质的吸收
速率大于无氧条件下的，则说明物质的跨膜运输方式为主动运输；若两细胞对该物质的吸收
速率大致相同，则说明该物质的跨膜运输方式为协助扩散。
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