精品解析：天津市河西区2025—2026学年高二下学期期末考试生物试题（二）

高二年级生物学（二） 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。 答卷时，务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项：1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2．本卷共12题，每小题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 为衡量甲、乙两种植物的竞争能力，在同一地点将甲、乙两种植物种子按照不同的比例混合种植，计算收获时的种子数比值，结果如图所示。若只考虑M与N的关系所反映的两者之间的竞争能力，下列说法错误的是（ ） A. 乙种群对甲种群数量的影响属于密度制约因素 B. 为保证收获到甲的种子，播种比例不应小于a C. M=b，乙植物将逐渐被甲植物淘汰至数量为0 D. M=c时，甲、乙两种植物具有相同的种间竞争能力 【答案】C 【解析】 【详解】A、随乙种群数量增加，甲收获的种子相对数量减少，乙种群对甲种群数量的影响强度随自身密度变化，因此属于密度制约因素，A正确； B、由图可知，当播种比例小于或等于a时，N=0，即收获的甲种子数为0，因此为保证收获到甲的种子，播种比例不应小于a，B正确； C、M=b，即M＞N，说明收获种子中甲的比例小于播种时甲的比例，说明乙没有被甲淘汰，C错误； D、当M=c时，N=M，即（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），说明甲乙两植物具有相同的种间竞争能力，D正确。 2. 种群S形增长的前提之一是种群增长率的最大值发生在种群密度最低的时候。事实上，有些生物在种群密度很低时，其种群数量是下降的，并因此走向灭绝（即“阿利效应”）。生物学家将生物分为r对策生物和K对策生物，下图两曲线分别表示这两类生物一年后种群数量（Nt+1）和当年种群数量（Nt）之间的关系。下列叙述错误的是（　　） A. r对策的有害生物没有X点，因而很难被有效清除 B. S点的种群数量为环境容纳量，即该环境中的种群最大数量 C. K对策生物数量一旦跌破某个阈值，往往会出现阿利效应 D. 产生阿利效应的原因有难以寻找配偶、遗传多样性锐减等 【答案】B 【解析】 【详解】A、r对策生物的曲线仅与虚线交于S点，不存在X（灭绝阈值），即使种群数量被压低，种群依旧可以恢复增长，因此r对策的有害生物很难被有效清除，A正确； B、S点是种群数量稳定的平衡点，对应环境容纳量，但环境容纳量是一定环境条件所能维持的种群最大数量，不是种群在该环境中能达到的最大数量，种群数量可短暂高于环境容纳量，B错误； C、阿利效应是指有些生物在种群密度很低时，其种群数量是下降的，并因此走向灭绝，K对策生物存在X这个灭绝阈值，种群数量跌破X后，会持续下降，出现阿利效应，C正确； D、种群密度很低时，个体难以找到配偶、种群遗传多样性锐减，都会导致出生率下降，种群数量降低，是阿利效应的常见原因，D正确。 3. 为探究中度退化草地的恢复效果，研究人员设置春季休牧（T1）和春季休牧+免耕补播禾本科植物（T2）两种处理方式进行实验，部分实验结果如图所示，其中重要值反映了不同类群生物在群落中的占比和主导作用。在此期间，该草地没有外部人工施肥。免耕补播是指在不进行土壤耕作的情况下，直接在原有草地上播种原有牧草的技术。下列相关叙述正确的是（　　） A. T1处理使禾本科重要值显著提升，这与休牧解除了牲畜的采食有关 B. 免耕补播后，莎草科和豆科植物重要值均降低 C. 休牧减少了牲畜的啃食，为图中其他类生物提供了更适宜的生长空间 D. T2处理下禾本科的重要值进一步提高，说明该群落的物种丰富度有所升高 【答案】A 【解析】 【详解】A、对比对照组和T1组，T1的禾本科重要值相比对照显著提升，春季休牧减少了牲畜对禾本科的采食，利于禾本科生长，A正确； B、免耕补播（T2）后，莎草科重要值略有上升，并非降低，B错误； C、与对照组相比，T1处理后其他类生物重要值下降，并非“提供了更适宜的生长空间”，C错误； D、重要值反映不同类群在群落中的占比，不能直接反映物种丰富度的变化，D错误。 4. 黄鳝、泥鳅为底栖动物，以水生小动物和浮游植物为食。研究者在藕田中进行单独套养黄鳝、单独套养泥鳅和混合套养处理，藕的增产率分别为3.6%、8.2%和13.9%。下列叙述错误的是（ ） A. 3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率 B. 黄鳝和泥鳅均至少占据第二和第三营养级 C. 混合套养中，泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系 D. 混合套养更有利于人从藕田获得更多能量 【答案】A 【解析】 【详解】A、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，通常稳定在10%~20%，套养模式只能优化能量流动关系、提高能量利用率，无法提高相邻营养级的能量传递效率，A错误； B、黄鳝和泥鳅取食浮游植物时处于第二营养级，取食水生小动物时处于第三营养级，因此均至少占据第二和第三营养级，B正确； C、黄鳝和泥鳅均为底栖动物，食性相似，生态位存在重叠，混合套养时二者会竞争食物和生存空间，存在种间竞争关系，C正确； D、混合套养时藕的增产率最高，同时还可收获黄鳝、泥鳅，因此更有利于人从藕田获得更多能量，D正确。 5. Finn循环指数（FCI）是指生态系统中物质再循环流量与总流量的比值。FCI数值的大小与生态系统的稳定性的高低呈正相关。生物富集可以影响生态系统的FCI。下列叙述正确的是（ ） A. 食物网中营养级越低，该营养级生物个体的数量越多、体型越大 B. 分解者的分解作用越强，生态系统中的FCI一般越低 C. 发生生物富集的有害物质因为在生物体内积累，其循环没有全球性 D. 生物富集可通过影响物质再循环流量来降低生态系统的FCI 【答案】D 【解析】 【详解】A、生态系统中营养级越低总能量越多，但个体数量、体型无“营养级越低数量越多、体型越大”的必然规律，A错误； B、分解者分解作用越强，可将更多生物群落中的有机物分解为无机物回归非生物环境，物质再循环流量升高，FCI一般越高，B错误； C、可发生生物富集的有害物质能通过大气环流、水循环、生物迁徙等途径扩散，其循环具有全球性特点，C错误； D、生物富集的有害物质难以被生物分解、排出，会阻碍物质在生物群落和非生物环境之间的循环过程，降低物质再循环流量，进而降低FCI，D正确。 6. 奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图。相关叙述错误的是（ ） A. 氧化塘中的植物、动物、细菌等全部生物共同构成生物群落 B. 氧化塘后部的有机物及溶解氧含量均比前部低 C. 废水流入厌氧池前，加水稀释处理可以防止微生物过度失水而死亡 D. 氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类 【答案】B 【解析】 【详解】A、生物群落是同一时间内占据一定区域的所有生物种群的集合，氧化塘中的植物、动物、细菌等全部生物符合群落的定义，A正确； B、氧化塘前部废水刚流入，有机物含量高，好氧微生物分解有机物会消耗大量溶解氧，因此前部有机物含量高、溶解氧含量低；到后部时，有机物大多被分解，含量降低，同时水生植物光合作用产氧、空气通入也能补充氧气，因此后部溶解氧含量高于前部，B错误； C、废水浓度过高时，外界渗透压远大于微生物细胞内渗透压，会导致微生物过度失水死亡，加水稀释可降低废水渗透压，避免该情况发生，C正确； D、挺水植物会遮挡光照，还会和浮游藻类竞争水体中的N、P等营养物质，可抑制浮游藻类繁殖，减少出水口处的浮游藻类数量，D正确。 7. 肌苷酸（IMP）是一种重要的呈味核苷酸，是嘌呤核苷酸生物合成过程中的一个中间代谢物。谷氨酸棒状杆菌的IMP合成途径及其代谢调节机制如图所示（①～⑬代表不同的酶）。通常利用营养缺陷型菌株来生产IMP。下列说法错误的是（　　） A. 可利用液体培养基扩大培养所需菌种 B. 可选择酶⑫合成缺陷型菌株用于生产IMP C. 正常菌株中存在负反馈调节导致腺苷酸不能大量积累 D. 腺苷酸能够抑制酶⑫的活性，补充腺苷酸有利于IMP积累 【答案】D 【解析】 【详解】A、液体培养基能为菌种提供充足营养，可用于扩大培养所需菌种，A正确； B、酶⑫可催化IMP转化为腺苷酸，选择酶⑫缺陷型菌株，避免IMP转化为腺苷酸，从而积累IMP，B正确； C、正常菌株中，腺苷酸积累后会通过负反馈调节，抑制酶②（IMP合成上游酶）和酶⑫（IMP下游转化酶）的活性，从而减少自身合成，避免腺苷酸大量积累，维持代谢平衡，C正确； D、腺苷酸会同时抑制酶②和酶⑫的活性，抑制酶⑫：可阻断IMP向下游转化，减少IMP消耗；抑制酶②：会阻断IMP的合成源头，使IMP生成量大幅减少。综合来看，补充腺苷酸会抑制IMP的合成，不利于IMP大量积累，D错误。 8. 一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象称为转分化，通常是将已分化细胞先诱导成iPS细胞，再诱导形成另一种类型的分化细胞。科学家分别通过两组不同的转录因子（调节基因转录的蛋白质分子），使小鼠成纤维细胞经基因组重编程表达直接转分化为心肌细胞与神经细胞。下列说法错误的是（ ） A. 经iPS细胞分化来的相关细胞进行自体移植，理论上可避免免疫排斥反应 B. 若两组转录因子同时作用于小鼠成纤维细胞，可能无法获得心肌细胞或神经细胞 C. 转录因子是通过与相关DNA的起始密码子结合，调控其转录过程 D. 与经iPS细胞发生转分化过程相比，成纤维细胞转分化过程可能会更加便捷 【答案】C 【解析】 【详解】A、iPS细胞由自体细胞诱导获得，细胞表面的抗原信息与自体细胞一致，因此分化来的相关细胞进行自体移植理论上可避免免疫排斥反应，A正确； B、两组转录因子分别诱导成纤维细胞定向分化为心肌细胞、神经细胞，同时作用时会扰乱细胞内基因的选择性表达进程，可能无法获得目标分化细胞，B正确； C、转录因子调控转录过程时，结合的是DNA上的启动子序列；起始密码子位于mRNA上，是翻译过程的起始信号，C错误； D、常规转分化需要先将已分化细胞诱导为iPS细胞，再定向分化为其他类型细胞，题中成纤维细胞可直接完成转分化，跳过了诱导iPS细胞的步骤，过程更加便捷，D正确。 9. 下图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程，相关叙述正确的是（ ） A. 嵌合鼠的培育依据的原理是基因重组和细胞全能性 B. 过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的滋养层 C. 过程②中可利用聚乙二醇诱导卵裂球细胞发生融合 D. 过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，将白鼠的早期胚胎的卵裂球和黑鼠的早期胚胎的卵裂球放在一起培养，将形成嵌合胚胎，将嵌合胚胎发育至囊胚后移植到代孕母体内发育，可形成嵌合鼠。 【详解】A、嵌合鼠的培育依据的原理是细胞全能性，并没有进行基因重组，A错误； B、过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带，而滋养层属于早期胚胎的一部分，B错误； C、过程②不需要诱导卵裂球细胞发生融合，C错误； D、过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理，以保证受体与供体的生殖器官的生理变化是相同的，D正确。 故选D。 10. CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株 B. 若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株 C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株 D. 接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定 【答案】B 【解析】 【分析】物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A 、烟草幼苗茎尖病毒极少，但不能直接确定其就是抗 CMV 的，直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株，A 错误； B、若发病叶片中出现绿色区域，说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞，取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株，B 正确； C 、叶片组织不能先进行灭菌处理，这样会杀死细胞，应该先进行脱分化形成愈伤组织，再进行再分化培养成抗 CMV 植株，C 错误； D、 接种 CMV 起到了选择作用，但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性，D 错误。 故选B。 11. 用洋葱进行DNA的粗提取与鉴定时，取洋葱进行研磨得到研磨液，研磨液离心后获得上清液备用。下列有关叙述正确的是（ ） A. 猪血易于获取，常用作为提取DNA的材料 B. 为使蛋白质等杂质析出，可在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液 C. 将粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，为DNA的鉴定做准备 D. 向含有DNA粗提取物的试管中加入二苯胺试剂，即可观察到颜色变化 【答案】C 【解析】 【详解】A、猪血中的成熟红细胞无细胞核和线粒体，不含DNA，故猪血不能作为提取DNA的材料，A错误； B、DNA在体积分数为95%的冷酒精中溶解度低，会析出；而蛋白质等杂质在酒精中溶解度较高，会留在上清液中，B错误； C、DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度较高，可溶解粗提取的DNA，为后续鉴定实验（二苯胺试剂反应）提供适宜环境，C正确； D、二苯胺试剂鉴定DNA需沸水浴加热（约5分钟）才能出现蓝色，直接观察无颜色变化，D错误。 12. CRISPR/Cas13系统由向导RNA和Cas13蛋白组成，其中向导RNA（gRNA）引导Cas13蛋白在特定的基因位点进行切割，从而完成基因的编辑过程。现欲用CRISPR/Cas13编辑技术对轮状病毒（双链RNA病毒）进行编辑，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 若向导RNA的序列为，则其识别的基因靶序列为 B. 向导RNA的碱基序列越短，则其在基因上出现定位错误的概率越高 C. Cas13蛋白类似于基因工程中的限制酶，其作用位点是磷酸二酯键 D. 可以根据目标基因的碱基序列人工设计向导RNA 【答案】A 【解析】 【详解】A、轮状病毒是双链RNA病毒，其遗传物质为RNA，不含DNA特有的碱基T；根据碱基互补配对原则，序列为5'-UCACAUC-3'的向导RNA识别的RNA靶序列应为3'-AGUGUAG-5'，选项给出的序列含T，属于DNA序列，A错误； B、向导RNA的碱基序列越短，和病毒基因组中其他相似序列互补配对的概率越高，定位错误的概率越高，B正确； C、限制酶可切割DNA的磷酸二酯键，Cas13蛋白切割RNA的作用位点同样是磷酸二酯键，功能与限制酶类似，C正确； D、向导RNA需要与靶基因序列互补配对才能实现精准定位，因此可以根据目标基因的碱基序列人工设计向导RNA，D正确。 第Ⅱ卷 注意事项：1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共5题，共52分。 13. 近年来基于植物根际促生菌（PGPR）的生物修复技术逐渐成为修复严重受损的河湖生态系统的一种重要手段。下图为利用固化载体微生物（将PGPR固定于载体中）修复某重度富营养化小型湖泊的作用示意图。 （1）图中肉食性鱼类处于第_________营养级。 （2）区分不同水体群落的最重要特征是_________；滤食性鱼类主要分布在水体上层，草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方，这种分布的意义是有利于_________。 （3）处于生态平衡的生态系统应具备收支平衡、结构平衡和_________的特征。少量的污染物流入湖泊，无需进行治理即可快速恢复，原因是生态系统存在_________能力，生态系统具有该能力的基础是___________________________。 （4）固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物，产生__________________，为沉水植物和挺水植物提供养分，另一方面可与水体中的有害菌竞争，降低水体中有害菌的比例，减少植物病虫害的发生，沉水植物也可为PGPR提供有机养分，二者的种间关系为_________。 （5）某科研团队对采取该生物修复技术修复后的人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示（部分数据未给出，能量单位为×103 J/cm2·a，肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。 生物类型 呼吸散失 的热能 用于生长发育 繁殖的能量 流入分解 者的能量 未利用的能量 外来有机物输入的能量 生产者 48 62 6 35 0 植食性动物 13 X 3 5 5 肉食性动物 Y 7 1 6 10 据表分析，Y的数值为_________，流入该人工鱼塘的总能量为_________×105 J/cm2·a。 【答案】（1）三、四 （2） ①. 物种组成 ②. 有利于充分利用环境资源 （3） ①. 功能平衡 ②. 自我调节 ③. 负反馈调节 （4） ①. N和P##无机盐 ②. 原始合作 （5） ①. 8 ②. 1.25 【解析】 【小问1详解】 由食物链：浮游植物→浮游动物→滤食性鱼类→肉食性鱼类，可知肉食性鱼类为第四营养级；由食物链：植物→草食性鱼类→肉食性鱼类，可知肉食性鱼类为第三营养级，据图可知肉食性鱼类处于第三、四营养级。 【小问2详解】 区分不同群落的重要特征是物种组成。滤食性鱼类主要分布在水体上层，草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方，这种垂直分层有利于动物充分利用环境资源。 【小问3详解】 生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，处于生态平衡的生态系统应具有结构平衡、功能平衡和收支平衡等特征。少量的污染物流入湖泊，无需进行治理即可快速恢复，原因是生态系统存在自我调节能力，生态系统具有一定的抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。 【小问4详解】 固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物，产生含N、P等的无机盐，因为污染物中含有这些元素，PGPR降解后能将其转化为植物可吸收利用的无机盐形式，为沉水植物和挺水植物提供养分。另一方面可与水体中的有害菌竞争，降低水体中有害菌的比例，减少植物病虫害的发生。沉水植物也可为PGPR提供有机养分和氧气，因为PGPR进行生命活动需要有机物作为能源物质和氧气进行呼吸作用；二者相互依存，彼此有利，种间关系为原始合作。 【小问5详解】 生产者的同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长发育繁殖的能量=48+62=110×103J/cm2·a，流入该人工鱼塘的总能量=生产者的同化量+外来有机物输入的能量=110+5+10=125×103J/cm2·a=1.25×105J/cm2·a，生产者流向植食性动物的能量=生产者用于生长发育繁殖的能量-流向分解者的能量-未利用的能量=62-6-35=21×103J/cm2·a，植食性动物固定的能量=输出的能量，所以X=21+5-13=13×103J/cm2·a，由植食性动物流向肉食性动物的能量=植食性动物用于生长发育繁殖的能量-流入分解者的能量-未利用的能量=13-3-5=5×103J/cm2·a，肉食性动物固定的能量=输出的能量，所以呼吸作用散失的热能Y=肉食性动物固定的能量-肉食性动物用于生长发育繁殖的能量=5+10-7=8×103J/cm2·a。 14. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示： 下图表示几种植物繁殖的人工方法。 （1）三种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是_____________技术。图中不同的方法都能获得子代植株，其根本原因是__________________________。 （2）图中A植株是通过单倍体育种获得的优良植物品种，单倍体植株通常的获取方法是_____________。 （3）获得植株B，生成芽、根的过程中基因进行了_____________，所以出现了再分化现象。若想在培育获得B的过程中同时获得突变体，进而培育成新品种植株，通常用物理诱变或化学诱变的方法处理_____________阶段。 （4）通过C过程获得子代植株用到的工程技术手段是_____________技术，科学家已经利用该技术培育出了白菜—甘蓝和胡萝卜—羊角芹等，若C为胡萝卜—羊角芹，则②过程依据的原理是_____________。在融合细胞培养成植株的过程中，培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和_____________等。 （5）多倍体的植物细胞产生的辣椒素的量常高于二倍体。为了获得更多的辣椒素，科研人员常利用_____________（试剂）处理二倍体愈伤组织细胞，使其细胞中的染色体数目加倍。欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目，通常需制作装片，进行显微镜观察，此过程中需要对染色体染色，常用的染色剂是_____________溶液。 【答案】（1） ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞具有全能性 （2）花药离体培养 （3） ①. 选择性表达 ②. 愈伤组织 （4） ①. 植物体细胞杂交 ②. 细胞膜的流动性 ③. 植物激素 （5） ①. 秋水仙素 ②. 甲紫溶液##醋酸洋红液 【解析】 【小问1详解】 三种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是植物组织培养技术，因为植物细胞具有全能性，即植物细胞具有发育成完整植株或分化为其他各种细胞的潜能，所以图中不同的方法都能获得子代植株。 【小问2详解】 单倍体植株通常的获取方法是花药离体培养，通过花药离体培养可以得到单倍体植株。 【小问3详解】 获得植株B，生成芽、根的过程是再分化，此过程中基因进行了选择性表达，从而出现再分化现象。若想在培育获得B的过程中同时获得突变体，由于愈伤组织细胞处于不断分裂状态，易发生基因突变，所以通常用物理诱变或化学诱变的方法处理愈伤组织阶段。 【小问4详解】 通过C过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术。若C为胡萝卜-羊角芹，②过程是原生质体融合，依据的原理是细胞膜的流动性。在融合细胞培养成植株的过程中，培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和植物激素等，植物激素对植物细胞的生长、分化起重要调节作用。 【小问5详解】 多倍体的植物细胞产生的辣椒素的量常高于二倍体。 秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，故可以用适宜浓度的秋水仙素处理二倍体愈伤组织细胞，引起细胞中染色体数目的加倍。欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目，通常需制作装片，进行显微镜观察，该过程中为了便于观察，常用甲紫溶液或醋酸洋红液对染色体进行染色，染色体可以被染成深色。 15. 酸浆是一种经微生物自然发酵形成的淡黄色或乳白色的液体。我国食用酸浆和利用酸浆进行农产品加工的历史悠久，西北地区的地方特色食物浆水面就是以蔬菜浆水为主要配料制作而成。蔬菜浆水的制作过程如下图所示。 （1）制作蔬菜浆水时向缸中加入面汤是因为面汤中含有丰富的_____________，可以为微生物发酵提供碳源和能源。 （2）发酵好的蔬菜浆水呈乳白色，味酸，某研究小组测定其pH值为3.7-4.9，结合其制作过程，你认为发酵过程中发挥主要作用的微生物是_____________（填“乳酸菌”或“醋酸菌”）。 （3）为验证上述推测是否正确，研究小组用_____________法分离蔬菜浆水中的微生物，通过观察菌落特征来鉴别微生物种类。同时，该方法也可用来统计样品中的活菌数，于是某兴趣小组采用此方法对蔬菜浆水中该微生物进行了计数。若将10 mL的蔬菜浆水悬液进行梯度稀释，分别取0.1 mL稀释倍数为105的样液接种到5个培养基上，培养一段时间后统计的菌落数分别为39、41、42、43、45，则1 mL悬液中活菌数量为_____________×107个，这样的计数方法所得结果比实际值偏_____________。 【答案】（1）糖类 （2）乳酸菌 （3） ①. 稀释涂布平板 ②. 4.2 ③. 小 【解析】 【小问1详解】 面汤中含有丰富的糖类，而糖类可以为微生物发酵提供碳源和能源，所以制作蔬菜浆水时向缸中加入面汤是因为面汤中含有丰富的糖类。 【小问2详解】 由于酸浆发酵中需要加盖（无氧），而醋酸菌是好氧菌，故发酵过程中发挥主要作用的微生物是乳酸菌。 【小问3详解】 分离微生物常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可用于分离和统计样品中的活菌数，所以研究小组用稀释涂布平板法分离蔬菜浆水中的微生物。1mL悬液中活菌数量为（39+41+42+43+45）÷5 ×105÷0.1=4.2×107个，这样的计数方法所得结果比实际值偏小的原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上只有一个菌落。 16. 癌症的免疫疗法是指重新激活抗癌的免疫细胞，进而克服癌细胞的免疫逃逸。研究发现，当活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后，T细胞即可“认清”对方为正常细胞，不触发免疫反应，而癌细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。科研人员使用PD-L1或PD-1的单克隆抗体阻断这一信号通路（如图1），以恢复T细胞的活性，用于癌症治疗。PD-L1和PD-1的单克隆抗体制备过程如图2。 （1）在单克隆抗体的制备过程中，运用到的动物细胞工程技术有_____________（答2项即可）。 （2）图2中，过程③借助多孔细胞培养板，利用_____________原理对杂交瘤细胞进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 （3）图2中的ADC为科研人员设计的抗体—化疗药物偶联物，其中，化疗药物是ADC中的_________（填“a”或“b”）部分。现有两种ADC，第一种是将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合；第二种是将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合。将两种ADC用于肿瘤模型小鼠的治疗，发现第二种偶联物的疗效更好，可能原因是PD-L1在肿瘤细胞表面_____________，将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合，能使化疗药物更精准地作用于肿瘤细胞。 （4）某些癌细胞能分泌吸引特定细胞靠近的信号物质A，为了使细胞毒性T细胞响应此信号，可在T细胞中导入_____________基因并进行细胞培养，再将基因改造后的T细胞回输到患者体内，从而进一步提高治疗效果。 【答案】（1）动物细胞融合、动物细胞培养 （2）抗原-抗体特异性结合 （3） ①. b ②. 高表达 （4）信号物质A的受体 【解析】 【小问1详解】 在单克隆抗体的制备过程中，首先需要将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合，这运用到了动物细胞融合技术；然后需要对融合后的杂交瘤细胞进行培养，以获得大量能产生特定抗体的杂交瘤细胞，这运用到了动物细胞培养技术，即在单克隆抗体的制备过程中，运用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合、动物细胞培养。 【小问2详解】 过程③借助多孔细胞培养板，利用抗原-抗体特异性结合的原理对杂交瘤细胞进行第二次筛选，因为只有能分泌所需抗体的杂交瘤细胞才能与特定的抗原发生特异性结合。 【小问3详解】 图2中的ADC为抗体-化疗药物偶联物，抗体能够特异性地识别并结合癌细胞表面的抗原，从而将化疗药物定向运输到癌细胞，所以化疗药物是ADC中的b部分，a部分为抗体；第一种是将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合，第二种是将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合。第二种偶联物疗效更好的原因是PD-L1在肿瘤细胞表面高表达，将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合，能使化疗药物更精准地作用于肿瘤细胞。 【小问4详解】 某些癌细胞能分泌吸引特定细胞靠近的信号物质A，为使细胞毒性T细胞响应此信号，可在T细胞中导入信号物质A的受体基因并进行细胞培养，这样改造后的T细胞就能识别信号物质A，从而向癌细胞靠近，进一步提高治疗效果。 17. 姜黄素是姜科植物的特征性成分，具有重要的药理活性，在预防和治疗疾病方面有很大潜力。科学家将合成姜黄素的相关基因导入到敲除了arnA基因的大肠杆菌中，成功获得了姜黄素产量较高的工程菌，下图为基本操作流程。 （1）步骤1所用的培养基一般都含有水、无机盐、维生素、碳源和_____________等成分，以保障微生物的基本营养需求。 （2）步骤2和步骤4中所用的质粒与含有目的基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1图2所示。不同限制酶识别序列及酶切位点见下表。 BamHⅠ BclⅠ Sau3AⅠ HindⅢ 5′-G↓GATCC-3′ 5′-T↓GATCA-3′ 5′-↓GATC-3′ 5′-A↓AGCTT-3′ ①用Sau3AⅠ对图1中的质粒完全酶切后能获得_____________种大小不同的DNA片段。 ②图中质粒和目的基因构建基因表达载体时，科研人员将图1所示的质粒用BamHⅠ酶切后，与用Sau3AⅠ酶切获得的目的基因混合，再用DNA连接酶进行连接反应后，导入受体菌，得到以下三种类型的大肠杆菌： a：只含有环状目的基因 b：只含有质粒载体 c：只含有插入了目的基因的重组质粒 如果用含有_____________的培养基进行筛选，成活的菌种中b和c是不能区分的。在此基础上，若要筛选出c的单菌落，还需使用含有_____________的固体培养基。 （3）步骤5中，获得的姜黄素高产工程菌需先进行活化和_____________后才能接种到发酵罐中进行大型发酵，以缩短发酵时间。发酵过程需保持_____________等条件（答出两点即可），以保证菌体能正常生长。发酵结束后将发酵液进行离心处理，采取适当措施分离纯化姜黄素。 【答案】（1）氮源 （2） ①. 4 ②. X抗生素 ③. Y抗生素 （3） ①. 扩大培养 ②. 适宜温度、pH、营养供给充分 【解析】 【小问1详解】 微生物培养基一般都含有水、无机盐、碳源和氮源等成分，以保障微生物的基本营养需求。 【小问2详解】 ①据表可知，BamH Ⅰ、Bcl Ⅰ的识别序列与酶切位点中包含着Sau3A Ⅰ的识别序列和酶切位点，所以Sau3A Ⅰ在质粒上有四个酶切位点，若完全酶切可得到四种大小不等的DNA片段。 ②由于含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌含有X抗生素抗性基因，能够在含有X抗生素的选择培养基上生长，但两者无法区别。在上述筛选的基础上，若要筛选出插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有Y抗生素的固体培养基进一步筛选，即只含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌因Y抗生素抗性基因破坏在其中不能生长，只含有质粒载体的大肠杆菌由于Y抗生素抗性基因未被破坏能够生长。 【小问3详解】 获得姜黄素高产工程菌需先进行活化和扩大培养后才能接种到发酵罐中进行大型发酵，以缩短发酵时间。发酵过程要根据菌种代谢类型、无菌技术要求设置相应条件，需保持无菌、营养供给充分、适宜温度和pH、充足的氧气等条件，从而保证发酵过程不受杂菌污染和菌体能正常生长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级生物学（二） 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。 答卷时，务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项：1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2．本卷共12题，每小题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 为衡量甲、乙两种植物的竞争能力，在同一地点将甲、乙两种植物种子按照不同的比例混合种植，计算收获时的种子数比值，结果如图所示。若只考虑M与N的关系所反映的两者之间的竞争能力，下列说法错误的是（ ） A. 乙种群对甲种群数量的影响属于密度制约因素 B. 为保证收获到甲的种子，播种比例不应小于a C. M=b，乙植物将逐渐被甲植物淘汰至数量为0 D. M=c时，甲、乙两种植物具有相同的种间竞争能力 2. 种群S形增长的前提之一是种群增长率的最大值发生在种群密度最低的时候。事实上，有些生物在种群密度很低时，其种群数量是下降的，并因此走向灭绝（即“阿利效应”）。生物学家将生物分为r对策生物和K对策生物，下图两曲线分别表示这两类生物一年后种群数量（Nt+1）和当年种群数量（Nt）之间的关系。下列叙述错误的是（　　） A. r对策的有害生物没有X点，因而很难被有效清除 B. S点的种群数量为环境容纳量，即该环境中的种群最大数量 C. K对策生物数量一旦跌破某个阈值，往往会出现阿利效应 D. 产生阿利效应的原因有难以寻找配偶、遗传多样性锐减等 3. 为探究中度退化草地的恢复效果，研究人员设置春季休牧（T1）和春季休牧+免耕补播禾本科植物（T2）两种处理方式进行实验，部分实验结果如图所示，其中重要值反映了不同类群生物在群落中的占比和主导作用。在此期间，该草地没有外部人工施肥。免耕补播是指在不进行土壤耕作的情况下，直接在原有草地上播种原有牧草的技术。下列相关叙述正确的是（　　） A. T1处理使禾本科重要值显著提升，这与休牧解除了牲畜的采食有关 B. 免耕补播后，莎草科和豆科植物重要值均降低 C. 休牧减少了牲畜的啃食，为图中其他类生物提供了更适宜的生长空间 D. T2处理下禾本科的重要值进一步提高，说明该群落的物种丰富度有所升高 4. 黄鳝、泥鳅为底栖动物，以水生小动物和浮游植物为食。研究者在藕田中进行单独套养黄鳝、单独套养泥鳅和混合套养处理，藕的增产率分别为3.6%、8.2%和13.9%。下列叙述错误的是（ ） A. 3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率 B. 黄鳝和泥鳅均至少占据第二和第三营养级 C. 混合套养中，泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系 D. 混合套养更有利于人从藕田获得更多能量 5. Finn循环指数（FCI）是指生态系统中物质再循环流量与总流量的比值。FCI数值的大小与生态系统的稳定性的高低呈正相关。生物富集可以影响生态系统的FCI。下列叙述正确的是（ ） A. 食物网中营养级越低，该营养级生物个体的数量越多、体型越大 B. 分解者的分解作用越强，生态系统中的FCI一般越低 C. 发生生物富集的有害物质因为在生物体内积累，其循环没有全球性 D. 生物富集可通过影响物质再循环流量来降低生态系统的FCI 6. 奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图。相关叙述错误的是（ ） A. 氧化塘中的植物、动物、细菌等全部生物共同构成生物群落 B. 氧化塘后部的有机物及溶解氧含量均比前部低 C. 废水流入厌氧池前，加水稀释处理可以防止微生物过度失水而死亡 D. 氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类 7. 肌苷酸（IMP）是一种重要的呈味核苷酸，是嘌呤核苷酸生物合成过程中的一个中间代谢物。谷氨酸棒状杆菌的IMP合成途径及其代谢调节机制如图所示（①～⑬代表不同的酶）。通常利用营养缺陷型菌株来生产IMP。下列说法错误的是（　　） A. 可利用液体培养基扩大培养所需菌种 B. 可选择酶⑫合成缺陷型菌株用于生产IMP C. 正常菌株中存在负反馈调节导致腺苷酸不能大量积累 D. 腺苷酸能够抑制酶⑫的活性，补充腺苷酸有利于IMP积累 8. 一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象称为转分化，通常是将已分化细胞先诱导成iPS细胞，再诱导形成另一种类型的分化细胞。科学家分别通过两组不同的转录因子（调节基因转录的蛋白质分子），使小鼠成纤维细胞经基因组重编程表达直接转分化为心肌细胞与神经细胞。下列说法错误的是（ ） A. 经iPS细胞分化来的相关细胞进行自体移植，理论上可避免免疫排斥反应 B. 若两组转录因子同时作用于小鼠成纤维细胞，可能无法获得心肌细胞或神经细胞 C. 转录因子是通过与相关DNA的起始密码子结合，调控其转录过程 D. 与经iPS细胞发生转分化过程相比，成纤维细胞转分化过程可能会更加便捷 9. 下图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程，相关叙述正确的是（ ） A. 嵌合鼠的培育依据的原理是基因重组和细胞全能性 B. 过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的滋养层 C. 过程②中可利用聚乙二醇诱导卵裂球细胞发生融合 D. 过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理 10. CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株 B. 若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株 C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株 D. 接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定 11. 用洋葱进行DNA的粗提取与鉴定时，取洋葱进行研磨得到研磨液，研磨液离心后获得上清液备用。下列有关叙述正确的是（ ） A. 猪血易于获取，常用作为提取DNA的材料 B. 为使蛋白质等杂质析出，可在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液 C. 将粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，为DNA的鉴定做准备 D. 向含有DNA粗提取物的试管中加入二苯胺试剂，即可观察到颜色变化 12. CRISPR/Cas13系统由向导RNA和Cas13蛋白组成，其中向导RNA（gRNA）引导Cas13蛋白在特定的基因位点进行切割，从而完成基因的编辑过程。现欲用CRISPR/Cas13编辑技术对轮状病毒（双链RNA病毒）进行编辑，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 若向导RNA的序列为，则其识别的基因靶序列为 B. 向导RNA的碱基序列越短，则其在基因上出现定位错误的概率越高 C. Cas13蛋白类似于基因工程中的限制酶，其作用位点是磷酸二酯键 D. 可以根据目标基因的碱基序列人工设计向导RNA 第Ⅱ卷 注意事项：1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共5题，共52分。 13. 近年来基于植物根际促生菌（PGPR）的生物修复技术逐渐成为修复严重受损的河湖生态系统的一种重要手段。下图为利用固化载体微生物（将PGPR固定于载体中）修复某重度富营养化小型湖泊的作用示意图。 （1）图中肉食性鱼类处于第_________营养级。 （2）区分不同水体群落的最重要特征是_________；滤食性鱼类主要分布在水体上层，草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方，这种分布的意义是有利于_________。 （3）处于生态平衡的生态系统应具备收支平衡、结构平衡和_________的特征。少量的污染物流入湖泊，无需进行治理即可快速恢复，原因是生态系统存在_________能力，生态系统具有该能力的基础是___________________________。 （4）固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物，产生__________________，为沉水植物和挺水植物提供养分，另一方面可与水体中的有害菌竞争，降低水体中有害菌的比例，减少植物病虫害的发生，沉水植物也可为PGPR提供有机养分，二者的种间关系为_________。 （5）某科研团队对采取该生物修复技术修复后的人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示（部分数据未给出，能量单位为×103 J/cm2·a，肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。 生物类型 呼吸散失 的热能 用于生长发育 繁殖的能量 流入分解 者的能量 未利用的能量 外来有机物输入的能量 生产者 48 62 6 35 0 植食性动物 13 X 3 5 5 肉食性动物 Y 7 1 6 10 据表分析，Y的数值为_________，流入该人工鱼塘的总能量为_________×105 J/cm2·a。 14. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示： 下图表示几种植物繁殖的人工方法。 （1）三种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是_____________技术。图中不同的方法都能获得子代植株，其根本原因是__________________________。 （2）图中A植株是通过单倍体育种获得的优良植物品种，单倍体植株通常的获取方法是_____________。 （3）获得植株B，生成芽、根的过程中基因进行了_____________，所以出现了再分化现象。若想在培育获得B的过程中同时获得突变体，进而培育成新品种植株，通常用物理诱变或化学诱变的方法处理_____________阶段。 （4）通过C过程获得子代植株用到的工程技术手段是_____________技术，科学家已经利用该技术培育出了白菜—甘蓝和胡萝卜—羊角芹等，若C为胡萝卜—羊角芹，则②过程依据的原理是_____________。在融合细胞培养成植株的过程中，培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和_____________等。 （5）多倍体的植物细胞产生的辣椒素的量常高于二倍体。为了获得更多的辣椒素，科研人员常利用_____________（试剂）处理二倍体愈伤组织细胞，使其细胞中的染色体数目加倍。欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目，通常需制作装片，进行显微镜观察，此过程中需要对染色体染色，常用的染色剂是_____________溶液。 15. 酸浆是一种经微生物自然发酵形成的淡黄色或乳白色的液体。我国食用酸浆和利用酸浆进行农产品加工的历史悠久，西北地区的地方特色食物浆水面就是以蔬菜浆水为主要配料制作而成。蔬菜浆水的制作过程如下图所示。 （1）制作蔬菜浆水时向缸中加入面汤是因为面汤中含有丰富的_____________，可以为微生物发酵提供碳源和能源。 （2）发酵好的蔬菜浆水呈乳白色，味酸，某研究小组测定其pH值为3.7-4.9，结合其制作过程，你认为发酵过程中发挥主要作用的微生物是_____________（填“乳酸菌”或“醋酸菌”）。 （3）为验证上述推测是否正确，研究小组用_____________法分离蔬菜浆水中的微生物，通过观察菌落特征来鉴别微生物种类。同时，该方法也可用来统计样品中的活菌数，于是某兴趣小组采用此方法对蔬菜浆水中该微生物进行了计数。若将10 mL的蔬菜浆水悬液进行梯度稀释，分别取0.1 mL稀释倍数为105的样液接种到5个培养基上，培养一段时间后统计的菌落数分别为39、41、42、43、45，则1 mL悬液中活菌数量为_____________×107个，这样的计数方法所得结果比实际值偏_____________。 16. 癌症的免疫疗法是指重新激活抗癌的免疫细胞，进而克服癌细胞的免疫逃逸。研究发现，当活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后，T细胞即可“认清”对方为正常细胞，不触发免疫反应，而癌细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。科研人员使用PD-L1或PD-1的单克隆抗体阻断这一信号通路（如图1），以恢复T细胞的活性，用于癌症治疗。PD-L1和PD-1的单克隆抗体制备过程如图2。 （1）在单克隆抗体的制备过程中，运用到的动物细胞工程技术有_____________（答2项即可）。 （2）图2中，过程③借助多孔细胞培养板，利用_____________原理对杂交瘤细胞进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 （3）图2中的ADC为科研人员设计的抗体—化疗药物偶联物，其中，化疗药物是ADC中的_________（填“a”或“b”）部分。现有两种ADC，第一种是将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合；第二种是将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合。将两种ADC用于肿瘤模型小鼠的治疗，发现第二种偶联物的疗效更好，可能原因是PD-L1在肿瘤细胞表面_____________，将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合，能使化疗药物更精准地作用于肿瘤细胞。 （4）某些癌细胞能分泌吸引特定细胞靠近的信号物质A，为了使细胞毒性T细胞响应此信号，可在T细胞中导入_____________基因并进行细胞培养，再将基因改造后的T细胞回输到患者体内，从而进一步提高治疗效果。 17. 姜黄素是姜科植物的特征性成分，具有重要的药理活性，在预防和治疗疾病方面有很大潜力。科学家将合成姜黄素的相关基因导入到敲除了arnA基因的大肠杆菌中，成功获得了姜黄素产量较高的工程菌，下图为基本操作流程。 （1）步骤1所用的培养基一般都含有水、无机盐、维生素、碳源和_____________等成分，以保障微生物的基本营养需求。 （2）步骤2和步骤4中所用的质粒与含有目的基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1图2所示。不同限制酶识别序列及酶切位点见下表。 BamHⅠ BclⅠ Sau3AⅠ HindⅢ 5′-G↓GATCC-3′ 5′-T↓GATCA-3′ 5′-↓GATC-3′ 5′-A↓AGCTT-3′ ①用Sau3AⅠ对图1中的质粒完全酶切后能获得_____________种大小不同的DNA片段。 ②图中质粒和目的基因构建基因表达载体时，科研人员将图1所示的质粒用BamHⅠ酶切后，与用Sau3AⅠ酶切获得的目的基因混合，再用DNA连接酶进行连接反应后，导入受体菌，得到以下三种类型的大肠杆菌： a：只含有环状目的基因 b：只含有质粒载体 c：只含有插入了目的基因的重组质粒 如果用含有_____________的培养基进行筛选，成活的菌种中b和c是不能区分的。在此基础上，若要筛选出c的单菌落，还需使用含有_____________的固体培养基。 （3）步骤5中，获得的姜黄素高产工程菌需先进行活化和_____________后才能接种到发酵罐中进行大型发酵，以缩短发酵时间。发酵过程需保持_____________等条件（答出两点即可），以保证菌体能正常生长。发酵结束后将发酵液进行离心处理，采取适当措施分离纯化姜黄素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $