内容正文:
11.C该反射是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以
下的神经中枢(脑千和脊髓)参与,属于非条件反射,A
正确;由脑发出的神经为脑神经,脑神经主要分布在头
面部,负责管理头面部的感觉和运动,故传入神经①属
于脑神经,B正确:瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围
的肌肉,只受自主神经系统支配,自主神经系统不包括
躯体运动神经,传出神经②属于内脏运动神经,C错误:
反射活动需要经过完整的反射孤,若完全阻断瘠髓(颈
段)中的网状瘠髓束,则该反射活动不完整,该反射不
能完成,D正确。
12.解析:(1)躯体运动的低级中枢位于脊髓,高级中枢位
于大脑皮层的躯体运动区,所以踩杠杆动作受大脑皮
层的运动区调控,因为该动作是小鼠经过训练主动完
成的,所以属于随意运动。条件反射是在非条件反射
基础上形成的,其雏持需要非条件刺激(此处为糖水这
一非条件刺激)的强化。
(2)由图(a)可知,乙酰胆碱神经元释放乙酰胆碱,作用
于多巴胺神经元上的己酰胆碱受体,引起N内流,使
多巴胺神经元兴奋,进而促进多巴胺释放。当随小鼠
获得一滴糖水的任务难度提升(增加踩杠杆次数),N
区乙酰胆碱释放量增加,所以推测N区多巴胺释放
量增加。
(3)PBS是磷酸盐缓冲液,作为溶剂的优点是调节pH
的相对稳定。由图(b)可知,两组小鼠多巴胺释放量的
差异是低难度任务时,两组多巴胺释放量差异不大;高
难度任务阶段差异明显,DH3E组多巴胺释放量显著低
于PBS组,因为多巴胺与愉悦感产生及行为动机增强
有关,DHBE组多巴胺释放量低,所以推测DHBE组小
鼠面对高难度任务时的行为表现为主动踩杠杆的频率
降低(或不踩杠杆)。
答案:(1)大脑皮层随意糖水(或非条件)
(2)增加乙酰胆碱与多巴胺神经元上的受体结合,引
起Na内流,使多巴胺神经元兴奋,促进多巴胺释放
(3)调节pH的相对稳定低难度任务时,两组多巴胺
释放量差异不大:高难度任务阶段差异明显,DH3E组
多巴胺释放量显著低于PBS组主动踩杠杆的频率降
低(或不踩杠杆)
13.解析:(1)兴奋在神经元上以电信号(神经冲动)的形式
沿细胞膜传导;分析题意,C+内流触发突触小泡释放
神经递质,即C+是递质释放的关键信号,去除细胞外
C+后,突触小泡无法与突触前膜融合释放神经递质,
因此释放量减少
(2)据图1分析,随着刺激强度的增大,膜电位都是
50mV左右,说明动作电位幅度不变,而细胞内Ca+浓
度不断升高:动作电位产生与钠离子内流有关,在体外
培养条件下,用Na通道阻断剂TTX处理该细胞,则
钠离子内流减少,导致动作电位产生受阻,使该细胞膜
两侧的电位雏持外正内负的静息状态;静息电位的产
生与钾离子外流有关,若降低培养液中的K浓度,会
加大细胞内外的钾离子浓度差,从而导致静息电位绝
对值增加,细胞不易兴奋,从而抑制肿瘤细胞增殖。
(3)分析题意,本实验目的是验征肿瘤细胞间无突触结
构,通过体液调节方式实现信息交流,而突触是神经元
之间进行信息交流的结构,为验证上述结论,应选择彼
此之间无接触,即无突触结构的类型,故应选择组一:
实验假设是C+浓度变化可作为判断肿细胞间信息
交流的指标,故可刺激组一中细胞1,检测细胞2、细胞
3内C+浓度变化。由于实验假设是通过体液调节方
式实现信息交流,且实验为验证试验,故预期结果:刺
激细胞1后,细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加
答案:(1)电信号(或神经冲动)减少(2)动作电位
幅度不变,细胞内C+浓度逐渐增加外正内负(或内
负外正)抑制(3)一实验思路:刺激组一中细胞
1,检测细胞2、细胞3内C+浓度变化。预期结果:刺
激细胞1后,细胞2、细胞3内C+浓度显著增加
14.解析:(1)在静息状态下,细胞膜的膜电位是外正内负:
当兴奋时,细胞膜对Na的通透性增加,Na内流,使
膜电位变为外负内正。(2)当电信号传导到轴突末梢
时,突触小体内的突触小泡与突触前膜融合,释放神经
13
递质进入突触间隙,神经递质经扩散与突触后膜上的
特异性受体结合,从而引起下一个神经元兴奋。(3)能
产生动作电位的可兴奋细胞除了神经细胞、肌肉细胞
外,还有某些腺细胞等。(4)TENS镇痛的原理是电刺
激皮肤,使粗纤维兴奋,粗纤维传导的信号关闭“闸
门”,阻断细纤维向大脑传递痛觉信号。若动物手术中
运用TENS镇痛,具体措施是在动物皮肤相关部位施
加适宜强度的电刺激。
答案:(1)外负内正细胞膜对Na+的通透性增加,
Na内流(2)突触小泡神经递质特异性受体
(3)某些腺细胞(4)电刺激皮肤,使粗纤维兴奋,粗纤
维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递痛
觉信号在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激
考点二体液调节
1.B人体内的激素除内分泌腺分泌外,部分散在的内分
泌细胞也可分泌激素,如小肠黏膜可分泌促胰液素,并
非所有激素都由内分泌腺分泌,A错误;甲状腺激素的
分泌过程中,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素调控垂
体,垂体分泌促甲状腺激素调控甲状腺,属于分级调节:
甲状腺激素含量升高后会反过来对下丘脑和垂体的抑
制作用加强,属于负反馈调节,B正确:体液调节是指激
素、C)。等化学物质通过体液传送的方式对生命活动进
行调节,激素调节是体液调节的主要内容,但不是唯一
内容,C错误;激素通过血液运输到全身各处,运输没有
定向性,仅因为靶器官、靶细胞上存在该激素的特异性
受体,激素才会特异性作用于靶器官、靶细胞,D错误
2.B胰岛素的把细胞几乎为全身所有细胞,包括肝细胞
脂肪细胞、骨骼肌细胞等,可作用于这些细胞调节糖和
脂肪代谢,A正确;胰岛素可促进血糖转化为脂肪储存,
抑制脂肪的分解和氧化,所以并不会促进肝内脂肪分解
氧化,B错误;脂肪肝是肝细胞内脂肪推积导致的病理状
态,会影响肝细胞的正常生理功能,进而影响胰岛素对
肝细胞的调节效应,C正确;胰岛素分泌不足时,细胞摄
取利用葡萄糖的能力下降,会引发高血糖,同时胰岛素
对脂肪代谢的调节功能失衡,会导致肝脏脂质代谢紊
乱,D正确。
3.A雌激素和孕激素含量升高时,会通过负反馈调节抑
制下丘脑一垂体一性腺轴的活动,胎盘分泌的雌激素和
孕激素持续增加,会抑制该轴的活动,A错误:甲状腺激
素可提高细胞代谢速率,使机体产热增加,妊娠期甲状
腺激素分泌增加,会使多器官代谢活动增强,母体产热
增加,B正确;醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对
Na的重吸收,Na重吸收增加使细胞外液渗透压升高,
机体对水的重吸收随之增加,可使血容量增加,C正确;
胰岛素的功能是降低血糖,母体对胰岛素敏感性下降会使
胰岛素降血糖的作用减弱,让母体血糖雏持在较高水平,有
利于满足胎儿对葡萄糖的需求,D正确。
4.C
抗利尿激素(ADH)由下丘脑分泌、垂体释放,可以促
进肾小管和集合管对水的重吸收,减少排尿量,A正确:
ADH异常增加会导致水的重吸收增多,尿量减少,脑细
胞外液渗透压降低,水分进入脑细胞增多,导致脑细胞
水肿,B正确;当血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛
固酮增加,促进肾小管和集合管对N的重吸收,输入
高浓度盐水后,细胞外液N浓度升高,醛固酮的分泌
量会减少,以减少N的重吸收,雏持血钠含量的平衡
C错误;输入高浓度盐水后,脑细胞外液渗透压升高,使
脑细胞内的水分渗透到细胞外液,从而缓解脑细胞水
肿,D正确。
5.A给大鼠注射抗促甲状腺激素血清后,促甲状腺激素
不能发挥作用,导致甲状腺分泌的甲状腺激素减少,甲
状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱,垂体分泌促甲状
腺激素的功能增强,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激
素增多,A正确,BCD错误。
6.C人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激
素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代
谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖
浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。肾上
腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用
相抗衡,A正确。甲状腺激素在肝脏中激活其B受体,使
机体产生激素G,进而促进胰岛素分泌,从而降低血糖浓
度。甲状腺激素能升高血糖,也可通过激素G间接降低
血糖,B正确。在一个系统中,系统本身工作的效果,反
过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作
反馈调节。血糖浓度变化可以调节胰岛素分泌,也能负
反馈调节升高血糖的激素分泌,C错误。激素等化学物
质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体
液调节。因此,激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分
泌属于体液调节,D正确。
7.D甲状腺激素几乎可以作用于人体所有细胞,因此其
受体分布于人体内几乎所有细胞,A正确;甲状腺激素
可以促进中枢神经系统的发育,提高机体神经系统的兴
奋性,B正确;甲状腺激素能促进新陈代谢,因此其分泌
增加可使细胞代谢速率加快,C正确:甲状腺激素对下丘
脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)和垂体分泌促甲
状腺激素(TSH)存在负反馈调节,因此甲状腺激素分泌
不足会使血中促甲状腺激素(TSH)含量增加,D错误。
8.A已知胞内K浓度总是高于胞外,高钾血症患者细胞
外的K浓度大于正常个体,因此患者神经细胞静息状
态下膜内外电位差减小,A错误;胰岛B细胞受损导致
胰岛素分泌减少,由于胰岛素能促进细胞摄入K,因此
胰岛素分泌减少会导致血浆K浓度升高,B正确:高钾
血症患者心肌细胞的静息电位绝对值减小,容易产生兴
奋,因此对刺激的敏感性发生改变,C正确;胰岛素能促
进细胞摄入K,使血浆K浓度恢复正常,同时胰岛素
能降低血糖,因此用胰岛素治疗高钾血症时,为防止出
现胰岛素增加导致的低血糖,需同时注射葡萄糖,
D正确。
9,B单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培
养技术,mAb属于单克隆抗体,其制备可能涉及细胞融
合技术,A正确;单克隆抗体(mAb)可以促进胰岛A细
胞增殖:而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素,可见注射
mAb可提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量,B错误:
题千信息,mAb是胰高血糖素受体单克隆抗体,可见
mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合,
C正确:胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡
萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回
升到正常水平,D正确
10.解析:(1)人体的内分泌系统由内分泌腺和内分泌细胞
组成,甲状腺作为人体重要的内分泌腺,能够分泌甲状
腺激素等,参与调节人体的新陈代谢、生长发育等生理
过程,所以在人体各系统中,甲状腺属于内分泌系统。
(2)物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋
白的协助,同时还需要消耗能量,这种方式叫做主动运
输。在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况
下,细胞依然能摄取碘,说明是逆浓度梯度运输,这种
吸收方式是主动运输。
(3)已知T:在滤泡腔中合成并储存,发病之初,甲状腺
滤泡上皮细胞受损。当甲状腺滤泡上皮细胞受损时,
滤泡腔中储存的T:会释放到血液中,从而导致发病后
的2个月内,血液中T。水平高于正常。
(4)T,分泌的调节过程是一个负反馈调节,当血液中
T,水平恢复正常后,会通过负反馈调节抑制下丘脑分
泌促甲状腺激素释放激素(TRH)和垂体分泌促甲状腺
激素(TSH),TSH能促进甲状腺摄取碘等功能,当
TSH分泌受到抑制,其含量下降,会使甲状腺的摄碘率
逐渐下降,不会居高不下,所以家长不必担心摄碘率会
居高不下
(5)因为T,在滤泡腔中合成并储存,发病8个月后,T
会在正常范围内上下波动,表明甲状腺能正常合成和
储存T,,由此推测,甲状腺中的滤泡上皮细胞结构已恢
复完整。
答案:(1)内分泌(2)主动运输(3)滤泡腔内储存的
T:释放进入血液(4)当血液中T,水平恢复正常后,
会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,
使甲状腺的摄碘率逐渐下降,不会居高不下(5)滤泡
上皮细胞
13
11.解析:①健康状态下,胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于
靶细胞,促进血糖进入细胞进行氧化分解,促进血糖进
入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为
甘油三酯等,抑制肝糖原分解和非糖物质转化为糖,与
胰岛A细胞分泌的胰高血糖素共同雏持血糖稳态。②
为探究胰岛B细胞中STING缺失与胰岛B细胞功能
异常的关系,研究人员以正常小鼠和胰岛B细胞中
STING基因敲除的小鼠为研究对象,分别分离了胰岛
B细胞,开展两组实验:一组检测细胞中胰岛素基因的
表达量,结果见图2;另一组用高糖溶液刺激,检测培养
液中胰岛素的含量,结果见图3。根据图2、图3可知,
图2两组的胰岛素基因的mRNA含量无变化,图3中
高塘处理时正常组胰岛素的相对含量明显高于基因敲
除组,可得出结论:STING缺失不影响胰岛素基因的转
录,但高糖条件下明显抑制胰岛素基因的翻译。③依
据上述研究,研发治疗血糖异常相关的新药物,还需探
明胰岛B细胞中STING信号通路作用的分子机制。
为筛选出STING基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量
显著变化的基因,研究人员用小鼠开展了实验研究
分析实验流程,可知,选出3个关键步骤如下:b.提取正
常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA,c.
逆转录成cDNA后,扩增、测序分析,e,确定差异表达
基因,进行实验验证。
答案:①促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪
细胞和肝细胞转变为甘油三酯等胰高血糖素
②STING缺失不影响胰岛素基因的转录,但抑制胰岛
素基因的翻译③bce
12.解析:(1)运动时,人体处于兴奋状态,自主神经系统中
的交感神经兴奋,心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动
和消化腺的分泌活动减弱。
(2)抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的
重吸收,减少尿量。胰高血糖素能促进肝糖原分解成
葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度
升高;另外,机体还通过控制甲状腺和肾上腺对甲状腺
激素和肾上腺素的分泌,使血糖浓度升高。
(3)运动时,自主神经系统中的交感神经活动占据优
势,促使心跳加快,血管收缩,可使血压升高;运动时,
血液中的ADM含量升高数倍,ADM可舒张血管,使血
压降低。(4)高血压模型大鼠长期运动后,其安静状态
下的ADM和ADM受体的量均明显升高,据此推测,
血压偏高人群长期坚持锻炼,可促进ADM的分泌和
ADM受体的增多,增加ADM和ADM受体特异性结
合,有利于ADM舒张血管,降低血压。
答案:(1)交感减弱(2)促进肾小管和集合管对水
的重吸收,减少尿量胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺
激素(3)升高、降低(4)促进ADM的分泌和ADM
受体的增多,有利于ADM舒张血管,降低血压
考点三神经调节与体液调节的关系
1.B血压骤升或骤降可被血管壁上的压力感受器感受,
进而通过神经调节维持血压稳定,A正确:机体由直立
位转为平卧位时,血压骤升,此时副交感神经活动占优
势,使心率减慢、血管舒张,血压下降,B错误:交感神经
活动减弱时,副交感神经活动相对增强,会导致血管舒
张,血压降低,C正确:血压波动后,机体通过负反馈调节
使血压恢复稳定,这是内环境稳态调节的主要方式,D
正确。
2.A血糖降低时,胰岛《细胞分泌胰高血糖素增加,通过
促进肝糖原分解和非糖物质(如氨基酸)的转化升高血
糖,A正确;血糖升高时,副交感神经兴奋促进胰岛素分
泌,而非交感神经。交感神经兴奋主要在应急状态下促
进胰高血糖素分泌、抑制胰岛素分泌。胰岛素的作用是
增强细胞对糯的摄取、储存与利用,B错误;肌糖原不能
直接分解为葡萄糖(肌细胞缺乏葡萄糖-6-磷酸酶,无法
将肌糖原分解的葡萄糖6磷酸释放到血液中)。糖皮质
激素的作用是促进肝糖原分解和非糖物质转化,而非加
速肌糖原分解,C错误;甲状腺激素由甲状腺分泌,垂体
分泌的是促甲状腺激素(TSH),而非甲状腺激素。此
外,血糖升高时的主要调节激素是胰岛素,甲状腺激素
的代谢调节并非血糖升高时的直接快速反应,D错误。
3.AI型细胞受C),浓度升高刺激时,使K+通道关闭,
K外流减少,胞内K十浓度增加,A错误;由题意可知,
C+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终
使呼吸加深加快,故阻断I型细胞的C+内流,可阻断
该通路对呼吸的调节作用,B正确;血液中C),浓度升
高刺激I型细胞,由此引发的C+内流促使神经递质释
放,引起传入神经兴奋,故该通路可将C),浓度升高的
刺激转换为传入神经的电信号,C正确;机体通过I型细
胞维持C),浓度相对稳定的过程,最终使呼吸加深加
快,血液中C)。浓度降低,故存在负反馈调节,D正确。
4.A醛固酮由肾上腺皮质分泌,当血浆Na浓度升高时,
醛固酮分沁减少,而非增加;且醛固酮会促进肾小管对
Na的重吸收,而非抑制,A错误;HC),是缓冲系统的
组成部分,血浆浓度升高时,能与H结合生成HCO3,
分解为C)2和H,),C)2通过呼吸排出,维持酸碱平衡,
B正确;寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增加,通过
提高细胞代谢速率使机体产生更多的热量,C正确:抗利
尿激素由下丘脑合成、垂体释放,体内失水过多时,其释
放量增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少水
分流失,D正确。
5.A足球比赛中,交感神经活动占据优势,心跳加快,支
气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,消
化液分泌减少,A错误;皮肤血流量增加和汗液分泌量
增多都可以增加散热,运动所致体温升高的恢复与散热
增多相关,B正确;大量出汗后,机体丢失水分的同时还
丢失了大量无机盐,因此,大量出汗后适量饮用淡盐水,
有助于雏持血浆渗透压的相对稳定,C正确;积极建立和
维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助
我们减少和更好地应对情绪波动,D正确。
6.BCN的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收,主
要经肾随尿排出,排出量几乎等于摄入量,A正确:假性
醛固酮减少症(PP)患者合成和分泌的醛固酮未减少,但
表现出醛固酮缺少所致的渗透压调节异常,醛固酮能促
进肾小管和集合管对Na的重吸收,PP患者的肾小管
和集合管对Na的重吸收减少,导致细胞外液减少,而
抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,导
致细胞外液增加,B错误;当机体血钠含量降低时,肾上
腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na的
重吸收,维持血钠含量的平衡,C错误:PP患者的肾小管
和集合管对Na的重吸收减少,但其合成和分泌的醛固
酮未减少,因此推测PP患者的病因可能是肾小管和集
合管对Na的转运异常,D正确。
7.解析:(1)小鼠的体温调节中枢位于下丘脑:表观遗传是
指DNA碱基序列不改变,仅通过甲基化等化学修饰改
变基因表达,产生可遗传的性状改变,基因去甲基化形
成持久“热记忆”的现象属于表观遗传」
(2)据题图1信息可知,同为热应激处理,野生型B组和
皮肤KIK14敲除的C组相比,血清KIK14含量、I型
星形胶质细胞占比均显著更高,说明热应激引起的
KLK14增多主要来源于皮肤。要进一步验证KLK14促
进L型星形胶质细胞增多,需要在敲除KLK14基因的
基础上补充KLK14蛋白,因此增设实验组为:对皮肤
KL4基因敲除小鼠做热应激处理,同时注射KIK14蛋
白,检测L型星形胶质细胞占比。
(3)据题干信息可知,热应激短期效应是降低体温,需要
增加皮肤散热,因此支配皮肤血管的交感神经被抑制,
使血管舒张、散热增加;)XT神经元可激活支配脂肪组
织的交感神经,而热应激促进L型星形胶质细胞释放
GABA递质,抑制邻近)XT神经元活动,因此支配脂肪
组织的交感神经被抑制,脂肪代谢减慢、脂肪积累,最终
体重增加,符合长期效应
(4)据题千信息可知,机体对热应激长期效应的调节通
路既有神经系统(神经中枢、传入、传出神经)参与,又有
KLK14蛋白通过体液运输发挥作用,因此属于神经一体
液调节。基于上述调节通路可知,短期降温通路不依赖
KIK14通路,因此仅阻断KIK14通路的任意环节,即可
13
干预长期效应,同时不影响热应激的短期体温调节效
应,故干预策略为抑制KLK14蛋白的活性(或阻断
KLK14进入脑组织/阻断GABA对)XT神经元的抑制
作用)。
答案:(1)下丘脑表观遗传
(2)B组与C组的血清KLK14含量、L型星形胶质细胞
百分比给皮肤KLK14基因敲除(K))小鼠进行热应
激处理,同时注射KLK14蛋白,检测L型星形胶质细胞
的占比
(3)抑制、抑制(4)神经一体液抑制KLK14蛋白的
活性(或阻断KLK14进入脑组织/阻断GABA对OXT
神经元的抑制作用)
8.解析:(1)胃肠道管壁感受器受刺激后,产生兴奋,并在
中枢神经系统的参与下,引起胃肠平滑肌收缩,属于无
需训练,天生就具有的反射,故为非条件反射。大脑皮
层属于高级神经中枢,其对脑干和脊髓等中枢的调控属
于神经系统的分级调节。
(2)根据题意,激素【夜间分泌量高,白天分泌量低,具
有明显的周期(节律)性特点。由题图()可知,随着睡眠
效率的提高,激素【分泌增加;且相同睡眠效率下,肥胖
人群的血浆激素R含量低于正常人群的,说明肥胖人群
比体重正常人群激素R分泌量少
(3)图(b)实验的自变量为是否敲除R基因及敲除后有
无添加激素【,该实验探究了不同处理条件下小鼠的体
重变化,故可推测该实验的目的是探究激素【对小鼠体
重的影响。
(4)突触前膜以胞吐的方式释放神经递质。根据题意,
丙组将小鼠胃运动神经元(传出神经元)上的激素【受
体GRM3敲除,使激素R无法发挥作用,最终导致胃平
滑肌收缩增强,说明胃运动神经元释放的抑制性递质减
少。分析图(c)可知,敲除激素R的受体GRM3,乙、丙
两组小鼠的摄食量均增加,说明激素R会使小鼠减少摄
食。激素R缓解肥胖的机制见答案。
答案:(1)非条件分级(2)周期(节律)随睡眠效率
的提高,激素R分泌增加;在相同睡眠效率下,肥胖人群
比体重正常人群激素R分泌量少(3)探究激素R对小
鼠体重的影响(4)胞吐抑制性激素R与下丘脑摄
食抑制神经元上的GRM3受体结合,促进神经递质的释
放,提高兴奋传递效率,使机体的食欲减退;激素R与胃
运动神经元上的GRM3受体结合,促进抑制性神经递质
的释放,抑制胃肠蠕动,减少摄食
9.解析:(1)寒冷刺激人体皮肤里的冷觉感受器产生兴奋,
经过传入神经传到下丘脑中的体温调节中枢,引起人体
产热增加,散热减少,维持体温稳定,兴奋传至大脑皮层
的躯体感觉中枢产生冷觉
(2)体温调节方式为神经一体液调节,本题需结合图示
信息分析,其中自主神经系统直接调节骨骼肌血管和皮
肤血管的活动,而肾上腺等腺体需通过分泌激素发挥作
用,即肾上腺素等:寒冷环境下散热加快,为实现产热和
散热的平衡,需要增加产热和减少散热,而皮肤血管收
缩可以减少散热,骨骼肌血管舒张可以增大血流量,促
进骨骼肌细胞的代谢活动,增加产热,从而维持体温相
对稳定。
(3)寒冷刺激会激活下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴
(HPA轴),促使糖皮质激素(如皮质醇)分泌增加。糖皮
质激素通过促进糖异生、抑制外周组织对葡萄糖的利
用,升高血糖水平,同时机体也会通过交感神经兴奋来
减少胰岛素分泌,降低葡萄糖向细胞内转运,同时配合
糖皮质激素和胰高血糖素的作用,确保血糖浓度维持在
较高水平,为体温调节(如寒战产热)和重要器官功能提
供充足能量。
(4)当血糖升高时会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,
初期快速释放储存的胰岛素,随后会有所减少,但是由
于基因表达的增强会合成大量新胰岛素并分泌到内环
境中,导致胰岛素浓度持续升高,所以当血糖发生持续
升高的情况下,血浆中胰岛素的浓度变化会出现图2中
的变化曲线
答案:(1)皮肤冷觉感受器(2)自主神经系统肾上腺
素等激素使皮肤血流量减少,减少散热,使骨路肌血
管舒张,增大血流量,促进骨骼肌细胞代谢活动,增加产
热,实现产热和散的平衡,体温维持相对稳定(3)交感
神经(4)血糖升高直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,
初期快速释放储存的胰岛素,随后基因表达增强合成新
胰岛素,使浓度持续升高
考点四人体内环境与稳态
1.D内环境指细胞外液(血浆、组织液、淋巴液等),是体
内细胞直接生活的液体环境,A正确:细胞需通过内环
境与外界环境进行物质交换(如氧气、营养物质进出),B
正确;体温调节依赖神经调节(如冷觉感受器兴奋)和体
液调节(如甲状腺激素、肾上腺素参与),C正确;内环境
稳态是理化性质(如H、温度)雏持相对稳定而非恒定
不变,其动态平衡需通过调节机制实现,D错误。
2.C睾酮升高会通过负反馈调节,抑制下丘脑分泌促性
腺激素释放激素、抑制垂体分泌促性腺激素,即乙应随
甲升高而降低,A错误;血糖升高时,能升高血糖的胰高
血糖素分泌减少,降血糖的胰岛素分泌增加,即乙降低、
丙升高,不符合图示关系,B错误:血浆渗透压(甲)升高
时,抗利尿激素(乙)的分泌和释放量增加,促进肾小管
集合管重吸收水,最终使尿的产生量(丙)减少,符合图
示关系,C正确:冷觉感受器兴奋性(甲)升高时,机体为
增加产热,甲状腺激素(乙)和肾上腺素(丙)的分泌量均
会升高,丙随甲升高而升高,不符合图示关系,D错误。
3.B机体代谢产生与排出的C),基本相等是神经调节和
体液调节的结果,即是稳态调节的结果,A正确;血红蛋
白位于红细胞内,不属于内环境的成分,B错误:内环境
中的缓冲对HC)3/H,C(),可缓冲乳酸导致的血浆pH
降低,雏持内环境中H的相对稳定,C正确:运动时,体
液中C),浓度变化会刺激相关感受器,通过神经系统对
呼吸运动进行调节,以提高(),供给,D正确。
4.C大量流汗排出无机盐主要影响的是体内的水盐平
衡,从而影响渗透压,对血浆pH稳定的维持没有直接作
用,A错误;喝碱性饮料会被胃酸中和,不能中和血浆中
的乳酸,对血浆pH稳定的作用不是主要的,B错误;内
环境中存在HC)/H,C)缓冲对,当机体产生乳酸等
酸性物质时,HC)?会与之反应,维持血浆pH的稳定,
当碱性物质增多时,H,C),会与之反应,从而使血浆pH
保持相对稳定,这是血浆pH稳定的重要原因,C正确;
呼吸过快时,),摄入增加,C()。排出也增加,这样可以调
节血浆中C),的浓度,雏持酸碱平衡,D错误
5,D血钾升高时,通过醛固酮调节肾脏排出更多钾离子,
雏持血钾浓度相对稳定,钾离子在血浆等内环境中,该
调节属于内环境稳态调节,A正确;环境温度高于30℃
时,汗腺分泌汗液,汗液汽化带走热量,雏持体温相对稳
定,体温调节涉及内环境的温度平衡,属于内环境稳态
调节,B正确;缺氧时,呼吸加深加快,机体从外界获取更
多氧,雏持血液(包括血浆和血细胞)中氧含量相对稳
定,血液中的氧含量在内环境中体现,属于内环境稳态
调节,C正确;胃中的环境不属于内环境,胃酸分泌过多
时,通过负反馈作用抑制胃酸分,维持胃中的DH值相
对稳定,这不属于内环境稳态调节,D错误。
6.C据“血液流经……进入血浆”可知,C2参与了血浆
中HC)/H,C)3缓冲对的形成,A正确;血液流经肌肉
组织后,C)进入红细胞,产生H,CO3并解离出H和
HC),使红细胞内的渗透压略高于血浆渗透压,推知红
细胞会轻度吸水“肿胀”B正确:由题千可知,H十与红细
胞内的血红蛋白结合会促进)。释放,当红细胞内pH下
降时,即H+浓度升高,此时血红蛋白与O,的亲和力会
下降,从而促进),的释放,C错误;C),是人体调节呼
吸运动的重要体液因子,当体液中C)。浓度发生变化
时,会刺激脑干中的呼吸中枢,调节呼吸运动的频率和
深度,D正确
7.D长期睡眠不足可能影响突触处神经递质的释放或传
递,导致神经元间信息交流受阻,与题干中“注意力不集
中、短期记忆受损”相符,A正确;胰岛素敏感性下降会
引发血糖调节异常(易患糖尿病),脂肪代谢效率降低则
导致血脂升高(易患高血脂),B正确;免疫力下降与免疫
细胞活性降低或细胞因子分泌减少有关,C正确:人体通
过呼吸系统和缓冲系统雏持内环境pH稳定,即使C)
产生增多,也会通过加快呼吸排出,不会导致血液H显
著下降,D错误
13
8.BC+是小肠吸收的无机盐离子,可以存在于内环境,
A错误:人体不能直接吸收淀粉,需水解为葡萄糖后吸
收,所以淀粉不存在于内环境中,葡萄糖可存在于内环
境中,B正确,C错误:氨基酸是小肠吸收的营养物质,可
以存在于内环境中,D错误。
考点五免疫调节
1.D内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,
神经一体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主要调
节机制,因此该调节网络正常运行是机体进行正常生命
活动的必要条件,A正确:交感神经兴奋可作用于肾上
腺髓质,促进其分泌肾上腺素,肾上腺素能促进肝糖原
分解等过程升高血糖,B正确;辅助性T细胞可以分泌
细胞因子,细胞因子可调节B细胞、细胞毒性T细胞等
相应细胞的代谢活动,促进其增殖分化,C正确;副交感
神经兴奋会使支气管收缩,而非扩张,支气管收缩会加
重过敏引发的哮喘症状,D错误。
2.ABD由图可知,受损细胞释放的自身抗原可直接与B
细胞膜表面的受体结合,说明B细胞可通过膜表面受体
直接识别该自身抗原,A正确:该过程属于体液免疫,辅
助性T细胞接受抗原刺激后,表面的特定分子会发生变
化并与B细胞结合,这是B细胞活化的第二个信号,B正
确;由图可知,自身抗体与自身抗原结合形成的抗原抗
体复合物会募集炎症细胞释放致炎因子,加重组织损
伤,会促进自身免疫病的发展,C错误:正常情况下,位于
胞内的自身抗原不会暴露在免疫细胞面前,同时免疫系
统具有免疫自稳功能,不会针对正常自身成分发起免疫
反应,因此不会引发免疫反应,D正确。
3,BTRM是针对IAV的记忆辅助性T细胞,可参与针对
IAV的免疫防御过程,每次IV感染都会刺激产生更多
该类记忆细胞,因此其数量与IAV感染次数有关,A正
确;裂解被IAV感染的靶细胞的是细胞毒性T细胞
TM是辅助性T细胞,无裂解靶细胞的功能,B错误;B
细胞活化需要两个信号刺激:第一个信号是IAV(抗原)
直接接触B细胞,第二个信号是辅助性T细胞(TM属于
针对IAV的记忆辅助性T细胞)表面特定分子发生变化
后与B细胞结合,C正确;鼻腔接种可诱导鼻腔黏膜处的
TRM增殖和驻留,提升鼻腔局部针对IAV的免疫应答能
力,增强局部免疫,D正确
4.ABC巨噬细胞属于抗原呈递细胞,由题千信息可知,
HP释放的毒素会损伤巨噬细胞,使抗原信息的呈递受
影响,A正确;HP释放的毒素会破坏胃黏膜,损伤巨噬
细胞,即会削弱机体的非特异性免疫,B正确:毒素会抑
制辅助性T细胞的活化,导致辅助性T细胞释放的细胞
因子减少,C正确;HP释放的毒素会引发机体产生针对
毒素的抗体,但该抗体不能与HP特异性结合,D错误。
5,D蛇毒毒素减毒处理可避免动物中毒死亡,同时保留
抗原性,故制备抗蛇毒毒素血清可用减毒的蛇毒毒素对
动物多次免疫,A正确;抗蛇毒毒素血清中的有效成分
是抗体,存在于血浆中,分离血清需去除血细胞和纤维
蛋白原,B正确;不同蛇毒毒素的抗原结构不同,抗体具
有特异性,需针对性使用对应血清才能中和毒素,C正
确:记忆细胞由抗原直接刺激B细胞或T细胞后增殖分
化形成,而抗蛇毒血清中的抗体属于被动免疫,不会诱
导患者体内产生记忆细胞,D错误。
6,A抗体由浆细胞分沁,T细胞不能产生抗体。过敏反
应中,过敏原会刺激B细胞活化并在T细胞辅助下分化
为浆细胞,由浆细胞产生抗体(如IgE),A错误:当免疫
系统对“非己”物质(如与自身结构相似的抗原)产生免
疫反应时,可能会攻击自身组织,导致自身免疫病,B正
确:获得性免疫缺陷病(如艾滋病)属于传染病,可通过
切断传播途径(如血液、性接触传播)进行预防,C正确:
异体器官移植的排斥反应由细胞免疫介导,使用免疫抑
制剂可降低免疫系统活性,从而提高移植成功率,D
正确。
7.C①为巨噬细胞,②为树突状细胞,二者都不是淋巴细
胞,A错误;①和②(抗原呈递细胞)通过摄取和呈递抗
原参与免疫反应,但它们属于第二道防线,不是第一道
防线(皮肤、黏膜等物理屏障),B错误;活化后的③(辅助
性T细胞)可以分泌细胞因子,这些细胞因子能够加速
④(B细胞)的分裂分化过程,促进体液免疫应答,C正
确:图示过程有抗体参与,应是体液免疫而非细胞免疫,
D错误。
8.D过敏原检测通过抗原一抗体特异性结合原理检测体
内是否存在针对该过敏原的抗体,A正确:辅助性T细
胞在过敏反应中起着重要作用,它可以辅助B细胞产生
抗体等:抑制机体内辅助性T细胞活性,能够减少过敏
反应中相关免疫活性物质的产生,从而缓解过敏反应
B正确;过敏反应存在个体差异,与遗传因素(如易感基
因)密切相关,C正确:法国梧桐花粉刺激产生的抗体是
导致再次接触时引发过敏反应的关键,而非“避免”过敏
反应,D错误。
9,C体温雏持在39℃时,说明产热量等于散热量,处于
动态平衡,A正确;轮状病毒经消化道排出,粪便中含有
病毒,检测可诊断感染,B正确;抗病毒抗体由浆细胞分
泌,直接中和病毒,而特异性免疫由抗原(病毒)诱导产
生,抗体不能诱导免疫反应,C错误;保持手和饮食卫生
可切断传播途径,预防消化道传染病,D正确。
10.B非裂解型病毒潜伏在宿主细胞内,需通过细胞免疫
裂解被感染的细胞,释放病毒再由体液免疫清除,因此
细胞免疫更关键,A正确:体液免疫中,大多数病原体
(包括裂解型病毒)需要抗原呈递细胞摄取、处理和呈
递抗原给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子
促进B细胞的分裂和分化,所以裂解型病毒引起的体
液免疫需要抗原呈递细胞的参与,B错误;病毒感染机
体后,会引起机体的免疫反应,辅助性T细胞会分泌细
胞因子,细胞因子能促进B细胞的分裂和分化,形成浆
细胞和记忆B细胞,C正确:病毒感染后,浆细胞产生的
抗体具有特异性,可特异性结合胞外游离的病毒,形成
沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化,D正确。
]1,A抗原呈递细胞可以摄取、加工处理和呈递抗原,但
辅助性T细胞不能摄取、加工处理和呈递抗原,A错
误:对于过敏反应的个体而言,过敏原就是一种抗原,
活化B细胞需要过敏原和辅助性T细胞传递的信号刺
激,同时还需要辅助性T细胞释放的细胞因子的作用,
B正确;首次接触过敏原,机体产生的抗体大量附着在
肥大细胞表面,过敏原再次进入机体与肥大细胞表面
的抗体gE结合后引发过敏反应,C正确:结合图示可
知,该抗体药物能与细胞因子争夺细胞因子受体,从而
减弱了细胞因子对B细胞的促进作用,最终减少抗体
IgE的产生,D正确。
12.D病毒只能寄生在活细胞内,因此猴痘病毒的增殖发
生在细胞内,A错误:注射猴痘病毒疫苗会引起人体免
疫反应产生相关的抗体等,属于人工主动免疫,B错误;
B淋巴细胞的识别具有特异性,C错误;在抵抗猴痘病
毒过程中,辅助性T细胞体液免疫过程中作为第二信
号,且分泌细胞因子促进B细胞的增殖分化,在细胞免
疫过程中,辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性
T细胞的增殖分化,D正确。
13.B一种病原体含有多种抗原,侵入人体,机体通常产
生多种特异性的抗体,A错误;活化后的辅助性T细胞
表面的特定分子发生变化,并与B细胞结合,为激活B
细胞提供第二个信号,B正确:辅助性T细胞受体和B
细胞受体具有特异性,识别同一抗原分子的不同部位,
C错误;HIV主要侵染辅助性T细胞,侵入人体后铺助
性T细胞数量先上升后下降,D错误。
14.CDT细胞的抗肿瘤作用体现了免疫监视功能,A错
误;T细胞表面的受体不能直接识别肿瘤抗原,也就是
说,T细胞在抗肿瘤免疫中需要抗原呈递细胞的参与,
B错误;依据图1可知,低亲和力T细胞组与高亲和力
T细胞组相比较,肿瘤体积偏低,说明低亲和力T细胞
能够抑制肿瘤生长,C正确;依据图2可知,低亲和力组
与高亲和力组相比较,表达耗竭标志物的T细胞比例
明显偏低,T细胞耗竭指T细胞功能下降和增殖能力
减弱,表达耗竭标志物的T细胞比例与其耗竭程度正
相关,说明低亲和力组的T细胞功能大于高亲和力组,
增殖能力强于高亲和力组,高亲和力T细胞更易耗竭,
依据图1可知,高亲和力组肿瘤体积大于对照组,说明
其能抑制小鼠的免疫,D正确。
13
15,C巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞,该过程需要
细胞呼吸提供能量,A正确;转运TA为主动运输,戟
体蛋白L的构象会发生改变,B正确:由题意可知,心肌
损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该
巨噬细胞线粒体中NAD浓度降低,生成NADH的速
率减小,说明有氧呼吸减弱,即该巨噬细胞清除死亡细
胞后,有氧呼吸产生CO,的速率减小,C错误;被吞噬
的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解,为机体的其
他代谢提供营养物质,D正确。
16,解析:(1)花粉进入呼吸道黏膜被树突状细胞摄取并处
理后,呈递给辅助性T细胞,该细胞活化并分泌细胞因
子,使B淋巴细胞被活化,增殖、分化出大量的浆细胞,
浆细胞能合成并分泌抗体。花粉引发的过敏反应常在
免疫系统的免疫防御功能异常时发生,因为外来花粉
需要通过免疫防御功能清除。
(2)受到花粉刺激时,气管平滑肌过度收缩引起喘息症
状,此时神经纤维cd段膜外的局部电流方向为“由d到
c”,即兴奋在神经纤雏上的传导方向与膜外相反。表中
“阻断b点后,花粉刺激”引起喘息“不属于”反射,因为
该过程的发生没有经过完整的反射孤(b点中断后兴奋
不能传到神经中枢)。
(3)已知神经递质Y与平滑肌细胞膜上的受体M结合
引起平滑肌收缩,药物甲会影响该过程,其作用机理可
能为以下两种之一:两种机理的核心区别是:①仅阻断
Y与M结合,自身不改变平滑肌状态(无Y时无效
应):②药物甲可直接结合M,引起平滑肌舒张(无论是
否有Y,只要M可结合就会产生舒张效应)。研究人员
通过以下实验已经直接证明了药物甲的作用机理,实
验的自变量为是否使用药物甲,相应的实验结果和结
论如下:
I、将静置在生理盐水中的处于初始状态的离体气管
平滑肌随机均分为2组,编号为A、B。
Ⅱ、本实验用初始状态(无Y)的离体平滑肌完成,若药
物甲机理为②:未阻断M时,药物甲结合M直接引起
平滑肌舒张,因此A组加入药物甲后平滑肌为舒张;当
加入足量M阻断剂后,M全部被阻断,甲无法结合M
发挥作用,因此加入药物甲后平滑肌状态不变,与题千
给出的B组结果吻合,因此结论为机理②。
若药物甲机理为①:A组:加入药物甲,因为没有Y,不
能起作用,因而平滑肌处于“初始”状态。加入足量受
体M阻断剂后,平滑肌处于初始状态:再加入药物甲,
平滑肌状态不变。
答案:(1)辅助性T细胞免疫防御
(2)由d到c不属于
(3)舒张②
17.解析:(1)甲状腺滤泡上皮细胞内的I厂浓度远高于细胞
外液,I逆浓度梯度跨膜运输,方式为主动运输;甲状
腺激素合成后分泌到血液中,甲状腺内的1I随甲状腺
激素的分泌而减少,导致曲线下降。
(2)注射甲状腺激素后,体内甲状腺激素浓度升高,通
过负反馈调节抑制下丘脑分泌TRH和垂体分泌
TSH,甲状腺激素分泌减少,11I消耗减慢,曲线下降缓
慢:随后,甲状腺激素的负反馈调节减弱,垂体分泌的
TSH增多,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,消耗甲
状腺内的11,曲线再次下降。
(3)低温环境下,机体需要更多的甲状腺激素来增加产
热,下丘脑分泌的TRH增多,促进垂体分泌TSH,
TSH可促进甲状腺激素的合成和分泌,消耗甲状腺内
的1I,使放射性强度下降加快,出现类似图C的结果。
(4)患者体内产生针对促甲状腺激素受体的刺激性抗
体,属于自身免疫病;外源性抗原引起机体分泌抗体,
属于体液免疫。
答案:
(1)主动运输甲状腺激素合成后分泌到血液中,导致
甲状腺内11I放射性强度下降
(2)促甲状腺激素释放激素(TRH)和促甲状腺激素
(TSH)甲状腺激素的负反馈调节减弱,垂体分泌的
TSH增多,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,消耗甲
状腺内的11
(3)低温环境下,下丘脑分泌的TRH增多,促进垂体分
泌TSH,TSH可促进甲状腺激素的合成和分泌,消耗
甲状腺内的111使放射性强度下降加快
(4)自身免疫体液
18.解析:(1)分级调节可逐级放大激素的调节效应,表明
激素调节具有微量高效的特点。排尿反射中,低级中
枢位于脊髓,受高级中枢大脑皮层的调控,因此成人可
有意识地控制排尿,
(2)由图可知GC对下丘脑、垂体存在负反馈抑制,当下
丘脑GC受体表达下降,GC的负反馈抑制作用减弱,下
丘脑会分泌更多CRH,进而促进垂体分泌ACTH增多,最
终使肾上腺皮质分泌GC增加,导致GC水平升高。
(3)实验的目的是验证“慢性应激·F过量·行为异常
(糖水偏好下降)”,遵循单一变量原则,甲组为正常小
鼠无束缚、乙组为正常小鼠束缚,丙组需要设置为免疫
细胞F敲降小鼠束缚处理,来验证F的作用:①若慢性
应激会造成小鼠的行为异常,且与F过量相关,则慢性
应激会让正常小鼠F升高、糖水偏好降低。②若慢性
应激确实通过F过量导致行为异常,那么F敲降后,即
使接受束缚处理,也不会出现行为异常,因此丙组糖水
偏好接近正常甲组,显著高于乙组。
答案:(1)微量和高效大脑皮层脊髓
(2)下丘脑GC受体减少,GC对下丘脑的负反馈抑制作
用减弱,CRH和ACTH分泌增多,通过分级调节使GC
分泌增加,因此GC水平升高
(3)免疫细胞F基因敲降小鼠十束缚处理与甲组相
比,乙组F水平更高,糖水偏好率更低丙组糖水偏好
率与甲组接近,显著高于乙组
19.解析:(1)反射的发生依赖完整的反射孤,题千中该通
路具备完整反射孤的五部分(感受器·传入神经·神
经中枢传出神经·效应器),因此属于反射;通路中
感受器之后的迷走神经负责将兴奋传入神经中枢(脑
干),因此迷走神经是传入神经。由图1可知,迷走神经
失活后,肿瘤相对面积显著减小,说明该神经通路可促
进肿瘤生长。
(2)I,如果T细胞抑制肿瘤生长,那么清除T细胞后
肿瘤生长会加剧,肿瘤面积增大。神经失活条件下,②
组是未清除T细胞的对照组,④组是清除T细胞的实
验组,实验结果显示④组肿瘤相对面积显著大于②组,
因此可证明T细胞抑制肿瘤生长。特异性免疫中,巨噬
细胞的功能是吞噬处理抗原,并将抗原呈递给辅助性T
细胞,使其活化。
Ⅱ,如果神经正常时巨噬细胞促进肿瘤生长,那么清除
巨噬细胞后肿瘤生长受抑制,肿瘤面积减小。神经正
常条件下,①组是未清除巨噬细胞的对照组,⑤组是清
除巨噬细胞的实验组,实验结果显示⑤组肿瘤相对面
积显著小于①组,可证明巨噬细胞促进肿瘤生长。结合
题干信息推导机制:该通路最终促进肿瘤生长,交感神
经释放去甲肾上腺素作用于巨噬细胞后,会使精氨酸
酶1表达量升高(“A”填升高),精氨酸①酶分解精氨酸
增多,肿瘤微环境中精氨酸(T细胞活化的必需物质)减
少,因此抑制T细胞活化(“B”填抑制),T细胞无法有
效杀伤肿瘤细胞,最终促进肿瘤生长
答案:(1)属于迷走促进
(2)④组肿瘤相对面积显著大于②组肿瘤相对面积
抗原呈递(吞噬处理并呈递抗原)
③⑤组肿瘤相对面积显著小于①组肿瘤相对面积机制
A:升高:B:抑制
20.解析:(1)题述相关感受器受刺激引发咳嗽的过程无需
大脑皮层参与,并且是人生来就具备的反应,所以属于
非条件反射。人体可由大脑皮层通过脑干控制咳嗽,
这体现了高级中枢(大脑皮层)对低级中枢的调控,即
神经系统的分级调节。
136
(2)第一次接触过敏原时,机体发生体液免疫产生的抗
体会吸附在某些细胞(如肥大细胞)的表面,当机体再
次接触相同过敏原时,过敏原会与这些细胞表面的相
应抗体结合,出现过敏反应。由题图可知,A引发咳嗽
相关感受器兴奋的机制:A激活Ca+通道T,使Ca+内
流,胞内Ca+浓度增大并激活Na通道,使Na+内流,
从而产生动作电位,使感受器兴奋。
(3)为探究镇咳药C的药效是否优于常用镇咳药D,需
要对健康小鼠进行分组处理:①用生理盐水处理(正常
状态):②一定量浓氨水(能引发小鼠咳嗽)处理(无镇
咳药时小鼠的咳嗽情况):③用等量浓氨水十一定量镇
咳药D处理(使用镇咳药D时小鼠的咳嗽情况);④用
等量浓氨水十等量镇咳药C处理(使用镇咳药C时小
鼠的咳嗽情况)。
(4)根据题干信息,咳嗽可清除呼吸道内的异物或分泌
物,而镇咳药会抑制咳嗽,痰液不易咳出时,使用镇咳
药会导致机体无法通过咳嗽将痰液排出体外,可能导
致痰液阻塞呼吸道。
答案:(1)非条件分级
(2)抗体A激活Ca+通道T,使Ca+内流,胞内Ca+
浓度增大并激活Na通道,使Na内流,从而产生动作
电位,使感受器兴奋
(3)②一定量浓氨水处理③等量浓氨水十一定量镇
咳药D处理④等量浓氨水十等量镇咳药C处理
(4)镇咳药会抑制咳嗽,痰液不易咳出时,使用镇咳药
会导致机体无法通过咳嗽将痰液排出体外,可能导致
痰液阻塞呼吸道
21.解析:(1)在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据肿瘤抗原
的氨基酸序列,通过密码子与氨基酸的对应关系,来合成
对应的mRNA。因为mRNA上的密码子决定了蛋白质
(这里是肿瘤抗原)中氨基酸的排列顺序,所以可以根据已
知的氨基酸序列反推得到相应的mRNA序列。
(2)据图分析,溶酶体中含有多种水解酶,如果mRNA
被溶酶体中的水解酶降解,就无法发挥编码肿瘤抗原
的作用。“溶酶体逃逸”可以使mRNA避免被溶酶体中
的水解酶降解,从而能够正常翻译出肿瘤抗原
(3)细胞乙为B细胞,B细胞增殖分化为浆细胞(细胞
丙)和记忆B细胞(细胞丁),主要得益于两种信号刺
激,一是抗原与B细胞接触,二是辅助性T细胞表面的
特定分子发生变化与B细胞结合。
(4)图中细胞丁的名称是记忆B细胞,其作用是当相同
肿瘤抗原再次入侵机体时,记忆B细胞能迅速增殖分
化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,快速发挥免疫
效应
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点
是能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小。
因为RNA疫苗可刺激机体产生特异性免疫,针对肿
瘤细胞进行作用,而放射治疗可能对正常细胞也会产
生较大的杀伤作用。
答案:(1)肿瘤抗原的氨基酸(2)使mRNA避免被溶
酶体中的水解酶降解,以正常翻译出肿瘤抗原(3)抗
原与B细胞接触辅助性T细胞表面的特定分子发生
变化与B细胞结合(4)记忆B细胞当相同肿瘤抗
原再次入侵机体时,迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产
生大量抗体,快速发挥免疫效应(5)能特异性攻击肿
瘤细胞,对正常细胞的损伤较小
22.解析:(2)千扰素抗病毒机制属于非特异性免疫。千扰
素由宿主细胞分泌后,刺激邻近细胞产生抗病毒蛋白,
抑制病毒复制。其作用不针对特定病毒,属于先天性
的非特异性免疫。
(3)STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFKB,促
进细胞表达抗原呈递相关蛋白,进而可将入侵病毒的
抗原呈递在细胞表面,有利于T细胞通过特异性受体
识别到病毒抗原后活化,裂解被病毒感染的靶细胞,这
种免疫方式为细胞免疫。
答案:(2)非特异性免疫(3)特异性受体(受体)
细胞免疫
专题十一种群和群落
考点一种群的特征及数量变化
1.D标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的
动物的种群密度,蚜虫活动能力弱,不适用该方法,A错
误:目测估计法是群落物种丰富度的统计方法,不属于
种群密度的估算方法,B错误:黑光灯诱捕法适用于调查
具有趋光性的昆虫的种群密度,蚜虫无明显趋光性且多
数个体无飞行能力,不适用该方法,C错误:样方法适用
于植物以及活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度
调查,蚜虫符合该类特征,适用样方法,D正确。
2.A物种丰富度是指群落中所有物种的总数。横坐标为
种群密度相对值,纵坐标为该密度下的物种数,群落的
物种丰富度是所有组的物种数之和。从曲线看,甲群落
的物种数在大部分种群密度区间都高于乙群落,总和明
显更大,因此甲的物种丰富度大于乙,A正确;物种J的
种群密度相对值最大,说明个体数量最多,但“对群落影
响最大”的物种是优势种,优势种的判断不仅看个体数
量,还要看其在群落结构、环境形成中的控制作用,因此
不能仅因数量多就判定影响最大,B错误:曲线交点代表
某一种群密度下,两群落的物种数相同,而非物种组成
(物种种类)相同,物种组成需要看具体的物种类型,C错
误;样方法调查种群密度时,种群密度越大,样方中个体
数越多,估算值越接近真实值。L的种群密度相对值小
(a点),估算误差大;J的种群密度相对值大(b点),估算
更接近真实值。因此L的估算值并不比J的更接近真实
值,D错误。
3.AB第1~2年,成体存活数量从95·126,幼体存活数
量从32→43,说明种群密度是上升的,幼体存活率升高,
更可能是资源充足、气候适宜等原因,A错误;第23年
仅幼体存活率降低,但成体存活率仍雏持在较高水平,
无法仅通过幼体存活率下降直接判定种群死亡率>出
生率;该封闭草场气候稳定,没有信息能证明此时种群
整体死亡率大于出生率,不能仅凭幼体存活率变化判断
整个种群的出生率和死亡率大小关系,B错误;第3~4
年,成体捕获数量稳定在164,幼体捕获数量稳定在101,
说明虽然幼体存活率降低,但种群整体数量基本保持稳
定,C正确;第5一6年,成体和幼体存活率均降低,而题
目说明气候稳定,因此可能是由于其天敌的捕食导致,
D正确。
4.D共同培养的P菌(虚线圆点曲线)稳定后,对应右侧
纵轴的K值约为4.0X10“个·L1,A正确;无论是单
独培养还是共同培养,H藻的种群数量都是先增长、后
趋于稳定,增长趋势均为S形,B正确:1821天,两种
培养条件下日藻的种群数量变化量(纵坐标变化)相近,
时间间隔相同,因此增长速率相近,C正确;原始合作的
定义是:两种生物共同生活时双方受益,但分开后各自
都能独立生存。从图中可见,单独培养P菌时,P菌种群
数量持续降低,几乎不能存活,说明P菌无法离开H藻
独立生存,二者不属于原始合作,D错误。
5,B在分布区内禁止垂钓和捕捞,可以减少人为对食物
资源的破坏,从而丰富扬子鳄的食物来源,对稳定和增
大其种群密度有积极作用,A正确:扬子鳄野生种群密
度低的原因是栖息地破坏、食物资源不足及人为干扰,
盲目交互放养可能因个体竞争、疾病传播等原因,导致
种群存活率下降,与“稳定和增大种群密度”目标相悖,
B错误;扬子鳄依赖湿地与浅水区生存,水草丰茂的环境
可提供隐蔽场所和食物来源,改善栖息地质量,促进繁
殖和存活,利于提升种群密度,C正确:扬子鳄性别由孵
化温度决定,不同温度洞穴可平衡性别比例,避免因性
别失衡导致繁殖成功率下降,利于增大种群密度,
D正确。
6.B自然种群中的个体可以迁入和迁出,种群数量的变
化会受种群密度的制约。当种群密度过大时,种内竞争
加剧,会影响出生率、死亡率、迁入率和迁出率,从而影
响种群数量,A错误;环境容纳量(K值)由资源、空间、
131
气候等非生物因素决定。光照、水分、温度和食物等因
子的变化会直接改变资源供给或生存条件,从而引起K
值变化,B正确:幼年、成年和老年个体数量大致相等的
种群,其年龄结构为稳定型,种群数量应该保持相对稳
定,而不是稳定性增长,C错误:种群中不同年龄个体的
数量(年龄结构)能影响种群的出生率和死亡率,性别比
例主要影响种群的出生率,一般不影响死亡率,D错误。
7.A蕨类植物、挺水植物等植物,以及跳蝻这种活动能力
弱、活动范围小的动物都适合用样方法调查种群密度,
A正确;鱼类是活动能力强、活动范围大的动物,不适合
用样方法调查种群密度,B错误:土壤小动物有较强的活
动能力,而且身体微小,不适合用样方法调查种群密度
C错误:鸟类是活动能力强、活动范围大的动物,不适合
用样方法调查种群密度;酵母菌细胞微小,用血细胞计
数板调查种群密度,D错误。
8.A花鼠分散贮食并遗忘贮藏点,未被取食的红松种子
可能萌发,促进传播,A正确:红松结实量在2022年异常
高,可能受气候等因素影响,而非花鼠数量调控,B错误:
2022年性比(雌多雄少)与幼年组数量激增相关,说明性
比变化影响繁殖率,C错误;幼年组大于老年组,且占比
逐年上升(如2022年达47),年龄结构为增长型,
D错误。
9.C观察,1850年前种群数量增长曲线先上升后趋于平
缓,增长速率是先增加后减小的,并非持续增加,A错
误;“J”形增长曲线是理想条件下的增长模式,增长速率
持续增大,而甲图可知1850年前增长速率并非持续增
大,所以不是“J”形增长,B错误;1850年后,由于放牧活
动和对羊产品的市场需求,种群中大量中老年个体被捕
杀,使其种群数量在132万~225万头之间波动,说明该
种群中幼年个体大于或年个体,所以该种群的年龄结构
为增长型,C正确;依据题千信息,1850年后,由于放牧
活动和对羊产品的市场需求,种群中大量中老年个体被
捕杀,使其种群数量在132万~225万头之间波动,所以
1850年后,种群数量波动的主要原因是捕杀,而不是种
内竞争,D错误。
10.CD公园内空间有限,随着猕猴种群密度增大,猴群数
量会受到栖息空间的制釣,种群数量不会持续增长,
A错误:题目明确指出人猴冲突是因人为投食导致数
量快速增长引发的。尽管自然K值下种群稳定时冲突
较少,但此时人为投食已存在,实际环境容纳量已被提
高(高于840只),猕猴数量仍在增长并即将超过自然K
值。冲突减少更可能是由于种群增长速率放缓(接近K
值时增长趋缓),而非“接近自然K值”本身(因人为投
食已改变环境条件),B错误;题目明确提到“1986年
后,游客的投喂和以保护为目的的固定投食,致使猕猴
种群数量快速增长”,且2016年后种群数量显著超过自
然K值(840只)。人为投食是突破自然环境限制、导
致数量超限的主要原因,C正确:迁出部分猕猴可降低
种群密度,减少对人类食物的依赖和竞争,从而缓解人
猴冲突,是保护猕猴与人类和谐共处的合理措
施,D正确。
11.C统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估
计法或记名计算法,A正确;棉蚜天敌属于密度制约因
素,因此棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群
的密度有关,B正确;提高棉花体内该次生代谢物的含
量用于防治棉蚜属于生物防治,C错误;该次生代谢物
对棉蚜有一定的毒害作用,也可能对棉蚜天敌也有影
响,说明若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜
天敌的影响,D正确。
12.ACa为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群
密度,而由至c,乙种群的种群增长率先增大后减小,
说明其存在种内互助,避免种群灭绝,A正确;由至
c,乙种群种群增长率先增大后减小,说明呈“S”形增长,
增加的个体数目先增大后减小,B错误;由a至c,乙种
群的种群增长率先增大后逐渐下降为0,增长率变为0
时,种群数量达到最大,故乙种群数量增长曲线呈“S”
形,C正确;至b阶段,甲种群增长率大于0,即出生率
大于死亡率,其年龄结构为增长型,D错误。
13.C有丝分裂是真核生物特有的细胞分裂方式,所以细
菌不能通过有丝分裂进行增殖,A正确;Ⅱ期细菌数量
变化呈现指数型增长,符合“J”形增长特征,B正确:Ⅲ
期种群数量保持稳定,此时细菌的增殖和死亡数量保
持稳定,而不是没有增殖和死亡,C错误:下期种群数量
下降,因为是在一定的液体培养基中进行培养,没有其
他外部因素的干扰,因此,此时数量下降的主要原因有
营养物质匮乏、代谢废物积累等,D正确。
14.解析:(1)用样方法调查种群密度时,如果个体数量较
少,可以适当扩大样方面积。研究植物的生态位,通常
要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高
度等特征,以及它与其他物种的关系等。
(2)一般来说,物种多样性增加,则食物链、食物网的复
杂程度增大,进而会提高生态系统的抵抗力稳定性。
与生态功能相关的价值属于生物多样性的间接价值。
(3)结合题图,随着地下水埋藏深度的增加,土壤含盐
量逐渐降低,该地植物的种类数先增加后降低;结合题
表,题表中主要植物重要值相加,结果为W1(0.85)
W2(0.73)、W3(0.73)、W4(0.70)、W5(0.82),主要植
物重要值先降低后增加,主要植物重要值越大,主要植
物越占优势,物种多样性越低,故该地植物的物种多样
性变化先增加后降低。
(4)根据题图和题表可知,W4区域植物种类最多,该区
域地下水埋藏深度是1.6m,既能减轻高盐胁迫,又使
绝大多数植物的根可以接触到水分:在W4区域中,柽
柳的重要值最高,优势效果最明显,柽柳可以在其周围
形成低盐、低p日和高有机质的环境,有利于其他植物
利用养分。
答案:(1)适当扩大样方面积植株高度、出现频率、与
其他物种的关系
(2)抵抗力间接
(3)先增加后降低
(4)W4的地下水距离地面适中,既能减轻高盐胁迫,又
使植物可以吸收水分;柽柳的重要值最高,优势效果最
明显,其生活的区域低盐、低DH以及高有机质,有利于
植物利用土壤中的养分
15.解析:(1)捕食是指一种生物以另一种生物为食,梅花
鹿是东北虎的主要猎物,说明二者存在捕食关系。群
落水平的研究包括种间关系、生态位、群落演替、群落
的物种组成和季节性等,所以对二者种间关系的研究
属于群落水平的研究。人类活动产生的噪音会影响动
物的活动节律,这些嶸音属于生态系统中的物理信息。
(2)大型食肉动物和梅花鹿分别占据着相对稳定的生
态位,这是协同进化的结果。由题图可知,与低千扰点
相比,高千扰,点的大型食肉动物在夜间的活跃度明显
较高。
(3)据题图解读可知,如果大型食肉动物和梅花鹿每天
的活动次数不变,在人类高干扰时,梅花鹿与大型食肉
动物的重叠度减小,不利于大型食肉动物捕食。
(4)根据上述研究结果,在东北虎豹国家公园内可以从
降低人类干扰程度、增加食物来源等方面提高东北虎
和东北豹的环境容纳量
答案:(1)捕食群落物理(2)协同进化夜间
(3)减小梅花鹿与大型食肉动物的重叠度,不利于大型
食肉动物捕食(4)降低人类干扰程度、增加食物来源
考点二群落的结构与演替
1.D由图可知,雌鸟种群数量总体呈下降趋势,雄鸟种群
数量相对稳定,说明气候变化对雌鸟影响较大,但种群
数量并非整体下降(雄鸟数量稳定),A错误;性别比例
可影响种群数量,但不是直接决定因素,直接因素是出
生率和死亡率、迁入率和迁出率,B错误;种群数量变化
受多种因素影响(如食物、天敌、气候、人类活动等),图
中曲线仅反映过去30年的变化,无法精准预测未来趋
势,C错误;气候变化可能影响鹑莺的食物资源、栖息环
境,进而影响其迁入率、迁出率、出生率和死亡率
D正确。
2.A大天鹅属于迁徙性鸟类,不同季节在该湿地群落中
的存在情况不同,会导致群落的物种组成发生季节性变
化,同时也会引起群落空间结构的季节性改变,A正确:
保护区的资源和空间是有限的,大天鹅种群数量的增长
13
仍会受资源、空间等因素的限制,种群数量会围绕环境
容纳量波动,B错误;建立自然保护区属于就地保护,是
在原地对被保护的生态系统或物种建立保护区域,易地
保护是将保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,
C错误:湿地生态系统的抵抗力稳定性取决于生态系统
营养结构的复杂程度(物种丰富度、食物链食物网的复杂
程度),而非单一优势物种的数量,D错误。
3.B群落的垂直结构是指同一群落内部不同生物在垂直
方向上的分层现象,不同海拔分布的是不同的生物群
落,不属于群落的垂直结构,A错误;生态位是指物种在
群落中的地位或作用,包括所处空间位置、占用资源的
情况等特征,不同杜鹃花属植物分布于不同植被类型,
体现了物种的生态位差异,B正确;结合表格数据可知,
杜鹃花属物种丰富度由大到小为寒温性针叶林(森林)
>寒温性灌丛>高山草向,C错误:就地保护是指在物种
的原生栖息地开展的保护,建园集中种植属于易地保护
(迁地保护),不属于就地保护,D错误。
4.BCD从曲线可知,共培养体系中,随着三角褐指藻数量
增加,细菌数量也持续上升,并未下降,A错误;共培养
体系的资源(葡萄糖、空间等)是有限的,随培养时间推
移,三角褐指藻和细菌的种群数量都逐渐增加,同种个
体对有限资源的争夺加剧,因此各自的种内竞争加剧,
B正确;本实验培养条件为无外源C)。,单培养时没有共
生细菌为三角褐指藻提供CO,,而C)2是三角褐指藻光
合作用的必需原料,因此C),是限制其种群增长的非生
物因素,C正确:从曲线可以看出,单培养时三角褐指藻
种群密度长期维持在极低水平,共培养时细菌可为三角
褐指藻提供CO,其种群密度远高于单培养,因此共培
养时三角褐指藻种群的环境容纳量更大,D正确。
5C流动沙丘无土壤条件和植物繁殖体,在此基础上发
生的是初生演替,A错误;群落恢复过程中最先到达的
是先锋物种,先锋物种仅对贫瘠恶劣环境的适应能力
强,优势种是群落发育到一定阶段后占据优势地位的物
种,B错误;群落演替的方向受气候等环境因素影响,若
该地气候持续暖湿化,温度、水分条件适宜,灌草群落可
进一步向森林群落阶段演替,C正确:物种多样性升高后
保持相对稳定仅说明群落达到了相对稳定的顶极群落
阶段,演替是动态变化的过程,不会完全结束,环境改变
后群落仍会发生演替,D错误。
6.A森林火灾后,原有植被虽被破坏,但原有土壤条件基
本保留,还保留了植物的种子或其他繁殖体,所以发生
的演替属于次生演替,A错误:人类活动可以影响演替
的方向和速度,科学合理的人工造林等人类活动能加快
群落演替的速度,B正确;在群落演替过程中,优势种会
发生改变,优势种的改变是判断群落演替的标志之一,
C正确;环境变化,如气候变化、火灾、洪水等,是诱发群
落演潜的主要因素之一,D正确。
7,BCD去除林中所有植被后,土壤中仍然存在繁殖体,故
该地发生的演替为次生演替,A错误:该地恢复的最初
阶段,林冠层郁闭度低,阳光充足,不耐阴类群具有竞争
优势,B正确:题图可知,随着时间延长,不耐阴类群优势
度相对值降低,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁
殖,C正确;题图可知,恢复末期,中间性类群优势度下
降,耐阴性类群可获得的资源增加,优势度相对值上升,
D正确。
8,D单独培养时,甲的环境阻力较小,资源充足,其环境
容纳量(K值)应高于混合培养时因竞争导致的K值,A
正确;两种线虫由于生态位非常相似,导致竞争非常强
烈,竞争弱的一方最终被淘汰,B正确:雌雄比一致可避
免性比差异影响繁殖率,从而排除无关变量千扰,C正
确:实验显示甲在多数情况下占优,仅当甲初始数量极
少时乙存活,说明释放乙难以有效抑制甲入侵,D错误。
9.解析:(1)A,固沙保水属于生态功能,体现生物多样性的
间接价值;图甲显示演替初始阶段该样地仅存在物种
A!,无其他物种,说明演替是在从未有过植被或原有植
被被彻底消灭的沙漠裸地上发生的。
(2)A1与固氯微生物互利共生,影响群落结构;A1胶结
沙粒、提高水分和固氯菌数量,生物的生命活动改变了
群落的环境条件。
(3)C的同化量=30十5十5=40J/(m·a),B的同化量
=110+30+40+40=220J/(m·a),B的呼吸量为110
J/(m·a),B营养级用于生长、发育和繁殖的能量=220
一110=110J/(m·a),B(2)表示B营养级有B1、B,两
个物种,B1的未利用量为20J/(m·a),故B2在b~c
时段用于生长、发育和繁殖的能量最大不超过110一20
=90J/(m2·a)。
营养级A到B的能量传递效率为2%,B的同化量为
220J/(m°·a),因此A的总同化量为:220÷2%
11000J/(m·a)。A的能量守恒:同化量=呼吸量十
流向分解者十流向下一营养级十未利用量,代入数据:
11000=4900(呼吸)十180(分解者)+220(流向下一营
养级)十(A,未利用十90),解得:A1未利用=11000一4
900-180-220-90=5610J/(m·a)。
(4)分解者分解有机物的速率慢,有机物未被充分分解,
未利用量占比高,A正确;消费者数量少,对生产者的取
食少,流向下一营养级的能量少,未利用量占比高,B正
确;气温高,植物呼吸作用强,呼吸消耗的能量多,未利
用量会减少,C错误。
答案:(1)间接价值该演替发生在从未有过植被或原
有植被被彻底消灭的沙漠裸地上,属于初生演替
(2)种间关系生物对环境的改造作用
(3)905610
(4)AB
10.解析:(1)盆栽实验前,需对土壤进行灭菌处理,消除土
壤微生物的干扰:接种根孢囊霉后,菊的生物量和叶片
磷含量显著增加,但二者分开也可以生存,说明二者为
原始合作关系:松的生物量和叶片磷含量降低,说明根
孢囊霉与松为寄生关系。
(2)由图可知,单株菊的生物量随种植密度增加而降
低,呈负相关:接种根孢囊霉后,单株菊的生物量下降
幅度小于不接种组,说明根孢囊霉缓解了种内竞争,原
因是根孢囊霉可帮助菊吸收磷等营养物质,提高了菊
对资源的利用效率,降低了种内竞争强度。
(3)根孢囊霉与菊的相互作用会随种群密度变化而影
响菊的种群数量,属于密度制约因素(生物因素)。
答案:(1)灭菌原始合作;寄生
(2)负相关缓解了种内竞争:接种根孢囊霉后,单株
菊的生物量随种植密度增加下降幅度减小,说明根孢
囊霉提高了菊对资源的利用效率,降低了种内竞争
强度
(3)密度制约(或生物)
11.解析:(1)在食物链“海三棱薦草(薦草)·天津厚蟹(厚
蟹)→锯蠓青蟹(青蟹)”中,生产者是第一营养级,初级
消费者是第二营养级,次级消费者是第三营养级,青蟹
处于该食物链的第三营养级,所以青蟹属于次级消费者。
(2)实验组引入了青蟹,青蟹会捕食厚蟹,厚蟹会捕食
薦草,那么实验组中薦草被厚蟹捕食的压力相对较小,
其种群密度下降幅度较小,符合A曲线。因为6月中
旬实验组引入了青蟹,青蟹捕食厚蟹,所以样方内厚蟹
种群密度可能会低于对照组。A曲线模式使海滨生态
恢复,B曲线模式使海滨回到荒滩状态,这表明种间相
互作用结果影响了群落演替的速度和方向。
(3)碳流入燕草的途径是光合作用,流出薦草的途径
有:薦草通过呼吸作用以C),的形式散失到大气中;薦
草的残枝败叶等被分解者分解,碳以C),形式散失:薦
草被厚蟹捕食,碳流入厚蟹体内。根据“下行效应”理
论,一条食物链的偶数营养级生物量增加,会使该营养
级对前一营养级的捕食压力增大,导致前一营养级的
生物量减少,即厚蟹对生产者(薦草)的捕食压力增大,
导致生产者(薦草)的生物量减少,从而使生产者固碳
量减少。但在自然生态系统中,营养结构复杂,存在多
条食物链,一个营养级可能有多种食物来源,难以单独
研究某一条食物链的影响,所以难以验证该理论。要
提升本实验中植物的固碳量,可以采取的措施有适当
引入青蟹,可减少厚蟹对薦草的捕食,从而增加薦草固
碳量等。
答案:(1)次(2)A低于速度和方向
(3)藨草的呼吸作用以C),的形式散失、藨草的残枝败
叶等被分解者分解、藨草被厚蟹捕食减少自然生
13
态系统营养结构复杂,存在多条食物链,一个营养级可
能有多种食物来源,难以单独研究某一条食物链的影
响适当引入青蟹
12.解析:(1)从柱状图可知,种植万寿菊后,天敌数量显著
提升,害虫数量下降,因此种植万寿菊是通过增加天敌
数量调控害虫;天敌增加后农田生态系统营养结构更
复杂,提高了生态系统的自我调节能力。
(2)早稻和万寿菊是生产者:二化螟、稻飞虱取食旱稻,
花蓟马取食万寿菊;草蛉捕食二化螟、稻飞虱、花蓟马,
食物网如图:
二化螟
旱稻→稻飞虱草蛉
万寿菊→花蓟马
(3)害虫减少时,补充食物可保证天敌的食物供应,雏
持天敌种群规模:当后续害虫爆发时,已经雏持一定数
量的天敌可以迅速发挥捕食作用,抑制害虫种群增长,
达到控害效果。
(4)三种处理控害效果相近,种植万寿菊不需要持续喷
洒提取物,更环保经济,可长期雏持天敌种群,生产实
践中应优先选择使用T2(在早稻田周围种植万寿菊)
方法。
(5)只有天敌活动范围覆盖农田,才能捕食农田中的作
物害虫,达到控害效果,A正确:天敌食物生态位高度
重叠会加剧种间竞争,不利于天敌种群维持,也不利于
对多种害虫的防控,B错误;伴生植物若和作物竞争光、
水、无机盐,会抑制作物生长,因此需要避免伴生植物
与作物竞争,C正确;伴生植物若失控容易成为入侵物
种,破坏当地生态,因此需要易于控制,避免物种入侵,
D正确
答案:(1)增加天敌的数量②自我调节
二化螟
(2)旱稻→稻飞虱一→草蛉
万寿菊→花蓟马
(3)维持天敌种群数量,避免天敌因食物不足导致种群
数量下降当害虫数量增多时,足够数量的天敌可以
快速控制害虫种群增长,更好地发挥控害作用
(4)T2(在早稻田周围种植万寿菊)(5)ACD
专题十二
生态系统与生态环境的保护
考点一生态系统的结构与功能
1.BCD季节改变导致的涉禽物种组成变化属于群落的季
节性变化,不属于群落演替,A错误:由题意可知,衡水
湖是水鸟迁徙的重要驿站,9一11月衡水湖涉禽数量减
少主要是涉禽类水鸟迁徙越冬,迁出该区域导致的,B正
确:建立自然保护区属于保护生物多样性的就地保护措
施,是对该地水鸟的物种多样性最有效的保护,C正确;
生境状况对水鸟的食物来源等有较大影响,对水鸟栖息
地的选择起重要作用,衡水湖西湖区域存在较大面积的
鱼塘和农田,东湖长期保持相对稳定的湖泊水面,二者
的生境差异是3一7月衡水湖东湖、西湖涉禽数量不同的
重要原因,D正确。
2,A碳足迹指扣除海洋对碳的吸收量后,吸收化石燃料
燃烧等放的二氧化碳所需的森林面积,A错误;生态
足迹是维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳
废物的土地及水域的面积,其值越大,代表人类需要消
耗的资源越多,对生态环境的影响越大,B正确;能量沿
食物链流动具有逐级递减的特,点,增加食物中低营养级
生物的比例,获取等量能量时消耗的生产者总量更少,
能够降低生态足迹,C正确:利用生态工程的循环原理可
以提高资源利用率、减少废弃物产生,减少生产资源和
吸纳废物所需的土地、水域面积,有助于降低生态足迹,
D正确。
3.B蚯是分解者,通过摄食将有机物转化成无机物归
还非生物环境,有助于加速生态系统的物质循环,A正
确:生态系统中相邻两营养级间的能量传递效率相对固
定,并且蚯蚓属于分解者,不参与捕食链营养级的构成,
所以增加蚯的数量不能提高能量传递效率,B错误;蚯
属于土壤小动物,具有趋湿、趋暗、避高温的特性,故
蚯蚓塔的设置应考虑土壤动物的特性,C正确;蚯蚓塔建
在城市公园里,应兼顾生态改良和人居生活,D正确。
4.A减少路径①的释放量(生产生活是C),产生的主要
途径)和增加路径②的吸收量(植树造林增加光合作用
强度吸收更多C),)能有效降低大气中CO,含量,A正
确;减少路径⑤的释放量(水生动物和植物呼吸产生的
CO产生较少),效果有限,况且不宜操作,B错误;减少
路径③的释放量(陆生动物呼吸)对碳循环影响很小,①
矿物燃料的燃烧是C),产生的主要原因,C错误:减少
路径⑥的采掘量,同时也要减少矿物燃料的燃烧,才是有
效的减排方式,路径②相对于④C)。,是最有效的方式,D
错误
5.C蚯蚓以落叶、禽畜粪便为食时属于分解者,以线虫为
食时属于消费者,所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也
是分解者,A正确:从实验结果图可以看出,在20天以
后,蚯蚓体内TBBPA浓度曲线趋于平缓,说明蚯蚓对
TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和,B正确:
TBBPA是土壤中常见的污柒物,具有生物富集作用,若
实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA会沿食物链
传递,C错误;初始实验环境中TBBPA浓度为1g/kg,
15天时蚯蚓体内TBBPA浓度约为8g/g=8mg/kg,所
以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验
环境中TBBPA的8倍,D正确。
6.D生物多样性包括了遗传多样性、物种多样性和生态
系统多样性,基因突变属于可遗传变异,增加了遗传多
样性,因此该基因突变可以增加生物多样性,A正确:
AMF帮助小麦吸收磷,小麦为AMF提供有机物,两者
相互依存,属于互利共生关系,尤其在低磷条件下更为
显著,B正确;黄酮类物质作为化学信号吸引AMF,属于
化学信息调节种间关系,C正确;基因突变导致小麦分泌
更多黄酮类物质,吸引更多AMF定殖,AMF获取的有
机物(能量)增加,说明能量流动发生改变,D错误。
7.B据图b所示,冰川前缘有蓝细菌和硅藻、无脊椎动
物,蓝细菌和硅藻均为生产者,都为第一营养级,因此冰
川前缘至少有2个营养级,湖泊中有四类生物,蓝细菌和
硅藻为第一营养级,因此至少有3个营养级,A错误;环
境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因
序列来识别物种,冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有
机物残体等带入湖泊,因此eDNA结果可同时反映水体
及周边陆地生态系统物种多样性,B正确;从高山流石滩
到高寒草甸生物的分布体现了群落的水平结构,C错误:
冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入
湖泊,因此输入湖泊生态系统的总能量包括蓝细菌等生
产者固定的太阳能以及溪流沿岸的有机物化学能,D
错误
8.解析:(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要依据,
所以区别荒漠群落和森林群落的重要依据是物种组成。
(2)在自然条件下,由于资源和空间有限,种群增长曲线
一般为“S”形。排除小型节肢动物后,噬菌线虫由于缺
少捕食者,食物相对充足,但环境资源依然有限,所以其
种群增长曲线是“S”形。清除线虫和小型节肢动物后,
生态系统的营养结构变简单,自我调节能力减弱,抵抗
力稳定性降低,即③。
(3)噬菌线虫取食细菌等获得能量,一部分能量用于自
身呼吸作用以热能形式散失,一部分能量用于自身生
长、发育和繁殖等生命活动,还有一部分能量流向分解
者。示意图如下:取食细茵等输入噬菌线
输出呼吸作
用散失、流向小型节肢动物、未利用、流向分解者
(4)根据实验②,清除柠条调落物和有机碎中的小型节
肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫数量增加、细菌数
量减少,说明螨虫通过直接调节噬菌线虫和细菌的种群
大小,从而对荒漠生态系统中调落物和有机碎的分解产
生影响。
140
(5)从生态系统功能的角度,杀虫剂等农药会杀灭小型
节肢动物,使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能
量流动受阻:同时可能会对其他生物造成影响,破坏生
态系统的营养结构,进而影响生态系统的稳定性。
答案:(1)物种组成(2)S③(3)取食细菌等输人噬
菌线虫输出呼吸作用散失、流向小型节肢动物、未利用、
流向分解者(4)噬菌线虫和细菌(5)杀虫剂等农药
会使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受
阻,破坏生态系统的稳定性。
9.解析:(2)林中养蜂能促进植物的授粉与结实。蜜蜂之
间借助“舞蹈”相互交流,这种方式传递的信息属于行为
信息。林下养鸡有助于除草、除虫,鸡粪可为系统提供
肥料,但鸡的最大放养量不宜超过环境容纳量。生产者
同化量中的能量一部分呼吸作用消耗了,
一部分流向下
一营养级,而鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比,消耗
该生态系统生产者的用于生长发育、繁殖的能量更多,
原因是能量逐级递减,食物链环节越多消耗的能量越
多。(3)杨梅复合种养系统与单一杨梅林相比,可获得
杨梅、茶叶、鸡和蜂蜜等更多农产品。从物质循环角度
分析,复合种养系统实现了资源多层次和循环利用。从
能量流动角度分析,复合种养系统提高系统对光能的利
用率,使能量更多流向对人类有益的部分。
答案:(2)行为信息环境容纳量(或K值)用于生长
发有、繁殖的能量(净初级生产量)能量逐级递减,食
物链环节越多消耗的能量越多(3)资源多层次和循环
利用提高系统对光能的利用率,使能量更多流向对人
类有益的部分
10.解析:(1)捕食者与川金丝猴是种间关系,川金丝猴和
同种个体之间是种内关系。生态系统中信息的种类有
物理信息、化学信息和行为信息。川金丝猴根据这些
信息及时作出反应,一方面可以降低被捕食风险,另一
方面为争夺食物和空间等资源获得更多机会。
(2)川金丝猴以植食为主,消化道中部分微生物直接参
与高纤维食物的消化,这些微生物从川金丝猴胃内获
取营养物质,又能为川金丝猴分解纤维素,两者构成互
利共生关系。
答案:(1)种间关系和种内关系物理信息、化学信息、
行为信息食物和空间等资源
(2)互利共生
11.解析:(1)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和
生态系统多样性,草原生态系统粪甲虫种类繁多,体现
的是物种多样性。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速
分解草场中的粪便,促进土壤养分循环,这对生态系统
的功能有积极作用,属于生物多样性的间接价值
(2)草原生态系统碳循环过程为:牧草通过光合作用吸
收大气中的二氧化碳库中的二氧化碳转变为有机碳,
食草动物通过摄食牧草获取有机碳,食草动物和牧草
通过呼吸作用向大气中的二氧化碳库释放二氧化碳,
分解者分解牧草和食草动物的遗体残骸等含碳有机
物,将有机碳以二氧化碳形式释放回大气中的二氧化
碳库,所以碳循环模型如图。
大气中的
二氧化碳库
牧草
分解者
食草动物
(3)采用陷阱法取样调查粪甲虫时,陷阱位置的选择应
符合随机取样原则,这样才能保证样本具有代表性,使
调查结果更准确;气味属于化学物质,陷阱中新鲜牛粪
的气味吸引粪甲虫,属于生态系统中的化学信息传递。
(4)对比ML使用前和使用后粪甲虫的平均数量之和
ML使用前为121.7+73.7+0=195,4(只/陷阱),M
使用后为29.9十0.8十36.6=67.3(只/陷阱),所以MI
使用后粪甲虫数量明显减少,ML使用前蜉金龟科个体
占比62.3%为优势科,ML使用后隐翅虫科个体占比
54.4%,成为优势科。
(5)研发低残留、易降解兽药,可以减少兽药在粪便中
的残留量,从而降低对粪甲虫的影响,该方法可行,A
正确:制定严格用药指南,避免过量使用兽药,能减少
进入环境中的兽药总量,降低对粪甲虫的危害,该方法
可行,B正确;引入新的粪甲虫种类可能会破坏当地原
有的生态平衡,带来新的生态问题,此方法不可行,C错
误:培育抗病力强的牲高品种减少兽药使用,从源头上
减少了兽药进入环境,进而降低对粪甲虫的影响,该方
法可行,D正确。
答案:(1)物种多样性
间接
大气中的
二氧化碳库
(2)
牧草
分解者
食草动物
(3)随机取样化学
(4)减少
隐翅虫科
(5)A、B、D
12.解析:如果受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过
度放牧等影响,高寒草甸生态系统发生逆行演替,其最
终生态系统类型可能是荒漠。与高寒草甸生态系统相
比,演替后的最终生态系统发生的变化是群落结构趋
于简单,物种丰富度减少,①正确,②③④错误。故
选①。
答案:荒漠①
考点二生态系统的稳定性和生态环境的保护
1,C寒潮带来的零星降雪属于非生物因素的轻微干扰,
马尾松作为耐寒树种可耐受短期低温,该干扰未破坏生
产者(马尾松)的基础营养级结构,不足以瓦解生态系
统,A不符合题意:真菌偶尔侵染个别马尾松属于生物
因素的局部干扰,生态系统可通过负反馈调节维持稳定
性,未动摇群落整体结构,B不符合题意;雷击引起的森
林大火会彻底摧毁生产者(马尾松)群落,破坏生态系统
的营养结构基础,导致物质循环和能量流动中断,超出
恢复力稳定性阈值,足以瓦解生态系统,C符合题意;松
毛虫招来了天敌赤眼蜂属于负反馈调节机制(生物防
治),通过食物链关系控制害虫数量,增强生态系统稳定
性,不会导致瓦解,D不符合题意。
2.D生态环境法典的颁布能从法律层面统一规范生态保
护相关行为,有利于对生态环境开展系统性保护,A正
确:国家公园属于生物多样性就地保护的场所,国家植
物园属于生物多样性迁地保护的场所,二者均可有效保
护生物多样性,B正确;退耕还林可增加区域植被覆盖
率,改善区域生态环境,提升生态系统稳定性,有利于区
域可持续发展,C正确;生态足迹是指雏持某一人口单位
生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,绿
色生活方式可减少资源消耗、降低废物排放,会减小生
态足迹,D错误。
3.C本土植物适应当地环境,可避免外来物种入侵风险,
增加耐污植物多样性可提高生态系统的抵抗力稳定性,
A正确:修复过程中,土壤等无机环境改善为生物生存
提供了条件,生物的代谢活动又反过来改良土壤结构和
肥力,体现了生物群落与无机环境的相互作用,B正确:
稳定的生态系统中物质和能量的输入与输出保持动态
平衡,并非恒定不变,C错误;生态修复过程中的人为措
施可改变群落演替的速度,使演替速度快于自然演替,
同时物种丰富度升高,群落的营养结构更复杂,D正确。
4.D生物多样性的直接价值包括食用、药用、工业原料、
科研、观赏等价值,渔业捕捞获得的鱼类可作为食物,体
现了生物多样性的直接价值,A正确:生态工程的整体
原理要求生态建设需综合考虑自然、经济、社会的整体
影响,人工恢复珊瑚礁生态系统需要兼顾生态效益与人
类需求等多方面因素,应遵循整体原理,B正确;人工恢
复可通过改善生境、合理引种等方式提升珊瑚礁生态系
统的物种丰富度,优化营养结构,辅助提升生态系统的
14
稳定性,C正确;环境容纳量(K值)由环境条件决定,生
态系统恢复过程中鱼的生存环境不断改善,环境容纳量
会逐渐升高,并非雏持稳定,D错误。
5.D林、草等绿色植物属于自养生物,是生态系统的生产
者,生产者能将无机物转化为有机物,为生态系统其他
生物提供物质和能量,是生态系统的基石,A正确;沙化
治理可以增加植被覆盖率,植物通过光合作用固定更多
C()。,降低大气中温室气体的浓度,进而减缓全球变暖,
B正确;各组分相互依存、紧密联系,能提升生态系统的
自我调节能力,有利于维持生态系统的平衡稳定,C正
确;生态系统的调节功能属于生物多样性的间接价值,
D错误。
6.B由图可知,对照组的未被捕食鸟蛋比例始终高于虎
尿处理组,说明虎尿处理组的鸟蛋被捕食比例更高,即
中级捕食者在虎尿附近活动更多,虎尿对它们的吸引效
应超过了恐惧效应,A正确;因为中级捕食者对顶级捕
食者存在恐惧效应,所以东北虎的活动会使中级捕食者
对鸟类的捕食减少,即降低了自然界鸟类受到中级捕食
者捕食的压力,B错误:中级捕食者摄取东北虎吃剩的食
物,能加快物质的分解过程,从而可促进生态系统物质
循环,C正确:虎尿作为化学信息可调节种间关系,这对
生态系统的稳定起到重要作用,体现了生物多样性的间
接价值,D正确。
7,ACD样方法适用于活动范围小、活动能力弱的生物,
中华虎凤蝶刚出蛹羽化的成虫翅膀未展开,不能飞行,
所以可以用样方法调查中华虎凤蝶虫卵、蛹及刚出蛹羽
化的成虫的密度,A正确;调查种群密度时,灌木的样方
面积应大于细辛、芒草等草本植物的样方面积,B错误;
根据题图可知,建设围栏保护后,围栏内外由于人类活
动情况不同,同一物种数量变化趋势不同,体现了人类
活动对生态系统的影响,C正确;若监测到该地细辛和芒
草数量明显降低时,应采取及时补种等措施进行保护,
防止灭绝,D正确
8.D湿地生态系统具有强大的碳汇功能,保护湿地可以
维持和增强其吸收二氧化碳的能力,减少碳排放或增加
碳汇,A不符合题意;植物通过光合作用吸收二氧化碳,
植树造林能够增加植物的数量,从而吸收更多的二氧化
碳,增加碳汇,B不符合题意;秸秆还田可以增加土壤有
机质,改善土壤结构,有助于增加碳汇,C不符合题意;动
物饲养过程中,动物呼吸会释放二氧化碳,而且动物的
粪便等在分解过程中也会产生温室气体,无法实现减少
碳排放或增加碳汇,D符合题意。
9,B外来物种进入新的生态系统后,有的可能被生态系
统中的生物和环境所制约,不会大量繁殖破坏生态平
衡,所以不一定都成为外来入侵种,A正确;凤眼蓝作为
外来入侵种,其生物量快速增长会占据大量空间和资
源,导致其他水生生物生存空间和资源减少,造成河道
堵塞、水生生物死亡,不利于水生生态系统的稳定,B错
误;凤眼蓝扩散到湖泊、河流,大量繁殖改变了原有的生
物种类和数量分布,进而改变了水生生态系统的结构,
C正确:凤眼蓝蔓延会与土著生物竞争资源等,侵害土著
生物,从而影响群落内物种的相互关系,比如种间竞争
捕食等关系,D正确。
10,A不同荒原的环境条件(如气候、土壤等)差异较大
塞罕坝的造林经验基于当地特定条件,不能直接推广
到所有类型的荒原治理,A错误;增加物种多样性可提
高生态系统的抵抗力稳定性,种植多种树木符合这一
原理,B正确:人类活动(如植树造林)能改变群落演替
的速度和方向,塞罕坝的恢复是典型实例,C正确;森林
覆盖率的提高意味着生产者(如华北落叶松)数量增
加,光合作用固定C)。的能力增强,生态系统的总固碳
量必然增加,D正确。
11.A围湖造田会破坏湿地生态系统,导致生物栖息地丧
失、蓄洪能力下降,降低生态系统的稳定性和生物多样
性,属于牺牲生态换取短期经济利益的行为,A符合题
意:保护自然生态系统和珍稀物种栖息地,能直接雏持
生物多样性和生态系统的稳定性,B不符合题意;封育
过度利用的生态系统并适度恢复后利用,体现了生态
系统的可持续性,C不符合题意;大规模国土绿化和防
护林建设可改善生态环境,增强生态系统的稳定性,
D不符合题意。
12.解析:(1)茶树和草本中药材会共同争夺光照、水分、土
壤无机盐等环境资源,因此存在种间竞争关系:二者生
态位存在差异(如茶树较高利用上层光照、深根利用深
层土壤养分,低矮中药材利用下层弱光、浅根利用浅层
养分),可实现资源的分层利用,因此能达到平衡、和谐
共存
(2)声音、温度都是通过物理过程传递的信息,属于生
态系统的物理信息;声音、温度影响家禽的生长发育
生长发育属于个体的正常生命活动,因此体现了生命
活动的正常进行,离不开信息传递。
(3)该模式产出茶叶、家禽等获得的经济效益属于生物
多样性的直接价值,涵养水源、调节气候等生态效益属
于间接价值;从生态系统功能(能量流动、物质循环)角
度分析,该模式实现了能量的多级利用,大幅提高能量
利用率,同时促进物质循环再生,减少资源浪费,让能
量和物质更多流向对人类最有益的部分,因此经济效
益提升
(4)施肥方面:增施有机肥可增加土境有机质含量,改
善土壤结构,培育土壤微生物,提高土壤肥力,同时避
免化肥造成的土壤板结问题。病虫害防治方面:生物
防治可减少化学农药的使用,避免农药杀伤土壤生物
有益昆虫,保护生物多样性,同时减少农药残留
答案:(1)种间竞争生态位(2)物理生命活动的
正常进行,离不开信息传递的作用
(3)直接和间接实现了能量的多级利用,提高了能量
利用率,促进了物质循环利用,使资源更多流向对人类
有益的部分
(4)施肥上增施有机肥(农家肥),减少化肥施用病虫
害防治采用生物防治(如引入害虫天敌、使用生物农
药),减少农药使用
13.解析:(1)高原鼠兔以植物为食,在生态系统组成成分
中属于(初级)消费者。藏孤是其天敌,二者存在捕食
关系,两者数量变化趋势是二者数量相互制约,即高原
鼠兔数量先增加,导致藏狐数量增加;藏孤数量增加后
捕食压力增大,导致高原鼠兔数量下降:藏孤又因食物
减少,数量随之下降。为探究营养元素的循环过程,分
析高原鼠兔肌肉和骨骼中某关键营养元素的植物来
源,可行的实验方法是放射性同位素标记法,用含放射
性同位素的植物饲养高原鼠兔,跟踪检测其肌肉和骨
骼中该元素的放射性
(2)由图()可知,高原鼠兔有效洞口密度较低时,植物
群落物种多样性指数较高:当洞口密度过高时,物种多
样性指数下降,会破坏群落结构,加剧草向退化,所以
高原鼠兔在高寒草甸中扮演“有益”与“有害”双重
角色
(3)因为牦牛与高原鼠兔食性相近,存在竞争,与鼠兔
争夺食物、生存空间,导致高原鼠兔的增长速率降低,
环境容纳量(K值)下降,所以其种群数量增长曲线最
可能是图中的丁。
(4)据图(c)分析,植物地上生物量能直观反映高寒草句
的相关情况,所以随高原鼠兔密度升高,可在野外直接
监测植物地上生物量指标以便较快速识别其影响;当
该指标低于T点时,植物地上生物量显著降低,草甸生
态系统的稳定性降低,所以应及时开展防控。
答案:(1)(初级)消费者
二者数量相互制约,即高原
鼠兔数量先增加,导致藏狐数量增加;藏狐数量增加后
捕食压力增大,导致高原鼠兔数量下降:藏狐又因食物
减少,数量随之下降放射性同位素标记法
(2)高原鼠兔有效洞口密度较低时,植物群落物种多样
性指数较高:当洞口密度过高时,物种多样性指数下
降,会破坏群落结构,加剧草甸退化
(3)丁
牦牛与高原鼠兔食性相近,存在竞争,有牦牛放牧
时,与鼠免争夺食物、生存空间,导致高原鼠兔的繁殖受
限,环境容纳量(K值)下降
(4)植物地上生物量当低于T点时,植物地上生物量
锐减,草甸生态系统的稳定性降低
14.解析:(1)图中显示,多个营养级不同食性的鱼类均有
部分能量流出该生态系统,主要用于休闲垂钓和食用
等。食用、休闲垂钓属于人类对生物资源的直接利用,
体现生物多样性的直接价值”
14
(2)在有限的库区水域内,某种优势鱼类种群数量的增
加会导致病原体传播加速,进而抑制种群数量的进一
步增长。这种影响因素属于密度制约因素,因为该因
素对种群数量的影响与种群密度有关。
(3)水库生态系统存在“清水态”和“浊水态”两种状态。
若当前水库处于水华严重的浊水态,仅通过减少氯磷
输入无法使其自动恢复为清水态。这是因为,浊水态
下藻类大量增殖,固定了该生态系统绝大多数能量;植
食性鱼类因休闲垂钓能量输出过多,生物量较低,对藻
类的摄食不足,无法控制藻类数量;大量藻类死亡后形
成有机碎屑,藻类固定的能量大量流入有机碎屑库,无
法被植食性鱼类利用,经过分解者的分解作用会增加
水体中N、P的含量,进而雏持了藻类的优势地位,因
此,仅减少外源氨磷输入无法恢复。
(4)针对(3)中所述原因,可采取的恢复措施有:人工除
藻,或种植富集N、P的水生植物(协调原理):适当投放
滤食藻类的植食性鱼类,限制对植食性鱼类的捕捞,适
度捕捞肉食性鱼类以降低对植食性鱼类的捕食压力,
该设计中遵循生态工程的自生和协调原理
答案:(1)直接(2)密度制约因素
(3)浊水态下藻类大量增殖,固定了该生态系统绝大多
数能量:植食性鱼类因休闲垂钓能量输出过多,生物量
较低,对藻类的摄食不足,无法控制藻类数量;大量藻
类死亡后形成有机碎屑,藻类固定的能量大量流入有
机碎屑库,有机碎屑分解释放的氨磷可被藻类重新利
用,维持了藻类的优势地位
(4)人工除藻,或种植富集N、P的水生植物(协调原
理);适当投放滤食藻类的植食性鱼类,限制对植食性
鱼类的捕捞,适度捕捞肉食性鱼类以降低对植食性鱼
类的捕食压力自生、协调原理
15.解析:(1)采集和调查土壤线虫类群的常用方法是取样
器取样法。记录每种生境下各样品中线虫种类后,统
计土壤线虫种类应取并集,才能反映该生境下的种
类数。
(2)植食性线虫同化的能量分为两部分时,一部分用于
生长、发育和繁殖等生命活动,储存在体内有机物中
另一部分则通过呼吸作用以热能形式散失(或用于呼
吸消耗)。
(3)湿地松引入原生灌草丛后表现出较强入侵能力的
原因可能是:湿地松在入侵地缺少天敌或不受病原体
侵染等咸胁,湿地松对光照、水分、无机盐等资源的竞
争能力强,湿地松可能改变土壤环境使本地物种难以
适应。
(4)与入侵2030年时相比,入侵65年时生态系统的
抵抗力稳定性降低,原因是入侵65年时,生境类型演变
为湿地松纯林,生态系统营养结构简单,生物多样性下
降,自我调节能力减弱。
答案:(1)取样器取样法取并集
(2)通过呼吸作用以热能形式散失(或用于呼吸消耗)
(3)湿地松在入侵地缺少天敌或不受病原体侵染等威
胁;湿地松对光照、水分、无机盐等资源的竞争能力强
湿地松可能改变土壤环境使本地物种难以适应
(4)降低(或减弱)
入侵65年时,生态系统营养结构简
单,生物多样性下降,自我调节能力减弱
16.解析:(1)大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能与大豆互利共
生,根瘤菌可将空气中的氨气转化为含氨的养料供大
豆利用,所以种植大豆后,可以降低含氨化肥的使用
(2)因为黄色粘虫板是利用害虫对颜色(黄色)这种物
理信息的趋性来引诱害虫的。与化学防治相比,优点
有减少环境污染、减少对有益生物的伤害。化学防治
使用的农药可能会残留在环境中,对土壤、水源等造成
污染,同时也可能误杀一些有益生物:而悬挂黄色粘虫
板这种物理防治方法相对环保且对有益生物影响较
小。从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是合理
调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类
最有益的部分。害虫会取食果树等植物,消耗能量,防
治害虫可以减少能量流向害虫,让更多能量流向苹果
等对人类有益的部分。(3)生物多样性的间接价值在
该生态果林中的体现有保持水土、调节气候。生态果
林中的植物等生物可以通过根系等保持土壤,减少水
土流失;同时植物的蒸腾作用等可以参与调节局部
气候。
答案:(1)氮大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能将空气中
的氨气转化为含氨的养料供大豆利用(2)物理减
少环境污染、减少对有益生物的伤害合理调整能量
流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的
部分(3)保持水土、调节气候
17.解析:(1)样方法调查种群密度的关键是要做到随机取
样,避免主观因素对调查结果的千扰。
(2)生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,
可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有
恢复力稳定性。
(3)禁牧封育区原有的土壤条件基本保留,还有植被存
在,因此发生的演替为次生演替。大量种植阔叶乔木
会吸收大量水分,导致土壤更加千早缺水,其他植物存
活率下降,生物多样性降低,生态系统稳定性降低。
(4)表格中辛普森多样性指数先增大后减小,即物种多
样性的变化趋势是先增加后减少;说明适当时间的禁
牧封育有利于物种多样性的提高,过长的禁牧封育不
利于维持物种多样,图(b)曲线表示一定程度的干扰会
让物种多样性增大,因此应该禁牧封育一段时间后进
行合理放牧。
答案:(1)B取样的关键是要做到随机取样(2)恢复
力稳定性(或自我调节能力)(3)次生演替下降
阔叶乔木吸收大量水分,导致土壤更加干旱缺水,其他
植物存活率下降,生物多样性降低(合理即可)(4)先
增大后减少适当时间的禁牧封育有利于物种多样性
的提高,过长的禁牧封有不利于维特物种多样把握
好禁牧时长,适时合理放牧
专题十三生物技术与工程
考点一
发酵工程
1.A参与发酵的微生物包含乳酸菌,乳酸菌为厌氧型微
生物,有氧条件下其增殖会受到抑制,因此有氧条件无
法让所有发酵所用微生物均迅速增殖,A错误:pH、溶解
氧会影响微生物酶的活性,进而改变微生物代谢途径,
最终影响代谢物的种类与产量,B正确:高温蒸煮可以杀
灭发酵过程中的活性微生物,起到终止发酵的作用,同
时可杀灭杂菌,减少杂菌污染以延长产品的保存期,C正
确;酵母菌和乳酸菌共同利用发酵体系中的营养物质,
且生存空间重叠,因此二者在发酵过程中存在竞争关
系,D正确。
2.BC从a到b时,O,消耗速率与C),产生速率的比值
为1,仅能说明酵母菌只进行有氧呼吸,但无法判断有氧
呼吸速率是否不变(如酵母菌繁殖时种群数量增加,有
氧呼吸总速率会上升,只要仅进行有氧呼吸,比值就始
终为1),A错误:从b到d时,速率比逐渐减小至0,说明
O,消耗逐渐减少至0,有氧呼吸逐渐减弱,总C),产生
中来自无氧呼吸的比例不断升高,因此无氧呼吸速率增
大,B正确;C点时速率比为3/4,设O,消耗速率为3x,
则有氧呼吸产生C),速率为3x,总C),产生速率为4x
可得无氧呼吸产生C0,速率为X。有氧呼吸每消耗
1mol葡萄糖产生6 molCO,,消耗葡萄糖速率为3x/6=
x/2;无氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生2 molCO2,消耗
葡萄糖速率为x/2,二者相等,C正确:d时以后,虽然O,
消耗为0,酵母菌只进行无氧呼吸,但随着酒精等代谢废
物积累、培养液DH下降,酵母菌活性会被抑制,无氧呼吸
速率会逐渐下降,并非始终不变,D错误
3.AD筛选可分解纤维素的菌株a时,需使用以纤维素为
唯一碳源的选择培养基,只有能分解利用纤维素的微生
物可在该培养基上存活繁殖,A正确:将菌液接种到培
养基进行菌株筛选时应使用稀释涂布平板法,B错误:菌
株c的比值和菌株相同仅说明二者分解纤雏素的能力
相近,若发生同义突变、突变未影响纤雏素酶的活性或
表达量,也会出现该结果,不能判定其纤雏素酶合成基
因未发生突变,C错误;菌落直径与透明圈直径的比值越
小,说明同等大小的菌落分解纤维素的范围越大,分解
能力越强,菌株b的比值最小,故其分解纤雏素的能力
最强,D正确。
14
4.B固体培养基配制后需采用高压蒸汽灭菌法灭菌,千
热灭菌法适用于玻璃器皿等耐高温、需千燥的物品,
A错误;牛肉膏蛋白胨培养基含有碳源、氯源、维生素等
营养物质,可用于培养该营养缺陷型细菌,B正确;物质
M有诱变作用,菌落能在基本培养基上生长,说明其
合成组氨酸的能力恢复,并非合成蛋白质时不需要组氨
酸,C错误;物质M有抑制作用,抑菌圈边缘的菌落对M
有一定抗性,但仍为营养缺陷型,不能在基本培养基上
生长,D错误。
5.B以PET为唯一碳源的选择培养基中,只有能分解利
用PET的目的菌可以获取碳源存活繁殖,其他微生物无
法生长,能实现目的菌的筛选,A正确;细菌纯培养时,
涂布器的作用是将梯度稀释后的菌悬液均匀涂布在培
养基表面:若要利用单个菌落进行纯培养,应使用接种
环挑取单个菌落,进行平板划线或接种到液体培养基
中,不能用涂布器蘸取单个菌落涂布,B错误:使用血细
胞计数板可在显微镜下直接统计单位体积菌悬液中的
细菌数量(含活菌和死菌),能够估算菌悬液的细菌总
数,C正确;探究甲、乙的协同降解效果,需要设置单独接
种甲、单独接种乙、同时接种甲和乙三个实验组,对比三
组的降解效果才可判断是否存在协同作用,因此至少设
三个实验组,D正确。
6.D高盐腌制时细胞外的盐溶液浓度远高于细胞内液浓
度,细胞外渗透压更高,会导致细胞渗透失水,A正确:
高盐环境会抑制绝大多数不耐盐微生物的生长,能在该
环境中存活并参与发酵的微生物大多是耐盐或嗜盐微
生物,B正确;发酵产生的乳酸会降低环境的DH,多数杂
菌不适宜在酸性环境中生长,因此乳酸可抑制杂菌生
长,强化防腐效果,C正确;乳酸菌是厌氧微生物,无氧呼
吸的产物只有乳酸,不产生C(),,仅酵母菌发酵过程可产
生C)2,D错误。
7.BC本实验目的是筛选乳糖利用率高的酵母菌,选择培
养基应以乳糖为唯一碳源,才能保证仅能利用乳糖的菌
株存活,以葡萄糖为唯一碳源无法达到筛选目的,A错
误;抗生素可抑制细菌生长繁殖,酵母菌属于真菌,对抗
生素不敏感,因此添加抗生素可抑制细菌的生长,B正
确:制备固体培养基的流程为计算→称量·溶化·调
DH→高压蒸汽灭菌·倒平板,先灭菌再倒平板可避免杂
菌污染,C正确:酵母菌的最适培养温度约为28℃,37℃
是细菌培养的常用温度,不符合酵母菌的培养要求,
D错误
8.AB对窖泥灭菌会杀死窖泥中的微生物,无法从中分离
出己酸菌,A错误;稀释涂布平板法计数时,当两个或多
个细胞连在一起时,观察到的只是一个菌落,从而使计
数结果通常比实际数偏少,B错误;基因的特异性是指基
因的碱基排列顺序是特定的,依据己酸菌的特异基因序
列设计引物,可通过PCR等技术检测样本中是否有己酸
菌的特异基因序列,从而对目的菌株进行鉴定,C正确:
优良菌种需扩大培养后再用于规模化生产,D正确。
9。A发酵原料需彻底灭菌(如高压蒸汽灭菌),以消灭杂
菌,避免干扰目标菌种代谢或产生有害物质。若原料不
灭菌,杂菌繁殖会导致发酵失败,A错误:标准化工艺通
过控制温度、H、溶氧量等参数,确保微生物代谢稳定,
使药品有效成分含量一致,B正确:优良菌种(如高产青
霉素的青霉菌)经诱变育种或基因工程改造,可提升产
物产量和纯度,是发酵工程的核心要素,C正确;调控发
酵条件(如乳酸菌发酵的温度、时间)直接影响代谢产物
种类(如有机酸、酯类),从而改善酸奶、奶酪等食品的风
味和质地,D正确
10.B小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成
分,蛋白质可以为微生物提供氨源,糖类可以为微生物
提供碳源,所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳
源和氯源等营养物质,A正确:扩大制曲前对留存的酒
曲不能灭菌,因为酒曲本身含有发酵所需的菌种,若灭
菌会杀死这些菌种,导致无法进行正常的发酵过程,
B错误:糯米、大米蒸煮后温度较高,立即与酒曲混合
高温会使酶的空间结构改变,导致酶活性降低,从而降
低其催化效率,C正确;酒曲中含有淀粉酶等酶类,将酒
曲混合糯米、大米处理一段时间,淀粉酶可将糯米、大
米中的淀粉分解为葡萄糖,从而为后续酒母(含酵母
菌)发酵提供底物葡萄糖,D正确。
11.B在传统发酵制作葡萄酒时,葡萄果皮上附着有多种
微生物,如酵母菌等,这些微生物参与了葡萄酒的发酵
过程,A正确;工业化生产时,酵母菌在有氧条件下进
行有氧呼吸,能大量繁殖,进行扩大培养,在无氧条件
下进行酒精发酵产生酒精,B错误;通过诱变育种(利用
物理、化学等因素诱导基因突变)或基因工程育种(定
向改造生物的基因)能够改良葡萄酒发酵菌种(如酵母
菌)的性状,比如提高发酵效率等,C正确;大规模发酵
时,发酵温度、H值、罐压及溶解氧等参数会影响微生
物的生长和代谢,进而影响发酵过程和产品质量,所以
需要监测这些参数,D正确。
12.C醋酸的发酵的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是
异养需氧型,故醋酸的发酵是好氧发酵,而酒精的发
酵,参与的微生物是酵母菌,需要无氧呼吸产生酒精,
故是厌氧发酵,A正确;以谷物为原料酿造食醋和黄酒
时,产物中的醋酸、二氧化碳等会使pH下降,B正确:
黄酒发酵过程中,酵母菌繁殖在有氧条件下,产酒精要
在无氧条件下,繁殖越快则发酵产物酒精产率越低
C错误;传统发酵食品所用的是自然菌种,没有进行严
格的灭菌,以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,
往往会造成传统发酵食品的品质不一,D正确。
13.ACD根据题目信息“隐甲藻是一种好氧的异养真核
微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖”可知,
隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源,A正确:
采集海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后,会杀死所有
的微生物,此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻,
B错误;根据题目信息可知,隐甲藻为真核生物,抗生素
可通过抑制细菌细胞壁合成或影响代谢过程来抑制细
菌生长,不会影响真核生物的生命活动,因此在筛选或
培养隐甲藻时,加入抗生素可有效抑制细菌杂菌,提高
隐甲藻的纯度和生长效率,C正确;根据题目信息可知,
隐甲藻为好氧生物,因此利用隐甲藻进行DHA发酵生
产时,适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加
溶氧量,以提高DHA产量,D正确。
14.C淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的
碳源,氧化分解可以为黑曲霉提供能源,A正确;通过
液体培养基的扩大培养,可以为后续的发酵罐内发酵
提供足量的黑曲霉菌种,B正确:空气一般用过滤除菌
的方式,培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式,发酵罐可
以用高温灭菌的方式等,因此它们的灭菌方法不相同,
C错误;已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生
产柠檬酸,说明通气、搅拌有利于溶解氧增加,有利于
发酵产物柠檬酸的积累,D正确。
15.A泡莱的风味由原料、发酵菌种类、发酵环境等因素
共同决定的,A错误;用果酒发酵制作果醋的主要菌种
是醋酸菌,醋酸菌是好氧型微生物,B正确;家庭酿制米
酒主要用的是酵母菌,在酿制米酒的过程中,首先让酵
母菌在有氧的环境进行增殖,然后在无氧的环境中进
行发酵,C正确;传统发酵食品所用的是自然菌种,没有
进行严格的灭菌,以混合菌种的固体发酵及半固体发
酵为主,D正确。
16.B果酒发酵的菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵
的菌种是醋酸菌,是原核生物,两者的细胞结构不同,
A错误:过程①为榨汁,果胶酶能分解细胞壁中的果
胶,添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,B正确:过程
②为果酒发酵,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,若
多次开盖会引入氧气抑制无氧呼吸并增加杂菌污染风
险,C错误;过程③为果醋发酵,醋酸菌利用酒精产醋过
程中不产生气体,不会产生大量气泡,也无需放气,
D错误
17.B制备的培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,紫外线仅
用于表面或空气消毒,无法灭菌,A错误:将土样加入
无菌水制成悬液,经梯度稀释后,取各稀释度菌液涂布
于培养基表面,分离并计数,B正确;连续划线时,每次
应从上次划线的末端开始,以逐步稀释菌体,若从起始
端开始无法有效分离单菌落,C错误;斜面培养基保存
菌种需置于4℃短期保存,长期保存应使用甘油管藏法
(一20℃),室温下无法长期保存,D错误。
14
18.D以金霉素为唯一碳源的选择培养基,仅允许能利用
金霉素的微生物生长(其他无法利用金霉素的微生物
被抑制),符合选择培养基的设计原理,A正确:逐步提
高金霉素浓度可模拟环境胁迫,筛选出耐受性更强的
菌株(类似“驯化”过程),B正确:培养基的pH需根据
目标微生物的生长需求调整(如细菌通常中性偏碱,真
菌偏酸性),是配制培养基的基本要求,C正确:稀释涂
布平板法需用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面,
而接种环用于平板划线法(分离单菌落)。用接种环涂
布无法保证菌液均匀,D错误」
19.ABD酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进
行酒精发酵,可用于酿酒、制作馒头和面包等,传统白
酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用
下完成的,A正确:发酵池是泥质老窖,多年反复利用
的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物,
窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过
程不易污染杂菌,B正确:从窖泥中分离的酿酒酵母扩
大培养时,需在有氧环境中进行,因为酵母菌在有氧条
件下可大量繁殖,C错误;谷物中含有大量淀粉,用谷物
原料发酵形成酒槽的过程中,有淀粉分解形成糖浆的
过程,因此,从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出
产淀粉酶的微生物,D正确。
20.D黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧,
相同菌体密度下,菌球体越大越不利于菌体与氧气接
触,柠檬酸产生速率越慢,A正确:菌体内铵离子浓度
升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,发酵
中期添加一定量的硫酸铵,提高铵离子浓度,菌体内可
提高柠檬酸产量,B正确;发酵过程中pH下降导致细
菌生命活动所必须的酶失活,可抑制大部分细菌的生
长,C正确:发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行分
离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸
产品,D错误。
21.解析:(1)用CCL,溶液处理农杆菌,目的是制备感受态
细胞(可导入外源DNA分子的农杆菌)。感受态细胞
是指处于能吸收周围环境中DNA分子状态的细胞,这
种处理会使农杆菌细胞膜通透性增加,便于外源表达
载体的导入。从图1可知,质粒上有两个HindⅢ酶切
位点和两个EcoR I酶切位,点。用这两种酶同时酶切,
会将质粒切成4个大小不同的片段,电泳后就会出现4
条DNA条带,以此证明农杆菌成功导入了重组质粒。
(2)为了营造一个无菌环境,避免杂菌污染实验材料,
微生物接种应在超净工作台(或无菌实验室或灭菌的
操作台)的酒精灯火焰旁进行。平板划线法和稀释涂
布平板法是常用的微生物接种方法,这两种方法都可
以将菌种分散,最终获得单菌落。单菌落是由单个细
胞繁殖而来的,能保证后续培养的菌株遗传背景一致。
质粒的T-DNA区域带有腐草霉素抗性基因(ZeoR)。
当农杆菌将TDNA整合到假丝酵母基因组后,只有成
功导入该基因的重组酵母才能在含有腐草霉素的选择
培养基上存活,从而筛选出重组菌株。
(3)从图2的曲线对比可以看出:重组菌株的发酵液中
甘油峰值明显高于野生型菌株:重组菌株的甘油含量
上升速度更快,能在更短时间内达到产量高峰。若重
组菌株甘油含量显著低于野生型,除了基因突变外,还
可能是T-DNA插入导致重组菌株发生了变异,破坏了
假丝酵母自身甘油合成关键基因的功能。
答案:(1)感受态细胞/可导入外源DNA分子的农杆菌
EcoR I和HindⅢ
(2)超净工作台/无菌实验室/灭菌的操作台(平板)
划线法/稀释涂布平板法单菌落腐草霉索
(3)提高发酵液中甘油的含量:缩短发酵时间T-DNA
的插入导致重组菌株发生了变异
考点二细胞工程(题组一)
1.D扩增培养是芽的增殖培养阶段,属于再分化过程,需
要光照以利于叶绿素合成和光合作用进行,A错误;接
种时应将芽的形态学下端插入培养基,便于吸收营养物
质,同时符合生长素极性运输的特点,利于生长,B错误;
诱导出的芽是无菌环境下培养获得的,转入增殖培养基
时仅需无菌操作即可,再次消毒会杀伤芽细胞,C错误:
当前仅诱导获得了芽,要得到完整试管苗,还需要将芽
转接到生长素比例相对较高的生根培养基中,诱导根的
分化,D正确。
2.A甲对应获取代谢物的生产目标,植物细胞培养可通
过体外培养植物细胞提取次生代谢产物:乙对应优良性
状仅来自单株的植株获取需求,快速繁殖属于无性繁
殖,可保持单株优良性状,短时间获得大量遗传特性一
致的植株;丙对应优良性状来自亲缘关系近的不同植
株,可先通过杂交集中优良性状,再结合单倍体育种快
速获得纯合可稳定遗传的品种;丁对应亲本亲缘关系远
的情况,体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍,获
得整合两个亲本优良性状的杂种植株,B、C、D错误,A
正确。
3.C培养基需用高压蒸汽灭菌,干热灭菌会破坏培养基
的营养成分、导致水分流失,仅玻璃器皿、金属器具可采
用千热灭菌,A错误;诱导愈伤组织时,生长素与细胞分
裂素的比值适中,当二者比值大于1时更有利于诱导生
根,而非愈伤组织形成,B错误;植物组织培养过程中,外
植体茎段首先经脱分化形成愈伤组织,调整培养基激素
比例后可诱导愈伤组织分化生芽,C正确:愈伤组织诱导
阶段一般不需要光照,但后续再分化(分化)培养时需要
光照,用于诱导叶绿素合成,满足植株光合作用需求,
D错误。
4.A外植体诱导形成胚状体并发育为完整植株的过程,
需要经过脱分化和再分化阶段,再分化的本质就是细胞
的选择性分化,形成不同的组织和器官,因此该过程必
然经历细胞分化,A正确;外植体不能灭菌,流水冲洗、
无菌水冲洗仅为外植体消毒的部分操作,且外植体消毒
还需酒精、次氯酸钠等消毒剂处理,B错误;无外源激素
的培养基中,植物细胞自身可合成内源激素,仍会通过
内源激素调节细胞分化过程,C错误;植物体细胞本身就
具有全能性(全能性的基础是细胞含有该物种全套遗传
物质),导入P、W基因过表达系统只是促进了细胞全能
性的表达,D错误。
5.A原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞
壁,融合的原生质体细胞壁形成前不能确定是否融合成
功,不能用于诱导形成愈伤组织,A错误:将优良栽培品
种与抗青枯病野生种进行体细胞杂交,可打破生殖隔
离,获得兼具优良性状和抗病性的新材料,B正确:花粉
是减数分裂产生的配子,花粉离体培养获得的植株无论
含几个染色体组,都属于单倍体,因此采集四倍体植株
的花粉进行组织培养可获得单倍体植株,C正确:植物顶
端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,利用
茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,D正确。
6.D水稻愈伤组织是已经完成脱分化的产物,要获得转
基因水稻植株,只需对愈伤组织进行再分化(不需要再
次脱分化)。植物组织培养的流程是:外植体·脱分化
·愈伤组织·再分化·完整植株,A错误;转基因过程
中,外源基因(P1基因)插入水稻染色体的位置是随机的
(位置效应),不同株系的基因表达水平通常存在差异,
B错误;水稻是真核生物,其细胞内的内质网和高尔基体
可对表达的P1蛋白进行糖基化等修饰;而大肠杆菌是
原核生物,缺乏这些细胞器,无法对蛋白质进行类似修
饰。因此两者生产的P1蛋白分子量可能不同,C错误:
题目明确指出“给小鼠饲喂转基因水稻的P1也能激活
免疫反应”,说明口服P]蛋白可被小鼠免疫系统识别并
引发免疫应答,具备制成口服疫苗的潜力,D正确。
7.B从图中看出,黄酮产量随着细胞干重增加而增加,减
少而减少,所以黄酮产量与细胞干重呈正相关,A正确:
黄酮属于次生代谢产物,并非细胞生存和生长所必需,
B错误;氧气参与有氧呼吸,为细胞生长、分裂和代谢提
供能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和
代谢是必需的,C正确:75r/min时相对生长速率、细胞
千重和黄酮产量均最高,所以转速为75r/min时既利于
细胞分裂,又利于黄酮的积累,D正确。
14
8.C过程①形成了愈伤组织,发生了细胞的脱分化,此时
细胞还进行有丝分裂,A正确;过程②是愈伤组织经再
分化形成胚状体的过程,故经过再分化形成不同种类的
细胞,B正确:过程②③所有培养基的成分、浓度不完全
相同,如细胞分裂素和生长素的浓度不同,C错误;培养
基中常加入蔗糖,既能作为碳源,又与雏持渗透压有关,
D正确。
9,A在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直
接影响细胞的分化方向。当二者比例适中时,促进愈伤
组织的形成:比例过高时促进生根,比例过低时促进生
芽,A正确;培养基含大量水分,需用高压蒸汽灭菌法灭
菌(121℃,15一20分钟);千热灭菌法适用于耐高温且
千燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌,B错
误:外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官,只要
具有全能性。芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性
高,可作为外植体。基因选择性表达是细胞分化的基
础,不影响其作为外植体的能力,C错误;细胞产物的工
厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的,如大量培
养红豆衫细胞,从培养液中提取紫杉醇。因此,紫衫醇
可通过此方法获取,植物组织培养的优势(如快速增殖、
大量生产细胞产物)在此体现,D错误。
10.解析:①该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和
是否使用药物Z,因变量是细胞的增殖情况。所以可将
细胞培养瓶分为A、B、C、D四组,分别加入细胞培养
液;A、B组加入肝癌细胞悬液,C、D组加入肝细胞悬
液;A、C组不加药物Z,B、D组加药物Z:将上述细胞培
养瓶置于C),培养箱,培养一段时间后,在显微镜下观
察并计数细胞数,记录并处理所得数据。②据题意可
知,药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增
殖无抑制作用,所以CD组细胞正常增殖,而B组细胞
受到抑制,A组(肝癌细胞十无药培养液)细胞数量较
多,B组(肝癌细胞十含药培养液)细胞数量明显少于A
组,C组(肝细胞十无药培养液)和D组(肝细胞十含药
培养液)细胞数量相近且较多,大致呈现出B组柱形图
高度最低,A组较高,C、D组高度相当且高于B组低于
A组的情况:
细
B
D
细胞种类
答案:①.A、B组加入肝癌细胞悬液,C、D组加入肝细胞
悬液.A、C组不加药物Z,B、D组加药物ZV.将上述
细胞培养瓶置于CO,培养箱,培养一段时间后,在显微镜
下观察并计数细胞数,记录并处理所得数据
胞个
②
细胞种类
考点二细胞工程(题组二)
1.B若卵母细胞去核不完全,重构胚细胞中会含有卵母
细胞的核物质,导致染色体数目增加,A正确;在动物体
细胞核移植中,重构胚的核遗传物质来自供体细胞,因
此重构胚的性别是确定的,不需对重构胚进行性别鉴
定,B错误;胚胎移植前,需对受体进行同期发情处理,使
其生理状态适合胚胎发育,C正确;克隆动物的核遗传物
质与供体相同,但细胞质遗传物质来自卵母细胞,且性状
受环境影响,故性状与供体不完全相同,D正确。
2.A小鼠早期胚胎发育依次经历受精卵、桑葚胚、囊胚、
原肠胚阶段,因此囊胚置于水凝胶之前已经历了桑葚胚
阶段,A正确;胚胎培养时,物质分子是双向转移的:培
养基中的营养物质进入胚胎,胚胎代谢产生的废物排出
到培养基中,B错误;水凝胶模拟子宫的力学环境,只有
基质硬度与子宫正常力学环境相近时才有利于胚胎生
长,并非硬度越大越有利,C错误:囊胚孵化是指囊胚扩
大导致透明带破裂、胚胎从透明带中伸展出来的过程,
孵化后透明带消失,与水凝胶接触的部位是滋养层,
D错误。
3.C核移植的受体卵母细胞需培养至减数第二次分裂中
期,第二极体是卵母细胞完成受精的标志之一,A错误;
人g基因在小鼠胚胎千细胞中不表达是基因选择性表
达的结果,胚胎千细胞为未分化细胞,缺乏表达Ig基因
的相关调控条件,与是否接受抗原刺激无关,B错误;单
克隆抗体制备流程中,获取免疫后的B淋巴细胞后,直
接即可与骨髓瘤细胞融合:克隆化培养是融合筛选得到
杂交瘤细胞之后的步骤,且B淋巴细胞是高度分化的细
胞,无法在融合前进行克隆化培养,因此免疫B淋巴细
胞无需克隆化培养即可融合,C正确;选择培养基上存活
的仅为杂交瘤细胞,还未经过抗体阳性检测,不一定能
产生所需的特异性抗体,需筛选出可产生目标抗体的杂
交瘤细胞后,才能注入小鼠腹腔培养获得单克隆抗体,
D错误
4.D本技术的目的是繁殖中华鲟,生殖千细胞存在于性
腺组织中,因此①是从供体中华鲟分离性腺组织,A正
确;动物组织细胞间通过蛋白质类物质连接,用胰蛋白
酶处理可分解胞间连接物质,将性腺组织分散为单个生
殖千细胞,B正确:细胞移植操作需要在无菌环境中进
行,避免杂菌污染导致移植失败,因此③干细胞移植过
程应保持无菌环境,C正确:④表示体外受精作用,受精
卵基因组来自中华鲟和长江鲟,D错误。
5.B骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取,A错误;B细胞和骨
髓瘤细胞的融合是随机的,可能有些细胞不发生融合,
有些两两融合,有些多个融合,有同种核融合细胞,也有
异种核融合细胞,B正确;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融
合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,但不能得到大
量的,C错误:进行克隆化培养,即用培养基培养和注入
小鼠腹腔中培养,抗体检测不是在小鼠腹腔内进行,
D错误。
6.B悬浮培养的XF06细胞无需贴壁,可在培养液中自由
增殖,从而提高细胞密度,扩大病毒产量,提升生产效
率,A正确;XF06细胞的贴壁特性改变是通过筛选获得
的遗传特性,而非流感病毒感染所致(病毒感染仅用于
扩增病毒,不改变宿主细胞生长方式),B错误:流感病毒
释放到细胞裂解液后,离心可分离细胞碎片(沉淀)与病
毒(上清液),C正确:无成瘤性细胞不含癌基因,可避免
疫苗中混入致瘤性DNA片段,确保疫苗安全性,
D正确
7.B植物组织培养技术可以快速繁殖植物,并且由于是
无性繁殖,能保持母本的优良性状,兰花可以利用组织
培养技术实现快速繁殖和优良性状的保持,A正确;胚
胎千细胞培养时,需要一定浓度的C)2,C),的作用是
雏持培养液的pH,所以不能在没有CO,的环境中进行
胚胎干细胞培养,B错误:诱导动物细胞融合的方法有物
理法(如电激)、化学法(如聚乙二醇)和生物法(如灭活
病毒),可以利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细
胞融合,C正确:在胚胎工程中,对供体母牛注射促性腺
激素,能使其超数排卵,从而获得更多的卵母细胞用于
胚胎制备,D正确。
14
8.C促性腺激素可促进供体超数排卵,从而获得更多卵
子,A正确;为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致,
受体与供体需同期发情处理以保证胚胎移植后生理环
境同步,B正确;桑葚胚阶段的细胞通过卵裂增殖,细胞
数量增加,但胚胎总体积不变,或略有减小,C错误;本实
验的自变量是是否对绵羊受精卵进行基因编辑等,其余
为无关变量,对照组与实验组的无关变量(如年龄、性
别)需保持一致,以排除千扰,D正确。
9.C采集的精子需要经过稀释和固定处理,否则活动精
子会影响计数准确性,且血细胞计数板通常用于已固定
的细胞,A错误;人工授精时,精子在雌性生殖道内自然
获能,无需提前体外处理,B错误;超数排卵通过注射促
性腺激素(如FSH和LH)促进卵泡发育和排卵,C正
确;胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐
受性高,不会发生免疫排斥,而非耐受低下,D错误。
10.解析:(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能
够启动下游目的基因的转录过程,是目的基因表达的
必需元件。复制原,点位于载体,可以保证载体在受体
细胞中能自我复制。
(2)要保证重组载体中基因W可以被完整切下,需要选
择两种限制酶,使得它们的识别序列在加尾后仍能被
保留。由图可知,基因W和载体上都有SlI的识别
序列和切割位,点,如果选用它会破坏W基因的结构,使
W基因失活,因此不能选用。若选用PstI和KpnI,
酶切后产生的黏性末端为3'端突出,若要重新从重组
载体上切下,PstI切割载体后要加同聚物G尾,KpnI
切割载体后要加同聚物C尾,这样在重组载体中才能
出现它们完整的识别序列而再次进行切割。若选用
XhoI,酶切后产生的黏性末端为5'端突出,可以先用
DNA聚合酶补平,若要在重组载体中才能出现它们完
整的识别序列而再次进行切割,则要加同聚物G尾。
为了将质粒和基因W连接到一起,同聚物加尾间要能
发生碱基互补配对,故应选择KpnI和XhoI
(3)由于用XhoI进行切割会产生黏性末端为5'端突
出,形成单链区,需要用DNA聚合酶进行补平,此外,
W基因和载体形成重组载体时,中间有缺口,补全缺口
后二者才能连接起来形成完整的重组载体,因此构建
完整重组戟体需要的2种酶:DNA聚合酶(补全单链
区)和DNA连接酶(连接缺口)。该过程不需要添加引
物,原因是:同聚物尾配对后存在可直接延伸的3'端,
DNA聚合酶可直接从该末端延伸合成互补链,无需引
物起始」
(4)检测基因W是否表达出相应蛋白,由于基因表达的
产物是蛋白质,分子水平检测蛋白质方法是抗原一抗
体杂交。
答案:(1)启动子复制原点
(2)KpnI、XhoI
(3)DNA聚合酶、DNA连接酶不需要同聚物尾配
对后存在可直接延伸的3'端,DNA聚合酶可直接从该
末端延伸合成互补链,无需引物起始
(4)抗原一抗体杂交
考点三基因工程(题组一)
1.B受精卵具有发育的全能性,选用受精卵进行基因敲
除,突变的基因可随细胞分裂传递给子代个体,A正确:
F。个体基因型为RR,杂交培育时,F1的基因型为RR、
RR,无法获得纯合突变体(RˉR),最早需在F中获
得,B错误;R基因编码序列缺失4个碱基,会导致移码
突变,使编码的氨基酸序列改变,纯合突变体可用于研
究R基因的功能,C正确;突变体体型变小、体色变浅,
说明R基因的功能影响多个性状,体现了一因多效,
D正确。
2.B基因工程的核心是构建基因表达载体,不同来源的
启动子和基因编码序列可以重新组合,由转基因鱼生长
速率加快可知,转入的重组生长激素基因成功表达,A
正确。启动子是驱动基因转录的位,点,不同转基因鱼中
启动子活性不一定相同,因此重组生长激素基因表达水
平不一定相同,B错误。若外源基因游离在细胞质中,细
胞分裂时容易丢失;只有外源基因整合到染色体DNA
上后,才能够随染色体复制和分配,稳定遗传给子代,
C正确。启动子是调控基因转录的关键DNA片段,通
过调控启动子活性改变生长激素基因表达水平,检测转
基因鱼的生长速率是否发生相应变化,可以验证两者的
关系,D正确。
3.D蛋白质工程从预期蛋白质功能出发,经结构设计、氨
基酸序列推导最终改造对应基因,再通过基因表达获得
改造蛋白,整个过程遵循中心法则即遗传信息传递的一
般规律,A正确:酶的专一性指酶只能催化一种或一类
化学反应,胰蛋白酶仅能识别特定序列的肽键,改造后
的甲无其可作用的位点因此不能被水解,体现了酶的专
一性,B正确;改造后甲仍保持抗体活性,第96位精氨酸
未被替换,推测该位点可能与抗体的功能密切相关,替
换后可能导致抗体活性丧失,C正确;密码子筒并性是指
同一种氨基酸可对应多种密码子,但本次改造中第27
位、97位的氨基酸种类发生了改变,不同氨基酸对应的
密码子存在差异,因此改造后编码甲的基因序列一定发
生改变,D错误。
4.BD对比A基因和a基因的序列,A基因中“AAGCTT”变
为a基因中“AAGCTG”,是碱基替换(T→G),并非碱基增
添,A错误;HindⅢ切割产生黏性末端,AluI切割后产
生的是平末端,二者末端类型不相同,B正确;观察图中
a基因,HindⅢ有2个切割位,点,切割后会产生1个片
段,AluI有3个切割位,点,切割后会产生2个片段,
个片段长度是200bp左右,另一个是400bp左右,用两
种限制酶分别酶切基因后,产生的片段大小不一致,
C错误;因为正常基因A和致病基因a的HindⅢ切割位
点不同,所以产前诊断时,该致病基因可选用HindⅢ限
制酶开展酶切鉴定,D正确。
5.B配制PCR反应体系时,应加入4种脱氧核糖核苷酸
溶液作为扩增原料,A错误:凝胶中的DNA分子通过染
色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,故B
正确:配制的酵母培养基先进行高压蒸汽灭菌处理,然
后再倒平板,C错误;烧红的接种环需在酒精灯火焰旁冷
却后才能蘸取菌液,否则会杀死菌种,D错误」
6.D由题可知,P、P。为纯合子,F为杂合子,且两对等
位基因的遗传符合自由组合定律,假设基因由上到下依
次为A、a、B、b,则P基因型为AAbb,P。基因型为
aaBB,F,基因型为AaBb,据此分析选项。
①基因型为AaBB,②基因型为Aabb,均为杂合子,
F,中,③基因型为AABb,占比1/8,⑤基因型为AABB,
占比1/16,③占比大于⑤,A正确:据图分析,图中缺少
aaBb的基因型对应的电泳图像,其电泳结果为3条带,
分别为第2条带、第3条带和第4条带,B正确;由题可
知,③X⑦对应杂交类型为AABbX aabb,因此后代基因
型为AaBb、Aabb,对应②基因型为Aabb,⑧基因型为
AaBb,电泳结果相同,C正确:①基因型为AaBB,其自交
后代基因型及比例为AABB:AaBB:aaBB=1:2:1,
④的基因型为aaBB,因此①自交子代与④电泳结果相同
的占比1/4,D错误,
7.解析:(1)恒温培养箱内的C)。用于维持培养液的DH,
若CO,不足,培养液pH会异常:乳腺癌细胞为癌细胞,
失去了接触抑制现象;胰蛋白酶可分解细胞间的蛋白
质,使贴壁细胞分散,处理时间过长会分解细胞膜上的
蛋白质,导致细胞损伤或死亡」
(2)构建重组质粒时,结合P基因转录方向与质粒酶切
位,点,上游、下游引物依次选择③和④:探究P基因的作
用时,对照组应将不含P基因的空质粒导入乳腺癌细
胞,排除质粒载体本身对实验的千扰
(3)S基因可抑制肿瘤增殖,P蛋白能诱导S基因的启动
子甲基化,基因启动子甲基化会抑制基因的转录,因此P
基因抑制S基因的转录,解除S基因对肿瘤增殖的抑制
作用,进而促进肿瘤耐药。
答案:(1)pH不会胰蛋白酶会分解细胞膜上的蛋白质,
处理时间过长会导致细胞损伤或死亡
(2)③和④将不含P基因的空质粒导入乳腺癌细胞
(或不导入质粒的乳腺癌细胞)
(3)抑制促进
8.解析:(1)PCR技术是一项根据DNA半保留复制的原
理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,
14
对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR
每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步。
(2)构建基因表达载体时,用两种限制酶切割,能使目的
基因两端、质粒两端产生不同的黏性末瑞,这样可以防
止目的基因自身环化,防止质粒自身环化,还能防止目
的基因与质粒反向连接。
(3)在基因工程中,对转基因生物的安全性要进行严格
控制,在UW4-2菌株构建中使用质粒不复制策略,此类
设计的主要目的是防止工程菌(或重组质粒)扩散到环
境中,造成基因污染。
(4)据图a可知,质粒上含有庆大霉素抗性基因,所以第
一次在培养基中添加庆大霉素,由于EX质粒上含有庆
大霉素抗性基因,导入pEX质粒的UW4-1菌株能在含
庆大霉素的培养基上生长,即可筛选出UW4-1菌株;第
二次筛选要利用DNA同源区段可发生交换的原理,应
在培养基中添加蔗糖,原因是EX质粒上带有蔗糖致死
基因,未发生第二次同源交换的菌株仍保留该基因,在
含蔗糖的培养基中会被杀死,发生第二次同源交换的菌
株会丢失蔗糖致死基因,能在含蔗糖的培养基上存活;
筛选后,培养基中仍同时存在两种菌株,第一种菌株是
UW4-2,另一种菌株的拟核DNA结构是②,图示中给出
的同源重组类型是切后端然后重组,另外一种类型应该
是切前端重组;可以通过设计特异性引物进行PCR扩增
相应序列并测序来鉴定。
答案:(1)延伸(2)防止目的基因自身环化、防止质粒
自身环化、防止目的基因与质粒反向连接
(3)防止工程菌(或重组质粒)扩散到环境中,造成基因
污染
(4)庆大霉素EX质粒上含有庆大霉素抗性基因,导
人pEX质粒的UW4-1菌株能在含庆大霉素的培养基上
生长蔗糖②测序
9.解析:(1)固体培养基能实现单菌落分离,是微生物纯化
的关键,故黑曲霉菌种的分离纯化应选用固体培养基。
(2)根据题图1所示,片段A和片段C的转录产物可以
进行碱基互补配对形成链内双链结构,最终造成CreA
mRNA降解,使其不能翻译出CreA蛋白。在引物上添
加限制酶识别序列时,应添加到引物的5′端。根据题千
信息,CreA基因D片段PCR扩增的部分产物酶切后连
接到载体中A所在的位置时,选用的限制酶为KpI和
SpeI;另一部分PCR扩增的产物应反向构建到载体中
C的所在位置,这样两个片段的转录产物才可以互补配
对,形成RNA链内双链结构,所以限制酶①应该是SacI。
(3)基因表达载体包括启动子、终止子、复制原点、目的
基因和标记基因等。标记基因一般是抗生素抗性基因
故进行筛选时需要在培养基中添加相应的抗生素,利用
选择培养基筛选出转基因成功的菌株。
(4)根据题图2,G1淀粉酶活力远远高于G淀粉酶活力,
但G1生物量和G生物量比较接近。
(5)传统工艺将淀粉变成葡萄糖需要一系列步骤,而基
因工程获得的菌株G1淀粉酶活性高,可以简化操作流
程,同时可以在较温和的条件下快速获得更多葡萄糖。
答案:(1)固体
(2)碱基互补配对5'SacI
(3)标记选择
(4)G]淀粉酶活力远远高于G淀粉酶活力:G1生物量
与G生物量比较接近
(5)不需要复杂的工艺化处理,简化了步骤:作用条件较
温和且产量高
考点三基因工程(题组二)
1.C题千中X十Y融合蛋白由两个独立基因表达后经自
我切除并无痕连接两侧肽链形成,非直接构建融合基
因,故不存在碱基序列相互影响问题,A错误;从图中可
以看到,内含肽序列并未嵌入X蛋白的功能结构内,而
是在X蛋白的功能结构外侧,这样才能保证X蛋白功能
结构的完整,最终融合蛋白功能正常,B错误;从图中过
程可以看出,内含肽的IntAN与lntA,IntBN与lntB通
过能匹配的结构相互识别,进而发挥特异性切除和连接
作用,C正确:由图可知,内含肽在反应后被完全切除,得
到的X十Y融合蛋白不含内含肽结合部位,所以再为X
十Y融合蛋白提供“内含肽十某蛋白”,也不能实现自我
切除并无痕连接两侧肽链,不能赋予X十Y融合蛋白新
的结构,D错误
2.解析:(1)载体要保证目的基因正常复制,必须含有复制
原,点(DNA复制的起始位,点)。基因表达过程中,启动子
启动转录,终止子终止转录,重组克隆载体仅用于保存
目的基因,不需要目的基因表达,因此重组表达载体比
克隆载体多了启动子和终止子。
(2)结合目的基因两端黏性末端和限制酶切割序列分
析:目的基因一端黏性末端为TCGA,与XhoI切割产生
的黏性末端匹配,因此限制酶1为X0I;另一端黏性末
端为CATG,与VcoI切割产生的黏性末端匹配,因此限
制酶2为VcoI。
(3)根据题意,DNA分子大小和迁移速率成反比,分子越
小,迁移速率越快,距离点样孔越远。重组表达载体总
长度为5129bp,双酶切后得到3617bp的载体片段和
1512bp的目的基因片段;目的基因长度小于载体长度,
因此迁移更远,更靠下的条带b对应目的基因。
(4)工程菌液体培养过程中,阶段1为调整期,菌体适应
环境,增殖缓慢:阶段2菌体完成适应后进入对数快速增
殖期,菌体数量大量增加,因此4αGT含量迅速升高。
答案:(1)复制原点终止子终止目的基因的转录
(2)Xho I Nco I
(3)b重组表达载体总长度为5129bp,双酶切后得到
3617bp的载体片段和1512bp的目的基因片段;DNA
分子越小电泳迁移速率越快,目的基因更小,迁移更远,
因此条带b对应目的基因
(4)工程菌适应环境后进入快速增殖阶段,菌体数量大
量增加,合成的4αGT总量升高
3.解析:(1)已知氨基酸序列,重新设计编码序列,目的基
因通过人工合成法(化学合成法)获取。限制酶EcoRV
切割产生平末端,T4DNA连接酶可以连接平末端,连接
效率高于E.coliDNA连接酶,因此选T4DNA连接酶。
卡那霉素筛选只能筛选出含有质粒的农杆菌,因此除重
组质粒外,还可能存在未插入目的基因的pPK2空质粒。
原质粒5.0kb,目的基因总长度0.7+1.1=1.8kb,重组
质粒总长度为6.8kb。目的基因正向插入后:BamH I/
EcoRI酶切得到0.7kb十6.1kb(6.8一0.7=6.1):
HindⅢ/EcoR I酶切得到1.1kb+5.7kb(6.8一1.1=
5.7),因此正确组合是A和D。农杆菌转化法中,T
DNA会转移并整合到受体真菌的染色体DNA上」
PCR引物需要与DNA两端的3'端互补,子链的延伸方
向为5端·3'端。转录模板链为5一ATGTCGTTCC…
AATTGGCTCC一3',左侧引物序列为5一ATGTC…
3,右侧引物与模板右侧的序列5…GCTCC一3反向互
补,序列为5'一GGAGC…一3',因此选B。
(2)根据题千和表格数据,转入TDs基因后工程菌引诱
能力增强,蚊子访问次数更多、停留时间更长,孢子附着
量更高;而孢子附着量决定死亡速度,因此致死更快,
LTo更短,最终第7天死亡率更高
(3)转基因工程菌推广前,需要进行严格的生物安全性
评价,确认不会对生态、人体造成风险后才可推广
答案:(1)人工合成法(化学合成法)T4
未插入目的
基因的DPK2空质粒AD染色体DNAB
(2)工程菌的引诱能力更强,蚊子访问次数更多、停留时
间更长,附着的孢子量更多,孢子附着量决定蚊子死亡
速度,因此致死速度更快,半数致死时间LT。缩短,第7
天死亡率更高
(3)安全性
4.解析:(1)由于密码子具有简并性,即一种氨基酸可能由
多种密码子编码,所以可设计与内源】基因序列不同但
编码氨基酸序列相同的外源J基因(】”),这样能避免转
入的外源】基因与棉花内源】基因序列相同而抑制】基
因表达的问题。要确定获得的J”基因是否与设计相符,
需要对其进行测序并序列比对,所以选③。
(2)因为构建的是仅在棉铃虫啃食后才表达J蛋白的抗
虫棉,所以在该载体中,启动子P属于诱导型启动子。
启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,棉铃虫啃食
后,棉花细胞中的RNA聚合酶与启动子P结合,启动融
合基因SJ"表达。之后检测到J”蛋白在细胞外积累,
14
说明SJ”融合蛋白中信号肽S的作用是引导SJ”融合
蛋白分泌到棉花细胞外,避免在细胞核内积累导致棉花
不育。
(3)已合成的】基因两端仅含有对应的限制酶识别序
列,无额外碱基序列。为使J”基因插入载体并正确表达
S】”融合蛋白,需要用两种限制酶对载体进行酶切,且
这两种限制酶切割后产生的黏性末端不同,这样可以避
免自身环化和反向连接,可选择的限制酶组合是
EcoR I和KnI或EcoR I和SalI两种组合,原因
是根据图中信号肽序列的核苷酸数量,从EcoR I位,点
插入才能保证翻译正常进行,其余位,点均会抑制翻译
(即发生移码突变)。
(4)为获得足够的重组质粒,对转化成功的大肠杆菌振
荡培养,振荡培养的原因是增加培养液中的溶解氧,振
荡使大肠杆菌与营养物质充分接触。将融合基因导入
棉花茎尖细胞,可利用农杆菌转化法。棉铃虫在啃食抗
虫棉后,】”蛋白会进入肠道细胞核中,抑制组蛋白去乙
酰化酶的活性,使组蛋白乙酰化水平升高,诱导肠细胞
调亡,棉铃虫死亡。
答案:(1)简并③
(2)诱导RNA聚合引导S一J"融合蛋白分泌到棉花
细胞外,避免在细胞核内积累导致棉花不有
(3)EcoR I和KpnI
EcoR I和SalI从EcoR I
位点插入才能保证翻译正常进行,其余位点均会抑制翻
译(即发生移码突变)
(4)增加培养液中的溶解氧,振荡使大肠杆菌与营养物
质充分接触农杆菌转化法抑制
5.解析:(1)构建转基因按蚊属于基因工程,属于基因重
组;翻译过程中,tRNA上的反密码子和mRNA上的密
码子配对。
(2)抗菌肽基因仅在雌蚊吸血后高表达,可有效抑制按
蚊肠道内疟原虫的发育,所以推测转基因按蚊中调控
MM一CP表达的启动子类型为诱导型启动子。该启动
子使MM一CP仅在吸血后的雌蚊中表达,雄蚊和未吸
血雌蚊不表达该基因,不会影响转基因按蚊的存活:即
使吸血后雌蚊存活率降低,也可在死亡前完成繁殖,保
证MM一CP基因能够传递给子代。
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功
能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有
蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类
的生产和生活的需求,所以设计思路:从预期改造后抗
菌肽的功能(仅抑制疟原虫发育,降低对按蚊存活的影
响)出发,设计抗菌肽的空间结构,推测对应的氨基酸序
列,进而改造MM一CP的基因序列,获得符合要求的抗
菌肽。
(3)结合图示可知,Cs9切割野生型染色体后,会以携带
MM一CP的染色体为模板完成同源修复,让原本的野生
型染色体也变成携带MM一CP的染色体,最终体细胞
两条同源染色体均带MM一CP,减数分裂产生的配子几
乎都携带该基因,因此后代携带MM一CP的比例显著
升高。
(4)从生物进化角度,基因驱动会快速改变按蚊种群的
基因频率,进而影响种群数量和种间关系,破坏生态平
衡:也会对疟原虫起到定向选择作用,使疟原虫进化出抗
性,引发新的风险。
答案:(1)基因重组反密码子
(2)诱导型启动子使MM一CP仅在吸血后的雌蚊中
表达,雄蚊和未吸血雌蚊不表达该基因,不会影响转基
因按蚊的存活:即使吸血后雌蚊存活率降低,也可在死
亡前完成繁殖,保证MM一CP基因能够传递给子代
从预期改造后抗菌肽的功能(仅抑制疟原虫发育,降低
对按蚊存活的影响)出发,设计抗菌肽的空间结构,推测
对应的氨基酸序列,进而改造MM一CP的基因序列,获
得符合要求的抗菌肽
(3)以携带MM一CP的染色体为模板完成同源修复
(4)基因驱动会快速改变按蚊种群的基因频率,进而影
响种群数量和种间关系,破坏生态平衡;也会对疟原虫
起到定向选择作用,使疟原虫进化出抗性,引发新的
风险考点二体液调节
一、选择题
1.(2026·黑吉辽蒙卷,4)下列关于人体中体液调节的叙述,正确的是
)
A.内环境中的各种激素均由内分泌腺分泌
B.甲状腺激素的分泌存在分级调节和反馈调节
C.体液调节即通过激素对生命活动进行调节
D.激素可通过血液定向运输到靶器官、靶细胞
整
2.(2026·云南卷,9)胰岛素可调节机体糖和脂肪代谢,调节失衡易引发肝细胞内脂肪堆积,形成
脂肪肝。下列说法错误的是
斯
A.胰岛素的靶细胞包括肝细胞、脂肪细胞和骨骼肌细胞等
B.胰岛素能促进肝内脂肪的分解和氧化,减少脂肪堆积
C,脂肪肝会影响胰岛素对肝细胞的调节效应
D.胰岛素分泌不足会引起高血糖及肝脏脂质代谢紊乱
3.(2026·陕晋青宁卷,14)妊娠期机体发生了一系列适应性变化。胎盘分泌的雌激素和孕激素
美锅
持续增加;同时母体分泌的甲状腺激素和醛固酮增加,血容量增加,孕后期对胰岛素的敏感性
下降。下列叙述错误的是
(
)
A.胎盘分泌的激素促进了母体下丘脑一垂体一性腺轴的活动
B.甲状腺激素促进多器官代谢活动增强,导致母体产热增加
C.较高水平醛固酮提高了母体对Na的重吸收,可增加血容量
D.母体对胰岛素敏感性下降有利于满足胎儿对葡萄糖需求的增加
拟
知
4.(2026·河北卷,9)抗利尿激素(ADH)分泌异常增加可导致大量的水积聚在脑细胞,造成脑细
胞水肿,严重的脑细胞水肿可由静脉输入高浓度盐水治疗。下列分析错误的是
(
A.下丘脑分泌的ADH能促进肾小管和集合管对水的重吸收
B.ADH异常增加可造成脑细胞外液渗透压降低,导致脑细胞水肿
C.输入高浓度盐水后,机体分泌的醛固酮增加,促进Na的重吸收
D.输入高浓度盐水后,脑细胞外液渗透压升高,可缓解脑细胞水肿
5.(2025·1月浙江卷,15)为研究甲状腺激素分泌的调控,某同学给大鼠注射抗促甲状腺激素血
清后,测定其血液中相关激素的含量并进行分析。下列叙述正确的是
A.甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱
B.垂体分泌促甲状腺激素的功能减弱
C.促甲状腺激素释放激素含量降低
D.甲状腺激素含量升高
57
6.(2024·河北卷,8)甲状腺激素在肝脏中激活其3受体,使机体产生激素G,进而促进胰岛素分
泌。下列叙述错误的是
(
)
A.肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡
B.甲状腺激素能升高血糖,也可通过激素G间接降低血糖
C.血糖浓度变化可以调节胰岛素分泌,但不能负反馈调节升高血糖的激素分泌
D.激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌属于体液调节
7.(2024·全国甲卷,4)甲状腺激素在人体生命活动的调节中发挥重要作用。下列叙述错误的是
(
)
A.甲状腺激素受体分布于人体内几乎所有细胞
B.甲状腺激素可以提高机体神经系统的兴奋性
C.甲状腺激素分泌增加可使细胞代谢速率加快
D.甲状腺激素分泌不足会使血中TSH含量减少
8.(2024·山东卷,9)机体存在血浆K浓度调节机制,K浓度升高可直接刺激胰岛素的分泌,从而促
进细胞摄入K,使血浆K浓度恢复正常。肾脏排钾功能障碍时,血浆K浓度异常升高,导致自身
胰岛素分泌量最大时依然无法使血浆K浓度恢复正常,此时胞内摄入K的量小于胞外K的增加
量,引起高钾血症。已知胞内K浓度总是高于胞外,下列说法错误的是
A.高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大
B.胰岛B细胞受损可导致血浆K浓度升高
C.高钾血症患者的心肌细胞对刺激的敏感性改变
D.用胰岛素治疗高钾血症,需同时注射葡萄糖
9.(2024·湖北卷,12)糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是
治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克
隆抗体(Ab),可以促进胰岛A细胞增殖,诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能
性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果,下列叙述错误的是
(
)
A.mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B.注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C.Ab和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D.胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平
58
二、非选择题
10.(2025·北京卷,16)某同学因颈前部疼痛,伴有发热、心慌、多汗而就医。医生发现其甲状腺
有触痛,血液中甲状腺激素T4水平升高,诊断为亚急性甲状腺炎。该同学查阅有关资料,了
解到甲状腺由许多滤泡构成,每个滤泡由一层滤泡上皮细胞围成(图1),T4在滤泡腔中合成
并储存;发病之初,甲状腺滤泡上皮细胞受损;多数患者发病后,甲状腺摄碘率和血液中相关
激素水平的变化如图2。
o-T
正常范围
+促甲状腺激素
毛细血管
摄碘率
滤泡腔
0
2
3
.4
5
6
789
滤泡上皮细胞
发病后时间(月)
图1
图2
(1)在人体各系统中,甲状腺属于
系统。
(2)在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下,细胞依然能摄取碘,这种吸收方式是
(3)发病后的2个月内,血液中T4水平高于正常的原因是:甲状腺滤泡上皮细胞受损导
致
(4)发病7个月时,该同学复查结果显示:T4水平恢复正常,但摄碘率高于正常。家长担心摄
碘率会居高不下。请根据T4分泌的调节过程向家长做出解释以打消其顾虑
(5)发病8个月后,T4会在正常范围内上下波动,表明甲状腺功能恢复正常。由此推测,甲状
腺中的
结构已恢复完整。
11.(2025·江苏卷,22(4))人体具有自我防御能力,能抵御病原体的
高尔基体
侵袭。干扰素基因刺激因子(STING)是人体免疫功能的关键参与
STLNG
泡
者,细胞中STING转运到高尔基体后,可激活STING信号通路,促
心基因表达
干扰素基因
抗原呈递相关基因
进免疫相关基因的表达,如图1所示。请回答下列问题。
(4)我国科学家研究发现,有些2型糖尿病患者的胰岛B细胞中
图1
STING信号通路异常。
59
①健康状态下,胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞,促进血糖进入细胞进行氧化分解,促
进
,与胰岛A细胞分泌的
共同维持血糖稳态。
②为探究胰岛B细胞中STING缺失与胰岛B细胞功能异常的关系,研究人员以正常小鼠和
胰岛B细胞中STING基因敲除的小鼠为研究对象,分别分离了胰岛B细胞,开展两组实验:
一组检测细胞中胰岛素基因的表达量,结果见图2;另一组用高糖溶液刺激,检测培养液中胰
岛素的含量,结果见图3。根据图2、图3可得出结论:
3
☐正常组
☑STING基因敲除组
☑
正常组STNG基因敲除组
对照组高糖处理组
图2
图3
③依据上述研究,研发治疗血糖异常相关的新药物,还需探明胰岛B细胞中STING信号通路作用
的分子机制。为筛选出STVG基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量显著变化的基因,研究人员用
小鼠开展了实验研究。请选出3个关键步骤,并按照实验流程排序:
(填字母)。
a.提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的DNA
b.提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA
c.逆转录成cDNA后,扩增、测序分析
d.PCR扩增,测序分析
e.确定差异表达基因,进行实验验证
12.(2025·河北卷,20)运动过程中,人体会通过神经调节和体液调节等方式使机体适时做出多
种适应性反应,以维持内环境稳态。回答下列问题。
烯
(1)运动时,自主神经系统中的
神经兴奋,支气管舒张,心跳加快,胃肠蠕动
,体现了不同系统之间的协调配合。
(2)运动过程中,机体大量出汗,抗利尿激素分泌增多,该激素的作用是
运动还可导致血糖消耗增加,机体中可直接促使血糖升高的激素有
(答出
两种即可)。
(3)运动时,机体血压会适度升高,血液中的肾上腺髓质素(ADM)含量升高数倍。已知血管
收缩可使血压升高,ADM可舒张血管。据此分析,运动时自主神经和ADM升高对血压的影
响分别是
(4)研究发现高血压模型大鼠长期运动后,其安静状态下的ADM和ADM受体的量均明显升
高。据此推测,血压偏高人群长期坚持锻炼的作用是
60