精品解析：河北省石家庄一中等校2025-2026学年高三年级下学期5月考试生物试题

5月联考生物反扫试卷 一、默写（每空1分，共28分） 1. 内环境的____________________________维持在相对稳定的状态。内环境稳态的主要调节机制是______________________调节网络，内环境稳态的意义是_________________________________。 2. 光反应的产物有_________________。C3的还原依赖光反应产生的______________。 3. 活化的T细胞表面的PD-1（程序性死亡受体1）与正常细胞表面的PD-L1（程序性死亡配体1）一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过___________来逃避免疫系统的“追杀”。基于此，科学家使用___________________来阻断这一信号通路，从而使________细胞能有效对付癌细胞。 4. 初生演替和次生演替区别 类型 初生演替 次生演替 划分依据 ____________不同 不同点 演替速度 ________ ________ 趋向 ________ ________ 经历阶段 较________ 较_______ 例子 ____________、____________、__________和____________上进行的演替 ______________、_______________和_____________上进行的演替 相同点 群落结构由________到__________，物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用 5. 统计微生物的方法有____________、_______________。前者计数比实际值偏大，原因是_______________；后者统计的菌落数比实际值偏小，原因是____________________________________。 二、选择题（6-8单选题，每题4分，9-10题多选题，每题6分，少选得2分，多选或错选不得分） 6. 红豆杉是天然含抗癌物质的珍稀植物，它的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之一。红豆杉可通过播种的方法进行繁殖，但生长速度缓慢，再生能力差，植物细胞培养技术是实现其细胞大规模培养的途径之一。下列叙述正确的是（　　） A. 紫杉醇作为红豆杉体内的一种次生代谢物，是其生长所必需的 B. 采用摇瓶培养可以增加溶氧量，且有利于细胞与营养物质充分接触 C. 利用植物细胞培养技术获得紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性 D. 利用植物细胞培养技术可以获得大量紫杉醇，但是不利于保护红豆杉 7. 下列关于基因工程操作的基本工具的叙述，正确的是（　　） A. 限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，一般不能剪切自身的DNA B. E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远高于T4 DNA连接酶 C. 基因工程中用的载体大多数为天然质粒 D. 作为载体的质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 8. 适度运动可以刺激大脑皮层的躯体运动中枢，并引起一系列使机体愉悦、记忆增强的效应。科学实验证明5-羟色胺能神经元（一种神经元）分泌的5-羟色胺（5-HT，一种兴奋性神经递质）可以增强记忆。如图所示为5-HT合成、释放、作用及灭活的示意图，其中单胺氧化酶是5-HT的降解酶。下列叙述错误的是（ ） A. 兴奋传导至突触前神经元轴突末梢时，5-HT释放到突触间隙的方式是胞吐 B. 5-HT与受体1相结合引起Na+内流，其离子运输速率受ATP含量变化的直接影响 C. 部分发挥作用后的5-HT通过突触前膜上SERT回收，回收的5-HT一部分被细胞内的单胺氧化酶催化转化，一部分进入囊泡储存 D. 由图可知，当突触间隙中的5-HT较多时，5-HT会激活受体2，通过负反馈调节抑制5-HT释放 9. 新冠病毒抗原自测试剂盒由样品垫（滴加样品的位置）、结合垫（含有可移动的胶体金标记的新冠抗体1、可移动的胶体金标记的鼠IgG）、T线（固定了新冠抗体2）、C线（固定了抗鼠IgG抗体）构成，如下图所示。其中胶体金可与抗体蛋白质牢固结合，大量聚集时肉眼可见红色。下列叙述错误的是（ ） A. 新冠抗体1与新冠抗体2都能结合样品中的抗原，说明其不具有特异性 B. 检测结果只有C线位置出现红色条带说明待测样品被污染 C. 检测结果不会出现假阳性的依据为抗原抗体的结合具有特异性 D. 若待测样品中含新冠病毒，则T线处出现红色，C线处不出现红色 10. 科研人员欲利用pET22b质粒将L-天冬酰胺酶基因（如图1）导入对氨苄青霉素敏感的宿主菌中，以构建高效表达L-天冬酰胺酶的菌株。该质粒上含有氨苄青霉素抗性基因（AmpR）和LacZ基因及一些酶切位点（限制酶切割后的末端均不相同），其结构如图2。LacZ基因编码产生的半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落周围呈蓝色，否则菌落为白色。将基因表达载体导入宿主菌后，可将转化后的宿主菌接种在含氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上，以此筛选出成功导入重组质粒的宿主菌。下列叙述错误的是（ ） A. 用BglⅡ和BamHⅠ对目的基因和质粒进行切割，成功导入重组质粒的宿主菌在含氨苄青霉素的固体培养基上不能生长 B. 可用EcoRⅠ对目的基因和质粒进行切割，周围呈白色的菌落为成功导入重组质粒的宿主菌，均可产生L-天冬酰胺酶 C. 可用EcoRⅠ和KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割，其酶切产物不能直接混合用于基因表达载体的构建 D. 可用EcoRⅠ和KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割，切割目的基因时有4个磷酸二酯键会被破坏 三、填空题 11. 如图1表示植物叶肉细胞内部分代谢过程，甲～戊表示物质，①～⑤表示过程。某科研小组研究了不同环境条件对植物净光合速率的影响，得到图2曲线。回答下列问题： （1）图1①～⑤中，能为植物根细胞吸收K+、NO3-等矿质离子提供ATP的过程主要是_______________________（填数字标号），物质乙为_________（填名称）。植物缺乏氮元素时，会影响光合作用光反应阶段生成的____________，从而影响暗反应的进行。 （2）由图2可知，与20℃相比，温度为15℃时，增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著，分析其原因是____________________________________________________；当CO2浓度低于300μmol·mol-1时，28℃条件下的净光合速率明显低于20℃和15℃下的原因可能是_________________________________________________。 （3）镉（Cd）是一种毒性很大的重金属元素，会对植物的生长造成伤害。现以洋葱为材料探究外源钙（Ca）能否缓解镉对洋葱生长的毒害。 实验步骤： a.在室温（25℃）条件下，对洋葱鳞茎进行水培，待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致，植株高度基本相同的洋葱幼苗平均分成16组，依次编号。每组镉处理和钙处理的浓度组合如表，其他培养条件相同且适宜。 组别 镉处理（μmol/L） 0 10 100 300 钙处理（mmol/L） 0 A1 B1 C1 D1 0.1 A2 B2 C2 D2 1 A3 B3 C3 D3 10 A4 B4 C4 D4 b.两周后，分别测量植株高度，并计算各组的平均值 绘制实验结果柱形图如图所示。 ①本实验的无关变量有________________________________________（答出两点即可） ②分析并归纳总结钙离子和镉离子的作用：__________________________________________________________________________。 12. 湿地具有丰富的生物资源和独特的生态功能，被誉为“自然之肾”。我国在湿地生态恢复方面成功的例子之一是贵州威宁的草海。为扩大耕地面积，1970 年曾排水疏干草海，造成地下水位下降，湖中的鱼类、贝类、虾和水生昆虫等几乎绝灭，所剩水禽也寥寥无几，湿地生态失去平衡。1980 年，政府实施了退耕还草政策，减少人为的干扰，恢复蓄水水面面积 20 km2。20 年后调查发现，草海湿地有浮游植物91属，高等植物37种，浮游动物115种，鱼类9种，两栖类14 种，鸟类179种，草海逐渐形成了一个较为复杂的生态系统。回答下列问题： （1）排水疏干造成草海湿地生态平衡破坏，这一现象表明生态系统___________________。 （2）在湖泊中，挺水植物、浮水植物和沉水植物形成了复杂的_________ 结构，不同种的生物占据了不同的生态位，这有利于_____________________________________，这是群落中物种之间及生物与环境之间__________________________的结果。 （3）与人工草坪相比，恢复后的草海湿地抵抗力稳定性更强，原因______________________________________________________________________________________。 （4）生态恢复后，一定程度的人工干扰（如捕捞经济鱼类）可能会进一步增加群落的物种丰富度，这给我们的启示是______________________________________________。 13. 甜菜是我国重要的糖料作物之一，景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶（SBPase）是卡尔文循环过程中的关键酶。为提高甜菜的产量，科研工作者利用农杆菌转化法将拟南芥SBPase基因转入甜菜中，对甜菜进行遗传改造。人工改造的质粒载体和SBPase基因如图1和图2所示。请回答下列问题： （1）SBPase基因两端不具有限制酶切割位点，为保证SBPase基因正确连接在质粒载体上，应在SBPase基因左、右两端分别添加限制酶____的识别序列，具体操作是在PCR引物设计时____。将质粒载体与PCR扩增得到的目的基因用限制酶切割后再用DNA连接酶处理，构建重组质粒。 （2）①根据内共生学说，线粒体和叶绿体是某些细菌被“吞食”后逐步演化而来的。抗生素卡那霉素和潮霉素都是通过与原核细胞核糖体（真核细胞与原核细胞的核糖体不同）结合，直接影响基因的____过程而起作用。据此分析，重组质粒导入农杆菌后，需在含____（选填“卡那霉素”“潮霉素”或“卡那霉素和潮霉素”）的培养基上培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。 ②将含有重组质粒的农杆菌与甜菜叶柄共培养一段时间后，再转入含有潮霉素的选择培养基，可筛选出抗性植株，机理为____。 （3）随机选取8株上述抗性植株，利用SBPase基因引物进行PCR扩增，产物的电泳结果如图3所示，初步判断目的基因____（选填“是”或“否”）已经整合到甜菜染色体中。 经检测，正常表达目的基因的甜菜植株单株生物量显著高于野生型甜菜植株，据本研究分析，可能的原因是____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 5月联考生物反扫试卷 一、默写（每空1分，共28分） 1. 内环境的____________________________维持在相对稳定的状态。内环境稳态的主要调节机制是______________________调节网络，内环境稳态的意义是_________________________________。 【答案】 ①. 化学成分和理化性质 ②. 神经-体液-免疫 ③. 机体进行正常生命活动的必要条件 【解析】 【详解】稳态指的是内环境的组成成分和理化性质处于相对稳定的动态平衡状态，内环境稳态调节机制为神经-体液-免疫调节网络，稳态能为细胞代谢提供适宜的反应条件、保证酶促反应正常进行，内环境稳态的意义是机体进行正常生命活动的必要条件。 2. 光反应的产物有_________________。C3的还原依赖光反应产生的______________。 【答案】 ①. O2、ATP 、NADPH ②. ATP 和NADPH 【解析】 【详解】光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，核心过程有两个：①水的光解：水在光能、光合色素作用下分解为O2和NADPH；②ATP合成：光能驱动ADP和Pi生成ATP，因此光反应的产物为O2、ATP、NADPH。暗反应中C3的还原需要两个条件：一是ATP提供反应所需能量，二是NADPH作为还原剂同时提供部分能量，二者均由光反应提供，因此C3还原依赖光反应产生的ATP和NADPH。 3. 活化的T细胞表面的PD-1（程序性死亡受体1）与正常细胞表面的PD-L1（程序性死亡配体1）一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过___________来逃避免疫系统的“追杀”。基于此，科学家使用___________________来阻断这一信号通路，从而使________细胞能有效对付癌细胞。 【答案】 ①. 过量表达PD-L1 ②. PD-1或PD-L1抗体 ③. T 【解析】 【详解】根据题干给出的机制，PD-1与PD-L1结合后T细胞不会触发免疫反应，肿瘤细胞要逃避免疫追杀，就可以通过大量表达自身表面的PD-L1，结合活化T细胞的PD-1，让T细胞无法识别其为异常细胞，避免被免疫攻击。要阻断二者的结合通路，可以使用能特异性结合PD-1或者PD-L1抗体，占据结合位点，阻止PD-1和PD-L1相互识别结合。该通路原本作用的对象是活化的T细胞，阻断后恢复免疫杀伤功能的就是活化的T细胞，能够裂解清除癌细胞。 4. 初生演替和次生演替区别 类型 初生演替 次生演替 划分依据 ____________不同 不同点 演替速度 ________ ________ 趋向 ________ ________ 经历阶段 较________ 较_______ 例子 ____________、____________、__________和____________上进行的演替 ______________、_______________和_____________上进行的演替 相同点 群落结构由________到__________，物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用 【答案】 ①. 起始条件 ②. 慢 ③. 快 ④. 形成新群落 ⑤. 恢复原来的群落 ⑥. 多 ⑦. 少 ⑧. 裸岩 ⑨. 沙丘 ⑩. 火山岩 ⑪. 冰川泥 ⑫. 火灾后草原 ⑬. 过量砍伐的森林 ⑭. 弃耕的农田 ⑮. 简单 ⑯. 复杂 【解析】 【详解】两类演替的本质区别是起始条件不同：初生演替发生在无土壤、无植物繁殖体的裸地，次生演替发生在保留了土壤、甚至植物种子/繁殖体的区域，因此划分依据为演替起始条件。初生演替需要先经过地衣、苔藓阶段逐步形成土壤、积累繁殖体，因此速度慢、经历阶段多，最终从无到有形成新的适配当地环境的稳定群落；次生演替可跳过土壤形成等前期阶段，因此速度快、经历阶段少，核心是恢复被破坏前的原有群落结构。裸岩、沙丘、火山岩和冰川泥等场景无原有植被和土壤，属于初生演替发生地；火灾后的草原、过量砍伐的森林和弃耕的农田等场景仅破坏了地表植被，土壤和繁殖体保留，属于次生演替发生地。相同点：两类趋势都是群落结构从简单到复杂，物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用。 5. 统计微生物的方法有____________、_______________。前者计数比实际值偏大，原因是_______________；后者统计的菌落数比实际值偏小，原因是____________________________________。 【答案】 ①. 显微镜直接计数 ②. 稀释涂布平板法 ③. 统计的有死细菌（或不能区分细菌的死活或统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和） ④. 两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 【解析】 【详解】微生物计数分为显微镜直接计数和稀释涂布平板法两类：显微镜直接计数是借助显微镜、用血球计数板直接统计视野中的微生物，无法区分死菌和活菌，因此计数结果包含死菌，比实际活菌数偏大，对应题干的“前者”。稀释涂布平板法，原理是稀释度足够高时，一个活菌会在培养基表面繁殖为一个单菌落，可通过菌落数推算活菌数；但如果样品中存在两个或多个菌体粘连的情况，这些粘连的菌体只会形成一个菌落，最终统计的菌落数会低于实际的活菌数，因此结果偏小，对应题干的“后者”。 二、选择题（6-8单选题，每题4分，9-10题多选题，每题6分，少选得2分，多选或错选不得分） 6. 红豆杉是天然含抗癌物质的珍稀植物，它的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之一。红豆杉可通过播种的方法进行繁殖，但生长速度缓慢，再生能力差，植物细胞培养技术是实现其细胞大规模培养的途径之一。下列叙述正确的是（　　） A. 紫杉醇作为红豆杉体内的一种次生代谢物，是其生长所必需的 B. 采用摇瓶培养可以增加溶氧量，且有利于细胞与营养物质充分接触 C. 利用植物细胞培养技术获得紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性 D. 利用植物细胞培养技术可以获得大量紫杉醇，但是不利于保护红豆杉 【答案】B 【解析】 【详解】A、植物次生代谢物是植物生长发育非必需的小分子有机化合物，紫杉醇属于次生代谢物，不是红豆杉生长所必需的，A错误； B、摇瓶培养属于液体悬浮培养的方式，振荡操作可增加培养液的溶氧量，同时能促进细胞与营养物质充分接触，有利于细胞增殖，B正确； C、细胞全能性是指已分化的细胞发育成完整个体的潜能，该过程仅培养细胞获得代谢产物，未发育为完整植株，未体现细胞全能性，C错误； D、利用植物细胞培养技术大规模生产紫杉醇，可减少对野生红豆杉的采伐，有利于保护红豆杉资源，D错误。 7. 下列关于基因工程操作的基本工具的叙述，正确的是（　　） A. 限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，一般不能剪切自身的DNA B. E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远高于T4 DNA连接酶 C. 基因工程中用的载体大多数为天然质粒 D. 作为载体的质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 【答案】A 【解析】 【详解】A、限制酶主要从原核生物中分离纯化获得，原核生物自身DNA不含该限制酶的识别序列，或识别序列已被甲基化修饰，因此限制酶一般不能剪切自身的DNA，A正确； B、E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4 DNA连接酶，B错误； C、天然质粒通常无法同时满足具备多个限制酶切位点、标记基因、能在受体细胞中稳定复制等载体的要求，因此基因工程中使用的载体大多为人工改造后的质粒，C错误； D、作为载体的质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因，抗性基因可使受体细胞在含相应抗生素的选择培养基上存活，从而完成筛选，D错误。 8. 适度运动可以刺激大脑皮层的躯体运动中枢，并引起一系列使机体愉悦、记忆增强的效应。科学实验证明5-羟色胺能神经元（一种神经元）分泌的5-羟色胺（5-HT，一种兴奋性神经递质）可以增强记忆。如图所示为5-HT合成、释放、作用及灭活的示意图，其中单胺氧化酶是5-HT的降解酶。下列叙述错误的是（ ） A. 兴奋传导至突触前神经元轴突末梢时，5-HT释放到突触间隙的方式是胞吐 B. 5-HT与受体1相结合引起Na+内流，其离子运输速率受ATP含量变化的直接影响 C. 部分发挥作用后的5-HT通过突触前膜上SERT回收，回收的5-HT一部分被细胞内的单胺氧化酶催化转化，一部分进入囊泡储存 D. 由图可知，当突触间隙中的5-HT较多时，5-HT会激活受体2，通过负反馈调节抑制5-HT释放 【答案】B 【解析】 【详解】A、兴奋传导至突触前神经元轴突末梢时，含5-HT的囊泡与突触前膜融合，通过胞吐把5-HT释放到突触间隙，A正确； B、5-HT与受体1相结合引起Na+内流，运输方式为协助扩散，不消耗ATP，所以其运输速率不受ATP含量变化的直接影响，B错误； C、据图可知，部分发挥作用后的5-HT通过突触前膜上SERT回收，回收的5-HT一部分被细胞内的单胺氧化酶催化转化，一部分进入囊泡储存，C正确； D、由图可知，当突触间隙中的5-HT过多时，5-HT会激活受体2，通过负反馈调节抑制胞吐，抑制5-HT释放，D正确。 9. 新冠病毒抗原自测试剂盒由样品垫（滴加样品的位置）、结合垫（含有可移动的胶体金标记的新冠抗体1、可移动的胶体金标记的鼠IgG）、T线（固定了新冠抗体2）、C线（固定了抗鼠IgG抗体）构成，如下图所示。其中胶体金可与抗体蛋白质牢固结合，大量聚集时肉眼可见红色。下列叙述错误的是（ ） A. 新冠抗体1与新冠抗体2都能结合样品中的抗原，说明其不具有特异性 B. 检测结果只有C线位置出现红色条带说明待测样品被污染 C. 检测结果不会出现假阳性的依据为抗原抗体的结合具有特异性 D. 若待测样品中含新冠病毒，则T线处出现红色，C线处不出现红色 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、抗体1和抗体2可与新冠病毒表面的不同位点结合，具有特异性，A错误； B、检测结果只有C线位置出现红色条带说明该样品中没有新型冠状病毒抗原，B错误； C、由于抗原抗体的结合具有特异性，则检测结果不会出现假阳性，C正确； D、抗原自检试剂盒检测原理是抗原-抗体特异性结合。样本中如果有新型冠状病毒抗原，就会和结合垫上带有胶体金标记的新冠抗体1结合，继续向前扩散，到达T线时，结合了胶体金标记的新冠抗体1的病毒又与T线处固定的新冠抗体2结合，胶体金在此处沉积，T线显红色。随着样品移动，可移动的胶体金标记的鼠IgG与C线处固定的抗鼠IgG抗体结合，C线也显红色，D错误。 10. 科研人员欲利用pET22b质粒将L-天冬酰胺酶基因（如图1）导入对氨苄青霉素敏感的宿主菌中，以构建高效表达L-天冬酰胺酶的菌株。该质粒上含有氨苄青霉素抗性基因（AmpR）和LacZ基因及一些酶切位点（限制酶切割后的末端均不相同），其结构如图2。LacZ基因编码产生的半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落周围呈蓝色，否则菌落为白色。将基因表达载体导入宿主菌后，可将转化后的宿主菌接种在含氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上，以此筛选出成功导入重组质粒的宿主菌。下列叙述错误的是（ ） A. 用BglⅡ和BamHⅠ对目的基因和质粒进行切割，成功导入重组质粒的宿主菌在含氨苄青霉素的固体培养基上不能生长 B. 可用EcoRⅠ对目的基因和质粒进行切割，周围呈白色的菌落为成功导入重组质粒的宿主菌，均可产生L-天冬酰胺酶 C. 可用EcoRⅠ和KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割，其酶切产物不能直接混合用于基因表达载体的构建 D. 可用EcoRⅠ和KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割，切割目的基因时有4个磷酸二酯键会被破坏 【答案】AB 【解析】 【详解】A、据图可知，用BglⅡ和BamHⅠ会破坏目的基因和标记基因，无法构建基因表达载体，A错误； B、若用EcoRⅠ对目的基因和质粒进行切割，由于切割后目的基因和质粒两端的黏性末端相同，因此至少会产生4种连接产物，即目的基因自身环化、质粒自身环化、目的基因和质粒正向连接以及目的基因和质粒反向连接，重组质粒由于LacZ基因被切断，无法合成半乳糖苷酶分解X-gal，菌落周围呈白色，但重组质粒可能目的基因和质粒反向连接而成，目的基因无法正常表达，因此周围呈白色的菌落不一定能产生L-天冬酰胺酶，B错误； C、EcoRⅠ和KpnⅠ对目的基因进行酶切后的产物有两种大小不同的片段，其中只有大片段上含有目的基因，因此需要先通过电泳将含有目的基因的酶切片段分离并提取出来后，再将其与酶切后的质粒混合构建基因表达载体，C正确； D、用EcoRⅠ和KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割，切割后目的基因和质粒两端的黏性末端不相同，因此不会出现自身环化和反向连接的情况，限制酶切割DNA双链时，1种限制酶作用于1个双链DNA分子会断裂2个磷酸二酯键（每条链的骨架各断开1处）。用EcoRⅠ和KpnⅠ切割目的基因（1个双链DNA分子），共破坏4个磷酸二酯键，D正确。 三、填空题 11. 如图1表示植物叶肉细胞内部分代谢过程，甲～戊表示物质，①～⑤表示过程。某科研小组研究了不同环境条件对植物净光合速率的影响，得到图2曲线。回答下列问题： （1）图1①～⑤中，能为植物根细胞吸收K+、NO3-等矿质离子提供ATP的过程主要是_______________________（填数字标号），物质乙为_________（填名称）。植物缺乏氮元素时，会影响光合作用光反应阶段生成的____________，从而影响暗反应的进行。 （2）由图2可知，与20℃相比，温度为15℃时，增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著，分析其原因是____________________________________________________；当CO2浓度低于300μmol·mol-1时，28℃条件下的净光合速率明显低于20℃和15℃下的原因可能是_________________________________________________。 （3）镉（Cd）是一种毒性很大的重金属元素，会对植物的生长造成伤害。现以洋葱为材料探究外源钙（Ca）能否缓解镉对洋葱生长的毒害。 实验步骤： a.在室温（25℃）条件下，对洋葱鳞茎进行水培，待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致，植株高度基本相同的洋葱幼苗平均分成16组，依次编号。每组镉处理和钙处理的浓度组合如表，其他培养条件相同且适宜。 组别 镉处理（μmol/L） 0 10 100 300 钙处理（mmol/L） 0 A1 B1 C1 D1 0.1 A2 B2 C2 D2 1 A3 B3 C3 D3 10 A4 B4 C4 D4 b.两周后，分别测量植株高度，并计算各组的平均值 绘制实验结果柱形图如图所示。 ①本实验的无关变量有________________________________________（答出两点即可） ②分析并归纳总结钙离子和镉离子的作用：__________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. ②④⑤ ②. 丙酮酸 ③. ATP和NADPH （2） ①. 温度低，光合作用相关酶的活性低 ②. 这种条件下，光合作用受CO2浓度的限制，而该植物的呼吸作用比20℃和15℃时强 （3） ①. 温度、培养液浓度、培养液配方、pH、光照强度、洋葱初始生长状态、洋葱数量等 ②. 镉能抑制洋葱的生长，且一定范围内，镉浓度升高，对洋葱幼苗生长抑制作用增强；在低镉浓度条件下，外源钙对洋葱的生长无明显的影响；在中、高镉浓度条件下，外源钙能减缓镉对洋葱生长造成的抑制作用，且钙浓度越高缓解效果越明显 【解析】 【小问1详解】 主动运输需要消耗能量，其能量可以由呼吸作用提供，图中有氧呼吸的三个阶段（②④⑤）都能产生能量，都能为该过程供能。在有氧呼吸的第一阶段④，葡萄糖分解产生丙酮酸和NADH，即物质乙为丙酮酸。该植物缺乏氮元素时，会影响光合作用光反应阶段生成ATP和NADPH，从而影响碳反应的进行。 【小问2详解】 从图2可知，温度低，光合作用相关酶的活性低，限制了光合作用效率，所以与20℃相比，温度为15℃时，增加CO2浓度对提高净光合速率效果不明显。净光合速率=总光合速率-呼吸速率，图中当CO2浓度低于300μmol•mol-1时，光合作用受CO2浓度的限制，而28℃条件下该植物的呼吸作用比20℃和15℃时强，所以该植物净光合速率明显低于20℃和15℃。 【小问3详解】 ①无关变量指的是除自变量（镉处理和钙处理的浓度）以外对实验结果造成影响的可变因素，如温度、培养液浓度、培养液配方、pH、光照强度、洋葱初始生长状态、洋葱数量等。 ②A1、B1、C1、D1四组实验的变量是镉（Cd）浓度，根据柱形图结果可知，随着镉（Cd）浓度逐渐增大，植株的平均株高逐渐减小，实验结果说明：一定范围内，镉浓度升高，对洋葱幼苗生长抑制作用增强。由B组可以看出在低镉浓度条件下，外源钙对洋葱的生长无明显的影响；C、D两组实验结果可以看出在中、高镉浓度条件下，随着外源钙浓度升高，植株的平均株高逐渐升高，说明外源钙能缓解Cd对洋葱生长的抑制作用，且Ca浓度越高，缓解作用越明显。 12. 湿地具有丰富的生物资源和独特的生态功能，被誉为“自然之肾”。我国在湿地生态恢复方面成功的例子之一是贵州威宁的草海。为扩大耕地面积，1970 年曾排水疏干草海，造成地下水位下降，湖中的鱼类、贝类、虾和水生昆虫等几乎绝灭，所剩水禽也寥寥无几，湿地生态失去平衡。1980 年，政府实施了退耕还草政策，减少人为的干扰，恢复蓄水水面面积 20 km2。20 年后调查发现，草海湿地有浮游植物91属，高等植物37种，浮游动物115种，鱼类9种，两栖类14 种，鸟类179种，草海逐渐形成了一个较为复杂的生态系统。回答下列问题： （1）排水疏干造成草海湿地生态平衡破坏，这一现象表明生态系统___________________。 （2）在湖泊中，挺水植物、浮水植物和沉水植物形成了复杂的_________ 结构，不同种的生物占据了不同的生态位，这有利于_____________________________________，这是群落中物种之间及生物与环境之间__________________________的结果。 （3）与人工草坪相比，恢复后的草海湿地抵抗力稳定性更强，原因______________________________________________________________________________________。 （4）生态恢复后，一定程度的人工干扰（如捕捞经济鱼类）可能会进一步增加群落的物种丰富度，这给我们的启示是______________________________________________。 【答案】（1）自我调节能力有一定限度 （2） ①. 垂直 ②. 不同生物充分利用环境资源 ③. 协同进化 （3）草海湿地中的组分多，食物网复杂，自我调节能力强，抵抗力稳定性高 （4）可合理、适时对经济生物进行收割、捕捞 【解析】 【小问1详解】 生态系统依靠自我调节能力维持相对稳定，但排水疏干造成地下水位下降，湖中的鱼类、贝类、虾和水生昆虫等几乎绝灭，所剩水禽也寥寥无几，湿地生态失去平衡，这一现象表明生态系统的自我调节能力有一定限度。 【小问2详解】 湖泊中挺水、浮水、沉水植物在垂直方向上分层分布，属于群落的垂直结构；生态位分化能避免不同物种的资源利用冲突，提升整体对阳光、水体养分等环境资源的利用效率；群落的分层、生态位分化特征，是物种间、生物与无机环境之间长期协同进化的结果。 【小问3详解】 抵抗力稳定性的核心影响因素是生态系统的物种丰富度和营养结构复杂程度。与人工草坪相比，恢复后的草海湿地中的组分多，食物网复杂，自我调节能力强，抵抗力稳定性高，所以恢复后的草海湿地抵抗力稳定性更强。 【小问4详解】 生态恢复后，一定程度的人工干扰（如捕捞经济鱼类）可能会进一步增加群落的物种丰富度，这给我们的启示是合理、适时对经济生物进行收割、捕捞。 13. 甜菜是我国重要的糖料作物之一，景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶（SBPase）是卡尔文循环过程中的关键酶。为提高甜菜的产量，科研工作者利用农杆菌转化法将拟南芥SBPase基因转入甜菜中，对甜菜进行遗传改造。人工改造的质粒载体和SBPase基因如图1和图2所示。请回答下列问题： （1）SBPase基因两端不具有限制酶切割位点，为保证SBPase基因正确连接在质粒载体上，应在SBPase基因左、右两端分别添加限制酶____的识别序列，具体操作是在PCR引物设计时____。将质粒载体与PCR扩增得到的目的基因用限制酶切割后再用DNA连接酶处理，构建重组质粒。 （2）①根据内共生学说，线粒体和叶绿体是某些细菌被“吞食”后逐步演化而来的。抗生素卡那霉素和潮霉素都是通过与原核细胞核糖体（真核细胞与原核细胞的核糖体不同）结合，直接影响基因的____过程而起作用。据此分析，重组质粒导入农杆菌后，需在含____（选填“卡那霉素”“潮霉素”或“卡那霉素和潮霉素”）的培养基上培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。 ②将含有重组质粒的农杆菌与甜菜叶柄共培养一段时间后，再转入含有潮霉素的选择培养基，可筛选出抗性植株，机理为____。 （3）随机选取8株上述抗性植株，利用SBPase基因引物进行PCR扩增，产物的电泳结果如图3所示，初步判断目的基因____（选填“是”或“否”）已经整合到甜菜染色体中。 经检测，正常表达目的基因的甜菜植株单株生物量显著高于野生型甜菜植株，据本研究分析，可能的原因是____。 【答案】（1） ①. AarⅠ、HindⅢ  ②. 在引物的5′端增加相应限制酶的识别序列 （2） ①. 翻译 ②. 卡那霉素 ③. 农杆菌将重组质粒中的T-DNA转移并整合至受体细胞中，转化成功的植株可表现出对潮霉素的抗性，未转化成功的植株因线粒体、叶绿体功能异常而无法存活 （3） ①. 是 ②. 转入目的基因使景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶（SBPase）的表达量更高，加快了光合作用暗反应（卡尔文循环）的速率而提高产量      【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 由题图2中SBPase基因模板链3′端和5′端的位置可判断其转录方向为从右向左，即右端为基因上游，左端为基因下游，而由题图1可知，质粒载体上外源基因的转录方向为顺时针，为保证目的基因与质粒载体的正确连接，且不破坏潮霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因（两抗性基因在目的植株的获取过程中均发挥作用），应在SBPase基因的左、右两端分别添加限制酶AarⅠ和HindⅢ的识别序列，具体操作是在PCR引物设计时，在引物的5′端增加相应限制酶的识别序列。 【小问2详解】 ①卡那霉素和潮霉素通过与原核细胞核糖体结合，直接影响基因的翻译过程。 农杆菌属于原核生物，对卡那霉素和潮霉素均无抗性。成功导入重组质粒的农杆菌同时获得卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因，但由于潮霉素抗性基因上游为真核启动子，只能启动下游基因在真核细胞内的表达，所以导入了重组质粒的农杆菌对潮霉素没有抗性，对卡那霉素具有抗性，未导入重组质粒的农杆菌对卡那霉素、潮霉素均没有抗性，故选择含卡那霉素的培养基可筛选出含重组质粒的农杆菌。 ②根据内共生学说，线粒体和叶绿体是由某些细菌（原核生物）演化而来的，潮霉素同样可以通过影响线粒体和叶绿体基因的翻译过程进而干扰植物细胞的生命活动。农杆菌侵染甜菜叶柄细胞时将重组质粒中的T-DNA转移并整合至甜菜叶柄细胞中，所以在含有潮霉素的选择培养基上，转化成功的植株可表现出对潮霉素的抗性，未转化成功的植株因线粒体、叶绿体功能异常而无法存活。 【小问3详解】 题图3是利用SBPase基因引物对抗性植株进行PCR扩增后电泳检测的结果，与野生型甜菜相比，转基因植株1~8均检测出与阳性质粒接近的条带，说明目的基因已整合到甜菜染色体中。正常表达目的基因的甜菜植株单株生物量增加，可能是转入目的基因使景天庚酮糖-1、7-二磷酸酶（SBPase）表达量升高，加快了光合作用暗反应（卡尔文循环）的速率而提高产量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $