《优化重组卷》2016高考生物复习系列(真题+模拟)专题重组：参考答案(考点33-考点48).doc 118页

'课时考点33　其他植物激素的调节及应用[三年高考真题演练]1．C　[本题考查植物激素及其类似物的应用的相关知识，考查考生的识记和理解能力。难度较小。脱落酸的作用是促进叶和果实的脱落，A错误；赤霉素可解除种子和块茎的休眠，B错误；适宜浓度的乙烯利可促进果实的成熟，C正确；生长素类似物可促进未授粉的雌蕊发育为无籽果实，但不能得到多倍体，D错误。]2．B　[本题考查植物激素的作用，考查考生的理解和分析能力。难度适中。与生长素有关，A不符合题意；绿豆作为肥料最佳，小豆、芝麻次之，与植物激素无关，B符合题意；水稻的生长发育成熟与植物激素有关，C不符合题意；与乙烯有关，D不符合题意。]3．C　[本题主要考查多种植物激素共同调节生命活动等知识点，意在考查考生的信息获取和实验分析能力。难度适中。根据表格信息，则可表明细胞分裂素会影响该植物朝向雌性发展，所以去掉根后导致雄株占多数；又因为去掉部分叶后雌株占多数，去部分叶后施用赤霉素导致雄株占多数，以上实验结果说明赤霉素会影响该植物朝向雄株发展，所以去掉叶后导致雌株占多数。综合上述结果可知细胞分裂素和赤霉素共同调节该植物的性别分化，两者之间存在相互对抗的关系，所以答案选C。]4．A　[本题考查生长素的相关知识，考查考生的识记和理解能力。难度较小。在同一植株，根、芽、茎对生长素的敏感程度的顺序是根>芽>茎，A错误；顶端优势的产生，是由顶芽形成的生长素向下运输(即极性运输)，使侧芽附近生长素浓度过高，从而导致侧芽生长受抑制，B正确；2，4D是生长素类似物，作用与生长素相似，具有两重性，可以疏花疏果，也可以防止落花落果，C正确；IBA为吲哚丁酸，其作用与生长素相似，用一定浓度的IBA溶液浸泡葡萄插条基部可以诱导生根，D正确。]5．D　[本题通过考查蔗糖与细胞分裂素对插花衰败的影响实验结果分析，意在考查考生的理解能力、分析实验结果获取结论的能力。难度适中。A、C项对，分析坐标曲线可知，4天后加入蔗糖或细胞分裂素鲜重累计增加率都比对照组(清水中)高，同时添加蔗糖和细胞分裂素更高，说明蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰老的作用，同时添加效果更好；B项对，蔗糖被细胞吸收后可转化成果糖和葡萄糖，葡萄糖是细胞呼吸的底物；D项错，第五天清水组鲜重累计增加率最低此时脱落酸含量应相对较高。]6．C　[本题考查植物激素的有关问题。生长素和赤霉素都能促进植物生长，A正确；人们对植物向光性的研究过程中发现了生长素，B正确；顶芽合成的生长素通过主动运输的方式运输到侧芽，C错；生长素浓度过高时，能促进乙烯的合成，进而抑制植物的生长，D118 正确。]7．B　[本题主要考查生长素的生理作用及生长素类似物在生产实践中的应用等知识。适宜浓度生长素类似物有促进果实发育、促进扦插枝条生根等作用。用适宜浓度的生长素类似物涂抹未受粉的雌蕊柱头，可促进果实发育形成无子果实，A正确；同样，用适宜浓度生长素类似物处理插条形态学下端可促进其生根，D正确；同一植株的根、茎、芽对生长素的敏感程度不同，敏感性大小依次为：根>芽>茎，B错误；单侧光照射胚芽鞘过程中可使生长素由向光侧横向运输到背光侧，导致生长素分布发生变化，C正确。]8．B　[本题以柱形图为信息载体，综合考查了光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对植物茎伸长的影响，同时考查了考生识图分析实验数据获取信息的能力，具有一定的综合性。根据题图，光照时间长短、赤霉素、赤霉素合成抑制剂等均会影响茎的伸长，各组限制因素不同，不能一概而论，A项错误；对比1组和2组的茎长，说明赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一，B项正确；对比1组和4组的茎长，说明植物茎伸长与光照时间长短有关，C项错误；对比4组和5组的茎长，同样光照时间情况下，使用赤霉素合成抑制剂的小组茎长较短，说明该植物体自身的赤霉素合成受阻导致茎长伸长受阻，该植物不是赤霉素缺失突变体，D项错误。]9．C　[此题考查识图和获取信息的能力，难度不大。对去顶芽豌豆幼苗施加适宜浓度IAA，抑制GA29和GA8的合成，促进GA20形成GA1，A正确；生长素极性运输抑制剂处理顶芽，则生长素不能运输到作用部位，GA1少，而其他三种赤霉素多，茎的伸长减弱，植株较矮，B正确；酶1基因突变，施用GA20也无法催化GA1形成，不可恢复正常高度，C错误；酶2突变的豌豆，GA20形成GA1过程不受影响，还阻断了GA20和GA1的消耗，所以比正常植株较高，D正确。]10．解析　(1)植物激素是一种在植物体内起调节作用的信息分子。(2)滤膜的孔径特别小，可以有效防止外界的细菌的污染，同时又可以让O2、CO2等气体通过，利用茎芽的有氧呼吸。在幼嫩组织中，生长素只能进行极性运输，因此IAA应该加在茎芽尖端。(3)由图可以看出，IAA和GA3单独处理组的茎芽长度都高于不用激素处理的空白对照组，因此IAA和GA3对离体的茎芽都是促进作用。(4)植物的生长与细胞数目增加和细胞长度有关；DNA的复制与细胞分裂有关，当DNA复制完全受到抑制，细胞就完全不能分裂，此时GA3诱导的伸长生长受到抑制，说明GA3促进伸长生长与细胞分裂(细胞数目增多)有关；但是，与此同时，茎芽还是伸长生长了118 ，说明GA3促进伸长生长还与促进细胞长度伸长有关。(5)B组中，两种激素联合使用促进作用是GA3单独使用的(13.0－4.0)/(6.5－4.0)＝3.6倍，是IAA单独使用的(13.0－4.0)/(4.5－4.0)＝18倍(C组中，两种激素联合使用促进作用是GA3单独使用的(10.0－4.0)/(6.0－4.0)＝3倍，是IAA单独使用的(10.0－4.0)/(4.1－4.0)＝60倍)；GA3和IAA都能促进茎芽伸长生长，且联合使用效果更显著，所以两激素之间是协同作用。(6)A组数据未显示GA3和IAA具有协同促进作用，是因为处理时间短，还含比较多的自身内源植物激素(赤霉素和生长素)，但此时用外源赤霉素GA3处理，植株比对照组显著增加，说明此时植株本身含的赤霉素低，而用外源IAA处理时，植株增高相对不如使用外源赤霉素显著，说明此时植株本身含的生长素较高。答案　(1)信息(2)气体　防止污染　茎芽尖端(3)促进(4)细胞长度　促进细胞伸长和细胞分裂(5)3.6(3)　18(60)　协同(6)内源IAA11．解析　本题考查植物的激素调节生物实验的有关知识。(1)植物的向光性与生长素能促进植物生长有关，背光侧生长素分布多，生长较快，因此向光弯曲生长，胚芽鞘尖端产生的生长素能向下运输，促进尖端下面部分的生长，因此植物向光弯曲的实验发现的吲哚乙酸的功能有促进细胞伸长和长距离转运，A、D正确；体内含量和各器官的敏感度则没有证明。(2)赤霉素能促进某些植物体内的DEL蛋白的降解，而DEL阻止SPL蛋白发挥作用，因此赤霉素有利于SPL蛋白发挥作用，故B正确；根据题意，SPL能促进开花，因此赤霉素有利于开花，故A正确；DEL阻止SPL蛋白发挥作用，因此不是开花的激活因子，故C错误；由于SPL直接激活SOC编码基因的转录，因此DEL间接控制SOC编码基因的转录，故D正确。(3)因为只有当植株内miR156含量低于开花临界值时，弯曲碎米荠才具备开花的潜能，由此判断弯曲碎米荠在第4个冬春之交开始开花；又因为只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应，所以弯曲碎米荠开花的频率是每年1次，共开了4次花。(4)因为只有当植株内miR156含量低于开花临界值时118 ，弯曲碎米荠才具备开花的潜能，因此可以通过减少miR156的表达量来促进植物开花。答案　(1)A、D(2)C(3)4　因为只有当植株内miR156含量低于开花临界值时，弯曲碎米荠才具备开花的潜能，由此判断弯曲碎米荠在第4个冬春之交开始开花；又因为只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应，所以弯曲碎米荠开花的频率是每年1次(4)降低miR156的表达量[两年模拟试题精练]1．A　[植物激素对植物的生长、发育具有调节作用，而非催化作用，A错误；各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节，B正确；植物激素是一种信号分子，能引起植物其他部位细胞的生理过程发生改变，从而影响植物生理过程，C正确；植物激素是指植物体内产生的，从产生部位运输到作用部位，继而发挥作用，D正确。]2．B　[植物激素指的是在植物体内合成，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。植物激素可以调节植物的生命活动，以使植物体能适应变化了的环境，并非只能调节生长发育，还能调节衰老脱落，A错误；在蔬菜和水果上残留的植物生长调节剂可能会损害人体健康，B正确；赤霉素促进茎的伸长、引起植株快速生长，并不能促进结实，用适宜浓度的赤霉素处理水稻并不能提高产量，只能使植株长高，C错误；生长素与细胞分裂素都能促进植物生长，二者是协同作用，二者的协同作用在植物组织培养中非常重要，D错误。]3．D　[杨树顶芽的快速生长需要的生长素来自顶芽自身产生的生长素，A错误；生长素作用具有两重性，既可以防止落花落果，也能疏花疏果，B错误；赤霉素通过促进生长素合成、抑制生长素分解而提高生长素的浓度进而促进植物生长，C错误；脱落酸通过对基因组的表达进行调节而发挥作用，D正确。]4．D　[植物激素的作用是调节作用，不是催化作用，A错误；同一植株的不同器官对生长素的敏感性不同，对生长素的浓度的反应可能不同，B错误；脱落酸在果实成熟的作用是抑制细胞分裂，促进果实脱落，C错误；生长素的极性运输与单侧光照等无关，D正确。]5．B　[生长素的化学本质是吲哚乙酸，不是蛋白质，不能被蛋白酶水解，A错误；赤霉素能促进细胞伸长，因此赤霉素能促进生长素的合成，但是抑制生长素的分解过程，故X为抑制作用，B正确；赤霉素和生长素都能促进细胞伸长，因此具有协同作用，C118 错误；合成生长素的原料色氨酸是植物体自身合成的，不存在于土壤中，D错误。]6．C　[由于重力的作用，使得a、b、c、d四点的生长素浓度大小为c＞a，d＞b，A错误；c点所对应的生长素浓度应抑制根的生长，应大于10－8mol/L，B错误；若图甲中b点的生长素浓度与图乙中E点对应的浓度相同，而d点浓度高于b点，并且促进作用更强，因此d点的生长素浓度在E～B对应的浓度区间，C正确；图中生长素在F～C对应浓度范围内促进生长，在C～D对应浓度范围内抑制生长，D错误。]7．D　[由于重力的作用，水平放置的根近地侧生长素浓度会随时间延长而升高，不是下降，A错误；由于重力的作用，水平放置的茎近地侧生长素浓度会随时间延长而升高，不是下降，B错误；正常放置的胚芽鞘尖端向光侧生长素浓度，会随时间延长而降低，但是开始时生长素是促进植物生长，因此曲线应全部在虚线之下，C错误；没去掉顶芽之前，侧芽部位生长素浓度过高抑制侧芽发育，在虚线之上，去掉顶芽后，生长素浓度逐渐降低，抑制作用解除，进而促进生长，D正确。]8．D　[实验结果只能确定c的浓度高于a和b，但是不能确定a、b浓度的大小，A错误；由于实验中缺少其他浓度的实验组，因此不能确定该浓度是否是最适宜浓度，B错误；2，4－D属于生长素类似物，是人工合成的，不是植物体产生的，C错误；与清水组的对照比较可知，2，4－D对根的生理作用具有两重性，D正确。]9．C　[由题意可知只有生长素控制着根向下弯曲生长，A错误；此实验不能在有光条件下进行，避免光照对生长素分布的影响，B错误；由甲乙两组实验可知决定根的向重力性的组织很可能是根冠，C正确；根冠产生的物质是生长素，D错误。]10．C　[小麦籽粒的质量达到最高时即表示小麦籽粒成熟，对应的时间为8月10号左右，而此时赤霉素合成量很少，故A正确；小麦籽粒形成初期，细胞分裂素的量急剧上升，说明此阶段细胞分裂素合成旺盛，故B正确；小麦籽粒质量的增加是细胞分裂素、赤霉素、生长素共同作用的结果，而不是主要取决于生长素的含量，故C错误；从图示小麦籽粒形成过程中各种植物激素的含量变化可以看出，植物的生长和发育受多种激素的综合调节，故D正确。]11．D　[随乙烯浓度升高，成熟叶片脱落率先升高后降低，A正确；生长素浓度较高时，乙烯的含量亦增加，B正确；从图中可知，随生长素浓度的升高，乙烯浓度也升高，故生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相似的，C正确；如图，可看出可通过增加生长素的浓度，来降低该植物的脱落率而非提高脱落率，D错误。]12．解析　(1)在重力作用下G′侧生长素分布多，抑制了近地侧细胞的伸长。对茎而言，118 E′侧生长素分布多，茎对生长素敏感度小于根，促进了近地侧细胞的伸长。所以茎向背地弯曲生长，根向地生长。(2)装置B内幼苗由于从小孔部位得到单侧光，实验一段时间后，地上部分的生长方向是向光弯曲生长，即向小孔弯曲生长。(3)因为乙烯利抑制植物的生长，若装置C的幼苗被注入的是乙烯利溶液，则实验一段时间后，装置C幼苗高度小于装置D的幼苗高度；赤霉素促进植物的生长，若装置C的幼苗被注入的是赤霉素溶液，则实验一段时间后，装置C幼苗高度大于装置D的幼苗高度。答案　(1)地　抑制　小于　促进(2)向小孔弯曲生长(3)小于　大于13．解析　(1)生长素在植物体内为极性运输，只能从形态学上端运输到形态学下端，故生长素在幼叶中的运输方向是从形态学上端运输到形态学下端；(2)从“细胞壁多糖激酶”的名字可知，该酶水解细胞壁多糖；或从“水解细胞壁多糖激酶的合成，导致了细胞的分离和叶片的脱落”可知叶片的脱落是细胞分离引起的，植物细胞之间接触的部位是细胞壁，故可推测该酶可水解细胞壁，而植物细胞壁的组成成分为纤维素和果胶，故它也可以水解纤维素和果胶。从图中可知，生长素抑制乙烯的合成，从而抑制叶片脱落，而乙烯促进叶片脱落，两者的作用相反，故为拮抗作用。(3)本实验目的是：探究在叶片脱落过程中生长素作用的最适宜浓度，所以应选择即将脱落的叶片来做实验，刚好图中脱落诱导阶段的叶片适合做该实验。本实验的自变量是生长素的浓度，故实验组应用不同浓度的生长素溶液处理叶片，生长素的作用是抑制叶片脱落，故最适生长素浓度时叶片脱落需要的时间最长。答案　(1)从形态学上端向形态学下端(或极性运输)(2)细胞壁多糖(或细胞壁、纤维素和果胶)　拮抗(3)①脱落诱导　具有一定浓度梯度的生长素溶液(或不同浓度的生长素溶液)②叶片脱落时间最长14．解析　(1)课本基础知识填空，由课本47页吲哚乙酸化学结构式可知元素组成C、H、O、N。(2)由图1可知，两组同时处理40min后，两组胚芽鞘的伸长速率基本相等；(3)由图1可知IAA所引起伸长的滞后期比柠檬酸所引起伸长的滞后期长。(4)由图2可知，经IAA处理后，溶液的pH下降，说明细胞中的H＋被运输到细胞外。(5)在酸性条件下，胚芽鞘伸长，说明此时细胞生长，细胞壁的伸缩性变大。118 答案　(1)C、H、O、N　色氨酸(2)伸长速率(3)长(4)下降　H＋　主动运输(5)细胞壁第十三单元　种群与群落课时考点34　种群的特征与数量变化[三年高考真题演练]1．B　[本题主要考查血球计数板的使用，意在考查考生识记、理解与运用能力。难度适中。1mm×1mm×0.1mm方格的计数板，有两个计数室A项错，B项对；C项错，滴加样液时，采用的是“渗入法”，滴之前，先将盖片盖住计数室；D项错，计数时对压在方格四条线上的细胞只计数相邻两边及其夹角上的细胞。]2．A　[不驱走大蚂蚁比驱走大蚂蚁，在定时灌溉或不灌溉的情况下，小蚂蚁出现率都有所降低，可以得出大蚂蚁和小蚂蚁在食物上的竞争较强，进而可以得出大蚂蚁抑制小蚂蚁数量的增长，大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围，A错误，C正确。驱走大蚂蚁，定时灌溉，小蚂蚁出现率增加，不灌溉，小蚂蚁出现率减少，可以得出土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围，D正确。本实验对实验数据的采集方法是“7个10m×10m的观测点”、“每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点”属于样方法，B正确。]3．A　[本题考查了群落的种间关系、空间结构和能量流动的相关知识，考查综合分析能力、获取信息的能力和识图能力，难度适中。由坐标曲线图分析可知，随着蝗虫种群密度的增加，禾草植物的生物量变化不大，而非禾草植物的生物量明显下降，有利于禾草植物的生长，禾草植物与非禾草植物之间的竞争将减弱，A错误；由坐标柱形图分析可知，距离石头越远蜥蜴的个体平均数越小，可推测出蜥蜴活动地点离石头越远，越不便于隐蔽，而被天敌捕食的风险就越大，B正确；距离石头的远近属于群落水平结构，C正确；草地上的石头越多蜥蜴就越多，蝗虫数量越少，有利于能量流向对人类更有益的部分，D正确。]4．D　[本题主要对涉及种群数量增长曲线的相关知识的考查，同时还考查了其他几种种群数量和种群密度的估算方法。在酵母菌培养初期，虽然营养充足，但由于酵母菌数量极少，故增长缓慢，此时种内斗争并不激烈，所以A选项错误；由图像可知，在0～70h时间段内，为S型曲线，而数学模型Nt＝N0λt只适用于J型曲线，所以B选项错误；118 酵母菌等微生物只有用显微镜才能看清，所以一般使用血细胞计数板计数法，所以C选项错误；由图像可知，该环境下的最大值为酵母菌的K值，K值为12×1000×10＝120000，故D选项正确。]5．B　[分析图示曲线可知，1972年北点地梅种群密度比1975年的大，个体间生存斗争也大，A错误；纵坐标为种群密度(表示单位面积的个体数)横坐标为时间，而死亡率可看成单位个体数在单位时间死亡的个体数，从图中数据可知1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段，B正确；统计种群密度时，不应舍弃所得数据，C错误；从5年数据可看到，种群密度每年都在下降，D错误。]6．B　[根据图示可知幼虫的密度呈现周期性波动，A正确；幼虫摄食改变了落叶松的松针长度和松树的代谢活动，不能确定摄食是否改变落叶松的丰富度，B错误；幼虫属于活动能力弱，活动范围小的动物，其种群密度的调查可用样方法，C正确；根据图像可知，幼虫先增先减，而松针长度后增后减，因此幼虫的摄食对松针长度的影响具有滞后性，D正确。]7．B　[环境容纳量是指环境条件不受破坏的情况下，一定空间所能维持的种群最大数量。也就是说环境中的种群数量有可能超过环境容纳量，故A错误；环境条件若改变，环境容纳量也会改变，而内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小，B正确；理想条件下为“J”型增长，无环境容纳量，C错误；自然条件下，冬季植食动物的食物减少，其环境容纳量会变小，故D错误。]8．C　[本题考查现代生物进化理论相关知识。A正确，病毒侵染兔种群，一般抗性较强的个体会保留下来，抗性较弱的个体会死亡，病毒感染确实对兔种群的抗性起了选择作用；B正确，毒性过强的病毒容易导致宿主的死亡，那么没有宿主病毒也不可能长期大量增殖存在；C错误，毒性过强或者毒性过弱都不利于彼此维持寄生关系而长期存在，中毒性病毒的比例升高并非是兔抗病毒能力下降而是一个相互选择长期协同进化的结果；D正确，蚊子传播兔病毒，充当媒介，在病毒和兔相互选择、协同进化中发挥了作用。]9．B　[本题以出生率为切入点，考查出生率计算以及性别比例、性成熟时间、年龄组成是等对出生率的影响等相关内容，具有一定的综合性，难度不大。种群年初个体数为100，一年新生个体数量为20，出生率为20%，死亡个体数为10，死亡率为10%，种群年增长率为10%，A项错误；婚配制为一雌一雄的动物，当雌雄比例为1∶1时，每个个体都能产生后代，此时的出生率最高，越接近该比例，出生率越高，B项正确；调控环境条件，使动物性成熟推迟，动物的繁殖时期推迟，会导致年平均出生率更低，C118 项错误；三种年龄结构类型的种群，增长型的出生率最高，D项错误。]10．解析　本题以湿地生态系统为背景，综合考查了种群、群落和生态系统的知识，考查学生对教材基本知识的理解能力和识图能力。(1)湿地由浅水区向陆地方向物种的变化是在水平方向上的变化，体现了群落的水平结构。调查芦苇等植物的种群密度常选用“样方法”。(2)题图中直线p代表t年和t＋1年种群数量相等，甲、乙曲线与p直线的交点表明种群数量不变。在p直线以上的点表明种群数量增加，p直线以下的点表明种群数量下降。故甲曲线上B点种群数量增加，乙曲线上F点种群数量不变。a点前，甲曲线代表的生物数量下降，乙曲线代表的生物数量增加，所以甲曲线代表的生物更易消亡。(3)湿地恢复过程中，首先要增加生产者的种类和数量，这是由于生产者是生态系统的基石，其他生物都直接或者间接从生产者获得能量。恢复过程中，随着生物种类的增加，食物网逐渐复杂，生态系统的抵抗力稳定性增强，恢复力稳定性减弱。建立自然保护区是生物多样性保护措施中的就地保护。答案　(1)水平　样方法　(2)B　F　甲　(3)生产者　抵抗力　就地11．解析　本题考查种群特征及生态系统能量流动特点，主要考查识记能力，难度偏低。(1)根据种群中各年龄期个体所占比例，可以把种群分成增长型(幼年个体多，老年个体少)、稳定型(各年龄期个体比例适中)、衰退型(老年个体多，幼年个体少)，根据题目所给数据，可知该种群幼年∶成年∶老年个体比例是1∶1∶1，各年龄期比例适中，因此为稳定型，数量变化趋势是保持稳定。(2)活动能力强、活动范围大的动物常用标志重捕法调查种群密度。(3)能量沿食物链流动时，具有的特点是：单向流动、逐级递减。答案　(1)增长型、稳定型、衰退型　1∶1∶1　保持稳定(2)活动能力(3)单向流动、逐级递减[两年模拟试题精练]1．B　[稻田中秧苗的均匀分布有利于产量提升，原因是光合作用强，积累的有机物多，A正确；通常自然界中的种群增长曲线呈“S”型，达到K值时种群的增长速率为0，种群数量能处于动态平衡，B错误；池塘养鱼过程中人为持续投放饲料，增加溶氧等措施可以增加环境容纳量，C正确；年龄组成是预测种群密度变化趋势的重要指标，所以预测一个国家或地区人口数量未来动态的信息主要来自现有居住人口的年龄组成，D正确。]2．D　[棉蚜以吸收棉花汁液为食，所以棉蚜与棉花的种间关系是寄生，A正确；长期使用农药防治棉蚜，具有抗药基因个体才能生存，会使抗药基因频率增大，B118 正确；棉蚜种群数量的增长曲线呈S型，C正确；由于棉蚜个体小，运动范围小，所以调查棉蚜种群数量最好采用样方法，D错误。]3．B　[C～D段是受一定容积和一定量的培养基所限制，种群数量不再增加，A错；青霉素起选择作用，将少量抗青霉素基因突变选择下来，大量不具有抗青霉素的菌体死亡裂解，A～B段种群中抗青霉素基因的基因频率明显升高，B正确；D点开始出现的变化是进入正常的衰亡期，C错；曲线A～B段体现了青霉素对肺炎双球菌的选择过程，D错。]4．B　[组成种群个体的空间分布属于种群特征，A错误；对于不活动或活动能力弱，活动范围小的动物，用样方法估算动物的种群密度，B正确；当种群数量达到K/2时种群的增长速率最大，C错误；K值是环境允许动物生存最大容量，迁入大量同种个体不会使该种群的K值增大，D错误。]5．C　[由于老鼠属于活动能力较强的动物，所以适合用标志重捕法调查其种群密度，A正确；根据不同年龄段的个体的数量确定年龄组成的类型，用以预测老鼠的数量变化趋势，B正确；在调查范围的边缘设置夹子，可以调查出入该范围的老鼠的数量，但不便于确定所捕老鼠是迁入的还是迁出的，C错误；根据减数分裂的知识可知，老鼠的卵细胞只有一种，而精子有两种类型且比例为1∶1，所以老鼠的性别比例应为1∶1，D正确。]6．A　[BC段种群增长速率逐渐下降至0，但出生率仍然大于死亡率，A错误；天鹅活动能力强、活动范围广，则调查种群密度的取样调查可以采用标志重捕法，B正确；同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，当生物生存的环境改善，K值会上升，C正确；比较曲线y表明自然状态种群数量的增长，曲线x表示理想状态的种群数量增长，则曲线y表明，在自然状态下，由于空间和资源条件有限，所以种群无法实现最大增长率，D正确。]7．D　[理想条件下为“J”型增长，无环境容纳量，D错误。]8．C　[本题考查种群的基本特征，属于识记水平。对于有性别决定的生物种群，一个基因组中含有X、Y和Z、W同源染色体，A错误；种群只有空间特征，而群落水平才具有空间结构，B错误；J型增长曲线的增长率不变，S型曲线的增长速率是先增后减，当种群数量达到时，增长速率最大，C正确；种数数量特征包括：种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等，D错误。]9．B　[种群具有年龄组成，性别比例、出生率和死亡率、迁入和迁出等数量特征，A正确；种群密度是由出生率和死亡率、迁入和迁出共同决定的，B118 错误；种群是生物进化的单位，也是繁殖的单位，C正确；建立自然保护区可提高濒危物种的K值，D正确。]10．D　[本题考查了种群的特征、数量变化及种群密度调查，意在考查考生的理解能力。种群的性别比例如果失调在一定程度上影响种群的出生率，A正确；进行种群密度的调查可以对农林灾害进行监测和预报、对渔业捕捞强度进行确定等，有利于合理利用生物资源，B正确；出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群数量和种群密度的直接因素，C正确；种群密度反映了种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势，D错误。]11．D　[本题考查种群数量变化的相关知识，意在考查学生的图表分析能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力，难度适中。题表所示增长速率先增大后变小，所以这14年中白头鹎种群的数量呈“S”型增长，A错误；第12年时白头鹎种群的种群增长速率为1.20，所以年龄组成为增长型，B错误；研究时用标志重捕法调查白头鹎的种群密度并经计算得出上表中的数据，C错误；由于在时种群增长速率最大，所以白头鹎在该中学的环境容纳量约为第8年时白头鹎种群数量的两倍，D正确。]12．D　[①将适量干酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养，能进行有氧呼吸，大量繁殖，①正确；②吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差，②错误；③利用血细胞计数板时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，吸去多余培养液，再进行计数，③错误；④用滤纸吸除血球计数板边缘多余培养液，④正确；⑤血球计数板加样后，需静置片刻再使用显微镜计数。这是因为计数室中的菌悬液有一定的高度(0.1mm)，需要让细胞沉降到计数室底部的网格线中，避免细胞分布在不同液层深度，导致计数时被遗漏，⑤正确。故选D。]13．B　[行为调节和内分泌调节等都是影响CD段波动的重要内源性因素，气候、食物、疾病、寄生和捕食等都是影响CD段波动的重要外源性因素，A错误；出生率和死亡率是决定种群密度的直接因素，CD段波动的直接原因是出生率和死亡率的变动，B正确；B点对应的种群数量是K，此时种群有最大增长速率，C错误；AB段对应的应该是增长型的种群，CD段对应的应该是稳定型的种群，AB段幼体所占比例大于CD段幼体比例，D错误。]14．解析　(1)该模型属于数学模型的表现形式之一的曲线图，该形式较为直观形象。(2)在空间和资源充裕，气候适宜，没有敌害等条件下，种群数量会呈J型增长，图甲中A段种群数量迅速增加，接近J型曲线特点，该模型需要满足的条件是无限环境(空间和资源充裕)、理想条件(气候适宜，没有敌害等)118 (3)种群数量稳定后在K值上下波动，该种群的环境容纳量是K1(4)D段表示种群数量相对稳定，C段表示种群数量迅速下降，与D段相比，影响C段的因素最可能是由于气候和传染病的影响。(5)在D阶段，若该动物的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值(或环境容纳量)会变小。答案　(1)曲线图(2)J　无限环境(空间和资源充裕)、理想条件(气候适宜，没有敌害等)(3)K1(4)B(5)K值(或环境容纳量)15．解析　(1)决定种群数量变化的因素主要是出生率和死亡率。(2)由于ai为重捕取样中已标志个体的比例，ni为第i次取样时捕获的个体数，mi为第i次取样的捕获数中，已标志的个体数，所以ai＝mi/ni。根据标志重捕法的定义有Ni/ni＝Mi/mi，又由于ai＝mi/ni，所以Ni＝Mi/ai。(3)据图可知，种群数量越大，种内斗争越激烈，性别比越低(小)，由图可知社鼠在秋冬季雌性明显多于雄性，生存能力更强。(4)在社鼠种群密度低时雌鼠怀孕率高，可提高出生率增加种群密度，种群密度高时雌鼠怀孕率低，降低出生率，减少种群密度，进而对种群密度造成影响，这种调节方式是种群密度的负反馈调节。答案　(1)出生率和死亡率(2)mi/ni　Mi(3)种内斗争　低(小)　雌(4)(负)反馈(或“内源性”)课时考点35　群落与群落演替[三年高考真题演练]1．D　[本题考查的是群落演替，考查识别和理解能力，难度较低。灌木阶段中灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时提供了更为丰富的食物，所以灌木阶段的物种的丰富度要大于草本阶段的丰富度，故A错误；由于灌木比草本植物更为高大，因此无论从垂直结构上还是从水平结构上看，灌木阶段比草本阶段的群落空间结构更复杂，B错误；灌木阶段比草本阶段物种更加多样化使得群落结构较为稳定，群落自我调节能力更强，C118 错误；草本阶段在动植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好，为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境，D正确。]2．B　[本题主要考查种群的特征和群落演替等知识点，意在考查基本概念理解和逻辑分析推理能力。难度较小。沙漠上的一个灌木群落在生长进程中的分布型改变会导致群落的水平结构发生变化，A正确；这种改变过程中没有涉及一种生物取代另一种生物，一种群落类型取代另一种群落类型，不属于群落演替，B错误；均匀分布的形成原因主要是种内竞争引起的，C正确；幼小和小灌木的集群分布，与种子不能远离母株有关，D正确。]3．B　[本题考查群落，物质循环的相关知识，考查知识的识记，难度小。组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，A正确；森林群落在垂直结构上至上而下分为乔木层、灌木层、草本层，具有明显的分层现象，B错误；森林群落在物种丰富，食物链食物网复杂，具有互利共生、捕食、竞争等种间关系，C正确；群落中，植物作为生产者进行光合作用释放氧气，供给动植物及微生物利用，D正确。]4．D　[本题考查了光合作用、能量流动和群落演替的相关知识，考查理解、分析和提取信息能力，难度适中。由表格可知光强140μmol·m－2·s－1正好是马尾松的光补偿点，当光强大于光补偿点时，光合速率大于呼吸速率，此时叶肉细胞产生的O2不仅进入线粒体参与有氧呼吸，还有多余的O2释放到细胞外，A错误；由表格可知光强1255μmol·m－2·s－1正好是苦槠的光饱和点，当光强小于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是光照强度，当光强大于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度，B错误；输入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，而非生产者积累的有机物的能量总和，C错误；由表格分析可知，大青冈的光补偿点和光饱和点均最小，耐阴性最强，随着林冠密集程度的增大，射入林内下层的光照越来越强，故在与其他林冠植物的竞争中耐阴的青冈可能处于优势，其数量最可能增加，D正确。]5．A　[稻田中青蛙以稻飞虱作为食物，两者为捕食关系，A项正确；水稻和青蛙并不利用共同的资源，两者不是竞争关系，B项错误；病毒V和水稻之间是寄生的关系，C、D项错误。]6．C　[生活在一定区域内的同种生物的所有个体称为一个种群，A正确；标志重捕法适用活动能力强活动范围较大的动物，调查壁虎的种群密度，可用标志重捕法，故B正确；群落演替到相对稳定的阶段后，群落内物种的组成仍处在动态变化中，故C错；由于水平方向上地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异、光照强度的不同，生物自身生长特点的不同，118 以及人和动物的影响等因素造成不同段往往分布着不同的种群，构成群落的水平结构，D正确。]7．D　[本题考查群落的结构和功能的相关知识。该种鱼的幼体与浮游动物都生活在水的上层，具有竞争关系；根据“鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物”可推出该种鱼的幼体与浮游动物存在捕食关系，A正确；该种鱼的发育阶段不同，其食物结构有变化，所处的营养级也可能有变化，B正确；同一地方由于食物等原因而出现的分层现象属于群落垂直结构，C正确；该种成年鱼及其幼体是一个物种，在水中的分布不能构成群落的垂直结构，仅仅是该种群的分布范围，D错误。]8．D　[本题考查学生对生物种间关系的理解与应用。随着池塘中捕食者数量的增加，甲种和丙种蝌蚪存活率逐渐降低，说明捕食者的食物来源以甲、丙两种蝌蚪为主，A正确；三种蝌蚪由于相同食物来源或相同生存空间可构成种间竞争关系，但在四个池塘中放入了不同数量的捕食者后可能改变了它们原有的竞争结果，B正确；池塘1中，在没有加入捕食者时乙种蝌蚪存活率最低，说明乙种蝌蚪竞争力最弱，容易被自然环境所淘汰，C正确；随着捕食者数量的增加，甲种和丙种蝌蚪数量减少，乙种蝌蚪获得的资源相对增加，故D不合理。]9．A　[本题考查学生对生物群落演替的相关知识的理解。甲地原有植被虽因火灾毁灭已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)，在这个地方上发生的演替属于次生演替类型；乙地原来存在过植被，但被彻底消灭了，在乙地上发生的演替属于初生演替类型，两地演替类型不同，故选A；演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的，环境适宜时一般都可以发生演替到森林这一最高阶段，B正确。乙地发生初生演替，在火山岩上首先出现的是地衣，地衣分泌的有机酸可以分解火山岩表层，形成细小颗粒，为苔藓提供了可以附着生长的一层土壤，C正确；自然演替的结果是生物种类越来越多，营养关系越来越复杂，自我调节能力越来越强，对能量的利用率越来越高，D正确。]10．解析　本题考查生态系统的相关知识，考查识图能力和判断能力，运用所学知识分析问题和解决问题的能力。难度适中。(1)利用生物防治方法可控制果园害虫种群密度，如用性信息素(E)2壬烯醇诱捕害虫丽金龟，可通过干扰雌雄虫间正常交尾而破坏其种群性别比例，从而降低出生率。(2)根据图示可以看出：随着栗瘿蜂的数量增长，长尾小蜂的数量也增长，而栗瘿蜂的数量先下降，长尾小蜂的数量随后也出现下降，所以二者的种间关系应该是捕食。(3)每年输入果树的能量，一部分被初级消费者摄入118 ，一部分储存于果树的营养器官和生殖器官中，其余的能量去处还有：在果树的呼吸作用中以热能形式散失、被分解者分解和未分解的残枝败叶。(4)在草本和灌木混生阶段，由于灌木比草本植物更为高大，剥夺了草本植物的阳光从而导致一年生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰，所以在果园内很少有一年生的草本植物生长。答案　(1)性别比例(2)捕食(3)在果树的呼吸作用中以热能形式散失　被分解者分解和未分解的残枝败叶(4)一年生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰11．解析　本题考查种群、群落和生态系统的相关知识，考查理解能力，运用所学知识分析问题和解决问题的能力。难度适中。(1)0→a年，种群数量呈“J”型增长，则a年种群数量Na＝24λa。由于欧洲兔大量繁殖，大量捕食草，若不加以防治，将导致草原生态系统的生物多样性锐减。(2)引入狐狸后，a→b年，欧洲兔数量略微下降，袋鼠数量明显下降，推测狐狸和袋鼠的种间关系是捕食。(3)生态系统自我调节能力的方式是负反馈调节。(4)引入的黏液瘤病毒对欧洲兔进行选择，导致大量个体被淘汰，由于部分个体具有抗性并大量繁殖，d年后，欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强，欧洲兔种群数量逐渐回升。答案　(1)24λa　生物多样性(2)捕食(3)负反馈调节(4)欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强12．解析　(1)初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方；而次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方。(2)人的作用加速了土壤的风化速度，在一定程度上会改变土壤的原有结构，但仍会在土壤中保留植物的种子或其他繁殖体，故人的作用会加速演替的速度。(3)群落之外的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等，常可成为引起演替的重要条件。由于人类过度开垦，破坏了土壤表土层及耕作层的结构，导致局部灌丛出现了荒漠化，使得该地区群落的演替速度变快，演替的方向也发生了改变。答案　(1)光裸岩石上的演替属于初生演替，从森林全部砍伐的地方开始的演替，118 属于次生演替(2)次生演替所需时间短的原因是原有土壤条件基本保存，甚至保留了植物的种子或其他繁殖体(3)变快　未发生改变13．解析　本题考查群落的结构和生态系统的功能的相关知识。(1)根据题干可知，小蜂吃害虫A，小鸟捕食害虫A和小蜂，因此小鸟和小蜂的种间关系是捕食和竞争。(2)捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱和年幼的个体，客观上促进了种群的发展。(3)生态系统的信息传递具有调节种间关系，维持生态系统稳定的作用。答案　(1)捕食和竞争(2)有利　通过捕食，使不适应环境的个体死亡，客观上促进了害虫A种群的发展，有利于害虫种群的生存(3)调节14．解析　本题考查种群密度的调查方法；丰富度的概念；生态系统的稳定性；以及群落的空间结构。本题以近年来比较受人们重视的生态环境的保护为背景，以必修三种群、群落、生态系统知识为载体考查学生理解分析能力。(1)种群密度的调查方法常见的有样方法和标志重捕法。样方法是指在若干样方中计数全部个体，然后将其平均数推广，来估计种群总体数量的方法。样方法的适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。故双子叶植物种群密度的调查方法为样方法。标志重捕法是指在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获数的比例来估计该种群的数量。是种群密度的常用调查方法之一。适用于活动能力强，活动范围较大的动物种群。所以调查野兔种群密度可采用标志重捕法。(2)此项考查群落物种丰富度的概念：是指群落中物种数目的多少。物种数目越多，其丰富度越大，反之亦如此。(3)此项考查生态系统的稳定性。生态系统的稳定性是指生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，主要包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。生态系统之所以具有抵抗力稳定性118 ，是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力。例如，河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中生物的种类和数量不会受到明显的影响。这反应的就是生态系统的抵抗力稳定性。恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。题干描述为生态系统受到严重破坏后，短时间内很难恢复到原来的状态，原因是其恢复力稳定性较低。这个问题的重点是很难恢复到原来的状态。(4)此项考查群落的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。垂直结构即在垂直方向分成许多层次的现象。包括植物的垂直分层和动物的垂直分层。植物的垂直分层主要受光照强度的影响，大大提高了群落内各植物对光能的利用率。动物的垂直分层受植物的影响。因为植物会为动物提供食物和栖息空间。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。答案　(1)样方　标志重捕(2)群落中物种数目的多少(3)恢复力(4)垂直[两年模拟试题精练]1．D　[初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或是原来存在过植物、但被彻底消灭了的地方发生的演替，如冲积平原的形成、裸岩的风化和天然湖泊的淤积。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替，如荒化的农地。故选D。]2．C　[调查土壤动物丰富度采用取样器取样法，样方法用于调查植物的丰富度，A错误；观察肉眼难识别的小动物使用放大镜，B错误；统计土壤动物丰富度采用记名计算法和目测估计法，C正确；调查水中小动物类群丰富度采用取样调查，D错误。]3．A　[表中的信息说明不同的土层中分布有不同的生物，故体现了群落具有垂直结构，A正确；不同土层中小动物的分布与光照有关，B错误；不同土层中的小动物有些是消费者，有些是分解者，C错误；土壤中某种小动物个体总数下降说明该种群数量下降，物种丰富度并未下降，D错误。]4．C　[“莱佛士猪笼草具有超长捕虫囊，囊底部有消化昆虫的消化液，囊中栖息有长毛蝙蝠”，说明长毛蝙蝠可能将猪笼草当做“天然厕所”，从而为莱佛士猪笼草提供了氮元素，A正确；“莱佛士猪笼草具有超长捕虫囊，囊底部有消化昆虫的消化液，囊中栖息有长毛蝙蝠”，说明长毛蝙蝠栖息部位需避开莱佛士猪笼草分泌的消化液，防止被分解，B正确；根据题干信息，无法推测莱佛士猪笼草通过光合作用为长毛蝙蝠提供有机物，C错误；长毛蝙蝠可能将猪笼草当做“天然厕所”118 ，从而为莱佛士猪笼草提供了氮元素，说明莱佛士猪笼草与长毛蝙蝠为互利共生关系，D正确。]5．C　[e年份时比值C＞1，则马尾松占优势，A错误；f年份时比值C＝1，则两树种的数量处于动态平衡之中，但无法判断两种树的有机物积累量，B错误；马尾松和山毛榉的生长都需要阳光、水分、无机盐等，因此只要两者共存就一定存在竞争，C正确；O～f年份优势物种发生改变，但不能说明物种的多样性降低，D错误。]6．C　[该群落的演替是在保留植物种子和土壤条件下发生的演替，为次生演替，群落结构越来越复杂，A错误；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，但也属于群落的演替，B错误；①→⑤的过程中，乔木逐渐增加，草本植物逐渐下降，其中④→⑤过程中，云杉逐渐成为优势种，C正确；在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，也有水平结构，D错误。]7．D　[考查种群和群落相关知识。由两种生物种群数量变化曲线可知，暴猎蝽与桑毛虫之间是捕食关系；引入暴猎蝽，桑毛虫因天敌的捕食作用，环境容纳量减小；暴猎蝽最初呈“J”型增长，一段时间后因食物、空间的资源有限，种群数量不再增加，呈“S”型增长曲线，b点暴猎蝽数量约为K/2，增长速率最快。]8．B　[土壤中动物丰富度的调查采用的是取样器取样法，故A错误；由表格可知各样地相同土层土壤中动物丰富度差异较小，因此动物类群丰富度没有明显的差异，故B正确；人类活动对土壤动物的数量和分布有一定的影响，故C错误；各土层中土壤动物种群数量增长曲线有减少的、有增长的、也有基本不变的，故D错误。]9．C　[本题考查群落的相关知识，考查了表格数据的分析能力、获取信息能力和理解能力。从表格植物类别中可判断出A项正确。物种丰富度应看物种数量，表中显示乔木阶段物种数量最多，该阶段群落结构也最复杂，B项正确。样方法应随机取样，C项错误。结构复杂的群落一般都包含了四种种间关系，D项正确。]10．B　[植被严重破坏的陡坡上原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体，属于次生演替，A正确；③灌木逐渐成为优势种群，灌木与草本植物相比比较高大，在与草本植物争夺阳光的过程中占优势，因此物种①由盛到衰主要受环境中光照条件的影响，B错误；分析题图可知，植物①由于不能适应弱光环境逐渐消失，物种②较能耐受弱光条件而使种群密度维持在相对较低的水平，C正确；在各个阶段群落中都存在明显的分层现象，即垂直结构，D正确。]11．解析　(1)许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，所以进行土壤中小动物类群丰富度的调查常采用取样器取样的方法，而不采用样方法或标志重捕法。118 (2)对土样中的小动物进行采集时，在诱虫器上方通常要放置并打开40～60W的电灯，这样做的目的是利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的习性。收集瓶中加入70%的酒精可以杀死和保存小动物。(3)7月份降雨充足，气温较高，土壤中有机质较丰富，土壤小动物可在这个季节大量繁殖，因此数量较多。(4)土壤动物在生态系统中的成分一般是分解者。由曲线图可知，植被4类型中土壤小动物数量最少，因此其有机物含量最低。答案　(1)取样器取样(2)在漏斗上方加一提供光源和热源的灯泡　杀死和保存小动物(3)降雨充足，气温较高，土壤中有机质较丰富，动物可在这个季节大量繁殖(回答合理即可)(4)分解者　植被412．解析　(1)秦岭山地的全部红桦为同一个物种，故可构成一个种群。可用年龄组成来预测种群数量的变化，因随年龄的增加，胸径加粗，故可用红桦立木的胸径结构(种群中不同胸径大小的个体数)代替其年龄结构。(2)植物在垂直方向上具有明显的分层现象，形成了群落的垂直结构。(3)在野外群落调查中，首先识别组成群落的物种组成，并列出它们的名录，以测定物种丰富度。群落A以红桦林形式存在，故群落物种丰富度较低。A～I群落发育阶段不同；据图示可知，红桦林群落的物种丰富度呈先增加后减少的变化趋势，且群落物种多样性在群落发育的中期(C、D、E时期)最高。(4)在群落发育晚期，由于受资源和空间的限制，不同植物间的竞争加剧，导致群落的物种丰富度降低。答案　(1)种群　年龄(2)垂直(3)物种(各种生物)　较低　先增加后减少　中(C、D、E)(4)竞争13．解析　本题考查土壤小动物丰富度的研究、生态系统的成分、群落的结构等相关知识，意在考查考生对所学知识的掌握和分析图文信息的能力。戏度较小。(1)线虫属于土壤小动物，调查线虫时应该采用取样器取样，并做到随机取样。(2)腐生线虫属于生态系统成分中的分解者。生活污水中的有机质丰富，118 排放后其中会有大量的细菌生存，所以会导致腐食线虫和食细菌线虫数量增加。(3)据表分析，三个群落中的植物寄生线虫的数量最多，为优势种群。根据题表，线虫出现表层聚集现象可能是由于湿地植物的根系主要分布于0～10cm的土层，且深层土壤中的有机质含量较少。(4)据题表分析，白茅群落的丰富度为24，其余两个群落的丰富度均低于该群落，所以白茅群落的营养结构最为复杂。答案　(1)取样器取样　随机　(2)分解者　食细菌　(3)植物寄生　0～10　有机质(腐殖质)　(4)白茅群落　丰富度第十四单元　生态系统和生态环境的保护课时考点36　生态系统的结构[三年高考真题演练]1．D　[本题综合考查生态系统、群落、种群和个体的关系的相关知识，考查识记和理解能力。难度较小。根据生态系统、群落、种群和个体的从属关系可以判断出，甲是个体、乙是种群、丙是群落、丁是生态系统。生物进化的基本单位是种群，而不是个体，A错误；在自然环境中种群的增长往往呈S型增长，达到K值即环境容纳量后，由于受到各种因素的影响，数量在K值附近呈现波动，B错误；生态系统中的群落根据功能划分包括生产者，消费者和分解者，C错误；生态系统是无机环境和生物群落相互作用的统一整体，所以其多样性的形成受无机环境的影响，D正确。]2．C　[本题考查食物链的相关知识，考查知识的识记及理解能力，难度小。生态系统中第一营养级属于生产者，只有藻类属于生产者，答案选C；小鱼和小虾均是消费者，泥巴中的大肠杆菌属于分解者。]3．B　[本题主要考查生态相关知识，意在考查运用所学的生物学知识解释生产、生活中生物学现象的能力。难度适中。A项错，调查蜘蛛一般采取吸虫器等距取样；B项对，杂食性动物由于食物来源丰富，食物网上某种群数量变化会小于其他单一食性的鸟类；C项错，密闭生态瓶的稳定性取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭配；D项错，一旦周围的光线、温度和湿度发生了变化变色龙，就随之改变体色与环境颜色保持一致，主要是避免被敌害发现。]4．B　[本题考查生态系统能量流动相关知识，考查识记和理解能力。难度适中。该食物网中最长食物链的最高营养级为第五营养级，A错误；能量传递效率为某一营养级同化量与上一营养级同化量之比，(3780＋4200)/31920＝25%，B正确；太阳鱼同化量(1483)一部分在呼吸作用中散失，另一部分用于自身生长发育和繁殖，储存在太阳鱼的有机物中。太阳鱼有机物中的能量一部分流向分解者，另一部分则被鲈鱼摄入，118 故太阳鱼呼吸作用消耗的能量应小于1483—126＝1357，C错误；该食物网中的生物缺少分解者与无机环境，不能构成生态系统，D错误。]5．D　[本题考查土壤微生物的相关知识。大部分土壤微生物作为分解者，参与生态系统的物质循环，AB正确；秸秆经土壤微生物分解为无机物后，如二氧化碳，可被农作物再利用，C正确；土壤中的硝化细菌是化能自养需氧型生物，因而属于生产者，D错。]6．B　[本题考查生态系统的结构和功能的相关知识。一般春夏季，水中生物种类较多，冬季较少，水生生态系统的物种数量随季节而发生变化，A正确；芦苇和藻类属于生产者，减少芦苇和藻类后，输入该水生生态系统的能量减少，B错误；流经该生态系统的总能量是指生产者固定的能量，C正确；该水生生态系统动植物残体中也含有蛋白质、核酸等含氮成分，被微生物分解后可产生含氮化合物，D正确。]7．C　[本题以种群密度的测量与计算为核心考点，综合考查了对种群密度的计算能力、对能量流动特点的分析能力。A正确，黑线姬鼠的种群密度受天敌数量变化等因素的影响，鹰的迁入率增加，使黑线姬鼠被捕食率增加，所以黑线姬鼠的种群密度受鹰迁入率的影响；B正确，种群密度＝280×100÷2÷140＝100只/hm2；C错误，物种丰富度是指群落中种群的数量，而非指某个种群中个体的数量。黑线姬鼠种群数量下降，但没有信息表明农场的物种数发生变化，所以不能说明农场群落丰富度发生变化；D正确，能量传递的特点是“能量单向流动，逐级递减”，故营养级越高，其含有的能量越少。]8．A　[本题综合考查了生物群落的营养关系的相关知识点和信息的加工处理能力，属于容易题。由于鲈鱼以鱼a、鱼b为食，鲈鱼产量增加，但鱼a、鱼b两种土著鱼减少，根据能量传递逐级递减的特点，鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量，故A正确；土著鱼与鲈鱼是捕食关系，不是竞争，故B错误；根据营养关系，浮游动物总量应该是先增加，而后减少，故C错误；根据营养关系，浮游植物总量应该先减少后增加，故D错误。]9．解析　本题考查种群密度的计算、生态系统的营养关系及能量流动，考查学生综合应用能力，难度适中。(1)该生态系统乙种动物种群密度为550头/250km2＝2.2头/km2；当乙种动物种群数量为K/2时，种群增长速率最快，此时乙种动物种群密度为500头/250km2＝2头/km2。(2)捕食者数量增加会导致被捕食者数量减少，反之亦然。丙捕食乙，丙的数量增加会导致乙的数量减少；乙捕食甲，乙的数量减少，导致甲的数量增加。(3)乙种动物属于第二营养级，丙种动物属于第三营养级。生态系统的能量流动是逐级递减的，乙种动物同化的能量大于丙种动物同化的能量。答案　(1)2.2头/km2　2头/km2　(2)由于乙动物以甲种植物为食，118 丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导致甲种植物数量增加　(3)大于10．解析　(1)根据题干可知：1、营养级之间的能量流动效率10%～20%；2、每个种群只处于一个营养级。戊占有能量最多，应属于第一营养级；乙和丙能量值处于同一数量级并且二者之和(23.1)介于戊能量值的10%～20%(10.20%)，故乙和丙应同属于第二营养级；甲能量值介于第二营养级的10%～20%(15.4%)，应属于第三营养级；丁能量值介于第三营养级的10%～20%(13.48%)，应属于第四营养级。(2)根据(1)的食物网可推知：甲乙种间关系是捕食；题干已声明所列数据不包括分解者，而戊属于第一营养级，为生产者，因此其余生物包括丁在内均为消费者。(3)物质循环、能量流动、信息传递是生态系统的三大主要功能；碳以CO2的形式在生物群落与无机环境之间循环往复。答案　(1)(2)捕食　消费者(3)物质循环　能量流动　生物群落　无机环境11．解析　本题主要考查种群和群落，种群的特征，种群的空间结构，调查种群密度的方法及生态系统的结构。(1)生态系统生产者固定的能量是流入生态系统总能量。(2)种群密度是最基本的数量特征，受出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)采用样方法调查种群密度，在选取样方时要随机取样。(4)在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。在垂直方向上，大多生物群落具有分层现象，在水平方向上，如地形的变化，土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，同一地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。答案　(1)生产者(2)出生率　死亡率(3)随机取样(4)垂直结构　水平结构[两年模拟试题精练]118 1．D　[一个培养皿中固体培养基上生长的一个菌落是一个种群，A错误；群落演替过程中新的优势种的出现常取代原有优势种，但原有优势种并未被淘汰，B错误；发展生态农业可以实现物质循环，能量不能循环利用，C错误；生态系统营养结构越复杂，抗外力干扰的能力越强，抵抗力稳定性越高，D正确。]2．D　[群落是在一定生活环境中的所有生物种群的总和，该食物网缺少分解者，不能构成生物群落，A错误；图中虫、鼠、鹿获得的能量之和占草能量的10%～20%，B错误；食物链越长，鹰得到的能量越少，所以鹰获得能量较多的食物链是草→鼠→鹰，C错误；若蛇种群的年龄组成为增长型，则其种群密度不断增大，这样鹰就会有充足的食物，其种群密度也会不断增大，D正确。]3．D　[物质循环具有全球性，所以冬季北方人呼吸产生的CO2，既可以供给北方植物光合作用，也可以供给南方植物光合作用，A正确；二氧化碳的主要来源是化学燃料的燃烧等，开发和使用清洁能源能减少化学燃料的燃烧，减少CO2的释放量，B正确；能量储存在含碳有机物中，植物中的含碳有机物可被通过植食性动物传递给肉食性动物等，所以碳元素和能量都能从植物传递给各种动物，C正确；倡导低碳生活方式的主要方法是减少二氧化碳的排放，开发利用清洁能源，D错误。]4．C　[当种群的数量超过K/2时，种内斗争加剧，而物种丰富度是指群落中物种数目的多少，A错误；生态系统中，生产者的同化量是生产者固定的太阳能总量，B错误；种群中的个体数＝第一次捕获数×第二次捕获数÷重捕标志个体数，标志物部分脱落，则计算出的种群密度比实际值偏大，C正确；捕食者的存在会增加物种的多样性，外来物种入侵或引种不当(如引入我国的水葫芦、食人鱼等)，则首先会减少当地的物种，从而破坏当地的生物多样性(主要通过破坏食物链的方式造成其他物种消失或者是濒危)，降低生态系统的稳定性，D错误。]5．B　[物质是能量的载体，因此物质循环伴随着能量的流动，A正确；图中A过程表示光合作用，B过程表示呼吸作用，蓝藻既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，但是没有叶绿体和线粒体，B错误；物质循环具有全球性，C正确；A过程是利用二氧化碳合成(CH2O)，该过程可表示生产者的光合作用，生产者均属于自养生物，D正确。]6．C　[浮游植物急剧增加，a和b会因为食物充足数量急剧增加，但因为它们也有天敌，不会一直呈现J型增长，A错误；c和d会因为食物增加竞争减弱，B错误；浮游植物大量增殖可能引起赤潮，会引起其他生物死亡，C正确；b的食性和营养级不会发生改变，D错误。]118 7．A　[人工生态系统中，流经生态系统的总能量还包括人工投入的能量，所以输入该生态系统的总能量大于该生态系统生产者所固定的全部太阳能，A正确；该鱼塘生态系统的植物在群落的空间特征上，具有明显的分层分布现象，B错误；硝化细菌能将无机物合成糖类等有机物，属于生产者，C错误；植物为鱼类提供了食物，鱼类为植物提供了无机盐，实现了系统中物质的循环利用，D错误。]8．D　[分析题图可知，a是自养生物但不是光能自养生物，绿色植物是光能自养生物，A正确；c无法利用CO2合成有机物，为异养型生物，可能是分解者或消费者，B正确；若b曲线代表某种正常生存的植物，6时有机物开始积累，到18时之后，有机物的量开始减少，因此18时有机物积累量最多，C正确；若a生物能被人吞噬细胞吞噬，则可能引发非特异性免疫、细胞免疫或体液免疫，D错误。]9．B　[垂直分层现象是群落的空间结构之一，种群无垂直分层现象，A错误；外来物种入侵某生态系统后可能会形成一个种群，但外来入侵的物种一般具有生存优势，往往会造成某些本土物种的消失，从而降低生物多样性，B正确；物种丰富度是指群落中物种数目的多少，生态系统层次中包含群落层次，可以在生态系统层次中进行研究，但在种群层次中无法进行，C错误；一个人工高产鱼塘生态系统的能量来源主要是投放饵料等人工输入，远远大于该生态系统生产者固定的太阳能，D错误。]10．C　[乙中的d为大气中的二氧化碳库，①错误；人体过敏反应时，甲中的a组织液增加引起水肿，②错误；CO2是细胞呼吸产生的，因此甲中d处(细胞内液)的CO2浓度最高，③正确；由以上分析可知，甲中d为细胞内液、b为淋巴，④正确；甲中的a组织液、b淋巴、c血浆构成内环境，⑤正确；乙中a是生产者，b是分解者，c是消费者，看不出有几条食物链，⑥错误。]11．解析　(1)弃置耕地形成的群落属于次生演替的结果；(2)在2hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的12只，则该种群密度是40×(30÷12)÷2＝50只/hm2；(3)因为食物链中各营养级的顺序是不可逆的，所以能量沿“植物→田鼠→鼬”的流动是单向的，而且是逐级递减的，因为能量有一部分通过呼吸作用离开生态系统，根据表格计算能量从田鼠到鼬的能量传递效率是2.25×108÷7.50×109＝3%；(4)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有5%～8%用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，大多数在呼吸作用中以热能的形式散失。(5)信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定；118 (6)图中甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的生产者、分解者、消费者、非生物的物质和能量。图中以CO2形式流动的是①②⑤⑥；硝化细菌属于生产者。答案　(1)次生(2)50(3)逐级递减　3%(4)生长、发育和繁殖等生命活动　热能(5)生物的种间关系(6)①②⑤⑥　甲12．解析　(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网。(2)A为生产者、植食动物、肉食动物经呼吸作用释放的能量，由于能量流动是单向流动逐级递减的，随营养级的升高每级所得能量变少，所以为保证各营养级都有较高的输出量，随营养级的升高，需要输入的有机物要增多。(3)第二营养级传递给第三营养级的能量为5.1＋2.1＋0.05＋0.25－5＝2.5(J/cm2·a)，生产者传递出的能量即植食性动物获得的能量为2.5＋9＋4＋0.5－2＝14(J/cm2·a)，如此可计算出生产者固定的能量：14＋23＋70＋3＝110(J/cm2·a)，因此能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是14÷110×100%＝12.7%。(4)生态系统内部存在负反馈调节，使得生态系统具有一定的自我调节能力。答案　(1)生态系统的组成成分、食物链和食物网(2)呼吸作用散失的能量　能量流动过程逐级递减(3)110　12.7%(4)自我调节　负反馈13．解析　(1)在上述城市改造过程中，农田等生态系统变成了湿地生态系统，植被条件未被彻底破坏的土壤上发生的演替为次生演替。(2)土壤小动物较小，不能用标志重捕法；活动范围较大，不能用样方法。用取样器取样法调查其丰富度。(3)图1为所调研的某人工湿地群落中物种的配置状况示意图，体现群落的垂直结构，提高对阳光等环境资源的利用率。(4)生物群落中的任何生物都能通过呼吸作用向无机环境中释放二氧化碳，图2中缺少的过程：D→二氧化碳。(5)图示D为生产者，A和C为消费者，B118 为分解者；分解者不参与食物链的形成；食物链从生产者开始，到最高级消费者结束，则图2中的一条食物链是D→A→C。生态系统的信息传递能通过调节种间关系来维持生态系统的稳定。(6)为了改善水系景观，近年有计划地清除多种野生植物，扩大荷花等几种观赏植物的种植面积，而湿地生态系统消除少量城市生活废水污染的能力明显减弱，其主要原因是生物多样性被破坏，湿地生态系统的自我调节能力减弱。答案　(1)次生演替(2)取样器(3)阳光(4)D→二氧化碳(5)D→A→C　种间关系(6)生物多样性被破坏，湿地生态系统的自我调节能力减弱14．解析　(1)生态系统中的碳循环是指碳元素在无机环境和生物群落中的碳循环，碳元素主要以二氧化碳的形式通过光合作用进入生物群落，即图中①过程，碳元素主要以二氧化碳的形式回到大气中去，即②④过程。碳在生物群落间是以有机物的形式传递的，即图中的③过程。(2)分解者的分解作用，可以通过有氧呼吸和无氧呼吸两种方式完成。(3)由图可知W为生产者，X、H为肉食动物。若人们想通过此生态系统更多地得到种群X，应使W流向G、S的能量减少，故应除去或减少此生态系统中的G、S种群数量。(4)若一个农田生态系统，若干年后该弃耕农田中长出小灌木丛，以至演替出森林，我们把这样的演替类型称次生演替。植被优势种群的演替，从根本上体现了植被对阳光的竞争能力不断增强。答案　(1)生产者的光合作用　①②④过程中以CO2的形式流动，③过程中以含碳有机物的形式流动　(2)有氧呼吸和无氧呼吸(呼吸作用)　(3)X、H　能量在流动过程中是逐级递减的　G　(4)次生演替　阳光15．解析　本题考查了种群的数量变化曲线以及生态系统中能量流动的相关知识。考查识图能力和理解能力。难度适中。(1)据图分析，曲线呈S型增长，S型增长过程中λ逐渐减少，由于种内和种间关系的限制，使种群的数量没有达到最大值。(2)生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，图中只有消费者和分解者。火灾后，草原的生物种类发生变化，属于演替。由于演替的初始阶段是有生物存在，所以是次生演替。(3)野兔的摄入量有两个去向，C是粪便中的能量，属于生产者的能量，A是野兔的同化量。A有两个去向，一部分通过呼吸散失了，一部分用于生长发育繁殖，就是B。B有两个去向，一部分被下一营养级摄入，118 一部分流向分解者，就是尸体，即D。(4)能量传递效率等于两个营养级同化量的比值，即＝2.4×108/1.5×109＝16%。答案　(1)S　逐渐减小　捕食、竞争、寄生(2)生产者、非生物的物质和能量　是　次生演替　(3)第一　野兔用于自身生长、发育和繁殖的能量(储存在野兔体内的能量)　(4)16%课时考点37　生态系统的功能[三年高考真题演练]1．D　[本题考查生态系统中能量流动的相关知识，考查知识的识记及理解能力，难度较小。生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动，A正确；分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，动物和植物构成食物链和食物网，所以分解者所需的能量来自各营养级生物储存的能量，B正确；地球上几乎所有的生态系统所需的能量都来源于太阳，通过生产者的固定将能量流入生态系统，经过食物链食物网能量逐渐散失，不能重复利用，所以需要不断得到来自系统外的能量，C正确；生产者固定的能量，去向有自身的呼吸、流入下一营养级、残枝败叶流向分解者，D错误。]2．B　[本题考查生态系统的金字塔的相关知识。在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量，第三营养级的生物数量小于昆虫的数量，第四营养级的数量小于第三营养级的数量，故选B。]3．D　[富营养化水体出现蓝藻水华是大量有机污物排到江湖中导致藻类大量繁殖，为物质循环的再生利用，说明物质循环反复性，而能量流是单向的，所以A错误；生态系统的能源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化分解释放的能量，如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物，所以B错误；生态系统中能量流动是单向递减的，其传递效率是10%～20%，即10%～20%的能量被下一营养级所同化，故C错误；生态系统的物质循环带有全球性和循环往复性，因此无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、根的吸收进入生物群落被生物利用，故D项正确。]4．B　[本题综合考查了信息传递的功能、能量流动的意义、人类活动对群落演替的影响以及种群密度的变化，意在考查学生综合分析能力，难度中等。信息传递能够调整生物种间关系，维持生态系统的稳定，A项正确；防治稻田害虫，可以使能量更多流向对人类最有益的部分，但是不能提高能量传递效率，B项错误；人为因素可以影响演替的方向和速度，精耕稻田为人为影响的群落，和弃耕稻田的自然演替不同，C项正确；用性外激素专一诱捕卷叶螟，使卷叶螟密度降低，拟水狼蛛会更多以褐飞虱为食，所以褐飞虱种群密度会下降，D项正确。]118 5．解析　本题考查湿地生态系统碳循环、生物多样性价值的相关知识，考查知识的识记及理解能力，难度较小。(1)潜在价值是目前人类尚不清楚的价值，间接价值是对生态系统起到重要调节功能，也叫生态功能，如森林和草地对水土的保持作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。(2)从图中可知，A与E是双向箭头，A又是气体，故A为大气中的CO2库，E为生产者。D、B、C、E均指向F，故F为分解者，其中C为初级消费者。答案　(1)间接(2)大气中CO2库　生产者　分解者　C6．解析　(1)一定区域中全部生物的总和构成生物群落，因此A瓶中的微生物、浮游藻类、水草和浮游动物共同组成了一个生物群落；浮游藻类和水草都为生产者，会争夺光照、生态瓶中的无机盐等，因此两者为竞争关系。(2)B瓶缺乏光照，藻类不能进行光合作用，因此一段时间后浮游藻类的种群密度将降低；藻类因不能进行光合作用不但使其数量减少，也会导致瓶内O2含量减少，而浮游动物以植物为食，因此浮游动物会因食物和氧气不足导致其种群密度降低。(3)在生态系统中，分解者能将动植物遗体残骸中的有机物最终分解成无机物，重新供生产者利用。答案　(1)生物群落　竞争(2)降低　没有光照，藻类无法进行光合作用　降低　氧气与食物不足(3)将动植物遗体残骸中的有机物最终分解成无机物7．解析　本题以稻田养鱼实验研究为背景，综合考查了高中生物实验设计的基本原则、生物群落的种间关系、生态系统的功能与结构等知识，具有一定的综合性，难度适中。(1)进行实验时设置重复实验的目的是为了排除偶然因素对实验结果造成的误差，提高实验结果的准确性。(2)鱼类会捕食体型较小的浮游动物，减小这些浮游动物对浮游植物的捕食，使实验组浮游植物生物量显著高于对照组。(3)生长旺盛的水稻和浮游植物会因水中的矿质营养、光照等因素而产生竞争关系。(4)放养鱼类增加了生态系统的生物种类，增加了该生态系统中营养结构的复杂程度，鱼类作为消费者可以加快生态系统中物质转化和能量流动的速率。(5)鸟类的存在会改变整个生态系统的食物链和食物网，进而影响生物的种间关系，故对该实验研究影响最大。118 答案　(1)减少实验误差(增加实验的精确性)(2)浮游动物(3)竞争(4)营养结构(食物网或食物链)　物质转化和能量流动(5)①8．解析　本题考查学生对生态系统相关知识的掌握情况，难度适中。(1)根据能量流动和种间关系的相关知识分析，为了提高池塘鳙鱼的产量，可以通过减少其竞争者和捕食者的数量或增加其食物来源两种手段。鳙鱼和竞争者主要是竞争食物和氧气等资源。(2)根据食物链和种间关系分析，鳙鱼数量减少，会使得浮游动物的数量增加，进而导致浮游植物的数量减少。(3)施肥过多，会导致池塘内微生物大量繁殖，而造成池塘中溶解氧降低，三个优势种群中，因为缺氧最先死亡的是鳙鱼和浮游动物。大量繁殖的微生物分解动植物的遗体，所以属于分解者。答案　(1)浮游植物B　食物　氧气(或溶解氧)(2)浮游植物B(3)浮游动物A和鳙鱼　氧气(或溶解氧)　分解者9．解析　本题考查了种群密度调查、生态农业等知识和获取信息能力、理解能力。(1)样方法中取样的关键是做到随机取样，不能掺有人的主观因素；田螺的种群密度取各样方的平均值：(15＋18＋15＋19＋15＋14)/6＝16只/m2。(2)经控制后的有害生物密度越高，防治成本越低，作物价值越低。从下降的速率上分析，可知曲线I代表将有害生物控制在不同密度的防治成本。作物收益最大的点是两曲线之间差值最大的点就是收益最大的点即B点。(3)进行生物防治以后，可以减少农药的使用，从而减轻环境污染；稻田生态系统中的分解者能够将鸭粪分解成水稻所需要的无机物，促进水稻的生长。答案　(1)随机取样　16(2)Ⅰ　B(3)农药　分解者(或：细菌、真菌等)　无机物[两年模拟试题精练]1．B　[以生态系统的信息传递为背景，考查学生对知识的理解能力。信息的来源可以是无机环境，也可以是生物。]118 2．C　[使用粪便作肥料，其被微生物分解产生的物质可以被植物利用，实现了物质的循环再生，但能量散失到大气中，A错误；能量传递效率适用于营养级之间，不能适用于个体之间，B错误；碳元素在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式循环，C正确；次级消费者能够获得的能量多少与初级消费者数量无关，D错误。]3．D　[生产者呼吸过程中释放的化学能，一部分以热能形式散失，一部分转移到ATP中，A错误；生产者同化的能量是N2，初级消费者同化的能量是N5，因此能量的传递效率是N5/N2×100%，B错误；流经该生态系统的总能量为N2，由初级消费者流向蜣螂的能量为0，流向蜣螂的能量N6是来自生产者，C错误；N5的去向之一是用于初级消费者的生长、发育和繁殖，D正确。]4．CD　[图1中C是生产者，B是分解者，A正确；据图分析，2、3、4、5表示呼吸作用，B正确；图2中②/①的比值代表兔与狼之间的能量传递效率，C错误；图2中④属于兔同化量的一部分并流向分解者，③表示兔的粪便，属于草的同化量，D错误。]5．C　[从第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的能量传递效率＝15.9/141.0×100%≈11.28%，A正确；生态系统中的信息传递往往是双向的，B正确；根据表中数据无法计算出第Ⅰ营养级固定的太阳能总量，C错误；该生态系统遭受火灾后发生的演替属于次生演替，D正确。]6．C　[生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链食物网，而群落空间的结构包括垂直结构和水平结构，A错误；群落的丰富度与该群落物种数目成正比，B错误；能量流动可作为动力促进碳元素在群落和环境之间循环，C正确；植物→鼠→鹰这条食物链中，生产者含能量最多，次级消费者含能量最少，D错误。]7．BD　[扬子鳄种群是同一物种，没有种间关系，A错误；由“雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄”可知，信息传递影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定，B正确；声音属于物理信息，C错误、D正确。]8．C　[生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)，A1呼吸作用消耗，B1未被利用，C1流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2是流入下一营养级的能量，A正确；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/A1＋B1＋C1＋D1＝D1/W1，B正确；流入初级消费者的能量为D1＝(A2＋B2＋C2＋D2)，C错误；图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，单向流动：沿着食物链向高营养级传递，而不能倒过来流动；逐级递减：前一种生物所包含的能量只有10%～20%能够传给下一种生物，其他的能量都损耗掉了，D正确。]9．C　[田鼠的种群密度是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定，A正确；b点之后，株冠开始形成，这样有利于田鼠躲避天敌，同时，周围的生物也逐渐丰富，118 为田鼠提供更多的食物来源，B正确；曲线Ⅰ和曲线Ⅱ相比，桩之间的距离更小，这样可以为猛禽提供更多栖息场所，猛禽的密度会更大，C错误；J型曲线的数学模型是Nt＝N0·λt，而大豆田中田鼠的种群数量先增加后减少，不符合J型曲线，D正确。]10．A　[信息传递在生态系统中，有调节种间关系、维持生态系统相对稳定的作用，故A选项正确；在两个生态系统中，图示的是生命物质总量金字塔，不是能量金字塔，营养结构中不一定只有3个营养级或许更多，故B选项错误；城市生态系统也具有自我调节能力，只是能力弱，抵抗力稳定性低，故C选项错误；流经农村生态系统的总能量为植物所固定的太阳能，流经城市生态系统的能量由外界有机物输入较多，故D选项错误。]11．C　[昆虫的同化量为410－210＝200(kJ)，生长的能量所占比例为70÷200×100%＝35%，A正确；摄入量＝同化量＋粪便量，昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分，B正确；未利用的能量属于昆虫储存在有机物中的能量的一部分，C错误；昆虫的前一个营养级的能量最小值是200÷20%＝1000(kJ)，D正确。]12．D　[在能量金字塔中，处于第一营养级的生物是生产者，m1表示进入该生态系统的能量光能，m2是指在生态系统食物链各营养级散失的能量热能；太阳能主要通过植物的光合作用固定为化学能进入生态系统，A正确；图乙中，每一营养级的同化量＝摄入量－粪便量，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示同化固定的能量，C表示用于生长、发育和繁殖的能量，B正确；该生态系统必须当能量状况表现为正金字塔形状时，生产者所含能量最多，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性，C正确；若该自然生态系统为一湖泊，由于环境因素的变迁，经过若干年后演变为一森林，此属于群落的次生演替，D错误。]13．解析　(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，该食物网中只有生产者和消费者，还缺少非生物的物质和能量、分解者，从生态系统的营养结构分析，青蛙属于第三营养级。(2)青蛙属于第三营养级，其同化量为1000，蛇属于第四营养级，其同化量是100，而第四营养级除了蛇还有鹰，因此第三营养级到第四营养级的能量传递率>×100%，即>10%。右鹰的食物来源及比例为青蛙∶蛇＝1∶1，则鹰同化1kJ的能量，需要草提供的能量数值为1×÷20%÷20%÷20%＋1×÷20%÷20%÷20＝375kJ；若鹰的食物来源及比例为青蛙∶蛇4∶1，则鹰同化1kJ能量，需要草提供的能量数值为1×÷20%÷20%÷20%118 ÷20%＋1×÷20%÷20%÷20%＝225kJ，因此少消耗草150kJ。(3)生态系统稳态的基础是负反馈调节；碳循环是在全球范围内进行的，因此不能在本生态系统内自给自足。(4)种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，因此可以以此来探究两处青蛙是否属于不同物种，即人为将两个池塘中的青蛙放在一起，观察它们能否产生可育后代，如果可以则仍为一个物种，如果不能则为两种青蛙。答案　(1)分解者、非生物的物质和能量　营养结构(2)＞　150(3)负反馈调节　不能(4)实验思路：人为将两个池塘中的青蛙放在一起，观察它们能否产生可育后代。预测实验结果：如果可以则仍为一个物种，如果不能则为两种青蛙14．解析　(1)一个完整的食物链的起点是生产者，该图中缺少生产者。生物群落包含该生态系统的所有生物成分，包括生产者、消费者和分解者，图中还应有分解者。(2)两类生物之间通过捕食与被捕食相互制约，维持种群数量的稳定，体现了生态系统的自我调节能力。(3)摄入量＝同化量＋未同化量(粪便中的能量)，所以植食动物粪便中的能量属于图解中的A部分。能量传递效率＝下一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量，所以能量由植食动物流向肉食动物的传递效率可表示为⑥/②。(4)蛙为变温动物，气温降低时，其呼吸消耗量减少，⑦/⑥的值会增大。狼属于恒温动物，气温降低时，其呼吸增强，产热增加，所以⑦/⑥的值将减小。答案　(1)生产者(草)　分解者(2)自我调节(3)A　⑥∕②(4)增大　减小课时考点38　生态系统的稳定性[三年高考真题演练]1．B　[本题通过考查生态系统的结构和功能，考查学生的识记与理解能力，难度较小。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，A正确；生态系统相对稳定时能量的输入＝输出(散失)，B错误；生态系统的信息传递能调节种间关系，有利于生态系统的稳定性，C正确；负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，118 有利于生态系统保持稳定，D正确。]2．AC　[本题主要考查调查结果分析，意在考查分析题意获取信息、理解能力、数据处理能力、解决问题的能力。难度较大。A项对，温度和空气都是影响该水体中藻类种群变化的重要因素；B项错，由图可知，不同的季节藻类的种类和浓度在发生变化，说明一旦发生水体的富营养化不一定藻的种类增加，有可能是种类减少，而藻的浓度增加；C项对，夏季该湖中浮游植物种类最多，浮游动物可能种类最多；D项错，10～20%的传递效率使用是指能量或者生物量(近似有机物含量)而不是元素，浮游动物的氧元素还可从空气和水中得来。]3．D　[胰岛素分泌量会影响血糖浓度，而血糖浓度反过来又会影响胰岛素的分泌；运动强度会影响汗腺的分泌，但汗腺分泌量不会影响运动强度；降雨量会影响土壤动物存活率，但土壤动物存活率不会影响降雨量；害虫数量能影响其天敌鸟类数量，而天敌鸟类数量的多少也会反过来影响害虫数量。所以①④存在反馈调节。]4．C　[本题考查生态系统的稳定性的有关知识。植物能通过光合作用为鱼的生存提供氧气，A正确；鱼可以通过呼吸作用为植物的光合作用提供CO2，B正确；能量流动可以从植物到鱼，但不可以由鱼到植物，能量不能循环，C错误；若该玻璃缸长期置于黑暗中，没有能量输入，鱼和植物都将会死亡，D正确。]5．解析　(1)根据图表可知，该实验的自变量是福寿螺的密度，因变量是几种生物的日均增长率，水花生属于植物，其种群密度的调查所用的样方法常用的有五点取样法和等距取样法。(2)福寿螺能以水生植物为食，因此属于生态系统中的消费者，由图可知，福寿螺的种群密度越大，鸭舌草的日均增长率越小，因此推测它们之间构成捕食关系。(3)中密度的福寿螺日均增长率为正值，处于增长状态，因此其出生率大于死亡率，高密度的水花生存在天敌，其种群数量呈现“S”型增长。(4)实验结束后停止人工管理，此时的演替属于次生演替，由数据可知狐尾草的增长率最大，最可能成为优势种。(5)除去福寿螺和杂草，群落里的物种丰富度下降，此时生态系统的营养结构变简单，抵抗力稳定性将降低。答案　(1)随机引入的福寿螺密度　五点取样法和等距取样法(2)消费者　捕食(3)大于　S(4)次生　狐尾草118 (5)抵抗力6．解析　(1)甜玉米和糯玉米等属于同一物种的不同品种，其区别是基因有所不同，因此共同种植可增加了遗传(基因)多样性。根瘤菌与大豆共生形成根瘤，其中根瘤菌具有固氮能力，从而提高土壤肥力。(2)玉米螟幼虫为活动能力弱、活动范围小的动物，因此采用样方法来调查种群密度；根据玉米螟和甜菜夜蛾共同取食玉米，可知两者为竞争关系；亚洲玉米螟和欧洲玉米螟为不同的物种，因为它们各自释放的性信息素不同，保证了他们之间不能相互繁殖，从而维持了两物种间的生殖隔离。(3)发酵过程会有部分有机物被微生物呼吸作用分解同时释放出能量，故所含能量会减少，因此玉米馒头的能量相对较少。答案　(1)遗传(基因)多样性　根瘤菌与大豆共生形成根瘤，具有固氮作用(2)样方法　竞争　生殖隔离(3)玉米馒头7．解析　本题考查了种群数量变化规律中有益动物的利用和种群密度的调查；以及群落的垂直结构和群落演替；生态系统的结构和功能以及生态系统的稳定性等知识；(1)种群中有益动物的开发和利用，为了能获得最大持续捕捞量，应在种群数量大于K/2时进行捕获，并使捕获后种群的数量保持在K/2点，此时种群增长速率最大，资源再生能力强；用标志重捕法调查动物的种群密度时，根据公式：个体总数N∕初次捕获个体数M＝重捕个体总数n∕重捕中被标记的个体数m，可推出种群个体数N＝M×n∕m,由于标记个体更易于被捕食，所以分数中分子不变，分母减小，分数值增大，即种群数量偏大。(2)群落中各种生物在垂直方向上具有明显的分层现象，叫群落的垂直结构；新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，是群落演替中的初生演替。(3)从图中能量流动来看，固定太阳能的是生态系统的生产者，是能量流动的起点，整个生物部分最终都流向B，说明其是分解者，C、D是消费者；连接生物部分与非生物的主要生物成分是：生产者和分解者；在食物链A→D→C中，传递效率为：1.5×106∕7.5×106×10%＝20%。(4)生态系统之所以能抵抗干扰保持原状，取决于自我调节能力或抗污染的自我净化能力，但其调节能力是有一定限度的，若超过该生态系统自我调节能力或抗污染的自我净化能力，就很难恢复到原来的状态。答案　(1)b　偏高118 (2)垂直　(群落的)演替(或初生演替)(3)A　B(注：两空可颠倒)　20%(4)自我调节能力(或自净能力)8．解析　浮游动物以浮游植物为食，食物链从生产者开始，顶级消费者结束。轮虫和水蚤的食物相同存在竞争关系。A－C为呼吸量，B－A为净光合作用，两者的和为总光合作用。水的深度越深光照越少，光反应产生的[H]和ATP减少，C3积累。立体养殖从群落结构的角度考虑，充分利用栖息空间和食物条件等资源，帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。合理密养可以帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。答案　(1)(2)竞争关系(3)B—C　增加(4)充分利用栖息空间和食物条件等资源　提高能量利用率，使生产者所固定的能量更多地流向对人类最有益的部分[两年模拟试题精练]1．D　[在羚羊奔跑过程中，会氧化分解血糖提供能量，因此血糖浓度降低，胰高血糖素含量升高，A错误；葡萄糖分解成丙酮酸的场所是细胞质基质，不属于内环境，B错误；上述例子中的气味属于化学信息，这说明化学信息能调节种间关系，以维持生态系统的相对稳定，C错误；在食物链中，狮子最多获得羚羊同化总能量的20%，部分能量呼吸作用消耗、分解者分解以及未被利用，D正确。]2．B　[处于同一营养级的生物种类多，若某生物灭绝，处在同一营养级的生物可以代替，所以生态系统越复杂，就越不容易灭绝，所以调节能力越大；能量可通过不同的食物链传递到顶级，那么最大的营养级就通过不同的方式获得能量；某营养级的部分生物减少或消失，可由该营养级的其他生物代替；能量流经各营养级时是逐级递减的，逐级递减是能量流动的特点。]3．B　[根据题意可知，“计划在岛上大规模清除其他树种，改种红嘴鸥喜居的树种”，118 这将导致物种单一，物种丰富度下降，A错误；由该计划可以看出，人类在改变群落的组成和结构，即人类可以改变群落演替的方向和速度，B正确；能量流动的特征是：单向流动、逐级递减，不能循环流动，C错误；题中看出，通过改造导致物种丰富度降低，营养结构变的简单，因此生态系统的抵抗力稳定性下降，D错误。]4．D　[把沼泽地改造成农田会破坏当地生物的多样性，A错误；动植物和微生物及它们拥有的全部基因构成了基因多样性，B错误；群落演替的过程中的生物多样性会逐渐增加，C错误；森林对水土的保持作用属于生物多样性的间接价值，D正确。]5．C　[用标志重捕法调查江豚的种群密度，A错误；江豚是一种生物，谈不上物种多样性，B错误；可依据江豚种群的年龄组成来预测其种群数量未来的变化，C正确；江豚种群的数量减少是因为环境破坏，D错误。]6．C　[藻类爆发，遮盖于水草上，导致水草缺少阳光死亡，A正确；清晨时藻类植物光合速率低，水样中二氧化碳含量较多，pH可能低于7，B正确；更多水生生物死亡加重了水体污染，属于正反馈调节，C错误；藻类爆发时注入清水，消除污泥，有利于生态修复，D正确。]7．C　[基因突变能导致多种等位基因即新基因的产生，从而丰富了生物遗传多样性，A正确；共同进化导致生物多样性的形成，B正确；森林具有涵养水源、调节气候等功能，体现了生物多样性的间接价值，C错误；就地保护是保护物种多样性最为有效的措施，D正确。]8．C　[表格中看出，甲瓶比乙瓶中多小鱼，小鱼会呼吸作用消耗氧气，因此甲瓶的含氧量比乙瓶少，A正确；乙瓶中的生态系统成分齐全，并且生物种类比例适中，因此抵抗力稳定性较高，B正确；丙瓶中只有浮游动物和泥沙，浮游动物将会由于缺少氧气和食物来源很快死亡，而丁瓶只是缺少分解者，其中的生物可以维持较长一段时间的生存，C错误；丁瓶中缺少泥沙中的分解者，因此丁瓶物质循环的速度慢于乙瓶，D正确。]9．C　[在兔子奔跑过程中，会氧化分解血糖提供能量，因此血糖浓度降低，胰高血糖素含量升高，A错误；细胞内中ATP和ADP能相互转化，它们的含量处于动态平衡中，B错误；营养级间能量传递效率为10%～20%，C正确；上述例子中的气味属于化学信息，这说明化学信息能调节种间关系，以维持生态系统的相对稳定，D错误。]10．C　[在磷浓度为0.05毫克每升时，氮浓度越高硅藻生物量先增加后减小，A错误；在磷浓度为0.05毫克每升氮浓度为1毫克每升左右，硅藻的生物量高于磷浓度为0.08毫克每升时的生物量，B错误；据图分析，磷对藻类繁殖的影响明显大于氮的影响，118 C正确；硅藻的繁殖与温度和溶氧量有关，水华在气温上升后很快腐败，意味着随着水中好氧微生物的活动，含氧量急剧下降，D错误。]11．解析　(1)与森林生态系统相比，草原生态系统物种较少，营养结构简单，自我调节能力较小，抵抗力稳定性较低；(2)鼠的活动性较大，调查种群密度常用标志重捕法；甲图中由于数量增长到一定程度，竞争生存空间和食物，限制鼠群数量增长的为CD；最佳灭鼠时间应为鼠的数量较少容易控制的AB段；(3)图乙中的B点，生产者的净生产量最大，为草原的最适放牧量；图乙中的C点，超过C点将会破坏草原生态系统的稳定性，故为草原的最大放牧量；适宜放牧量为BC。答案　(1)简单　小　抵抗力(2)标志重捕　CD　AB(3)BC12．解析　以生态系统的相关知识为背景，考查学生对知识的理解能力。(1)由图可知，第一营养级的生物有芦苇区植物、浮游藻类和绿化区植物。D为次级消费者，输入该生态系统的能量有生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能。(2)湿地净化污水需依赖物理降解、化学分解和微生物的分解，生态系统的自我调节能力是有限的。(3)放养B种鱼，浮游藻类减少，引起C的数量减少，所以C的种群数量减少后维持稳定。答案　(1)芦苇区植物、浮游藻类　次　(生产者固定的)太阳能　(污水有机物中的)化学能(2)微生物的分解　自我调节(3)减少(减少后维持稳定)13．解析　(1)温室效应的最主要原因来自煤、石油的燃烧，大力发展火力发电，只能使温室效应更显著，因而改造或淘汰高能耗、高污染的产业，研制和开发新能源替代传统能源，优化建筑结构，增强室内采光，减少照明用电等措施，符合“低碳经济”理念。(2)碳在生物群落与无机自然环境之间主要以二氧化碳形式进行循环，与①②两个过程有关的主要细胞器分别是叶绿体和线粒体，分别进行光合作用和呼吸作用。(3)该生态系统中最重要的两种成分是生产者和分解者，流经该生态系统的总能量是生产者A所同化的总能量。118 (4)生态系统除有上图表示的功能外，还具有的功能是能量流动、信息传递。(5)生态系统的稳定性与生态系统的营养结构的复杂程度有关，生态系统中生物种类越多，抵抗力稳定性越高。答案　(1)⑥　acd(2)CO2　叶绿体　线粒体(3)A、B　生产者A所同化的总能量(4)能量流动、信息传递　(5)A14．解析　(1)每个生态瓶中含有河水、池泥、水藻、植食性小鱼，其中河水、池泥和光为非生物成分，水藻属于生产者，小鱼属于消费者，而池泥中的微生物属于分解者，因此生态瓶构成一个生态系统。甲瓶中各种生物存活时间更长，原因是甲瓶有光照，植物能进行光合作用。(2)小鱼进行呼吸作用等，为水藻提供CO2等无机物，加速生态系统的物质循环。(3)当甲瓶达到稳定状态时，向瓶中投放一定数量的植食性小鱼，水藻的种群密度将下降，抵抗力稳定性将降低。答案　(1)生态系统　甲　甲瓶有光照，植物能进行光合作用(2)CO2等无机物　物质循环(3)下降　降低15．解析　(1)图甲的生物中，根据能量流动的特点：单向流动、逐级递减可知，猫头鹰营养级最高，故所含能量最少。(2)草为兔提供了可以采食的信息，猫头鹰能够依据兔留下的气味去猎捕，兔同样也可以依据猫头鹰的气味或行为特征去躲避猎捕，这说明信息传递能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。(3)图乙中两条虚线之间部分表示生态系统功能正常的作用范围。(4)y表示一个外来干扰对生态系统的影响，y越大，说明该生态系统抵抗力稳定性越弱；x表示恢复正常所需要的时间，x越大，说明该生态系统恢复力稳定性越弱。答案　(1)猫头鹰　单向流动、逐级递减　(2)调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定　(3)生态系统功能正常的作用范围　(4)抵抗力稳定性越弱　恢复力稳定性越弱16．解析　(1)无机环境中的物质和能量主要是通过生产者的光合作用合成的有机物进入生物群落，图中“－－－→”表示能量流动方向，生态系统能量不循环流动的原因是生物代谢产生的热能不能被生物体用于合成有机物(或散失的热能不能被生物再利用)，物质可以反复利用的主要原因是生态系统组成成分中的生118 产者、消费者和分解者经过呼吸作用将有机物分解为无机物，无机物可被生物群落重新利用。(2)据图乙可知，种群密度在第40年时，种群增长速率为0，种群数量达到K值。若要使该种群的K值增大，可通过增加食物，改善环境条件、减少天敌等。种群密度在第10～30年时期内，种群数量一直在增加，种内斗争变化趋势是逐渐增强。(3)若此草原向森林群落演替，在这一演替过程中，生产者更为强大，光合作用更强，对光，二氧化碳，无机盐等环境资源利用加强，而且由于环境较适宜，生物种类和数量增加，群落营养结构更复杂，抵抗力稳定性逐渐增强。答案　(1)生产者的光合作用　能量流(动方向)　生物代谢产生的热能不能被生物体用于合成有机物(或散失的热能不能被生物再利用)　生产者、消费者和分解者(2)40　逐渐增强(3)阳光等环境资源17．解析　本题考查群落和生态系统知识。意在考查考生的理解能力和分析能力。难度较小。(1)调查土壤中小动物类群丰富度用取样器取样法，统计方法包括记名计算法和目测估计法。(2)土壤数量的多少体现为密度的大小，分析密度柱形图，有机肥田中各类的土壤动物数量高于无机肥田，因此，土壤动物的数量与有机肥的含量呈正相关。土壤中的小动物大多数属于分解有机物的分解者。分析物种数柱形图，有机肥田中各类小动物的物种数高于无机肥田，物种丰富度高，因此有机肥田的抵抗力稳定性较高。(3)土壤动物大多是分解者，分解者分解活动能将土壤中的有机物分解为无机物返回无机环境，能促进物质循环，增加了土壤的肥力，改良了土壤。答案　(1)取样器取样　目测估计法　(2)土壤中有机物的含量　分解者　有机肥田　物种丰富度较高　(3)土壤动物的存在能够促进农田生态系统物质循环，并改良土壤结构课时考点39　生态环境的保护[三年高考真题演练]1．A　[本题主要考查生物多样性，意在考查考生运用所学的生物学知识解释生产、生活中生物学现象的能力。难度适中。A项对，物种多样性有赖于生态系统多样性；B项错，中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值；C项，大量引进外来物种，很可能引起生态危机，而破坏生物多样性；D项，混合树种的天然林可以吸引更多的捕食性鸟类和其他天敌物种，不易遭受病虫害毁灭。]2．B　[捕食者往往捕食个体数量多的物种，使其他物种的生存阻力减小，可以促进物种多样性的提高，A项正确；把沼泽地改造成人造林是降低生物多样性，故B错误；无经济价值的物种还有间接价值和潜在价值，保护生物多样性才能实现可持续发展，118 故C项正确；农田人工生态系统运行的目的不是为维持自身的平衡，而是为满足人类的需要。清除杂草是为了使能量尽可能流向对人类有益的农作物，故D正确。]3．解析　本题综合考查种群与群落相关知识及考生的理解能力和识图能力，涉及种群密度调查、群落演替等相关内容，难度较小。(1)对植物和活动能力比较弱的动物，一般用样方法调查其种群密度；结合题中材料，图中①表示一年生草本植物，②表示多年生草本植物，③表示灌木。决定种群密度最直接的因素是出生率和死亡率，图中0→a，物种①的密度上升，数量增多，说明该时间段内种群的出生率大于死亡率；b→c段，群落由多年生草本阶段向灌木阶段过渡，灌木取代了多年生草本植物，多年生草本植物②逐渐降低到相对稳定的水平，说明②能耐受灌木丛导致的弱光环境，并在该环境下保持种群数量的相对稳定；c点后，若气候条件适宜，高大的乔木能获得充足的光照取代灌木的优势，成为该地区占主导地位的植被类型。(2)该地区经过治理，增大了植被覆盖面积，同时增加的植被可以通过光合作用固定更多的碳元素(CO2)，增加了农林产品的产出，实现了生态效益和经济效益的同步发展。答案　(1)样方法　出生率大于死亡率　弱光　乔木(2)碳元素(CO2)4．解析　本题考查了生态系统的结构和功能，以及群落演替、用五点取样法调查蜗牛的种群密度，及条件反射的概念等知识点，属容易题。(1)在该机场生态系统食物网中，小型肉食动物在不同食物链中所处的营养级不同，如：在“草→昆虫→小型猛禽”中位于“第三营养级”；而在“草→昆虫→杂食性小鸟→小型猛禽”中位于“第四营养级”；在“草→昆虫→杂食性小鸟→蛇→小型猛禽”中位于“第五营养级”。所以本题填第三、第四、第五。(2)机场内的小鸟初遇稻草人十分惊恐，是后天学习或生活经验中形成的条件反射活动，故填条件反射。(3)本题中利用了训练的猎鹰能驱赶小鸟这种动物的特殊行为来驱赶机场小鸟，所以属于生态系统的行为信息。(4)在本题中虽然人为铲除杂草，种上“驱虫草”后其又被杂草取代，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，属于次生演替。(5)根据种群密度调查的取样原则；随机取样，避免人为因素的干扰，故①取样最合理；根据样方的计数原则：其数目为统计样方内所有个体数和相邻两边及其顶角的个体数”原则；在本样方内共6只蜗牛，内＋左上＝7；内＋左下＝7；内＋右下＝7；内＋右上＝6，118 故本题答案填6或7。答案　(1)第三、第四、第五(2)条件(3)行为(4)次生(5)①　6或75．解析　本题通过考查生态系统的空间结构、恢复力稳定性和演替等相关知识，主要考查对初生演替和次生演替、恢复力稳定性等概念的理解能力；考查对动物分层的原因的理解和实际问题的分析能力。(1)该地是因为过度砍伐造成的森林破坏，所以土壤没变，土壤中会留下原来植物的种子和和繁殖体，所以只能是次生演替(2)上述群落中草丛群落生物种类最少，营养结构最简单，遭到破坏后最容易恢复，常绿阔叶林群落生物种类最多，营养结构最复杂，所以抵抗力稳定性最强。(3)植物为动物提供了食物和栖息场所，动物随植物分层而分层，所以与草丛相比，针叶林中的动物分层现象较为复杂。答案　(1)次生　土壤(2)草丛　常绿阔叶林(3)复杂　针叶林中植物群落的垂直结构更为复杂[两年模拟试题精练]1．B　[共同进化是指生物与生物之间、生物与环境之间的共同进化，生物多样性的形成是共同进化的结果，A正确；森林能调节气候属于生物多样性的间接价值，B错误；生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值，C正确；生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性，D正确。]2．D　[流经该湿地生态系统的总能量包括生态系统中生产者固定的全部太阳能和城市污水中有机物中所包含的化学能，A错误；植物无法吸收有机污染物，有机污染物要靠微生物分解，B错误；生态系统的结构和功能的稳定性往往依靠负反馈调节来维持，C错误；废弃的农田保留了土壤条件，甚至还有生物的繁殖体，从废弃的农田到芦苇湿地的变化属于次生演替，该过程体现了人类对群落演替的影响，D正确。]3．D　[从图中可知，随啮齿类密度的改变，植物种类数改变，故影响了植物多样性，A正确；从图中曲线的关系可以看出，植物种类数随啮齿类密度的改变而改变，所以植物的多样性取决于啮齿类的密度，B正确；植物种类数随啮齿类密度的改变而变化，118 实际上是啮齿类和植物进行相互选择的一个结果，C正确；D项应是植物的多样性依赖于啮齿类的密度，D错误。]4．D　[根据题干可知，c是生产者，a和b都是消费者，且b的数量先于a的数量减少和增加，说明b是初级消费者，a是次级消费者，A正确；根据abc三个曲线可知，种群b在5到7年期间，由于食物的减少和捕食者的数量增加，导致数量下降，B正确；a和b都是消费者，消费者能够加快生态系统的物质循环，C正确；曲线的振幅越小，生态系统抵抗力稳定性越强，D错误。]5．B　[由于黄花刺茄造成了危害，导致某些生物的减少，降低了生态系统的抵抗力稳定性，A错误；因为对其他物种造成危害，说明其生存力较强，而其他的生产者处于劣势竞争，B正确；为了减少对环境的污染生物防治最好，而化学防治和人为铲除，铲除防治最好，C错误；导致黄花刺茄在入侵地呈J型疯长的主要原因是环境适宜、缺少天敌等，D错误。]6．C　[玫瑰拟衣藻对N元素的需求量比对P元素的需求量要大，A错误；由于受环境因素的制约，在艾溪湖1号水样中培养的玫瑰拟衣藻的种群密度能达到环境容纳量K，B错误；限制南昌市水体中玫瑰拟衣藻增长的主要因素是P元素，N元素的影响很小，C正确；由于鱼塘中的P元素含量低，所以富营养化在鱼塘中带来的生态破坏不是最严重的，D错误。]7．AB　[用残渣来培育食用菌和蛆，提高了能量利用效率，实现了能量的多级利用，A正确；用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可提高经济效益，B正确；用蛆粪便作有肌肥还田，运用了物质循环再生原理，C错误；该生态系统人起到了决定性的作用，离不开人的管理，这种“加环”能提高系统的稳定性，D错误。]8．C　[基因突变不能定向改变种群基因频率，只能提供生物进化的原材料，故A错误；群落演替的过程中，生物周围的环境在不断的发生变化，对生物不断的进行选择，改变种群的基因频率，故生物也在不断进化，B错误；共生关系的两种生物在进化的过程中，互相选择对方，故可形成适应对方的特征，C正确；生态系统保持相对稳定会间接的对人类有益，故属于间接价值，D错误。]9．解析　本题考查观察细胞有丝分裂过程、影响光合作用因素、生物富集等知识，考查分析表格、柱状图获取信息能力、解释和推理能力、实验分析能力。(1)观察细胞核需要解离液解离细胞使细胞分离，为了保证碱性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液或改良苯酚品红染液)对细胞核中染色质的染色效果，118 染色之前要进行漂洗。(2)当锌含量为0时，随着土壤中镉浓度的增加，蚕豆的叶绿素含量减少，这将直接影响光合作用的光反应速率，不利于植物生长；表中数据反映如果在受镉污染的土壤中加入5mg/L锌，叶绿素的含量有大幅度的增加，说明可以明显减轻镉对植物的危害。答案　(1)解离和漂洗　龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液或改良苯酚品红染液)　(2)减少　光反应(或光合作用)　510．解析　(1)图中各营养级的生物都要进行①过程，所以①代表的生理过程是呼吸作用，图中②输出的能量主要以有机物中稳定的化学能形式储存。(2)从小型肉食动物入手：5.1＋2.1＋0.05＋0.25－6＝1.5，1.5即为小型肉食动物同化的能量；同理可计算出植食动物同化的能量为1.5＋9＋4＋0.5－2＝13；如此可计算出生产者固定的能量：13＋23＋70＋3＝109，所以该生态系统中生产者固定的总能量是1.09×105kJ/m2·y。(3)能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为1.5/(13＋2)＝10%。(4))从图中信息可知各级动物(消费者)随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因是能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的输出量。答案　(1)呼吸作用　(有机物)稳定的化学能　(2)1.09×105　(3)10%　(4)能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的有机物输出量(需要向人类提供更多的水产品)11．解析　(1)根据题意分析可知：随着污水排放增多，河流的生态平衡遭到破坏，这说明生态系统的自我调节能力是有限的，外界干扰已超出了这些生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。(2)由于3个监测点中2号监测点的氨氮量最大，溶氧量最低，而藻类叶绿素a含量最高，所以2号监测点的水华现象最严重。被污染水体的溶氧量都偏低，这主要是由于微生物的分解作用大量消耗所致。(3)在显微镜下观察藻类，需要从监测点取水样，制作临时装片。由于水样藻类的种类不止一种，所以调查污染水样藻类的种类是在群落水平上进行的研究。(4)向水体引入植食性鱼类和大型挺水植物，与污染的河水中藻类形成捕食、竞争等关系，使营养结构复杂化，从而提高生物的多样性。答案　(1)生态系统的自我调节能力(2)2　该监测点藻类叶绿素a含量最高　分解作用(3)临时装片　群落(4)捕食、竞争　多样性12．解析　(1)从表中的统计可看出小球藻是生产者，被水蚤和河蚌所捕食118 ，而水蚤又是鱼(乙)和河蚌的食物，鱼(乙)又被鱼(甲)所捕食，由此可知其食物链，其中河蚌(B)和水蚤(E)的关系是捕食和竞争。生态系统生命活动的正常进行，离不开信息的作用，生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；生态系统的信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。(2)从B出发，当食物比例为C∶E＝1∶1时，设B的能量为x，需要的C为()x×10＋x×10×10＝55x；当食物比例调整为C∶E＝2∶1时，设B的能量为y，需要的C为y×10＋y×10×10＝40y，由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x＝40y，则y＝1.375x。(3)由图2可知甲是生产者、乙是消费者、丙是分解者、丁是大气中的二氧化碳库，其主要来源除图中所示的动植物呼吸作用和微生物分解作用外，还有化学燃料的燃烧；①是光合作用，②⑤⑥是呼吸作用，③是乙捕食甲，④⑦是分解者的分解作用。碳在生物群落和无机环境之间以CO2形式流动，所以碳以CO2形式流动的是①②⑤⑥。答案　(1)捕食和竞争　能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定(2)1.375(3)大气中的二氧化碳库　化石燃料的燃烧　①②⑤⑥　分解者13．解析　本题考查群落结构、群落中种群间关系及群落演替等基础知识及数据的比较、分析能力，难度较小。(1)植物种群的特征包括特征数量和空间特征，西北针茅和狼毒都是毒杂草，二者关系为竞争。(2)从表中数据可知，草地退化程度增加，狼毒高度和盖度都增加，说明种群密度随草地退化而增加，种群高度也增大；西北针茅种群密度和高度则不一致。(3)表格中两种植物有较为精确的数据，是记名计数得来的结果，西北针茅草地发生演替是在原有生物的基础上的演替，属次生演替；对水土的保持作用体现了生物多样性的间接价值。答案　(1)数量　空间　竞争　(2)增加　(逐渐)增大　不一致(3)记名计数法　次生演替　间接14．解析　本题通过对生态环境保护实例的分析考查生态系统相关知识，意在考查考生的理解和简单应用能力。(1)该生态系统为人工生态系统，流经该生态系统的总能量除了藻类固定的太阳能，118 还有排入的生活污水中有机物含有的能量。控制藻类过度繁殖应引进藻类的捕食者。(2)氧化塘净化污水的途径从图中箭头可看出。N、P可引起赤潮或水华，处理污水的目的之一就是除去污水中的N、P元素。氧化塘每天处理污水的量是一定的，说明生态系统的自我调节能力是有限的。(3))随着距水面深度的不断增加，溶氧量越少，由此可推测微生物的呼吸作用类型变化顺序是需氧型→兼性厌氧型→厌氧型。微生物主要是分解者。答案　(1)生活污水中有机物含有的能量，藻类固定的太阳能　以藻类为食的动物(2)物理沉降　微生物分解(或藻类吸收)　N、P　自我调节能力(3)需氧型—兼性厌氧型—厌氧型　分解者模块滚动卷31．D　[胰岛素合成发生在胰岛B细胞内，不是发生在内环境中，A错误；溶酶体分解衰老的细胞器发生在细胞内，不是发生在内环境中，B错误；SARS病毒增殖发生在细胞内，不是发生在内环境中，C错误；抗体与抗原的特异性结合发生在细胞外的内环境中，D正确。]2．D　[本题考查了内环境的相关知识，考查识记和理解能力。难度较小。由于血液中含有缓冲物质，因此人喝醋后，血浆中的pH不会明显下降，A错误；内环境包括血浆、组织液和淋巴等细胞外液，B错误；在正常情况下，内环境的各项理化性质保持相对稳定，而不是不变，C错误；内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，因此若内环境稳态不能维持，机体的正常生命活动就会受到威胁，D正确。]3．A　[由图1可知，γ－氨基丁酸与突触后膜的受体结合，Cl－通道打开，促进Cl－内流，抑制突触后膜产生兴奋，A错误；由图2可知，局部麻醉药使用时，突触后膜的钠离子通道没打开，阻碍钠离子内流，抑制突触后膜兴奋，B正确；局麻药和γ－氨基丁酸的作用效果相同，但作用机理不同，C正确；局麻药使用过程中，突触后膜上存在辣椒素受体，改变了膜上蛋白质的结构从而使麻醉药进入细胞发挥作用，D正确。]4．C　[神经纤维静息时，K＋外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；神经纤维受刺激后，膜的通透性发生改变使Na＋内流而产生的兴奋，造成膜两侧的电位表现为内正外负，A正确；神经纤维未受刺激时，膜外(a、c两点)为正电位，指针应不偏转，但从图中可以看出，神经纤维未受刺激时，指针向右侧偏转，说明c点为负电位，由此推测被损伤部位c点的膜外电位为负电位，B正确；当在a点左侧给予刺激时，a点先发生电位变化，膜外由正变为负，当传至b点时，a点又恢复为正电位，而此时c点由于受损仍为负电位，故兴奋传到b点时记录仪的指针将向右侧偏转，C错误；根据刺激前后记录仪指针118 的偏转情况可推测兴奋在神经纤维上以电信号形式传导，D正确。]5．B　[图Ⅱ中甲是下丘脑，乙是垂体，X是促甲状腺激素释放激素，A错误；血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质含量有关，B正确；某人长期营养不良，会造成组织水肿，组织液A增多，C错误；图Ⅱ中，①②为促进作用，③④是抑制作用，D错误。]6．B　[HIV病毒主要攻击和破坏的靶细胞为T淋巴细胞，生命活动离不开宿主细胞，A错误；HIV主要攻击和破坏的靶细胞为T淋巴细胞，人体的特异性免疫功能降低，B正确；HIV的遗传物质是RNA，含有A、U、C、G共4种碱基，C错误；病毒没有细胞结构，不含核糖体，蛋白质由宿主细胞的核糖体合成，D错误。]7．C　[肉毒梭状芽胞杆菌属于原核生物中的细菌，原核细胞没有染色体，A错误；根据题意可知，外毒素的化学本质为蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，但是原核细胞中没有内质网，B错误；肉毒梭状芽胞杆菌无线粒体，有核糖体和遗传物质DNA，C正确；抗体是由浆细胞分泌的，D错误。]8．B　[颗粒物进入肺泡，肺泡不属于人体内环境，A错误；颗粒物进入呼吸道引起咳嗽，中枢位于脊髓，B正确；颗粒物中的酸性物质进入人体血浆，但人体血浆中有缓冲物质，所以人体的血浆pH值基本维持稳定，C错误；初次感染不会发生过敏反应，D错误。]9．B　[抗体酶为某些免疫球蛋白，与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；抗体酶为抗体，具有特异性识别抗原的作用，B错；酶能降低反应的活化能，C正确；利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应，可靶向治疗癌症，D正确。]10．B　[浆细胞能分泌特异性抗体，致敏T细胞使得靶细胞裂解死亡，A错误；T细胞接受刺激后形成致敏T细胞和记忆细胞，也可以产生淋巴因子，B正确；吞噬细胞在特异性免疫中起到的是摄取、处理和呈递抗原作用，不能产生抗体，产生抗体的是效应B细胞，C错误；吞噬细胞吞噬病原体，淋巴细胞形成效应细胞和记忆细胞，D错误。]11．A　[在顶端优势中，顶芽产生的生长素向下运输在侧芽处积累，导致顶芽优先生长而侧芽受到抑制，但是生长素的合成并未受到抑制，A错误；由于根对生长素最敏感，因此适宜茎生长的一定浓度的生长素往往抑制根的生长，B正确；曲线表明生长素的生理作用具有两重性，C正确；图中看出，位于P点两侧的生长素浓度虽不同，但是作用效果可能是相同的，因此用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同，D正确。]12．B　[无子果实形成时，细胞分裂的方式是有丝分裂，染色体数目不变，A错误；由题意知，赤霉素的作用是促进果实发育，B正确；赤霉素与生长素的作用不完全相同，如生长素能促进插条生根，赤霉素能解除种子休眠，C错误；种子是由受精卵发育而来，“118 无核白”无核的原因是没有受粉，不能形成受精卵，与赤霉素无关，D错误。]13．D　[群落演替中优势种群在不同时期发生更替，A正确；群落演替会出现物种数目上升，达到高级结构后逐步趋于稳定，B正确；群落演替过程是物种逐渐增多，生态系统的营养结构逐渐复杂的过程，会出现生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强，C正确；群落演替过程，生态系统的营养结构趋于复杂，不会趋于简化，D错误。]14．B　[甲地进行的是次生演替，乙地进行的是初生演替，两地演替类型不同，A正确；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，人为的干扰可使甲地恢复到焚烧前的地貌，B错误；裸岩上群落的演替过程中先驱物种是地衣，地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累有机物，这为其他生物的生长提供了条件，C正确；演替的趋势使生物数量越来越多，种类越来越丰富，群落的结构也越来越复杂，稳定性增强，D正确。]15．C　[本题考查了生物多样性和进化的相关知识，意在考查考生识记、理解与运用能力。难度较小。基因突变不能定向改变种群基因频率，只能提供生物进化的原材料，故A错误；群落演替的过程中，生物周围的环境在不断的发生变化，对生物不断的进行选择，改变种群的基因频率，故生物也在不断进化，B错误；共生关系的两种生物在进化的过程中，互相选择对方，故可形成适应对方的特征；生态系统保持相对稳定会间接的对人类有益，故属于间接价值，D错误。]16．B　[在A～B段种群的数量增长，说明增长的倍数λ大于1，A正确；D点后该种群的数量下降后趋于稳定，说明生存环境趋于稳定，B错误；种群数量下降的原因与食物、天敌相关，C正确；性别比例的变动影响种群出生率，进而影响种群数量的变化，D正确。]17．A　[由于试管Ⅰ与Ⅲ、Ⅱ与Ⅳ中的培养液体积相同，所以4支试管内的种群K值大小为Ⅰ＝Ⅲ＞Ⅳ＝Ⅱ，A错误；由于中培养液中营养、空间等因素，所以4个试管内种群的增长速率都是先增大后减小，B正确；由于培养液的体积不同，起始酵母菌数不同，因此4个试管内的种群到达K值的时间不同，C正确；试管Ⅱ、Ⅳ中的培养液体积相同，但是试管Ⅳ内的起始酵母菌数量多，种群数量先于试管Ⅱ开始下降，D正确。]18．D　[芦苇湿地生态系统在物质上能自给自足，但是在能量上要依靠生产者吸收太阳能即在能量上不是自给自足，A正确；废弃的农田保留了土壤条件，甚至还有生物的繁殖体，从废弃的农田到芦苇湿地的变化属于次生演替，该过程体现了人类对群落演替的影响，B正确；生态系统的结构和功能的稳定性往往依靠负反馈调节来维持，118 C正确；芦苇不能吸收有机污染物，大量种植芦苇的原因是芦苇可以通过光合作用为生态系统输入物质和能量，D错误。]19．C　[乙图中过程③表示生产者的呼吸作用，其场所主要在细胞的线粒体中，A正确；甲图中沼气池中的微生物能够利用农作物秸秆中有机物存储的能量，沼气池中的微生物如产甲烷杆菌能将人畜粪便、农作物秸秆中的有机物分解产生甲烷(沼气的成分之一)，此时的微生物是分解者，B正确；甲图是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，提高了该系统的能量利用率，但能量不能够循环利用，C错误；引起温室效应的主要原因是植被的破坏和化学燃料的大量燃烧，因此要减少温室效应，应调整图中的过程①⑤，D正确。]20．B　[当鼠全部被消灭后，要计算鹰至少获得的能量，能量传递效率应按10%计算，即：Q1×10%×10%＝0.01Q1，A正确；人类利用草原生态系统主要是为了获取更多的牲畜的奶、肉等，牲畜属于第二营养级，B错误。鼠的活动能力较强，因此调查鼠的种群密度应该用标志重捕法，但标记物不能太大，且对鼠无伤害，C正确；当此生态系处于相对稳定状态时，鼠的种群数量一般达到K值，此时种群数量的增长率为0，D正确。]21．解析　(1)垂体是人体重要的内分泌腺，不仅分泌[a]生长激素，还分泌[b]促甲状腺激素等激素来调节其他某些内分泌腺的活动。从图中可以看出激素调节存在分级调节和反馈调节。(2)垂体释放的抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收，故抗利尿激素的主要功能是使血浆渗透压降低。血液中[c]甲状腺激素含量升高，会抑制下丘脑和垂体的活动，使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的合成及分泌减少，即图中④和⑤属于反馈抑制作用。(3)当人突然进入寒冷环境中，[c]甲状腺激素分泌量也将增加，促进体内物质的氧化分解，耗氧量增加，产热量增加。如果用激素c饲喂小白鼠，再放入密闭容器，小白鼠对氧气的需求量增加，其对缺氧的耐受性将降低。答案　(1)促甲状腺激素　分级　反馈(2)降低　④和⑤(3)甲状腺激素　增加　降低22．解析　(1)在人体内，体液调节和神经调节的作用是相互联系、相互影响的。与神经调节相比，激素调节具有作用范围广泛、作用时间较长的特点。(2)甲状腺激素几乎对所有的细胞都能起调节作用，故其靶细胞为全身组织细胞。(3)①作为对照，A瓶中只有培养基，是作为对照，118 说明培养基及培养过程不会产生TSH。②A、B瓶对照，可说明下丘脑不能分泌TSH；A、C瓶对照，可说明垂体能分泌TSH；C、D瓶对照，可说明甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH；E瓶与A、C瓶对照说明下丘脑能促进垂体分泌TSH。③由题意可知，本小题研究的是在活体实验条件下，甲状腺激素含量对TSH分泌的影响，所以实验应设置2组，实验组饲喂添加适量甲状腺激素的普通饲料，对照组饲喂等量的普通饲料，实验前和实验后分别测定每组鼠血液中的促甲状腺激素的含量。答案　(1)作用范围广，作用时间长(2)全身组织细胞(3)①作为对照　培养基及培养过程不会产生TSH②下丘脑不能分泌TSH；垂体能分泌TSH；甲状腺激素能够抑制垂体分泌TSH；下丘脑能促进垂体分泌TSH③挑生长期、大小、性别一致的实验大白鼠各10只随机分成两组，一组正常饲养，一组注射或者饲喂含有甲状腺激素的食物；一段时间后，分别抽取两组动物的血液检测TSH的含量，分析结果、得出结论。23．解析　(1)分析图可知，该图为体液免疫过程。②为T细胞，④为B细胞，⑦为能产生抗体的效应B(浆)细胞；(2)B细胞能增殖分化为浆细胞。从图示分析，能识别抗原的细胞有B细胞和T细胞；(3)抗体从在细胞内合成到分泌至细胞外的过程为：核糖体上合成多肽后，经内质网加工成比较成熟的蛋白质，再由高尔基体进一步加工形成成熟的蛋白质，然后以分泌小泡的形式运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。(4)②是T细胞，④是B细胞，故③是T细胞分泌淋巴因子作用于B细胞的过程。(5)体温调节中枢位于下丘脑，在体温调节中，肾上腺素、甲状腺激素可促进新陈代谢，增加产热，二者为协同关系。答案　(1)效应B(浆)(2)④　T细胞或②B细胞或④(3)核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→胞外(4)T细胞分泌淋巴因子作用于B细胞(5)加强　下丘脑的体温调节　肾上腺素、甲状腺激素24．解析　(1)乙烯和生长素都是植物激素，发挥作用时都需要通过与细胞膜上的特异性受体相结合，将信息传递给靶细胞，从而调节植物的生命活动。118 (2)由图表可知，应测定并记录幼根伸长区细胞长度，与对照组相比，乙烯和生长素都能够抑制根生长，与单独处理相比较，两者共同作用时抑制作用更显著。(3)由实验二可知，乙烯通过促进生长素含量增加来影响根生长。(4)在培养液中加入生长素极性运输抑制剂，阻断了生长素的极性运输，比较实验组和对照组幼根长度，结果无显著差异，说明乙烯不是通过影响生长素的极性运输来影响根生长。(5)由以上实验结果推测，乙烯通过促进生长素的合成来影响根生长。答案　(1)特异性受体　信息(或“信号”)(2)测量并记录　抑制　抑制作用增强(或“抑制作用更显著”)(3)生长素含量增加(4)生长素的极性运输(5)合成25．解析　(1)生态系统的结构包括生态系统的成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)、食物链和食物网。生态系统的结构包括垂直结构和水平结构，不同高度的分布的差异体现了群落的垂直结构，这种分层分布提高了对环境资源的利用能力。(2)样方法调查某植物的种群密度时，其具体方法分为五点取样和等距取样。样方法的要求是随机取样并取平均值。(3)从图表中可知，海拔最低的常绿阔叶林，N、P、K、Ca、Mg五种元素的年归还总量最多，而海拔最高的亚高山针叶林，其N、P、K、Ca、Mg五种元素的年归还总量最少，故凋落物的养分归还量随海拔高度的增加呈现降低的趋势，也说明四种典型森林生态系统随海拔升高，物质循环速度降低。恢复力稳定性主要是指受到干扰、恢复原状。要判断恢复力稳定性大小的标准是物质循环的速率的高低，恢复力稳定性大，物质循环的速率低。因此丁的恢复力稳定性最大。(4)在无外界因素的干扰下，群落会演替到顶级群落阶段，其生物种类多样，群落的复杂性高，生态系统的稳定性较高，实现了生态系统的物种多样化、群落结构复杂化和功能完善化。因此群落的总初级生产量等于总呼吸量，这样生态系统才稳定。答案　(1)群落　提高了对环境资源的利用能力(2)随机取样并计算平均值(3)丁　降低或下降(4)物种　群落结构　平衡状态26．解析　(1)认识生态系统的群落，首先分析群落的物种组成118 ，再分析不同物种间的种间关系；(2)对于活动能力较强的动物，调查其种群密度，一般采用标志重捕法；短期内直接决定大山包黑颈鹤种群密度的种群特征是迁入率与迁出率；(3)生态系统具有一定的自我调节能力，使不同的物种数量和比例保持基本稳定；(4)生态系统的基本功能包括能量流动、物质循环、信息传递；(5)该自然保护区主要保护对象是黑颈鹤和高原草甸湿地生态系统，这样做的实质是保护物种多样性和保护生态系统的多样性。答案　(1)物种　种间(2)标志重捕法　迁入率和迁出率(3)一定的自我调节能力(4)能量流动　物质循环　信息传递(5)物种多样性、生态系统(或基因多样性、物种多样性、生态系统多样性)第十五单元　实验与探究课时考点40　实验与探究[三年高考真题演练]1．A　[本题考查教材实验的实验原理或实验步骤，考查识记能力。难度较小。利用双缩脲试剂检测蛋白质时，先加NaOH溶液1mL，振荡均匀后，滴加3～4滴CuSO4溶液，振荡后观察颜色变化，A正确；“测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度”的实验中，自变量为温度，酸碱度是无关变量，应该保持相同且最适宜，胃蛋白酶的最适pH为2左右，B错误；“利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精”的实验中必须是溶解有重铬酸钾的浓硫酸溶液，C错误；“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，细胞必须保持活性，碱性环境会破坏细胞活性，D错误。]2．BD　[本题考查生物实验的相关知识，考查理解能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备对实验现象和结果进行解释、分析的能力。难度较大。A项对，组织切片中如果含有脂肪，滴加苏丹Ⅲ染液，显微观察会发现橘黄色颗粒；B项错，斐林试剂的使用需水浴加热；C项对，能发生质壁分离现象，说明原生质层相当于半透膜，细胞有活性；D项错，加入二苯胺试剂，加热变蓝说明有DNA，但不一定是目的DNA。]3．B　[本题考查教材实验的相关知识，考查学生的实验能力。难度适中。色素分离时，若滤液细线浸入层析液，不能分离出各色素带，A错误；低温诱导染色体数目加倍实验中118 ，若诱导大蒜根尖时间过短，染色体数目可能并未加倍，B正确；用显微镜观察洋葱根尖细胞装片时，细胞在解离时已死亡，不可能再继续分裂进程了，C错误；观察植物细胞质壁分离时，先制装片，再观察细胞质壁分离状况，D错误。]4．C　[本题考查了教材实验的相关知识，考查识记和理解能力，难度较小。探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚蓝水溶液或者澄清石灰水检测是否产生CO2，前者使溶液由蓝变绿再变黄，后者使溶液变混浊，A正确；酒精可使酸性重铬酸钾由橙色变为灰绿色，可用于果酒发酵时检测产生酒精，B正确；探究酵母菌种群数量变化时无需设置空白对照，酵母菌每天的数量变化可形成前后对照，C错误；稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，D正确。]5．AB　[本题考查生物组织中可溶性还原糖的鉴定的实验，意在考查学生实验与探究能力。难度较小。用5mL量筒量取2mL斐林试剂比用10mL量筒更精确，A正确；隔水加热时试管中液体的液面低于烧杯中水的液面，才能保证试管内液体受热均匀，B正确；在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体为蓝色，C错误；斐林试剂需现配现用，D错误。]6．A　[本题考查教材实验相关内容。难度较小。A正确，光合色素的提取和分离在适宜温度都可以提取，温度变化对其影响不大；B错误，用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖需要进行50～65℃水浴加热；C错误，大鼠神经细胞的培养要在其适宜温度38℃培养才能促进细胞分裂；D错误，植物组织培养的培养基要高温灭菌。]7．C　[本题考查光合作用发现史、噬菌体侵染细菌的实验、DNA分子结构的主要特点、孟德尔遗传实验。意在考查理解能力。难度较小。孟德尔以豌豆作为实验材料，总结出了基因的分离和自由组合规律，并通过豌豆的测交实验验证了两大规律，故A错。范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自水，B错。富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱，对DNA双螺旋结构模型的建立做出了巨大贡献，故C正确。赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质，D错误。]8．A　[本题考查了检测蛋白质的实验、探究影响酶活性的因素、观察细胞的有丝分裂、低温诱导染色体加倍实验，意在考查实验与探究能力。难度适中。鉴定蛋白质用双缩脲试剂，先加A液(NaOH溶液)，振荡后加B液(CuSO4溶液)；制作细胞有丝分裂装片时，解离后应先在清水中漂洗，防止解离过度，再用龙胆紫溶液染色；低温诱导染色体加倍实验中，应先低温处理使染色体数目加倍然后再制片，先制片会杀死细胞，无法诱导染色体数目加倍；探究温度对酶活性的影响时118 ，酶与底物应该先在预设温度下保温后再混合，保证反应开始的时候便达到预设温度。]9．A　[本题考查观察低温诱导的植物染色体数目变化、观察DNA和RNA在细胞中的分布、提取菠菜绿叶中的色素和调查田鼠种群密度，意在考查实验与探究能力。难度较小。改良苯酚品红染液是对染色体进行染色的优良试剂，A正确；健那绿染液是对活细胞中线粒体进行染色的专一性染剂，B错误；纸层析法是对叶绿体中色素进行分离的方法，C错误；标志重捕法是用来调查活动能力比较强，活动范围比较大的动物种群密度的方法，土壤小动物丰富度的调查用取样器取样法，D错误。]10．A　[本题考查生物学实验现象，考查考生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。难度适中。甲基绿可将DNA染成绿色，DNA主要分布于细胞核中，A正确；在光镜下不一定能观察到有丝分裂所有时期，B错误；叶绿体色素在层析液中溶解度越大，扩散速度越快，C错误；光镜下只能观察到叶绿体的形状不能看到其结构，D错误。]11．A　[本题借助观察细胞的减数分裂的实验，重点考查高倍显微镜的使用注意事项。意在考查实验操作能力。难度较小。高倍镜镜头较长，换用时应从侧面观察，防止物镜与装片碰擦，A正确；本实验要用高倍镜观察，视野应适当调亮，但原因不是材料少，性母细胞少，B错误；观察染色体不同层面的精细结构时，使用的是高倍镜，应用细准焦螺旋调节焦距，C错误；放大倍数越大，看到细胞数目越少，D错误。]12．A　[本题考查细胞学说、标志重捕法、格里菲思实验、孟德尔杂交实验等科学研究方法或过程，考查学生对经典实验及实验方法的掌握及理解，难度较小。生物界具有统一性，而细胞学说提到动物和植物都是由细胞构成的，从结构和功能的基础这一个方面揭示了生物界具有统一性，A正确；标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物，B错误；格里菲思的肺炎双球菌转化实验，证明了存在转化因子，但不能证明遗传物质是什么，C错误；基因与性状的关系非常复杂，孟德尔定律有其适用条件，按孟德尔的方法做杂交实验没有得到的相同结果，不能说明孟德尔定律不具有普遍性，D错误。]13．C　[本题考查了教材基本实验相关知识，意在考查实验与探究能力。难度较小。A错误，在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，盐酸的作用是解离，将细胞相互分开，同时盐酸还会影响染色过程，所以在染色之前应先漂洗；B错误，观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，盐酸的作用是水解实验材料，DNA与甲基绿结合，不是吡罗红；C正确，酶的作用条件温和，过酸会导致酶的空间结构受到破坏致使失活；D错误，健那绿对线粒体的染色要求细胞必须是活细胞，盐酸会杀死细胞，所以不可使用。]118 14．C　[本题考查了对教材基本实验的实验原理的理解能力，难度较大。A正确，噬菌体是寄生于细菌的病毒，没有细胞结构，缺乏独立的代谢系统，没法独立完成各项生命活动，其增殖须依赖细菌提供的原料和代谢系统；B正确，提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中的溶解度不同进行萃取；C错误，成熟植物细胞发生质壁分离是由于在高渗溶液中细胞失水，而原生质层和细胞壁伸缩性不同。细胞壁不具有选择透过性；D正确，PCR呈指数扩增是因为DNA的半保留复制，所以上一轮的产物可作为下一轮的模板。]15．C　[本题考查蛋白质鉴定原料选择、植物细胞质壁分离及复原、酵母菌细胞呼吸方式的探究及色素的提取等相关实验，着重考查对教材实验的理解，难度较大。马铃薯块茎中也含有蛋白质，A项正确；植物细胞质壁分离用光学显微镜就可以观察到，B项正确；酵母菌细胞无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都产生二氧化碳，不能以是否产生二氧化碳作为判断细胞呼吸类型的标准，C项错误；无水Na2CO3可以与95%酒精中的水分子结合生成10H2O·Na2CO3，提高乙醇纯度，利于色素的溶解，D项正确。]16．解析　本题考查物质的跨膜运输，渗透压，质壁分离及三大营养物质的鉴定的相关知识，考查知识的识记及理解能力，难度较小。(1)除了水、氧、二氧化碳外，甘油、乙醇、苯等物质也可以通过自由扩散进出细胞；水分子进入细胞内，细胞内溶质的浓度降低，渗透压降低。(2)高温杀死细胞，细胞膜不再具有控制物质进出的功能，所以不会发生质壁分离的现象。(3)还原糖(如：葡萄糖)与斐林试剂混合，在50℃～65℃的水浴中可生成砖红色沉淀。答案　(1)自由扩散　低(2)不会(3)还原糖17．解析　本题通过考查学生实验分析能力，难度适中。(1)B组果实没有检测到X基因表达的蛋白质，乙烯释放量比对照组在相应天数要少，C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质，C组乙烯释放量为零，说明反义X或反义Y基因抑制X基因或Y基因表达后，就影响了乙烯的合成，因此，对照组A组果实中与乙烯含量有关的基因有X、Y；B组除X、Y基因以外还有反义X基因与乙烯含量有关。(2)乙烯具有促进果实成熟的作用，A组在相同天数释放的乙烯最多，因此三组果实中A组成熟最早；在35天时采摘A组与B组果实，在常温下存储时间较长的应该是成熟程度较轻的B组，因为A组35天后释放较多的乙烯，B组释放乙烯量少。答案　(1)X基因和Y基因　X基因、Y基因和反义X基因118 (2)A　乙烯具有促进果实成熟的作用，该组果实乙烯含量(或释放量)高于其他组　B18．解析　本题考查了观察植物有丝分裂的实验和细胞核的功能。意在考查实验与探究能力、理解能力。难度较小。(1)盐酸酒精混合液是解离液，用于解离过程，解离的作用是用药液使组织中的细胞相互分离开来。龙胆紫溶液用于染色过程，能使细胞核中的染色体着色。(2)对细胞核功能较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。答案　(1)用药液使组织中的细胞分离开来　碱　染色体(2)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心19．解析　本题以验证性实验为载体，通过实验方案的完善，实验结果的分析等环节，考查考生的实验探究能力以及对高中生物实验原则的理解运用能力，难度不大。(1)实验的目的是验证L天冬酰胺酶对两种细胞的影响，实验组加入了淋巴瘤细胞，对照组应在相同条件下加入正常细胞，即：培养基＋L天冬酰胺酶＋正常细胞；该实验利用了酶的专一性；肿瘤细胞自身不能合成天冬酰胺，体内已有的天冬酰胺会被L天冬酰胺酶分解，而正常细胞中的天冬酰胺尽管会被酶分解，但自身能够继续产生天冬酰胺，故含量正常。(2)外源性L天冬酰胺酶会被免疫系统当抗原进行处理，多次注射后发生免疫反应，L天冬酰胺酶被免疫系统处理失活，疗效降低；L天冬酰胺酶化学本质为蛋白质，若口服的话会被消化系统消化分解成氨基酸，从而丧失其功能。(3)作为人体肿瘤康复治疗的药物是应既不损伤机体又达到疗效，宗旨就是只专一性杀伤肿瘤细胞，而对正常细胞无负面影响。答案　(1)L天冬酰胺酶＋正常细胞　专一性　抑制　能合成L天冬酰胺(有合成L天冬酰胺的酶)(2)免疫(拮抗)　酶被分解失活(3)对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响[两年模拟试题精练]1．C　[施莱登和施旺提出动植物都是由细胞构成的，A错误；格里菲思以小鼠和肺炎双球菌为材料证明了在S型细菌中存在某种转化因子，并没有证明遗传物质是什么，B错误；摩尔根用假说—演绎法证明了果蝇白眼基因位于X染色体上，C正确；萨克斯利用了对照实验的方法证明了光合作用的产物有淀粉，鲁宾和卡门利用了同位素标记的方法证明氧气来自于水，D错误。]2．D　[鉴定生物组织中的脂肪时，用酒精洗去浮色的原因是苏丹染料溶于酒精，A118 错误；制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后需要漂洗才能用龙胆紫溶液染色，否则会造成解离过度，无法看到染色体，B错误；制成装片以后，细胞会死亡，无法进行低温诱导染色体数目加倍，C错误；“探究酵母菌种群数量增长变化”实验用数学模型研究种群的增长规律，不需要另设对照实验，D正确。]3．D　[尿嘧啶核糖核苷酸是RNA合成的原料，RNA的合成是DNA的转录过程，基因表达形成蛋白质包含转录和翻译过程，洋葱根尖细胞蛋白质的合成不仅仅发生在分生区细胞中，所以让洋葱根尖吸收含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸，放射性不仅仅分布在分生区细胞中，A错误；CO2是植物光合作用的原料，给小麦供应14CO2，通过光合作用形成含有14C葡萄糖，含有14C葡萄糖经过糖酵解形成含有14C的丙酮酸，进入线粒体中进行有氧呼吸的第二阶段，因此14C会出现在线粒体中，B错误；氧气参与有氧呼吸的第三阶段生成水，给豚鼠供应18O2，首先生成含有18O的水，含有18O的水可以参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸反应生成含有18O的二氧化碳，因此呼出气体中可能含有C18O2，C错误；根据氨基酸的结构简式是C2H4O2NR，氨基酸的元素组成是C、H、O、N，若存在其他元素，则在R基中，因此，若用35S标记噬菌体的蛋白质时，标记元素在氨基酸的R基中，D正确。]4．A　[调查人群中某种遗传病的遗传方式时，应选择有遗传病史的家系进行调查统计，A正确；标志重捕法用于调查活动能力较强的动物，调查土壤中动物类群数用取样器取样法，B错误；在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映细胞大小与物质运输效率的关系，C错误；低温诱导洋葱染色体数目变化的实验中，不能在高倍显微镜下观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，因为细胞为死细胞，D错误。]5．B　[观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，此时的末期是经过解离、漂洗、染色等程序处理的，是被杀死了的细胞，它就停止在末期，这时的细胞板不会向四周扩展形成新细胞壁，A错误；生长素类似物对植物的作用具有双重性，有一个最适浓度，在最适浓度两侧可能有两个不同的浓度所起的作用是一样的，B正确；格里菲思的体内转化实验证明S型细菌体内存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，并没有证明DNA是遗传物质，C错误；实验过程中渗透作用一直在进行，只是当烧杯中的水分子透过半透膜进入漏斗的分子数量，与在液面压力作用下，从漏斗透过半透膜进入烧杯中的水分子数量相等时，液面不再上升，但水分子仍然会不停的透过半透膜进进出出，D错误。]6．B　[分离各种细胞器常用差速离心法，A错误；用双缩脲试剂鉴定样液中的蛋白质时，应先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液，B正确；用甲基绿和吡罗红染色“118 观察DNA和RNA在细胞中的分布”，C错误；剪取大蒜根尖分生区，经解离、漂洗、染色和制片后在光镜下不一定能看到有丝分裂各时期，D错误。]7．D　[观察细胞中的脂肪，把苏丹Ⅲ染液滴到载玻片的花生子叶薄片上，并用50%的酒精洗去浮色，A错误；观察植物细胞的有丝分裂实验步骤：解离→漂洗→染色→制片→观察，B错误；观察DNA、RNA在细胞中的分布实验步骤：制片→水解→冲洗→染色→观察，C错误；观察线粒体，口腔上皮细胞中线粒体可被健那绿染色呈现蓝绿色，D正确。]8．A　[观察有丝分裂实验中，应剪取洋葱根尖分生区部位制作装片，分生区位于洋葱根尖2～3mm，A错误；选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞做材料，观察质壁分离实验，液泡呈紫色，便于观察实验结果，B正确；植物不见光的部位，没有叶绿体，观察叶绿体实验，不能选洋葱鳞片叶内外表皮细胞做材料，C正确；洋葱内表皮细胞有DNA、RNA，可选洋葱内表皮细胞做材料，观察DNA、RNA的分布，D正确。]9．D　[用差速离心法能分离各种细胞器，用显微镜能观察到叶绿体、线粒体和液泡，A正确；提取叶绿体中的色素时，采用研磨过滤法，而分离色素时采用纸层析法，B正确；探究酵母菌细胞呼吸方式时，设置有氧呼吸和无氧呼吸两组对比实验，用澄清石灰水和重铬酸钾溶液对产物进行鉴定，C正确；观察植物细胞有丝分裂实验，经过解离步骤后，细胞已经死亡，所以不能进行活体染色，也不能观察到细胞分裂的动态过程，D错误。]10．B　[通过对实验图的分析，考查学生获取信息能力和实验分析能力。A项溶解度最大的是Ⅰ—胡萝卜素；C项根尖分生区细胞为正方形，位于视野的左方，需要向左移动；D项由甲换成乙后，倍数增大，细胞数目减少。]11．解析　(1)若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，需要用甲基绿和派洛宁染色，使得细胞核呈绿色，细胞质呈红色，则理想材料为紫色洋葱鳞片叶的内表皮，因为其没有色素。(2)在“观察DNA、RNA在细胞中的分布状况”和“观察有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用分别是：用甲基绿和吡罗红检测DNA和RNA在细胞中的分布实验中，用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的DNA和蛋白质分离，便于染色剂与DNA结合；观察细胞有丝分裂中，用酒精和盐酸的混合液进行解离，目的是使组织细胞分离开来。(3)若分离绿叶中的色素，所用的实验材料是含有叶绿素的管状叶。分离提取到的色素使用的方法是(纸)层析法。答案　(1)鳞片叶内表皮　无色118 (2)不同(3)管状叶　(纸)层析法12．解析　(1)视野最暗的是放大倍数最高的，图中D图细胞放大倍数最高。(2)提取叶绿体色素时还需加入CaCO3，作用是防止研磨中色素被破坏；滤纸条上色素带c是叶绿素a，呈蓝绿色。(3)糖尿病人尿液中含还原糖，还原糖遇斐林试剂在水浴加热条件下呈砖红色沉淀。正常尿液中没有还原糖，显斐林试剂的颜色蓝色。(4)根尖分生区细胞呈正方形，根据染色体的行为可判断四个图的先后顺序。答案　(1)D(2)CaCO3　防止研磨中色素被破坏　叶绿素a　蓝绿(3)砖红色　蓝色(4)正方　ADBC13．解析　(1)脂肪能被苏丹Ⅲ染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染成橘红色，因此，若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒，可用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液染色。(2)根据题干文字信息可知实验题目。(3)分析甲组和乙组的自变量和实验结果可知，注射0.025mmol四环素可以使肝脏脂肪的平均含量增加，这说明腹腔注射四环素导致肝脏脂肪累积(含量增加)；分析表格中5组实验数据说明中药制剂能降低四环素引起的肝脏脂肪的累积量(增加量)。(4)②由题意可知，本实验是探究单独使用中药制剂对小鼠肝脏脂肪含量的影响，所以还要增加3组小鼠，小鼠除每天喂养相同的饲料外，每天还需分别喂0.05g、0.10g、0.15g的中药制剂，共11天。同时在第8至11天注射等量生理盐水，保持其他条件适宜且相同。②步骤二中需要“保持其他条件适宜且相同”，其原因是保持单一变量，避免无关变量不适宜导致实验结果不准确。③将得到的实验结果与甲组(只注射生理盐水)做对照，分析结果得出结论。答案　(1)苏丹Ⅲ(或“苏丹Ⅳ”)(2)探究中药制剂、四环素对肝脏脂肪含量的影响(3)四环素导致肝脏脂肪含量增加　降低(或抑制)(4)②等体积的生理盐水　③甲选修1　生物技术实践课时考点41　微生物的利用[三年高考真题演练]118 1．D　[本题主要考查微生物的分离与培养实验，意在考查考生对实验现象和结果进行解释、分析和处理能力。难度适中。A项错，高压灭菌加热结束后，让其自然冷却后再慢慢打开排气阀以排除余气，然后才能开盖取物；B项错，倒平板时左手拿培养皿，右手拿锥形瓶，左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，倒入培养基后立即盖上培养皿皿盖；C项错，灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种；D项对，皿底的标记不会因为盖子混淆而混淆。]2．B　[本题考查微生物培养的相关知识，涉及培养基的制备、灭菌的方法、接种方法的选择、结果的分析等内容。意在考查识记和理解能力。难度较小。在配制培养基的过程中要先灭菌后倒平板，A错误；转换划线角度后要对接种环进行灼烧灭菌再进行划线，B正确；接种后放置在恒温培养箱中进行培养，C错误；培养过程中一般要隔天观察一次，D错误。]3．解析　(1)生物组织中的油脂能被苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染成橘黄色(或红色)。(2)为了筛选出能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，我们应选用只能让该菌落生长的选择性培养基，因此培养基中只能选用油脂作为唯一碳源的固体培养基。(3)血细胞计数板可用于直接计数培养液中的菌体数，但是不分死活，因此要计数活菌数量要通过稀释涂布平板法来计数。(4)温度影响酶的活性，在三个温度中，45℃需酶量最高，说明酶活性最低；在三个温度实验中40℃所需酶量最少，低于35℃和45℃所用酶量，说明酶的最适温度介于35℃和45℃之间，因此应围绕40℃开展下面系列实验探究酶需要的最适温度。答案　(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　萃取法　(2)油脂　(3)血细胞计数板　稀释涂布平板　(4)45　404．解析　本题主要考查培养基的配制和微生物的培养，意在考查生物实验、理解能力和综合运用能力，难度适中。(1)样品稀释和涂布平板的操作不需要显微镜。(2)涂布平板时若培养基表面的菌悬液过多，菌体堆积，影响分离效果。(3)试管口粘附的培养基，需要用酒精棉球擦净，避免培养基污染棉塞。(4)菌株产生的降解纤维素酶的量越多、活性越高，会使降解圈越大。降解纤维素能力最强的菌株是①，因其菌株菌落小，但降解圈大。(5)分析图中曲线可知，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，而发酵过程会产热和酸，故该菌株最适合用于人工瘤胃发醇。答案　(1)③(2)培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果118 (3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性　①(5)J4　发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高5．解析　本题考查微生物的分离和培养等知识，意在考查理解能力。难度较小。(1)微生物生长所需要的主要营养物质包括：碳源、氮源、水和无机盐。使用选择培养基是因为它是允许特定的微生物生长，同时又能抑制或阻止其他微生物的生长的培养基。(2)植物组织培养常需要添加的植物激素有生长素和细胞分裂素。MS培养基的成份一般先分别配制成母液备用。(3)平板划线法接种时常使用接种环划线。第二区域只有第一条线无菌落，而其他的划线却有菌落，很可能是因为接环在灼烧后未冷却，第一次划线时将菌种烫死，而后接种环冷却，能正常划线，也可能是第一次划线时划线未从第一区域末端开始，使接种环上无菌种。(4)题中实验为取得菌种培养液过滤后离心上清液，加入蛋白酶处理后，测得其对苯磺隆的降解率。意为假设菌种能产生降解苯磺隆的蛋白质类酶，若用蛋白酶处理后，可使该酶分解，苯磺隆降解率下降，则假设成立。但由于缺乏空白对照，不能比较蛋白酶是处理是否降低苯磺隆降解率，该实验不能得出相应结论。答案　(1)无机盐和氮源　只有能降解利用苯磺隆的菌株才能生存繁殖成菌落(2)细胞分裂素　母液(3)接种环(或接种针)　接种环在二区划线前未冷却即划烫死了菌种，或不小心从一区末端的空白处划线(4)目的菌株通过分泌蛋白酶来降解苯磺隆　不合理，因为缺乏空白对照6．解析　本题考查了土壤中能分解纤维素的微生物及其应用价值，意在考查识记和理解能力，难度较小。(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，如下图：(2)刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用，118 只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌才会发挥作用。纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基。纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基，要分离和鉴别纤维素分解菌，需要以纤维素为主要碳源的培养基，培养基乙不具有选择的作用。答案　(1)纤维二糖　葡萄糖(2)红　透明圈(3)不能　纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基，纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基　不能　培养基中没有纤维素粉7．解析　本题考查了测定某种微生物的数量、微生物的分离和培养等知识，意在考查理解能力。难度较小。(1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成；利用平板菌落计数法的计算公式估算水样中的活菌数：×M(×稀释倍数)＝×100＝3.8×107/L(2)接种时接种环需要灼烧灭菌；在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是：通过划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到单个菌落。(3)由题图可知B图为稀释涂布平板法接种的结果(菌落相对均匀分布)。(4)震荡培养可以增加液体培养基的氧气含量，促进好氧型微生物的生长；另外震荡培养还可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。答案　(1)检测培养基平板灭菌是否合格　3.8×107(2)灼烧　将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧　营养物质8．解析　本题主要考查学生对选修一中微生物培养相关知识的理解，难度适中。(1)在微生物的培养过程中，常用来分离微生物方法是稀释涂布法或平板划线法。(2)为了使微生物在培养基上能够均匀的分布，一般用涂布法来将微生物接种在培养基上。(3)在抗药性检验过程中，如果在菌落周围出现透明的圆圈，118 说明此种抗生素可抑制该细菌；透明圈的大小表示着此种抗生素抗菌的强弱。据此可判断抗菌强弱依次是A、C、B；D的透明圈中出现了一个菌落，说明该菌落对此种抗生素具有耐药性。答案　(1)划线　稀释涂布(或涂布)(2)涂布(3)敏感　不敏感　该致病菌对C的敏感性比对A的弱　耐药菌(4)A[两年模拟试题精练]1．解析　(1)在实验室筛选所要的特定菌种一般步骤为海水取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到培养基上→挑选菌落，其中选择培养就是利用制成的富含石油选择培养基来培养细菌，以增加石油分解菌浓度。(2)要从海水中筛选出石油分解菌，需要配置选择培养基，并且这种选择培养基只能是以石油为唯一碳源，使得其他微生物因为无法利用石油，而缺少碳源无法生存，在这个过程中必须严格按照微生物实验室培养的原则，在接种细菌前，培养基要用高压蒸汽进行灭菌，分离和纯化石油分解菌时最常用的接种方法是稀释涂布平板法。(3)菌种保存的时候，一般长期保存使用甘油管藏，在零下20℃。(4)做完实验将培养基倒掉之前，一定要进行灭菌处理，防止环境污染。答案　(1)选择培养　增加石油分解菌浓度(2)石油　选择　高压蒸汽灭菌　稀释涂布平板法(3)甘油管藏(4)灭菌2．解析　(1)欲筛选出能降解原油的菌株，培养基中应只含有原油而无其他碳源，不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基。(2)分离纯化菌种时，需采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，使聚集在一起的细菌细胞分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便纯化菌种。(3)降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。(4)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌(如接种环)、干热灭菌(如培养皿)、高压蒸汽灭菌(如培养基)等。无菌操作要求在整个实验过程中操作都在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染。答案　(1)原油　选择(2)平板划线法　稀释涂布平板法(3)强118 (4)灼烧灭菌法　高压蒸汽灭菌法　避免周围环境中微生物的污染3．解析　(1)由于实验目的是分离果胶酶产生菌，所以培养基中需要加入果胶，在配制过程中，需要用蒸馏水先配制成液体培养基，再凝固成固体培养基。制备的培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(2)为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行梯度稀释，并用稀释涂布法接种于固体培养基上。接种后的培养基倒置状态放入培养箱，防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染。(3)选择单菌落数目适宜的培养基，加入一定浓度的刚果红溶液(果胶与刚果红结合后显红色)，一段时间后洗去培养基表面的刚果红溶液，观察并比较菌落和水解直径的比值，筛选果胶酶高产菌株。(4)将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的上清液获得粗提的果胶酶。将一定量的粗提果胶酶与适量果胶溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。进行吸光值测定时，需将等量失活的粗提果胶酶与等量果胶溶液混合，作为实验的对照。答案　(1)果胶和蒸馏水　高压蒸汽灭菌(2)梯度稀释　(稀释)涂布　倒置(3)水解(或“透明”)(4)上清液　等量失活的粗提果胶酶4．解析　(1)①②③⑧⑨应采用消毒，④⑤⑥⑦⑩应采用灭菌，故选A。(2)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行调整pH，培养基接种前要进行高压蒸汽灭菌，再进行倒平板。(3)微生物实验室培养的关键在于防止杂菌污染，本题是采用平板划线法接种，需要注意的是连续划线时，每次划线前要灼烧接种环，同时划线结束首尾不能相连。(4)检测培养基是否被污染。对固体培养基应采用的检测方法是将未接种(接种等量无菌水)的培养基在适宜的温度下放置适当时间，观察培养基上是否有菌落产生。(5)植物组织培养的MS培养基中需要加入植物激素(生长素和细胞分裂素)。(6)制作泡菜时，为避免杂菌污染而向泡菜坛中加入了青霉素结果发酵失败，原因可能是青霉素杀死了乳酸菌。答案　(1)A(2)调整pH　高压蒸汽灭菌(3)防止外来杂菌的入侵　平板划线　灼烧接种环　不连接(不重叠)118 (4)将未接种(接种等量无菌水)的培养基在适宜的温度下放置适当时间(5)植物激素(或生长素和细胞分裂素)(6)青霉素杀死了乳酸菌5．解析　(1)题干指出该培养基是分离土壤中微生物的培养基，其中尿素作为唯一氮源，能生长的菌落说明能利用尿素中的氮源，所以从用途上属于选择培养基。以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可以选择和鉴别尿素分解菌。(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，说明有目的菌株存在。(4)纯化微生物可以用稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布法能用于微生物的计数。1毫升原土壤样液中上述微生物数量＝(180＋155＋176＋129)÷4×106×10＝1.6×109个；用稀释涂布平板法进行微生物的计数，但统计的数量比实际数量会偏少，原因是当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。答案　(1)选择　尿素　脲(催化尿素分解的)(2)酚红　红(3)稀释涂布平板　1.6×109　低6．解析　(1)①配制培养基时，分装之后要进行灭菌处理。②由于对照组使用平板划线法，故实验组也要采用平板划线法；空白对照组不接种，或将无菌生理盐水接种在含卵黄的固体培养基上。③观察实验结果是否有葡萄球菌，从题干中可知，关键是观察培养基表面是否出现周围有乳浊环的菌落。(2)牛肉膏和蛋白胨中含有蛋白质，故能为葡萄球菌的生长和繁殖提供碳源和氮源；高浓度的NaCl溶液可以把葡萄球菌分离出来，故该培养基属于选择培养基。(3)要统计土壤中的活菌数目，最好采用稀释涂布平板法，显微镜直接计数不能区分死菌和活菌。答案　(1)①灭菌(高压蒸汽灭菌)②平板划线　无菌生理水　空白③是否出现周围有乳浊环的菌落(2)碳源和氮源　选择(3)稀释涂布平板7．解析　(1)将自然界中采集到的葡萄带回实验室，118 用无菌水将葡萄皮上的野生酵母菌冲洗到无菌的三角瓶中。常用的微生物分离方法有平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法是用接种环在培养基表面连续划线过程中将聚集的菌体逐步分散到培养基的表面。最终分离到由一个细菌繁殖而来的菌落；稀释涂布平板法是先将菌液进行一系列梯度稀释，再涂布培养。稀释度足够高的培养液涂布的结果可形成单个菌落。(2)以木糖为唯一碳源的培养基是选择培养基，可以筛选出能利用木糖的酵母菌，不能在该培养基上生存的酵母菌缺乏木糖发酵途径。(3)转入质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素有抗性，故可以培养在含有氨苄青霉素的培养基上进行筛选。以缺乏尿嘧啶合成酶的酵母菌作为受体细胞，可以利用缺乏尿嘧啶的培养基筛选出导入质粒的酵母菌菌株。(4)图示实验结果表明，将转基因酿酒酵母接种在葡萄糖和木糖为碳源的培养基中进行发酵能力测试，最初培养基中的葡萄糖被快速消耗，随着发酵继续进行，转基因酿酒酵母能够利用木糖产生酒精，并且酒精浓度升高对木糖发酵无明显影响，说明所需菌株培育成功。答案　(1)无菌水　稀释涂布平板法(2)不能利用木糖发酵(或缺乏木糖发酵途径)(3)氨苄青霉素　尿嘧啶合成　(4)葡萄糖和木糖　葡萄糖　利用木糖产生酒精，并且酒精浓度升高对木糖发酵无明显影响8．解析　(1)制备培养基的一般步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，培养基中的蔗糖可以为微生物的生长提供碳源，培养基除含有微生物所需的各种营养物质外，还应把pH调整到适宜微生物生长的范围。(2)实验用的培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。(3)统计菌液中活菌的数量常用的方法是稀释涂布平板法，也可以用显微镜直接计数法，用稀释涂布平板法统计菌液中活菌的数量与实际数目相比往往偏小，用显微镜直接计数法统计菌液中活菌的数量与实际数目相比往往偏大。(4)为使微生物达到反复使用的目的可以采用固定化细胞技术，固定化细胞技术通常采用包埋法。答案　(1)倒平板　碳源　pH(碱性环境)(2)高压蒸汽灭菌(3)显微镜直接计数(稀释涂布平板)　偏大(偏小)(4)固定化细胞　包埋法118 118 课时考点42　生物技术在食品加工中的应用[三年高考真题演练]1．ABC　[本题主要考查果酒制作相关知识，意在考查生物实验的相关知识，考查理解能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备对实验现象和结果进行解释、分析的能力。难度适中。A项错，发酵后期，底物减少、酒精浓度增加等因素，都会造成酒精产生速率减慢；B项错，发酵初期，由于发酵瓶中有氧气，酵母菌能进行有氧呼吸产生二氧化碳；C项错，酵母菌种群增长曲线呈下降趋势；D项对，发酵瓶漏气，会使醋酸菌大量繁殖而形成表面观察到的菌膜。]2．C　[本题主要考查腐乳的制作实验，意在考查教材实验的内容，考查理解能力和实验能力。难度适中。A项对，将腐乳坯堆积起来会导致微生物大量繁殖，堆内温度升高，影响毛霉生长；B项对，正常情况下毛霉等菌种，会使豆腐表面长出一层菌丝，被细菌污染，腐乳坯表面会出现黏性物；C项错，适于做腐乳的豆腐含水量为70%左右，适于毛霉菌丝生长，再加水不利于腐乳成型；D项对，加入料酒，可抑制杂菌生长。]3．D　[本题考查果酒、果醋发酵实验，内容基础，难度较小。醋酸菌是嗜热菌，果醋发酵所需的最适温度较高，A错误；进行果酒、果醋发酵实验，要先进行隔绝空气果酒发酵，再供氧进行果醋发酵，B错误；人工接种菌种单一，风味及品质更好，C错误；适当加大接种量，让菌体快速形成优势菌群，可以抑制杂菌生长，提高发酵速率，D正确。]4．A　[本题综合考查果酒和果醋的制作、腐乳的制作、制作泡菜等实验，意在考查实验与简单应用能力。难度较小。醋酸菌是好氧型细菌，能在氧气充足的情况下将乙醇转化为醋酸，A错误；酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖产生酒精，B正确；泡菜利用的是乳酸菌的发酵，C正确；腐乳的制作中利用毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶，D正确。]5．C　[本题结合发酵装置图，考查果酒和果醋的制作，要求考生识记果酒和果醋制作的原理、实验装置、实验条件等基础知识，能结合图中信息准确判断各选项，意在考查识记和理解能力。难度较小。该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入，能用于果酒发酵，A正确；果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中，进一步通过水排出，B正确；醋酸菌是好氧菌，因没有通入无菌空气，去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌的呼吸需求，C错误；去除弯管中的水后，该装置的弯管部分也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈烧瓶作用类似，D正确。]6．解析　该题考查胡萝卜素的相关知识及与其萃取有关的知识，考查学生识记和理解能力，难度较小。(1)胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，118 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β胡萝卜素是其中最主要的组成成分；一分子的β胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A；由于饮食中缺乏维生素A或因某些消化系统疾病影响维生素A的吸收，致使视网膜杆状细胞没有合成视紫红质的原料而造成夜盲(暂时性夜盲症可由补充维生素A得以痊愈)。(2)提取胡萝卜素时新鲜的岩藻具有大量的水份需要进行干燥，以提高萃取效率。(3)乙酸乙酯属于水不溶性有机溶剂与水不互溶，能够溶解胡萝卜素；乙醇是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不宜选作萃取剂。答案　(1)β胡萝卜素　维生素A　夜盲症　非挥发性(2)需要　(3)乙酸乙酯　萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇属于水溶性有机溶剂，影响萃取效果(其他答案合理也可)7．解析　(1)用水密封是为了隔绝空气，因为乳酸菌是厌氧型生物；乳酸菌无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸和[H]。(2)8天后亚硝酸盐含量更低，有利于人们的健康，而且泡菜的口感更好，pH值呈下降趋势，是因为乳酸菌无氧呼吸积累了大量乳酸。(3)最适合条件是4%食盐浓度条件。结论：1.普通乳酸菌和优选乳酸菌都是在4%食盐浓度条件下发酵效果最好。2.在相同条件下，使用优选乳酸菌比普通乳酸菌能够提前降低亚硝酸盐含量。答案　(1)隔绝空气，制造无氧环境　丙酮酸和[H](2)亚硝酸盐含量较低，对人体无害　乳酸菌发酵过程中积累了大量乳酸(3)实验结果记录表118 最适合条件是4%食盐浓度条件结论：1.普通乳酸菌和优选乳酸菌都是在4%食盐浓度条件下发酵效果最好。2．在相同条件下，使用优选乳酸菌比普通乳酸菌能够提前降低亚硝酸盐含量。8．解析　本题考查不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐含量的测定等知识。难度较小。(1)在亚硝酸盐的含量测定中，用不同浓度亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管；用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管；将每个样品管分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅相近的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。(2)据图可知，该图表示亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线。(3)制泡菜时使用的微生物是乳酸菌。答案　(1)①不同浓度亚硝酸钠标准溶液　②不同泡制天数的泡菜滤液　③样品管　一致(2)亚硝酸盐含量的(3)乳酸菌118 9．解析　本题考查泡菜制作的相关基础知识，主要考查识记能力和对相关知识的判断能力。难度较小。(1)盐水中可能含有杂菌，制作泡菜时，所用盐水需要煮沸，以便杀死盐水中的杂菌。陈泡菜中含有现成的乳酸菌，加入后，可以缩短制作时间。(2)乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的细胞质中。(3)在泡菜的制作过程中，影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐发酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌数量增加，其他杂菌较少；原因是酸性条件下，不利于杂菌生存，有利于增加乳酸菌的数量。答案　(1)杀灭杂菌　增加乳酸菌数量(2)无氧呼吸　细胞质(3)温度　腌制时间　食盐用量(4)乳酸菌数目增多，杂菌数目减少　乳酸菌比杂菌更为耐酸10．解析　本题考查了微生物培养技术中培养基的配方、微生物计数、植物成分的提取、固定化酶和PCR技术的条件等内容。难度较小。(1)培养酵母菌时，玉米秸秆中的纤维素的水解产物为酵母菌的生长提供碳源。检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用压榨法或萃取法从玉米胚芽中提取。(3)利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的(Taq)DNA聚合酶催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、(低温)复性(或退火)、(中温)延伸三步。答案　(1)碳源　显微镜直接计数(2)压榨　萃取(注：两空可颠倒)(3)固定化酶(4)(Taq)DNA聚合酶　(低温)复性(或退火)　(中温)延伸[两年模拟试题精练]1．解析　(1)当氧气和糖源充足时醋酸菌将糖分解成醋酸，可以表示为：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋H2O。118 (2)在酸性条件下，重铬酸钾与酒精发生反应呈现灰绿色。(3)①图中A代表加盐腌制，其主要目的是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。②在配制卤汤中酒的含量一般控制在12%左右，加酒含量过高腐乳成熟时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败。答案　(1)氧气　糖源都充足(2)酸性　灰绿(3)①加盐腌制　析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬　抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质②12%　延长　不足以抑制微生物的生长2．解析　(1)图甲是蒸馏装置，应是提取玫瑰精油的装置，橘皮精油用压榨法，胡萝卜素提取用萃取法。(2)为适当提高果酒的生产速率，进气口应先打开让酵母菌进行繁殖，然后关闭可以发酵产生酒精，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是既可以放气，又可防止污染。(3)樱桃果酒制作中冲洗的目的是洗去浮尘，除去果柄应在冲洗之后，以防止被微生物污染，为了提高出汁率应加入果胶酶和纤维素酶分解细胞壁，同时还可以提高澄清度。(4)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用选择培养基，即抑制一些微生物的生长，只允许一种或一类微生物生长，作为培养基要含有碳源、氮源、水和无机盐。(5)酒精的检测可以在酸性条件下用重铬酸钾进行检测，如果出现灰绿色说明有酒精的产生，在酒精发酵旺盛时，因为是厌氧条件而醋酸菌是需氧型微生物，此时不能将果汁中的糖发酵成醋酸。答案　(1)玫瑰精油(2)先打开后关闭　既可以放气，又可防止污染(3)洗去浮尘　后　果胶(多答“纤维素酶”也可)(4)选择　碳源、氮源(5)重铬酸钾　不能3．解析　本题考查传统发酵技术的基础知识，难度较小。(1)酒精发酵需用酵母菌，发酵适宜温度为18～25℃；醋酸发酵需用醋酸菌，发酵温度为30～35℃118 。葡萄汁装入发酵瓶时，要留约空间：目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生CO2造成发酵液的溢出。喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸，是由于在缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。(2)腐乳制作过程中发挥作用的微生物主要是毛霉，其同化作用类型是异养型。毛霉等微生物产生的蛋白酶等能将豆腐中蛋白质分解成小分子的多肽和氨基酸；产生的脂肪酶能将豆腐中脂肪水解为甘油和脂肪酸，故有机物的种类增多。(3)乳酸发酵需用乳酸菌，而抗生素能杀死乳酸菌；测定亚硝酸盐含量：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测对比，可以大致估算出亚硝酸盐的含量。答案　(1)①18～25℃　醋酸菌　30～35℃　②防止发酵液溢出　③C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量(2)①毛霉　②增多(3)①抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长　②重氮化　玫瑰红色4．解析　(1)在过程①果酒的制作中使用的微生物酵母菌的繁殖方式是出芽生殖，在过程①果酒的制作中主要发生的反应C6H12O6―→2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量。(2)果酒和果醋的制作中，果酒需要在无氧条件下进行发酵，所以①果酒的制作过程中要间隔放气，其原因是在发酵过程中产生CO2，防止瓶内气压过高引起爆裂，②果醋的制作中由于醋酸菌是需氧型的，所以需要不断通入气体。(3)过程②果醋的制作中使用的微生物是醋酸杆菌，该微生物的代谢类型是异养需氧型。(4)在整个果酒果醋的制作过程结束后与操作开始前相比较有机物的种类增加，有机物的总量减少。(5)果醋发酵初期，发酵罐是密闭的，不需要通气，但发酵装置中仍有部分氧气，此时酵母菌进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳和水，二氧化碳溶于水，pH下降，随着氧气的消耗，到发酵中期，酵母菌进行无氧呼吸产生较少的二氧化碳和酒精，pH稍上升，后期接种醋酸菌并通气，醋酸菌大量繁殖，生成醋酸，pH迅速下降，所以符合曲线②，故选B。答案　(1)出芽生殖　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量(2)①在操作过程中要间隔放气，②需要不断通入气体(3)醋酸杆菌　异养需氧型118 (4)增加　减少(5)B5．Ⅰ.(1)毛霉　(2)小分子肽　(3)保证产品质量　(4)抑制微生物的生长　(5)抑制微生物的生长Ⅱ.(1)亚硝酸盐含量低　(2)4∶1　乳酸酸　(3)霉菌　(4)比色法6．解析　(1)毛霉是一种丝状真菌。(2)腐乳的制作原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸。(3)传统的腐乳制作过程中，不接种微生物，毛霉只能来自空气中的毛霉孢子；现代的腐乳生产在无菌条件下进行操作，可以防止杂菌污染，保证产品质量。(4)制作腐乳的过程中，加盐的作用有两方面：析出豆腐中的水分，使豆腐变硬；抑制微生物的生长，避免豆腐变质。(5)卤汤中加酒的作用有两方面：抑制微生物的生长和使腐乳具有独特的香味。答案　(1)丝(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸(3)空气中的毛霉孢子　避免其他菌种的污染，保证产品的质量(4)析出豆腐中的水分，使豆腐变硬　抑制微生物的生长，避免豆腐变质(5)抑制微生物的生长　使腐乳具有独特的香味7．解析　(1)在腐乳腌制过程中起主要作用的是毛霉，毛霉是一种丝状真菌，有核膜包被的细胞核。除毛霉外，还有多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母等。(2)腐乳的制作原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸，使制作的腐乳更加鲜美且易于消化吸收。(3)制作腐乳的过程中，加盐的作用有两方面：析出豆腐中的水分，使豆腐变硬；抑制微生物的生长，避免豆腐变质。卤汤中加酒和香辛料的作用有两方面：抑制微生物的生长和使腐乳具有独特的香味。(4)腐乳的表面有一层致密的“皮”，属于是毛霉的(匍匐)菌丝。答案　(1)有核膜包被的细胞核　青霉、酵母、曲霉(写出两种即可)(2)蛋白　脂肪(3)析出豆腐的水分　豆腐块腐败变质(其他合理答案也可)　香辛料　酒118 (4)毛霉的(匍匐)菌丝8．解析　(1)将发酵液装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。酒精可用重铬酸钾溶液检测，在酸性条件下，用重铬酸钾检测样液，颜色变为灰绿色。(2)乙为果醋发酵过程，该过程中使用的微生物是醋酸(杆)菌；培养醋酸菌时，应用固体培养基；微生物常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法；醋酸菌生存的适宜温度为30～35℃，因此培养醋酸菌时，应将温度控制在30～35℃范围内。(3)在氧气充足的条件下，如果缺少糖源，醋酸菌可将酒精变为乙醛，再将其变为醋酸。答案　(1)1/3　灰绿(2)醋酸(杆)菌　固体　平板划线法　30～35(3)氧气充足(有氧)　乙醛课时考点43　生物技术在其他方面的应用[三年高考真题演练]1．B　[本题主要考查固定化酶和固定化细胞相关知识，意在考查固定化酶的应用等。难度适中。A项，固定化酶制作的目的是能够顺利从发酵产物中把酶分离出来，能够使酶反复使用；B项，溶解氧交换受阻会影响细胞呼吸，是固定化细胞应用的重要限制因素；C项，固定化细胞常用于生产能分泌到细胞外的产物如固定化酵母细胞用于生产酒精；D项，将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞，细胞并不与凝胶通过共价键结合。]2．B　[本题主要考查酶的相关知识，意在考查理解、推理、判断获取结论的能力、综合分析能力，难度适中。A项错，高烧使体温升高，降低体内酶的活性，使消化功能减退，导致食欲减退；B项正确，口服多酶片由于有肠衣、糖衣的保护使胰蛋白酶到达小肠才被释放，发挥作用；C项错，在一定范围内，温度越低，酶活性越低，果汁中果胶的分解速度越慢；D项错，洗衣粉中的碱性蛋白酶在弱碱性条件下活性最强。]3．C　[本题主要考查人工种子的制备。难度适中。A项错，胚状体是愈伤组织再分化得到的；B项错，海藻酸钠是凝固剂；C项对，在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，不仅为胚状体提供能量，而且是培养物渗透压的主要调节者；D项错，凝胶珠具有空间网状结构，不隔绝空气。]4．BCD　[本题主要考查“DNA的粗提取与鉴定”实验，意在考查考生理解能力和实验能力。难度较小。A项错，图1、2中加入蒸馏水稀释的目的分别是破碎细胞获取含DNA的滤液、稀释NaCl溶液，析出DNA；B项对，图1过滤之后保留滤液，因滤液含DNA；C项对，图2过滤之后弃去滤液，因DNA已析出；D项对，118 嫩肉粉中的蛋白酶可对蛋白质进行水解。]5．A　[本题考查用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，需要掌握实验的目的、流程及注意事项，考查基础全面，难度较小。加入洗涤剂后研磨动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作，A错误；利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开，起到纯化的作用，B正确；加入酒精溶液，静置溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA，用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌，防止断裂，C正确；用二苯胺鉴定DNA需要水浴加热，D正确。]6．A　[本题考查固定化酶和固定化细胞的相关知识，难度较小。固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法)，由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，A正确；某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，B错误；固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性(如高效性、专一性和作用条件的温和性)依然保持不变，C错误；固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应，D错误。]7．C　[本题考查了加酶洗衣粉的洗涤原理，温度和pH对酶活性的影响等内容，意在考查综合理解并把握知识点的内在联系的能力。难度较小。加酶洗衣粉中的酶在水温45～60℃时，能充分发挥洗涤作用，水温高于60℃时，碱性蛋白酶要失去活力，水温低于15℃时，酶的活性迅速下降，影响洗涤效果。低于40℃时，则酶作用缓慢，但不易被破坏而失活，A错；表面活性剂能影响碱性蛋白酶活性，还会使酶失活，B项错误；碱性蛋白酶适合的pH值为6.0～8.5，故C项正确；蛋白质是衣物上最普遍存在的污垢，而且是最难被表面活性剂和其他助洗剂所去除的。蛋白酶能把衣物上蛋白质先分解成可溶性的肽，然后再分解成氨基酸，从而很容易被洗去，D错。]8．C　[本题考查DNA的粗提取和鉴定，意在考查理解和实验能力。难度较小。原则上含DNA的生物材料都行，只是DNA含量高的成功的可能性更大，所以酵母和菜花可作为提取DNA的材料，故A正确；DNA在2mol/LNaCl溶液和蒸馏水中，溶解度较大，故B正确；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会破裂，因DNA在蒸馏水中溶解度较大，故不会析出，C项错误；DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝，故D正确。]9．解析　本题考查了微生物的实验室培养、蛋白质的提取与纯化、酶的固定化等知识，考查识记和理解能力。难度较小。(1)产乳糖酶的微生物L自身可以合成乳糖酶，118 能催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，供自身利用；不能合成乳糖酶的微生物则无法利用乳糖。据此，可利用乳糖作为培养基的唯一碳源来筛选产乳糖酶的微生物。这样的培养基从功能上看属于选择培养基。培养基中添加琼脂的作用是作为凝固剂，制作固体培养基。(2)接种时要严格做到无菌操作，其中接种环应采用酒精灯灼烧灭菌。(3)电泳时，相同条件下，带电荷相同的蛋白质受到的静电引力相同，分子量越小的蛋白质，移动速度越快。(4)酶的作用是催化生化反应，固定化酶要体现其具体的应用价值，必须要具有较高的酶活性。酶的固定化方法有化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。答案　(1)乳糖　凝固剂　选择培养基(2)灼烧(3)小(4)活性　包埋法　物理吸附法10．解析　本题考查实验设计的方法，如实验变量与实验目的、相互对照的梯度及范围、单一变量等相关知识，考查学生对知识的理解能力和运用能力，难度适中。(1)由题意可知三组实验的果胶酶不同，其他条件相同，最后测定是各组的出汁量，所以实验的单因子变量为不同的果胶酶，因变量为果泥的出汁量，即本实验探究不同的果胶酶对同一种果泥出汁量的影响。(2)由题意可知设置的温度为0℃、5℃、10℃、40℃，而探究酶的最适温度应该设置相等的温度梯度；设置的温度范围太过于狭窄，缺少高温组，很可能40℃还没有达到最适温度。(3)由题意可知，A、B、C、D四组中均加入了等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，添加蒸馏水达到相同体积，E组果胶酶的量为0，且直接添加蒸馏水达到相同体积，未加入等量的缓冲液，试验中没有遵循单一变量原则，所以E组的设计不能达到目的。答案　(1)探究不同的果胶酶对同一种果泥出汁量的影响(2)温度梯度设置不均等　温度设置范围太小，缺少高温组(3)不能　E组没有加入等量缓冲液，不符合单一变量原则11．解析　本题考查微生物的培养与分离、β胡萝卜素提取的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。难度较小。(1)灭菌常用方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等，培养皿常用高压蒸汽灭菌、干热灭菌。将器皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。(2)青霉素能破坏细菌的细胞壁并在细菌的繁殖期起杀菌作用，118 因此添加青霉素可抑制细菌的生长。(3)乙连接软管为排(放)气阀，甲为安全阀，丙是压力表。(4)三块平板有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；而其中一块未见菌落，说明菌株死亡。因此，应在接种过程中接种环灼烧后未冷却或未足够冷却，使菌株因温度过高被杀死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物质，β胡萝卜素较耐酸，因此不需添加。答案　(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)　用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)生长(3)①　(4)接种环温度过高，菌被杀死(5)有助于研磨充分　不需要　β胡萝卜素较耐酸12．解析　本题考查的是植物组织培养、染色体变异及细胞固定化。难度较小。(1)外植体在人工、无菌条件下，经脱分化可形成愈伤组织。(2)由图可知蔗糖浓度下降，可知外植体离体培养过程中需要消耗蔗糖，12天后蔗糖浓度变化不大说明蔗糖消耗减少；pH下降会影响酶的活性，愈伤组织细胞对物质的合成小于分解，细胞干重下降。植物组织培养过程中，蔗糖既能维持一定的渗透压，又能提供植物细胞生命活动必须的营养物质(能量)。(3)一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极，从而使细胞中染色体数目加倍。植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶，可通过纤维素酶、果胶酶破坏细胞间的物质，从而使愈伤组织细胞分离。在培养过程中，各个细胞所处时期不同，在用秋水仙素或低温处理后，一定时间内不同时期细胞分裂状态不同，从而会出现染色体为2n、4n、8n等的细胞，4n的细胞在有丝分裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍至8n；8n的细胞在有丝分裂中期能清晰看出8n条染色体。(4)为了更好地获得次生代谢产物，应选用生长旺盛的愈伤组织。愈伤组织不能进行光合作用，因此要通入无菌空气确保其正常的生命活动。细胞的固定通常使用包埋法，由于包埋材料的影响，营养物质和氧气的扩散都受到一定的限制，所以固定化细胞生长速度慢。答案　(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降，pH降低　提供能量　调节渗透压(3)秋水仙素(低温)　果胶　经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期　经加倍到8n118 的细胞处于有丝分裂中期(4)①③④13．解析　本题考查了微生物培养技术、植物成分提取等知识和理解能力。难度较小。(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法，接种过程为了避免其他杂菌的污染，要做无菌操作，所以接种前需对接种环灭菌操作。(2)蔗糖主要提供碳源，硝酸盐含氮元素，主要提供氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂往往有挥发性，直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸；萃取后需将原料中的固体物滤去。(4)纸层析法鉴定胡萝卜素时，萃取样品与标准样液形成对照。答案　(1)稀释涂布平板法(或：稀释混合平板法)　灭菌(或：防止污染)(2)碳源　氮源　(3)时间　水浴　滤去不溶物(4)(实验)对照[两年模拟试题精练]1．解析　本题考查胡萝卜素、玫瑰精油、柠檬芳香油的制备和提取原理及过程，考查理解和简单应用能力。难度较小。(1)胡萝卜素、叶绿素、叶黄素、番茄红素和辣椒红素都是脂溶性植物色素，一般不溶于水，易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂，故常用脂溶性有机溶剂萃取胡萝卜素；(2)萃取前往往要将胡萝卜烘干、粉碎，并且原料颗粒越小越好，这样做的目的是让原料与萃取剂充分接触，提高萃取效率；由于干燥时温度过高时间过长会导致胡萝卜素的分解，所以应严格控制好温度和时间；(3)由于有机溶剂用明火直接加热易爆炸，所以萃取过程中采用水浴加热；浓缩前要进行过滤，以去掉杂质；玫瑰精油的提取方法是水蒸气蒸馏法；柠檬芳香油的制备通常用压榨法。答案　(1)橘黄　脂溶性有机溶剂(2)温度　温度过高时间过长会导致胡萝卜素的分解(3)水浴　过滤(4)水蒸气蒸馏　压榨2．解析　(1)提取胡萝卜素时，通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和干燥。由于水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质，而胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，所以提取胡萝卜素不适于用水蒸气蒸馏法。胡萝卜素的分离采用纸层析法，118 实验时需要标准的胡萝卜素样品作为对照。(2)腐乳制作时，菌种主要来自空气中的毛霉孢子，毛霉产生的蛋白酶够将豆腐中的蛋白质分解为氨基酸和多肽，产生的脂肪酶能够将脂肪分解为甘油和脂肪酸等小分子物质，利于人体消化吸收。加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。同时，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。答案　(1)干燥　不适合　水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质，而胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出　纸层析　标准的胡萝卜素(2)毛霉孢子　肽　甘油　脂肪酸　析出豆腐中水分，使豆腐块变硬；抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质3．解析　(1)图1中的①②为植物组织培养，需要在无菌条件下进行，所以培养基要灭菌。培养基中生长素用量与细胞分裂素用量比值应适中，以促进愈伤组织的生长。(2)接种前，要对胡萝卜切块进行消毒以除去表面的杂菌。若在培养几天后，少数培养基上长出有光泽的黏液状菌落，这属于细菌的菌落。(3)胡萝卜素不溶于水，易溶于有机溶剂，从胡萝卜中提取胡萝卜素时，常用萃取方法，其效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。(4)装置③是冷凝管，其作用是降温，防止加热时有机溶剂挥发。装置④是烧瓶，胡萝卜在加热前，一般要进行粉碎、干燥处理。处理时应注意将温度和干燥时间控制在一定范围内，否则会导致胡萝卜素分解。一般情况下，提取效率与颗粒含水量成反比。(5)装置⑤的加热方式是水浴加热，水浴加热可避免明火加热引起燃烧、爆炸。(6)图2是纸层析结果示意图，图中B胡萝卜素是⑥，与“叶绿体中色素的提取和分离”实验中的层析法不同点是前者是胡萝卜素粗品的鉴定，后者是分离叶绿体中的色素。答案　(1)灭菌　适中(2)消毒　细菌(3)萃取　萃取剂的性质和使用量(4)降温，防止加热时有机溶剂挥发　干燥　将温度和干燥时间控制在一定范围内　反(5)避免使用明火加热引起燃烧、爆炸(6)⑥　前者是胡萝卜素粗品的鉴定，后者是分离叶绿体中的色素4．解析　(1)从橘皮中提取橘皮精油常用的方法是压榨法，采用压榨法提取橘皮精油的实验流程是：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮精油。(2)由于橘皮精油用水蒸气蒸馏部分有效成分会发生分解，118 采用水中蒸馏又容易出现焦糊问题，因此橘皮精油的提取一般不采取蒸馏法。(3)橘皮中含有果蜡和果胶，压榨时容易滑脱，为了提高出油率，在压榨前橘皮要在石灰水中浸泡，浸泡时间不低于10小时，并且要浸透。(4)橘皮精油的特点是无色透明、具有诱人的橘香味。(5)采用花药进行植物组织培养时，应选择单核靠边期的花粉；确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法，某些植物的花粉不易着色，需采用焙花青－铬矾法。(6)植物组织培养中的关键激素是细胞分裂素和生长素；由于在柑橘个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成不同的组织和器官，因此橘树上的细胞不离体经过脱分化过程不能形成完整植株。答案　(1)压榨　压榨　过滤　再次过滤(2)焦糊　水解(3)10h(4)无色透明(5)单核　醋酸洋红　焙花青－铬矾(6)生长素　细胞分裂素(两空顺序可以颠倒)　在柑橘个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成不同的组织和器官5．解析　(1)玫瑰精油的提取的实验流程是；鲜玫瑰花＋清水→水蒸气蒸馏(水中蒸馏)→油水混合物→油水分层→除水→过滤得玫瑰精油，为了促进油水分层要在油水混合物中加NaCl，除水过程加入的物质是无水Na2SO4。(2)橘皮精油主要存在于橘皮中，用橘皮提取橘皮精油时，水蒸气蒸馏过程中部分橘皮精油会分解，用水中蒸馏又会出现原料易焦糊问题，因此提取橘皮精油不适合用蒸馏法，一般采用压榨法；由于橘皮中含有果胶和果蜡，压榨时容易滑脱，使出油率低，因此为了提高出油率需要将橘皮用石灰水浸泡。(3)胡萝卜素化学性质稳定，不溶于水，易溶于乙醚等有机溶剂，因此常用萃取法提取胡萝卜素，由于石油醚沸点较高、能较充分溶解胡萝卜素且不与水混溶，因此是提取胡萝卜素的最适宜的萃取剂；萃取获得的胡萝卜素常用纸层析法进行鉴定；影响萃取效率的主要因素是萃取剂的性质和用量，其次还受原料颗粒大小、紧密程度和含水量、萃取的温度和时间等有关。答案　(1)①水中蒸馏/水蒸气蒸馏　②NaCl　③无水Na2SO4(2)石灰水　原料易焦糊，有效成分易水解118 (3)石油醚(4)纸层析　萃取剂的选择、原料颗粒的大小、紧密程度、萃取温度、时间6．解析　(1)要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，因为生长旺盛的嫩枝生理状况良好，容易进行脱分化。在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药离体培养成功率高。为确定该花粉是否处于该时期，最常用的方法是醋酸洋红法。(2)植物组织培养常用激素为细胞分裂素和生长素。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养某种菌后，pH上升，指示剂变红，可以初步鉴定该细菌能够分解尿素。接种要注意：消毒，无菌，防止杂菌污染，故接种室要消毒；操作时不可说话；外植体接种时要严格消毒，接种完后要防止再次污染，盖好瓶盖，故C正确。(4)月季的花粉植株产生的途径还可以通过胚状体阶段发育而来，与花药离体培养差别主要取决于培养基中激素种类和浓度配比。(5)进行菊花组织培养一般将温度控制在18－22℃，并且对光照的控制为每天12h光照，pH控制在5.8左右。答案　(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化　单核　醋酸洋红法(2)细胞分裂素和生长素(3)酚红　C(4)胚状体　培养基中激素的种类及其浓度配比(5)18～22　每天12h光照7．解析　(1)选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期；对月季来说，适宜花粉培养的时期是花粉应处于单核期，因为单核期，细胞核由中央移向一侧的时期，花药培养成功率最高。通常选择完全未开放的花蕾，花药培养成功率最高。(2)除了由花粉发育成的胚状体(花粉胚)外，还有体细胞胚，一般是由某些脱分化的细胞转变而来，在形态上具有与合子发育成的胚非常相似的结构，均具有发育成完整个体的能力。(3)上述途径是通过胚状体阶段发育成植株，还可以将花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。(4)鉴定其中是否含有尿素分解菌，可用酚红指示剂，即在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养几种菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的菌；鉴定其中是否含有纤维素分解菌，可用刚果红染料，即在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红染料培养几种菌后，培养基中出现现透明圈，就可以鉴定其中含有纤维素分解菌。118 (5)在培养过程中为了检验制备的培养基是否合格，可将接种后的培养基和一个未接种的培养基同时在适宜条件下培养，观察结果，如果未接种的培养基无菌落生长，说明培养基制备成功，否则需要重新制备。答案　(1)镜检　单核　完全未开放(2)体细胞胚　合子(3)愈伤组织(4)酚红　刚果红(5)设置未接种的培养基在相同条件下培养　空白培养基上没有长出菌落8．解析　(1)培育“迷你植物”的过程利用了植物组织培养技术，其原理是植物细胞具有全能性。由于茎尖或根尖病毒很少，甚至无病毒，因此为了使培育的“迷你植物”无病毒，选材时一般选取茎尖或根尖。(2)为了保证“迷你植物”的正常生长，容器内装有的凝胶状透明培养基中需要含有植物生长所需要的各种无机盐和水分。(3)在培育“迷你植物”时，为了有利于嫩枝组织细胞形成愈伤组织，常常需要在配制好的培养基中添加植物激素。嫩枝组织细胞接种后2～5天，若发现其边缘局部污染，可能的原因是嫩枝消毒不彻底。(4)在图乙中，若愈伤组织没有形成根，但分化了芽，其原因可能是培养基中生长素较少，细胞分裂素较多；若要获得更多的愈伤组织，培养基中两种植物激素的含量应该是细胞分裂素中等量，生长素少量。答案　(1)全能性　茎尖或根尖　茎尖或根尖病毒很少，甚至无病毒(2)各种无机盐和水分(3)植物激素　嫩枝消毒不彻底(4)培养基中生长素较少，细胞分裂素较多　细胞分裂素中等量，生长素少量选修3　现代生物科技专题课时考点44　基因工程的工具与操作程序[三年高考真题演练]1．C　[本题考查基因工程的相关知识，考查识记和理解能力。难度适中。人肝细胞不能合成胰岛素，则人肝细胞中不含有胰岛素的mRNA，不能通过反转录获得人胰岛素基因，A错误；表达载体的复制启动于复制起点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B118 错误；抗生素抗性基因是标记基因，可用于筛选含胰岛素基因的受体细胞，C正确；启动子在转录过程中起作用，终止密码子在翻译中起作用，D错误。]2．解析　本题考查蛋白质工程相关知识，考查学生识记和分析、理解能力。难度较小。对蛋白质的氨基酸序列(或结构)进行改造，可达到改变蛋白质的功能的目的。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因，可以对P基因进行修饰改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法则的全部内容包括，即：DNA、RNA的复制、DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)。(3)蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计蛋白质结构和推测氨基酸序列，推测相应的核苷酸序列，并获取基因。经表达的蛋白质，要对其进行生物功能鉴定。答案　(1)氨基酸序列(或结构)(其他答案合理也可)(2)P　P1　DNA和RNA(或遗传物质)　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构　推测氨基酸序列　功能3．解析　本题考查基因工程和动物细胞工程相关知识，考查理解能力、获取信息能力和综合运用能力。难度适中。(1)动物细胞间的物质主要成分是蛋白质，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，目的是使组织中的细胞分散成单个细胞。(2)据图1可知，GDNF基因两端和载体上都有XhoI限制酶的酶切位点。(3)据图1可知，用HpaI和BamHI限制酶对三种载体进行酶切，单个载体自连只有HpaI限制酶的酶切位点，得到6000bpDNA的片段；正向连接重组载体有HpaI和BamHI限制酶的酶切位点，得到700bpDNA的片段和6000bpDNA的片段；反向连接重组载体有HpaI和BamHI限制酶的酶切位点，得到200bpDNA的片段和6500bpDNA的片段。(4)检测目的基因是否成功表达，可采用抗原－抗体杂交法。培养的原代细胞贴满瓶壁重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常称为传代培养。传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去，科研上使用的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。答案　(1)使细胞分散开　(2)XhoI　(3)②　(4)抗体　传代4．解析　本题综合考查基因工程的相关内容，以及蛋白质的合成和加工。难度适中。基因表达载体包含启动子，终止子，目的基因和标记基因。启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点。氨苄青霉素抗性基因可作为标记基因。基因工程使用的工具酶包括限制酶和118 DNA连接酶。胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏起来，将无法被蛋白酶所识别，防止被水解。溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，若经溴化氰处理相应融合蛋白能获得“完整的”A链和B链，表明胰岛素A链、B链上并无溴化氰作用位点，不能将其切断；同理，β－半乳糖苷酶能被切成“多个肽段”，表明其具有多个切点(即“甲硫氨酸”)。胰岛素分子含有两条链，至少有2个游离氨基分别位于2条肽链的一端，并且R基团中可能也含有游离的氨基答案　(1)终止子(2)RNA聚合　作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和DNA连接酶(4)防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解(5)β－半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸(6)至少2个　两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基5．解析　本题考查基因工程相关知识内容，考查学生对知识识记及理解能力，难度适中。(1)人体通过胰岛A细胞分泌胰高血糖素，胰岛B细胞分泌胰岛素。(2)根据氨基酸序列，及密码子的特性推测出相应的mRNA的序列，进而推测并合成编码胰岛素原的DNA序列，即目的基因；将目的基因与质粒一起构建基因的表达载体，在经过细菌转化(目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程)、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成胰岛素原的基因工程菌。(3)细菌是原核生物，只有核糖体，没有内质网和高尔基体，只能合成相应的胰岛素原，不能对胰岛素原进行加工和分泌，细菌具有细胞壁，所以需要将菌体破碎，从菌体破碎物中分离、纯化出胰岛素原，再经过相应的酶处理转变形成成熟的胰岛素。答案　(1)胰岛B细胞　胰岛A细胞(2)DNA　胰岛素原(3)菌体破碎物6．解析　本题考查基因工程的原理及技术、酶活力测定的一般原理和方法、PCR技术的基本操作和应用等内容，意在考查考生的识图分析能力和理解判断能力，难度适中。(1)bglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中，故应以该菌的基因组DNA为模板进行基因扩增。118 (2)目的基因与质粒进行重组时，需将目的基因插入到启动子和终止子之间，且应靠近启动子和终止子，结合示意图可知，应在扩增的bglB基因两端分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种限制酶的识别序列。(3)该基因表达载体中含有bglB基因，其可表达产生β葡萄糖苷酶，其可分解纤维素，这样大肠杆菌就获得了分解纤维素的能力。(4)由图2可知，BglB酶在80℃保温30分钟后，该酶就会失活；由图1可知，当温度为60℃～70℃时，酶活性较高，而由图2可知70℃时保温30分钟，酶活性开始减弱，而60℃保温30分钟后酶活性基本不发生变化，由此可知为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好应控制在60℃，故选B。(5)在bglB基因扩增过程中加入诱变剂进行诱变处理，相比于诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌，针对性更强；基因突变是不定向的；由于PCR过程基因扩增即DNA复制快速进行，发生突变后可进行快速积累，进而便于筛选；基因突变可能导致氨基酸数目的改变，如突变后的密码子变为终止密码子，可导致蛋白质合成提前终止，进而导致氨基酸数目变少。答案　(1)嗜热土壤芽孢杆菌(2)NdeⅠ　BamHⅠ(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶(4)失活　B(5)A、C7．解析　本题考查了基因工程和胚胎工程的相关知识，要求考生能够识记基因工程的操作步骤；明确该基因工程中需要选择母羊进行胚胎移植；识记细胞全能性的概念等。意在考查识记、理解能力。难度适中。(1)用同种限制酶切割质粒和含有htPA基因的DNA片段可产生相同的黏性末端，便于构建基因表达载体；通常采用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否已插入受体细胞DNA。(2)为获得更多的卵母细胞，通常对供体母羊注射促性腺激素使其超数排卵；采集的精子需要经过获能处理才具备受精能力。(3)通常用显微注射法将重组表达载体导入动物的受精卵；为了获得母羊，移植前需要对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定；早期胚胎细胞具有全能性，可利用胚胎分割和胚胎移植技术获得多个转基因个体。(4)htPA基因的表达产物为人组织纤溶酶原激活物，118 若在转基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物，说明目的基因成功表达。答案　(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)　DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵　获能(处理)(3)显微注射法　性别鉴定　全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)8．解析　本题通过基因工程和胚胎工程知识结合，主要考查对基础知识的理解和识记能力。难度较小。(1)将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法，构建基因表达载体常用的工具酶是限制酶和DNA连接酶。农杆菌的作用是将目的基因导入到植物(受体)细胞内。(2)资料乙中的技术属于蛋白质工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过对基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的氨基酸序列发生了改变。(3)胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。在资料丙实例中，兔甲称为供体，兔乙称为受体。答案　(1)显微注射　限制酶　DNA连接酶　农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质　现有蛋白质　新的蛋白质　氨基酸(3)同　供　受[两年模拟试题精练]1．解析　(1)基因文库是指将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。基因文库包括基因组文库和部分基因文库。其中基因组文库包含某种生物所有的基因，而部分基因文库只包含某种生物的部分基因，如cDNA文库。除了通过上述方法可以获取铁结合蛋白基因外，还可以通过化学合成的方法获取铁结合蛋白基因，其前提条件是该基因的脱氧核苷酸序列已知。(2)限制酶的作用部位为磷酸二酯键。构建重组质粒的过程中，通常要用同一种限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA片段，使它们产生相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶连接成重组质粒。将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用CaCl2溶液处理农杆菌，使农杆菌处于感受态，便于重组Ti质粒导入。基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因。(3)质粒上的标记基因为潮霉素抗性基因，因此通过培养基2的筛选培养，118 可以获得含有重组质粒的愈伤组织。愈伤组织再分化形成植株过程中需要加入生长素和细胞分裂素，生长素比例高时可促进根的分化，细胞分裂素比例高时可促进芽的分化，因此培养基3与培养基2的区别是生长素和细胞分裂素的浓度比例不同。该基因工程的目的基因为铁结合蛋白基因，因此检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻种子中铁含量。答案　(1)cDNA文库或部分基因文库　该基因的脱氧核苷酸序列已知(2)含目的基因的DNA片段和质粒　磷酸二酯键　Ca2＋　启动子、终止子(3)含有重组质粒(有潮霉素抗性)的愈伤组织　潮霉素　生长素和细胞分裂素的浓度比例　(成熟)种子中铁含量2．解析　(1)图中A为基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体，还需DNA连接酶将目的基因和载体连接形成重组质粒。(2)将重组质粒导入微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即首先用Ca2＋处理微生物细胞，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞；然后将将重组质粒和感受态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程。(3)将离体棉花叶片组织培养成再生植株还需要采用植物组织培养技术，该技术包括脱分化和再分化两个过程。由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此可用含有卡那霉素的培养基筛选含有抗虫基因的再生植株。(4)检测目的基因是否转录出mRNA常采用分子杂交技术，即以标记的目的基因为探针与mRNA分子杂交。答案　(1)(同一种)限制酶、DNA连接酶(缺一不可)(2)Ca2＋　感受　将重组质粒和感受态(农杆菌)细胞(答一个不可)(3)脱分化　再分化　卡那霉素(4)mRNA3．解析　(1)获得目的基因的方法有①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③人工合成(逆转录法和化学合成法)。过程①为基因表达载体的构建，该过程需要限制性内切酶和DNA连接酶两种工具酶。(2)目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。(3)③过程可通过植物组织培养的方法将细胞培养成植株。(4)根据题意，检测出棉的植株中含有抗虫基因，说明目的基因导入受体细胞，但棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，说明目的基因没有表达出相应蛋白质，对抗虫基因的修饰，从而改变基因的结构属于基因突变。118 答案　(1)从基因文库中获取目的基因　反转录(人工合成)法　限制性内切酶和DNA连接酶(2)农杆菌转化(3)植物组织培养(4)抗虫基因在棉植株中没有表达　基因突变4．解析　(1)限制性核酸内切酶(限制酶)能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。(2)目的基因和载体重组时需要DNA连接酶连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键，它对所重组的DNA两端碱基序列无专一性。(3)图1中显示，已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是－G↓GATCC－，酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏，最好选择限制酶I切割质粒。限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC－，目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列，限制酶Ⅱ切割目的基因所在的DNA。(4)由图2可以判断出，甲、乙和丙的基因型分别是Aa、AA、aa。如果甲与丙婚配，后代患病的概率为。答案　(1)磷酸二酯键　黏性末端和平末端(2)DNA连接酶　无(3)Ⅰ　Ⅱ　酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏　目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列(4)AA　aa　5．解析　(1)该mtDNA为环状DNA，用酶M得到3个片段，则有3个切点，用酶N得到2个片段，则有2个切点。用酶N切割得到2个片段的长度分别为7和9，则该mtDNA的长度为16kb。(2)酶M和酶N切割能得到相同的黏性末端，可以用DNA连接酶催化连接；结合图1可知，连接后的结果为。当连接后，没有了两种酶的识别序列，因此两种酶不能再切割了。(3)①从供体细胞中获得目的基因最常用的方法是用一定的限制酶切割。但这样得到的基因中含有不能指导蛋白质合成的片段。因此常用逆转录的人工合成。其过程是先得到相应的mRNA，再用逆转录酶催化得到相应的DNA。118 ②Ⅱ区的碱基数减去阴影部分得到空白区的碱基数为1200个，该区段能指导蛋白质合成，其中C和G占400个，则A和T占800个，每条链有400个，因此转录得到的mRNA中有A和U为400个。答案　(1)16　3、2(2)DNA连接　　否　连接后的序列不是M酶和N酶所能识别的特定的碱基序列(3)①选用限制酶N来切割　从表达该基因的细胞中分离出mRNA，在逆转录酶的作用下形成双链DNA②4006．解析　据图分析可知：供体细胞→a是获取目的基因的过程，①是基因表达载体构建，②是转化目的基因过程，③是脱分化，④是再分化。(1)花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等，不同的基因工程所需要获取的目的基因不同，①过程是基因表达载体构建过程，此过程需要用同一种限制酶切割目的基因和载体，使它们露出相同的末端，再用DNA连接酶连接目的基因和载体。(2)常用的载体：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。基因表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。(3)②是转化目的基因过程，受体细胞是植物细胞，常用农杆菌转化法。转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可用基因探针进行DNA分子杂交实验检测。(4)外植体一般从受体植物的形成层处获取，原因是这部分细胞全能性较高，容易形成愈伤组织。③是脱分化，④是再分化，是植物组织培养技术的过程，利用植物细胞具有全能性，培养完整植株。(5)人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子。答案　(1)目的基因(或a)　限制酶和DNA连接酶(2)质粒　λ噬菌体的衍生物　标记基因(3)农杆菌转化法　DNA分子杂交(4)分化程度低、全能性高，118 易诱导形成愈伤组织　脱分化和再分化　植物细胞的全能性(5)胚状体7．解析　(1)要想利用普通番茄(AA)获得基因型为aa的抗软化、耐储存的番茄，也可以采取诱变育种的方法，使A基因突变成a基因，从而获得所需要的品种。(2)目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法；农杆菌中的Ti质粒是目的基因表达载体；Ti质粒上的一段T－DNA能转移到受体细胞的染色体DNA上，因此目的基因必须插入T－DNA中。(3)基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(4)由一个植物体细胞得到一个植物个体，必须采用植物组织培养技术；植物组织培养技术需要在无菌条件下进行；先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成丛芽和根。(5)从图2可以看出多聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录出来的mRNA能够互补配对形成双链RNA，从而阻断了多聚半乳糖醛酸酶基因的表达过程(翻译过程)。答案　(1)诱变(2)农杆菌转化法　Ti质粒　T－DNA(3)限制酶和DNA连接酶(4)植物组织培养　无菌　愈伤组织(5)结合形成双链RNA　多聚半乳糖醛酸酶基因的表达课时考点45　基因工程的应用及蛋白质工程[三年高考真题演练]1．D　[本题考查了基因工程的相关知识，要求考生能够识记限制酶的作用特点；识记PCR技术的过程和目的；识记标记基因的种类等；明确基因工程的最后一步需要对目的基因进行检测和鉴定。难度较小。限制性核酸内切酶大多是特异性识别6个核苷酸序列，但也有识别序列由4、5或8个核苷酸组成的，A错误；PCR中耐高温的DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用，B项错误；载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，不是抗生素合成基因，C错误；目的基因导入了受体细胞不一定就都能正常表达，D正确。]2．D　[本题考查了基因工程的工作原理和操作步骤等方面的知识，要求考生能够识记基因工程的工具酶；能够区分DNA连接酶和DNA聚合酶；识记目的基因导入受体细胞后需要检测与鉴定。意在考查理解能力。难度较小。构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A118 错误；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T－DNA整合到④的染色体上，B错误；染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，D正确。]3．B　[本题考查转基因生物安全性问题，意在考查理解能力。难度较小。转基因生物是否存在安全问题，尚在争论之中，国家为了维护消费者对转基因产品的选择权和知情权，一般会加贴标注，但不会警示性注明可能的危害，B错误。]4．D　[本题考查细菌培养和DNA分子杂交等有关知识。意在考查理解能力和简单应用能力。难度适中。稀释涂布平板法可以测定活菌数量，但如果菌种之间的距离较小时会有多个活菌种共同形成一个菌落的现象，菌落数只能大约推测出活菌数，因而往往不准确，A错误。启动子与终止子之间的部分是基因转录区段，只要在复制子下游，就可以复制，与启动子无关，B错误。所有DNA分子都是脱氧核糖和磷酸交替连接，是共性，不同的碱基序列才是DNA分子的特异性，DNA分子杂交原理是相应碱基序列的互补配对，C错误。因为放射性标记的DNA探针能与相应的DNA杂交，而产生放射自显影，而只有特定的DNA才与探针相结合，所以可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置，D正确。]5．解析　(1)HIV是RNA病毒，其核酸是单链RNA，而在基因工程中构建目的基因表达载体时，载体一般用的是质粒，为双链DNA，故先用逆转录酶催化HIV的RNA逆转录为DNA分子再进行基因工程操作。(2)本题涉及到了免疫学方面知识，抗原进入机体后可以产生特异性免疫反应，产生相应的抗体，抗体与抗原特异性结合。(3)HIV病毒主要破坏人体T细胞。(4)免疫系统除了具有防卫功能外，还有监控和清除功能：监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞，以及癌变的细胞。答案　(1)RNA　逆转录酶　cDNA(或DNA)(2)抗体　抗原抗体特异性结合　(3)T(或T淋巴)　(4)监控和清除6．解析　本题综合考查基因工程中工具酶的作用机理，DNA分子杂交和减数分裂的相关内容，意在考查学生获取信息的能力，并且综合运用所学知识对实验现象和结果进行解释、分析和处理能力。难度较大。(1)由图1所知，酶1使DNA链断裂，即作用于相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键；DNA探针是被标记的单链DNA片段，合成原料为脱氧核苷酸。(2)通过热变性，使DNA碱基对之间的氢键断裂，复性时能重新形成氢键，并且遵循碱基互补配对原则，形成杂交DNA分子。两条姐妹染色单体，含有四条模板链，118 可与四个被标记的DNA探针结合形成4个荧光标记杂交DNA分子。(3)植物甲(AABB)形成的配子染色体组成为(AB)与植物乙(AACC)的配子(AC)，受精后合子染色体组成为(AABC)，又由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，则AABC将会有3条染色体被标记，6条染色单体可以观察到6个荧光点。AABC减数分裂时，AA两个染色体组可以正常联会，并且同源染色体分离，减数第一次分裂形成的两个子细胞分别获得一个A染色体组，而B染色体组内的没有同源染色体存在，B中的染色体随机进入两个子细胞，因此其中一个子细胞含有A和B染色体组内2条能被标记的染色体，标记4个染色单体可以看到4个荧光点，另一子细胞只含有A中1条能被标记的染色体，2个染色单体可以观察到2个荧光点。答案　(1)磷酸二酯　脱氧核苷酸(2)氢　碱基互补配对　4(3)6　2和47．解析　本题考查基因工程、细胞器的功能、基因表达等相关知识，考查识记能力、理解能力、应用能力。难度中等。(1)从图中四种限制酶的识别的核苷酸序列及切割位点可以看出，限制酶①和限制酶②作用后产生的黏性末端大部分片段相同的，限制酶③和限制酶④作用后产生的黏性末端部分片段相同，为防止酶切位点自身连接，所以在选择时应该选择作用后产生的黏性末端不同的限制酶，所以可以选择的限制酶组合为B(或C)或C(或B)。(2)根据示意图可以看出，菌株Ⅰ与其他菌株细胞的不同在于菌株Ⅰ中无纤维素酶基因，分析转化的DNA不同可知设置菌株Ⅰ为对照的目的是为了验证质粒和酵母菌基因组中不含有纤维素酶基因。(3)基因的表达包括转录和翻译，通过转录合成mRNA，通过翻译合成具有一定氨基酸序列的多肽。从示意图可以看出，菌株Ⅱ和菌株Ⅲ、菌株Ⅳ相比，菌株Ⅲ、菌株Ⅳ合成的纤维素酶分泌到细胞外，所以菌株Ⅲ、菌株Ⅳ中除了核糖体参与合成外，还有内质网和高尔基体参与加工和分泌。(4)纤维素是大分子物质，不能进入细胞内。由于菌株Ⅱ中缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，细胞无法利用细胞外的纤维素，所以菌株Ⅱ不能存活，而菌株Ⅲ、菌株Ⅳ可以存活。(5)酵母菌进行无氧呼吸过程中产生酒精，无氧呼吸的场所为细胞质基质。从示意图可以看出，菌株Ⅳ的纤维素酶都固定于细胞壁上，减少了因培养液的更新造成酶的流失，提高了酶的利用率。对比菌株Ⅱ和菌株Ⅲ、菌株Ⅳ导入的重组质粒可以看出，菌株Ⅳ具有这一特点的原因是导入的重组质粒中含有A基因片段。答案　(1)B(或C)　C(或B)(2)质粒DNA和酵母菌基因组(3)转录　翻译　内质网、高尔基体118 (4)Ⅱ　缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，细胞无可利用的碳源(5)细胞质基质　无氧呼吸　A基因片段8．解析　本题考查了基因工程和植物组织培养的相关知识，考查识记理解能力，应用分析能力，难度较小。(1)构建重组DNA分子的过程需要用同一种限制性核酸内切酶(限制酶)切割目的基因和质粒，以便产生相同的黏性末端。只允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基叫做选择培养基，这里只允许含重组质粒的农杆菌生长，应使用选择培养基。(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让重组质粒中的TDNA片段进入棉花细胞，除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是筛选出含目的基因的受体细胞。(3)生长素可诱导根的形成，细胞分裂素可诱导芽的形成。在没有激素的培养基上的芽也长出了根，可能与芽自身合成生长素并向下运输促进根的形成有关。(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是直接接种害虫，观察其生存情况。种植转基因抗虫棉能减少农药的使用，以减轻环境污染。答案　(1)限制性核酸内切(限制)　选择(2)TDNA　筛选出获得TDNA片段的植物细胞(3)细胞分裂素　芽顶端合成的生长素向基部运输，促进根的分化(4)投放棉铃虫　农药9．解析　本题考查基因工程的相关知识，要求识记基因文库的种类，掌握两种基因文库的区别；识记PCR技术的条件；识记基因工程的具体操作步骤及相关细节。着重考查理解能力。难度较小。(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库，基因组文库包含生物基因组的全部基因，cDNA文库是以mRNA为模板反转录后构建的，只含有已经表达的基因(并不是所有基因都会表达)，即部分基因。(2)从基因文库中获取的目的基因需要进行筛选。(3)要提高植物乙的耐旱性，需要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。要检测目的基因(耐旱基因)是否表达应该用抗原—抗体杂交技术检测目的基因(耐旱基因)的表达产物(即耐旱的相关蛋白质)；个体水平检测可以通过田间实验，观察检测其耐旱性情况。(4)如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上，则子代将全部表现耐旱，不会出现性状分离。或如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上，则转基因植株的基因型可以用A_表示(A表示耐旱基因，_表示另一条染色体上没有相应的基因)，A_自交后代基因型为AA∶A_∶__118 ＝1∶2∶1，所以耐旱∶不耐旱＝3∶1，与题意相符。答案　(1)全部　部分(2)筛选(3)乙　表达产物　耐旱性(4)同源染色体的一条上10．解析　本题考查基因工程的知识。难度较小。(1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA，然后在DNA聚合酶作用下，合成双链DNA分子；根据蛋白质工程合成目的基因的过程是：根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，通过化学方法合成。(2)PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。(3)目的基因和载体结合，形成基因表达载体。(4)在利用大肠杆菌做受体细胞时，需要先用Ca2＋处理，使之成为感受态细胞，有利于其吸收重组DNA分子。答案　(1)逆转录酶　DNA聚合酶　氨基酸　脱氧核苷酸(2)引物　模板(A基因)(3)基因表达载体(4)使其成为感受态细胞，使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子[两年模拟试题精练]1．解析　(1)获取胰岛素基因时除了从供体细胞中或基因文库中直接获取以外，还可以通过PCR扩增或者人工合成或者DNA合成仪合成。后者要求目的基因长度较短而且碱基对序列已知。(2)用如图质粒作为载体进行转基因操作时同时使用EcoRⅠ和BamⅠ型两种限制酶切割质粒和目的基因所在DNA的两端，其目的是防止目的基因和质粒反向连接或出现自身成环的现象(3)将胰岛素基因和质粒通过DNA连接酶作用连接后，需要用钙离子处理大肠杆菌才能导入大肠杆菌细胞中。(4)经过导入的大肠杆菌进行初步培养时，培养基中除了水分和大肠杆菌生长所必需的各种营养成分之外还需要加入一定量的氨苄青霉素，以保证获得的菌株都是成功导入目的基因的。(5)从细胞结构角度分析，因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体，118 不能对胰岛素的空间结构进行加工，所以最终获得的转基因大肠杆菌生产的胰岛素与人体胰岛素的生物活性不相同。答案　(1)人工合成(或者DNA合成仪合成)　短　碱基对序列已知(2)自身成环(3)DNA连接　钙离子(或者氯化钙溶液)(4)氨苄青霉素(5)否(不同)　因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素的空间结构进行加工(答出细胞结构差异即可)2．解析　分析题图：图示为获得抗虫棉的技术流程图，其中A表示基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶和DNA连接酶；B表示用选择培养基筛选含有重组质粒的土壤农杆菌的过程；C表示脱分化过程；D表示转基因抗虫植株的检测。(1)图中A为基因表达载体的构建过程，该过程所用的载体是含kanr质粒；构建基因表达载体时，首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体，还需用DNA连接酶将目的基因和载体连接形成重组质粒。(2)标记基因是卡那霉素抗性基因，因此C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素外，还需加入卡那霉素。(3)将离体棉花叶片组织培养成再生植株还需要采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性。(4)探针是指用放射性同位素(或荧光分子)标记的含有目的基因的单链DNA片段。因此D过程应该用放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因作为探针。(5)从个体生物水平上鉴定，D过程可用的最简单检测方法是让棉铃虫食用再生植株(抗虫接种实验)。答案　(1)含kanr质粒　限制性核酸内切酶　DNA连接酶(两种酶顺序可颠倒)(2)卡那霉素(3)植物组织培养　植物细胞的全能性(4)抗虫基因(5)让棉铃虫食用再生植株(抗虫接种实验)3．解析　(1)天然质粒往往需经过改造才能作为基因工程中的载体，经改造后的质粒同时具备的条件有①标记基因、②多个限制酶切割位点、③对受体细胞无害和④启动子，而⑤起始密码子位于mRNA上。118 (2)碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即C－G，A－T，且C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此C和G的含量越高，DNA分子热稳定性也越高。SmaⅠ酶切位点中均为C－G碱基对，因此插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒中的C和G的含量就越高，其热稳定性也越高。(3)若选EcoRⅠ会破坏质粒的复制原点；若选SmaⅠ/HindⅢ，则构建的重组质粒没有标记基因或复制原点，所以用图2中的人乳铁蛋白目的基因和图1所示的质粒构建重组质粒时，选用的限制酶是BamHⅠ/HindⅢ。(4)过程①是将目的基因导入动物受精卵，所用方法是显微注射法；为了获得雌性转基因牛，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定；过程③是将早期胚胎移入代孕母体中所用技术为胚胎移植，时期是发育到桑椹胚或囊胚的早期胚胎。答案　(1)①②③④(2)提高(3)BamHⅠ/HindⅢ　若选EcoRⅠ会破坏质粒的复制原点；若选SmaⅠ/HindⅢ，则构建的重组质粒没有标记基因或复制原点(4)显微注射法　性别鉴定　桑椹胚或囊胚4．解析　(1)研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用PCR法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因。在上述引物设计时，分别在引物中加入如图所示酶的识别序列，这样可以用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后，得到A、D端相连的融合基因。(2)将上述融合基因插入图中所示Ti质粒的T－DNA中，构建基因表达载体即重组质粒并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的浸染液。(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜。(4)提取上述转基因油菜的mRNA，在逆转录酶的作用下获得cDNA，再依据融合基因的DNA片段设计引物进行扩增，对扩增结果进行检测，可判断融合基因是否完成转录。答案　(1)PCR　ClaⅠ(限制酶)和DNA连接　A、D(2)基因表达载体(或“重组质粒”)　四环素　液体(3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞(4)逆转录　融合基因　转录118 5．解析　本题考查基因工程的相关内容，考查理解能力。难度较小。(1)获取目的基因途径有从体细胞中分离、PCR扩增以及化学方法人工合成；为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的启动子之后；图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的脱分化、再分化过程。(2)限制酶的特点是能识别特定的DNA核苷酸序列并在特定位点切割。在此实例中，应该选用限制酶NdeⅠ、BamHⅠ切割，这样可以保证不破坏启动子、终止子、标记基因等，又能连在启动子和终止子之间。(3)要利用培养基筛选出已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有抗氨苄青霉素基因(Ampr)作为标记基因。(4)要把鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内的染色体DNA上，通常采用农杆菌转化法，因为要利用其中的T－DNA来转运目的基因。在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质，通常采用抗原－抗体杂交技术。答案　(1)从体细胞中分离和化学方法人工合成　启动子　脱分化、再分化(2)识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割　NdeⅠ、BamHⅠ(3)抗氨苄青霉素基因(Ampr)(4)农杆菌转化(或基因枪法等)　抗原－抗体杂交课时考点46　细胞工程[三年高考真题演练]1．C　[农杆菌侵染细菌是基因工程中常常用到的把目的基因导入植物细胞的方法，A正确；目的基因是否导入了细胞，需要在选择培养基上进行筛选，B正确；在植物细胞组织培养的过程中，需要调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例，来达到对其脱分化和再分化的控制，D正确；在农杆菌侵染植物细胞的过程中并没有涉及到原生质体的融合，所以C错误。]2．B　[本题考查动物细胞培养的相关知识，意在考查对知识的理解和分析能力。难度较小。连续细胞系的细胞其核型已发生改变；一个祖细胞培养形成的细胞群才为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系细胞可能是不同细胞分裂形成的，其性状可能不同。]3．B　[本题考查植物组织培养相关知识和考生的理解能力，涉及外植体的消毒、植物体细胞杂交、细胞分化及植物生长调节剂对组织培养的影响等内容，难度不大。消毒剂的使用既要杀死表面微生物，又防止伤害组织细胞，影响组织培养，A项正确；植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合，118 带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞，B项错误；出芽和生根都是细胞再分化的结果，其实质是基因的选择性表达，C项正确；α—萘乙酸为生长素类似物，可诱导愈伤组织生根，D项正确。]4．B　[本题考查动物细胞培养和植物组织培养的条件及有关细胞工程的应用等知识。难度较小。动物细胞培养和植物组织培养中所加营养成分、激素等有所不同，如植物组织培养要加无机物、有机物及生长素和细胞分裂素等相关激素，动物细胞培养中除要加糖类、氨基酸及无机盐等外还需加入动物血清，A正确；在动物细胞培养过程中要加入胰蛋白酶，以分散细胞，植物组织培养过程中不加胰蛋白酶，B错误；由于植物细胞全能性能够表达，动物细胞的全能性不能表达，目前实验证实的是只有细胞核的全能性能表达，所以离体烟草叶片培养能形成新个体，而动物细胞培养只能增殖，C正确；在植物组织培养中常用根尖、茎尖等培养无病毒植物个体，而动物细胞培养的一个重要应用是用来检测有毒物质的存在，D正确。]5．BD　[本题主要考查基因工程中PCR技术等相关知识，旨在考查学生的理解分析能力。难度适中。设计引物时应当与表达载体两端的序列进行互补配对，A错误；PCR法扩增目的基因只需要知道基因两端的序列设计合适的引物即可，而不必知道其全部序列，B正确；PCR中应用耐高温的DNA聚合酶，C错误；根据目的基因的编码产物选择合适的受体细胞，以有利于基因的表达，D正确。]6．D　[本题以单克隆抗体制备的示意图为知识载体，综合考查单克隆抗体制备的流程及考生识图获取信息的能力。难度适中。①是从已免疫的小鼠脾脏获得的B淋巴细胞，A项错误；②中使用胰蛋白酶的目的是将组织细胞分散成单个，聚乙二醇等诱导剂有利于杂交瘤细胞的形成，B项错误；③为杂交瘤细胞，同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特性，C项错误；④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D项正确。]7．解析　本题综合考查植物体细胞杂交技术及相关细胞器的功能等相关知识，考查识记能力、理解能力、应用能力及实验探究能力。难度较小。(1)根据表中两种藻的特性可知，A藻具有产生DHA、自养特性的优点，B藻具有快速增长的优点，选育的融合藻应该具有两种藻的优点。(2)由于植物细胞具有细胞壁，影响了原生质体的融合，所以在融合前，需用纤维素酶和果胶酶处理，以获得原生质体。(3)从题中信息可以看出，是通过培养过程的观察和测定DHA进行筛选的。在培养过程中，在无机物选择培养基中不能生长的是B藻，淘汰B藻，生长比较慢的是A藻，最后再通过测定DHA含量获得所需的融合藻。(4)①甲组条件是光照下，培养基中含有无机物，118 该条件下融合藻既可以进行呼吸作用也可以进行光合作用，产生[H]的细胞器有线粒体和叶绿体；而在丙组黑暗条件下，培养基中含有葡萄糖，该条件下融合藻只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体。②乙组条件有光照，培养基中又含有有机物－葡萄糖，融合藻既能光能自养又能异养，所以融合藻生长速度较快；与乙组相比甲组中不需要添加葡萄糖可降低成本，同时甲组的培养基中不含有机物，杂菌无法生长，所以在实际生产中往往采用甲组的培养条件。答案　(1)产生DHA、自养特性　快速增长(2)原生质体(3)b　a　c(4)①线粒体、叶绿体　线粒体　②融合藻既能光能自养又能异养　融合藻利用光能和简单的无机物能较快生长，不需要添加葡萄糖，既可降低成本，也可防止杂菌生长8．解析　本题考查单克隆抗体制备的相关知识，意在考查学生的识图和判断能力，难度适中。(1)据图分析，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，含有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞膜具有流动性，且诱导之后的细胞不具有特异性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后，由于核膜具有流动性，故小鼠的免疫B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个杂交的细胞核。正常情况下细胞核中的染色体数目为100条，在有丝分裂后期染色体数目临时加倍为200条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后，仍然不是能恶性增殖的细胞，同时B淋巴细胞不可能渡过原代培养和传代培养过程中的两次危机达到细胞系水平。答案　(1)四　Y　Y小鼠的B淋巴细胞产生抗体数量较多(2)骨髓瘤细胞自身融合产物、B淋巴细胞自身融合产物　细胞融合不具有特异性，在诱导剂的作用下，相同种类和不同种类的细胞均可以融合(3)1　200(4)①B淋巴细胞高度分化，不能恶性增殖；②不可能渡过原代培养和传代培养过程中的两次危机9．解析　本题以抗黑腐病花椰菜的培育为信息载体，综合考查了植物细胞工程、细胞分裂装片的制作观察、PCR图谱的识别等相关内容，同时也考查了考生识图获取信息的能力，难度较大。118 (1)过程①表示原生质体的制备，要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。(2)用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，以避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性；原生质体通过细胞壁再生形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。(4)分析再生植株染色体变异类型，需要将再生植株细胞染色体和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较，制片的基本程序是解离、漂洗、染色、制片。(5)根据图谱，花椰菜含有碱基对为300和600的DNA片段，黑芥含有碱基对为1000、1300和1500的片段，再生植株3，只含有长度为300和600的片段，与花椰菜一致，1、2、4既含有花椰菜DNA片段，又含有黑芥DNA片段，为杂种植株。(6)由于黑腐病菌的抗性基因进入到杂种植物体内，所以能抗黑腐病，鉴定筛选时可用黑腐病菌感染法，能存活的植物就是杂种植株。答案　(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性　细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)　解离　漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌10．解析　本题主要考查了植物细胞工程的植物体细胞杂交技术及相关应用。意在考查理解能力、综合能力，难度较小。(1)该新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获得的。要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交，因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁，然后用PEG化学诱导剂(物理方法：离心、振动等)诱导二者的原生质体融合。然后采用植物组织培养技术获得杂种植株，植物组织培养的主要过程是：先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成植物体，利用了植物细胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是两个物种，二者不能通过有性杂交产生可育后代，原因是甲、乙有性杂交所产生的后代在减数分裂过程中同源染色体联会异常，也就是存在着生殖隔离。但植物甲、乙通过植物体细胞杂交技术产生的后代却是可育的，因为在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子。由于甲、乙都是二倍体，因此，植物体细胞杂交得到的后代是异源多倍体(四倍体)。118 (3)人工种子生产不受气候、季节和地域等因素限制，而且可以避免后代发生性状分离，因此，植物细胞工程重要的应用之一是制备人工种子，用到的核心技术是植物组织培养技术。将植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。答案　(1)纤维素　果胶　原生质体　愈伤　再分化　植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体　在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽[两年模拟试题精练]1．解析　本题考查了植物细胞工程的相关内容，着重考查理解能力。难度较小。(1)①为去壁过程，该过程需要采用酶解法，即使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体a、b；②是诱导原生质体融合的过程，c是正在融合的原生质体，d是经过③过程再生细胞壁后形成的杂种细胞。(2)图示为植物体细胞杂交技术获得“番茄—马铃薯”植株的过程，由杂种细胞培育成植株运用的技术手段是植物组织培养，其依据的原理是植物细胞全能性。(3)②是诱导原生质体融合的过程，所用的化学诱导剂一般是PEG(聚乙二醇)，③是再生细胞壁，成功的标志是形成新的细胞壁。(4)④脱分化形成愈伤组织的过程，由愈伤组织再分化形成试管苗的过程中细胞增殖的方式是有丝分裂，诱导分化时生长素与细胞分裂素的比值高促进根的分化，获得的“番茄—马铃薯”具有二者的染色体，为异源六倍体植株。答案　(1)纤维素酶和果胶酶　(正在融合的)原生质体　杂种细胞(2)植物体细胞杂交技术　植物组织培养　植物细胞全能性(3)原生质体融合　PEG/聚乙二醇　杂种细胞再生出细胞壁/形成新的细胞壁(4)脱分化　有丝分裂　高　六2．解析　(1)①据表分析，制备原生质体的最佳组合是第5组，根据第1组和第2组、第3组和第4组的纤维素酶浓度相同，果胶酶浓度不同，实验结果原生质体的产量不同，可知：叶片解离程度主要取决于果胶酶的浓度。②制备的原生质体应置于浓度略高于马铃薯叶片细胞液浓度的溶液中进行培养，以保持原生质体的正常形态。(2)可根据染色体的形态和数目对杂种细胞进行镜检筛选，将用四倍体马铃薯叶片制备的原生质体与用野生型二倍体马铃薯的幼根为材料制备的原生质体进行融合。(幼根有分裂增殖能力，能观察到染色体)把两种原生质体置于加入PEG(或“聚乙二醇”)的溶液中促融。118 (3)为进一步从染色体水平上检测杂种植株，科学家选取杂种植株根尖进行解离、漂洗后用碱性染料染色并制片，显微镜下对有丝分裂中期的细胞进行染色体计数。(4)为达到育种目标，还需要对杂种植株进行青枯病抗性检测以筛选得到抗性马铃薯新种。答案　(1)①5　果胶酶　②略高于(2)幼根　PEG(或“聚乙二醇”)(3)解离、漂洗　有丝分裂中(4)青枯病3．解析　(1)①过程中使用了纤维素酶和果胶酶，获得植物细胞原生质体，此处使用的溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体吸水涨破。(2)铺平板类似于微生物接种，该过程必须在酒精灯火焰旁进行操作。平铺板中添加蔗糖的目的除了提供营养外，还有调节渗透压作用。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞和体细胞培养形成的植株愈伤组织的基因型不同。图中属于再分化的过程是⑨⑩。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程③中添加聚乙二醇进行处理，也可以选择在过程⑥中添加秋水仙素进行处理。答案　(1)纤维素酶和果胶(答“纤维素酶”也可)　吸水涨破(2)酒精灯火焰　调节渗透压(3)不一定相同　⑨⑩(答⑨或⑩也可)(4)聚乙二醇　秋水仙素4．解析　(1)要获得原生质体，首先要去除供体细胞的细胞壁，这样有利于②原生质体的融合。(2)融合的原生质体需再生出新的细胞壁(形成杂种细胞)，才能细胞分裂和脱分化形成愈伤组织。(3)脱分化形成的愈伤组织需要转接到新的培养基上，新培养基中多种激素能够诱导细胞分化。(4)可在流程①②中，用显微镜进行细胞学观察；在流程④⑤中，对有关细胞产物的变化进行遗传学分析，需要运用DNA分子杂交技术，其标志都是要显示或不显示杂交带，才意味着杂交细胞能够正常表达或不表达。(5)组织培养过程中，分生细胞极易受环境影响而形成突变体，118 从中筛选出有利的细胞株继续进行培养，也是培育新品种的一条捷径。答案　(1)去除细胞壁　原生质体融合(2)重新形成细胞壁　细胞分裂　脱分化(3)多种激素(4)①②　④⑤　杂交带(5)突变体5．解析　(1)图中①表示逆转录过程；②表示目的基因的获取过程，该过程需要用限制酶切割特定位点之间的磷酸二酯键，即图中的b。(2)基因表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因，其中启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；③表示将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是动物细胞时，常用显微注射法。(3)从分子水平上鉴定目的基因是否转录可采用分子杂交技术；对于转基因成功的细胞I还要进行培养和抗体检测，经多次筛选从而得到细胞Ⅱ。细胞Ⅱ为杂交瘤细胞，其特点是既能无限增殖，又能产生抗体。(4)若要预防H7N9禽流感，可用图中的抗原蛋白作为疫苗。答案　(1)逆转录　限制性核酸内切酶(限制酶)　b(2)启动子　显微注射法(3)分子杂交　抗体　既能无限增殖，又能产生抗体(4)抗原蛋白6．解析　(1)动物细胞融合技术最重要的用途就是制备单克隆抗体，常用聚乙二醇、灭活的病毒、电激等诱导因素诱导细胞融合。再经多次筛选和细胞培养获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(2)①取特定抗原刺激的B淋巴细胞的细胞核，移植到去核的骨髓瘤细胞中，因为骨髓瘤细胞的细胞质中有无限增殖调控基因(prG)，构成重组细胞。②将重组细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，以获得大量单克隆抗体。(3)②图中Ⅰ表示目的基因(无限增殖调控基因或prG)，对Ⅱ进行检测与鉴定的目的是检测目的基因是否导入和是否表达，Ⅲ具有的特点是既能无限增殖，又能产生特定抗体。答案　(1)动物细胞融合　灭活的病毒　杂交瘤(2)①特定抗原刺激的B淋巴　无限增殖　②体外　腹腔118 (3)①限制性核酸内切酶　DNA连接酶　②目的基因(无限增殖调控基因或prG)　检测目的基因是否导入和是否表达　既能无限增殖，又能产生特定抗体7．解析　分析图可知，①是构建基因表达载体过程，②将目的基因导入受体细胞，常用显微注射法，③过程需要经过胚胎培养和胚胎移植过程，才可以培育出转基因奶牛。Ⅰ是接受无限增殖调控基因的受体细胞，Ⅱ能够表达出无限增殖调控基因的重组细胞，此细胞具有无限增殖和产生抗体的功能。(1)①过程属于基因工程中基因表达载体的构建过程，要求甲型H1N5病毒抗体基因的首端必须含有牛乳腺蛋白基因的启动子，以便利于目的基因的表达。(2)③过程需要经过胚胎培养和胚胎移植过程，胚胎需要培养到桑椹胚或囊胚才可以再植入母体。暂不移入的胚胎可使用冷冻(或低温)方法保存，牛胚胎干细胞(ES)可由这些早期胚胎中分离培养获得，ES细胞在滋养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞定向分化后用于器官移植。(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因可制备单克隆抗体，1最可能是浆细胞(效应B细胞或已免疫的B细胞)，筛选出的Ⅱ细胞是能够表达出无限增殖调控基因的重组细胞，此细胞具有无限增殖和产生抗体的功能。(4)制备单克隆抗体也可以用动物细胞融合技术。与动物细胞融合过程不同，植物体细胞具有细胞壁，不易使植物细胞融合。在细胞融合之前要用纤维素酶和果胶酶对细胞进行处理，以除去细胞壁，常用的促融剂是PEG(聚乙二醇)。答案　(1)基因表达载体　牛乳腺蛋白基因(2)桑椹胚或囊胚　冷冻(或低温)　不分化　诱导分化(3)浆(效应B或已免疫的B)　无限增殖(4)纤维素酶和果胶酶　PEG(聚乙二醇)8．解析　(1)凝集原存在于人的红细胞膜上，要制备人抗A凝集原抗体，应向小鼠体内注射A型血人的红细胞，使小鼠产生体液免疫，再从小鼠体内分离出能产生抗A凝集原抗体的B细胞。(2)诱导浆细胞与骨髓瘤细胞融合，常选用聚乙二醇或灭活的病毒作为诱导剂。融合后的培养液中存在多种杂交细胞和未融合细胞，需要进行选择培养、克隆化培养和抗体检测，最终获得需要的杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞具有双亲细胞的特点，既能在体外培养条件下迅速大量繁殖，118 又能产生专一的抗体。(4)人抗A凝集原抗体能与凝集原A发生特异性结合，A型或AB型血的人红细胞含有A凝集原，若用该抗体与待测血液本呈阳性反应，则待测样本的血型为A型或AB型。答案　(1)A型(或AB型)血人的红　特异性(或体液)　B(2)聚乙二醇或灭活的病毒　选择　抗体检测(3)迅速大量繁殖　专一的抗体(4)凝集原A　A型或AB型课时考点47　胚胎工程[三年高考真题演练]1．C　[本题主要考查动物细胞工程和胚胎工程，意在考查识记、理解与运用能力。难度较小。A项错，癌细胞比成熟动物细胞更易进行离体培养，体外培养的癌细胞对生长因子的需要量显著低于正常细胞；B项错，移植的细胞核可以来自胚胎细胞和体细胞，受体细胞是去核的卵母细胞；C项对，随着胚胎分割次数的增多，分割胚的发育能力明显降低，获取同卵多胚的数量有限；D项错，维生素和激素都不能提供能量。]2．C　[本题考查核移植、胚胎早期培养体外受精等生物技术的相关知识，考查理解能力及应用能力。难度中等。从图中可知，母亲卵母细胞只是提供了细胞核，而线粒体位于细胞质中，因此可以避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，A正确；红绿色盲位于细胞核内的染色体上，捐献者只是提供了细胞质，所以捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿，B正确；染色体全部位于细胞核内，从图中可知，三亲婴儿的染色体一半来自母亲、一半来自父亲，C错误；从图中可知，体外受精完成后，还需要进行早期胚胎培养，当培养到桑椹胚或囊胚时再通过胚胎移植，移植到母亲子宫内继续发育，D正确。]3．AC　[本题为现代生物技术的综合题，主要考查基因工程和胚胎工程相关知识点，难度较大。过程①为基因工程中的构建基因表达载体，人β－酪蛋白基因即为目的基因，目的基因可从基因文库中获取，基因文库包括基因组文库和cDNA文库，A正确；过程②指的是胚胎移植过程，一般选取桑椹胚时期或者囊胚期的胚胎进行胚胎移植，不选用原肠胚时期，B错误；过程③为加速转基因动物的繁育，可以采用超数排卵，胚胎分割移植等方法，C正确；过程④指的是目的基因的表达，包括转录与翻译两个阶段，转录的场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体，D错误。]4．D　[本题考查生物技术安全性和伦理问题，意在考查理解能力。难度较小。在转基因过程中，为了避免基因污染和对人类的影响，必须严格选择目的基因，118 A正确；我国不反对治疗性克隆，坚决反对生殖性克隆，B正确；反对设计试管婴儿原因之一是防止选择性设计婴儿，违背伦理道德，C正确；生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的的一类武器，干扰素为淋巴因子，非生物武器，D错误。]5．D　[本题考查胚胎工程的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。难度较小。超数排卵用促性腺激素而不是雌激素，A错误。根据采集部位而定，如果是从输卵管采集的卵细胞，已发育成熟，可直接与获能的精子在体外受精；如果是从卵巢采集的卵细胞，未发育成熟，都要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精，B错误。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，C错误。为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎，D正确。]6．C　[本题综合考查卵细胞的形成过程和考生理解识图能力，涉及基因工程、细胞分裂过程中染色体数目变化等相关内容，难度较小。据图可知，初级卵母细胞形成次级精母细胞的过程需要促性腺激素的调节，A项正确；细胞Ⅲ为次级卵母细胞，减数第二次分裂是在输卵管中伴随着受精作用完成的，B项正确；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵，它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为：2N、2N、4N，染色体数不同，C项错误；动物细胞的受精卵全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D项正确。]7．解析　本题考查基因工程，细胞工程以及胚胎工程的相关知识。难度适中。(1)根据题意可知，要将人凝血因子IX基因导入绵羊胎儿成纤维细胞，必须构建基因表达载体，所以由过程①获得的A为基因表达载体。(2)在核移植之前，保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞，必须先去掉受体卵母细胞的核。受体应选用减数第二次分裂中(MⅡ中)期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养。答案　(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞　MⅡ(3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养8．解析　本题考查杂交育种和胚胎工程的相关知识，考查识图能力，118 运用所学知识分析问题和解决问题的能力。难度较大。(1)由于胚胎能在母体内正常生长发育，所以选择B作为母本。若子代母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明适宜本地生长是显性性状(设基因为M)，高产奶是隐性性状(设基因为n)。则♂A基因型是mmnn，♀B基因型是MMNN，♀C基因型是MmNn，为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛(M_nn)，可选择♂A和♀C进行杂交，后代出现该种母牛的概率是××＝1/8。(2)精子经过获能处理才具有受精能力，卵子的成熟发生在受精过程中，即过程③。胚胎培养过程的培养基中含有葡萄糖，葡萄糖氧化分解提供能量。具有优良性状的母牛含有高产奶和适应生长的基因，则胚胎移植前应进行鉴定，同时还需鉴定性别。基因重组发生在减数分裂过程中，控制不同性状的基因重新组合，由于供体公牛是纯合子，不会发生基因重组，供体母牛是杂合子，则子代母牛的优良性状与供体母牛产卵过程中的基因重组有关。(3)为提高已有胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术，增加胚胎的数量。答案　(1)生长发育或胚胎发育　隐性　♂A×♀C　1/8(2)获能或增强活力　③　供能　性别、高产奶和适应生长的基因　②(3)胚胎分割9．解析　本题考查了细胞工程、基因工程、胚胎工程的基本知识，考查识记和理解能力。难度较小。(1)由流程图知，个体A提供去核卵母细胞，个体B提供体细胞核，二者通过①得到重组细胞，重组细胞经②得到囊胚，故①是核移植，②是早期胚胎培养。(2)动物细胞培养时，要通入含有5%CO2的空气，CO2的作用是维持培养液的pH。(3)构建基因表达载体时，要用同种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等，标记基因的作用是便于目的基因的检测和筛选。(4)胚胎干细胞是从早期胚胎或者原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性。囊胚中的内细胞团细胞为胚胎干细胞。图中获得的组织器官，其细胞的细胞核来自个体B，将所得组织器官移植给个体B，不会发生免疫排斥反应。答案　(1)核移植　早期胚胎培养　(2)pH　(3)限制酶　DNA连接酶　标记　(4)内细胞团　B10．解析　本题以基因治疗的流程图为载体，考查了基因工程、细胞工程以及胚胎工程等方面的知识，意在考查理解能力。难度适中。(1)步骤①是核移植过程。体细胞核移植前要除去受体卵母细胞的细胞核，118 原因是若不去掉卵母细胞的细胞核，就会造成细胞里面就有两个细胞核，使得遗传物质是不稳定的。(2)ES细胞是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。(3)步骤③过程是导入目的基因——Rag2基因于ES细胞中的基因表达载体的构建过程。在生物体外可通过PCR技术扩增目的基因，其条件是模板DNA、Rag2基因的核苷酸序列设计引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶等，另外根据题干可知，获得Rag2目的基因需要用HindⅢ和PstⅠ两种限制酶，所以在构建表达载体时，所选择的表达载体上应具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点。(4)检测目的基因是否翻译相应蛋白质时，应采用抗原—抗体杂交(免疫)法，即提取蛋白质，用相应的抗体进行抗体—抗原杂交，看是否有杂交带。答案　(1)细胞核(2)囊胚(3)核苷酸序列　HindⅢ和PstⅠ(4)蛋白质11．解析　本题主要考查动物体细胞核移植技术，早期胚胎发育过程，中心法则的信息传递，还有PCR技术等基础知识识记与应用。难度适中。(1)重组细胞是由去核的卵母细胞和动物体细胞的细胞核重组而成的，形成的重组细胞在体外诱导形成早期胚胎，早期胚胎的发育要经过卵裂期、桑椹胚期、囊胚期和原肠胚期，才能形成幼体。(2)根据mRNA为模板合成cDNA是反转录(注意部分学生容易把该过程写为逆转录，两者没有本质的区别，是同一生理过程的不同提法，反转录是人工条件下，逆转录是自然条件进行的)。PCR技术需要已知目的基因作为扩增的模板，DNA聚合酶催化反应的进行，而引物是满足DNA聚合酶起作用的必要条件，四种脱氧核苷酸是该过程的原料。PCR引物设计的目的是为了找到合适的核苷酸片段，使其能有效地扩增模板DNA序列。最后一个空学生容易写成cDNA，而不是Bcl－2cDNA，从而引起错误。依据图中信息，早期胚胎不同发育时期提取得到各种不同的mRNA，再将不同的mRNA反转录得到是各种不同的cDNA，如果将这些cDNA为模板进行PCR扩增，就没有体现PCR基因检测的效果，且题干信息告知引物是根据Bcl－2mRNA核苷酸序列合成，故模板必须为各种不同的cDNA中的Bcl－2cDNA。答案　(1)体　原肠(2)①反转录　②引物　Bcl－2cDNA118 [两年模拟试题精练]1．解析　(1)在动物体内卵子的发生过程中，减数第一次分裂发生在排卵前后；当次级卵母细胞发育到MⅡ中期时才具备与精子受精的能力；受精的场所是输卵管；判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。(2)受精过程中，防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。(3)胚胎发育过程首先是卵裂，该过程中，细胞通过有丝分裂方式增殖，细胞数目增加，但胚胎的体积不变或略微减小，因此所得每个子细胞的体积比受精卵小；胚胎发育到囊胚期会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫做孵化。(4)胚胎干细胞是由早期胚胎(囊胚的内细胞团)或原始性腺中分离出来的一类细胞，在人类疾病治疗和科学研究中有着广泛的应用。答案　(1)排卵前后　MⅡ中期　输卵管在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体(2)透明带反应　卵细胞膜反应(顺序可颠倒)(3)小　囊胚(4)内细胞团　原始性腺2．解析　本题考查基因工程、细胞工程、胚胎工程相关知识。考查识记和理解能力，难度较小。(1)胚胎移植的优势是能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。促性腺激素处理奶牛可促使其超数排卵。(2)动物细胞的受精卵全能性易于表达，因此动物基因工程一般把受精卵作为受体细胞。(3)由图可知，①为囊胚的内细胞团，将来发育成胚胎，胚胎分割要保证对内细胞团均等分割，目的是有利于胚胎的恢复和进一步发育，胚胎分割产生的个体基因型相同。(4)在动物细胞培养过程中，为防止杂菌的污染而要加入一定量的抗生素。答案　(1)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力　超数排卵(2)受精卵的全能性易于表达(3)内细胞团　胎儿的各种组织　有利于胚胎的恢复和进一步发育　相同(4)抗生素3．解析　(1)克隆奶牛：从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养；培养的细胞在贴壁生长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制；由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，减数第二次分裂中期的卵母细胞才具有受精的能力，因此一般选取传代118 10代以内的细胞(细胞核)注入体外培养到减数第二次分裂中期的去核卵母细胞内，通过电刺激使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。(2)试管牛：将体外培养成熟的卵母细胞与经化学诱导法获能的精子在体外受精后，移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。通常将胚胎培养至囊胚期，取滋养层细胞做DNA分析性别鉴定，并将雌性胚胎移入同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体答案　(1)原代培养　接触抑制　10　MⅡ中　电刺激(2)化学诱导　发育培养液　囊胚　滋养层　同种的、生理状态相同4．解析　(1)在对纤维细胞进行培养时，需要在细胞培养基中添加一定量的抗生素，以防止培养过程的污染，此外，应定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(2)筛选转基因细胞时，需要利用基因表达载体中标记基因的作用，筛选出含有目的基因的受体细胞。(3)在进行体细胞克隆前，先要从屠宰场收集猪卵巢，采集卵母细胞，并在体外培养成熟。然后将转基因纤维细胞注入到去核卵母细胞中，再经过一系列过程获得含有目的基因重组胚胎。(4)对处于桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行均等分割，可以提高重组胚胎的利用率。将重组胚胎移入到受体子宫中，由于受体子宫不会对外来胚胎发生免疫排斥反应，并能与之建立正常的生理和组织上的联系，因此，重组胚胎能在受体子宫中继续发育成转基因克隆猪。答案　(1)抗生素　培养液　细胞代谢产物积累(2)标记基因(3)卵母细胞　去核卵母细胞(4)提高重组胚胎的利用率　桑椹胚或囊胚　免疫排斥反应5．解析　(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为细胞接触抑制。贴壁生长的细胞需要重新用胰蛋白酶处理。(2)图中2－细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，即冲卵；也可从灰鼠体内取出卵子，通过体外受精后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用冷冻方法保存。子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。118 (4)小鼠胚胎干细胞可由囊胚的内细胞团分离培养获得。iPS与ES细胞具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向诱导分化后用于疾病的细胞治疗。克隆技术属于无性繁殖，不能丰富生物的多样性，生物没有进化，故选A。答案　(1)原代培养　接触抑制　胰蛋白酶(2)冲卵(或冲胚)　体外受精(或核移植)(3)胚胎移植　子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应(4)内细胞团　体积较小，细胞核大，核仁明显　诱导分化　A6．解析　(1)基因工程中常用的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶可以连接黏性末端和平末端；要想让目的基因在乳腺细胞中表达，需要把目的基因与乳腺蛋白基因的启动子、终止子等调控组件重组在一起，获得乳腺生物反应器；载体中要有一个或多个限制酶切割位点便于目的基因插入。(2)超数排卵处理所用的激素为促性腺激素；对于小型动物鼠可以从输卵管中冲取卵子，再进行体外受精。(3)要想检测目的基因是否整合到受体细胞的染色体上，需要用放射性同位素标记(荧光分子标记)的目的基因做探针，与转基因小鼠细胞中提取的核DNA分子进行DNA分子杂交，如果出现杂交带，说明导入成功。(4)早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。(5)胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行同期发情处理，保证胚胎移植前后所处的生理环境相同；移植后要进行妊娠检查。(6)胚胎干细胞形态上具有体积小，细胞核大、核仁明显的特点；在培养基中添加抑制因子可以使胚胎干细胞增殖而不分化。答案　(1)E·coliDNA连接酶　T4DNA连接酶　乳腺蛋白基因　目的基因的插入(2)促性腺激素　输卵管　卵子(卵母细胞)(3)放射性同位素标记(荧光分子标记)的目的基因(单链)　基因组DNA(核DNA)(4)维生素　激素(5)同期发情　妊娠(6)体积小，细胞核大，核仁明显　抑制因子7．解析　本题主要考查胚胎工程和基因工程的基础知识，118 难度较小。(1)超数排卵是指给供体母畜注射促性腺激素，使其发情，一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的成熟卵子，经合理的人工授精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。(2)考查了完成受精作用的标志。(3)完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等部分。(4)对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(5)检测是否插入目的基因，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链(作探针)与受体细胞中提取的DNA杂交，看是否有杂交带。目的基因在奶牛乳腺细胞中表达，可从其乳汁中获得人血清白蛋白。答案　(1)促性腺激素　MⅡ　获能(2)两个极体(3)标记基因(4)内细胞团(5)DNA分子杂交　乳汁中8．解析　(1)由图可知，A是卵母细胞；在体外受精前要对精子进行获能处理。(2)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行操作。(3)②是囊胚腔。(4)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，所以通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的遗传物质。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。(6)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。由此可见，受体母牛必须和供体牛属于同一物种。受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应，这是胚胎能在受体子宫中存活的生理基础。答案　(1)(次级)卵母细胞　获能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)具有相同的遗传物质(5)将内细胞团均等分割(6)同一物种　受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应9．解析　(1)获取目的基因时，需要限制酶切割。为了提高实验成功率，118 可以通过PCR扩增技术，可以在短时间内大量扩增目的基因。(2)精子与卵细胞受精时，精子的头部进入卵细胞中，并释放其细胞核进入卵细胞，但细胞质未进入。为了提高转化率，必须将外源基因整合到精子的染色体中。(3)②过程是携带外源基因的精子与卵细胞发生体外受精，形成受精卵。精子必须获能才可以与卵细胞发生受精作用。(4)受精卵移入发育培养液中继续培养，培养液成分一般都比较复杂，除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外，还要添加血清等物质。(5)卵母细胞的采集可以用促性腺激素作用于雌性动物，使其超数排卵，以此获取较多的卵母细胞。答案　(1)限制性核酸内切酶(限制酶)　PCR(2)染色体　头部(细胞核)(3)体外受精　获能(4)无菌无毒、适宜的温度和pH、营养充足、气体环境(答出2点即可)　动物血清(血浆)(5)促性腺　超数排卵10．(1)D(2)注射促性腺激素(3)胰蛋白酶　维持培养液的pH(4)内细胞团(或胚胎干细胞)(5)动物细胞细胞核的全能性　雌性(6)D11．解析　(1)牛的卵母细胞中遗传物质存在于细胞核和线粒体中，去除细胞核，混合胚胎的基因组成有99%以上都来自人类的体细胞核，只有不到1%基因来自牛的卵细胞细胞质中的线粒体。(2)核移植过程中用物理或化学方法如电脉冲、乙醇等激活受体细胞，可使其完成细胞分裂和发育进程。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞。在饲养层细胞上培养，ES细胞可不断增殖而不发生分化。(4)获得多头基因相同的动物，可采用胚胎分割技术，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。试管动物技术利用了体外受精和早期胚胎培养，胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道工序。答案　(1)卵细胞细胞质中的线粒体(2)细胞分裂(3)具有发育的全能性(或可以分化为成年动物的任何一种组织细胞)　饲养层118 (4)胚胎分割　无性繁殖　体外受精　胚胎移植12．解析　(1)动物细胞培养条件：无菌、无毒的环境；营养；温度和pH；气体环境。(2)①过程是构建重组DNA，属于基因表达载体的构建。基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成，基中P基因是目的基因，所以还必须有标记基因。(3)过程③是将重组细胞培养成胚胎过程，利用的技术手段是早期胚胎培养。胚胎移植的受体必须与供体同期发情。胚胎在受体内存活提供可能的生理基础为受体与子宫内的供体胚胎基本不发生免疫排斥反应。(4)若需要获取完全相同的两个新个体可采用胚胎分割处理，进行胚胎分割时应选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。答案　(1)气体环境(2)基因表达载体的构建　标记基因(3)早期胚胎培养　同期发情(或生理状态相同)　免疫排斥(4)桑椹胚或囊胚　胚胎分割13．解析　(1)在牛胚胎移植过程中，产生的犊牛的遗传物质分别来自于供体公牛和母牛；移植前可选择一些发育较好的早期胚胎如桑椹胚和囊胚进行胚胎分割，可获得同卵双胚或多胚。(2)PCR技术是体外获得DNA的常用技术，需要的条件有缓冲液，模板，原料，还要有热稳定性DNA聚合酶。(3)通过冲卵的方法可获得牛子宫内的早期胚胎，冲卵中的“卵”是指胚胎，因为早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系。(4)通过动物体细胞核移植技术可获得胚胎干细胞，在诱导分化成所需的组织或器官进行移植；囊胚的内细胞团尚未分化，具有发育的全能性，可分化为动物体内任何组织的细胞。答案　(1)供体公牛和母牛　桑椹胚或囊胚胚胎　胚胎分割(2)TaqDNA聚合酶(或热稳定性DNA聚合酶)(3)冲卵　早期胚胎未与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态(4)体细胞核移植　内细胞团　发育的全能性14．解析　本题考查胚胎工程和核移植知识。意在考查考生的理解能力，难度较小。(1)进行核移植时，需将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期。在去核时，将细胞核及其附近的第一极体一并吸出。(2)重组细胞被激活，分裂分化成早期胚胎。(3)囊胚中有内细胞团，需在饲养层细胞上分化。胚胎干细胞具有细胞体积小、细胞核大、核仁明显的特点。(4)⑤为胚胎干细胞分化为多种细胞，因此需在培养液中加入分化诱导因子。答案　(1)MⅡ中　第一极体(或极体)(2)分裂和分化118 (3)内细胞团　饲养层　细胞体积小，细胞核大，核仁明显(4)分化诱导因子15．解析　本题考查胚胎工程的操作方法及原理，意在考查考生的识记能力和理解能力，难度较小。(1)已知EPO基因及其上游和下游碱基序列，可用DNA人工合成仪人工合成目的基因。(2)②为构建目的基因表达载体，切割目的基因和质粒要用同一种限制性核酸内切酶，形成相同的黏性末端便于连接。要完成EPO基因的转录，表达载体上必须有启动子和终止子等调控元件。(3)③是将表达载体导入受体细胞，动物一般用受精卵作受体细胞，用显微注射法导入。鉴定EPO基因表达产物可用抗原－抗体杂交法，鉴定囊胚的性别可用细胞涂片进行性染色体分析，XX为雌性。(4)促进超数排卵一般用注射促性腺激素的方法，早期胚胎分割的关键是将内细胞团均分，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。答案　(1)人工合成法(2)同一种限制酶　启动子和终止子(3)显微注射　抗原－抗体杂交　性染色体分析(4)促性腺激素　将内细胞团均分16．解析　本题考查胚胎工程、基因工程应用相关知识，意在考查考生的识记能力，理解能力和判断能力。(1)由图可知，获得重组胚胎之前需要通过核移植技术获得重组细胞，接受细胞核的去核卵母细胞应该处于MⅡ时期。(2)重组胚胎培养到囊胚期时，可从内细胞团分离出ES细胞。步骤③中，需要构建含有干扰素基因的(基因)表达载体。目的基因进行扩增一般采用PCR技术。(3)将基因导入ES细胞常用的方法是显微注射。体外诱导ES细胞向不同方向分化是利用了ES细胞的全能性。(4)检测干扰素基因的表达情况，可采用抗原—抗体杂交方法，若有杂交带出现，表明目的基因已成功表达。答案　(1)核移植　MⅡ(2)内细胞团　(基因)表达载体　PCR(3)显微注射法　全能性(4)抗原—抗体杂交118 课时考点48　生态工程[三年高考真题演练]1．解析　本题考查了生态恢复工程的相关内容，意在考查理解能力。难度较小。(1)生态系统的组成成分中分解者的功能是将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物；从废弃采石场开始进行的演替为次生演替，由于保留了植物的种子或其他繁殖体能使群落中植物物种数可迅速增加；t1→t3植物物种数变多，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其抵抗力稳定性越强；群落中的植物物种数增加，相互争夺资源(如阳光、水)和空间越激烈，竞争加剧。(2)生态系统改善后，考虑到社会－经济－自然复合生态系统，体现了整体性原理。答案　(1)分解者　种子或繁殖体　增强　竞争(2)整体性(系统论)2．解析　(1)生物质碳孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，促进细胞的呼吸作用，使得细胞的呼吸作用加强，合成ATP，为根系主动吸收养分提供能量。(2)由图可知，施用含有生物质的污泥中叶绿素的含量较多，从而促进黑麦草的生长，污泥施用后土壤后黑麦草的PAHs含量增加，生物碳的输入则能降低土壤和黑麦草中PAHs的增加量。污泥中含有大量的有机质和无机成分，施用污泥的目的是使其中的养分被充分吸收利用，因此利用了物质循环再生的生态工程原理。答案　(1)呼吸作用　ATP(2)黑麦草叶绿素含量较多　升高　能降低土壤和黑麦草中PAHs的增加量　物质循环再生3．解析　本题考查种群与群落的相关知识，涉及种群密度调查、群落常规等内容。(1)对植物和活动能力比较弱的动物，一般用样方法调查其种群密度；结合题中材料，图中①表示一年生草本植物，②表示多年生草本植物，③表示灌木。决定种群密度最直接的因素是出生率和死亡率，图中O→a，物种①的密度上升，数量增多，说明该时间段内种群的出生率大于死亡率；b→c段，群落由多年生草本阶段向灌木阶段过渡，灌木取代了多年生草本植物，多年生草本植物②逐渐降低到相对稳定的水平，说明②能耐受灌木丛导致的弱光环境，并在该环境下保持种群数量的相对稳定；c点后，若气候条件适宜，高大的乔木能获得充足的光照取代灌木的优势，成为该地区占主导地位的植被类型。(2)该地区经过治理，增大了植被覆盖面积，同时增加的植被可以通过光合作用固定更多的碳元素(CO2)，增加了农林产品的产出，实现了生态效益和经济效益的同步发展。118 答案　(1)样方法　出生率大于死亡率　弱光　乔木(2)碳元素(CO2)[两年模拟试题精练]1．解析　(1)图中该生态系统能量流动的源头是太阳能。沼气池中的微生物是该生态系统的分解者。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内，可以增加大棚中二氧化碳浓度，提高植物光合作用的强度，从而可提高农作物的产量。(2)该生态系统充分利用了粪便等废物中的能量，因此相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益；“无废弃物农业”主要遵循了生态工程的物质循环再生原理。(3)植物秸秆的主要成分是纤维素，因此可被纤维素酶水解。葡萄糖转化成乙醇的反应式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程的整体性原理。答案　(1)太阳能　分解者　可以增加大棚中二氧化碳浓度，提高植物光合作用的强度(2)粪便等废物　物质循环再生(3)纤维素　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量　整体性2．解析　(1)生态系统的能量流动生产者固定太阳能开始，该农业生态系统中属于消费者的生物有蚕、禽、畜。(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是粪便等废弃物被及时利用，实现了无废弃物生产。(3)该农业生态系统实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量，减少了化肥、农药等农业投入，提高了经济效益。(4)该县地处水乡这一资源优势，可以利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田，从而实现物质和能量的多级利用，提高经济效益。(5)该生态工程的建设遵循了物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、系统的结构决定功能原理，生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、多效益、可持续等特点。答案　(1)固定太阳能　蚕、禽、畜(2)粪便等废弃物(3)农产品的产量　化肥、农药的使用(农业投入)(4)蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田(只要合理均可)118 (5)物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、系统的结构决定功能原理(任答两项)　可持续3．(1)生产者固定的太阳能总量和人工投放的饵料中有机物中的能量(2)促进浮游生物繁殖和生长，为鱼类提供饵料(3)注入新水或利用增氧泵增氧(合理即可)(4)物质循环再生　整体性4．(1)循环经济(2)使生产者同化的物质和能量更多地流向对人类有益的部分(3)CH4(甲烷)(4)物质循环再生原理　系统学和工程学原理　整体性原理　物种多样性原理(答对其中三个即可)(5)减少了环境污染　提高了综合效益(答案合理即可)118'