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绝密★启用前海淀区2020~2021学年第二学期期末练习高三生物学注意事项：1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2、请将答案正确填写在答题卡上1.下列关于糖类的叙述，正确的是（）A.是人体最主要的储能物质B.都含有C、H、O、N元素C.其中一些单糖参与组成核酸D.是遗传信息的载体答案：C1、糖类分为单糖、二糖和多糖，糖类是主要的能源物质，组成元素是C、H、O，又叫“碳水化合物”，糖类物质彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水。2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素、维生素D，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪的组成元素是C、H、O，与糖类相比，脂肪中的H含量多，氧化分解消耗的氧气的多，释放的能量多。解：A、糖类是人体最主要的能源物质，而脂肪是人体最主要的储能物质，A错误；B、糖类只含有C、H、O元素，B错误；C、单糖中的五碳糖参与组成核酸，如核糖参与组成RNA的五碳糖，脱氧核糖参与组成DNA的五碳糖，C正确；D、核酸才是遗传信息的载体，D错误。故选C。2.螺旋藻是一种原核生物，其所含的藻蓝蛋白是一种色素蛋白。下列相关叙述正确的是（）A.螺旋藻的遗传信息储存在细胞核中B.螺旋藻通过有丝分裂进行细胞增殖C.藻蓝蛋白在螺旋藻的核糖体上合成D.藻蓝蛋白位于螺旋藻的叶绿体膜上答案：C螺旋藻属于原核生物，原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质。解：A、螺旋藻属于原核生物，原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，A错误；B、螺旋藻属于原核生物，通过二分裂进行增殖，B错误；C、藻蓝蛋白等蛋白质的合成场所是核糖体，C正确；D、螺旋藻属于原核生物，没有叶绿体等细胞器，只有核糖体一种细胞器，D错误。故选C。3.丙肝病毒（HCV）是一种RNA病毒，可引起丙型病毒性肝炎。下列关于HCV的叙述，正确的是（）A.以宿主DNA为模板合成病毒RNAB.可用光学显微镜观察HCV结构C.HCV体内有4种核苷酸D.用含动物血清的培养基可培养HCV答案：C病毒营寄生生活，以自己的遗传物质为模板，利用宿主细胞的物质为原料，合成子代病毒。解：A、RNA病毒以自己的遗传物质（RNA）为模板，控制合成子代病毒，A错误；B、病毒属于分子水平，需要电子显微镜进行观察，B错误；C、HCV病毒的遗传物质是RNA，所以含有A、U、G、C四种碱基对应的核糖核苷酸，C正确；D、病毒营寄生生活，要用活细胞培养，D错误。故选C。4.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是塑料制品的主要成分，科学家合成了一种能降解PET的“超级酶”，以期解决塑料垃圾难以降解的问题。下列有关“超级酶”的叙述，不正确的是（）A.能特异性结合PETB.能提供反应所需活化能C.也可作为其他酶促反应的底物D.降解速率受温度、pH等影响答案：B酶的特性有高效性、专一性、反应条件较温和。解：A、酶具有专一性，专一性指的是酶能催化一种或一类化学反应，酶与反应物结合后，催化反应物分解，该超级酶能降解PET，故该超级酶能特异性结合PET，A正确；B、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，而不是提供反应所需活化能，B错误；C、绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，前者可以被蛋白酶催化分解，后者可以被RNA酶催化分解，因此该超级酶也可作为其他酶促反应的底物，C正确；D、降解反应物的速率可以衡量酶的活性，酶的活性受温度、pH、激活剂等因素影响，故该超级酶降解速率受温度、pH等影响，D正确。故选B。点评：5.科研人员用显微镜观察被化学药剂处理过的某种植物根尖分生区细胞，发现有的细胞中姐妹染色单体末端黏合，进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成“染色体桥”（下图所示）。下列相关叙述正确的是（）A.碱性染料染色后，经解离、漂洗再进行观察B.“染色体桥”结构增加了细胞中染色体数目C.据图中染色体形态判断该细胞处于分裂间期D.图中细胞与同时期正常细胞的着丝粒数目相同答案：D低温诱导染色体数目加倍实验：（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。解：A、制作大蒜根尖细胞有丝分裂装片的为解离、漂洗、染色、制片，即需要经再用解离、漂洗碱性染料染色，A错误；B、据题干信息可知，染色体桥是细胞中姐妹染色单体末端黏合，进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成的，该过程并未增加染色体数目，B错误；C、结合题干信息“在着丝粒分裂后向两极移动时形成染色体桥”，着丝粒向两极移动的时期为有丝分裂后期，故该细胞处于分裂后期，C错误；D、染色体桥的末端连接处并不形成着丝粒，故图中有染色体桥的细胞中着丝粒数目与同时期（有丝分裂后期）正常细胞的着丝粒数目相同，D正确。故选D。6.研究发现癌细胞的线粒体分裂加速。研究者设计了一种小分子药物，可特异性抑制线粒体中的RNA聚合酶。对癌症模型小鼠使用该药物，小鼠肿瘤体积显著减小。下列叙述不正确的是（）A.线粒体分裂需要自身DNA参与B.该药物可抑制线粒体基因的转录C.该药物减少了癌细胞的能量供应D.该药物导致癌细胞积累大量CO2答案：D1、线粒体是半自主细胞器，能进行DNA复制和基因表达，转录过程中需要RNA聚合酶的参与。2、在线粒体基质进行的有氧呼吸第二阶段产生CO2。解：A、线粒体是半自主细胞器，能进行DNA复制和基因表达，线粒体分裂需要自身DNA参与DNA复制与转录过程，A正确；B、由题意可知，该药物特异性抑制线粒体中的RNA聚合酶，RNA聚合酶参与的是转录过程，所以该药物可抑制线粒体基因的转录，B正确；C、该药物可抑制线粒体基因的转录，抑制了线粒体中基因表达，使得与有氧呼吸相关的蛋白质减少，从而减少了癌细胞的能量供应，C正确；D、该药物抑制了线粒体功能的正常进行，使有氧呼吸第二阶段受到抑制，使得导致癌细胞中CO2的生成量减少，D错误。故选D。点评：7.研究表明卵母细胞发育早期有8种关键基因表达。科学家诱导胚胎干细胞表达这些基因，将胚胎干细胞转化为卵母细胞样细胞（DIOL）。DIOL可进行减数第一次分裂，但不能进行减数第二次分裂，产生的子细胞受精后发育成早期胚胎。下列叙述不正确的是（）A.DIOL减数分裂过程中仅产生1个极体B.DIOL分裂后产生的子细胞中无同源染色体C.基因的选择性表达改变了细胞的形态结构与功能D.DIOL受精后可发育为正常二倍体胚胎答案：D减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。解：A、DIOL可进行减数第一次分裂（产生1个次级卵母细胞和1个极体），但不能进行减数第二次分裂，可知DIOL减数分裂过程中仅产生1个极体，A正确；B、减数第一次分裂后期同源染色体分离，DIOL可进行减数第一次分裂，故DIOL分裂后产生的子细胞中无同源染色体，B正确；C、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此基因的选择性表达改变了细胞的形态结构与功能，C正确；D、由题意可知，DIOL可进行减数第一次分裂，但不能进行减数第二次分裂，故产生的子细胞受精后不可发育为正常二倍体胚胎，应该是三倍体胚胎，D错误。故选D。8.家蚕的体色由多对等位基因共同控制，野生型家蚕的体色为白色。在实验中偶尔获得两种黄体色纯合突变品系M和N，研究者进行了如下杂交实验。实验一：M与野生型正反交，F1均为黄体色；F1随机交配，F2中黄色：白色=3：1实验二：M与N杂交，所得F1与野生型杂交，F2中黄色：白色=3：1下列分析不正确的是（）A.M的黄体色可能是单基因显性突变的结果B.控制M黄体色的基因位于性染色体上C.控制M和N的黄体色基因位于非同源染色体上D.M与N杂交，所得F1随机交配，F2中黄色：白色=15：1答案：B根据题干信息可知，M与野生型正反交，F1均为黄体色，说明黄体色对野生型为显性，且在F2中黄色：白色=3：1，可能M中一对基因发生了显性突变。而在实验二中M和N杂交，所得到的F1进行测交，后代中黄色：白色=3：1，因此M和N中发生显性突变的基因不是同一对。解：A、M与野生型正反交，F1均为黄体色，说明黄色对于白色为显性，根据F2中黄色:白色=3:1，说明M可能是单基因显性突变，A正确；B、若M黄体色的基因位于性染色体上，设M基因型为bbXAY或bbXAXA，野生型为bbXaXa或bbXaY，无论正反交，F1中的雌性均为bbXAXa，但雄性正反交产生的基因型则不同，为bbXAY或bbXaY，为bbXaY时显然不能使F2中黄色:白色=3:1，B错误；C、M与野生型正反交结果相同，相关基因位于常染色体上，若控制M和N的黄体色基因位于同一条染色体上，实验二中，设M基因型为AAbb，N基因型为aaBB，F1为AaBb，只能产生Ab和aB两种配子，且比例为1:1，因此与野生型测交后代F2中全为黄色，不符合题干，故控制M和N的黄体色基因只能位于非同源染色体上，C正确；D、M与N杂交，F1基因型为AaBb，F2中白色占1/16，其余均为黄色，黄色：白色=15:1，D正确。故选B。点评：9.真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡（下图所示）。结合所学知识分析，下列叙述不正确的是（）A.真核细胞DNA是多起点复制B.复制起始时间越晚，复制泡越大C.这种复制方式提高了复制效率D.DNA分子复制时需要解旋答案：BDNA分子的复制过程是首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链，解开的两条链分别为模板，在DNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则形成子链，子链与模板链双螺旋成新的DNA分子，DNA分子是边解旋边复制的过程，分析题图可知，真核细胞的DNA分子的复制具有多个复制点，这种复制方式加速了复制过程。解：A、真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡，说明真核细胞DNA是多起点复制，A正确；B、复制起始时间越晚，复制泡越小，B错误；C、真核细胞的DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率，C正确；D、DNA分子复制过程需要解旋酶解开双链，以解开的双链作为模板进行复制，D正确。故选B。10.BtPMAT1为植物中特有的基因，其编码的蛋白质可对植物产生的一种防御性化合物进行化学修饰，从而消除这种化合物的毒性。研究发现烟粉虱基因组中也存在高度类似BtPMAT1基因的序列，使植物防御性化合物对烟粉虱失效。通过转基因技术使番茄产生能特异性抑制烟粉虱中BtPMAT1表达的RNA分子，烟粉虱食用该转基因番茄后会死亡。下列相关叙述不正确的是（）A.烟粉虱基因组中存在BtPMAT1基因是自然选择的结果B.转基因番茄自身产生的该防御性化合物显著增多C.转基因番茄可有效抵御烟粉虱侵害D.大量种植转基因番茄可使烟粉虱的基因频率发生定向改变答案：B根据题干信息可知，BtPMAT1基因对于消除植物的有毒物质有重要作用，烟粉虱基因组中含有类似的基因而可以抵御植物产生的毒性物质，因此培育的转基因番茄能产生能特异性抑制烟粉虱中BtPMAT1表达的RNA分子，使得取食该番茄的烟粉虱死亡，从而达到了抵御烟粉虱侵害的作用。解：A、粉虱基因组中也存在高度类似BtPMAT1基因的序列，使植物防御性化合物对烟粉虱失效，这种烟粉虱被自然选择保留下来，因此烟粉虱基因组中存在BtPMAT1基因是自然选择的结果，A正确；B、转基因番茄产生了一种抑制虱中BtPMAT1表达的RNA分子，其自身产生的该防御性化合物没有影响，其含量不会改变，B错误；C、烟粉虱食用转基因番茄而死亡，因此转基因番茄可有效抵御烟粉虱侵害，C正确；D、烟粉虱食用该转基因番茄后会死亡，大量种植转基因番茄对烟粉虱起到了选择作用，使基因频率发生定向改变，D正确。故选B。点评：11.将酵母菌接种到装有10mL培养液的锥形瓶中，培养并定时取样计数。当酵母菌总数为a时，种群数量不再增加。关于该实验中酵母菌种群的环境容纳量（K值）及种群数量变化分析不正确的是（）A.可取少量菌液用血细胞计数板显微镜下计数估算酵母菌数量B.该酵母菌种群增长曲线为“S”型，数量为a/2时，种群增长最快C.若将酵母菌的接种量增加一倍，培养条件不变，则K值为2aD.若将培养液的量改为5mL，接种量与培养条件相同，则K值小于a答案：C1、种群数量增长曲线包括S型和J型，其中J型曲线种群数量不断增加，没有最大值，而题干中酵母菌总数达到a时，种群数量不再增加，说明酵母菌种群增长曲线为S型，当种群数量为a/2时，种群增长速率最大。2、在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升。解：A、估算酵母菌数量可用抽样检测法，即取少量菌液用血细胞计数板在显微镜下计数估算酵母菌数量，A正确；B、由题意可知，酵母菌总数达到a时，种群数量不再增加，说明酵母菌种群增长曲线为S型，当种群数量为a/2时，种群增长最快，B正确；C、K值与环境条件有关，酵母菌的K值与酵母菌的接种量没关系，因此培养条件不变，K值也不变，仍为a，C错误；D、若将培养液的量改为5mL，酵母菌生长所需营养物质减少，接种量与培养条件相同，则K值小于a，D正确。故选C。12.OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是（）A.可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量B.四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板C.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞D.四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译答案：A1、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。2、目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。3、将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进人植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。解：A、可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确；B、由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时不都以DNA的同一条单链为模板，B错误；C、卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C错误；D、由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。故选A。点评：13.非洲狼尾草光合效率高，为培育高光效的水稻新品种，研究人员将粳稻与非洲狼尾草的原生质体进行体细胞杂交，经植物组织培养获得几株杂种植株。在不同光照强度下测量了亲本及其中2株杂种植株的光合速率，结果如图所示。下列相关分析不正确的是（）A.制备的原生质体应高温灭菌后再进行细胞融合B.体细胞融合过程发生了染色体数目变异C.所测的两株杂种植株的光合速率均高于亲本粳稻D.所得其他杂种植株光合速率不一定都介于两亲本之间答案：A在植物体细胞杂交过程中，首先应制备原生质体，即用酶解法去除植物细胞的细胞壁，然后利用聚乙二醇等试剂或离心、振动、电刺激等方法诱导原生质体融合，得到杂合细胞后，再利用植物组织培养技术，即脱分化形成愈伤组织，再分化形成杂种植株。解：A、高温灭菌会使原生质体失去活性，故制备的原生质体不需要高温灭菌后再进行细胞融合，A错误；B、体细胞融合过程中发生了异源染色体融合，称为异源四倍体，故体细胞融合过程发生了染色体数目变异，B正确；C、结合图示可知，在不同光照强度下，两株杂种植株的光合速率均高于亲本粳稻，低于非洲狼尾草的光合速率，C正确；D、由曲线可知，两株杂种植株的光合效率也存在差异，其他杂种植株还可能会发生变异，故其他杂种植株光合速率不一定都介于非洲狼尾草和亲本粳稻之间，D正确。故选A。点评：14.下列关于果酒、果醋及腐乳制作的相关叙述，不正确的是（）A.制作果酒过程中应适时放气B.果醋制作可以在获得果酒后进行，也可利用葡萄糖直接制得C.制作果酒、果醋和腐乳的主要微生物都属于真核生物D.控制好温度和pH既有利于目的菌繁殖，又可抑制杂菌生长答案：C1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵；酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。2、醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。解：A、制作果酒过程中应适时放气，目的是排出酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳，A正确；B、果醋制作可以在获得果酒后进行，也可以在糖和氧气充足时，利用葡萄糖直接制得，B正确；C、参与果酒制作的酵母菌是一种真菌，属于真核生物；参与腐乳发酵的毛霉是一种真菌，属于真核生物；参与果醋制作的醋酸菌是一种细菌，属于原核生物，C错误；D、不同的菌种对于pH、温度等环境条件的不同，控制好温度和pH既有利于目的菌繁殖，又可抑制杂菌生长，D正确。故选C。15.猪瘟病毒（CSFV）蛋白质外壳上的E2蛋白，对于病毒入侵细胞至关重要。研究人员利用E2蛋白来制备抗CSFV的单克隆抗体，过程如图所示。下列叙述不正确的是（）A.细胞①可从注射E2蛋白的小鼠脾脏中获得B.过程②可使用PEG或灭活的病毒C.细胞③均为既能无限增殖又能产生特异性抗体的细胞D.此过程生产的单克隆抗体可用于CSFV的检测答案：C将浆细胞和骨髓瘤细胞融合，经筛选获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞进行体内或体外培养，获得大量的特异性抗体的技术，称为单克隆抗体的制备。解：A、相应的B细胞是从小鼠的脾脏内提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取，A正确；B、诱导动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒，或用化学诱导剂：PEG，B正确；C、细胞③是融合细胞，但不一定是杂交瘤细胞，C错误；D、猪瘟病毒（CSFV）的检测采用抗原-抗体杂交技术，抗CSFV的单克隆抗体能与猪瘟病毒（CSFV）蛋白质外壳上的E2蛋白结合，故此过程生产的单克隆抗体可用于CSFV的检测，D正确。故选C。点评：16.对含海产品进行有放养的海域称为海洋牧场。研究者在某地设置了以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的海洋牧场，并在运行一段时间后调查了上述区域和对照海域的生态学数据，进一步优化海洋牧场布局。（1）人工鱼礁是人们在预定水域放置的构造物，可为海洋生物提供更多的栖息和产卵场所，人工渔礁中的____________构成了一个生物群落。定期捕捞海带和牡蛎都可获得一定的经济效益。海带可通过光合作用，提高水体中_______含量。牡蛎虽可取食水体中的藻类，但大规模养殖还需定期投喂饵料，从物质和能量角度分析其原因是__________。（2）浮游动物是海洋生态系统中重要的动物类群，以浮游植物、细菌、碎屑等为食物，而它们本身又是很多海洋动物重要的食物来源。浮游动物分布与海洋环境密切相关。研究者调查了四个区域浮游动物的总丰富度，结果如下表。对照区海带养殖区牡蛎养殖区人工鱼礁区总丰富度（ind/m3）20．3520．9512．1147．54表中数据显示，人工鱼礁区浮游动物总丰富度最高，结合文中信息推测原因是____________。（3）研究者测定了四个区域表层海水的无机氮与活性磷含量（与海水富营养化程度呈正相关），结果如下图所示。图中结果表明，______________海水富营养化程度最高，分析可能的原因____________。（4）综合上述调查数据，选择生态效益最佳的区域并简述理由___________。（5）基于上述调查结果，研究者提出“多营养层次”生态养殖模式，即在水的上层，挂绳养殖海带等藻类；在水的中层，挂笼养殖滤食性贝类或网箱养殖投饵性鱼类；而在底层，则投放了人工鱼礁，并养殖海参等底栖杂食动物。这种养殖模式提升了群落________结构的复杂程度，提高了___________，进而增加了经济效益。答案：(1).所有动物、植物和微生物(2).溶解氧(3).藻类等生产者固定的太阳能不足以满足大规模养殖牡蛎的需求；牡蛎不断从该生态系统输出，其中的元素不能回归该生态系统(4).人工渔礁为海洋生物提供更多栖息和产卵场所；海洋动物的粪便、碎屑可为浮游动物提供食物，同时可促进浮游植物的生长，浮游植物又为浮游动物提供食物来源(5).牡蛎养殖区(6).牡蛎养殖区的残饵、牡蛎的粪便等被分解者分解，释放出N、P；牡蛎养殖区藻类等被取食强度大，生产者少，吸收的N、P少(7).人工渔礁区。人工鱼礁区能够显著提升浮游动物的丰富度，使生态系统的营养结构变得更复杂，从而提升生态系统的自我调节能力；人工鱼礁还能够降低水体中N和P的含量，降低水体的富营养化程度(8).垂直(9).空间和资源的利用率1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，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，营养结构就是指食物链和食物网。2、赤潮和水华主要是由于水体富营养化（N、P含量偏高）引起的，导致水面生长大量的藻类等其他生物，从而隔绝了空气和水体，使得水中氧气含量和光照强度降低，不利于水生动植物生存，导致大量动植物死亡，微生物分解并消耗氧气，加剧水体富营养化的程度。3、生物群落的结构包括空间结构——垂直结构和水平结构，群落中的动植物在垂直方向上有分层现象，水平方向上有镶嵌分布现象，且其中的动植物的种类也不同，草原群落在垂直方向也有分层现象，只是没有森林群落的分层现象明显。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。解：（1）群落指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，故人工渔礁中的所有动物、植物和微生物构成了一个生物群落。海带是藻类植物，能进行光合作用释放氧气，故能提高水体中溶解氧的含量。牡蛎不断从该生态系统输出，其中的元素不能回归该生态系统；且藻类等生产者固定的太阳能不足以满足大规模养殖牡蛎的需求，故大规模养殖牡蛎还需定期投喂饵料，以补充物质和能量。（2）人工鱼礁是人们在预定水域放置的构造物，可为海洋生物提供更多的栖息和产卵场所，海洋动物的粪便、碎屑可为浮游动物提供食物，同时可促进浮游植物的生长，浮游植物又为浮游动物提供食物来源，故人工鱼礁区浮游动物总丰富度高于其他区域。（3）海水富营养化主要是由于水体富营养化（N、P含量偏高）引起的，由图表可知，牡蛎养殖区海水中无机氮和活性磷酸盐的含量最高，即其富营养化程度最高，主要是因为牡蛎养殖区的残饵、牡蛎的粪便等被分解者分解，释放出N、P；牡蛎养殖区藻类等被取食强度大，生产者少，吸收的N、P少导致的。（4）由调查可知，人工鱼礁区能够显著提升浮游动物的丰富度，使生态系统的营养结构变得更复杂，从而提升生态系统的自我调节能力；人工鱼礁还能够降低水体中N和P的含量，降低水体的富营养化程度，故生态效益最佳的区域是人工鱼礁区。（5）群落中的动植物在垂直方向上的分层现象属于群落的垂直结构，群落的空间结构既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争。研究者提出的“多营养层次”生态养殖模式，提升了群落垂直结构的复杂程度，提高了空间和资源的利用率，进而增加了经济效益。点评：本题考查生态系统的结构和功能，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图表、获取信息、解决问题的综合应用的能力。17.养殖家禽的饲料中富含谷物，纤维素是谷物的重要成分，但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶，阻碍了家禽对饲料的吸收与利用。研究人员利用转基因技术改造乳酸杆菌，将其添加于饲料中，以提高家禽养殖效率。（1）乳酸杆菌是动物胃肠道的优势细菌之一。家禽肠道内的乳酸杆菌通过细胞_______呼吸产生乳酸等代谢产物，可抑制有害细菌的生长和繁殖，维持肠道的正常机能，乳酸杆菌与家禽的种间关系属于________。（2）枯草芽孢杆菌分泌可降解纤维素的一种酶，这种酶由W基因编码。为在乳酸杆菌中表达W基因，需使用图1中质粒为载体。图2为克隆得到的含W基因的DNA片段，W基因以乙链为转录模板链，转录时mRNA自身延伸的方向为5’→3’。①很多启动子具有物种特异性，在图1质粒中插入W基因，其上游启动子应选择____（填写字母）。A．枯草芽孢杆菌启动子B．乳酸杆菌启动子C．农杆菌启动子②下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点。限制酶EcoRIBamHIKpmIMfeIHindII识别序列及切割位点根据上述信息，应使用限制酶___________切割图1中质粒，使用限制酶___________切割图2中含W基因DNA片段，以获得能正确表达W基因的重组质粒。所得重组质粒转化乳酸杆菌后，使用含抗生素________的培养基筛选，以得到转入W基因的乳酸杆菌。（3）为确定导入重组质粒的乳酸杆菌是否具有分解纤维素的能力，研究人员用液体培养基分别培养下表所示菌种。所得部分菌液接种于固体鉴定培养基上，另取部分菌液上清液测定酶活力，实验及测定结果如下表所示。菌种酶活性相对值乳酸杆菌未检出X未检出导入了重组质粒的乳酸杆菌0．96①表中的X应为______。②在配制固体鉴定培养基时，除加入无机盐、刚果红、维生素、氮源外，还需要添加________。导入了重组质粒的乳酸杆菌在此培养基上应出现____________。（4）解决谷物中纤维素难以被消化吸收的另一思路是将W基因转入家禽中，使转基因家禽消化道特异表达能够降解纤维素的酶。上述研究方法与该思路相比，有哪些优点________（写出2点）。答案：(1).无氧(2).互利共生(3).B(4).MfeⅠ、HindⅢ(5).EcoRⅠ、HindⅢ(6).氨苄青霉素(7).导入空质粒（或“空载体”）的乳酸菌(8).纤维素、琼脂、水(9).以菌落为中心的透明圈(10).1．家禽转基因难度大，成本高，且通过家禽转基因只能改造一种家禽，本实验通过饲料添加转基因乳酸杆菌可满足各种家禽需要；2．转基因家禽可能存在食物安全性问题，将转基因乳酸杆菌加入饲料比较安全；3．转基因乳酸杆菌易扩大培养，生产成本低。基因工程的基本操作步骤为：获取目的基因、形成重组DNA分子、将重组DNA分子导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达。解：（1）乳酸杆菌是厌氧型生物，通过无氧呼吸产生乳酸。因为乳酸杆菌是动物胃肠道优势细菌，可抑制有害细菌的生长和繁殖，维持肠道的正常机能，所以家禽离不开乳酸杆菌；而家禽的摄食又为乳酸杆菌提供了食物来源，乳酸杆菌也离不开家禽，因而乳酸杆菌与家禽是互利共生的关系。（2）①该基因工程是将枯草芽孢杆菌的W基因导入乳酸杆菌，想让W基因在乳酸杆菌中成功表达，所以应当选择乳酸杆菌启动子，故选B。②选择限制酶时应当注意：a.不能破坏目的基因；b.目的基因首尾都要有切点；c.质粒要确保至少含有一个完整的标记基因；d.质粒上的切点要位于启动子之后、终止子之前；e.目的基因和质粒切割后形成的粘性末端还要能互补配对；经综合分析，MfeⅠ与EcoR切割后产生的粘性末端相同，但MfeⅠ会破坏目的基因，所以质粒使用限制酶MfeⅠ、HindⅢ切割，含W基因的DNA片段使用限制酶EcoRⅠ、HindⅢ切割（能切下目的基因）。因为构建的基因表达载体只含有标记基因氨苄青霉素抗性基因，所以应使用含氨苄青霉素的培养基进行筛选。（3）①本实验的目的是“为了确定导入重组质粒的乳酸杆菌是否具有分解纤维素的能力”，所以不光有空白对照，还要排除质粒自身的影响，所以X应为入空质粒（或“空载体”）的乳酸菌。②鉴定纤维素的固体培养基还要含有纤维素、凝固剂琼脂和水。刚果红使纤维素培养基成红色，若纤维素被分解，则会出现透明圈，由于导入了重组质粒的乳酸杆菌具有分解纤维素的能力，因此导入了重组质粒的乳酸杆菌在此培养基上应出现以菌落为中心的透明圈。（4）对比转基因乳酸菌，若将W基因转入家禽中，进而使转基因家禽消化道特异表达能够降解纤维素的酶，转基因难度大，成本高，且通过家禽转基因只能改造一种家禽，而本实验通过饲料添加转基因乳酸杆菌可满足各种家禽需要；转基因家禽可能存在食物安全性问题，将转基因乳酸杆菌加入饲料比较安全；转基因乳酸杆菌易扩大培养，生产成本低。点评：限制酶的选择是本题的难点，要综合前面考虑解决问题。18.植物根系结构（包括主根与侧根）具有高度可塑性，侧根分支对有效利用土壤养分具有重要意义。科研人员对NH4+影响侧根分支的机理进行了研究。（1）将三组拟南芥幼苗（如图1）分别培养在不同培养基中，处理及结果如图2所示。①侧根发育受生长素（IAA）的调控，在幼苗阶段，幼苗顶端合成的IAA______到侧根，调节侧根的分支。②比较Ⅰ、Ⅱ组结果，说明NH4+______；比较Ⅱ、Ⅲ组结果，说明______；据此推测NH4+对侧根分支的影响与IAA有关。（2）将拟南芥幼苗种植在无氮元素但pH不同的土壤中，侧根分支情况如图3。①图3结果表明，与正常土壤（pH5．7）相比较，_________。②科研人员发现，有NH4+的土壤中，野生型拟南芥幼苗侧根周围的pH降低，而敲除NH4+运输载体的拟南芥幼苗，侧根周围的pH并未降低，推测________导致细胞外pH降低。植物体内广泛存在IAA，其运输受到pH的影响。IAA是弱酸性的，在细胞中常以阴离子（IAA-）形式存在，与H+结合的IAA-（IAAH）易于跨细胞膜运输。（3）侧根起源于中柱鞘细胞，而表皮细胞和皮层细胞细胞壁的机械阻力阻碍侧根分支的形成。请结合图4的模型及上述实验结果，解释NH4+促进侧根形成的机理_________。（4）植物在不同环境中生长时，根系周围的营养状况往往有差异，请阐述NH4+等养分诱导侧根分支对植物生长的意义_________。答案：(1).运输(2).促进拟南芥幼苗侧根分支(3).在有NH4+时，顶端合成IAA（或“NPA处理点以上部位合成的IAA”）促进侧根分支(4).侧根周围较低的pH促进侧根的分支(5).根细胞吸收NH4+(6).根部细胞吸收NH4+，引起H+释放到胞外，H+与IAA-结合形成IAAH，IAAH易于进入皮层细胞和表层细胞，引起细胞壁松动酶基因表达，细胞壁松动，从而降低侧根生长时受到的细胞壁的机械阻力(7).土壤养分不均或贫瘠的情况下，侧根向养分相对富集的方向发育，有利于养分吸收，促进植物生长1、生长素的产生、分布和运输（1）产生：主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。（2）分布：集中分布于生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。（3）运输：(1)极性运输：生长素只能由形态学上端运向形态学下端；极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。2、生长素的生理作用及特点(1)不同器官生长素促进生长的最适浓度不同：不同器官对生长素敏感性不同，根最敏感，芽居中，茎最不敏感，同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效不同。(2)不同浓度的生长素对同一器官所起作用不同：低浓度促进，高浓度抑制。解：（1）①通过图2可知，加入NPA以后侧根生长受到抑制，说明侧根发育受生长素（IAA）的调控，幼苗顶端合成的IAA运输到侧根，调节侧根的分支；②比较Ⅰ、Ⅱ组结果，在有NH4+时侧根生长比无NH4+生长好，说明在有NH4+时，顶端合成的IAA（或“NPA处理点以上部位合成的IAA”）促进侧根分支；（2）①根据图3可知pH5.0的土壤比pH5.7土壤侧根生长的好，说明侧根周围较低的pH促进侧根的分支；②有NH4+的土壤中，野生型拟南芥幼苗侧根周围的pH降低，而敲除NH4+运输载体的拟南芥幼苗，侧根周围的pH并未降低，说明根细胞吸收NH4+后导致细胞外pH降低；（3）侧根起源于中柱鞘细胞，而表皮细胞和皮层细胞细胞壁的机械阻力阻碍侧根分支的形成。根据图4模型及实验结果，可知根部细胞吸收NH4+，引起H+释放到胞外，H+与IAA-结合形成IAAH，IAAH易于进入皮层细胞和表层细胞，引起细胞壁松动酶基因表达，细胞壁松动，从而降低侧根生长时受到的细胞壁的机械阻力；（4）土壤养分不均或贫瘠的情况下，NH4+等养分诱导侧根分支，这样可使侧根向养分相对富集的方向发育，有利于养分吸收，促进植物生长。点评：解答本题的关键是掌握植物激素和实验设计的基本知识点，能够根据题干信息找出实验的自变量和因变量。19.阅读以下材料，完成（1）～（4）题。理性看待间歇性断食近些年来，在一些健身或减肥人群中，悄然掀起一股“间歇性断食”的热潮。间歇性断食（intermittentfasting，以下简称IF饮食）指的是一些间断性的饮食策略。目前，国外营养师常推荐5：2断食法，即每周选定两天不进食或少吃（每天热量控制在500卡以内），其他五天正常饮食。许多研究发现，IF饮食有减肥功效，并改善了多项健康指标。IF饮食对人体代谢的影响，成为近些年的研究热点。为研究IF饮食对血糖的影响，研究人员以1型及2型糖尿病模型小鼠为实验材料，其中1型糖尿病模型小鼠被药物破坏了胰岛β细胞；2型糖尿病模型小鼠由于过量进食，严重肥胖。将每种模型小鼠随机分为两组，实验组小鼠按照IF饮食进食八周，对照组小鼠正常饮食。八周后检测发现，与对照组相比，采取IF饮食的两种糖尿病小鼠的空腹血糖值均显著降低、对胰岛素敏感性高、胰岛β细胞数量明显多。更令人欣喜的是：即使糖尿病小鼠胰岛β细胞已被破坏，但在接受“断食”处理后，它们以某种方式再生了有功能的胰岛β细胞。根据以上结果推测，间歇性断食或许能重设机体的葡萄糖代谢。然而目前大部分研究只限于动物实验，尚未有证明IF饮食对于糖尿病有治愈效果的人体实验。有研究发现IF饮食会对蛋白质代谢产生影响。细胞内无用或有害的蛋白会被泛素标记，进而被蛋白酶体清除。因此，泛素-蛋白酶体是机体清除体内无用或有害蛋白的重要结构。研究人员检测到IF饮食小鼠体内cAMP和蛋白酶体的含量明显升高，cAMP是激活泛素-蛋白酶体途径的信号分子，能够加快清除“废物蛋白”。但同时IF饮食也会导致小鼠体内一些新的蛋白质合成受阻。也有学者发现短时间内禁食会增加氧化应激和自由基的产生。氧化应激和过量的自由基会加速衰老并破坏人体DNA，增加癌症和神经退行性疾病的风险。长时间断食可引起脂肪酸代谢中间产物酮体水平上升，破坏人体内环境的稳态，因此对IF饮食持反对态度。IF饮食是一种新的生活方式，其益处虽有一定的研究结果支持，但并不适用于每一个人。因此不建议儿童、青少年、体重偏轻者、孕妇等进行间歇性断食。糖尿病患者、有低血糖等特殊病史的人都应寻求医师专业建议，不可自行尝试断食，否则会危及自身健康。（1）IF饮食可影响血糖水平。①在断食期间，机体血糖的来源有_________________。②肥胖是导致2型糖尿病的重要因素，患者体内胰岛素水平不低于正常值，但机体对胰岛素的敏感性降低，导致胰岛素不能正常发挥功能，推测原因有___________。③有人认为IF饮食可用于改善糖尿病，根据文中信息，请写出所依据的实验结果___________________________。（2）有研究发现IF饮食可加快清除体内的“废物蛋白”。①举例说出人体内“废物蛋白”产生的可能原因____________（写出1种）。②据文中信息，请写出IF饮食促进体内“废物蛋白”降解的途径：_________________。（3）结合文中信息，下列叙述正确的是（）A．IF饮食是已被证实的优于正常饮食的饮食策略B．IF饮食对各类型糖尿病患者均可达到治愈效果C．自行尝试IF饮食可能对身体健康造成一定损伤D．促进“废物蛋白”降解、抑制蛋白质合成，均对机体有利（4）在青少年群体中，有些同学由于减肥、睡懒觉、忙于学习等原因，不按时吃饭，结合文中信息分析自行尝试这样的“间歇性断食”可能对身体健康造成的危害。（写出2点）______答案：(1).肝糖原分解成葡萄糖进入血液；脂肪等非糖物质转化为葡萄糖进入血液(2).胰岛素分泌正常，但胰岛素受体受损、活性减弱；胰岛素信号传递过程中某些组分被破坏(3).采取IF饮食的两种糖尿病小鼠的空腹血糖值均显著降低、对胰岛素敏感性高、胰岛β细胞数量明显多；1型糖尿病模型小鼠再生了有功能的胰岛β细胞(4).行使完功能的蛋白，如已经发挥完功能的抗体；异常蛋白，如发生错误折叠、修饰的蛋白质等(5).IF饮食使cAMP水平升高，促进泛素-蛋白酶体的激活；同时蛋白酶体含量增加，促进泛素-蛋白酶体的运行(6).C(7).青少年处于生长发育阶段，间歇性断食可能影响身体生长和发育；在短时间内禁食会增加氧化应激和自由基的产生，会加速衰老并破坏人体DNA，增加癌症和神经退行性疾病的风险；长时间断食酮体升高破坏人体内环境的稳态血糖的调节正常具有三个来源：消化吸收、肝糖原分解、非糖物质转化；三个去路：氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质。血糖过高会导致糖尿病。解：（1）①血糖的来源有三个，断食使消化吸收途径缺失，所以血糖的来源还有肝糖原的分解和脂肪等非糖物质转化。②由题干可知，2型糖尿病的病因是机体对胰岛素的敏感性降低，导致胰岛素不能正常发挥功能，所以产生的原因可能是：a.胰岛素分泌正常，但胰岛素受体受损、活性减弱；b.胰岛素信号传递过程中某些组分被破坏。③根据题干信息可知，IF饮食可用于改善糖尿病的依据有：a.采取IF饮食的两种糖尿病小鼠的空腹血糖值均显著降低、对胰岛素敏感性高、胰岛β细胞数量明显多；b.1型糖尿病模型小鼠再生了有功能的胰岛β细胞。（2）①所谓“废物蛋白”，是指对机体没用的蛋白质，产生的可能原因有：a.行使完功能的蛋白，如已经发挥完功能的抗体；b.异常蛋白，如发生错误折叠、修饰的蛋白质等。②根据题干信息可知，IF饮食促进体内“废物蛋白”降解的途径为：IF饮食使cAMP水平升高，促进泛素-蛋白酶体的激活；同时蛋白酶体含量增加，促进泛素-蛋白酶体的运行。（3）A、对于IF饮食，也有学者发现会增加氧化应激和自由基的产生，带来一系列负面效果，A错误；B、IF饮食目前大部分研究只限于动物实验，尚未有证明IF饮食对于糖尿病有治愈效果的人体实验，B错误；C、IF饮食并不适用于每一个人，不建议儿童、青少年、体重偏轻者、孕妇等进行间歇性断食。糖尿病患者、有低血糖等特殊病史的人都应寻求医师专业建议，不可自行尝试断食，否则会危及自身健康，C正确；D、蛋白质是生命活动的主要承担着，抑制蛋白质合成对机体有害，D错误。故选C。（4）结合文中信息可知，“间歇性断食”的危害有：青少年处于生长发育阶段，间歇性断食可能影响身体生长和发育；在短时间内禁食会增加氧化应激和自由基的产生，会加速衰老并破坏人体DNA，增加癌症和神经退行性疾病的风险；长时间断食酮体升高破坏人体内环境的稳态。点评：获取有用的核心信息是建立在对核心知识的理解基础上的，本题要用稳态的思维去分析背景信息。20.鞭虫是一种人体肠道寄生虫，危害人体健康。为研究肠道抵抗鞭虫的免疫调节机制，研究者进行了相关研究。（1）鞭虫虫卵可随被污染的食物，进入人体消化道。虫卵在小肠内孵化为幼虫，幼虫侵入肠黏膜、粘膜下层甚至可达肌层，突破了人体的_______性免疫屏障，引发人体出现腹痛、溃疡等病症。（2）破损的黏膜细胞可分泌白细胞介素-33（IL-33）。为探讨IL-33在机体抵御鞭虫感染中的作用，研究者以野生型小鼠为实验材料，实验处理及结果如图1所示。结果表明，IL-33的作用是___________。（3）肠嗜铬细胞（EC细胞）是肠道中一种特化的细胞，可分泌5-羟色胺（5-HT，一种神经递质），细胞膜上有IL-33的受体。为进一步研究肠道排出虫卵的机制，研究者分别以IL-33合成缺陷小鼠和5-HT合成缺陷小鼠为实验材料，检测施加IL-33前后系列生理指标，实验结果如图2、图3。①据图2实验结果，对比两种缺陷小鼠在施加IL-33刺激前后排出虫卵的时间变化，说明EC细胞分泌5-HT与感受IL-33信号的先后顺序为______________。②图3箭头所示为施加IL-33刺激，结果显示，_____________。③综合图2与图3结果，说明EC细胞___________。（4）研究发现，鞭虫感染可引起EC细胞Ca2+内流。请基于上述研究，从下列各项中选择合适的选项填入表格（填写字母），以探究EC细胞Ca2+内流与感受IL-33信号在肠道抵抗鞭虫感染中的上下游关系。a．IL-33受体缺陷型小鼠b．野生型小鼠c．钙离子通道激动剂d．钙离子通道抑制剂e．溶剂分组实验材料实验处理检测指标实验组一_____施加IL-33，____排出虫卵时间实验组二____施加IL-33，____排出虫卵时间（5）作为中学生，结合本题信息及已有知识，提出鞭虫感染的治疗思路及预防措施。_________答案：(1).非特异(2).促进虫卵排出体外(3).EC细胞感受IL-33信号后，分泌5-HT(4).野生型小鼠在IL-33刺激后，肠道收缩强度显著增大；5-HT合成缺陷小鼠在IL-33刺激前后肠道收缩强度没有差异(5).感受IL-33信号后，分泌5-HT，肠道收缩强度增强，有助于排出虫卵(6).a(7).c(8).b(9).d(10).治疗：使用IL-33；或刺激EC细胞分泌5-HT预防：洗手、食物洗净煮熟、分餐公筷1.人体抵御病原体的攻击通常有三道防线，皮肤黏膜是保卫人体的第一道防线，体液中的杀菌物质和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线，这两道防线人人生来就有，也不针对某一类特定的病原体，而是对多种病原体都有防御作用，因此，叫做非特异性免疫。2.免疫分为非特异性和特异性免疫。非特异性免疫的物质基础是人体的第一、二道防线，是先天就有的，不针对某一特定的病原体起作用，而是对多种病原体都有防作用。特异性免疫的物质基础是细胞免疫和体液免疫，主要是免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。3.实验设计的一般步骤：分组编号→设置对照实验（给与不同的处理）→观察并实验结果（注意保证无关变量的一致性）→得出结论。解：（1）鞭虫虫卵可随被污染的食物，进入人体消化道。虫卵在小肠内孵化为幼虫，幼虫侵入肠黏膜、粘膜下层甚至可达肌层，突破了人体的肠道黏膜，这属于人体的第一道防线，为非特异性免疫的屏障，进而引发人体出现腹痛、溃疡等病症。（2）实验目的是探究破损的黏膜细胞分泌的白细胞介素-33在机体抵御鞭虫感染中的作用，因此实验设计中的自变量是是否有白细胞介素-33，根据该物质产生的条件可设计为野生小鼠的肠道黏膜细胞是否破损为自变量，因变量是虫卵排出的时间。研究者以野生型小鼠为实验材料，实验处理及结果如图1所示。结果表明，IL-33存在的情况下，排出虫卵的时间变短，说明IL-33能促进虫卵排出体外，从而起到了抵御鞭虫感染的作用。（3）肠嗜铬细胞（EC细胞）是肠道中一种特化的细胞，可分泌5-羟色胺（5-HT，一种神经递质），细胞膜上有IL-33的受体。为进一步研究肠道排出虫卵的机制，研究者分别以IL-33合成缺陷小鼠和5-HT合成缺陷小鼠为实验材料，检测施加IL-33前后系列生理指标，实验结果如图2、图3。①据图2实验结果显示，施加IL-33刺激前后对于IL-33合成缺陷小鼠有效果，而对5-HT合成缺陷小鼠无效果，据此可判断施加IL-33可缩短排卵的时间，其发挥作用可能与5-HT有关，结合题意可知EC细胞细胞膜上有IL-33的受体，且该细胞可分泌5-HT，综合实验结果可推测，EC细胞上的受体结合IL-33之后，进而分泌5-HT发挥作用，显然，EC细胞感受IL-33信号后，分泌5-HT。②图3显示施加IL-33后对于野生型小鼠来讲，肠道收缩强度增加，而对于5-HT合成缺陷小鼠来讲，肠道收缩强度没有增加，该结果可表述为野生型小鼠在IL-33刺激后，肠道收缩强度显著增大；5-HT合成缺陷小鼠在IL-33刺激前后肠道收缩强度没有差异，据此可推测肠道收缩强度与5-HT的合成有关。③综合上升图2与图3结果的结果分析可知，说明EC细胞在感受IL-33信号刺激后，分泌5-HT，肠道收缩强度增强，从而排出虫卵，达到预防的目的。（4）研究发现，鞭虫感染可引起EC细胞Ca2+内流，而感染的肠道黏膜细胞能分泌IL-33。为此探究EC细胞Ca2+内流与感受IL-33信号在肠道抵抗鞭虫感染中的上下游关系，实验一的设计如下：用IL-33受体缺陷型小鼠为材料，小鼠体内的EC细胞不含有IL-33的受体，该小鼠在施加IL-33的情况下实际上起不到相应的刺激作用，同时使用钙离子通道激动剂，可促进EC细胞Ca2+内流，进而促进神经递质的释放，缩短排出虫卵的时间；实验二的设计为，采用野生型小鼠为实验材料，则在施加IL-33的情况下，EC细胞接受刺激后，钙离子内流，但同时使用了钙离子通道抑制剂，导致Ca2+内流受阻，进而使排出虫卵的时间延长。（5）本题信息显示，受损的肠道黏膜细胞能分泌IL-33，促进排出虫卵，同时EC细胞分泌的5-HT也有助于肠道的收缩，促进排出虫卵，据此治疗鞭虫感染的方法应该为使用IL-33；或刺激EC细胞分泌5-HT，同时应该注意个人卫生和合理饮食，如洗手、食物洗净煮熟、使用分餐公筷等。点评：熟知人体的三道防线以及特异性免疫和非特异性免疫的表现是解答本题的关键，掌握实验设计的一般思路是解答本题的另一关键，能根据题目信息并结合所学知识进行合理的分析从而得出正确的结论是解答本题的必备能力。21.果荚开裂并释放种子，是植物繁衍后代的重要途径。模式植物拟南芥果荚的开裂与传统油料作物具有相似的调控机制。研究者对拟南芥果荚开裂机理进行了系列研究。（1）植物果荚开裂区域细胞的细胞壁在_________等酶的作用下被降解，导致果荚开裂。野生型拟南芥果荚成熟后会完全开裂，以便种子传播。（2）研究者通过筛选拟南芥T-DNA插入突变体库，获得两个果荚不开裂的突变体甲和乙。检测发现突变体甲的M酶活性丧失，推测编码M酶的M基因由于插入T-DNA，突变为m基因。研究者利用不同的引物对，分别进行PCR，检测野生型拟南芥及突变体甲的基因型，结果如图1所示，验证了上述推测。在图2中标出引物1、2的位置及方向。_________（3）进一步研究发现突变体乙的E酶活性丧失。另有一突变体丙的果荚开裂程度介于不开裂与完全开裂之间（中等开裂）。突变体乙、丙的果荚开裂程度分别由E/e、A/a基因控制。将上述突变体进行杂交，后代表型及比例如下表所示。杂交组合F1表现型F2表现型及比例乙×丙完全开裂完全开裂：中等开裂：不开裂＝9：3：4甲×丙完全开裂完全开裂：中等开裂：不开裂＝2：1：1图3为甲与丙杂交所得F1部分染色体示意图，基因M、m的位置已标出，在图3中