1 . 湿地污水处理系统具有耗能低、运行成本低、维护费用低等优点，在处理生活污水中有着广泛的应用。针对农村居住相对分散，生活污水不适宜集中处理等特点，开发了一种基于“土地—植物”人工湿地模式，如图1所示（箭头表示水流方向）。回答下列问题：

(1)流经图1人工湿地生态系统的总能量包括_______________________________，湿地床栽有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等有一定净化污水能力的本地湿地植物，体现了生态工程建设的________________原理，同时能够避免_____________________，以保证当地生态系统的安全。请归纳湿地植物能够净化水质的原因___________________________。
(2)在该湿地生态系统中，偶尔出现了几株外来植株，经调查发现该植株根系能够分泌萜类和类固醇等物质，导致周围植被出现退化，体现了生态系统中信息传递具有___________________作用。
(3)图2统计的生物类群不能称为群落，原因是___________________________。通过调查发现集水区N、P污染物去除不彻底，提出具体改进措施：_________________。
(4)学校生物兴趣小组开展从湿地分离纯化蓝藻的探究活动，经过查阅文献确定使用BG11固体培养基进行分离，BG11培养基的成分有___________________________________（至少写3种），为容易获得多株蓝藻纯培养物，从______________________区采样效果最佳，在获得纯培养物后继续扩大培养需使用____________________培养基，并定时取样检测蓝藻生物量。

2 . 蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维，其强度高于制作防弹衣的凯夫拉纤维，有广泛的应用前景。但如何大量获取蜘蛛丝的问题一直难以解决。2018年8月，中科院分子植物科学卓越创新中心利用基因工程技术成功在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。回答下列问题：
(1)PCR是获取大量目的基因的一种方法，PCR反应体系的成分中有两种引物，在复性时引物会结合到互补DNA链，对两种引物的设计要求之一是：两种引物之间不能碱基互补配对，试分析原因_____________；从引物设计的角度考虑，如果目的基因两侧没有酶切位点，用PCR技术_____________（“可以”或“不可以”）为目的基因设置酶切位点。
(2)如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有_____________（填序号：①升高退火温度②降低退火温度③重新设计引物）。
(3)构建基因表达载体时（如图所示），需要在目的基因前后两端分别引入_____________的酶切位点，该方法比用同一种酶进行酶切的优势是_____________（答出一点即可）。

(4)研究人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸，蛛丝韧性可提高50%，因而设计了与蛛丝蛋白基因结合的两对引物（引物B和C中都替换了一个碱基），并按如图方式依次进行4次PCR扩增，以得到新的蛛丝蛋白基因。

①改良蛛丝蛋白的技术属于_____________工程。
②图中所示的4次PCR都涉及到引物的选择，其中PCR1选择的引物是_____________，PCR4选择的引物是_____________。（填A、B、C、D）

4 . 生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想的指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。如图表示某生态农场的生产模式图。请回答下列问题：

(1)该生态农场中，食用菌和蚯蚓属于生态系统成分中的____。
(2)为了提高各类农畜产品的产量，该生态农场采用了一系列的增产措施：
①释放大量人工合成的性引诱剂，使得雄虫无法辨认雌虫的方位，从而干扰害虫的正常交尾，达到消灭害虫的目的，该过程体现了生态系统中信息传递在____方面具有重要的作用，该方法对害虫的防治属于____（“机械”“化学”“生物”）防治。
②该生态农场需要加大人为的除草和除虫力度才能提高作物的产量，从生态系统能量流动的角度分析，其意义是____。
③生态系统中的物质是不断循环的， 但农民仍需为作物施肥的原因主要是____。

5 . 完成下列有关呼吸作用方式和场所的探究实验。

Ⅰ.上图所示的是检测气压变化的密闭装置。课题小组同学利用该装置探究某种异养型微生物的细胞呼吸方式。反应瓶和中心小杯中放置有关实验材料和试剂，关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。
(1)取甲、乙两套该密闭装置设计实验。请补充表格有关内容：

装置	反应瓶内加入的材料	小杯内加入的材料	液面高度变化的含义
甲	一定浓度葡萄糖溶液、 微生物悬浮液各1ml	适量的NaOH溶液	①_______________
乙	②______________	③_______________	细胞呼吸时CO2的释放量与O2消耗量的差

(2)将甲、乙装置均至于28℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性)，60min后读数。请补充下表有关内容。

预期实验结果		微生物的细胞呼吸方式
甲	乙
上升	不变	④_____________________
⑤____	下降	只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸
上升	下降	⑥_______________________
⑦____	不变	只进行产生乳酸的无氧呼吸

Ⅱ.课题小组同学为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，又进行了如下探究：
作出假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中完成。
实验过程：

实验结果：1号和2号试管中均检测到C0₂(与预测结果不相符)。
请分析回答：
(3)分析实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。
原因：______________________________________________________________________。
改进措施：________________________________________________________________。
(4)实验步骤⑥依据的原理是______________________________________。
(5)经同学们的分析及对实验个别步骤作出的恰当修改，重新实验，大家都获得了与预期相符合的实验结果。最后，老师又提出一个新问题：“假如该实验时间过长，空气中的CO₂溶入样本中的量足以被检测剂检测出，为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来的实验误差，你如何解决?”请写出解决措施。____________________________________________。

6 . 马铃薯是重要的经济作物，植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。回答下列问题。
(1)培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用_____（填“茎尖”或“叶片”），不选另外一个部位的理由是_____。
(2)植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上，外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织是一团_____。从脱分化到再分化需要更换新的培养基，原因是_____。
(3)马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差，野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好。利用野生马铃薯种，通过细胞工程改进马铃薯栽培种品质的思路是_____。
(4)为提高植物组织培养的成功率，避免微生物污染，在植物组织培养时，应从_____（至少答出2点）等方面制定措施，减少污染。

7 . 某课题小组为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了如下探究：
实验假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中完成。
实验过程：

实验结果：1号和2号试管中均检测到CO₂（与预测结果不相符）。
请分析回答：
(1)分析实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。原因是肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO₂扩散进入细胞质基质中。改进措施：_____________________________________________________。
(2)实验步骤⑥依据的原理是丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成______________，因此可以通过检测是否有___________________产生来判断丙酮酸是否被分解。
(3)本实验中，能否用酵母菌细胞代替肝细胞？_________________。原因是_____________________________。
(4)如果该实验时间过长，空气中的CO₂溶入样本中的量足以被检测剂检测出，为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来的实验误差，如何解决?___________________________________。

8 . 手机现在已经成为人们离不开的通讯和娱乐工具，但手机表面分布较多的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等微生物，可能导致人患肠胃炎等疾病。甲乙同学对正常使用的手机屏幕上的细菌进行初步培养和数量测定，部分操作过程见下图。回答下列相关问题：

   

(1)培养基中含有的主要营养物质有________。除此之外，培养基还需要满足微生物生长对________以及氧气的需求。为便于观察菌落，常在培养基中加入________，还需采用________法对培养基进行灭菌。
(2)甲、乙两位同学手机屏幕上的细菌进行初步培养和数量测定得到以下结果：
甲涂布了1个平板，统计的菌落数是230。
乙涂布了3个平板，统计的菌落数分别是28、214和256，取平均值166。
请你评价甲乙两位同学的实验结果是否合理，若不合理请分析原因并写出改进措施。
①甲同学________。
②乙同学________。
(3)为了减少手机上微生物的种类和数量，我们需对手机进行消毒，常用方法是______。

9 . 2020年7月，江西赣北和赣中部地区的降雨总量已达到常年的3倍以上，鄱阳湖水面大幅上涨。鄱阳湖是我国第一大淡水湖，近几十年来，由于人类的围湖造田、污水排放等，导致其面积不断缩小、蓄水能力降低，水质下降等问题突显，为此国家已加强治理。请回答下列问题：
（1）鄱阳湖湿地恢复工程是我国生态工程的一项重要任务，生态工程是指应用___________________，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
（2）生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥_________________，防止环境污染，达到____________________________________。
（3）鄱阳湖恢复过程中，不仅要考虑湖区周围生态环境的保护，更重要的是原耕地上居民的迁移以及生活和就业问题，主要体现了生态工程的___________原理。除以上原理外，生态工程还需要遵循的原理有___________________________。（写出3点即可）
（4）鄱阳湖作为长江进入下游前的最后一个蓄水池，在调节长江水位、涵养水源、改善当地气候起到非常重要的作用，同时，鄱阳湖每年都吸引了大量的鸟类爱好者前来拍照以及科学研究者前来开展研究，以上体现了生物多样性的_________价值。
（5）请结合此次鄱阳湖水位上涨的原因，在恢复鄱阳湖湿地时，可以采取哪些有效措施？___________________________。（请写出2项措施）
（6）在肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记__________________________________。

10 . 在无土栽培生产实践中，氧不足已成为困扰无土栽培技术大规模应用于生产的限制因子，科研人员拟从优化无土栽培营养液配方入手进行改进。钾是植物光合作用必需的矿质元素，他们以南瓜植株为实验材料，采用营养液水培法进行了实验研究，结果如下表所示。请回答下列相关问题：

处理	净光合速率[μmol/（m²·s）]	光补偿点[μmol/（m²·s）]	气孔导度[mol/（m²·s）]	胞间CO₂浓度（μmol/mol）
通气对照	19.58	20.9	0.34	266
低氧胁迫	13.17	25.3	0.29	248
低氧缺钾	8.96	28.7	0.24	226
低氧高钾	19.06	22.5	0.37	270

(1)据以上实验结果，可以得出低氧胁迫导致南瓜植株净光合速率降低的主要原因是____________。比较各组实验结果，可采取____________措施来缓解低氧胁迫造成的影响。
(2)以上实验结果还能说明，在无土栽培生产中若要维持南瓜植株的光合作用与呼吸作用的平衡，需要的光照强度____________（填“较高”或“较低”），理由是____________。
(3)研究表明，钾离子还能促进叶肉细胞中光合产物的运出，说明光合产物积累也是低氧缺钾组净光合速率降低的原因之一。某兴趣小组同学查阅文献得知蔗糖是光合作用的主要末端产物，而基因M能指导细胞膜上蔗糖转运蛋白的合成。请以南瓜植株为实验材料设计实验，证明光合产物积累会导致植物净光合速率下降。（简要写出实验思路及预期结果）________________________。