内容正文:
广元市川师大万达中学2023—2024学年度第二学期期末模拟考试
高二年级生物试题
时间:75分钟
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
第Ⅰ卷 (选择题, 共50分)
一、单选题 (每空2分,共50分)
1. 水是良好的溶剂,是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物,下列相关说法正确是( )
A. 细胞中的葡萄糖、无机盐、花青素、叶绿素等都极易溶于水
B. 水具有较高的比热容,因此相对容易沸腾
C. 水分子渗透作用的方向是从高浓度溶液向低浓度溶液
D. 水是生命之源,一切生物的生命活动都离不开水
【答案】D
【解析】
【分析】水在细胞内以自由水与结合水的形式存在:①结合水是细胞的重要组成成分;②自由水是细胞内良好的溶剂,许多化学反应必须溶解在水中才能进行;自由水是化学反应的介质;自由水还参与细胞内的化学反应;自由水的自由流动,对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用;自由水与结合水的比值越高,细胞新陈代谢越旺盛。
【详解】A、叶绿素易溶于有机溶剂,不易溶于水,A错误;
B、由于水具有较高的比热容,因此水的温度相对不容易发生改变,B错误;
C、水分子跨越生物膜时,会从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,C错误;
D、水是生命之源,是活细胞中含量最高的化合物,一切生物的生命活动都离不开水,D正确。
故选D。
2. 下图是哺乳动物小肠上皮细胞与组织液、肠腔之间部分物质跨膜运输的示意图,下列说法错误的是( )
A. 转运蛋白①在运输Na+和葡萄糖时,一定会发生构象的改变
B. 转运蛋白②既有运输功能,也具有催化功能
C. 经小肠上皮细胞将葡萄糖吸收进入组织液的过程不消耗能量
D. 饮食中长期钠盐摄入过少可能会出现低血糖症状
【答案】C
【解析】
【分析】物质跨膜运输包括自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散从高浓度向低浓度运输,不需要载体协助,也不需要能量;协助扩散是从高浓度向低浓度运输,需要转运蛋白协助,但不消耗能量;主动运输从低浓度向高浓度运输,既需要载体协助,也需要消耗能量。
【详解】A、转运蛋白①对葡萄糖的吸收是逆浓度方向,属于主动运输,转运蛋白①的构想会发生改变,A正确;
B、转运蛋白②既能运输Na+和K+,又可以催化ATP的水解,其转运离子的过程需要消耗ATP,B正确;
C、经小肠上皮细胞将葡萄糖吸收进入组织液的过程既有主动运输,也有协助扩散,整个过程中需要消耗能量,葡萄糖进入小肠上皮细胞的过程中消耗的是钠离子的梯度势能,C错误;
D、饮食中长期钠盐摄入过少,导致不能为葡萄糖的吸收过程提供能量,因而不利于通过转运蛋白①吸收葡萄糖,很可能出现低血糖症状,D正确
3. 云南铜壁关自然保护区干季和湿季分明,部分生物间的食物关系如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 该食物网中共有5条食物链,最高营养级为第六营养级
B. 红腿小隼与树蛙存在捕食和种间竞争两种种间关系
C. 云猫的数量减少短时间内会导致猞猁的数量明显减少
D. 图中生物属于生态系统组成成分中的生产者和消费者
【答案】C
【解析】
【分析】在生态系统中,生产者和消费者以及消费者和消费者之间存在着吃与被吃的关系,这种各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系,叫作食物链。一个生态系统中,往往有很多条食物链,它们彼此交错连接,形成食物网。
【详解】A、该食物网中共有5条食物链,它们分别为:植物→蝗虫→红腿小隼→猞猁;植物→蝗虫→红腿小隼→云猫→猞猁;植物→蝗虫→树蛙→云猫→猞猁;植物→蝗虫→树蛙→红腿小隼→猞猁;植物→蝗虫→树蛙→红腿小隼→云猫→猞猁。在“植物→蝗虫→树蛙→红腿小隼→云猫→猞猁”食物链中,最高营养级为第六营养级,A正确;
B、红腿小隼捕食树蛙,二者具捕食关系;红腿小隼与树蛙均捕食蝗虫,二者又具有种间竞争关系,B正确;
C、云猫的数量减少,猞猁会捕食更多的红腿小隼,短时间内猞猁的数量不会明显减少,C错误;
D、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,图中生物属于生态系统组成成分中的生产者和消费者,D正确。
故选C。
4. 图1为某生态系统的物质循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为某生态系统的能量金字塔简图,其中①②③④分别代表不同的营养级。图3为能量流经图2所示生态系统第二营养级的变化示意图,能量的单位为kJ,下列说法不正确的是( )
A. 若图1表示碳循环,图中一共有3条食物链
B. 若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3125kJ,则营养级①②之间的能量传递效率是16%
C. 分析图3中能量关系可知,代表第二营养级用于生长发育繁殖的能量的是乙
D. 第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级的遗体残骸和第三营养级的粪便中的能量
【答案】B
【解析】
【分析】分析图一可知,图中甲是非生物的物质和能量、乙是生产者、丙代表各级消费者,丁代表分解者。①为生产者的呼吸作用,②为生产者的残枝败叶被分解者分解,③为分解者的分解作用。
分析图二可知,表示某生态系统的能量金字塔简图,①表示生产者,为第一营养级,②③④表示消费者,②为第二营养级,③为第三营养级,④为第四营养级。
分析图三可知,表示能量流经图二所示生态系统第二营养级的变化示意图,甲表示第二营养级生物的同化量,乙表示用于生长发育和繁殖的能量,丙表示在细胞呼吸中以热能的形式散失,丁表示分解者分解释放的能量。
【详解】A、图1为某生态系统的碳循环示意图,其中甲是非生物的物质和能量,乙是生产者,丙代表各级消费者,丁是分解者,食物链中只有生产者和消费者,图中一共有3条食物链,乙→A→B→D;乙→A→D;乙→A→C,A正确;
B、若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3125kJ,第二营养级的同化量=摄入量-粪便量=500-100=400kJ,则营养级①②之间的能量传递效率是400÷3125×100%=12.8%,B错误;
C、分析图3中能量关系可知,甲为同化量,丙为呼吸作用消耗的能量,甲=乙+丙,故乙表示第二营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量,C正确;
D、第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的同化量,所以第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级的遗体残骸和第三营养级的粪便中的能量,D正确。
故选B。
5. 冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色,有人曾将该生态系统所处的地区称为“不毛之地”。下列相关叙述不正确的是( )
A. 由于温度的限制作用,冻原上物种的丰富度较低
B. 与热带森林生态系统相比,通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累
C. 冻原生态系统营养结构简单,恢复力稳定性强
D. 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
【答案】C
【解析】
【分析】据题文和选项的描述可知:该题考查学生对生态系统的稳定性及其影响的因素等相关知识的识记和理解能力。
【详解】冻原生态系统所处的环境温度较低,受此限制,冻原上物种的丰富度较低,A正确;与热带森林生态系统相比,冻原生态系统的分解者的分解能力弱,有利于土壤有机物质的积累,B正确;冻原生态系统营养结构简单,因其生物的生存条件十分严酷,所以恢复力稳定性低,C错误;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,D正确。
6. 科学家统计了 1961~ 2014 年全球生态足迹总量和生态承载力(地球为人类提供资源的能力)总量的变化情况,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 生态足迹越大,说明人类所需的资源越多,对生态和环境的影响力越大
B. 增加肉食类食物比例,可减少能量损耗及 CO2 排放量进而减小生态足迹
C. 当生态足迹大于生态承载力时,生态系统的结构和功能可能会遭到破坏
D. 发展农业科技,提高生产效率、培育优良品种等措施可提高生态承载力
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有的技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地资源和水域面积。
【详解】AD、生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,则其对生态和环境的影响越大,所以发展农业科技,提高生产效率、培育优良品种等可以减小生态足迹,从而提高生态承载力,AD正确;
B、减少肉食类食物比例,可减少能量损耗及CO2排放量进而减小生态足迹,B错误;
C、据图所示,当生态足迹大于生态承载力时,会产生生态赤字,生态系统的结构和功能可能就会遭到破坏,C正确。
故选B。
7. 习近平总书记在二十大报告中指出“以国家重点生态功能区、生态保护红线、自然保护地等为重点,加快实施重要生态系统保护和修复重大工程。推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设。实施生物多样性保护重大工程。”以下有关生物多样性的叙述正确的是( )
A. 生物多样性包括了遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性
B. 生物多样性的直接价值明显大于它的间接价值
C. 保护生物多样性最有效的措施是建立像鼎湖山自然保护区一样的自然保护区等
D. 保护生物多样性关键是要处理好人与自然的关系,禁止开发利用
【答案】C
【解析】
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,A错误;
B、间接价值主要是生态方面的价值,生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值,B错误;
C、就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护,C正确;
D、保护生物多样性,关键是要处理好人与自然的相互关系,保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然,并不意味者禁止开发和利用,D错误。
故选C。
8. 我国利用传统发酵技术制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的历史悠久,极大地丰富了人们的饮食。下列说法不正确的是( )
A. 在泡菜制作过程中,亚硝酸盐的含量会先上升后下降
B. 将果酒制作成果醋时,需要将发酵温度调整到30~35℃,同时通入空气
C. 在制作葡萄酒时,在除去枝梗后应充分清洗,避免杂菌污染
D. 在腐乳制作中,毛霉等产生的蛋白酶将蛋白质分解成小分子物质易于吸收
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜的制作原理是微生物的发酵在食品的制作而成,制作泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜呈现一种特殊的风味,还不改变菜的品质。因此泡菜制作的原理是需利用乳酸菌在无氧条件下发酵形成乳酸菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,然后制作成泡菜。
【详解】A、泡菜制作过程中,在初期亚硝酸盐含量很低,随硝酸还原菌的繁殖,促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,含量会随天数增多逐渐升高,但随腌制时间延长,乳酸菌大量繁殖产生的乳酸,抑制了硝酸盐还原菌的繁殖,亚硝酸盐的含量逐渐降低,A正确;
B、将果酒发酵装置改成果醋发酵装置,需要改变的条件有:菌种改为醋酸菌、发酵温度调整为30~35℃、通入空气等,B正确;
C、在葡萄酒制作中,为了防止杂菌污染,采摘的葡萄要先冲洗1~2次再去除枝梗,C错误;
D、经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收,D正确。
故选C。
9. 西汉元帝时代的史游在《急就篇》中记载:“芜荑盐豉醯酢酱”。其中以黄豆、蚕豆等通过含米曲霉(好氧菌)的曲料发酵制成的酱称豆瓣酱。下列说法错误的是( )
A. 大豆与曲料混合装坛时加适量食盐以抑制杂菌生长
B. 初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料需适当通风
C. 黄豆、蚕豆中的蛋白质经米曲霉分解产生氨基酸和多肽
D. 传统豆瓣酱制作工艺无需将曲料中的米曲霉进行纯化
【答案】A
【解析】
【分析】发酵是指人们利用微生物在适宜条件下将原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物的过程;在传统发酵食品的制作过程中,通常是利用天然存在的菌种,但菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等情况,往往会造成发酵食品的品质不一;因此,为缩短发酵时间,确保品质稳定,工业上大规模生产时通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种再接种到物料中进行发酵。
【详解】A、大豆与曲料混合装坛时添加食盐,会抑制霉菌的生命活动,A错误;
B、根据题目信息可知,米曲霉为好氧菌,因此初步发酵后适当通风有利于米曲霉发酵制成豆瓣酱,B正确;
C、发酵时,黄豆、蚕豆中的蛋白质可以被米曲霉产生的蛋白酶水解产生小分子的多肽和氨基酸,C正确;
D、传统豆瓣酱制作中,利用的不是单一菌种,无需将曲料中的米曲霉进行纯化,D正确。
故选A。
10. PDA培养基用于真菌培养,LB培养基用于细菌培养。为探究芽孢杆菌X能否产生抑制真菌生长的物质,研究人员进行了相关实验,如下表。下列叙述正确的是( )
培养皿甲
培养皿乙
处理
PDA培养基:小孔加入①
PDA培养基:小孔加入培养过X的无菌培养液
在培养皿右侧相同位置接种等量某种菌
实验结果
A. 该实验说明芽孢杆菌X产生了抑制真菌生长的物质
B. 表格中的①处应是未培养过X的PDA无菌培养液
C. 制备两种培养基时均需先进行湿热灭菌再调节pH
D. 接种时需先用涂布器蘸取菌液再涂布到相应位置
【答案】A
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:(1)平板划线法:把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基,通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞,经培养后生长繁殖成单菌落,通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。(2)稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】AB、本实验是探究芽孢杆菌X能否产生抑制真菌生长的物质,因此自变量为是否含有芽孢杆菌X的培养液,据图可知,与培养皿甲相比,培养皿乙中真菌菌落与小孔的距离变大,说明芽孢杆菌X产生了抑制真菌生长的物质,PDA培养基用于真菌培养,LB培养基用于细菌培养,因此培养芽孢杆菌X的应为LB培养基,即表格中的①处应是未培养过X的LB无菌培养液,A正确;B错误;
C、培养基制备时应先调pH再进行湿热灭菌,C错误;
D、接种时需先用移液器将菌液移至培养皿,然后再用涂布器涂布到相应位置,D错误。
故选A。
11. 黑茶是一种后发酵茶,通常用采摘的鲜茶经过数道工序制作而成,富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气,滑润甘甜,而保存时间越长的老茶,其茶香味越浓厚。下列叙述错误的是( )
A. 黑茶制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵
B. 新茶发酵完成后要进行灭菌并密封,有利于茶的长期保存
C. 黑茶发酵时,茶叶中的蛋白质、纤维素等大分子物质可被转化成小分子有机物
D. 发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
【答案】B
【解析】
【分析】酒精发酵是在无氧条件下,微生物(如酵母菌)分解葡萄糖等有机物,产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、黑茶刚制成时有酒香气,说明黑茶制作过程中有酵母菌(无氧呼吸可以产生酒精)的参与,此外还有其他非主要微生物的参与,A正确;
B、老茶保存过程中仍在发酵,因此新茶发酵完成后进行灭菌会杀灭菌种,不利于进一步发酵,B错误;
C、黑茶富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质,说明黑茶发酵可以将蛋白质、纤维素等大分子转化成小分子有机物,C正确;
D、发酵一般为微生物的无氧呼吸(部分为有氧呼吸),温度、pH、氧气含量等等发酵条件,都会影响到微生物的生长繁殖和代谢途径,D正确。
故选B。
12. 铁皮石斛是名贵中药,其有效成分生物碱为细胞的次级代谢产物。研究人员将铁皮石斛的营养芽采用组织培养技术培养成拟原球茎(PLBs,类似愈伤组织),培养过程中PLBs重量、生物碱含量的变化如图。下列说法错误的是( )
A. 在培养前应对营养芽进行消毒,在火焰旁进行接种操作可减少污染
B. 因新生营养芽的细胞分化程度低,作外植体培养时间(天)时容易诱导形成PLBs
C. 诱导营养芽形成PLBs的过程称为细胞的脱分化,生物碱为该过程提供营养
D. 与黑暗条件相比,光照条件下PLBs的生长起始早、快速生长时间长
【答案】C
【解析】
【分析】植物的组织培养广义又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
【详解】A、在接种前对外植体进行消毒,并在火焰旁进行接种可减少污染,A正确;
B、选用新生营养芽为外植体是因为其分裂能力旺盛且几乎不携带病毒,作外植体培养时容易诱导形成PLBs,B正确;
C、生物碱为细胞的次级代谢产物,不能提供营养,C错误;
D、由图可知,与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在起始生长快,重量大,快速生长持续时间长,D正确。
故选C。
13. 我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是( )
A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B. 体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C. 该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D. AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
【详解】A、由单倍体囊胚1可获得孤雌单倍体胚胎干细胞,单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得,A正确;
B、血清等天然成分与细胞在体内需要的成分接近,含丰富的营养物质及各种生长因子等,因此体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分,B正确;
C、由于物种间存在生殖隔离,因此自然情况下,哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成受精作用,或者即便能完成也不能继续发育成个体,该项技术突破了生殖隔离,获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞,C正确;
D、该AdESCs是杂合二倍体胚胎干细胞,故含有2个染色体组,但小鼠-大鼠杂种细胞由体细胞融合产生,通常含有4个染色体组,因此两者染色体组数不同,D错误。
故选D。
14. 小鼠体细胞克隆胚胎着床后胎盘发育显著异常可能是与克隆胚胎中H3K27me3印记基因过度表达有关,H3K27me3印记基因敲除极大提高了体细胞克隆的成功率。科学家分别测量H3K27me3印记基因敲除的克隆小鼠(甲组)、H3K27me3印记基因不敲除的克隆小鼠(乙组)和受精卵来源的小鼠(丙组)的体重和胎盘直径,结果如下图所示。下列相关分析错误的是( )
A. 克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因
B. 克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大
C. H3K27me3印记基因过度表达抑制胎盘的发育
D. H3K27me3印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。该过程无精卵细胞的结合,属于无性生殖。
2、早期胚胎发育至囊胚期时,细胞逐渐分化。聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成胎膜和胎盘。
【详解】A、与丙组相比,乙组(含有H3K27me3印记基因的克隆小鼠)体重和胎盘直径均高于丙组,乙组体细胞克隆胚胎着床后胎盘发育显著异常,成活率低,推测克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因,A 正确;
B、乙组克隆小鼠的体重、胎盘直径均高于受精卵来源的小鼠(丙),说明克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大,B正确;
C、甲组为H3K27me3印记基因敲除的克隆小鼠,乙组为H3K27me3印记基因不敲除的克隆小鼠,通过图可以观察到乙组的体重和胎盘直径都高于甲组,说明H3K27me3印记基因过度表达会促进胎盘的发育,C错误;
D、滋养层细胞会发育为胎盘和胎膜,H3K27me3印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育,进而影响了胎盘的发育,D正确。
故选C。
15. 下图表示 PCR 过程中某个阶段反应体系的情况,①②③④表示相关物质,L、R 表示方向。下列叙述正确的是( )
A. ②链从 L 到 R 的方向为 3′→5′,①②链均可作为子链合成的模板
B. PCR 过程需要通过解旋酶断开氢键,且为边解旋边复制
C. 以 1 个 DNA 为模板经 3 次循环需消耗 8 个引物③
D. 物质③的 5′端添加了某序列,至少需经 2 次循环才可获得该序列的双链产物
【答案】D
【解析】
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶):过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶高温条件下氢键可自动解开):低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、根据DNA分子中两条链的反向平行关系可判断,②链从 L 到 R 的方向为 5′→3′,图中①②链均可作为子链合成的模板,A错误;
B、PCR 过程需要通过高温处理使双链中氢键断裂成为单链,而后通过降温使子链和引物之间形成双链结构,而后调节温度是子链沿着引物的3’端延伸,B错误;
C、以 1 个 DNA 为模板经 3 次循环产生的DNA分子数目为23=8,则需消耗 引物③的数目为(8×2-2)÷2=7,C错误;
D、物质③的 5′端添加了某序列,至少需经 2 次循环才可获得以该序列为模板合成的双链DNA产物,D正确。
故选D。
16. 基因工程中可用具有指示作用的基因对目的基因是否导入受体细胞进行检测。下图为构建基因表达载体和检测受体细胞是否含有目的基因的过程示意图,其中LacZ基因控制合成的酶可以分解物质X产生蓝色物质,使平板上形成的菌落呈蓝色,否则菌落为白色。图中③过程所用培养基含有氨苄青霉素和物质X。下列叙述错误的是( )
A. ①过程需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B. 可用Ca2+处理大肠杆菌使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
C. ③过程使用的培养基中含有氨苄青霉素,属于选择培养基
D. 实验结果中形成的蓝色菌落中的大肠杆菌含有目的基因
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)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。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、①过程为基因表达载体的构建,使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶,A正确;
B、可用Ca2+处理大肠杆菌使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,从而实现目的基因的转化,B正确;
C、③过程使用的培养基中含有氨苄青霉素,使得含有氨苄青霉素抗性基因的微生物能存活而其他微生物不能存活,属于选择培养基,C正确;
D、lacZ标记基因因外源基因的插入而不能表达出β-半乳糖苷酶,故实验结果中形成的白色菌落中的大肠杆菌含有目的基因,D错误。
故选D。
17. 2022年2月,冬奥会在国家体育场等使用了无水免冲智慧生态厕所。该款厕所利用微生物降解技术,全程不用水且无臭无味。经降解的排泄物最终会变成有机肥料,实现资源再利用。这项“黑科技”中小小的微生物起了大作用,下列叙述正确的是( )
A. “智慧生态厕所”将排泄物发酵成优质有机肥料供农业种植使用,实现了物质和能量的循环利用
B. “智慧生态厕所”在选择菌种时需考虑循环、协调的原理,不需要考虑自生、整体的原理
C. 可用硝化细菌除臭的原因是它能将有臭味的NH3等物质氧化为无味的产物
D. 高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术,不需要基因工程等现代技术
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统具有一定的自动调节能力,生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低。
【详解】A、“智慧生态厕所”利用微生物发酵技术,将排泄物分解成优质有机肥料供农业种植使用,实现能量多级利用,提高能量利用效率,能量不能循环利用,A错误;
B、“智慧生态厕所”在选择菌种时既需考虑循环、协调的原理,也需要考虑自生、整体的原理 ,B错误;
C、硝化细菌可进行化能合成作用,能利用NH3转化为NO3-,可除臭,C正确;
D、高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术,也可通过转基因技术获得高效降解污染物的工程菌,D错误。
故选C。
18. 我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。下列叙述错误的是( )
A. 我国禁止生殖性克隆人是因为生殖性克隆人面临诸多伦理问题
B. 治疗性克隆过程中核移植成功后,新细胞最初分裂时虽然复制了DNA,但基因转录并未开始
C. 胚胎干细胞是全能干细胞,重组卵细胞发育成胚胎干细胞过程中细胞未分化
D. 治疗性克隆解决了同种异体器官移植过程中的免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎干细胞,在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,胚胎干细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
【详解】A、生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体,生殖性克隆会产生伦理道德等问题,我国禁止生殖性克隆人,A正确;
B、真核生物DNA分子复制和转录不是同时进行的,治疗性克隆过程中核移植成功后,新细胞最初分裂时虽然复制了DNA,但基因转录并未开始,B正确;
C、重组卵细胞发育成胚胎干细胞过程也发生了基因的选择表达,发生了细胞分化,C错误;
D、治疗性克隆解决了同种异体器官移植过程中的免疫排斥反应,对于器官移植的成功提供了重要保障,D正确。
故选C。
19. 哺乳动物的受精和胚胎早期发育过程中,下列的说法正确的有( )
①获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解透明带、卵细胞膜
②卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅱ
③精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带
④精子和卵子的细胞核经过相关生理过程,分别形成雄原核和雌原核
⑤胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂,细胞的数量不断增加,有机物种类和总量也不断增加,胚胎的总体积适度增大
⑥囊胚期内细胞团将来一部分发育成胎儿的各种组织,一部分发育成胎膜,滋养层细胞将来发育成胎盘
⑦在胚胎早期发育中,孵化是指原肠胚从透明带中伸展出来的过程
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【分析】受精过程中透明带反应和卵细胞膜反应保证一个精子进入卵细胞,胚胎早期发育过程依次包括卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚等阶段
【详解】①获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解放射冠、透明带,①错误;
②卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅰ,精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核,②错误;
③在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带,③正确;
④受精过程中,精子的核变成雄原核、卵子的核成为雌原核,④正确;
⑤胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,这种受精卵的早起分裂称为卵裂,有机物种类增加,但有机物总量应该减少,⑤错误;
⑥囊胚期内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,⑥错误;
⑦囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,⑦错误。
故选B。
20. 某种结肠癌细胞存在抑癌基因A的突变,研究人员准备利用DNA重组技术将突变的抑癌基因A克隆到质粒载体上,用于后续癌症发生机制和癌症治疗的研究。下列说法正确的是( )
A. 为保证抑癌基因A正确连入,质粒载体上最少需要1个限制酶切割位点
B. 只要抑癌基因A正确连入质粒载体,就可以在大肠杆菌中成功表达
C. 可利用转化法将该质粒载体导入大肠杆菌或癌细胞内
D. 可利用洋葱DNA粗提取实验的部分步骤提取导入大肠杆菌内的质粒载体
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)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。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、1个限制酶切割位点可能导致目的基因反向连接,至少需要2个限制酶切割位点,A错误;
B、抑癌基因A用于癌症发生机制研究,需要在抑癌基因A前添加动物细胞特异性启动子,而大肠杆菌无法利用该特异性启动子启动抑癌基因A的表达,B错误;
C、Ca2﹢转化法应用于将质粒载体导入大肠杆菌等微生物细胞,不用于导入哺乳动物细胞,C错误;
D、质粒载体是双链DNA,洋葱DNA粗提取方法中,乙醇沉淀及高速离心法可用于大肠杆菌内质粒载体的粗提取,D正确。
故选D。
21. 大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR即可获得,第一轮加诱变引物和侧翼引物,第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物,如图表示利用大引物PCR对基因M进行定点诱变。下列说法错误的是( )
A. 第一轮PCR中,至少需要2个循环才能获得相应大引物模板
B. 第二轮PCR所用的引物是第一轮PCR的产物DNA的两条链
C. 扩增的定点诱变产物通常需具备启动子、终止子等结构才能进行转录
D. 为了使两轮PCR在同一支试管中进行,设计引物时应考虑不同的退火(复性)温度
【答案】B
【解析】
【分析】聚合酶链式反应(PCR)是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链,即变性→退火→延伸。
【详解】A、第一轮PCR中,需要先合成一条链,再用这条链合成互补链,至少需要2个循环才能获得相应的大引物模板,A正确;
B、第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物外,第二轮PCR仍需加入的引物是另一种侧翼引物,以便进行另一条链的延伸,B错误;
C、若要使得目的基因可以表达出蛋白质,则需要在PCR扩增的定点诱变产物上具备启动子和终止子,诱导基因转录,C正确;
D、为了使两轮PCR反应在同一支试管中进行,引物设计时应考虑不同的退火温度,第二轮PCR的退火温度应该比第一轮高,D正确。
故选B。
22. 下列有关生物工程技术的叙述中,正确的是( )
A. 恢复矿区生态环境的关键在于转基因“工程菌”对土壤污染物的分解
B. 应杜绝进行存在生命科学伦理问题的“设计试管婴儿”的研究
C. 世界各国都应该禁止在任何情况下生产、储存和发展生物武器
D. 生物工程技术应用在植物体上就不会带来生命伦理和安全问题
【答案】C
【解析】
【分析】1、转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
2、设计试管婴儿:是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些基因检测。当检测结果符合人们需要是,再把胚胎植入母体孕育。
3、生物武器的特点:单位面积效应大;有特定的伤害对象;具有传染性;危害时间久;不易被发现和鉴定;使用者本身易受伤害;生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强,可以在任何地方研制和生产。
【详解】A、矿区废弃地的土壤条件极其恶劣,可使用人工制造表土等方法缓解矿区的生态环境,最根本在于能够利用生态系统中分解者即土壤中微生物将矿区有害物质分解,A错误;
B、设计试管婴儿在胚胎移植前进行遗传病基因检测,目的是为提供骨髓造血干细胞,救治病人,是合乎道德规范的,不应该杜绝,B错误;
C、生物武器的特点是传染性强、传染面广、难以防治,因此世界各国都应该禁止在任何情况下生产、储存和发展生物武器,C正确;
D、生物工程技术应用植物体上就也会带来生命伦理和安全问题,D错误。
故选C
【点睛】本题考查转基因生物的安全性问题、生物技术中的伦理问题,要求考生识记转基因技术的安全性问题;关注生物技术的伦理问题;识记生物武器的相关知识,能运用所学的知识准确判断各选项。
23. 随着微生物分离纯化技术的建立,微生物纯培养物的获得,灭菌及无菌接种技术的发展,发酵技术从传统自然发酵发展为纯种发酵。发酵工程就是利用现代工程技术及微生物的特定功能,规模化生产对人类有用的产品。下列有关发酵工程及其应用的说法错误的是( )
A. 啤酒发酵过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成
B. 只有发酵工程的中心环节结束时才需要检测培养液中的微生物数量、产品浓度等
C. 通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂,也可制成微生物饲料
D. 微生物肥料利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌、接种、发酵和产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,故啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成,后发酵阶段在低温、密闭的环境下储存一段时间,这样才能形成澄清、成熟的啤酒,A正确;
B、在发酵过程中,要随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,B错误;
C、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得大量微生物菌体,用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,用单细胞蛋白制成的微生物也可制成微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量提高,C正确;
D、微生物肥料利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长,常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等,D正确。
故选B。
24. 解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将等量的、不能直接吸收脂肪的甲、乙两种细菌分别接种在醇溶青琼脂平板上培养,均产生了菌落,但仅甲菌菌落周围呈现深蓝色。下列说法不正确的是( )
A. 应采用湿热灭菌法对实验中所使用的培养基进行灭菌
B. 本实验所使用的培养基是以脂肪为唯一碳源
C. 统计解脂菌数量实验中,若稀释倍数为104,接种量为0.1mL,得到单菌落数为168,则样液中解脂菌数量为1.68×107个/mL
D. 可依据固体培养基上深蓝色的深浅来筛选高产脂肪酶的解脂菌
【答案】B
【解析】
【分析】消毒和灭菌工作主要包括两个方面:对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等;灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。
【详解】A 、培养基需保持一定的湿度,灭菌应采用湿热灭菌法,A正确;
B、甲菌和乙菌均能在该培养基上生长说明培养基中含有其他碳源,B错误;
C、稀释倍数为104,接种量为0.1mL,得到单菌落数为168,则样液中解脂菌的数量为(168/0.1)×104=1.68×107个/mL,C正确;
D、根据题目“脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色”可知,颜色越深,解脂菌产脂肪酶的能力越强,可依据固体培养基上深蓝色的深浅来筛选高产脂肪酶的解脂菌,D正确。
故选B。
25. 人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂苷,利用植物细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下。下列叙述正确的是( )
A. ①形成过程中发生了基因的选择性表达
B. 对①的细胞进行分离可使用胰蛋白酶
C. ②过程体现了植物细胞的全能性
D. 为获得人参皂苷高产的细胞通常在②过程中用射线处理
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、①是愈伤组织,脱分化过程也存在基因的选择性表达,A正确;
B、胰蛋白酶是用以分离动物细胞,B错误;
C、②过程的原理主要是细胞增殖,C错误;
D、为获得人参皂苷高产的细胞通常对愈伤组织的细胞用射线处理,D错误。
故选A。
第II卷 (非选择题, 共50分)
二、非选择题 (共50分)
26. 甘蔗螟虫,是糖料蔗生产的第一大害虫,如防治不当,可造成每亩糖料蔗减产10%~30%,糖分下降造成每亩产值损失3%~5%,蔗农通常依靠大面积喷洒农药来减少甘蔗螟虫的危害,广西植保站与南宁生物防治公司合作,在全国创新示范推广释放赤眼蜂防治甘蔗螟虫,达到“以虫治虫”的目的。回答下列相关问题:
(1)从生态系统结构的角度分析,甘蔗田易受甘蔗螟虫侵害的主要原因是________。
(2)赤眼蜂可将卵产在甘蔗螟虫的卵内,造成甘蔗螟虫卵空壳率大幅升高,这种控制动物危害的技术方法是________。从对生态系统的影响和经济价值的角度分析“以虫治虫”的优点:_______________(至少答出两点)。
(3)实践中又发现,性信息素可干扰成虫的交配,也可达到防治螟虫的目的,体现的信息传递的作用是________________。
(4)从能量流动的角度分析防治甘蔗螟虫的意义:_______________。
【答案】(1)甘蔗田物种单一(营养结构简单),生态系统抵抗力稳定性较低
(2) ①. 生物防治 ②. 减少农药用量,降低生产成本,减少农药对环境的污染,减少农药对生物多样性的破坏
(3)生物种群的繁衍,离不开信息传递
(4)合理调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【解析】
【分析】信息传递有调节生物的种间关系,维持生态系统稳定的作用;生命活动的正常进行和种群的繁衍离不开信息传递。
【小问1详解】
甘蔗田物种单一,营养结构简单,自我调节能力弱,抵抗力稳定性较低,易受甘蔗螟虫侵害。
【小问2详解】
利用一种生物对付另外一种生物的方法属于生物防治。以虫治虫可减少农药用量,节约生产成本,减少农药对环境的污染,减少农药对生物多样性的破坏。
【小问3详解】
信息素通过影响雌雄个体的交配影响种群的繁衍,说明生物种群的繁衍,离不开信息传递。
【小问4详解】
防治甘蔗螟虫可以降低甘蔗螟虫对蔗田的伤害,提高甘蔗产量,合理调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
27. 大豆是我国重要的经济作物之一,土壤盐渍化已经成为影响大豆产量的主要非生物胁迫因素之一,野大豆是栽培大豆的近缘野生种,具有抗盐碱、抗病、抗虫、耐旱等较强的抗逆性和环境适应性,因此具有很高的研究价值。科学家从滨海盐渍土野大豆根瘤菌分离筛选根瘤菌DL3,对野大豆和大豆均具有促生作用,从而为发展盐土农业和实现大豆等作物在盐碱地的种植贡献力量。下图是主要流程,请回答:
①1g根瘤消毒②加入无菌水研磨成匀浆3mL③梯度稀释④涂布平板⑤纯化培养⑥耐盐根瘤菌株的复筛
酵母甘露醇琼脂(YMA)(g/L):酵母提取物20.0,甘露醇5.0,K2HPO45.0,MgO40.5,NaCl0.186,CaCO31.2,琼脂20.0,pH值6.8~7.2。阿须贝氏(Ashby)培养基(g/L):KH2PO40.2,MgO40.2,NaCl0.2,CaCO35.0,甘露醇10.0、CaCO35.0、琼脂18.0、pH值6.8~7.0。
(1)按功能分Ashby培养基属于_______________。
(2)过程④吸取上清液0.1mL涂布于YMA初筛培养基平板上,如果培养后平均长出了40个菌落,则该样本中每克根瘤约含根瘤菌________个。用过程④这种方法测定的根瘤菌数量往往会比实际活菌数目要少,这是因为_______________。
(3)YMA培养基能够筛选根瘤菌的原理是_______________。
【答案】(1)选择培养基
(2) ①. 1.2×108 ②. 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
(3)该培养基中没有加入氮源,根瘤菌能利用空气中的氮气而生存,其他的微生物缺乏有机氮源而不能生存。
【解析】
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、微生物数目的间接计数法(活菌计数法) ①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性。b、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。③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
【小问1详解】
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,称为选择培养基,按功能分Ashby培养基属于选择培养基。
【小问2详解】
该过程中称取1g根瘤,加入无菌水研磨成匀浆3mL,相当于稀释了3倍,此后进行梯度稀释,结合图示可知,经过程④相当于稀释了3×105倍,如果培养后平均长出了40个菌落,则该样本中每克根瘤约含根瘤菌为40÷0.1×3×105=1.2×108个。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,因此用稀释涂布平板法测定的根瘤菌的数量往往会比实际活菌数目要少。
【小问3详解】
根据YMA培养基配方可知:该培养基中没有加入氮源,根瘤菌能固定空气中氮气而生存,其他的微生物缺乏有机氮源而不能生存。
28. 现有甲、乙两种不同的二倍体植物(各含有一种不同的优良性状),为培育得到高产耐盐植株,科学家采用如下图所示技术进行。请回答下列问题:
(1)自然状态下,甲、乙植物不能进行杂交的原因是两者存在________。上述通过植物细胞工程培育高产耐盐植株技术的独特优势体现在________,培育植物新品种等方面。
(2)培育高产耐盐植株时,②过程常用PEG作为诱导剂,由获得的细胞B培养获得愈伤组织的过程叫做_______________,由细胞B发育成幼苗C利用的生物学原理是________。
(3)若愈伤组织在诱导生芽的培养基上未形成芽,但分化出了根,最可能的原因_______________。
(4)在该技术中,为保证原生质体在制备过程中的完整性,经常需要将原生质体放入适宜浓度的甘露醇中以维持原生质体形态。为探究甲种植物原生质体制备中甘露醇溶液的适宜浓度,进行了如下实验。
实验材料及用具:甲种植物单细胞悬液、浓度为2mol/L的甘露醇溶液、纤维素酶溶液、蒸馏水、培养瓶、血细胞计数板、显微镜(具有测距功能)等。
实验过程及结果结论:选择合适数量的培养瓶并编号,______________,然后将等量等浓度梯度的甘露醇溶液分别加入各个培养瓶中,处理相同且适宜时间后,用血细胞计数板和显微镜对各个培养瓶中的原生质体计数,测量原生质体的体积并记录。其中原生质体数目最多,且原生质体体积最接近植物细胞体积对应的浓度即是最适宜的甘露醇溶液浓度。
【答案】(1) ① 生殖隔离 ②. 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
(2) ①. 脱分化 ②. 植物细胞的全能性
(3) 培养基中生长素和细胞分裂素用量的比例偏高
(4)用蒸馏水将浓度为2 mol/L的甘露醇溶液稀释为等浓度梯度的溶液,向各培养瓶中分别加入(等量且适量的)甲种植物单细胞悬液和纤维素酶溶液
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。(1)小问详解: (2)小问详解:(3)小问详解: (4)小问详解:
【小问1详解】
自然状态下,由于甲、乙之间存在生殖隔离,甲、乙植物不能进行杂交。植物体细胞杂交技术培育高产耐盐植株技术的独特优势体现在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种。
【小问2详解】
培育高产耐盐植株时,②过程常用PEG作为诱导剂,由获得的细胞B培养获得愈伤组织的过程叫做脱分化,由细胞B发育成幼苗C利用的生物学原理是植物细胞具有全能性。
【小问3详解】
培养基中生长素和细胞分裂素的比例会影响分裂和分化,若愈伤组织在诱导生芽的培养基上未形成芽,但分化出了根,最可能的原因是培养基中生长素和细胞分裂素用量的比例偏高。
【小问4详解】
为保证原生质体在制备过程中的完整性,经常需要将原生质体放入适宜浓度的甘露醇中以维持原生质体形态。为探究甲种植物原生质体制备中甘露醇溶液的适宜浓度,实验的自变量为甘露醇溶液的浓度,故实验的过程为选择合适数量的培养瓶并编号,用蒸馏水将浓度为2 mol/L的甘露醇溶液稀释为等浓度梯度的溶液,向各培养瓶中分别加入(等量且适量的)甲种植物单细胞悬液和纤维素酶溶液然后将等量等浓度梯度的甘露醇溶液分别加入各个培养瓶中,处理相同且适宜时间后,用血细胞计数板和显微镜对各个培养瓶中的原生质体计数,测量原生质体的体积并记录。
29. 丙肝病毒引起的丙型肝炎可导致肝脏慢性炎症坏死和纤维化,部分患者可能发展为肝硬化甚至肝癌。为研制丙肝病毒的单克隆抗体,某研究者以小鼠为实验材料设计了以下实验流程。
(1)为使单细胞悬液中的B淋巴细胞产生的抗体中含有能与丙肝病毒结合的抗体,需要进行的操作是_______________,动物细胞培养需要的气体环境是95%的空气和5%的CO2,其中CO2的主要作用是_______________。
(2)与植物原生质体融合相比,诱导动物细胞融合的特有方法是_______________,筛选1利用_______________进行筛选,而筛选2通过_______________来完成。
(3)得到大量丙肝病毒单克隆抗体的方法之一是将杂交瘤细胞在体外培养液中进行培养,接入培养液中杂交瘤细胞的量是单克隆抗体产量的重要影响因素之一,为探究一定培养液中接种杂交瘤细胞的最佳数量,实验思路为_______________。
【答案】(1) ①. 给小鼠注射丙肝病毒疫苗使小鼠产生免疫反应 ②. 维持培养液的pH
(2) ①. 灭活病毒诱导法 ②. 特定的选择培养基 ③. 多次的克隆化培养和性抗体检测
(3)将适宜的动物细胞培养液分为体积相同的几组(可自设组数),在不同组别中,接种不同量的、能产生丙肝病毒的、单克隆抗体的杂交瘤细胞,一定时间后测定培养液中的抗体含量
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞:
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
用丙肝病毒(作为抗原)对小鼠进行免疫后,小鼠的B淋巴细胞能产生抗丙肝病毒的抗体,从该小鼠的脾细胞中能获得产生该抗体的B淋巴细胞。动物细胞培养需要的气体环境是95%的空气和5%的CO2,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【小问2详解】
诱导动物细胞融合的方法有物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、灭活的病毒诱导法等,与植物原生质体融合相比,诱导动物细胞融合的特有方法是灭活病毒诱导法,筛选1是指利用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。由于杂交瘤细胞产生的抗体除了抗丙肝病毒的抗体外,还可能有其他类型,故筛选2是指进行多次的克隆化培养和性抗体检测,以得到能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
实验的自变量是培养液中接种杂交瘤细胞的数量,因变量为一定时间内抗丙肝病毒抗体的数量,除自变量外,其他条件要相同且适宜。所以实验思路为:将适宜的动物细胞培养液分为体积相同的几组(可自设组数)。在不同组别中接种不同量的能产生丙肝病毒的单克隆抗体的杂交瘤细胞,一定时间后测定培养液中的抗体含量。
30. 毒物诱导型启动子S在毒物诱导下可启动转录。研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S(如图2,图中箭头表示转录方向)插入图1载体的P区,构建表达载体并转入大肠杆菌,获得能够检测水中毒物的大肠杆菌M。回答下列问题:
(1)基因中启动子是_______________识别和结合的部位。
(2)切割质粒载体最好用两种限制酶,而启动子S上不含有这些限制酶的酶切位点,需要在引物上添加。图2中引物Ⅰ、Ⅱ分别加入限制酶_______________的识别序列。
(3)用Ca2+处理大肠杆菌,便于转入构建好的表达载体。可以使用添加_______________的培养基筛选转入载体的菌株。
(4)请写出利用大肠杆菌M检测水体是否被毒物污染的实验思路,并预期实验结果及结论。
实验思路:_______________。
预期实验结果及结论:_______________。
【答案】(1)RNA聚合酶
(2)Xho I、BamH I
(3) 氨苄青霉素 (4) ①. 将大肠杆菌M加入待测水体,检测待测水体是否发出绿色荧光 ②. 若待测水体未发出绿色荧光,说明待测水体未被毒物污染;若待测水体发出绿色荧光,说明待测水体被毒物污染 。
【解析】
【分析】PCR技术:(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。(2)原理:DNA半保留复制。(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、ATP、一对引物、耐高温的DNA聚合酶。(5)过程:高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;中温延伸:合成子链。
【小问1详解】
基因中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录。
【小问2详解】
将所需的启动子插入质粒的P区,P区有Xho I、EcoR I和BamH I三种限制酶切割位点,由于启动子S内部有EcoRⅠ的切割位点,故不能选择EcoR Ⅰ,为使启动子正确插入到质粒上,需使用双酶切的方法,故选用Xho I、BamH I两种限制酶。根据启动子到终止子的方向,则引物Ⅰ上添加Xho Ⅰ限制酶的识别序列,引物Ⅱ上添加 BamH Ⅰ限制酶的识别序列。
【小问3详解】
用Ca2+处理农杆菌,可使其成为感受态细胞,以便吸收周围环境中的DNA分子。氨苄青霉素抗性基因为标记基因,可使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株。
【小问4详解】
毒物能诱导毒物诱导型启动子S表达,若大肠杆菌M质粒中的毒物诱导型启动子S表达,可使大肠杆菌M的绿色荧光蛋白基因表达产生绿色荧光蛋白而发出绿色荧光,将大肠杆菌M加入待测水体,检测加入待测水体是否发出绿色荧光来检测水体是否被毒物污染。预期实验结果及结论:若待测水体未发出绿色荧光,说明待测水体未被毒物污染;若待测水体发出绿色荧光,说明待测水体被毒物污染。
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广元市川师大万达中学2023—2024学年度第二学期期末模拟考试
高二年级生物试题
时间:75分钟
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
第Ⅰ卷 (选择题, 共50分)
一、单选题 (每空2分,共50分)
1. 水是良好的溶剂,是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物,下列相关说法正确是( )
A. 细胞中的葡萄糖、无机盐、花青素、叶绿素等都极易溶于水
B. 水具有较高的比热容,因此相对容易沸腾
C. 水分子渗透作用的方向是从高浓度溶液向低浓度溶液
D. 水是生命之源,一切生物的生命活动都离不开水
2. 下图是哺乳动物小肠上皮细胞与组织液、肠腔之间部分物质跨膜运输的示意图,下列说法错误的是( )
A. 转运蛋白①在运输Na+和葡萄糖时,一定会发生构象的改变
B. 转运蛋白②既有运输功能,也具有催化功能
C. 经小肠上皮细胞将葡萄糖吸收进入组织液的过程不消耗能量
D. 饮食中长期钠盐摄入过少可能会出现低血糖症状
3. 云南铜壁关自然保护区干季和湿季分明,部分生物间的食物关系如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 该食物网中共有5条食物链,最高营养级为第六营养级
B. 红腿小隼与树蛙存在捕食和种间竞争两种种间关系
C. 云猫的数量减少短时间内会导致猞猁的数量明显减少
D. 图中生物属于生态系统组成成分中的生产者和消费者
4. 图1为某生态系统的物质循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为某生态系统的能量金字塔简图,其中①②③④分别代表不同的营养级。图3为能量流经图2所示生态系统第二营养级的变化示意图,能量的单位为kJ,下列说法不正确的是( )
A. 若图1表示碳循环,图中一共有3条食物链
B. 若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3125kJ,则营养级①②之间的能量传递效率是16%
C. 分析图3中能量关系可知,代表第二营养级用于生长发育繁殖的能量的是乙
D. 第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级的遗体残骸和第三营养级的粪便中的能量
5. 冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色,有人曾将该生态系统所处的地区称为“不毛之地”。下列相关叙述不正确的是( )
A. 由于温度的限制作用,冻原上物种的丰富度较低
B. 与热带森林生态系统相比,通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累
C. 冻原生态系统营养结构简单,恢复力稳定性强
D. 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
6. 科学家统计了 1961~ 2014 年全球生态足迹总量和生态承载力(地球为人类提供资源的能力)总量的变化情况,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 生态足迹越大,说明人类所需的资源越多,对生态和环境的影响力越大
B. 增加肉食类食物比例,可减少能量损耗及 CO2 排放量进而减小生态足迹
C. 当生态足迹大于生态承载力时,生态系统的结构和功能可能会遭到破坏
D. 发展农业科技,提高生产效率、培育优良品种等措施可提高生态承载力
7. 习近平总书记在二十大报告中指出“以国家重点生态功能区、生态保护红线、自然保护地等为重点,加快实施重要生态系统保护和修复重大工程。推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设。实施生物多样性保护重大工程。”以下有关生物多样性的叙述正确的是( )
A. 生物多样性包括了遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性
B. 生物多样性直接价值明显大于它的间接价值
C. 保护生物多样性最有效的措施是建立像鼎湖山自然保护区一样的自然保护区等
D. 保护生物多样性关键是要处理好人与自然的关系,禁止开发利用
8. 我国利用传统发酵技术制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的历史悠久,极大地丰富了人们的饮食。下列说法不正确的是( )
A. 在泡菜制作过程中,亚硝酸盐的含量会先上升后下降
B. 将果酒制作成果醋时,需要将发酵温度调整到30~35℃,同时通入空气
C. 在制作葡萄酒时,在除去枝梗后应充分清洗,避免杂菌污染
D. 在腐乳制作中,毛霉等产生的蛋白酶将蛋白质分解成小分子物质易于吸收
9. 西汉元帝时代的史游在《急就篇》中记载:“芜荑盐豉醯酢酱”。其中以黄豆、蚕豆等通过含米曲霉(好氧菌)的曲料发酵制成的酱称豆瓣酱。下列说法错误的是( )
A. 大豆与曲料混合装坛时加适量食盐以抑制杂菌生长
B. 初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料需适当通风
C. 黄豆、蚕豆中的蛋白质经米曲霉分解产生氨基酸和多肽
D. 传统豆瓣酱制作工艺无需将曲料中的米曲霉进行纯化
10. PDA培养基用于真菌培养,LB培养基用于细菌培养。为探究芽孢杆菌X能否产生抑制真菌生长的物质,研究人员进行了相关实验,如下表。下列叙述正确的是( )
培养皿甲
培养皿乙
处理
PDA培养基:小孔加入①
PDA培养基:小孔加入培养过X的无菌培养液
培养皿右侧相同位置接种等量某种菌
实验结果
A. 该实验说明芽孢杆菌X产生了抑制真菌生长的物质
B. 表格中的①处应是未培养过X的PDA无菌培养液
C. 制备两种培养基时均需先进行湿热灭菌再调节pH
D. 接种时需先用涂布器蘸取菌液再涂布到相应位置
11. 黑茶是一种后发酵茶,通常用采摘的鲜茶经过数道工序制作而成,富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气,滑润甘甜,而保存时间越长的老茶,其茶香味越浓厚。下列叙述错误的是( )
A. 黑茶制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵
B. 新茶发酵完成后要进行灭菌并密封,有利于茶的长期保存
C. 黑茶发酵时,茶叶中的蛋白质、纤维素等大分子物质可被转化成小分子有机物
D. 发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
12. 铁皮石斛是名贵中药,其有效成分生物碱为细胞的次级代谢产物。研究人员将铁皮石斛的营养芽采用组织培养技术培养成拟原球茎(PLBs,类似愈伤组织),培养过程中PLBs重量、生物碱含量的变化如图。下列说法错误的是( )
A. 在培养前应对营养芽进行消毒,在火焰旁进行接种操作可减少污染
B. 因新生营养芽的细胞分化程度低,作外植体培养时间(天)时容易诱导形成PLBs
C. 诱导营养芽形成PLBs的过程称为细胞的脱分化,生物碱为该过程提供营养
D. 与黑暗条件相比,光照条件下PLBs的生长起始早、快速生长时间长
13. 我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是( )
A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B. 体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C. 该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D. AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
14. 小鼠体细胞克隆胚胎着床后胎盘发育显著异常可能是与克隆胚胎中H3K27me3印记基因过度表达有关,H3K27me3印记基因敲除极大提高了体细胞克隆的成功率。科学家分别测量H3K27me3印记基因敲除的克隆小鼠(甲组)、H3K27me3印记基因不敲除的克隆小鼠(乙组)和受精卵来源的小鼠(丙组)的体重和胎盘直径,结果如下图所示。下列相关分析错误的是( )
A. 克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因
B. 克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大
C. H3K27me3印记基因过度表达抑制胎盘的发育
D. H3K27me3印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育
15. 下图表示 PCR 过程中某个阶段反应体系的情况,①②③④表示相关物质,L、R 表示方向。下列叙述正确的是( )
A. ②链从 L 到 R 的方向为 3′→5′,①②链均可作为子链合成的模板
B. PCR 过程需要通过解旋酶断开氢键,且为边解旋边复制
C. 以 1 个 DNA 为模板经 3 次循环需消耗 8 个引物③
D. 物质③的 5′端添加了某序列,至少需经 2 次循环才可获得该序列的双链产物
16. 基因工程中可用具有指示作用的基因对目的基因是否导入受体细胞进行检测。下图为构建基因表达载体和检测受体细胞是否含有目的基因的过程示意图,其中LacZ基因控制合成的酶可以分解物质X产生蓝色物质,使平板上形成的菌落呈蓝色,否则菌落为白色。图中③过程所用培养基含有氨苄青霉素和物质X。下列叙述错误的是( )
A. ①过程需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B. 可用Ca2+处理大肠杆菌使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
C. ③过程使用的培养基中含有氨苄青霉素,属于选择培养基
D. 实验结果中形成的蓝色菌落中的大肠杆菌含有目的基因
17. 2022年2月,冬奥会在国家体育场等使用了无水免冲智慧生态厕所。该款厕所利用微生物降解技术,全程不用水且无臭无味。经降解的排泄物最终会变成有机肥料,实现资源再利用。这项“黑科技”中小小的微生物起了大作用,下列叙述正确的是( )
A. “智慧生态厕所”将排泄物发酵成优质有机肥料供农业种植使用,实现了物质和能量的循环利用
B. “智慧生态厕所”在选择菌种时需考虑循环、协调的原理,不需要考虑自生、整体的原理
C. 可用硝化细菌除臭的原因是它能将有臭味的NH3等物质氧化为无味的产物
D. 高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术,不需要基因工程等现代技术
18. 我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。下列叙述错误的是( )
A. 我国禁止生殖性克隆人是因为生殖性克隆人面临诸多伦理问题
B. 治疗性克隆过程中核移植成功后,新细胞最初分裂时虽然复制了DNA,但基因转录并未开始
C. 胚胎干细胞是全能干细胞,重组卵细胞发育成胚胎干细胞过程中细胞未分化
D. 治疗性克隆解决了同种异体器官移植过程中的免疫排斥反应
19. 哺乳动物的受精和胚胎早期发育过程中,下列的说法正确的有( )
①获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解透明带、卵细胞膜
②卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅱ
③精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带
④精子和卵子的细胞核经过相关生理过程,分别形成雄原核和雌原核
⑤胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂,细胞的数量不断增加,有机物种类和总量也不断增加,胚胎的总体积适度增大
⑥囊胚期内细胞团将来一部分发育成胎儿的各种组织,一部分发育成胎膜,滋养层细胞将来发育成胎盘
⑦在胚胎早期发育中,孵化是指原肠胚从透明带中伸展出来的过程
A 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
20. 某种结肠癌细胞存在抑癌基因A的突变,研究人员准备利用DNA重组技术将突变的抑癌基因A克隆到质粒载体上,用于后续癌症发生机制和癌症治疗的研究。下列说法正确的是( )
A. 为保证抑癌基因A正确连入,质粒载体上最少需要1个限制酶切割位点
B. 只要抑癌基因A正确连入质粒载体,就可以在大肠杆菌中成功表达
C. 可利用转化法将该质粒载体导入大肠杆菌或癌细胞内
D. 可利用洋葱DNA粗提取实验部分步骤提取导入大肠杆菌内的质粒载体
21. 大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR即可获得,第一轮加诱变引物和侧翼引物,第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物,如图表示利用大引物PCR对基因M进行定点诱变。下列说法错误的是( )
A. 第一轮PCR中,至少需要2个循环才能获得相应的大引物模板
B. 第二轮PCR所用的引物是第一轮PCR的产物DNA的两条链
C. 扩增的定点诱变产物通常需具备启动子、终止子等结构才能进行转录
D. 为了使两轮PCR在同一支试管中进行,设计引物时应考虑不同的退火(复性)温度
22. 下列有关生物工程技术的叙述中,正确的是( )
A. 恢复矿区生态环境的关键在于转基因“工程菌”对土壤污染物的分解
B. 应杜绝进行存在生命科学伦理问题的“设计试管婴儿”的研究
C. 世界各国都应该禁止在任何情况下生产、储存和发展生物武器
D. 生物工程技术应用在植物体上就不会带来生命伦理和安全问题
23. 随着微生物分离纯化技术的建立,微生物纯培养物的获得,灭菌及无菌接种技术的发展,发酵技术从传统自然发酵发展为纯种发酵。发酵工程就是利用现代工程技术及微生物的特定功能,规模化生产对人类有用的产品。下列有关发酵工程及其应用的说法错误的是( )
A. 啤酒发酵过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成
B. 只有发酵工程的中心环节结束时才需要检测培养液中的微生物数量、产品浓度等
C. 通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂,也可制成微生物饲料
D. 微生物肥料利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长
24. 解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将等量的、不能直接吸收脂肪的甲、乙两种细菌分别接种在醇溶青琼脂平板上培养,均产生了菌落,但仅甲菌菌落周围呈现深蓝色。下列说法不正确的是( )
A. 应采用湿热灭菌法对实验中所使用的培养基进行灭菌
B. 本实验所使用的培养基是以脂肪为唯一碳源
C. 统计解脂菌数量实验中,若稀释倍数为104,接种量为0.1mL,得到单菌落数为168,则样液中解脂菌数量为1.68×107个/mL
D. 可依据固体培养基上深蓝色的深浅来筛选高产脂肪酶的解脂菌
25. 人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂苷,利用植物细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下。下列叙述正确的是( )
A. ①形成过程中发生了基因的选择性表达
B. 对①的细胞进行分离可使用胰蛋白酶
C. ②过程体现了植物细胞的全能性
D. 为获得人参皂苷高产的细胞通常在②过程中用射线处理
第II卷 (非选择题, 共50分)
二、非选择题 (共50分)
26. 甘蔗螟虫,是糖料蔗生产的第一大害虫,如防治不当,可造成每亩糖料蔗减产10%~30%,糖分下降造成每亩产值损失3%~5%,蔗农通常依靠大面积喷洒农药来减少甘蔗螟虫的危害,广西植保站与南宁生物防治公司合作,在全国创新示范推广释放赤眼蜂防治甘蔗螟虫,达到“以虫治虫”的目的。回答下列相关问题:
(1)从生态系统结构的角度分析,甘蔗田易受甘蔗螟虫侵害的主要原因是________。
(2)赤眼蜂可将卵产在甘蔗螟虫的卵内,造成甘蔗螟虫卵空壳率大幅升高,这种控制动物危害的技术方法是________。从对生态系统的影响和经济价值的角度分析“以虫治虫”的优点:_______________(至少答出两点)。
(3)实践中又发现,性信息素可干扰成虫的交配,也可达到防治螟虫的目的,体现的信息传递的作用是________________。
(4)从能量流动的角度分析防治甘蔗螟虫的意义:_______________。
27. 大豆是我国重要的经济作物之一,土壤盐渍化已经成为影响大豆产量的主要非生物胁迫因素之一,野大豆是栽培大豆的近缘野生种,具有抗盐碱、抗病、抗虫、耐旱等较强的抗逆性和环境适应性,因此具有很高的研究价值。科学家从滨海盐渍土野大豆根瘤菌分离筛选根瘤菌DL3,对野大豆和大豆均具有促生作用,从而为发展盐土农业和实现大豆等作物在盐碱地的种植贡献力量。下图是主要流程,请回答:
①1g根瘤消毒②加入无菌水研磨成匀浆3mL③梯度稀释④涂布平板⑤纯化培养⑥耐盐根瘤菌株的复筛
酵母甘露醇琼脂(YMA)(g/L):酵母提取物20.0,甘露醇5.0,K2HPO45.0,MgO40.5,NaCl0.186,CaCO31.2,琼脂20.0,pH值6.8~7.2。阿须贝氏(Ashby)培养基(g/L):KH2PO40.2,MgO40.2,NaCl0.2,CaCO35.0,甘露醇10.0、CaCO35.0、琼脂18.0、pH值6.8~7.0。
(1)按功能分Ashby培养基属于_______________。
(2)过程④吸取上清液0.1mL涂布于YMA初筛培养基平板上,如果培养后平均长出了40个菌落,则该样本中每克根瘤约含根瘤菌________个。用过程④这种方法测定的根瘤菌数量往往会比实际活菌数目要少,这是因为_______________。
(3)YMA培养基能够筛选根瘤菌的原理是_______________。
28. 现有甲、乙两种不同的二倍体植物(各含有一种不同的优良性状),为培育得到高产耐盐植株,科学家采用如下图所示技术进行。请回答下列问题:
(1)自然状态下,甲、乙植物不能进行杂交的原因是两者存在________。上述通过植物细胞工程培育高产耐盐植株技术的独特优势体现在________,培育植物新品种等方面。
(2)培育高产耐盐植株时,②过程常用PEG作为诱导剂,由获得的细胞B培养获得愈伤组织的过程叫做_______________,由细胞B发育成幼苗C利用的生物学原理是________。
(3)若愈伤组织在诱导生芽的培养基上未形成芽,但分化出了根,最可能的原因_______________。
(4)在该技术中,为保证原生质体在制备过程中的完整性,经常需要将原生质体放入适宜浓度的甘露醇中以维持原生质体形态。为探究甲种植物原生质体制备中甘露醇溶液的适宜浓度,进行了如下实验。
实验材料及用具:甲种植物单细胞悬液、浓度为2mol/L的甘露醇溶液、纤维素酶溶液、蒸馏水、培养瓶、血细胞计数板、显微镜(具有测距功能)等。
实验过程及结果结论:选择合适数量的培养瓶并编号,______________,然后将等量等浓度梯度的甘露醇溶液分别加入各个培养瓶中,处理相同且适宜时间后,用血细胞计数板和显微镜对各个培养瓶中的原生质体计数,测量原生质体的体积并记录。其中原生质体数目最多,且原生质体体积最接近植物细胞体积对应的浓度即是最适宜的甘露醇溶液浓度。
29. 丙肝病毒引起的丙型肝炎可导致肝脏慢性炎症坏死和纤维化,部分患者可能发展为肝硬化甚至肝癌。为研制丙肝病毒的单克隆抗体,某研究者以小鼠为实验材料设计了以下实验流程。
(1)为使单细胞悬液中的B淋巴细胞产生的抗体中含有能与丙肝病毒结合的抗体,需要进行的操作是_______________,动物细胞培养需要的气体环境是95%的空气和5%的CO2,其中CO2的主要作用是_______________。
(2)与植物原生质体融合相比,诱导动物细胞融合的特有方法是_______________,筛选1利用_______________进行筛选,而筛选2通过_______________来完成。
(3)得到大量丙肝病毒单克隆抗体方法之一是将杂交瘤细胞在体外培养液中进行培养,接入培养液中杂交瘤细胞的量是单克隆抗体产量的重要影响因素之一,为探究一定培养液中接种杂交瘤细胞的最佳数量,实验思路为_______________。
30. 毒物诱导型启动子S在毒物诱导下可启动转录。研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S(如图2,图中箭头表示转录方向)插入图1载体的P区,构建表达载体并转入大肠杆菌,获得能够检测水中毒物的大肠杆菌M。回答下列问题:
(1)基因中启动子是_______________识别和结合的部位。
(2)切割质粒载体最好用两种限制酶,而启动子S上不含有这些限制酶的酶切位点,需要在引物上添加。图2中引物Ⅰ、Ⅱ分别加入限制酶_______________的识别序列。
(3)用Ca2+处理大肠杆菌,便于转入构建好的表达载体。可以使用添加_______________的培养基筛选转入载体的菌株。
(4)请写出利用大肠杆菌M检测水体是否被毒物污染的实验思路,并预期实验结果及结论。
实验思路:_______________。
预期实验结果及结论:_______________。
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