内容正文:
2024年7月4日
2024年7月梅州市高中期末考试
高二级生物学
1
1.“园中有树,其上有蝉,蝉高居悲鸣饮露,不知螳螂在其后也;螳螂委身曲附欲取蝉,而不知黄雀在其傍也”。下列关于该古文中涉及的生物学知识的叙述,正确的是
A.“蝉→螳螂→黄雀”是一条完整的食物链
B.黄雀是次级消费者,属于第三营养级
C.蝉与园中土壤内的蚯蚓都属于分解者
D.树是生产者,是生态系统的主要成分
D
树是生产者,是生态系统的基石,生产者通过光合作用,将太阳能固定在它们所制造的有机物中,D正确
捕食链包括生产者和消费者,“蝉→螳螂→黄雀”缺生产者树,A错误
黄雀是三级消费者,属于第四营养级,B错误
蝉是消费者,园中土壤内的蚯蚓属于分解者,C错误
考查生态系统的营养级结构中食物链知识点,体现四层中的必备知识,四翼中的基础性。
2
2.2023年8月24日,日本福岛第一核电站启动核污水排海。处理后的核污水中仍残留大量的放射性元素、重金属等有害物质,排海后将危及海洋环境安全和人类生命健康。下列叙述正确的是
A.放射性物质集中在海洋生物中,不食用海产品就不会影响人类
B.核废水排放入海后会提高生物变异概率,定会增加生物多样性
C.物质循环具有全球性,因此核污染将会影响全球的水资源安全
D.污染海域中营养级越高的生物,体内积累的放射性物质含量越低
C
放射性物质会会通过食物链集中在海洋生物中,但因物质循环具有全球性,不食用海产品也会影响人类,A错误
由于核废水中含有许多放射性物质,排放入海后会提高生物变异概率,可能导致海洋生物锐减,B错误
物质循环包括水循环、碳循环和氮循环等,具有全球性,因此核污染将会影响全球的水资源安全,C正确
有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,其浓度随着营养级别的升高而逐步增加,这是生物富集现象,放射性物质最终会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,积累在食物链顶端,D错误
真实情境考查生态系统的综合知识点,体现四层中的学科素养,四翼中的综合性。
3
3.治理果园害虫梨小食心虫需多次喷药防治,增加了环境污染的风险。科研人员利用性信息素迷向技术在田间释放梨小食心虫性信息素,掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,以达到防治目的。下列叙述正确的是
A.多次、大量喷施农药会导致梨小食心虫种群的抗药性增强
B.性信息素迷向技术通过改变梨小食心虫的性别比例来降低其出生率
C.性信息素迷向技术的使用影响梨小食心虫的正常生命活动进行
D.除虫剂和性信息素等化学试剂的使用都属于化学防治
C.性信息素迷向技术可以掩盖雌虫释放的性信息素气味,影响梨小食心虫的交配,说明种群的繁衍离不开性信息素这种信息的传递,C错误
多次、大量喷施农药会将有抗药性的个体筛选出来,后代中具有抗药性的个体会逐渐增多,种群的抗药性增强,A正确
性信息素迷向技术是通过掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,并没有改变性别比例,B错误
D.性信息素是一种化学物质,属于化学信息,性信息素迷向技术使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,进而降低出生率,属于生物防治,D错误
A
考查学生信息获取能力和生态系统的信息传递功能知识点,体现四层中的学科素养,四翼中的应用性。
4.某智慧农业园开创了一套“鸡+鸭+鱼+菜”(右图所示)的农业新模式:空中蔬菜忧遁草随风摇曳,鱼塘里鱼儿(叉尾鮰)游来游去,鱼塘上空立体鸡舍,鱼塘水面鸭子怡然游动。下列叙述正确的是
A.智能滴灌空中蔬菜(忧遁草)的鱼塘水可为蔬菜提供物质和能量
B.该智慧农业生态系统在物质和能量上都不能自给自足
C.“鸡+鸭+鱼+菜”模式能实现物质和能量的多级循环
D.该模式增大了生态足迹,充分利用了群落的空间结构
B
为蔬菜提供能量的是太阳,A错误
B.该农业生态系统生产的农产品,往往被大量地输出到系统外,因此必须输入物质才能使该系统的物质循环正常运行。另外,生态系统需不断补充能量,因此农业生态系统在物质和能量上都不能实现自给自足,B正确
能量不能循环利用,C错误
D.该模式提高了生产效益,从而有效减小生态足迹,D错误
考查生态系统的物质循环和能量传递功能知识点,体现四层中的学科素养,四翼中的应用性。
5
5.如图甲是传统发酵技术的部分制作装置示意图,图乙是果酒与果醋发酵装置示意图。下列说法错误的是
A.装置A可以进行果酒发酵,发酵过程中温度会略升高
B.装置B通气装置处有过滤膜,其功能是防止空气中的杂菌造成污染
C.发酵坛C的坛盖水槽加入水的目的是防止水分过快蒸发
D.利用图乙装置制作果酒和果醋时,气阀b都是打开状态
C
气阀b是排气口,果酒果醋发酵过程都能产生CO2。气阀b是要打开,但果酒发酵时需要无氧环境,不能一直打开,要隔一段时间打开排放代谢过程产生的CO2;醋酸菌是好氧细菌,因此果醋发酵是需氧过程,气阀a和气阀b都要打开。
装置A不能通气,不能进行果醋发酵,可进行果酒发酵。果酒发酵的过程中,酵母菌(微生物)通过细胞呼吸释放能量,从而导致温度升高。A正确
为了防止空气中的杂菌造成污染,B通气装置处有过滤膜。B正确
发酵坛C的坛盖水槽加入水的目的是制造无氧环境。C错误
C明显错误,
但D表达欠佳
6
A.用平板划线法分离菌种,划线五个区域,接种环需要灼烧灭菌6次
B.配制好的培养基转移到锥形瓶后,可采用高压蒸汽灭菌或干热灭菌
C.在酒精灯火焰附近将冷却至室温的培养基倒入培养皿
D.配制的培养基主要营养物质包括碳源、
氮源、水和维生素
A
在酒精灯火焰附近将冷却至50℃左右的培养基倒入培养皿。C错误
配制好的培养基转移到锥形瓶后,采用高压蒸汽灭菌,不能采用干热灭菌。B错误
用平板划线法分离菌种,划线5个区域,每次接种之前需要灼烧接种环灭菌,最后划线完成也需要灼烧灭菌,因此接种环需要灼烧灭菌6次。A正确
配制的培养基主要营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐。D错误
6.葡萄酒发酵时可接种人工纯酵母。下列关于酵母菌纯培养的叙述正确的是
选必3 P12
选必3 P10
识记性知识点考查
7
7.“当归补血汤”是出自《内外伤辨惑论》的中药配方,主要组成中药是当归和黄芪,具有一定的补气生血的功效。科研人员想利用现代生物技术将当归和黄芪进行体细胞杂交,培育过程如右图所示。下列叙述正确的是
A.过程①需要用纤维素酶或胰蛋白酶获得原生质体
①是去壁,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以实现①过程常用纤维素酶和果胶酶,A错误;
B.过程④和⑤的培养基中植物激素的种类和比例相同
D
过程④和⑤分别是脱分化和再分化,一般情况下:生长素/细胞分裂素:比值高,有利于根分化,抑制芽的形成,比值低,有利于芽分化,抑制根形成,比例适中,有利于产生愈伤组织.B错误;
8
C. 过程②结束后,原生质体融合代表植物体细胞杂交成功
D. 过程②可以用聚乙二醇或高Ca²+-高pH诱导融合
过程②结束后,细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成,即新的细胞壁生成代表植物体细胞杂交成功,C错误;
过程②表示人工诱导原生质体融合,方法可以分为两大类物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca+一高pH融合法等,D正确。故选D。
D
选择性必修3第37页
识记性知识点考查难度不大
8.如下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列有关叙述错误的是
B
B.用特定的抗原多次注射免疫小鼠主要目的是刺激小鼠机体产生更多的抗体
A.灭活病毒促进细胞融合是利用了病毒表面含有的糖蛋白和一些酶
灭活病毒诱导细胞融合的原理是:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,A正确。
用特定的抗原多次注射免疫小鼠主要目的是刺激小鼠机体产生更多的能产生特异性抗体的淋巴细胞,B错误;
D.用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”具有特异性强、毒副作用小的特点
杂交瘤细胞具有无限增殖的特点,相当于癌细胞,无接触抑制现象,因此该细胞克隆化培养过程中不会出现接触抑制,C正确。
单克隆抗体具有特异性强,灵敏度高,可大量制备等优点,用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”具有特异性强、毒副作用小特点,D正确。
C.克隆化培养过程中杂交瘤细胞不会出现接触抑制的现象
9.胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此,了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。下列相关叙述错误的是
A.在自然条件下,哺乳动物的受精过程在子宫中完成
B.精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,阻止其他精子入卵
C.胚胎发育早期,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加
D.囊胚期会出现透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化
A
在自然条件,哺乳动物的受精过程在输卵管中完成,早期胚胎的发育在子宫中完成,A错误。
防止多精入卵的两道屏障①精子接触卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。②精子入卵后,卵细胞膜立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入,B正确。
胚胎发育早期,细胞的数量不断增加,但细胞呼吸消耗大量有机物,因此胚胎的总体积并不增加,C正确。
囊胚的扩大会导致透明圈破裂,胚胎生长出来,这一过程叫做孵化,发生在囊胚期,D正确。
A明显错误
限制酶作用的是磷酸二酯键,B正确。
酶具有专一性,不同的限制酶识别并切割不同的核苷酸序列,A正确。
分析图1,限制酶XhoⅠ有两处切割位点,切割后产生3个DNA片段,电泳②刚好三条,是用XhoⅠ处理得到的酶切产物;限制酶SaIⅠ有三处切割位点,切割后产生4个DNA片段,电泳①刚好四条,是用SaIⅠ处理得到的酶切产物,C错误。
由题干信息,限制酶在对应切点一定能切开,用XhoⅠ和SaIⅠ同时处理,有5个切割位点,因此DNA电泳后得到6种产物,D正确。
10.用XhoI和SalI两种限制性内切核酸酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一切开,并产生不同的片段),酶切位点及酶切产物分离结果如下图所示。下列叙述错误
A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同
B. 图1中酶催化反应的化学键是磷酸二酯键
C.图2中②是用SaIⅠ处理得到的酶切产物
D.用 XhoⅠ和SaIⅠ同时处理该DNA,电泳后得到6种产物
C
11.蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白,具有强度高、韧性大等特点,在人工肌腱等医学领域有着诱人的前景。某研究小组提取一种丝绒蜘蛛中的蛛丝蛋白基因,将其导入大肠杆菌生产蛛丝蛋白。下列叙述正确的是
A.构建蛛丝蛋白基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
B.可通过显微注射的方法将蛛丝蛋白基因导入大肠杆菌
C.基因表达载体上的复制原点可调控蛛丝蛋白基因的表达
D.可通过蛋白质工程设计与改造蛛丝蛋白的结构以增强其韧性
D
构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶,不需要DNA聚合酶,A错误。
将目的基因导入微生物细胞常用Ca2+处理法,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,B错误。
C、基因表达载体上的复制原点调控基因的复制,启动子才调控基因的表达,C错误。
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需求。若需要对蛛丝蛋白进行设计和改造以增强其韧性,可通过蛋白质工程来实现,D正确。
12.转基因技术的研究正以惊人的速度发展,越来越多地影响人类的生产和生活。科学家在转基因研究工作中会采取很多方法确保转基因产品的安全性,各个国家也都制定了相关法规和政策规范转基因技术的应用。下列有关说法错误的是
A.我国对农业转基因生物实行标识制度,如转基因动植物要直接标注“转基因××”
B
A、我国加强对农业转基因生物的
标识管理,对农业转基因生物实行
标识制度,如转基因动植物要直接
标注“转基因××”,A正确。
选择性必修3第104页
B.用农业转基因生物加工制成的产品一定含有转基因成分
C.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
由于细胞中的基因是选择性表达的,因此,用农业转基因生物加工制成的产品不一定含有转基因成分,B错误。
转基因技术使得制造新型的致病菌成为可能,这些人类从来没有接触过的致病菌可能让大批受感染者突然发病而又无药可医,D正确。
在克隆人的问题上,我国不赞成、
不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,C正确。
选择性必修3第108页
B
D.利用转基因技术制造的新型致病菌可能导致大批受感染者突然发病而又无药可医
A.c是初级消费者,处于第二营养级,与d的种间关系是种间竞争和捕食
B.若池塘中投放大量体长为1.4cm的d 种群个体, 一定时间内a 、b种群数量会增加
C. 增重相同时,体长为2.8cm 的 d 种群个体比体长为4.2cm 的个体消耗a、b的能量多
D. 若 d 种群中所有个体体长均为6.5cm, 则该种群增加1kJ时至少需要消耗32.5kJ的 a、b
D
解析:图1表示的是池塘生态系统的食物网,即a、b是生产者,c是初级消费者,处于第二营养级,d可以以c为食,又可以以a、b为食,因此c、d的种间关系是种间竞争和捕食,A正确
解析:由图2可知,体长1.4cm的d种群个体是100%的肉食性,即这些个体以c为食,不捕食a、b,所以一定时间内a、b种群数量会增加,B正确
解析:依图2可知体长为2.8cm的d种群个体食物50%来自c,50%来自a、b,而体长4.2cm的d种群个体食物25%来自c,75%来自a、b,依据能量流动的特点,食物链越短,能量损失就越少,生物获得的能量就越多,所以增重相同时,体长为2.8cm 的 d 种群个体比体长为4.2cm 的个体消耗a、b的能量多,c正确。
依选项可知至少需要消耗a、b多少能量,传递效率按20%计算;依图2可知,6.5cm的d种群个体食物25%来自c,75%来自a、b,,得出d种群增加1kJ时需要消耗a、b的能量为:1X25%÷20%÷20%+1X75%÷20%=10(kJ),D错误
13.如图1为某池塘生态系统中的食物网, 图2为d 种群中不同体长个体的食性比例。下列叙述错误的是
生产者
生产者
A. 从用途上来说,I 号培养基为鉴别培养基
B. 应挑选图2所示的培养基中周围显蓝色的菌落接种于图1的Ⅱ号培养基
C.过程①②合称为稀释涂布平板,可统计嗜热菌数量,但统计数值往往偏小
D. 获得高效嗜热菌后培养条件需要高温,但是保存菌种需设置低温
B
鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物,由图2可知从用途上来说,I 号培养基为鉴别培养基,A正确
淀粉遇碘反应呈现蓝色,依题意要筛选的是能产生高温淀粉酶的嗜热菌,淀粉酶能水解淀粉,所以要接种于图1的Ⅱ号培养基的是图2所示周围不显蓝色的菌落,B错误
根据I 号培养基上菌落分布均匀,可知过程①②合称为稀释涂布平板,可统计嗜热菌数量,但统计数值往往偏小,C正确
获得高效嗜热菌后培养条件需要高温,才能正常进行代谢,但是保存菌种需设置低温,环境温度小于最低生长温度时,代谢活动降低,最后生长繁殖停滞,存活较长时间,冻干法是保存菌种的良好方法。D正确
14.高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,操作流程如图1:采集样品→富集培养→分离、纯化培养→筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌→保存备用。下列说法错误的是
15.科研人员利用野生型清水紫花苜蓿(2n=32)和里奥百脉根(2n=12)为材料培育抗鼓胀病的新型牧草,研究主要流程如下图。下列说法正确的是
A. 用酶解法获得原生质体,需控制处理时间,以免酶破坏细胞膜
B.②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C.③ 过程诱导生芽的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比值高于②过程
D. 图示技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,③过程产生的再生植株是不可育的多倍体
C
解析:植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶处理可获得原生质体,细胞膜无纤维素和果胶,因酶具有专一性,即细胞膜不会被破坏,A错误
解析:由图可知只有由清水紫花苜蓿和里奥百脉根两者的原生质体融合的杂种细胞才能再生愈伤组织,其他情况都不能再生愈伤组织,所以②过程不需要利用选择培养基,B错误
解析:过程②是脱分化,细胞分裂素与生长素浓度比例适中,过程③是再分化诱导生芽的培养基,细胞分裂素与生长素浓度比值 要高于②,C正确
解析:图示为体细胞杂交技术,可克服远缘杂交不亲和的障碍,③过程产生的再生植株是野生型清水紫花苜蓿(2n)+里奥百脉根(2n)=4n的异源四倍体,其含有同源染色体,能正常进行减数分裂产生配子,因此是可育的,D错误
A. 过程①最好的限制酶选择方案是 BamHI和 EcoRV
B. 过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal 以筛选蓝色的大肠杆菌菌落
C. 基因工程疫苗不会出现病毒的增殖和感染,安全性高
D. 若用限制酶BamHI 和 EcoRV切割质粒,则会产生4个游离的磷酸基团
C
解析:由图可知EcoRV会破坏目的基因,在质粒上有两个EcoRV的酶切位点,并会破坏青霉素抗性基因,不是最好的选择方案,A错误
解析:由图可知过程①最好的限制酶选择方案是BamHI和EcoRI,BamHI会破坏LacZ基因,依据题干可知,无该基因,菌落则呈白色,所以要筛选白色的大肠杆菌菌落,B错误
解析:从图中可知,利用基因工程生产的乙肝病毒疫苗是由大肠杆菌表达乙肝病毒的外壳(抗原蛋白)进行接种,可以刺激机体产生抗体,又不会出现病毒的增殖和感染,安全性高,C正确
解析:若用限制酶BamHI 和 EcoRV切割质粒,将把质粒分成三段链状DNA,每一段都有游离的磷酸基团2个,则会产生6个游离的磷酸基团,D错误
16.人类是乙肝病毒的唯一宿主,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程,质粒中LacZ 基因可使细菌能够利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则呈白色。下列叙述正确的是
选择性必修3第98页
本题来源于书本
游离磷酸基团,位于5’端,一条链一个
17.(12分)Ⅰ.为在 2030 年前实现“碳达峰”、2060 年前实现“碳中和”目标,我国科研人员采取了包括“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。右图 1 为某生态系统碳元素流动模型,图中数字表示生理过程或化学反应过程。
(1)图 1 中B为生态系统成分中的 ,其在生态系统中的作用是 。
消费者
加快生态系统的物质循环
解析:由图可知,ABCD为生态系统的4个组成成分。A和D互相指向,并且其他成分都指向D,说明D是非生物的物质和能量,A为生产者,A和B有遗体残骸,遗体残骸又指向C,说明B是消费者,C是分解者。
选择性必修2 P50
生产者
非生物的物质和能量
(2)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消 CO2 排放总量,实现相对“零排放”。用图 1 中的数字序号间的关系,构建“碳中和”数学模型,即 。
⑩=①+②+③+④
解析:“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消 CO2 排放总量,实现相对“零排放”,即生态系统排放的CO2刚好被生产者吸收。①+②+③+④ = ⑩。
Ⅱ.科研人员在某污染河流寻找理想的污染治理措施过程中,通过采集水样,分别放入不同生物,检测水体中的多项指标如图2表示。请回答下列问题:
(4)要维持该河流生态系统的稳定,从生态安全角度考虑应避免 ;从社会环境因素考虑应禁止 (写两点即可)等行为的发生,以避免该生态系统的水质再次遭到破坏。
(3)由图2可知治理该水体污染效果最好的生物是 ,理由是
。
红假单胞光合菌
解析:如图可知,红假单胞光合菌组的水体中,毒素含量为0,铵盐吸收率85%,比其他2组更高,有机物去除率为93%,另外2组为0。所以红假单胞光合菌组治理该水体污染效果最好。
红假单胞光合菌组无毒素且对铵盐和有机物的去除率高
过度(或盲目)引入外来物种
乱扔垃圾;随意排放污水
选择性必修2 P73
解析:维持生态系统的稳定性,从生态安全角度考虑要避免的是盲目引进外来物种。入侵种由于没有天敌,食物丰富等原因,容易蔓延干扰入侵地的生态系统。从社会环境因素考虑,主要从保护环境的具体措施考虑,包括禁止乱扔垃圾,禁止随意排放污水等。
18.(10分)2023年4月10日,习近平总书记在广东省考察调研,提出要尊重科学,落实责任,把红树林湿地保护好。红树林地埋管道原位生态养殖系统是利用潮汐能,涨潮时往海堤内的“纳潮生态混养塘”蓄海水,退潮时用混养塘中的海水驱动红树林地埋管道内养殖水体的流动,管道鱼类养殖流出的水用于海滩表面自然种群贝类的增殖和育肥青蟹,养殖水体最后放至红树林潮沟内。
注:当潮汐水位高于“交换管”时,海水会从交换管进入到养殖场,与养殖场的水体进行交换;“管理窗口”为饲料投喂和养鱼类收获区。
(1)自然状态下,湿地生态系统的结构和功能能较长时间保持相对稳定,是因为该生态系统具有较强的 ,从生态系统的结构分析,决定其大小的因素是 。
生态系统的组分多少,营养结构的复杂程度
自我调节能力
选择性必修2 P74
选择性必修2 P52
解析:生态系统要维持相对稳定,是因为生态系统具有自我调节能力。
解析:生态系统的结构包括组成成分和营养级结构(食物链和食物网)。生态系统组成成分越多,食物链食物网也就越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
(2)纳潮生态混养塘中的养殖水由地下网管流出用于海滩贝类的增殖和育肥青蟹,推动 了当地渔业经济发展,主要遵循了生态工程______、______原理。
利用潮汐能还能够实现“养殖塘与海水”的水体交换,其目的有_________
_____________________________________________________(写出两点即可)。
循环
整体
增加水中的溶氧量;提高饵料的利用率或防止饵料沉底
解析:通过地下网管流出的养殖水携带了丰富的营养物质,这些营养物质被海滩上的贝类和青蟹所利用,促进了它们的生长和繁殖。同时,贝类和青蟹的排泄物和其他有机物质又会返回到环境中,参与新一轮的物质循环,遵循了循环原理;纳潮生态混养塘推动了当地渔业经济发展,遵循了整体原理。因此纳潮生态混养塘中的养殖水由地下网管流出用于海滩贝类的增殖和育肥青蟹,推动了当地渔业经济发展,主要遵循了生态工程的循环、整体原理。
解析:利用潮汐可增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率或防止饵料沉底,实现“养殖塘与海水“的水体交换。
(3)根据调查发现设置地下管网后红树林生长更为茂盛,同时附近海域赤潮(海水中N、P含量过多,藻类大量增殖)现象也有所减少,其中的原理是:_________________________________________________________________________________________________________________。
水中的N、P等无机物能被红树林吸收利用,有利于红树林的生长,同时抑制水体富营养化,防止赤潮发生。
解析:赤潮主要是由于海水中N、P等营养物质含量过多,导致藻类大量增殖。设置地下管网后,地下管网改善了红树林土壤的水分和养分供应,促进了红树林的生长;同时,红树林更有效地吸收了土壤中的N、P等营养物质,减少了流入海域的N、P含量,抑制水体富营养化,从而减少了赤潮的发生。
19.(12分)沙门氏菌、大肠杆菌和产气荚膜梭菌(厌氧菌)能引起家禽和家畜的肠道疾病,常使用氨苄青霉素进行治疗。科研人员发现暹罗芽孢杆菌的代谢物具有一定的抑菌能力, 可用于治疗家畜肠道疾病。为检测暹罗芽孢杆菌的抑菌效果,研究人员进行了如下实验 (实验中菌种培养涉及两种培养基,分别为LB 培养基和FTG培养基)。回答下列问题:
(1)若要获得该实验所用的固体培养基,需要在上述培养基中加入 。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是
。
琼脂(凝固剂)
灭菌后将未接种的(或空白放在适宜的环境中培养一段时间,看其是否长菌
选必3 P13
检测培养基灭菌效果,可将灭菌后的未接种的空白培养基和接种过的培养基放在相同且适宜的条件下培养,如果空白培养基表面没有产生菌落,则说明培养基灭菌彻底。
(2)要得出“暹罗芽孢杆菌对以上三种病原菌均有较好的抑菌效果,且不弱于氨苄青霉素”的结论,某研究团队设计了以下实验。
①等量含氨苄青霉素的LB液体培养基
②含产气荚膜梭菌的FTG固体培养基
③等量LB液体培养基
设置
自变量
因变量
无关变量
知识拓展:
LB培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基。
FTG培养基主要用于产气荚膜梭菌的培养
如果题目下方对这两种培养基简要标注一下,有利于学生理解,毕竟山区高中学生基本上没接触过培养基
写出能得出以上实验结论的预期实验现象:
请完善上表中的实验设计:
①等量含氨苄青霉素的LB液体培养基
解析:要得出“暹罗芽孢杆菌对以上三种病原菌均有较好的抑菌效果,且不弱于氨苄青霉素”的结论,需要比较暹罗芽孢杆菌和氨苄青霉素的对三种病原菌的抑制效果,所以丙组培养基应为含产气荚膜梭菌的FTG固体培养基(题中提到菌种培养涉及LB和FTG两种培养基)且实验设计需遵循单一变量原则,故2号孔应添加等量含氨苄青霉素的LB液体培养基;1号孔为等量LB液体培养基。
②含产气荚膜梭菌的FTG固体培养基
③等量LB液体培养基
甲、乙、丙组结果均为1号孔周围无抑菌圈,3~5号孔周围有抑菌圈,且均不小于2号孔周围的抑菌圈。
解析:1号孔无抑菌物质,3~5号孔含暹罗芽孢杆菌,2号孔含氨苄青霉素,故1号孔无抑菌圈,其余有抑菌圈;根据实验结论所述,暹罗芽孢杆菌对三种病原菌抑菌效果不弱于氨苄青霉素,故3~5号孔的抑菌圈均不小于2号孔周围的抑菌圈。
20 .(12分)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体,HER2过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物(抗HER2-ADC),科研人员开展了相关研究,实验流程如图1所示。回答下列问题:
(1)过程②和③筛选出的细胞分别是______________、______________________
杂交瘤细胞
分泌抗HER2抗体的杂交瘤细胞
本小题考查单克隆抗体的制备。过程②为特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞,过程③为抗体检测,目的是筛选产生特定抗体(抗HER2抗体)的杂交瘤细胞。
筛选出杂交瘤细胞
筛选出能产生特顶抗体的杂交瘤细胞
(2)抗HER2-ADC作为靶向药杀伤HER2过度表达的恶性肿瘤细胞的效果较为明显,其原因是________________________________________________________________
选必3 P48-49
HER2过度表达的恶性肿瘤细胞表面的HER2多,与抗HER2-ADC结合的概率高。
解析:正常细胞和HER2过度表达的恶性肿瘤细胞都能产生HER2,但是HER2过度表达的恶性肿瘤细胞表面的HER2多,与抗HER2-ADC结合的概率高,因而抗HER2-ADC可作为靶向药杀伤 HER2过度表达的恶性肿瘤细胞。
(3)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的乳腺癌细胞代谢的影响,科研人员选取人乳腺癌细胞BT-474 、裸鼠(先天性胸腺缺陷的突变小鼠)、多种化疗药物和试剂(磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新偶联药物、磷酸缓冲液等)进行了相关实验。
①将人乳腺癌细胞BT-474 移植到裸鼠体内,待肿瘤体积达到200mm³时将裸鼠分为4组并分别给药处理,其中空白对照组的给药处理是注射 ,一段时间后检测4组裸鼠体内肿瘤的体积,结果如图2所示。
等剂量的磷酸缓冲液
解析:根据题意,3组实验组为磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新偶联药物等化疗药物,故空白对照组应注射等剂量的磷酸缓冲液。
②实验结果表明,抗HER2-ADC 对 BT-474 细胞的凋亡具有 (填“促进或“抑制”)作用,且效果较其他药物更好。
促进
自变量:多种化疗药物、时间
因变量:肿瘤体积
根据实验结果可知,与对照组相比,以上化疗药物均能减小裸鼠的肿瘤体积,说明这些药物对人乳腺癌细胞(BT-474)的凋亡具有促进作用;且抗HER2-ADC的作用后,该组裸鼠肿瘤体积最小,说明其效果比其他药物更好。
③后续可通过研究抗HER2-ADC (答出一点即可)等情况,为抗HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。
在动物体内的代谢
以上实验仅研究了抗HER2-ADC对肿瘤细胞代谢的影响,后续可通过研究抗HER2-ADC的动物体内的代谢、对正常细胞的毒性等情况,为抗HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。
(或对正常细胞的毒性等)
21.(14分)紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一,但其药源植物红豆杉十分稀缺。利用红豆杉细胞培养生产紫杉醇是解决紫杉醇药源紧缺问题的有效途径之一。回答下列问题:
(1)紫杉醇是红豆杉体内的一种 代谢产物,该物质不是生物生长所必需的。
(2)紫杉醇本身是抑制细胞生长的毒性物质,在培养基中的积累量越多,对细胞增殖的抑制越强,为了减弱其抑制作用,可采取的措施是 (答出一点即可)。
次生
及时更换培养基
选必3 P41
3’
5’
5’
3’
①Bapt基因的获取:提取红豆杉的mRNA, 通过逆转录得到其cDNA,利用PCR技术以图1中的cDNA片段为模板扩增Bapt基因,需要的引物有 ( 从A、B、 C 、D四种引物中选择)。上述过程中,用1个图1所示片段产生2个双链等长的子代Bapt 基因片段至少要经过 次循环。
B C
3
(3)为提高紫杉醇产量,研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因 (Bapt基因)的超表达载体,并将其导入红豆杉细胞,其具体流程如下:
解析:DNA分子的两条链是反向平行,DNA复制时方向是从5’端向3’端延伸,在DNA聚合酶的作用下从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸,由图1可知,5’端对应的引物分别是B C。
待扩增的DNA
待扩增的DNA
解析:设计的引物决定了扩增产物的长度,第一次循环,引物与模板互补,此时变成两个模板,但因为模板很长,没有什么终止扩增,所以第一次循环扩增出来的新片段很长,第二次循环以新的长片段为模板进行,但新片段的一端是引物开头的,所以第二次循环得到的片段就是我们需要的长度,但只是一条链,所以还不能分离出目的基因,第三次循环,当以第二次循环得到的新片段为模板时,因为这个片段的长度就是需要扩增的长度,所以当第三个循环完成时,这个片段是需要的长度,且是双链DNA,这就得到了需要的目的基因,所以至少要3个循环才能产生双链等长子代Bapt基因。
RNA聚合酶识别并与启动子结合,启动转录。Ti质粒中的T-DNA将强启动子和Bapt基因带入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上。分析目的基因可知,不可以使用EcORI、BamHl以及HindⅢ,所以Ti质粒使用Sacl和Notl,为使DNA片段能定向插入T-DNA中,启动子在前,所以在DNA片段的M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是Notl和Sacl。
②构建Bapt基因的超表达载体并将其导入受体细胞:在构建过程中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点(注;图中所示限制酶切割后形成的黏性末端各不相同)如图2所示。Ti质粒中的T-DNA在培育转基因红豆杉中的作用是 。为使 DNA 片段能定向插入T-DNA 中,
可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M 、N端添加的序列所对应的限制酶分别是 、 。
将强启动子和Bapt基因导入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上
NotI
SacI
③Bapt基因的检测和鉴定:可通过DNA分子杂交技术检测红豆杉细胞中
( 填“Bapt基因”或“强启动子”)的有无,从而确定超表达载体是否导入。为检验最终的实验目的是否达到,还应检测红豆杉细胞培养物中的 。
强启动子
紫杉醇的产量
解析:可通过DNA分子杂交技术检测红豆杉细胞中强启动子的有无,从而确定超表达载体是否导入,原因是红豆杉细胞中本身就存在Bapt基因,不管超表达载体是否成功导入,检测结果都能产生Bapt基因的杂交带。为检验最终的实验目的是否达到,还应检测红豆杉细胞培养物中的紫杉醇的产量。
$$