期末模拟测试卷-2024-2025学年高二生物上学期期末考点大串讲(苏教版2019)
2025-01-10
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内容正文:
期末模拟测试卷
一、单选题,每题2分,共28分。
1.普通䴓和黑头䴓均为有益的森林鸟类,两种鸟类同域分布、生态位相似,其中黑头䴓是中国的特产鸟类,已被列入世界濒危鸟类名录。下列叙述错误的是( )
A.黑头䴓种群数量过少会导致其种群逐渐衰退、消亡
B.气候因素对黑头种群数量变化的影响与该种群的密度无关
C.两种鸟类种间竞争对种群数量的限制作用与两者种群密度呈正相关
D.黑头䴓种内竞争影响其种群出生率和死亡率,导致其种群K值较低
2.下图甲为某种鼠在不同环境中的两种增长曲线,在调查某农田中该种鼠的种群密度时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),得到如图乙所示的曲线。下列说法不合理的是( )
A.图甲中曲线X与曲线Y之间的阴影部分代表生存斗争中淘汰的个体数
B.图甲中bc段种群出生率小于死亡率,其增长率逐渐下降
C.图乙中第9年调查该鼠种群的年龄组成,最可能表现为衰退型
D.该农田如果持续第16到第20年间的趋势,鼠的种群数量将呈图甲中曲线X增长
3.研究证实,载畜量增加、耕种等会加速草地退化,引起土壤养分流失、有机质含量下降。适当施肥可使群落丰富度增加。下列叙述错误的是( )
A.人类活动加速草地退化的过程体现出人类活动改变了群落演替的速度和方向
B.群落演替往往是环境和群落内生物共同作用的结果
C.草地退化后经适度干预可以恢复,恢复过程中发生了次生演替
D.适当施肥提高群落中物种丰富度,可使资源得到更充分的利用
4.图1表示在裸露岩石上开始的群落演替过程,图2表示群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述错误的是( )
A.演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降
B.该群落既有垂直结构,也有水平结构
C.演替过程中物种丰富度逐渐增大并趋于稳定
D.图1所示的群落演替过程属于初生演替
5.如表为某草原生态系统中部分生物与食物的对应关系,下列说法正确的是( )
生物种类
食物种类
鼠、昆虫、食草籽的鸟
草
杂食性的鸟
草、昆虫
鹰
鼠、食草籽的鸟、杂食性的鸟
A.表中的所有生物构成了该草原生态系统的生物群落
B.表中生物构成的食物网有4条食物链,处于第二营养级的生物有3种
C.表中杂食性的鸟和昆虫同时存在种间竞争和捕食的关系
D.食物链通常只有四五个营养级,主要原因是能量只能单向传递
6.高原鼠兔是青藏高原上的小型植食性动物,其洞穴常成为小鸟栖息的巢穴。若小鸟发现附近有猛禽,就会立刻扑扇翅膀并高声鸣叫,为鼠兔示警。下列分析错误的是( )
A.小鸟向鼠兔传递的信息有物理信息和行为信息
B.小鸟和鼠兔的种间关系属于互利共生
C.在该生态系统中,鼠兔属于第二营养级
D.小鸟、鼠兔等消费者能加快生态系统的物质循环
7.研究人员以长江源典型的阴坡、滩地和阳坡坡向作为研究对象,探究坡向对高寒草地植被分布的影响,得到如表所示结果。下列叙述错误的是( )
调查指标
坡向
阴坡
滩地
阳坡
禾草地上生物量相对值
56.29
50.49
18.01
莎草地上生物量相对值
71.07
114.69
10.59
杂草类地上生物量相对值
134.96
134.84
112.02
地上总生物量相对值
262.32
300.02
140.62
A.莎草的生长对水分的需求量较多
B.据表可推测,滩地更适宜草地植被的生长
C.坡向对莎草地上生物量的影响小于对杂草类的
D.在坡地上同时种植草本和灌木能增加生物多样性
8.某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒,该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌,并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B.甜酒曲中的根霉能产生糖化酶,将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C.酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,代谢物的生成在后发酵阶段完成
D.黄皮甜米酒口感好、酒精度低,适宜长期大量饮用
9.野生型大肠杆菌K12菌株在普通培养基中就能成活,微生物学家Lederberg筛选出大肠杆菌K12菌株的两种营养缺陷型菌株,菌株A:met-bio-thr+leu+thi+需要在基本培养基中补充甲硫氨酸、生物素才能生长,菌株B:met+bio+thr-leu-thi-需要在基本培养基中补充苏氨酸、亮氨酸和硫胺素才能生长,Lederberg进行了图1的实验,后来有科学家继续设计了图2的实验,充分培养后U形管两侧均未产生野生型的菌株,下列说法错误的是( )
A.据图1实验结果分析可知,A和B菌株之间发生了基因重组
B.据图2实验结果推测,野生型菌株的产生依赖于两种菌株的细胞直接接触
C.大肠杆菌营养缺陷型菌株的产生可能来源于基因突变,产生了新的基因
D.若想排除转化的可能,可将加热杀死的A菌或B菌分别与活的B菌或A菌混合培养
10.花烛是常见花卉,顶芽、侧芽和叶片都可作为外植体用于组培。下列叙述正确的是( )
A.选择叶片作为外植体时,成熟叶片比幼嫩叶片效果好
B.诱导愈伤组织形成与诱导生芽所需的最佳激素浓度相同
C.顶芽与叶片的基因差异导致了组培途径选择的不同
D.顶芽与侧芽发育成苗时,可以不经过脱分化过程
11.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导卵巢排出更多的卵子
B.经获能处理的精子和成熟培养的卵子,才能用于体外受精
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低
D.将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,无免疫排斥反应
12.m基因是控制番茄雄性不育的基因,研究发现m基因是野生型M基因启动子区插入398bp片段后形成的,如图1.相关基因的电泳检测结果如图2,下列叙述错误的是( )
A.m基因由野生型M基因发生染色体结构变异产生
B.启动子区插入片段,直接影响了基因的转录过程
C.PCR产物凝胶电泳时通常向正极方向迁移
D.第1泳道和第2泳道的DNA片段含有该不育基因
13.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A.可以选择洋葱、香蕉、菜花或猪血等作为实验材料粗提取DNA
B.向处理后的滤液中加入体积相等的、预冷的酒精可使DNA析出
C.利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同可使DNA析出
D.与“检测生物组织中的还原糖”实验相比,二者均需要水浴加热
14.生物技术给人类带来福祉的同时,也可能引起一系列安全和伦理问题。下列叙述错误的是( )
A.生物武器的使用应全面禁止
B.将外源基因转入叶绿体,可避免造成基因污染
C.在严格监管下,治疗性克隆能够增进人类的健康
D.基因编辑技术可用于编辑完美婴儿和疾病预防研究
二、多选题,每题3分,少选得1分,其他情况不得分。
15.某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M两玻璃缸中均加入相同数量的甲、乙、丙三种单细胞藻类,L中不放螺,M中放100只螺。一段时间后,将M中的螺全部移入L中并分别统计L、M中藻类数量,结果如图。下列说法正确的是( )
A.M中使丙藻数量始终处于下降趋势的种间关系不只有捕食
B.螺对甲藻的捕食喜好程度最大,对乙、丙藻的捕食喜好程度小
C.M玻璃缸中移除全部螺后,其中的甲藻种群数量呈“J”形曲线增长
D.L中乙藻数量在峰值后下降的原因可能与L中代谢废物积累、无机盐减少等环境因素有关
16.下列图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图,甲~丁为生态系统的组成成分;图2为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。下列叙述中错误的是( )
A.图1中,碳元素进入无机环境的途径是②③④,能量进入群落的主要途径是①
B.图2中,B 表示兔用于生长、发育、繁殖的能量,C表示兔流向分解者的能量
C.在该生态系统中,狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节机制
D.该生态系统在向森林生态系统演替的过程中,生产者固定的 CO2量与生物群落排出的 CO2量相等
17.猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是一种对猪群具有高度传染性的病毒。GP3蛋白是PRRSV的重要抗原之一,能够诱导宿主产生特异性的免疫应答。为了对PRRSV进行快速检测,科研人员制备了PRRSV-GP3蛋白的单克隆抗体,过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.将GP3蛋白注射到小鼠体内是为了获取能分泌抗GP3蛋白抗体的B细胞
B.培养细胞乙的培养基通常是加入了血清等天然成分和糖类、氨基酸等的固体培养基
C.细胞丙中有融合的具有同种核的细胞和能合成抗GP3蛋白抗体的杂交瘤细胞
D.第2次筛选可用多孔板对单个的杂交瘤细胞进行培养及抗体检测
18.有关蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A.蛋白质工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质
B.蛋白质工程无需通过构建基因表达载体来实现
C.要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来实现
D.蛋白质工程难度系数高的原因是蛋白质发挥功能必须依赖正确的高级结构
三、非选择题,除注明外每空1分。
19.(11分)藏羚羊栖息于海拔3700~5500米的高山草原、草甸和高寒荒漠地带,科研小组调查了该地区部分动植物种群数量,请回答下列问题:
(1)决定高山草原、草甸和高寒荒漠群落性质的最重要的因素是 。
(2)科研人员对甲、乙、丙三个地区的藏羚羊种群特征进行调查,结果如图1所示。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应大(6~8龄)、中(4~5龄)、小(2~3龄)、幼(0~1龄)四个年龄等级(藏羚羊最长寿命8年左右)。则图1中丙地区藏羚羊种群的年龄结构类型为 ;预测此后一段时间, 地区藏羚羊种群数将保持相对稳定。
(3)图2表示某地区藏羚羊出生率和死亡率的比值变化(R=出生率/死亡率),c~d段时间藏羚羊种群数量变化是 。如果在d时间,少量藏羚羊从其他地区迁入该地区,则该地区藏羚羊的K 值 .原因是 。
(4)图3表示藏羚羊种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率,②表示死亡率),图4 表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线。
①图4中C点时,限制藏羚羊种群数量继续增加的主要因素包括 (至少答出2点)等,这些因素通常属于影响该动物种群数量变化的 (填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
②该生物种群在图3所示时间内,数量增长模型与图4中 时间段内种群数量的增长模型类似。
③若一段时间后,图3中的①②重合,表明此时该生物种群数量达到 值,对应在图4上的时间点为 。
20.(11分)生境建设和目标生物培育是“海洋牧场”建设的重要内容。生境建设主要是通过投放人工鱼礁、改造滩涂等措施为鱼群提供良好的生长、繁殖和索饵的环境。目标生物培育则是采取人工育苗和天然育苗相结合的方式,扩大种苗培育数量,适时进行放流。
(1)“海洋牧场”生态系统的结构包括 ,其中大型海藻和浮游植物的分层分布形成了群落的 结构,其主要影响因素是 。
(2)部分鱼类利用相同的食物资源,存在生态位重叠,表现为 关系。群落中每种生物占据相对稳定的生态位,这有利于 ,是群落中物种之间及生物与环境间 的结果。
(3)增殖放流的主要目的是使种群的年龄结构恢复为 。放流前应明确目标水域该种生物的 和 ,以确定合理的放流数量。
(4)下表表示该生态系统能量流经第二和第三营养级的情况(表中数值代表能量,单位为×105 kJ)。
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失量
流入分解者
未利用
第二营养级
①
923.5
355
32.1
第三营养级
134.5
167.4
86.6
10.5
表中①的数值为 kJ,由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 (保留小数点后一位)。
21.(12分)牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题。
实验步骤:
I、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨,酵母提取物,NaCl,琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖,NaCl,K2HPO4,尿素,琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质: 。
(2)该小组采用 法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有 。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是 。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数 (“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的 (“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在 (“18—25℃”或“25—30℃”或“30—37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是 。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则10mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为 。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数 ,原因是 。(2分)
22.(12分)铁皮石斛的次生代谢产物可能具有抗肿瘤活性。由于近年来的过度采挖、自然生境的破坏,铁皮石斛资源日益枯竭。通过现代生物技术的手段可以实现铁皮石斛的工厂化快繁,从而取代和保护铁皮石斛的野生资源。回答下列问题:
I 铁皮石斛野外繁殖困难的一个重要原因是其萌发生长过程依赖共生真菌。在自然状态下只有真菌与石斛种子或根形成细胞内共生的菌根关系后,铁皮石斛才能正常地萌发和生长发育。真菌会在培养基上产生菌丝,这些菌丝是真菌繁殖的基本单位。某研究者想要鉴定某野生铁皮石斛共生真菌的种类,需要进行的操作包括:
①剪取石斛根,清洗表面并消毒;
②将石斛根放置在 PDA 培养基上,25℃恒温培养;
③在适宜区域挑取菌丝并转移到新的培养基上,重复多次得到纯化菌株;
④纯化后,接种至 PDA 培养基,培养一段时间后观察形态,并将一部分菌种保藏。
(1)在挑取菌丝时,以下取样区域合理的是 (方框表示挑取的菌丝区域)。
(2)PDA 培养基由煮沸过滤的马铃薯汁水、葡萄糖、琼脂糖和水组成,其中碳源包括 。用于本次实验的PDA 培养基可以添加适量的氯霉素(抗生素),其目的是 。
(3)本实验中,最重要的步骤是对切取植物组织的消毒工作,此过程中需要严格把握消毒剂的消毒时间,原因是 。
Ⅱ利用植物组织培养可以实现铁皮石斛的快速繁殖。
(4)为寻找铁皮石斛快速繁殖的最佳条件,除植物激素的种类和配比外,还可以探究的条件有 。
(5)某研究员研究植物激素对铁皮石斛丛生芽生根的影响,得到的结果如下:
NAA
6BA
生根率(%)
根数
根长(cm)
健壮度
0.1
2
81.08
8.73
0.79
++
0.3
2
96.67
10.91
1.01
++++
0.5
2
77.78
4.56
0.68
++
0.1
4
51.32
5.3
0.71
+++
0.3
4
65.74
4.2
0.62
++++
0.5
4
42.86
2.14
0.41
++
++++:非常健壮;+++:健壮;++:一般;+:弱;-:无
以下叙述错误的是_____。
A.以诱导生根为目的时,最适的激素配比为NAA 0.3mg·L-1, 6-BA4mg·L-1。
B.在NAA 浓度不变的情况下,6-BA浓度升高,诱导生根的效果变好
C.根据表中结果无法推导出NAA和6-BA对铁皮石斛丛生芽生根作用具有两重性
D.较低浓度的6-BA有利于铁皮石斛生根,NAA 促进生根的能力与浓度呈正相关
(6)通过酶解法可以得到石斛的原生质体,酶解液具有较高的渗透压,原因是 。
(7)为验证铁皮石斛的抗肿瘤作用,某研究员选取某胃癌细胞株进行实验。
①将液氮保藏的某胃癌细胞株复苏后,需要进行培养。细胞在培养瓶中的增长符合逻辑斯蒂曲线,实验中需要取位于加速生长期的细胞,原因是 。
②MTT 可以进入活细胞内并在线粒体中代谢为不溶于水的化合物。该化合物可溶于 DMSO,在490nm处测得其光密度值(OD) 和其浓度成正比。根据此原理,请补充探究低、中、高浓度铁皮石斛抗肿瘤作用的实验方案。
对照组:胃癌细胞悬液0.1mL+
实验组:胃癌细胞悬液0.1mL+含低、中、高浓度铁皮石斛的细胞培养液
在适宜且相同条件下培养一段时间后,加入 ,孵育一段时间后,加入 并震荡,并在酶联免疫检测仪上于波长490nm 处测定OD值,并计算抑癌率= ×100%。
23.(12分)肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持,肿瘤抑素是由Tum基因编码的蛋白质,具有强效抑制肿瘤微血管密度,缩小肿瘤体积的作用。研究人员构建了转Turn基因的人神经胶质瘤细胞株U251,探究基因治疗神经胶质瘤的可行性。
(1)研究人员利用上图中的材料完成基因表达载体的构建。
①图1载体上启动子是 识别和结合的位点,与起始密码相比启动子特有的物质组成是 。
②构建重组载体前,利用PCR技术扩增Tum基因,应选用的引物组合为 ,其中与Tum基因上游结合的引物设计的依据是 (2分)。与细胞内DNA复制相比,PCR技术通常不选择RNA片段作为引物,解释合理的有 。
A.RNA稳定性不高,体外易降解
B.RNA的3´端不能聚合脱氧核苷酸
C.细胞内有切除RNA引物的酶
D.RNA引物的成本较高
(2)血管内皮细胞HUV可作为抑制血管生成效果的指示细胞。为研究Tum基因的抗神经胶质瘤的效果。研究人员设计了三组实验:组1为未转基因的U251,组2为转入空白载体的U251,组3为转Tum基因的U251,相关检测结果如图3、图4.
三组实验中属于对照组的是 。综合两图分析,说明U251细胞合成的肿瘤抑素通过促进HUV细胞凋亡发挥作用,图4中组2实验数据能否支持导入空白载体具有与组3相似作用的结论? (填“能”或者“不能”)
(3)由于肿瘤细胞具有无限增殖的特点,对 的需求量较大,因此肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持,但大多肿瘤细胞主要以 (填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”)的方式获得能量。为探究该体系在体内抗肿瘤的效果,还需将组3U251细胞分别接种于裸鼠腋部皮下,一定时间后检测 (2分)以证明转Tum基因治疗神经胶质瘤存在可行性。
试卷第1页,共3页
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期末模拟测试卷
一、单选题,每题2分,共28分。
1.普通䴓和黑头䴓均为有益的森林鸟类,两种鸟类同域分布、生态位相似,其中黑头䴓是中国的特产鸟类,已被列入世界濒危鸟类名录。下列叙述错误的是( )
A.黑头䴓种群数量过少会导致其种群逐渐衰退、消亡
B.气候因素对黑头种群数量变化的影响与该种群的密度无关
C.两种鸟类种间竞争对种群数量的限制作用与两者种群密度呈正相关
D.黑头䴓种内竞争影响其种群出生率和死亡率,导致其种群K值较低
【答案】D
【分析】密度制约因素包括食物、天敌等,这些因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的;非密度制约因素包括干旱、大寒、洪灾等自然灾难,这些因素对种群数量的作用强度与该种群的密度无关。
【详解】A、种群的延续需要以一定的个体数量为基础,黑头䴓种群数量过少会导致其种群逐渐衰退、消亡,A正确;
B、气候因素对黑头䴓种群数量的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素,B正确;
C、两种鸟类种群密度越大,种间竞争越强,对种群数量的限制作用越大,故两种鸟类种间竞争对种群数量的限制作用与两者种群密度呈正相关,C正确;
D、种群K值与外界的环境资源和空间有关,黑头䴓种内竞争不影响环境条件,不影响种群K值,D错误。
故选D。
2.下图甲为某种鼠在不同环境中的两种增长曲线,在调查某农田中该种鼠的种群密度时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),得到如图乙所示的曲线。下列说法不合理的是( )
A.图甲中曲线X与曲线Y之间的阴影部分代表生存斗争中淘汰的个体数
B.图甲中bc段种群出生率小于死亡率,其增长率逐渐下降
C.图乙中第9年调查该鼠种群的年龄组成,最可能表现为衰退型
D.该农田如果持续第16到第20年间的趋势,鼠的种群数量将呈图甲中曲线X增长
【答案】B
【分析】据图分析可知,图甲中曲线X表示“J”型增长曲线,曲线Y表示“S”型增长曲线。图乙中,0~4年时λ=1,种群数量不变;4~10年时λ<1,种群数量减少;10~20年时λ>1,种群数量持续增加。
【详解】A、曲线X与曲线Y之间的阴影部分面积大小可表示环境阻力大小和生存斗争中淘汰的个体,A正确;
B、图甲中bc段,种群数量仍在增加,说明出生率大于死亡率,B错误;
C、图乙中第9年λ小于1,说明种群数量在下降,所以调查该鼠种群的年龄组成,最可能表现为衰退型,C正确;
D、第16到第20年间,λ大于1且保持稳定不变,说明种群数量将呈“J”型增长,即图甲中曲线X增长,D正确。
故选B。
3.研究证实,载畜量增加、耕种等会加速草地退化,引起土壤养分流失、有机质含量下降。适当施肥可使群落丰富度增加。下列叙述错误的是( )
A.人类活动加速草地退化的过程体现出人类活动改变了群落演替的速度和方向
B.群落演替往往是环境和群落内生物共同作用的结果
C.草地退化后经适度干预可以恢复,恢复过程中发生了次生演替
D.适当施肥提高群落中物种丰富度,可使资源得到更充分的利用
【答案】A
【分析】群落演替的影响因素:(1)群落内部因素(根本原因):群落内部环境的变化为演替的动力;种内和种间关系动态变化为演替的催化剂。(2)外界环境因素(重要条件):自然因素:火灾、洪水、严寒等;人类活动:人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、人类活动加速草地退化的过程体现出人类活动改变了群落演替的速度,但没有改变演替的方向,A错误;
B、演替是是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果,B正确;
C、草地退化后经适度干预可以恢复,由于恢复过程的初始存在生物和土壤条件等,因此发生的是次生演替,C正确;
D、适当施肥可增加植被的种类和数量,进而增加动物的种类和数量,因此能提高群落中物种丰富度,使生态系统的营养结构变得复杂,可使资源得到更充分的利用,D正确。
故选A。
4.图1表示在裸露岩石上开始的群落演替过程,图2表示群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述错误的是( )
A.演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降
B.该群落既有垂直结构,也有水平结构
C.演替过程中物种丰富度逐渐增大并趋于稳定
D.图1所示的群落演替过程属于初生演替
【答案】A
【分析】群落的演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,主要分为初生演替和次生演替两种类型。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发生的演替。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(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
【详解】A、图2显示,演替过程中植物的种数先增加后减小最后维持基本不变,岩石体积也先增大后减小最终基本不变,A错误;
B、该群落中,植物存在明显的分层现象,表现为垂直结构,水平方向上不同区域环境条件不同,生物的分布存在差异,表现为水平结构,B正确;
C、图2显示:随着时间的推移,植物的种数逐渐增加并趋向稳定,说明演替过程中物种丰富度逐渐增大并趋于稳定,C正确;
D、图1表示在裸露岩石上开始的群落演替过程,该演替类型属于初生演替,D正确。
故选A。
5.如表为某草原生态系统中部分生物与食物的对应关系,下列说法正确的是( )
生物种类
食物种类
鼠、昆虫、食草籽的鸟
草
杂食性的鸟
草、昆虫
鹰
鼠、食草籽的鸟、杂食性的鸟
A.表中的所有生物构成了该草原生态系统的生物群落
B.表中生物构成的食物网有4条食物链,处于第二营养级的生物有3种
C.表中杂食性的鸟和昆虫同时存在种间竞争和捕食的关系
D.食物链通常只有四五个营养级,主要原因是能量只能单向传递
【答案】C
【分析】结合表格信息画出食物网如下:
【详解】A、表中显示的是该生态系统中的部分生物,且表中仅包括生产者和消费者,无分解者,故不能构成该草原生态系统的生物群落,A错误;
B、分析可知,表中生物构成的食物网有4条食物链,处于第二营养级的生物有4种,B错误;
C、杂食性的鸟和昆虫都以草为食,且杂食性的鸟可以捕食昆虫,故杂食性的鸟和昆虫同时存在种间竞争和捕食的关系,C正确;
D、能量在流动过程中是逐级递减的,在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,因此,生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级,D错误。
故选C。
6.高原鼠兔是青藏高原上的小型植食性动物,其洞穴常成为小鸟栖息的巢穴。若小鸟发现附近有猛禽,就会立刻扑扇翅膀并高声鸣叫,为鼠兔示警。下列分析错误的是( )
A.小鸟向鼠兔传递的信息有物理信息和行为信息
B.小鸟和鼠兔的种间关系属于互利共生
C.在该生态系统中,鼠兔属于第二营养级
D.小鸟、鼠兔等消费者能加快生态系统的物质循环
【答案】B
【分析】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。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。食物链和食物网是生态系统的营养结构,是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
【详解】A、小鸟“高声鸣叫”向鼠兔传递的是物理信息,小鸟“立刻扑扇翅膀”向鼠兔传递的是行为信息,A正确;
B、高原鼠兔的洞穴常成为小鸟赖以生存的巢穴,小鸟发现附近有猛禽,就会立刻扑扇翅膀并高声鸣叫,为鼠兔示警,说明小鸟和鼠兔的种间关系属于原始合作,B错误;
C、在该生态系统中,鼠兔是小型植食性动物,属于第二营养级,C正确;
D、小鸟、鼠兔都是该生态系统中的消费者,消费者的存在,能加快生态系统的物质循环,D正确。
故选B。
7.研究人员以长江源典型的阴坡、滩地和阳坡坡向作为研究对象,探究坡向对高寒草地植被分布的影响,得到如表所示结果。下列叙述错误的是( )
调查指标
坡向
阴坡
滩地
阳坡
禾草地上生物量相对值
56.29
50.49
18.01
莎草地上生物量相对值
71.07
114.69
10.59
杂草类地上生物量相对值
134.96
134.84
112.02
地上总生物量相对值
262.32
300.02
140.62
A.莎草的生长对水分的需求量较多
B.据表可推测,滩地更适宜草地植被的生长
C.坡向对莎草地上生物量的影响小于对杂草类的
D.在坡地上同时种植草本和灌木能增加生物多样性
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、分析表格可知,莎草地上生物量相对值在滩地上要显著高于阴坡和阳坡,故莎草的生长对水分的需求量较大,A正确;
B、分析表格可知,滩地的地上总生物量相对值大于阴坡和阳坡,故滩地更适宜草地植被的生长,B正确;
C、分析表格可知,莎草地上生物量相对值在不同坡向上具有显著差异,而杂草类地上生物量相对值在不同坡向上差异不明显,故坡向对莎草地上生物量的影响大于杂草类,C错误;
D、在坡地上同时种植草本和灌木能增加生物(物种)多样性,提高群落结构的稳定性,D正确。
故选C。
8.某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒,该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌,并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B.甜酒曲中的根霉能产生糖化酶,将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C.酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,代谢物的生成在后发酵阶段完成
D.黄皮甜米酒口感好、酒精度低,适宜长期大量饮用
【答案】A
【分析】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在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵。
【详解】A、对糯米进行蒸煮的主要目的是使淀粉颗粒吸水膨胀并糊化,便于淀粉酶的作用,同时也可利用高温能杀死原料中的杂菌,并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵,A正确;
B、甜酒曲中的根霉能产生糖化酶,将淀粉依次水解为麦芽糖、葡萄糖,B错误;
C、酵母菌的 繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,C错误;
D、黄皮甜米酒虽然口感好、酒精度低,但不适宜长期大量饮用,D错误。
故选A。
9.野生型大肠杆菌K12菌株在普通培养基中就能成活,微生物学家Lederberg筛选出大肠杆菌K12菌株的两种营养缺陷型菌株,菌株A:met-bio-thr+leu+thi+需要在基本培养基中补充甲硫氨酸、生物素才能生长,菌株B:met+bio+thr-leu-thi-需要在基本培养基中补充苏氨酸、亮氨酸和硫胺素才能生长,Lederberg进行了图1的实验,后来有科学家继续设计了图2的实验,充分培养后U形管两侧均未产生野生型的菌株,下列说法错误的是( )
A.据图1实验结果分析可知,A和B菌株之间发生了基因重组
B.据图2实验结果推测,野生型菌株的产生依赖于两种菌株的细胞直接接触
C.大肠杆菌营养缺陷型菌株的产生可能来源于基因突变,产生了新的基因
D.若想排除转化的可能,可将加热杀死的A菌或B菌分别与活的B菌或A菌混合培养
【答案】A
【分析】题意分析,A菌株(met- bio- thr+ leu+ thi+)即自身不能合成met和bio,B菌株(met+ bio+ thr- leu- thi-),自身不能合成thr、leu和thi,两菌株混合后,出现了原养型菌落,可能有以下原因:①营养上发生了互补,即菌株A所需的met和bio从菌株B泄漏得到,菌株B所需的thr、leu和thi从菌株A泄漏得到;②基因突变;③不同细菌间遗传物质发生交换。
【详解】A、图1的实验结果A菌株和B菌株混合后可以在基本培养基上生长,可能是发生了基因重组,也有可能是两种菌株相互提供营养物质,不能确定是基因重组,A错误;
B、图2实验充分培养后也未产生野生型菌株,说明野生型菌株的产生要依赖于两种菌株的细胞直接接触,B正确;
C、大肠杆菌是原核生物,基因突变产生了新基因,C正确;
D、若排除转化的可能性,还可以把加热杀死的A菌或B菌分别与活的B菌或A菌进行混合培养,D正确。
故选A。
10.花烛是常见花卉,顶芽、侧芽和叶片都可作为外植体用于组培。下列叙述正确的是( )
A.选择叶片作为外植体时,成熟叶片比幼嫩叶片效果好
B.诱导愈伤组织形成与诱导生芽所需的最佳激素浓度相同
C.顶芽与叶片的基因差异导致了组培途径选择的不同
D.顶芽与侧芽发育成苗时,可以不经过脱分化过程
【答案】D
【分析】植物组织培养的原理是细胞全能性。这意味着每个植物细胞都含有一套完整的遗传物质,这些遗传物质在特定条件下能够表达,从而使细胞具有发育成完整植株的潜能。
【详解】A、选择叶片作为外植体时,幼嫩叶片比成熟叶片效果好,因为幼嫩叶片细胞的全能性更高,A错误;
B、 诱导愈伤组织形成与诱导生芽所需的最佳激素浓度不同,因为它们是不同的生理过程,B错误;
C、 顶芽与叶片的组培途径选择不同是因为细胞的分化程度等不同,而不是基因差异,同一植株的顶芽和叶片基因是相同的,C错误;
D、 顶芽与侧芽发育成苗时,可以不经过脱分化过程,因为顶芽和侧芽本身具有分生组织,具有一定的全能性,可以直接发育成苗,D正确。
故选D。
11.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导卵巢排出更多的卵子
B.经获能处理的精子和成熟培养的卵子,才能用于体外受精
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低
D.将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,无免疫排斥反应
【答案】D
【分析】科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊,包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、体外受精过程、早期胚胎培养、胚胎移植过程。胚胎移植实质上是早期胚胎在相同的生理环境下空间位置的转移。
【详解】A、用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理,可达到超数排卵的目的,A正确;
B、经获能处理的精子和成熟培养的卵子(减数第二次分裂中期),才能用于体外受精,B正确;
C、采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的,通常胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低,C正确;
D、将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,一般不会发生免疫排斥反应,D错误。
故选D。
12.m基因是控制番茄雄性不育的基因,研究发现m基因是野生型M基因启动子区插入398bp片段后形成的,如图1.相关基因的电泳检测结果如图2,下列叙述错误的是( )
A.m基因由野生型M基因发生染色体结构变异产生
B.启动子区插入片段,直接影响了基因的转录过程
C.PCR产物凝胶电泳时通常向正极方向迁移
D.第1泳道和第2泳道的DNA片段含有该不育基因
【答案】A
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
2、启动子是是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA。
3、在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
【详解】A、m基因是野生型M基因在启动子区插入398bp片段后形成的,该变异类型属于基因突变,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA,m基因的启动子区比M基因的启动子区多了398bp片段,将直接影响基因的转录过程,B正确;
C、对PCR产物进行凝胶电泳时,会使DNA带负电,向正极方向迁移,C正确;
D、野生型、m杂合子和m雄性不育植株的基因型分别为MM、Mm、mm,且基因M的长度小于基因m的长度,因此在电场中基因M迁移的速度比m快。据图2所示的电泳结果可推知:m雄性不育植株(mm)和m杂合子植株(Mm)对应的DNA片段分别位于第1泳道和第2泳道,即第1泳道和第2泳道的DNA片段含有该不育基因m,D正确。
故选A。
13.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A.可以选择洋葱、香蕉、菜花或猪血等作为实验材料粗提取DNA
B.向处理后的滤液中加入体积相等的、预冷的酒精可使DNA析出
C.利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同可使DNA析出
D.与“检测生物组织中的还原糖”实验相比,二者均需要水浴加热
【答案】A
【分析】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。例如,DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液。在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、猪是哺乳动物,猪血中的红细胞没有细胞核,不能作为实验材料粗提取DNA,A错误;
B、DNA不溶于冷酒精,向处理后的滤液中加入体积相等的、预冷的酒精可使DNA析出,B正确;
C、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液,向溶解有DNA的2mol/L的NaCl溶液中加蒸馏水稀释,溶液中会析出DNA,C正确;
D、用斐林试剂检测还原糖需水浴加热,用二苯胺检测DNA也需要水浴加热,D正确。
故选A。
14.生物技术给人类带来福祉的同时,也可能引起一系列安全和伦理问题。下列叙述错误的是( )
A.生物武器的使用应全面禁止
B.将外源基因转入叶绿体,可避免造成基因污染
C.在严格监管下,治疗性克隆能够增进人类的健康
D.基因编辑技术可用于编辑完美婴儿和疾病预防研究
【答案】D
【分析】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),对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。
【详解】A、生物武器的致病能力强、攻击范围广,因而会给人类的生存安全构成了严重威胁,因此生物武器的使用应全面禁止,A正确;
B、将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染,因为叶绿体基因组不会进入花粉,可有效避免目的基因通过花粉传播扩散至野生物种基因库中,可避免造成基因污染,B正确;
C、治疗性克隆的目的不是产生一个活体生物,而是产生胚胎干细胞,并将其在合适的条件下(如某些生长刺激型蛋白质存在)分化成各种特化细胞乃至形成组织或器官。如果人们能找到正确的条件,便能培养胚胎干细胞用于修复受损或病变器官,在严格监管下,治疗性克隆能够增进人类的健康,C正确;
D、基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究,但不能用于设计完美婴儿,D错误。
故选D。
二、多选题,每题3分,少选得1分,其他情况不得分。
15.某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M两玻璃缸中均加入相同数量的甲、乙、丙三种单细胞藻类,L中不放螺,M中放100只螺。一段时间后,将M中的螺全部移入L中并分别统计L、M中藻类数量,结果如图。下列说法正确的是( )
A.M中使丙藻数量始终处于下降趋势的种间关系不只有捕食
B.螺对甲藻的捕食喜好程度最大,对乙、丙藻的捕食喜好程度小
C.M玻璃缸中移除全部螺后,其中的甲藻种群数量呈“J”形曲线增长
D.L中乙藻数量在峰值后下降的原因可能与L中代谢废物积累、无机盐减少等环境因素有关
【答案】ABD
【分析】捕食是指一种生物以另一种生物为食。种间竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥现象。
【详解】A、M中有螺这种捕食者,丙藻数量始终处于下降趋势的主要原因既有捕食又有竞争,A正确;
B、放入螺后,L中的甲藻数量大幅度减少,并减小到较低水平,此时间段L中乙藻的数量先增多后减少,丙藻数量一直维持较低水平,说明螺在甲藻减少的情况下主要捕食乙藻,即螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻,B正确;
C、M玻璃缸中移除全部螺后,甲、乙、丙三种藻之间存在竞争,所以其中的甲藻种群数量呈“S”形曲线增长,C错误;
D、L中乙藻数量在峰值时甲藻和丙藻数量都较少,种间竞争并不强,乙藻数量在峰值后数量下降的主要原因可能与L中代谢废物积累、无机盐减少等环境因素有关,D正确。
故选ABD。
16.下列图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图,甲~丁为生态系统的组成成分;图2为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。下列叙述中错误的是( )
A.图1中,碳元素进入无机环境的途径是②③④,能量进入群落的主要途径是①
B.图2中,B 表示兔用于生长、发育、繁殖的能量,C表示兔流向分解者的能量
C.在该生态系统中,狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节机制
D.该生态系统在向森林生态系统演替的过程中,生产者固定的 CO2量与生物群落排出的 CO2量相等
【答案】BD
【分析】分析图解:图1中,根据碳循环的过程可以判断,甲是无机环境、乙是生产者、丙代表消费者,丁代表分解者。①为光合作用,②③为动植物的呼吸作用,④为分解者的分解作用,⑤为生产者被分解者分解利用的部分。图2中A表示兔同化的能量,B表示兔用于生长、发育、繁殖的能量(储存在体内的能量),C表示兔粪便中及其自身遗体残骸流向分解者的能量。
【详解】A、碳元素通过生物群落的呼吸作用或分解作用以二氧化碳的形式进入无机环境,即图中的②③④,生产者主要通过光合作用将无机环境中的碳转移到生物群落中,即图中的①,A正确;
B、据分析可知,B表示兔用于生长、发育、繁殖的能量,而C表示上一营养级和兔流向分解者的能量,B错误;
C、狼能够依据鼠留下的气味去捕食,兔同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节,C正确;
D、在草原生态系统向森林生态系统演替的过程中,生产者固定的CO2量大于生物群落排出的CO2量,D错误。
故选BD。
17.猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是一种对猪群具有高度传染性的病毒。GP3蛋白是PRRSV的重要抗原之一,能够诱导宿主产生特异性的免疫应答。为了对PRRSV进行快速检测,科研人员制备了PRRSV-GP3蛋白的单克隆抗体,过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.将GP3蛋白注射到小鼠体内是为了获取能分泌抗GP3蛋白抗体的B细胞
B.培养细胞乙的培养基通常是加入了血清等天然成分和糖类、氨基酸等的固体培养基
C.细胞丙中有融合的具有同种核的细胞和能合成抗GP3蛋白抗体的杂交瘤细胞
D.第2次筛选可用多孔板对单个的杂交瘤细胞进行培养及抗体检测
【答案】AD
【分析】单克隆抗体是细胞工程中动物细胞融合的重要应用,与传统血清抗体相比,单克隆抗体的纯度高,特异性强;其基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养、最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A 、 将 GP3 蛋白注射到小鼠体内是为了获取能分泌抗 GP3 蛋白抗体的 B 淋巴细胞,而后通过细胞融合获得的杂交瘤细胞不仅可以无限增殖,而且还可以产生大量的抗体,A 正确;
B 、培养细胞乙的培养基通常是加入了血清等天然成分和糖类、氨基酸等的液体培养基,而不是固体培养基,B 错误;
C 、细胞丙是第1次筛选得到的细胞,需要使用特定的选择培养基进行第1次筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长,C错误;
D、第 2 次筛选过程中需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,以获得能稳定分泌所需抗体的杂交瘤细胞,该过程中用到了多孔板,D正确。
故选AD。
18.有关蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A.蛋白质工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质
B.蛋白质工程无需通过构建基因表达载体来实现
C.要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来实现
D.蛋白质工程难度系数高的原因是蛋白质发挥功能必须依赖正确的高级结构
【答案】CD
【分析】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,或者制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产生活需求。
【详解】A、基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,而蛋白质工程可以通过对基因改造实现对现有蛋白质改造,从而制造一种新的蛋白质,A错误;
BC、蛋白质工程的基本思路:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质,因此,蛋白质工程原理中应用到的生命观念是结构与功能观,设计的蛋白质,可通过改造或合成基因来实现,所以需要通过构建基因表达载体来实现,B错误,C正确;
D、蛋白质工程相对于基因工程难度更大,这与蛋白质的高级结构十分复杂有关,D正确。
故选CD。
三、非选择题,除注明外每空1分。
19.(11分)藏羚羊栖息于海拔3700~5500米的高山草原、草甸和高寒荒漠地带,科研小组调查了该地区部分动植物种群数量,请回答下列问题:
(1)决定高山草原、草甸和高寒荒漠群落性质的最重要的因素是 。
(2)科研人员对甲、乙、丙三个地区的藏羚羊种群特征进行调查,结果如图1所示。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应大(6~8龄)、中(4~5龄)、小(2~3龄)、幼(0~1龄)四个年龄等级(藏羚羊最长寿命8年左右)。则图1中丙地区藏羚羊种群的年龄结构类型为 ;预测此后一段时间, 地区藏羚羊种群数将保持相对稳定。
(3)图2表示某地区藏羚羊出生率和死亡率的比值变化(R=出生率/死亡率),c~d段时间藏羚羊种群数量变化是 。如果在d时间,少量藏羚羊从其他地区迁入该地区,则该地区藏羚羊的K 值 .原因是 。
(4)图3表示藏羚羊种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率,②表示死亡率),图4 表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线。
①图4中C点时,限制藏羚羊种群数量继续增加的主要因素包括 (至少答出2点)等,这些因素通常属于影响该动物种群数量变化的 (填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
②该生物种群在图3所示时间内,数量增长模型与图4中 时间段内种群数量的增长模型类似。
③若一段时间后,图3中的①②重合,表明此时该生物种群数量达到 值,对应在图4上的时间点为 。
【答案】(1)物种组成
(2) 增长型 乙
(3) 减小 不变 K值是由环境资源量决定的,与迁入率无关
(4) 食物和种内竞争 密度制约因素 AB K C
【分析】种群的年龄结构:(1)增长型:种群中幼年个体很多,老年个体很少,这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大。(2)稳定型:种群中各年龄期的个体数目比例适中,数目接近。这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一段时间内会保持稳定。(3)衰退型:种群中幼年个体较少,而老年个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。
【详解】(1)群落最重要的特征是物种组成,所以决定高山草原、草甸和高寒荒漠群落性质的最重要的因素是物种组成。
(2)图1中丙地区藏羚羊种群幼年个体较多,老年个体较少,年龄结构类型为增长型,甲地区藏羚羊种群老年个体较多,幼龄个体较少,年龄结构类型为衰退型,乙地区各年龄段种群数量基本相同,处于稳定型,该地藏羚羊种群数将保持相对稳定。
(3)图2中R=出生率/死亡率,cd段R值小于1,说明该时间段种群数量在减小。K值是指在环境条件不改变的前提下,所能容纳的种群最大数量,少量藏羚羊从其它地区迁入该地区,该地的环境没有改变,所以K值不变。
(4)①C点种群增长速率为0,种群数量达到环境容纳量,此时制约种群数量继续增长的主要因素有食物、种内竞争等,这些因素通常属于影响该动物种群数量变化的密度制约因素。
②甲图①表示出生率,②表示死亡率,该生物种群在甲图所示时间内,出生率>死亡率,且两者之间的差值较大,数量增长模型与乙图中AB对应。
③图3中的①②重合,种群增长速率为0,种群数量达到环境容纳量(K值),对应在图4上的C点。
20.(11分)生境建设和目标生物培育是“海洋牧场”建设的重要内容。生境建设主要是通过投放人工鱼礁、改造滩涂等措施为鱼群提供良好的生长、繁殖和索饵的环境。目标生物培育则是采取人工育苗和天然育苗相结合的方式,扩大种苗培育数量,适时进行放流。
(1)“海洋牧场”生态系统的结构包括 ,其中大型海藻和浮游植物的分层分布形成了群落的 结构,其主要影响因素是 。
(2)部分鱼类利用相同的食物资源,存在生态位重叠,表现为 关系。群落中每种生物占据相对稳定的生态位,这有利于 ,是群落中物种之间及生物与环境间 的结果。
(3)增殖放流的主要目的是使种群的年龄结构恢复为 。放流前应明确目标水域该种生物的 和 ,以确定合理的放流数量。
(4)下表表示该生态系统能量流经第二和第三营养级的情况(表中数值代表能量,单位为×105 kJ)。
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失量
流入分解者
未利用
第二营养级
①
923.5
355
32.1
第三营养级
134.5
167.4
86.6
10.5
表中①的数值为 kJ,由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 (保留小数点后一位)。
【答案】(1) 组成成分和营养结构 垂直 光照
(2) (种间)竞争 充分利用资源和空间 协同进化
(3) 增长型 环境容纳量(K值) 种群数量(种群密度)
(4) 6.89×107 kJ 18.7%
【分析】1、群落的空间结构分为垂直结构和水平结构两个方面。垂直结构表现为在垂直方向上具有明显的分层现象;水平结构表现为不同地段分布着不同的种群,同一地段也常呈镶嵌分布;
2、种内关系包括:种内互助、种内竞争。种间关系包括:互利共生、原始合作、竞争、捕食、寄生等。
【详解】(1)“海洋牧场”生态系统的结构包括组成成分和营养结构,大型海藻和浮游植物的分层是在垂直方向上的分布,形成了群落的垂直结构,影响植物垂直结构的主要影响因素是光照;
(2)存在生态位重叠的不同物种之间因争夺食物等,表现为种间竞争关系,每种生物占据相对稳定的生态位,使得各种生物可以更好地获取资源,这有利于充分利用资源和空间,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(3)增殖放流是对目标生物进行培养,从而扩大种苗培育数量,因此其增加了幼龄个体的数量,主要目的是使种群的年龄结构恢复为增长型。放流前应调查目标水域该种生物的环境容纳量以及现有种群数量,以确定合理的放流数量;
(4)由表格信息可知,第三营养级的同化量=呼吸作用散失量+用于生长发育繁殖的能量=(167.4+134.5)×105 kJ=3.019×107 kJ,第二营养级用于生长发育繁殖的能量包括流入分解者、流入下一营养级(第三营养级的同化量)、未利用的能量,即①的数值为3.019×107+(355+32.1)×105 kJ=6.89×107 kJ;第二营养级的同化量=6.89×107+923.5×105=1.6085×108KJ,因此由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(3.019×107 )/1.6085×108=18.7%。
21.(12分)牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题。
实验步骤:
I、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨,酵母提取物,NaCl,琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖,NaCl,K2HPO4,尿素,琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质: 。
(2)该小组采用 法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有 。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是 。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数 (“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的 (“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在 (“18—25℃”或“25—30℃”或“30—37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是 。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则10mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为 。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数 ,原因是 。(2分)
【答案】(1)碳源、氮源、水、无机盐
(2) 稀释涂布平板 ①(③)④
(3) 将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菌落产生 小于
(4) 皿底 30~37℃ 为了防止培养时间不足导致菌落遗漏
(5) 7×1010个 少 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(2分)
【分析】筛选尿素分解菌要以尿素为唯一氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素而缺乏氮源导致生长发育受抑制,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以用此培养基能够选择出分解尿素的微生物。
【详解】(1)虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
(2)据图可知,接种后平板上培养出了菌落,且菌落可用于计数,故接种方法为稀释涂布平板法。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,故需要用到①酒精灯(③培养皿)④涂布器。
(3)将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菌落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配置培养基。选择培养基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,故同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)本实验使用的平板较多,为了避免混淆,最好使用前在培养皿上做好标记,由于培养基倒置培养,所以皿底上标记号组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏,在恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果。一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。由于分离的菌是从牛的瘤胃中取样的,故培养箱的温度设定在30—37℃为宜。
(5)5号试管的稀释倍数为107,10mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1×107×10=7×1010(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,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数偏少。
22.(12分)铁皮石斛的次生代谢产物可能具有抗肿瘤活性。由于近年来的过度采挖、自然生境的破坏,铁皮石斛资源日益枯竭。通过现代生物技术的手段可以实现铁皮石斛的工厂化快繁,从而取代和保护铁皮石斛的野生资源。回答下列问题:
I 铁皮石斛野外繁殖困难的一个重要原因是其萌发生长过程依赖共生真菌。在自然状态下只有真菌与石斛种子或根形成细胞内共生的菌根关系后,铁皮石斛才能正常地萌发和生长发育。真菌会在培养基上产生菌丝,这些菌丝是真菌繁殖的基本单位。某研究者想要鉴定某野生铁皮石斛共生真菌的种类,需要进行的操作包括:
①剪取石斛根,清洗表面并消毒;
②将石斛根放置在 PDA 培养基上,25℃恒温培养;
③在适宜区域挑取菌丝并转移到新的培养基上,重复多次得到纯化菌株;
④纯化后,接种至 PDA 培养基,培养一段时间后观察形态,并将一部分菌种保藏。
(1)在挑取菌丝时,以下取样区域合理的是 (方框表示挑取的菌丝区域)。
(2)PDA 培养基由煮沸过滤的马铃薯汁水、葡萄糖、琼脂糖和水组成,其中碳源包括 。用于本次实验的PDA 培养基可以添加适量的氯霉素(抗生素),其目的是 。
(3)本实验中,最重要的步骤是对切取植物组织的消毒工作,此过程中需要严格把握消毒剂的消毒时间,原因是 。
Ⅱ利用植物组织培养可以实现铁皮石斛的快速繁殖。
(4)为寻找铁皮石斛快速繁殖的最佳条件,除植物激素的种类和配比外,还可以探究的条件有 。
(5)某研究员研究植物激素对铁皮石斛丛生芽生根的影响,得到的结果如下:
NAA
6BA
生根率(%)
根数
根长(cm)
健壮度
0.1
2
81.08
8.73
0.79
++
0.3
2
96.67
10.91
1.01
++++
0.5
2
77.78
4.56
0.68
++
0.1
4
51.32
5.3
0.71
+++
0.3
4
65.74
4.2
0.62
++++
0.5
4
42.86
2.14
0.41
++
++++:非常健壮;+++:健壮;++:一般;+:弱;-:无
以下叙述错误的是_____。
A.以诱导生根为目的时,最适的激素配比为NAA 0.3mg·L-1, 6-BA4mg·L-1。
B.在NAA 浓度不变的情况下,6-BA浓度升高,诱导生根的效果变好
C.根据表中结果无法推导出NAA和6-BA对铁皮石斛丛生芽生根作用具有两重性
D.较低浓度的6-BA有利于铁皮石斛生根,NAA 促进生根的能力与浓度呈正相关
(6)通过酶解法可以得到石斛的原生质体,酶解液具有较高的渗透压,原因是 。
(7)为验证铁皮石斛的抗肿瘤作用,某研究员选取某胃癌细胞株进行实验。
①将液氮保藏的某胃癌细胞株复苏后,需要进行培养。细胞在培养瓶中的增长符合逻辑斯蒂曲线,实验中需要取位于加速生长期的细胞,原因是 。
②MTT 可以进入活细胞内并在线粒体中代谢为不溶于水的化合物。该化合物可溶于 DMSO,在490nm处测得其光密度值(OD) 和其浓度成正比。根据此原理,请补充探究低、中、高浓度铁皮石斛抗肿瘤作用的实验方案。
对照组:胃癌细胞悬液0.1mL+
实验组:胃癌细胞悬液0.1mL+含低、中、高浓度铁皮石斛的细胞培养液
在适宜且相同条件下培养一段时间后,加入 ,孵育一段时间后,加入 并震荡,并在酶联免疫检测仪上于波长490nm 处测定OD值,并计算抑癌率= ×100%。
【答案】(1)A
(2) 马铃薯和葡萄糖 预防培养时细菌污染
(3)时间过长,内生菌被一同杀死; 时间过短,杂菌难以完全去除
(4)培养基种类(配比)、光照的时间(强度)、消毒时间(消毒剂种类)、培养的温度等
(5)ABD
(6)防止失去细胞壁的细胞涨破
(7) 细胞活性强,细胞增殖旺盛 细胞培养液 MMT DMSO 抑癌率=(对照组 OD 值-实验组OD 值) /对照组 OD 值×100%
【分析】选择性培养基,是指根据某种(类)微生物特殊的营养要求或对某些特殊化学、物理因素的抗性而设计的,能选择性区分这种(类)微生物的培养基。利用选择性培养基,可使混合菌群中的某种(类)微生物变成优势种群,从而提高该种(类)微生物的筛选效率。
【详解】(1)在挑取菌丝时,应挑取远离石斛根组织的菌丝区域,因为靠近石斛根组织的菌丝可能还未完全纯化,可能包含石斛根的细胞等杂质,所以应选择远离石斛根组织的菌丝区域,即A区域。
(2)PDA培养基中的碳源包括马铃薯汁水(含有糖类等碳源物质)和葡萄糖,这些物质可以为真菌生长提供碳元素来源;
在PDA培养基中添加适量的氯霉素(抗生素),目的是抑制细菌等杂菌生长,预防培养时细菌污染,因为真菌和细菌的细胞壁等结构有差异,抗生素可以特异性地对细菌起到抑制作用,从而使本实验要研究的真菌能够在无其他细菌干扰的情况下生长;
(3)消毒剂如果消毒时间过短,不能有效杀死表面的杂菌,会导致后续实验受到杂菌污染;如果消毒时间过长,可能会对石斛根组织细胞造成毒害,使其失去活性,进而影响与真菌的共生关系或者无法正常生长,影响对共生真菌种类的鉴定;
(4)为寻找铁皮石斛快速繁殖的最佳条件,除植物激素的种类和配比外,还可以探究的条件有光照强度、光照时间、温度、培养基的营养成分(例如氮源、磷源等其他营养元素的种类和含量)、培养基的pH值等,这些条件都会影响植物组织的生长和发育;
(5)A、从表中数据看,生根率最高、根数最多、根长较长且健壮度最高的组合是NAA 0.3mg·L-1,6 - BA 2mg·L-1,而不是6 - BA 4mg·L-1,A错误;
B、当NAA浓度为0.1mg·L-1时,6 - BA从2mg·L-1升高到4mg·L-1,生根率从81.08%下降到51.32%;当NAA浓度为0.3mg·L-1时,6 - BA从2mg·L-1升高到4mg·L-1,生根率从96.67%下降到65.74%;当NAA浓度为0.5mg·L-1时,6 - BA从2mg·L-1升高到4mg·L-1,生根率从77.78%下降到42.86%,所以在NAA浓度不变的情况下,6 - BA浓度升高,诱导生根的效果变差,B错误;
C、两重性是指低浓度促进,高浓度抑制,从表格数据中无法明显推出这种两重性的表现,C正确;
D、从表格中可以看出,6 - BA浓度为0.1mg·L-1到0.3mg·L-1时,生根相关指标较好,可得出较低浓度的6 - BA有利于铁皮石斛生根;当NAA浓度从0.1mg·L-1升高到0.3mg·L-1时,生根率等指标升高,当NAA浓度继续升高到0.5mg·L-1时,生根相关指标下降,所以不能说NAA促进生根的能力与浓度呈正相关,D错误。
故选ABD。
(6)在酶解法制备原生质体时,酶解液具有较高的渗透压是为了防止防止失去细胞壁的细胞(原生质体)吸水涨破。因为原生质体没有细胞壁的保护,如果渗透压过低,原生质体容易吸水而涨破,较高的渗透压可维持原生质体的正常形态。
(7)细胞在加速生长期时细胞的活性强,细胞增殖旺盛等,这样的细胞状态相对稳定且具有代表性,更能体现细胞正常生长情况下与药物(铁皮石斛)作用时的反应;对照组中应加入等量的不含铁皮石斛的细胞培养液(以保证单一变量原则,只看铁皮石斛有无对抗肿瘤作用的影响);在适宜且相同条件下培养一段时间后,加入MTT并震荡(根据题目所给原理,MTT可用于检测细胞活性相关情况);孵育一段时间后,加入DMSO(因为MTT代谢产物可溶于DMSO来进行后续检测);并在酶联免疫检测仪上于波长490nm 处测定OD值,并计算抑癌率=(对照组 OD 值-实验组OD 值) /对照组 OD 值×100%。
23.(12分)肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持,肿瘤抑素是由Tum基因编码的蛋白质,具有强效抑制肿瘤微血管密度,缩小肿瘤体积的作用。研究人员构建了转Turn基因的人神经胶质瘤细胞株U251,探究基因治疗神经胶质瘤的可行性。
(1)研究人员利用上图中的材料完成基因表达载体的构建。
①图1载体上启动子是 识别和结合的位点,与起始密码相比启动子特有的物质组成是 。
②构建重组载体前,利用PCR技术扩增Tum基因,应选用的引物组合为 ,其中与Tum基因上游结合的引物设计的依据是 (2分)。与细胞内DNA复制相比,PCR技术通常不选择RNA片段作为引物,解释合理的有 。
A.RNA稳定性不高,体外易降解
B.RNA的3´端不能聚合脱氧核苷酸
C.细胞内有切除RNA引物的酶
D.RNA引物的成本较高
(2)血管内皮细胞HUV可作为抑制血管生成效果的指示细胞。为研究Tum基因的抗神经胶质瘤的效果。研究人员设计了三组实验:组1为未转基因的U251,组2为转入空白载体的U251,组3为转Tum基因的U251,相关检测结果如图3、图4.
三组实验中属于对照组的是 。综合两图分析,说明U251细胞合成的肿瘤抑素通过促进HUV细胞凋亡发挥作用,图4中组2实验数据能否支持导入空白载体具有与组3相似作用的结论? (填“能”或者“不能”)
(3)由于肿瘤细胞具有无限增殖的特点,对 的需求量较大,因此肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持,但大多肿瘤细胞主要以 (填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”)的方式获得能量。为探究该体系在体内抗肿瘤的效果,还需将组3U251细胞分别接种于裸鼠腋部皮下,一定时间后检测 (2分)以证明转Tum基因治疗神经胶质瘤存在可行性。
【答案】(1) RNA聚合酶 脱氧核糖和胸腺嘧啶 bc 转录模板链上游的已知序列,且需要在引物c的5’端添加限制酶Nhe Ⅰ的识别序列(2分) A
(2) 组 1、组2 不能
(3) 营养 无氧呼吸 小鼠体内神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度(2分)
【分析】基因工程常用的载体:质粒、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。
作为载体必须具备的条件:①要具有限制酶的切割位点;②要有标记基因;③能在宿主细胞中稳定存在并复制;④是安全的,对受体细胞无害,而且要易从供体细胞分离出来。(3)天然的质粒不能直接作为载体,基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
【详解】(1) ①图1载体上启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,起始密码子位于mRNA上,因此,与起始密码相比启动子特有的物质组成脱氧核糖和胸腺嘧啶。载体上的标记基因(如抗性基因)以便于重组后重组DNA分子的筛选,因此其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为标记基因。
②引物引导子链合成的方向是5′→3′,故为保证构建正确连接的基因表达载体,应选用的引物组合为bc。由图1可知,只有限制酶Not Ⅰ和Nhe Ⅰ位于启动子和终止子之间,因此在引物中分别加入Not Ⅰ和Nhe Ⅰ限制酶的识别序列,结合图示可知,与Tum基因上游结合的引物设计的依据是转录模板链上游的已知序列,且需要在引物c的5’端添加限制酶Nhe Ⅰ的识别序列。
A、RNA稳定性不高,体外易降解,因而不宜作为引物,A正确;
B、RNA的3´端能聚合脱氧核苷酸,这不是其不宜作为引物的原因,B错误;
C、细胞内有切除RNA引物的酶,这不是RNA不宜作为引物得原因,因为DNA作为引物同样也会被切割,C错误;
D、RNA引物的制作成本未必比DNA高,不符合题意,D错误。
故选A。
(2)本实验的目的是研究 Tum 基因的抗神经胶质瘤的效果,则自变量为Tum 基因的有无,为了排除空载体对实验的影响,故以未转基因的U251(组 1)和转入空载体(不含Tum 基因的表达载体)的U251(组2)作为对照,转 Tum 基因 U251(组3)为实验组。由图3可知,只有组3上清液含有肿瘤抑素,说明肿瘤抑素可以被 U251分泌到细胞外,且由图3可知,相比组1和组2,组3HUV细胞凋亡率显著增高,故说明U251细胞合成的肿瘤抑素发挥作用的机理为:肿瘤抑素可以被 U251分泌到细胞外,并促进HUV细胞凋亡;同时也能说明组2实验数据不支持导入空白载体具有与组3相似作用的结论。
(3)由于肿瘤细胞具有无限增殖的特点,对营养的需求量较大,因此肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持,但大多肿瘤细胞主要以“无氧呼吸”的方式获得能量,因为无氧呼吸虽然供应的能量少,但可以提供较多的中间产物用于新的细胞的构建。为探究该体系在体内抗肿瘤的效果,还需将组3U251细胞分别接种于裸鼠腋部皮下,以证明转Tum基因治疗神经胶质瘤存在可行性。因为肿瘤抑素具有强效抑制血管生成的功能,且只有组3细胞才能合成肿瘤抑素,因此若结果为接种组3的小鼠体内神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度比组1及组2都显著降低,表明转Tum 基因治疗神经胶质瘤存在可行性。
试卷第1页,共3页
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