内容正文:
哈田中(哈73中)2023-2024学年度下学期
高二学年期中考试
生物
考试时间:75分钟卷面分值:100分
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答.在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只交试卷答题页。
第Ⅰ卷选择题(共45分)
一.单项选择题:共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 苏轼的《超然台记》中提到“撷园蔬,取池鱼,酿秫(谷物)酒,瀹(煮)脱粟而食之,曰:‘乐哉游乎!’”下列有关利用秫酿造酒的叙述,正确的是( )
A. 秫酿造酒前要对酿酒器具和秫进行严格灭菌处理
B. 秫酿造酒的酿酒酵母的最适生长温度约为30~35℃
C. 秫酿造酒后期密封不严会促进醋酸菌发酵产生醋酸
D. 秫酿造酒过程中全程要制造无氧环境,以利于酒精发酵
2. 下列有关培养基和菌种鉴定的叙述,错误的是( )
A. 配制培养大肠杆菌的培养基时要将pH调至中性或弱酸性
B. 菌落的形状、大小、颜色等特征都可以作为菌种鉴定的依据
C. 在微生物的实验室培养中,培养皿可以采用干热灭菌法进行灭菌
D. 微生物的生长除受营养因素的影响外,还受pH、渗透压等的影响
3. DMF(一种含碳有机物)是一种优良的工业溶剂和有机合成材料,它广泛应用于制革、化工、医药、农药等各个生产行业。含DMF的废水毒性大,对环境造成严重的危害,某实验小组尝试筛选分离得到能够高效降解DMF的菌株,用于DMF的降解,下列有关叙述错误的是( )
A. 筛选目的菌所需要的培养基应该以DMF为唯一氮源
B. 最终平板上出现的能降解DMF的菌落可能不止一种
C. 从化工厂排污口附近的污水中取样更容易分离到目的菌
D. 用平板划线法分离目的菌时需要多次对接种环进行灭菌
4. 铁皮石斛是非常好的药材,其次生代谢产物之一石斛多糖属于活性多糖的一种,具有抗炎、抗病毒、修复自身、提高免疫力的功效。但因为铁皮石斛自然繁殖力极弱,生长缓慢,再加上人们掠夺式采挖,资源已接近枯竭,植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列相关叙述正确的是( )
A. 接种前需要对铁皮石斛的外植体进行严格的灭菌操作
B. 铁皮石斛体细胞进行脱分化的过程中能观察到四分体
C. 愈伤组织进行再分化培养时需要调整培养基中的植物激素配比
D. 诱导愈伤组织形成时需要每日给予适当时间和适当强度的光照
5. 紫罗兰(2n=14)花色丰富、抗虫性强、种子富含亚麻酸。为了让油菜(2n=38)具有紫罗兰的诸多优良性状,科研人员进行了下图所示实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 通常在等渗或高渗溶液中利用酶解法制备原生质体
B. 融合的原生质体需要形成细胞壁后再进行有丝分裂
C. 融合得到的原生质体要经过筛选才能获得所需杂种细胞
D. 紫罗兰和油菜杂交也能获得满足需要的异源四倍体植株
6. 如图为我国科学家培育克隆猴的基本步骤,下列相关叙述错误的是( )
A. 待重组细胞发育至原肠胚阶段才能进行胚胎移植
B. 对A猴进行超数排卵处理可获得较多的卵母细胞
C. 试管猴和克隆猴都需要将猴卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期
D. 克隆猴的成功培育说明高度分化的动物体细胞核具有全能性
7. 如图是某高等哺乳动物胚胎发育的某阶段。下列有关叙述正确的是( )
A. 图示为桑葚胚,细胞逐渐开始分化,③表示内细胞团
B. 胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化,发生在原肠胚期
C. 胚胎移植之前可以分离出②处的细胞进行性别鉴定
D. 胚胎分割移植应选取发育良好、形态正常的原肠胚
8. 如图是利用生物工程技术培育转荧光蛋白基因克隆猪的过程。下列叙述错误的是( )
A. ②过程需要用限制酶和DNA连接酶处理荧光蛋白基因和质粒
B. 转荧光蛋白基因克隆猪的成功培育说明动物细胞核具有全能性
C. ③过程常用显微注射法,注射前需要先用Ca2+处理重构胚
D. ⑤过程为胚胎移植,可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
9. H-Y抗原存在于雄性个体细胞的表面,决定性腺向雄性方向发育。可在牛早期胚胎培养液中添加抗H-Y单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列叙述正确的是( )
A. H-Y抗原检测呈阳性的胚胎可用于乳腺生物反应器进行生物制药
B. 向培养液中添加抗H-Y单克隆抗体能促进牛早期胚胎发育成雄性
C. 接受移植胚胎的代孕母牛会改变供体胚胎的遗传物质
D. 可从多次注射H-Y抗原的母牛血液中获得相应抗体
10. 在重组DNA技术中,将外源基因导入受体细胞,通常利用质粒作为载体。下列关于质粒的叙述,正确的是( )
A. 质粒是一种只存在于原核细胞中的、结构简单的环状DNA分子
B. 质粒的复制和表达过程遵循中心法则和碱基互补配对原则
C. 外源基因只有通过质粒整合到受体细胞的DNA中才能表达
D. 大多数天然质粒都不需要人工改造,可以直接作为载体使用
11. 下图表示一项重要的生物技术,对图中物质a、b、c、d的描述正确的是( )
A. a是载体,RNA病毒也可以作为基因工程的载体
B. 通常情况下,a与d需要用同种限制酶切割
C. b是限制性内切核酸酶,能识别特定的核苷酸序列并将A与T之间的氢键打开
D. c是DNA连接酶,能连接双链间的A和T,使黏性末端处碱基互补配对
12. 下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( )
A. 切割质粒的限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列
B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞的染色体上也不一定能正常表达
D. 一个模板DNA在PCR时消耗引物分子14个,则该DNA扩增了4轮
13. 家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力,将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药,但是获得的干扰素在体外不易保存。下列说法错误的是( )
A. 可从免疫细胞中提取干扰素基因的mRNA,经逆转录获取目的基因
B. 可用质粒和目的基因构建重组载体后导入家蚕的受精卵
C. 检验干扰素基因是否已经导入家蚕细胞时,可使用PCR技术
D. 利用蛋白质工程对干扰素进行改造时,应从干扰素的氨基酸序列出发
14. 某河流曾经受到大量污水污染,藻类大量繁殖,河流中多种生物大量死亡,水体浑浊。经引入净化污水的挺水植物等进行综合治理后,该流域生物多样性明显增加,该河成为“最美家乡河”。下列有关分析错误的是( )
A. 流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
B. 挺水植物净化污水可以体现出生物多样性的间接价值
C. 引入挺水植物时需要遵循生态工程的协调原理
D. 综合治理后该流域的抵抗力稳定性会明显提高
15. 如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是( )
A. 生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级
B. 该食物网中蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争
C. 该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者
D. 若植食性昆虫减少,在短期内食虫昆虫的数量将会减少
二.不定项选择题:共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 垃圾实际是“被人们放错地方的资源”,对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。下图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列叙述正确的是( )
A. 从资源化、无害化角度分析,途径②和③优于④
B. 有机肥料能为农作物提供物质和能量
C. “无废化生态社区”主要遵循了循环的生态工程原理
D. “无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量传递效率
17. 餐余垃圾的处理一直是困扰人们的问题。为筛选出对抗生素有抗性且能高效降解淀粉的生物,实验小组将餐余垃圾粉碎后,加入装有无菌水的锥形瓶中制备成餐余垃圾浸出液,选过程如图所示①-⑤为培养基上长出的菌落。下列相关叙述错误的是( )
A. X培养基是以淀粉为唯一碳源并添加抗生素的选择培养基
B. 与X培养基相比,Y培养基中不含碘液和琼脂
C. 餐余垃圾浸出液在接种前通常需要先灭菌再进行梯度稀释
D. ②~⑤均为淀粉分解菌,其中能高效降解淀粉的微生物是③
18. 我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如下图所示)。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胃蛋白酶处理后继续传代培养
B. 采集的卵母细胞需培养至MII期才能与获能的精子受精,进而获得猪胚胎
C. 从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能
D. 培育出的“仔猪”细胞遗传物质是猴细胞与猪细胞之和,具有猴和猪的融合性状
19. 图1为某种质粒简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述正确的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRⅠ
B. 如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理
D. 一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后,含有1个游离的磷酸基团
20. 生物技术是把双刃剑,造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题,人们必须高度重视。下列叙述正确的是( )
A. 利用核移植技术获得胚胎,从中分离出ES细胞治疗白血病不涉及伦理问题
B. 若有国家把研制出的新型鼠痘病毒作为生物武器,将会威胁人类安全
C. 研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播
D. 干细胞的研究具有广阔的应用前景,应大力支持和发展,不需要监管
第Ⅱ卷非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 阅读下列材料,回答问题。
立体农业,就是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。例如,“板栗—茶树结构”“稻—鱼—蛙结构”等都是有益的尝试。黑斑蛙为我国长江中下游地区常见的蛙类,具有极高的生态价值和经济价值。开发利用和人工养殖的前景广阔。南方某地进行“稻—鱼—蛙共作种养模式”实验。6月初,在实验区内施发酵有机肥,10天后进行人工翻耕并栽插水稻秧苗,实验中不再追肥。肥料既是水稻栽培基肥,也是蛙、鱼培养的天然饲料。实验中,根据黑斑蛙生长情况,选择不同规格和营养成分的人工饲料。泥鲋以共作稻田中的单细胞藻类、摇蚊幼虫、蚯蚓、植物碎屑和杂草等天然饲料为食,全程不投喂人工饲料。
(1)实验区中的鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用,说明在生态系统中鱼具有______的作用,从而实现自我调节和更新,这主要体现了生态工程的______原理(答出两点)。
(2)“稻—鱼—蛙”共作种养的生态系统在外界轻微污染后仍能正常发挥其功能,体现了该生态系统具有一定的______能力。
(3)如果养殖田中藻类大量疯长,科研人员会采取向养殖塘中适当投放某些鱼、接种水生植物等措施抑制藻类数量。从生态学的角度分析,上述科研人员采取的措施中藻类数量减少的原因有______、______。
22. 下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方,请根据表格和所学知识回答下列相关问题。
成分
蛋白胨
乳糖
蔗糖
指示剂
琼脂
含量(g)
10
5
5
2
0.2
12
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
(1)若根据用途划分,该培养基属于______(填选择或鉴别)培养基。若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌,培养基的营养成分需怎样更改?______。
(2)图1和图2是培养某细菌的结果图,其对应的两种方法接种后培养基上都可以得到由单个细胞繁殖所形成的______。此外,测定微生物数目的另一种方法是______。
(3)按图2所示进行划线。下列有关叙述合理的有______。
a、获得图2平板,使用的接种环需要灼烧灭菌5次
b、划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
c、为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌
d、挑取菌落时,应挑取多个菌落,以保证获得目的菌种
e、可以通过逐步提高培养基中NaCl的浓度,获得高耐盐菌株
23. 布朗瑞士奶牛泌乳期长,产奶量高,为提高其繁殖效率,科学家进行了如图所示的培育过程。回答下列问题:
(1)图中①过程可以使用 __________激素,受体本地母牛和供体母牛应做______处理,使供体、受体生殖器官的生理状态保持一致。
(2)进行④过程前可取囊胚期的______细胞进行性别鉴定。
(3)如果要提高胚胎的利用率,还可进行胚胎分割,应选择发育良好、形态正常的______或______,注意后者需要对______进行均等分割。
24. 人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关,抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。如图是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程,请据图回答:
(1)图中向小鼠注射的A是______。
(2)图中选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,该细胞有______的特点。筛选②需要进行克隆化培养和______。
(3)从图中可以看出,单克隆抗体的制备过程运用了动物细胞工程中的______和______两大技术。
25. 如图是将乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的示意图,请据图回答下列问题:
(1)乙肝表面抗原基因常用PCR快速扩增,其原理是______。
(2)过程①表示______。为了使目的基因正常表达,其首端必须有启动子,它是______识别和结合的部位。
(3)图中将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞的方法称为______。它利用了载体Ti质粒中含有______序列,可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上。
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哈田中(哈73中)2023-2024学年度下学期
高二学年期中考试
生物
考试时间:75分钟卷面分值:100分
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答.在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只交试卷答题页。
第Ⅰ卷选择题(共45分)
一.单项选择题:共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 苏轼的《超然台记》中提到“撷园蔬,取池鱼,酿秫(谷物)酒,瀹(煮)脱粟而食之,曰:‘乐哉游乎!’”下列有关利用秫酿造酒的叙述,正确的是( )
A. 秫酿造酒前要对酿酒器具和秫进行严格灭菌处理
B. 秫酿造酒的酿酒酵母的最适生长温度约为30~35℃
C. 秫酿造酒后期密封不严会促进醋酸菌发酵产生醋酸
D. 秫酿造酒过程中全程要制造无氧环境,以利于酒精发酵
【答案】C
【解析】
【分析】醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30〜35 ℃。
【详解】A、秫酿造酒前不需要对酿酒器具和秫进行严格灭菌处理,酿酒过程中的无氧和酸性环境会抑制大部分微生物的生长和繁殖,A错误;
B、酿酒酵母的最适生长温度约为28℃,B错误;
C、醋酸菌是好氧生物,可利用酒精生成醋酸,秫酿造酒后期密封不严会促进醋酸菌发酵产生醋酸,C正确;
D、秫酿造酒过程中初期需要氧气以利于酿酒酵母的繁殖,之后要制造无氧环境,以利于酒精发酵,D错误。
故选C。
2. 下列有关培养基和菌种鉴定的叙述,错误的是( )
A. 配制培养大肠杆菌的培养基时要将pH调至中性或弱酸性
B. 菌落的形状、大小、颜色等特征都可以作为菌种鉴定的依据
C. 在微生物的实验室培养中,培养皿可以采用干热灭菌法进行灭菌
D. 微生物的生长除受营养因素的影响外,还受pH、渗透压等的影响
【答案】A
【解析】
【分析】微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等。配置培养基时一般要考虑微生物的营养物质是否全面、各种营养物质的比例及pH等因素。
【详解】A、培养细菌(比如大肠杆菌)时需将培养基的 pH调至中性至弱碱性(一般控制在 pH为7-7.5),A错误;
B、每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征,包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透 明程度等,不同种或同种在不同的培养条件下,菌落特征是不同的,所以,菌落特征可作为微生物分类鉴定的重要依据之一,B正确;
C、常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌等,吸管和培养皿等玻璃器皿可以采用干热灭菌法进行灭菌,C正确;
D、微生物的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等,有的微生物还需要特殊的营养物质,微生物的培养过程中除受营养因素影响外,还受到pH、氧、渗透压的影响,D正确。
故选A。
3. DMF(一种含碳有机物)是一种优良的工业溶剂和有机合成材料,它广泛应用于制革、化工、医药、农药等各个生产行业。含DMF的废水毒性大,对环境造成严重的危害,某实验小组尝试筛选分离得到能够高效降解DMF的菌株,用于DMF的降解,下列有关叙述错误的是( )
A. 筛选目的菌所需要的培养基应该以DMF为唯一氮源
B. 最终平板上出现的能降解DMF的菌落可能不止一种
C. 从化工厂排污口附近的污水中取样更容易分离到目的菌
D. 用平板划线法分离目的菌时需要多次对接种环进行灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养,在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
【详解】A、微生物菌株的筛选的原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件(营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长,在筛选菌株的时候,常用到选择培养基,DMF是一种含碳有机物,本实验要筛选能够高效降解DMF的菌株,所需要的培养基应该以DMF为唯一碳源,A错误;
B、该培养是以DMF为唯一碳源的选择培养基,只要是能够高效降解DMF的菌株都能在此培养基上生存,因此最终平板上出现的能降解DMF的菌落可能不只一种,B正确;
C、DMF(一种含碳有机物)是一种优良的工业溶剂和有机合成材料,它广泛应用于制革、化工、医药、农药等各个生产行业,因此化工厂排污口附近的污水中含有大量的DMF,从中取样更容易分离到目的菌,C正确;
D、用平板划线法分离目的菌时需要在每次的划线前和划线后灭菌,因此需要多次对接种环进行灭菌,D正确。
故选A。
4. 铁皮石斛是非常好的药材,其次生代谢产物之一石斛多糖属于活性多糖的一种,具有抗炎、抗病毒、修复自身、提高免疫力的功效。但因为铁皮石斛自然繁殖力极弱,生长缓慢,再加上人们掠夺式采挖,资源已接近枯竭,植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列相关叙述正确的是( )
A. 接种前需要对铁皮石斛的外植体进行严格的灭菌操作
B. 铁皮石斛体细胞进行脱分化的过程中能观察到四分体
C. 愈伤组织进行再分化培养时需要调整培养基中的植物激素配比
D. 诱导愈伤组织形成时需要每日给予适当时间和适当强度的光照
【答案】C
【解析】
【分析】细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
【详解】A 、需要对外植体进行消毒,不能进行灭菌处理,以保持外植体的活性, A 错误;
B、四分体是减数第一次分裂时期出现的结构,铁皮石斛体细胞进行脱分化的过程中没有减数分裂,B错误;
C、植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素的浓度和比例等会影响植物细胞的发育方向,故愈伤组织进行再分化培养时需要调整培养基中的植物激素配比,C正确;
D 、诱导愈伤组织期间不需要光,后续培养过程中,为了诱导叶绿素的形成,每日需要给予适当时间和适当强度的光照, D 错误。
故选C。
5. 紫罗兰(2n=14)花色丰富、抗虫性强、种子富含亚麻酸。为了让油菜(2n=38)具有紫罗兰的诸多优良性状,科研人员进行了下图所示实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 通常在等渗或高渗溶液中利用酶解法制备原生质体
B. 融合的原生质体需要形成细胞壁后再进行有丝分裂
C. 融合得到的原生质体要经过筛选才能获得所需杂种细胞
D. 紫罗兰和油菜杂交也能获得满足需要的异源四倍体植株
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
【详解】A、通常在等渗或高渗溶液(有利于原生质体的分离及防止原生质体吸水涨破)中利用酶解法(加入纤维素和果胶酶)制备原生质体,A正确;
B、融合的原生质体需要形成细胞壁后才是一个完整细胞,再进行有丝分裂,B正确;
C、融合得到的原生质体有紫罗兰+紫罗兰、紫罗兰+油菜、油菜+油菜三种类型,要经过筛选才能获得所需杂种细胞,C正确;
D、紫罗兰和油菜是两个不同物种,存在生殖隔离,不能进行杂交,D错误。
故选D。
6. 如图为我国科学家培育克隆猴的基本步骤,下列相关叙述错误的是( )
A. 待重组细胞发育至原肠胚阶段才能进行胚胎移植
B. 对A猴进行超数排卵处理可获得较多的卵母细胞
C. 试管猴和克隆猴都需要将猴卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期
D. 克隆猴的成功培育说明高度分化的动物体细胞核具有全能性
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术:
1、概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体;用核移植的方法得到的动物称为克隆动物;该技术的原理是动物细胞核的全能性。
2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,其原因是动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,而体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
【详解】A、胚胎移植的时间为桑椹胚或囊胚时期,A错误;
B、用促性腺激素对A猴进行超数排卵处理,可获得较多的卵母细胞,B正确;
C、不管试管猴(体外受精)还是克隆猴(核移植技术),都要将采集到的卵母细胞体外培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才可使用,C正确;
D、克隆猴培育成功说明动物体细胞核具有全能性,即高度分化的动物体细胞核具有全能性,D正确。
故选A。
7. 如图是某高等哺乳动物胚胎发育的某阶段。下列有关叙述正确的是( )
A. 图示为桑葚胚,细胞逐渐开始分化,③表示内细胞团
B. 胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化,发生在原肠胚期
C. 胚胎移植之前可以分离出②处的细胞进行性别鉴定
D. 胚胎分割移植应选取发育良好、形态正常的原肠胚
【答案】C
【解析】
【分析】1、胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。
①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。
②桑椹胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞)。
③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化)。
④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。(细胞分化在胚胎期达到最大限度)。
2、分析图形:图示为胚胎发育的囊胚期,①表示透明带,②表示滋养层,③表示内细胞团。
【详解】A、题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图,A错误;
B、囊胚进一步扩大,会导致①(透明带)破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫孵化,此时为囊胚期,故该过程发生在囊胚期,B错误;
C、进行胚胎移植前,取囊胚中②滋养层细胞进行性别鉴定,这样不会破坏胚胎,C正确;
D、胚胎分割时,应选取发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,D错误。
故选C。
8. 如图是利用生物工程技术培育转荧光蛋白基因克隆猪的过程。下列叙述错误的是( )
A. ②过程需要用限制酶和DNA连接酶处理荧光蛋白基因和质粒
B. 转荧光蛋白基因克隆猪的成功培育说明动物细胞核具有全能性
C. ③过程常用显微注射法,注射前需要先用Ca2+处理重构胚
D. ⑤过程为胚胎移植,可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:①表示核移植,②表示基因表达载体的构建,③表示将目的基因导入受体细胞,④表示早期胚胎培养过程,⑤表示胚胎移植。
【详解】A、②表示基因表达载体的构建,该过程需要限制酶和DNA连接酶处理荧光蛋白基因和质粒,A正确;
B、转荧光蛋白基因克隆猪的成功培育说明动物细胞核具有全能性,B正确;
C、③表示将目的基因导入受体细胞,受体细胞是动物细胞,方法是显微注射法,Ca2+处理是对微生物细胞的处理方法,C错误;
D、⑤表示胚胎移植,可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,D正确。
故选C。
9. H-Y抗原存在于雄性个体细胞的表面,决定性腺向雄性方向发育。可在牛早期胚胎培养液中添加抗H-Y单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列叙述正确的是( )
A. H-Y抗原检测呈阳性的胚胎可用于乳腺生物反应器进行生物制药
B. 向培养液中添加抗H-Y单克隆抗体能促进牛早期胚胎发育成雄性
C. 接受移植胚胎的代孕母牛会改变供体胚胎的遗传物质
D. 可从多次注射H-Y抗原的母牛血液中获得相应抗体
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析:H-Y抗原存在于雄性个体细胞的表面,决定性腺向雄性方向发育,正常雌性体内不存在H-Y抗原,故利用抗体和抗原特异性结合的原理,用H-Y单克隆抗体筛选胚胎。
【详解】A、H-Y抗原存在于雄性个体细胞的表面,H-Y抗原检测呈阳性的胚胎是雄性胚胎,而乳腺生物反应器应选择雌性动物,A错误;
B、培养液中添加H-Y单克隆抗体,可以和H-Y抗原特异性结合,但不能促进牛早期胚胎发育成雄性,B错误;
C、供体胚胎的遗传性状是由卵细胞、精子的基因决定的,接受移植胚胎的代孕母牛不会改变供体胚胎的遗传物质,C错误;
D、抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,用H-Y抗原免疫母牛,使其体内发生体液免疫反应,产生相应的浆细胞,进而获得相应抗体,D正确。
故选D。
10. 在重组DNA技术中,将外源基因导入受体细胞,通常利用质粒作为载体。下列关于质粒的叙述,正确的是( )
A. 质粒是一种只存在于原核细胞中的、结构简单的环状DNA分子
B. 质粒的复制和表达过程遵循中心法则和碱基互补配对原则
C. 外源基因只有通过质粒整合到受体细胞的DNA中才能表达
D. 大多数天然质粒都不需要人工改造,可以直接作为载体使用
【答案】B
【解析】
【分析】作为运载体必须具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存;②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入;③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择;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。
【详解】A、质粒是存在于许多原核细胞以及真核细胞中的具有自主复制能力的小型环状DNA分子,A错误;
B、质粒是具有自主复制能力的小型环状DNA分子,其复制和表达遵循中心法则,也遵循碱基互补配对原则,B正确;
C、质粒能独立自主复制并稳定存在,因此含有外源基因的质粒在受体细胞中可以独立表达,外源基因不一定非要整合到受体细胞的DNA中才能表达,C错误;
D、天然的质粒不能直接被用作载体,基因工程中真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的,D错误。
故选B。
11. 下图表示一项重要的生物技术,对图中物质a、b、c、d的描述正确的是( )
A. a是载体,RNA病毒也可以作为基因工程的载体
B. 通常情况下,a与d需要用同种限制酶切割
C. b是限制性内切核酸酶,能识别特定的核苷酸序列并将A与T之间的氢键打开
D. c是DNA连接酶,能连接双链间的A和T,使黏性末端处碱基互补配对
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,这是基因工程的第二步基因表达载体的构建,a、b、c、d分别为质粒,限制酶,DNA连接酶,含目的基因的DNA。质粒和含目的基因DNA用不同的限制酶切割也可得到相同黏性末端。
【详解】A、基因工程中常用的运载体有质粒、噬菌体(DNA病毒)、动植物病毒(一般是DNA病毒)等,RNA病毒对受体细胞可能有害,不安全,一般不能作为基因工程的载体,D错误.
RNA病毒不能作为基因的载体,A错误;
B、图中a是质粒、b是限制性核酸内切酶,通常情况下,a与d需要用同一种限制酶进行切割以形成相同的黏性末端,B正确;
C、b是限制性内切核酸酶,b能识别特定的核苷酸序列,并切断特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,而不是切开氢键,C错误;
D、DNA连接酶的作用是促进磷酸二酯键的形成,使DNA片段连接在一起,D错误。
故选B。
12. 下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( )
A. 切割质粒的限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列
B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞的染色体上也不一定能正常表达
D. 一个模板DNA在PCR时消耗引物分子14个,则该DNA扩增了4轮
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体有质粒(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。)、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别核苷酸序列,但识别的核苷酸序列不一定是6个,A错误;
B、PCR反应中温度的周期性改变是为了变性(氢键断裂)、复性(氢键恢复)、延伸(磷酸二酯键形成),DNA聚合酶催化的是该过程中子链的延伸,B错误;
C、抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达,因此需要对目的基因进行检测和鉴定,C正确;
D、一个模板DNA在PCR时消耗引物分子14个,则说明带有引物的单链共有14条,再加上模板链的两个DNA单链,则DNA单链共16个,即经过PCR过程共形成了23=8个DNA分子,因此,该DNA扩增了3轮,D错误。
故选C。
13. 家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力,将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药,但是获得的干扰素在体外不易保存。下列说法错误的是( )
A. 可从免疫细胞中提取干扰素基因的mRNA,经逆转录获取目的基因
B. 可用质粒和目的基因构建重组载体后导入家蚕的受精卵
C. 检验干扰素基因是否已经导入家蚕细胞时,可使用PCR技术
D. 利用蛋白质工程对干扰素进行改造时,应从干扰素的氨基酸序列出发
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。
2、蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
3、杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
【详解】A、干扰素是在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,可从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞,从中提取mRNA,经反转录(逆转录)获取目的基因,A正确;
B、受精卵具有表达全能性的物质,则质粒和目的基因构建重组载体后导入家蚕的受精卵,B正确;
C、可使用PCR技术,检验干扰素基因是否已经导入家蚕细胞,C正确;
D、利用蛋白质工程对干扰素进行改造时,应从预期的蛋白质功能出发,D错误。
故选D。
14. 某河流曾经受到大量污水污染,藻类大量繁殖,河流中多种生物大量死亡,水体浑浊。经引入净化污水的挺水植物等进行综合治理后,该流域生物多样性明显增加,该河成为“最美家乡河”。下列有关分析错误的是( )
A. 流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
B. 挺水植物净化污水可以体现出生物多样性的间接价值
C. 引入挺水植物时需要遵循生态工程的协调原理
D. 综合治理后该流域的抵抗力稳定性会明显提高
【答案】A
【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、依据题干信息,流入该生态系统的总能量除了生产者所固定的太阳能,还有污水中有机物中的能量,A错误;
B、挺水植物净化污水体现的是调节生态系统的功能,体现了生物多样性的间接价值,B正确;
C、协调原理是指在生态工程建设时,要注意考虑生物与环境、生物与生物的协调,挺水植物的引入要遵循该原理,C正确;
D、综合治理后,生物多样性增加,营养结构变得复杂,生态系统的抵抗力稳定性会明显提高,D正确。
故选A。
15. 如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是( )
A. 生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级
B. 该食物网中蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争
C. 该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者
D. 若植食性昆虫减少,在短期内食虫昆虫的数量将会减少
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示表示某生态系统的食物网,其中植物为生产者,其余生物均为消费者,还缺少非生物的物质和能量、分解者,图中共有8条食物链。
【详解】A、食物网形成的原因是同一生物在不同食物链中占据不同营养级,A正确;
B、该食物网由8条食物链组成,其中蛇与鼠是捕食关系,食虫鸟与蛙是竞争关系,B正确;
C、该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者、非生物的物质和能量,C错误;
D、若植食性昆虫减少,在短期内食虫昆虫的数量将会减少,D正确。
故选C。
【点睛】本题结合某生态系统的食物网简图,考查生态系统的结构和功能,要求考生识记生态系统的组成成分,能根据食物网判断食物链的条数、生物间的种间关系;掌握生态系统中能量流动的过程,能结合所学的知识准确答题。
二.不定项选择题:共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 垃圾实际是“被人们放错地方的资源”,对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。下图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列叙述正确的是( )
A. 从资源化、无害化角度分析,途径②和③优于④
B. 有机肥料能为农作物提供物质和能量
C. “无废化生态社区”主要遵循了循环的生态工程原理
D. “无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量传递效率
【答案】AC
【解析】
【分析】农业生态工程,就是在一定的区域范围内因地制宜应用生态农业技术,将多种农业生物生产进一步组装为合理的生态农业系统。农业生态工程有效地运用生态系统中各生物种充分利用空间和资源的生物群落共生原理,多种成分相互协调和促进和功能原理以及物质和能量多层次多途径利用和转化的原理,从而建立能合理利用自然资源,保持生态稳定和持续高效功能的农业生态系统。
【详解】A、从资源化、无害化角度分析,通过多层分级利用有机废弃物中的物质,既充分利用了有机物中的能量,又减少了环境污染,因此途径②、③优于④,A正确;
B、施用的有机肥通过微生物的分解能为作物提供更多的营养物质(如无机盐),不能提供能量,B错误;
C、据图可知,该“无废化生态社区”侧重的主要是合理利用自然资源,提高了物质循环速率和能量的利用,即“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是循环原理,C正确;
D、“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量的利用率,能量传递效率不能改变,D错误。
故选AC。
17. 餐余垃圾的处理一直是困扰人们的问题。为筛选出对抗生素有抗性且能高效降解淀粉的生物,实验小组将餐余垃圾粉碎后,加入装有无菌水的锥形瓶中制备成餐余垃圾浸出液,选过程如图所示①-⑤为培养基上长出的菌落。下列相关叙述错误的是( )
A. X培养基是以淀粉为唯一碳源并添加抗生素的选择培养基
B. 与X培养基相比,Y培养基中不含碘液和琼脂
C. 餐余垃圾浸出液在接种前通常需要先灭菌再进行梯度稀释
D. ②~⑤均为淀粉分解菌,其中能高效降解淀粉的微生物是③
【答案】BC
【解析】
【分析】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。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
【详解】A、本实验的目的是筛选出对抗生素有抗性且能高效降解淀粉的生物,因此,X培养基是以淀粉为唯一碳源并添加抗生素的选择培养基,A正确;
B、Y培养基为液体培养基,其目的是鉴定筛选的微生物是否符合要求,因此,Y培养基中不含琼脂,但需要含有碘液,用于检测淀粉的消耗情况,B错误;
C、餐余垃圾浸出液在接种前通常不需要灭菌即可进行梯度稀释,否则无法获得目的菌,C错误;
D、②~⑤菌落外均含有透明圈,因而可判断它们均为淀粉分解菌,其中能高效降解淀粉的微生物是③,因为其菌落周围的透明圈最大,D正确。
故选BC。
18. 我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如下图所示)。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胃蛋白酶处理后继续传代培养
B. 采集的卵母细胞需培养至MII期才能与获能的精子受精,进而获得猪胚胎
C. 从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能
D. 培育出的“仔猪”细胞遗传物质是猴细胞与猪细胞之和,具有猴和猪的融合性状
【答案】AD
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、动物细胞培养过程中会因接触抑制而停止分裂增殖,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后继续培养,A错误;
B、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期,才可以与获能精子完成受精作用,进而获得猪胚胎,B正确;
C、胚胎干细胞具有发育的全能性,故从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能,C正确;
D、培育出的“仔猪”细胞遗传物质一部分来自猴细胞,一部分来自猪细胞,不是猴细胞与猪细胞之和,D错误。
故选AD。
19. 图1为某种质粒简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述正确的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,则可选EcoRⅠ
B. 如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理
D. 一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后,含有1个游离的磷酸基团
【答案】AC
【解析】
【分析】限制酶:(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。(2)特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(3)结果:形成黏性末端或平末端。
【详解】A、目的基因两侧都有,且质粒也有的限制酶是EcoRⅠ,所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割,可选EcoRⅠ,A正确;
B、如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有2个,B错误;
C、为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理,C正确;
D、一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后,产生两个黏性末端,含有2个游离的磷酸基团,D错误。
故选AC。
20. 生物技术是把双刃剑,造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题,人们必须高度重视。下列叙述正确的是( )
A. 利用核移植技术获得胚胎,从中分离出ES细胞治疗白血病不涉及伦理问题
B. 若有国家把研制出的新型鼠痘病毒作为生物武器,将会威胁人类安全
C. 研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播
D. 干细胞的研究具有广阔的应用前景,应大力支持和发展,不需要监管
【答案】BC
【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、生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
【详解】A、从人胚胎分离出ES细胞治疗白血病,会涉及胚胎的处理问题,进而产生伦理问题,A错误;
B、研制出的新型鼠痘病毒,若作为生物武器,杀伤力强、传播广泛、难预防,会威胁人类安全,B正确;
C、研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播,以防止基因污染的发生,C正确;
D、干细胞的研究可治疗很多疾病,但也可能会向着克隆人的方向发展,带来伦理问题,因此需要严格监管,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 阅读下列材料,回答问题。
立体农业,就是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。例如,“板栗—茶树结构”“稻—鱼—蛙结构”等都是有益的尝试。黑斑蛙为我国长江中下游地区常见的蛙类,具有极高的生态价值和经济价值。开发利用和人工养殖的前景广阔。南方某地进行“稻—鱼—蛙共作种养模式”实验。6月初,在实验区内施发酵有机肥,10天后进行人工翻耕并栽插水稻秧苗,实验中不再追肥。肥料既是水稻栽培基肥,也是蛙、鱼培养的天然饲料。实验中,根据黑斑蛙生长情况,选择不同规格和营养成分的人工饲料。泥鲋以共作稻田中的单细胞藻类、摇蚊幼虫、蚯蚓、植物碎屑和杂草等天然饲料为食,全程不投喂人工饲料。
(1)实验区中的鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用,说明在生态系统中鱼具有______的作用,从而实现自我调节和更新,这主要体现了生态工程的______原理(答出两点)。
(2)“稻—鱼—蛙”共作种养的生态系统在外界轻微污染后仍能正常发挥其功能,体现了该生态系统具有一定的______能力。
(3)如果养殖田中藻类大量疯长,科研人员会采取向养殖塘中适当投放某些鱼、接种水生植物等措施抑制藻类数量。从生态学的角度分析,上述科研人员采取的措施中藻类数量减少的原因有______、______。
【答案】(1) ①. 加快物质循环 ②. 自生和循环
(2)自我调节 (3) ①. 作为食物被鱼等消费者捕食 ②. 与水生植物在竞争中处于劣势
【解析】
【分析】在生态系统中,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,消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物,这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见,消费者的存在,能够加快生态系统的物质循环。此外,消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
【小问1详解】
鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用,促进了生态系统的物质循环,鱼的作用是加快了物质循环,利用生态系统的功能实现自我调节和更新,这主要体现了生态工程的自生和循环原理。
【小问2详解】
“稻—鱼—蛙”共作种养的生态系统在外界轻微污染后仍能正常发挥其功能,这体现了该生态系统具有一定的自我调节能力。
【小问3详解】
鱼类会捕食藻类,水生植物会与藻类竞争阳光和无机盐,向养殖塘中适当投放某些鱼、接种水生植物等措施抑制藻类数量的原因是藻类作为食物被鱼等消费者捕食,且藻类与水生植物在竞争中处于劣势。
22. 下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方,请根据表格和所学知识回答下列相关问题。
成分
蛋白胨
乳糖
蔗糖
指示剂
琼脂
含量(g)
10
5
5
2
0.2
12
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
(1)若根据用途划分,该培养基属于______(填选择或鉴别)培养基。若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌,培养基的营养成分需怎样更改?______。
(2)图1和图2是培养某细菌的结果图,其对应的两种方法接种后培养基上都可以得到由单个细胞繁殖所形成的______。此外,测定微生物数目的另一种方法是______。
(3)按图2所示进行划线。下列有关叙述合理的有______。
a、获得图2平板,使用的接种环需要灼烧灭菌5次
b、划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
c、为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌
d、挑取菌落时,应挑取多个菌落,以保证获得目的菌种
e、可以通过逐步提高培养基中NaCl的浓度,获得高耐盐菌株
【答案】(1) ①. 鉴别 ②. 将蛋白胨改成尿素/以尿素为唯一氮源
(2) ①. 菌落 ②. 利用显微镜直接计数
(3)abce
【解析】
【分析】1、选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基,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的培养基。
2、接种微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法两种。
【小问1详解】
根据题意,培养基配方中的指示剂是用来鉴定大肠杆菌,因此,从用途上划分,该培养基属于鉴别培养基;若要分离能分解尿素的细菌,则需要保证培养基中以尿素为唯一氮源,即将蛋白胨换成尿素。
【小问2详解】
图1中微生物的接种方法是稀释涂布平板法,图2中微生物的接种方法是平板划线法;由一个细菌繁殖产生的子细胞群体,称为菌落。其中稀释涂布平板法可以用来计数。利用显微镜直接计数也可以直接用来测定微生物的数目。
【小问3详解】
a、获得图2平板,图中有4个划线区,每次划线前后都需灭菌,使用的接种环需要灼烧灭菌5次,a正确;
b、菌落一般是单一微生物繁殖形成的种群,划破培养基会造成划线不连续,无法达到稀释的目的,可能造成最后一区域菌体密度过大,从而无法得到单菌落,在划破处即使是单个细胞,单个细胞繁殖而来的菌群会沿着裂痕方向生长,导致形成的菌落不规则,呈条状,故划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落,b正确;
c、为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须进行灼烧灭菌,c正确;
d、根据微生物菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物,d错误;
e、逐步提高培养基中NaCl的浓度,能筛选出其中的耐受菌,获得高耐盐受菌株,e正确。
故选abce。
23. 布朗瑞士奶牛泌乳期长,产奶量高,为提高其繁殖效率,科学家进行了如图所示的培育过程。回答下列问题:
(1)图中①过程可以使用 __________激素,受体本地母牛和供体母牛应做______处理,使供体、受体生殖器官的生理状态保持一致。
(2)进行④过程前可取囊胚期的______细胞进行性别鉴定。
(3)如果要提高胚胎的利用率,还可进行胚胎分割,应选择发育良好、形态正常的______或______,注意后者需要对______进行均等分割。
【答案】(1) ①. 促性腺激素 ②. 同期发情
(2)滋养层 (3) ①. 桑葚胚 ②. ②囊胚 ③. 内细胞团
【解析】
【分析】1、分析图可知,图中①表示使用促性腺激素进行超数排卵处理,③表示冲卵获得早期胚胎,④表示胚胎移植。
2、胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎移植到同种的,生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体叫“受体”。
【小问1详解】
图中①过程常用促性腺激素促进布朗瑞士奶牛超数排卵。在胚胎移植过程中为了使供、受体具有相同的生理状态,需要用激素对供、受体进行同期发情处理。
【小问2详解】
早期胚胎发育到囊胚期时出现内细胞团和滋养层细胞的分化,内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,滋养层的细胞将来发育为胎膜和胎盘,因此在图中④胚胎移植前可以取囊胚期的滋养层的细胞进行性别鉴定,这样不影响胚胎的继续发育。
【小问3详解】
如果要提高胚胎的利用率,可进行胚胎分割,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,选择囊胚对其进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
24. 人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关,抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。如图是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程,请据图回答:
(1)图中向小鼠注射的A是______。
(2)图中选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,该细胞有______的特点。筛选②需要进行克隆化培养和______。
(3)从图中可以看出,单克隆抗体的制备过程运用了动物细胞工程中的______和______两大技术。
【答案】(1)HPV衣壳蛋白
(2) ①. 既能迅速大量增殖,又能产生抗体 ②. 抗体检测
(3) ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:对小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生免疫反应,从脾脏中获得相应的B淋巴细胞;将小鼠骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞诱导融合;(筛选①)再用特定的选择性培养基进行筛选,只有融合的杂种细胞才能生长;(筛选②)对上述杂种细胞进行克隆化培养和抗体检测,获得能产生专一抗体的杂交瘤细胞;将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖,最终获得单克隆抗体。
【小问1详解】
为获得抗HPV的单克隆抗体,图中向小鼠注射的A是HPV衣壳蛋白,传统生产抗体的方法是反复向小鼠注射A,然后从血清中分离所需抗体,但这种方法生的产抗体产量低、纯度低、特异性差。要想获得大量的单一抗体,也不能通过直接培养B淋巴细胞来实现,因为在体外培养条件下,B淋巴细胞不能无限增殖产生大量抗体。
【小问2详解】
图中选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既有瘤细胞的特征又有B淋巴细胞的特征,即既能迅速大量增殖,又能产生抗体。筛选②需要进行克隆化培养和抗体检测,从而筛选出足够数量的能分泌抗HPV抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
单克隆抗体的制备过程运用了动物细胞培养和动物细胞融合两大技术。
25. 如图是将乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的示意图,请据图回答下列问题:
(1)乙肝表面抗原基因常用PCR快速扩增,其原理是______。
(2)过程①表示______。为了使目的基因正常表达,其首端必须有启动子,它是______识别和结合的部位。
(3)图中将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞的方法称为______。它利用了载体Ti质粒中含有______序列,可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上。
【答案】(1)DNA半保留复制
(2) ①. 基因表达载体的构建 ②. RNA聚合酶
(3) ①. 农杆菌转化法 ②. T-DNA
【解析】
【分析】1、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列以便合成一对引物;
(4)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);
(5)过程:
①高温变性:DNA解旋过程;
②低温复性:引物结合到互补链DNA上;
③中温延伸:合成子链。
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。
2、题图展示了乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的过程。
【小问1详解】
PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,其原理为DNA半保留复制,包括变性、复性和延伸三步。
【小问2详解】
图中①是将目的基因和质粒连接起来,故是构建基因表达载体过程。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。
【小问3详解】
将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。其原理是农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。
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