内容正文:
重庆八中2024-2025学年度(下)高二年级第一次月考
生物试题
一、单项选择题(每个小题只有一个正确答案。本题共20小题,1-15每题2分,15-20每题3分,共45分)
1. 2025年3月,重庆马拉松比赛吸引了全球约26000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )
A. 血浆中二氧化碳浓度持续升高
B. 大量补水后,内环境可恢复稳态
C. 交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D. 抗利尿激素的分泌和释放增加
2. 瞳孔反射的中枢在脑干,当外界光线较强时,缩瞳纤维兴奋;当外界光线较弱时,扩瞳纤维兴奋,进而控制通光量。此外,去甲肾上腺素也可使交感神经兴奋,间接影响瞳孔大小,下列有关叙述错误的是( )
A. 缩瞳纤维、扩瞳纤维分别属于副交感神经和交感神经,二者均属于自主性神经
B. 瞳孔反射的结构基础是反射弧,反射弧的基本组成单位是神经元
C. 对外界光线强弱感觉产生于脑干,继而控制瞳孔大小
D. 直接决定瞳孔大小的括约肌细胞表面没有去甲肾上腺素的受体
3. 脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A. 只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B. 大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C. 睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D. 体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
4. 肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是( )
A. 肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别
B. 肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别
C. 肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡
D. 肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
5. 过敏性哮喘是一种常见的呼吸道疾病,下图为过敏原引发过敏性哮喘的部分示意图,下列叙述正确的是( )
A. 过敏性哮喘等许多过敏反应一般不会遗传给后代
B. 过敏原初次进入机体后,可直接引起平滑肌细胞收缩
C. 吸附在肥大细胞表面的抗体与机体接触病原体产生的抗体的分布场所不同
D. 相同过敏原再次进入机体时,B细胞释放的组织胺引起血管壁通透性增大
6. 研究种群是研究群落的基础,但二者研究的主要内容有所不同。在近年推广的“稻虾共作”生态模式中,下列属于种群研究内容的是( )
A. 小龙虾的天敌 B. 小龙虾的增长率
C. 水稻的生态位 D. 养殖地的优势种
7. 某年,我国科学家基于长期的野外观测发现,在我国东北长白山脉北部地区共有东北豹42只,其中,幼体有2只,雄性和雌性的成体分别为21只和17只,未能判断性别的成体有2只。东北豹等动物在实施人为保护的措施下,种群数量仍不能迅速增长;而鼠等动物,尽管人们采取各种防除措施,却仍然数量繁多。下列有关叙述错误的是( )
A. 材料中我国科学家分析的东北豹种群的数量特征有年龄结构、性别比例
B. 目前常布设红外触发相机来调查东北豹的种群数量,而不利用标记重捕法
C. 采集粪便并检测DNA 分子的方法也可监测东北豹等大型动物的种群数量变化
D. 调查东北豹种群中雌雄个体的数目不能预测该种群发展趋势
8. 为探究小球藻种群数量的变化规律,将1mL培养液稀释10³倍后进行了计数,部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 用血细胞计数板计数时,应先将盖玻片放在计数室上再滴加培养液
B. 滴加培养液后,用滤纸在血细胞计数板一侧边缘吸引进行引流
C. 依据图示结果,可以估算出培养液中小球藻密度为3.5×109个·mL-1
D. 每天定时取样已形成对照,不需要设置对照组,但一定要做重复实验以减少误差
9. 我国古诗词蕴含着丰富的生物学道理。下列叙述错误的是( )
A. “更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”可体现植物的向光性
B. “螟蛉有子,蜾蠃负之”可体现生物之间存在捕食关系
C. “独怜幽草涧边生,上有黄鹂深树鸣”可体现生物对环境的适应
D. “落红不是无情物,化作春泥更护花”,说明分解者可以将能量传递给生产者
10. 长白山海拔500米以下为落叶阔叶林,500~1100米为针阔混交林,1100~1800米为亚高山针叶林,1800~2100米为亚高山草甸,2100米以上为高山灌木草甸。关于长白山不同海拔高度段间的植物分布,下列说法正确的是( )
A. 从山麓到山顶的群落分布属于由海拔差异引起的群落垂直结构
B. 从山麓到山顶的群落分布属于由地形起伏引起的群落水平结构
C. 从山顶到山麓的群落分布属于由简单群落到复杂群落初生演替
D. 从山麓到山顶的群落分布主要由温度和水分的差异引起
11. 常规、有机和生态(稻—渔共作)三种水稻种植方式会影响稻田土壤动物的多样性,并改善稻田土壤及水体的理化指标,进而影响水稻产量。对崇明岛三种种植方式下稻田0~15cm土层内中小型土壤动物的垂直分布状况的类群数和密度进行分析,结果如图1和图2所示。下列分析错误的是( )
A. 调查土壤中小动物类群的丰富度时,常采用取样器取样法进行采集、调查
B. 有机种植0~5cm土层中土壤动物的密度大,可能与表层土壤中腐殖质含量高有关
C. 与常规种植方式相比,生态种植方式显著提高了中小型土壤动物的物种多样性
D. 三种种植方式下,不同土层土壤小动物的种类数和密度均随着土层的加深而减小
12. 如图表示某生态系统中3种生物的CO2释放量的曲线图,下列说法错误的是( )
A. a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
B. b、c可以说是生态系统的基石
C. a、b、c都有可能是细菌
D. b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
13. 河流是陆地表面的“线性天然水道”,也是地球上水循环的重要路径,更是泥沙、盐类和化学元素进入湖泊、海洋的通道。如图表示某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后自我净化的示意图。下列有关该过程的分析正确的是( )
A. 流经该河流的总能量是光能自养型生物和化能合成自养型生物固定的能量之和
B. 河流中有急流和缓流两类生物群落,区别群落的重要特征是群落的范围和边界
C. 图中AB段溶解氧大量减少的原因之一是微生物分解有机物过程中消耗了大量氧气
D. BC段藻类大量繁殖的原因之一是水流中的溶解氧和含碳有机物也在逐渐增加
14. 沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行,我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物,可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著,成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术,下列叙述错误的是( )
A. 采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理
B. 在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程协调原理
C. 在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物的直接价值大于间接价值
D. 实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现
15. PHA是一种由微生物合成的天然可降解高分子材料。我国科学家构建了一株耐盐碱能力强的嗜盐单胞菌H,利用糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液)为原料培养菌株H可以合成PHA替代传统塑料。根据发酵工程原理分析下列说法错误的是( )
A. 发酵结束后通过过滤、沉淀即可获得PHA,这是发酵工程的中心环节
B. 在大规模发酵生产PHA过程中,要先对嗜盐单胞菌H进行扩大培养,以提高发酵效率
C. 利用菌株H耐盐碱的特性,在发酵过程中可以适当提高盐浓度,防止其它杂菌污染
D. 为了提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用率,可以用适当的高浓度蔗糖溶液做碳源选择培养目的菌种
16. 神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 突触a、b前膜释放递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B. PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C. PSP1由K+外流或Cl⁻内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D. 突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
17. Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫
B. 试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b
C. 试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D. Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡
18. 在一个群落中,当一个早到物种耗尽系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”;当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”;当一个早到物种改变了环境状况(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况称为“抑制生态位”。下列相关叙述错误的是( )
A. 要研究某种植物的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率等
B. “抢占生态位”可通过营养竞争、空间竞争等形式发生
C. 在肠道中,早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于“抑制生态位”
D. 群落演替过程中,地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”
19. 某山地水库生产者以蓝细菌、绿藻等浮游藻类为主,高等水生植物占比很小。研究人员对该生态系统的能量流动情况进行了调查,部分结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 营养级Ⅱ的同化量约有 19%用于其生长、发育和繁殖
B. 营养级Ⅱ、Ⅲ之间的能量传递效率约为7%
C. 营养级Ⅲ、Ⅳ同化的能量大部分以热能形式散失
D. 该水库可能存在水体富营养化现象
20. 高浓度的铵盐对池塘养殖的对虾有一定的毒害作用,硝化细菌是一种好氧菌,可有效净化水体中的铵盐,降低对虾的死亡率。科研人员拟从当地对虾养殖池塘中筛选出对铵盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株,操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从对虾死亡率低的养殖池塘中取样,能 提高筛选的成功率
B. 纯化菌种时,若按图中所示的接种方法接种,接种环需要灼烧4次
C. 在锥形瓶中培养硝化细菌时需要振荡培 养,目的是增加硝化细菌与营养物质、溶解氧的充分接触
D. 可选择铵盐浓度减小得最多的一组候选 菌进行后续培养
二、非选择题(本题共5题,共55分)
21. 籼稻花为两性花,其雄性育性与Ub基因和TMS5基因有关,Ub基因编码Ub蛋白,在温度≥25℃时Ub基因会过量表达;TMS5基因编码核酸酶RNaseZS1,可分解Ub基因转录的mRNA。安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系,其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,温度≥25℃时表现为雄性不育。回答下列问题:
(1)温度≥25℃条件下,将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的比是3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状由______性基因控制。
(2)雄性不育系因无需人工去雄而在育种中有重要作用,相比于普通的雄性不育系,安农S-1温敏雄性不育系的优势是:______。
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,请以安农S-1为实验材料验证该推测,实验组处理和预期结果为(填写字母):
①实验组1的处理为______,预期结果为雄性可育;
②实验组2的处理为______,预期结果为雄性不育。
A.抑制Ub基因表达 B.高表达Ub基因 C.温度<25℃培养 D.温度≥25℃培养
(4)电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分,其合成受Ub基因表达的影响。温度≥25℃下,科研人员对野生型(WT)和安农S-1孢粉素的含量进行测定,结果如图所示。从细胞结构水平,推测雄性不育是由于______导致的。
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因:______。
22. 运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加深,大量出汗,口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。回答下列问题:
(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程属于______反射。长跑过程中,运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,______中的渗透压感受器产生的兴奋传到大脑皮层,产生渴觉。
(2)长跑结束后,运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1000mL清水与1000mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。
图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是______(填字母),该曲线的形成原因是大量饮用清水后血浆被稀释,渗透压下降,______。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经-体液共同调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
Ⅰ.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用生理盐水湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用______,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激______,分别测定血压,并记录。
Ⅳ.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:设计用于记录Ⅲ、Ⅳ实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。
减压神经和迷走神经处理后的血压变化表
处理方法
电刺激减压神经中枢端
电刺激减压神经外周端
电刺激迷走神经中枢端
电刺激迷走神经外周端
血压变化
_____
基本不变
_____
_____
23. 20世纪60年代初,人们从悬铃木叶片中分离出可诱导休眠的“休眠素”类物质。1961年,Addicot实验室从棉铃中分离出可促进脱落的一种成分,被称为“脱落素Ⅱ”。1965年发现“脱落素Ⅱ”和“休眠素”的结构相同,是同一种物质,两者此后被统一命名为脱落酸(ABA)。回答下列问题:
(1)植物激素在植物体内的含量微少,通过调控_____(至少写出两种)等方式来调控植物的生长发育。
(2)不同抗旱性作物的根/冠比(以地下部分和地上部分的干重比值表示)一般不同。结合所学知识推测,在干旱胁迫下,作物根/冠比_____(填“增大”“不变”或“减小”),以促进根系对水分的吸收从而缓解干旱胁迫。此外,植物体内ABA合成急速增加,快速运输到叶片,调控保卫细胞气孔导度,部分信号通路如图所示。该调节过程的机理是ABA进入细胞后,与_____结合形成复合体,使SnRK2磷酸化被激活。磷酸化的SnRK2一方面进入_____,通过磷酸化修饰ABI5、AREB1、AREB2等转录因子,调控基因表达;另一方面_____,使保卫细胞渗透压改变而气孔导度降低。
(3)为探究PP2C基因家族的生理作用,研究人员构建了PP2C1基因表达沉默转基因番茄、PP2C2基因表达沉默转基因番茄、PP2C1基因和PP2C2基因均表达沉默转基因番茄,分析转基因番茄种子萌发时对ABA信号的敏感性,结果如。据图分析可知,ABA信号_____(填“促进”或“抑制”)种子萌发,PP2C基因家族_____(填“提高”或“降低”)番茄种子萌发对ABA信号的敏感性。
24. 为研究全球变暖对生态系统功能的影响,科研人员进行了系列实验。
(1)生态系统中能量的_____、传递、转化和_____的过程,称为生态系统的能量流动。
(2)科研人员设置了20个1m3的人工池塘,其中10个池塘始终比环境温度高4℃。经历了七年的“变暖”之后,对20个池塘进行15N同位素标记实验,将微量15N标记的硝酸钾添加到池塘中,56天内追踪浮游动植物体内15N含量,如图。15N转移效率可代表能量传递效率。
①图显示,与常温组相比,加温组浮游动植物体内15N相对含量__________。
②对实验中的15N相对含量进行计算,得到第n天时,浮游动物体内15N相关数据。计算公式和结果如下表。据表可知,第n天加温组浮游动物N转移效率__________常温组,由此可推测气候变暖对能量传递效率的潜在影响。
项目
常温组
加温组
体内15N含量
0.0837
0.0143
常数·15N流失率·(1-e15N吸收率)
0.2203
0.4418
15N转移效率计算公式为体内15N含量/常数15N流失率。(1-e15N吸收率)
(3)已知变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率。结合上述研究结果,请从浮游动物这一营养级同化量去向的角度,预测并分析变暖与能量传递效率之间的关系。_________。
(4)综合上述研究,下列关于全球变暖影响的预测合理的是__________(多选)。
a.喜冷磷虾的环境容纳量会提高
b.陆生生物的生态位可能扩张或收缩
c.海洋中最高营养级的生物量将下降
d.生态系统抵抗力稳定性将会升高
25. 多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中的降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,进行如图1所示的实验(培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈)。回答下列问题:
(1)从培养基的功能角度分析,培养基甲属于______培养基;培养基通常需要提前在121℃下进行______。过程③将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是______,该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目______(填“多”或“少”)。
(2)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为______个。
(3)筛选PAHs降解菌实验时,过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值______(填“最小”或“最大”)的。
(4)科研人员从土壤中分离到2种降解PAHs的微生物,并对两者的分解能力进行了检测,相关结果如图2所示。据图2分析,在降解PAHs方面,两种微生物中能力更强的是______,且微生物P和微生物L在降解PAHs方面相互______(填“协同”或“相抗衡”)。
(5)关于筛选后的菌株处理被PAHs污染的土壤,下列说法正确的是______。
A. 与PAHs自然降解相比,利用降解PAHs的菌株可显著缩短PAHs降解周期
B. 将目的菌用于环境保护前,需评估菌株的环境适应性及中间产物毒性,确保无生态风险
C. 该方法需频繁补充菌株,操作复杂且成本高昂
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重庆八中2024-2025学年度(下)高二年级第一次月考
生物试题
一、单项选择题(每个小题只有一个正确答案。本题共20小题,1-15每题2分,15-20每题3分,共45分)
1. 2025年3月,重庆马拉松比赛吸引了全球约26000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )
A. 血浆中二氧化碳浓度持续升高
B. 大量补水后,内环境可恢复稳态
C. 交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D. 抗利尿激素的分泌和释放增加
【答案】D
【解析】
【分析】1、人体缺水时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,一方面由下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水。另一方面大脑皮层产生渴感,调节人主动饮水,使细胞外液渗透压降低。
2、副交感神经的主要功能是使瞳孔缩小,心跳减慢,皮肤和内脏血管舒张,小支气管收缩,胃肠蠕动加强,括约肌松弛,唾液分泌增多等。副交感神经和交感神经两者在机能上一般相反,有相互拮抗作用。
【详解】A、参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢,使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,A错误;
B、运动过程中由于出汗增加,脱水会伴随着无机盐的丢失,如果此时只喝水不补充盐,稳态遭到破坏后会引起细胞代谢紊乱,B错误;
C、运动剧烈运动会使交感神经兴奋,交感神经兴奋会导致胃肠蠕动变慢,C错误;
D、血浆渗透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑分泌的抗利尿激素增加,并经垂体释放促进肾小管和集合管对水的重吸收加强,使尿量减少,D正确。
故选D。
2. 瞳孔反射的中枢在脑干,当外界光线较强时,缩瞳纤维兴奋;当外界光线较弱时,扩瞳纤维兴奋,进而控制通光量。此外,去甲肾上腺素也可使交感神经兴奋,间接影响瞳孔大小,下列有关叙述错误的是( )
A. 缩瞳纤维、扩瞳纤维分别属于副交感神经和交感神经,二者均属于自主性神经
B. 瞳孔反射的结构基础是反射弧,反射弧的基本组成单位是神经元
C. 对外界光线的强弱感觉产生于脑干,继而控制瞳孔大小
D. 直接决定瞳孔大小的括约肌细胞表面没有去甲肾上腺素的受体
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,当外界光线较强时,缩瞳纤维兴奋;当外界光线较弱时,扩瞳纤维兴奋,进而控制通光量,说明缩瞳纤维属于副交感神经,扩瞳纤维属于交感神经,二者均属于自主性神经。感觉在大脑皮层产生。
【详解】A、当外界光线较强时,缩瞳纤维兴奋,瞳孔收缩,因此缩瞳纤维属于副交感神经,同理,扩瞳纤维属于交感神经,二者均属于自主性神经,A正确;
B、反射的结构基础是反射弧,反射弧的基本组成单位是神经元,B正确;
C、感觉的产生是在大脑皮层,而不是脑干,C错误;
D、去甲肾上腺素也可使交感神经兴奋,间接影响瞳孔大小,说明瞳孔括约肌上没有去甲肾上腺素受体,D正确。
故选C。
3. 脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A. 只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B. 大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C. 睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D. 体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
【答案】A
【解析】
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。
【详解】A、分析题意可知,只有脑干呼吸中枢具有自主节律性,而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,故若仅有脑干功能正常而脊髓受损,也无法完成自主节律性的呼吸运动,A错误;
B、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,故脑可通过传出神经支配呼吸肌,B正确;
C、正常情况下,呼吸运动既能受到意识的控制,也可以自主进行,这反映了神经系统的分级调节,睡眠时呼吸运动能自主进行体现脑干对脊髓的分级调节,C正确;
D、CO2属于体液调节因子,体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节:如二氧化碳浓度升高时,可刺激脑干加快呼吸频率,从而有助于二氧化碳排出,D正确。
故选A。
4. 肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是( )
A. 肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别
B. 肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别
C. 肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡
D. 肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
【答案】C
【解析】
【分析】癌细胞的特征:①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖②癌细胞的形态结构发生显著的变化③癌细胞的表面发生了变化,由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。免疫系统的功能主要有以下三大类:免疫防御、免疫监视和免疫自稳。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
【详解】A、肿瘤细胞表面的抗原若被“覆盖物”覆盖,则人体的免疫细胞无法识别肿瘤细胞,也就无法将之清除,A正确;
B、若肿瘤细胞表面抗原性物质丢失,会造成人体T细胞无法识别肿瘤,发生肿瘤细胞的“免疫逃逸”,B正确;
C、肿瘤细胞大量表达某种产物,继而出现“免疫逃逸”,则可推测该产物可促进细胞毒性T细胞的凋亡而产生免疫逃逸,C错误;
D、若肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可以抑制免疫系统功能,从而减弱免疫细胞的作用,D正确。
故选C。
5. 过敏性哮喘是一种常见的呼吸道疾病,下图为过敏原引发过敏性哮喘的部分示意图,下列叙述正确的是( )
A. 过敏性哮喘等许多过敏反应一般不会遗传给后代
B. 过敏原初次进入机体后,可直接引起平滑肌细胞收缩
C. 吸附在肥大细胞表面的抗体与机体接触病原体产生的抗体的分布场所不同
D. 相同过敏原再次进入机体时,B细胞释放的组织胺引起血管壁通透性增大
【答案】C
【解析】
【分析】过敏反应:
(1)过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
(2)过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
【详解】A、过敏性哮喘等许多过敏反应具有明显的遗传倾向和个体差异,A错误;
B、过敏原首次进入机体时不会引起平滑肌细胞收缩,再次进入机体时才会引起平滑肌细胞收缩,B错误;
C、正常机体接触病原体产生的抗体主要分布在血浆和组织液中,因此吸附在肥大细胞表面的抗体与机体接触病原体产生的抗体的分布场所不同,C正确;
D、相同的过敏原再次进入机体时,与肥大细胞表面的抗体特异性结合,使这些细胞释放组胺等物质,引起毛细血管扩张、血流量增加,血管壁通透性增大,D错误。
故选C。
6. 研究种群是研究群落的基础,但二者研究的主要内容有所不同。在近年推广的“稻虾共作”生态模式中,下列属于种群研究内容的是( )
A. 小龙虾的天敌 B. 小龙虾的增长率
C. 水稻的生态位 D. 养殖地的优势种
【答案】B
【解析】
【分析】种群水平研究的问题有:种群密度、出生率、死亡率、年龄结构和性别比例、种群的数量变化等。群落水平上研究的问题有群落的丰富度、群落的优势种、种间关系、空间结构范围和边界以及群落演替等。
【详解】A、小龙虾的天敌,涉及到不同物种之间的关系,属于群落研究中种间关系的内容,并非种群研究内容,A错误;
B、小龙虾的增长率,反映的是小龙虾这一个种群数量随时间的变化情况,是种群研究的重要内容,比如种群的增长模型等都与增长率相关,B正确;
C、水稻的生态位,强调的是水稻在群落中所占据的地位和角色,包括与其他生物的关系以及对环境资源的利用等,属于群落研究范畴,C错误;
D、养殖地的优势种,是针对群落中不同物种在群落中的地位和作用而言,属于群落研究内容,D错误。
故选B。
7. 某年,我国科学家基于长期的野外观测发现,在我国东北长白山脉北部地区共有东北豹42只,其中,幼体有2只,雄性和雌性的成体分别为21只和17只,未能判断性别的成体有2只。东北豹等动物在实施人为保护的措施下,种群数量仍不能迅速增长;而鼠等动物,尽管人们采取各种防除措施,却仍然数量繁多。下列有关叙述错误的是( )
A. 材料中我国科学家分析的东北豹种群的数量特征有年龄结构、性别比例
B. 目前常布设红外触发相机来调查东北豹的种群数量,而不利用标记重捕法
C. 采集粪便并检测DNA 分子的方法也可监测东北豹等大型动物的种群数量变化
D. 调查东北豹种群中雌雄个体的数目不能预测该种群发展趋势
【答案】D
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
【详解】A、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例,材料中我国科学家分析了东北豹种群的年龄结构、性别比例,A正确;
B、常布设红外触发相机来调查东北豹的种群数量,而不利用标记重捕法,该方法的优点是对调查动物没有伤害、可较长时间调查、监测范围广、调查过程对动物生活干扰小,B正确;
C、因为DNA分子具有特异性,所以采集粪便并检测DNA分子的方法也可监测东北豹等大型动物的种群数量变化,C正确;
D、调查东北豹种群中雌雄个体的数目可预测种群的出生率,从而预测该种群发展趋势,D错误。
故选D。
8. 为探究小球藻种群数量的变化规律,将1mL培养液稀释10³倍后进行了计数,部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 用血细胞计数板计数时,应先将盖玻片放在计数室上再滴加培养液
B. 滴加培养液后,用滤纸在血细胞计数板一侧边缘吸引进行引流
C. 依据图示结果,可以估算出培养液中小球藻密度为3.5×109个·mL-1
D. 每天定时取样已形成对照,不需要设置对照组,但一定要做重复实验以减少误差
【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌个数计算:(1)16×25型的计数公式为:酵母细胞个数/1mL=100个小方格细胞总数÷100×100(稀释倍数)×10000;(2)25×16型的计数公式为:酵母细胞个数/1mL=80个小方格细胞总数÷80×100(稀释倍数)×10000。
【详解】A、用血细胞计数板计数时,正确的操作是先将盖玻片放在计数室上,然后用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,A正确;
B、滴加培养液时是让培养液自行渗入计数室,而不是用滤纸在血细胞计数板一侧边缘吸引进行引流,B错误;
C、该血细胞计数板的规格为25×16,1个中格(分为16个小格)中的酵母菌数为14个,则1mL培养液中酵母菌数为14÷16×400×1000×10000=3.5×109个,C正确;
D、每天定时取样,不同时间的样本之间形成对照,不需要额外设置对照组,为了减少实验误差,一定要做重复实验,D正确。
故选B。
9. 我国古诗词蕴含着丰富的生物学道理。下列叙述错误的是( )
A. “更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”可体现植物的向光性
B. “螟蛉有子,蜾蠃负之”可体现生物之间存在捕食关系
C. “独怜幽草涧边生,上有黄鹂深树鸣”可体现生物对环境的适应
D. “落红不是无情物,化作春泥更护花”,说明分解者可以将能量传递给生产者
【答案】D
【解析】
【分析】种间关系:①捕食:一种生物以另外一种为食的现象;②寄生:一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象;③种间竞争: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的现象;④原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都彼此受益,但分开后,各自也能独立生活;⑤互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
【详解】A、“更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”,其中“葵花向日倾”表明向日葵会向着光的方向生长,这体现了植物的向光性,A正确;
B、“螟蛉有子,蜾嬴负之”,意思是蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里,卵孵化后就拿螟蛉作食物,体现了生物之间存在捕食关系,B正确;
C、 “独怜幽草涧边生,上有黄鹂深树鸣”,幽草生长在涧边,黄鹂在深树中鸣叫,体现了生物适应各自所处的环境,C正确;
D、“落红不是无情物,化作春泥更护花”,分解者将落红分解成无机物归还到无机环境,为生产者提供营养物质,但是能量是单向流动、不能循环的,分解者不能将能量传递给生产者,D错误。
故选D。
10. 长白山海拔500米以下为落叶阔叶林,500~1100米为针阔混交林,1100~1800米为亚高山针叶林,1800~2100米为亚高山草甸,2100米以上为高山灌木草甸。关于长白山不同海拔高度段间的植物分布,下列说法正确的是( )
A. 从山麓到山顶的群落分布属于由海拔差异引起的群落垂直结构
B. 从山麓到山顶的群落分布属于由地形起伏引起的群落水平结构
C. 从山顶到山麓的群落分布属于由简单群落到复杂群落初生演替
D. 从山麓到山顶的群落分布主要由温度和水分的差异引起
【答案】D
【解析】
【分析】群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照,影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间;群落水平结构在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,不同地段往往分布着不同的种群,种群密度也有差别。群落水平结构的特征是镶嵌性。镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间的现象。
【详解】A、群落垂直结构是指在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象,比如森林中乔木层、灌木层、草本层等,而从山麓到山顶的群落分布不是这种分层现象,不属于群落垂直结构,A错误;
B、群落水平结构是指由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群。从山麓到山顶的群落分布主要是海拔导致的温度和水分差异引起,不属于地形起伏引起的水平结构,B错误;
C、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。从山顶到山麓的群落分布不是演替的过程,C错误;
D、随着海拔升高,温度和湿度会发生明显变化,从而导致不同海拔高度分布着不同的群落,所以从山麓到山顶的群落分布主要由温度和水分的差异引起,D正确。
故选D。
11. 常规、有机和生态(稻—渔共作)三种水稻种植方式会影响稻田土壤动物的多样性,并改善稻田土壤及水体的理化指标,进而影响水稻产量。对崇明岛三种种植方式下稻田0~15cm土层内中小型土壤动物的垂直分布状况的类群数和密度进行分析,结果如图1和图2所示。下列分析错误的是( )
A. 调查土壤中小动物类群的丰富度时,常采用取样器取样法进行采集、调查
B. 有机种植0~5cm土层中土壤动物的密度大,可能与表层土壤中腐殖质含量高有关
C. 与常规种植方式相比,生态种植方式显著提高了中小型土壤动物的物种多样性
D. 三种种植方式下,不同土层土壤小动物的种类数和密度均随着土层的加深而减小
【答案】C
【解析】
【分析】大多数土壤动物身体微小,不适于用“样方法”或“标志重捕法”进行调查,在这类研究时,常采用取样器取样的方法,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样。通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
【详解】A、调查土壤中小动物类群的丰富度可用取样器取样法,A正确;
探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将实验组的土壤灭菌以排除土壤微生物的作用,A正确;
B、0~5cm土层中腐殖质含量高,土壤动物的密度相对较大,B正确;
C、通过分析图1可知,相比于常规种植模式,生态种植方式并未明显体现出具有显著提高中小型土壤动物的物种多样性的优势,C错误;
D、通过柱状图的数据分析可知,随着土层的加深,土壤小动物的种类数和密度均随着而减小,D正确。
故选C。
12. 如图表示某生态系统中3种生物的CO2释放量的曲线图,下列说法错误的是( )
A. a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
B. b、c可以说是生态系统的基石
C. a、b、c都有可能是细菌
D. b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:由图可知,a曲线释放二氧化碳的速率保持不变,说明该生物不能利用二氧化碳,为异养生物;b曲线横坐标下方的线段表示二氧化碳的吸收,说明该生物能利用二氧化碳。且利用二氧化碳的情况随时间发生变化,说明b代表的生物为光能自养生物;c曲线释放二氧化碳的速率保持不变且为负值,说明该生物能利用二氧化碳且利用二氧化碳的情况不随时间发生变化,说明c代表的生物是化能自养生物。
【详解】A、a曲线表示只释放二氧化碳,不吸收二氧化碳,所以代表的生物可能是消费者或分解者,A正确;
B、b、c代表的生物都能吸收二氧化碳,b属于光能自养型生物,c属于化能自养型生物,它们都属于生产者,消费者和分解者直接或间接依靠生产者制造的有机物生存,所以说是生态系统的基石,B正确;
C、a是消费者或分解者,b是光能自养型生物,c是化能自养型生物,因此a可能是寄生细菌或腐生细菌,b可能是光合细菌,c可能是硝化细菌,C正确;
D、b曲线代表的生产者是光能自养生物,不能代表化能自养生物,D错误。
故选D。
13. 河流是陆地表面的“线性天然水道”,也是地球上水循环的重要路径,更是泥沙、盐类和化学元素进入湖泊、海洋的通道。如图表示某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后自我净化的示意图。下列有关该过程的分析正确的是( )
A. 流经该河流的总能量是光能自养型生物和化能合成自养型生物固定的能量之和
B. 河流中有急流和缓流两类生物群落,区别群落的重要特征是群落的范围和边界
C. 图中AB段溶解氧大量减少的原因之一是微生物分解有机物过程中消耗了大量氧气
D. BC段藻类大量繁殖的原因之一是水流中的溶解氧和含碳有机物也在逐渐增加
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统具有一定的自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节,生态系统的自我调节能力是由一定限度的;
2、抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
3、要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最 重要的因素。
【详解】A、流经该河流的总能量是生产者固定的全部的太阳能和化能合成自养型生物利用的能量之和,还应该加上生活污水中大量有机物中的能量,A错误;
B、河流中有急流和缓流两类生物群落,区别群落的重要特征是群落物种组成,B错误;
C、分析图可知,AB段溶解氧大量减少的主要原因是藻类数量的减少和需氧型细菌的大量繁殖,导致溶解氧随有机物被需氧型细菌分解而大量消耗,即 AB段溶解氧大量减少的原因之一是微生物分解有机物的过程中消耗了大量氧气,C正确;
D、BC段有机物分解形成无机物有利于藻类大量繁殖,D错误。
故选C。
14. 沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行,我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物,可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著,成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术,下列叙述错误的是( )
A. 采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理
B. 在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理
C. 在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物的直接价值大于间接价值
D. 实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现
【答案】C
【解析】
【分析】生态工程以生态系的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态系基本原理。
【详解】A、采用“草方格”技术进行流沙固定,创造有益于生物组分生长、发育、繁殖,使植被逐渐恢复,该过程遵循了生态工程的自生原理,A正确;
B、在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应,遵循了生态工程的协调原理,B正确;
C、生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面,草方格内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物能起到蓄积降水、防风固沙、调节当地气候的作用,体现了生物多样性的间接价值,C错误;
D、“草方格”固沙技术能防止沙子流动,有利于植被恢复,促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现,D正确。
故选C。
15. PHA是一种由微生物合成的天然可降解高分子材料。我国科学家构建了一株耐盐碱能力强的嗜盐单胞菌H,利用糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液)为原料培养菌株H可以合成PHA替代传统塑料。根据发酵工程原理分析下列说法错误的是( )
A. 发酵结束后通过过滤、沉淀即可获得PHA,这是发酵工程的中心环节
B. 在大规模发酵生产PHA过程中,要先对嗜盐单胞菌H进行扩大培养,以提高发酵效率
C. 利用菌株H耐盐碱的特性,在发酵过程中可以适当提高盐浓度,防止其它杂菌污染
D. 为了提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用率,可以用适当的高浓度蔗糖溶液做碳源选择培养目的菌种
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵结束后通过过滤、沉淀即可获得PHA,发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵,A错误;
B、单胞菌H是耐盐碱能力强的嗜盐单胞菌,所以在大规模发酵生产PHA过程中,要先对嗜盐单胞菌H进行扩大培养,以提高发酵效率,B正确;
C、多数微生物不耐盐,则利用菌株H耐盐碱的特性,在发酵过程中可以适当提高盐浓度,一定程度上可以避免杂菌污染,C正确;
D、为了通过适当的高浓度蔗糖溶液做碳源选择培养目的菌种,可提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用率,D正确。
故选A。
16. 神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B. PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C. PSP1由K+外流或Cl⁻内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D. 突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、据图可知,突触a释放的递质使突触后膜产生了动作电位,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上钠离子通道开放,钠离子大量内流;突触b释放的递质使突触后膜上静息电位值增大,没有产生动作电位,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上阴离子通道开放,阴离子大量内流,A错误;
BC、图中PSP1中膜电位增大,可能是Na+或Ca2+内流形成的,PSP2中膜电位减小,可能是K+外流或Cl-内流形成的,二者共同影响突触后神经元动作电位的产生,B正确,C错误;
D、细胞接受有效刺激后,一旦产生动作电位,其幅值就达最大,增加刺激强度,动作电位的幅值不再增大,推测突触a、b前膜释放的递质增多,可能PSP1、PSP2幅值不变(因为与离子的浓度有关),D错误。
故选B。
17. Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫
B. 试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b
C. 试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D. Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,是不正常的细胞死亡对生物体有害。
【详解】A、T淋巴细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥着重要作用,故T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫,A正确;
B、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样且均低于凋亡诱导试剂b处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b,B正确;
C、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白,C错误;
D、分析题图可知,凋亡诱导试剂b处理同时含有Bax基因和Bak基因的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率最低,由此可知,Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡,D正确。
故选C。
18. 在一个群落中,当一个早到物种耗尽系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”;当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”;当一个早到物种改变了环境状况(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况称为“抑制生态位”。下列相关叙述错误的是( )
A. 要研究某种植物的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率等
B. “抢占生态位”可通过营养竞争、空间竞争等形式发生
C. 在肠道中,早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于“抑制生态位”
D. 群落演替过程中,地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”
【答案】C
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。
【详解】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,据此推测,要研究某种植物的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率等,A正确;
B、在一个群落中,当一个早到物种耗尽系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”,因此可通过营养竞争、空间竞争等形式发生,B正确;
C、在肠道中,早到拟杆菌占满结肠深部隐窝,迫使晚到细菌只能占据易被免疫系统清除的位置,这属于“抢占生态位”,C错误;
D、当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”,如地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”,D正确。
故选C。
19. 某山地水库生产者以蓝细菌、绿藻等浮游藻类为主,高等水生植物占比很小。研究人员对该生态系统的能量流动情况进行了调查,部分结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 营养级Ⅱ的同化量约有 19%用于其生长、发育和繁殖
B. 营养级Ⅱ、Ⅲ之间的能量传递效率约为7%
C. 营养级Ⅲ、Ⅳ同化的能量大部分以热能形式散失
D. 该水库可能存在水体富营养化现象
【答案】A
【解析】
【分析】生产者同化的能量=生产者呼吸消耗的能量+生产者自身生长发育繁殖的能量=生产者呼吸消耗的能量+流向分解者的能量+流向下一营养级的能量+未被利用的能量。消费者(除最高级消费者)同化的能量=摄入量-粪便量=呼吸消耗的能量+自身生长发育和繁殖的能量=呼吸消耗的能量+流向分解者的能量+流向下一营养级的能量+未被利用的能量;最高级消费者没有流向下一营养级的能量。
【详解】A、第Ⅱ营养级的同化量=166+76.82+34+21+2.18=300,用于其生长、发育和繁殖的能量=该营养级的同化量-呼吸消耗的能量=300-166=134,约占其同化量45%,A错误
B、由营养级Ⅲ传到营养级Ⅳ的能量=1.12+0.32+0.06+0.4=1.9,第Ⅲ营养级的同化量=1.9+3.2+12.9+0.9+2.1=21,第Ⅱ营养级的同化量=166+76.82+34+21+2.18=300,所以营养级Ⅱ、Ⅲ之间的能量传递效率=第Ⅲ营养级的同化量/第Ⅱ营养级的同化量×100%=21/300×100%=7.0%,B正确;
C、由题中信息可知,营养级中Ⅲ、Ⅳ同化的能量大部分在呼吸作用中以热能形式散失,C正确;
D、一般情况下,相邻两个营养级之间的能量传递效率约为10%~20%。该水库中第Ⅰ营养级的同化量为25000,第Ⅱ营养级的同化量为300,第Ⅰ、Ⅱ营养级间能量传递效率=第Ⅱ营养级的同化量/第Ⅰ营养级的同化量×100%=300/25000×100%=1.2%,说明第一营养级即生产者较多,而第二营养级较少,该水库可能存在水体富营养化,D正确。
故选A。
20. 高浓度的铵盐对池塘养殖的对虾有一定的毒害作用,硝化细菌是一种好氧菌,可有效净化水体中的铵盐,降低对虾的死亡率。科研人员拟从当地对虾养殖池塘中筛选出对铵盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株,操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从对虾死亡率低的养殖池塘中取样,能 提高筛选的成功率
B. 纯化菌种时,若按图中所示的接种方法接种,接种环需要灼烧4次
C. 在锥形瓶中培养硝化细菌时需要振荡培 养,目的是增加硝化细菌与营养物质、溶解氧的充分接触
D. 可选择铵盐浓度减小得最多的一组候选 菌进行后续培养
【答案】B
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:(1)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。(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、振荡培养:提供充足氧气、并使细菌与营养物质充分接触,扩大培养。
【详解】A、本题想要筛选出对铵盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株,那么从对虾死亡率低的养殖池塘中取样,能提高筛选的成功率,A正确;
B、纯化菌种时,采用图示方法接种时,每次划线前后都要灼烧接种环,共有4个划线区域,因此接种环需要灼烧5次,B错误;
C、已知硝化细菌是好氧性细菌,则扩大培养时需要振荡的目的是增加硝化细菌与营养物质、溶解氧的充分接触,C正确;
D、对铵盐降解率越高,培养基中铵盐浓度减小得越多,所以可选择铵盐浓度减小得最多的一组候选菌进行后续培养,D正确。
故选B。
二、非选择题(本题共5题,共55分)
21. 籼稻花为两性花,其雄性育性与Ub基因和TMS5基因有关,Ub基因编码Ub蛋白,在温度≥25℃时Ub基因会过量表达;TMS5基因编码核酸酶RNaseZS1,可分解Ub基因转录的mRNA。安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系,其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,温度≥25℃时表现为雄性不育。回答下列问题:
(1)温度≥25℃条件下,将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的比是3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状由______性基因控制。
(2)雄性不育系因无需人工去雄而在育种中有重要作用,相比于普通的雄性不育系,安农S-1温敏雄性不育系的优势是:______。
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,请以安农S-1为实验材料验证该推测,实验组的处理和预期结果为(填写字母):
①实验组1的处理为______,预期结果为雄性可育;
②实验组2的处理为______,预期结果为雄性不育。
A.抑制Ub基因表达 B.高表达Ub基因 C.温度<25℃培养 D.温度≥25℃培养
(4)电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分,其合成受Ub基因表达的影响。温度≥25℃下,科研人员对野生型(WT)和安农S-1孢粉素的含量进行测定,结果如图所示。从细胞结构水平,推测雄性不育是由于______导致的。
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因:______。
【答案】(1)隐 (2)安农S-1温敏雄性不育系的不育会随着温度的改变而发生逆转,有利于子代雄性不育性的获得
(3) ①. AD ②. BD
(4)花粉细胞壁组织结构不完整
(5)温度≥25℃时,安农S-1其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,对Ub基因转录的mRNA的降解量减少,Ub基因表达量增多(合成的Ub蛋白质多),抑制孢粉素的合成,从而使得安农S-1雄性不育
【解析】
【分析】判断显隐性的方法:
(1)根据子代性状判断:
①具有一对相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状;
②相同性状的亲本杂交(自交)→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状;
(2)根据子代性状分离比判断:具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
【小问1详解】
将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交得F2,其中野生型:雄性不育=3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状属于隐性性状,即安农S-1的温敏雄性不育性状由隐性基因控制,该性状的遗传遵循分离定律;
【小问2详解】
相比于普通的雄性不育系雄性不育这一性状不会随着温度的改变而逆转,结合题意,安农S-1温敏雄性不育系的不育会随着温度的改变而发生逆转,有利于子代雄性不育性的获得;
【小问3详解】
有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,故实验的无关变量为温度≥25℃条件,自变量为Ub蛋白质的含量,因变量为是否雄性可育。
①实验组1的处理为抑制Ub基因表达,温度≥25℃,雄性可育,说明温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育;
②实验组2的处理为高表达Ub基因,温度≥25℃,雄性不育,说明温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育,故实验组1选择AD,实验组2选择BD;
【小问4详解】
分析题图可知,与野生型相比,安农S-1的孢粉素的含量少的多,结合题干“电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分”推测雄性不育是由于花粉细胞壁组织结构不完整导致的;
【小问5详解】
综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因为:温度≥25℃时,安农S-1其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,对Ub基因转录的mRNA的降解量减少,Ub基因表达量增多(合成的Ub蛋白质多),抑制孢粉素的合成,从而使得安农S-1雄性不育。
22. 运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加深,大量出汗,口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。回答下列问题:
(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程属于______反射。长跑过程中,运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,______中的渗透压感受器产生的兴奋传到大脑皮层,产生渴觉。
(2)长跑结束后,运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1000mL清水与1000mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。
图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是______(填字母),该曲线的形成原因是大量饮用清水后血浆被稀释,渗透压下降,______。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经-体液共同调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
Ⅰ.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用生理盐水湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用______,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激______,分别测定血压,并记录。
Ⅳ.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:设计用于记录Ⅲ、Ⅳ实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。
减压神经和迷走神经处理后的血压变化表
处理方法
电刺激减压神经中枢端
电刺激减压神经外周端
电刺激迷走神经中枢端
电刺激迷走神经外周端
血压变化
_____
基本不变
_____
_____
【答案】(1) ①. 条件 ②. 下丘脑
(2) ①. A ②. 抗利尿激素的合成和释放减少,肾小管和集合管对水分的重吸收减少,尿量增加
(3) ①. 适宜强度电刺激迷走神经 ②. 减压神经的外周端和中枢端 ③. 下降 ④. 基本不变 ⑤. 下降
【解析】
【分析】1、人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
2、条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【小问1详解】
听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程是后天学习和训练习得的,属于条件反射;大量出汗导致血浆渗透压升高,下丘脑中的渗透压感受器产生的兴奋传到大脑皮层,产生渴觉。
【小问2详解】
由于引用清水后尿量会增加,图中曲线A表示尿量增加,所以图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是A。饮用清水后,引起血浆渗透压降低,从而减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加。
【小问3详解】
由题意可知,本实验目的是验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,则实验可通过刺激剪断后的中枢端和外周段,然后通过血压的测定进行比较。
①完善实验思路:
Ⅰ.实验过程中为确保实验材料的功能正常,需随时用生理盐水湿润神经;
Ⅱ.同时需要检查减压神经和迷走神经自身功能是否正常,用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用适宜强度电刺激迷走神经,测定血压,血压下降;
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经。分别用适宜强度电刺激减压神经的中枢端和外周段,测定血压,根据是否减压反射的效果确定减压神经为传入神经。
②据图乙可知,若传入神经是减压神经,则外周端与感受器相连,中枢端与神经中枢相连,从结扎中间剪断神经,刺激外周端,兴奋不能传到神经中枢,血压不下降;刺激中枢端,产生的兴奋可传导至神经中枢,使血压下降。若传出神经是迷走神经,则外周端与效应器相连,中枢端与神经中枢相连,从结扎中间剪断神经,刺激外周端,产生的兴奋可传导至效应器,使血压下降;刺激中枢端,兴奋不能传到效应器,血压不下降。
23. 20世纪60年代初,人们从悬铃木叶片中分离出可诱导休眠的“休眠素”类物质。1961年,Addicot实验室从棉铃中分离出可促进脱落的一种成分,被称为“脱落素Ⅱ”。1965年发现“脱落素Ⅱ”和“休眠素”的结构相同,是同一种物质,两者此后被统一命名为脱落酸(ABA)。回答下列问题:
(1)植物激素在植物体内的含量微少,通过调控_____(至少写出两种)等方式来调控植物的生长发育。
(2)不同抗旱性作物的根/冠比(以地下部分和地上部分的干重比值表示)一般不同。结合所学知识推测,在干旱胁迫下,作物根/冠比_____(填“增大”“不变”或“减小”),以促进根系对水分的吸收从而缓解干旱胁迫。此外,植物体内ABA合成急速增加,快速运输到叶片,调控保卫细胞气孔导度,部分信号通路如图所示。该调节过程的机理是ABA进入细胞后,与_____结合形成复合体,使SnRK2磷酸化被激活。磷酸化的SnRK2一方面进入_____,通过磷酸化修饰ABI5、AREB1、AREB2等转录因子,调控基因表达;另一方面_____,使保卫细胞渗透压改变而气孔导度降低。
(3)为探究PP2C基因家族的生理作用,研究人员构建了PP2C1基因表达沉默转基因番茄、PP2C2基因表达沉默转基因番茄、PP2C1基因和PP2C2基因均表达沉默转基因番茄,分析转基因番茄种子萌发时对ABA信号的敏感性,结果如。据图分析可知,ABA信号_____(填“促进”或“抑制”)种子萌发,PP2C基因家族_____(填“提高”或“降低”)番茄种子萌发对ABA信号的敏感性。
【答案】(1)细胞分裂、细胞伸长(生长)、细胞分化、细胞死亡(凋亡)
(2) ①. 增大 ②. PYLs、PP2C ③. 细胞核 ④. 激活细胞膜上的钾离子通道KAT1(使钾离子通道KAT1磷酸化),促使钾离子外流
(3) ①. 抑制 ②. 提高
【解析】
【分析】高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体,它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
【小问1详解】
植物激素通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化、细胞死亡等方式来调控植物生长发育。
【小问2详解】
在干旱胁迫下,作物根系发达,使根/冠比增大,以促进根系对水分的吸收从而缓解干旱。
此外,植物体内ABA合成急速增加,快速运输到叶片与PYLs、PP2C结合形成复合体,使SnRK2磷酸化被激活,磷酸化的SnRK2一方面进入细胞核,通过磷酸化修饰ABIS、AREB1、AREB2等转录因子,调控基因表达;另一方面激活细胞膜上的钾离子通道KAT1,使钾离子外流,导致保卫细胞渗透压降低而失水,最终气孔导度降低。
【小问3详解】
据图2可知,实现基因沉默,即PP2C基因不表达后,种子萌发率上升,番茄种子对ABA信号的敏感性降低,说明PP2C基因会提高番茄种子对ABA信号的敏感性。
24. 为研究全球变暖对生态系统功能的影响,科研人员进行了系列实验。
(1)生态系统中能量的_____、传递、转化和_____的过程,称为生态系统的能量流动。
(2)科研人员设置了20个1m3的人工池塘,其中10个池塘始终比环境温度高4℃。经历了七年的“变暖”之后,对20个池塘进行15N同位素标记实验,将微量15N标记的硝酸钾添加到池塘中,56天内追踪浮游动植物体内15N含量,如图。15N转移效率可代表能量传递效率。
①图显示,与常温组相比,加温组浮游动植物体内15N相对含量__________。
②对实验中的15N相对含量进行计算,得到第n天时,浮游动物体内15N相关数据。计算公式和结果如下表。据表可知,第n天加温组浮游动物N转移效率__________常温组,由此可推测气候变暖对能量传递效率的潜在影响。
项目
常温组
加温组
体内15N含量
0.0837
00143
常数·15N流失率·(1-e15N吸收率)
0.2203
0.4418
15N转移效率计算公式为体内15N含量/常数15N流失率。(1-e15N吸收率)
(3)已知变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率。结合上述研究结果,请从浮游动物这一营养级同化量去向的角度,预测并分析变暖与能量传递效率之间的关系。_________。
(4)综合上述研究,下列关于全球变暖影响预测合理的是__________(多选)。
a.喜冷磷虾的环境容纳量会提高
b.陆生生物的生态位可能扩张或收缩
c.海洋中最高营养级的生物量将下降
d.生态系统的抵抗力稳定性将会升高
【答案】(1) ①. 输入 ②. 散失
(2) ①. 低 ②. 低于
(3)变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率,呼吸作用以热能形式散失的能量营养级用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可能有所下降,导致级的能量减少,能量传递效率降低
(4)b、c
【解析】
【分析】1、生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2、一般来说,某个营养级的同化量包括四个去向:呼吸消耗、分解者分解、下一营养级以及未利用的。
小问1详解】
生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
【小问2详解】
①结合图1分析,无论是浮游植物还是浮游动物,与常温组相比,加温组浮游动植物体内15N相对含量低。
②根据15N转移效率计算公式,常温组浮游动物N转移效率0.0837/0.2203=0.38,加温组浮游动物N转移效率0.0143/0.4418=0.032,加温组浮游动物N转移效率低于常温组,由此可推测气候变暖对能量传递效率的潜在影响。
【小问3详解】
上述研究结果表明加温组浮游动物的N转移效率低于常温组,物质是能量的载体,说明变暖会导致能量传递效率降低,因此预测变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率,呼吸作用以热能形式散失的能量会增加,该营养级用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可能有所下降,导致流向下一营养级的能量减少,能量传递效率降低。
【小问4详解】
a、磷虾喜冷,全球变暖会导致磷虾的环境容纳量降低,a错误;
b、全球气候变暖,冰川融化,海平面上升,陆生生物生存环境变差,为了适应新的环境,生态位可能扩张也可能收缩,b正确;
c、全球变暖,能量传递效率降低,因此海洋中最高营养级所能获得的能量减少,生物量将下降,c正确;
d、全球变暖,能量传递效率降低,生物种类、数量将会降低,营养结构复杂程度降低,抵抗力稳定性将会下降,d错误。
故选bc。
25. 多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中的降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,进行如图1所示的实验(培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈)。回答下列问题:
(1)从培养基的功能角度分析,培养基甲属于______培养基;培养基通常需要提前在121℃下进行______。过程③将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是______,该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目______(填“多”或“少”)。
(2)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为______个。
(3)筛选PAHs降解菌实验时,过程④挑选的单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值______(填“最小”或“最大”)的。
(4)科研人员从土壤中分离到2种降解PAHs的微生物,并对两者的分解能力进行了检测,相关结果如图2所示。据图2分析,在降解PAHs方面,两种微生物中能力更强的是______,且微生物P和微生物L在降解PAHs方面相互______(填“协同”或“相抗衡”)。
(5)关于筛选后的菌株处理被PAHs污染的土壤,下列说法正确的是______。
A. 与PAHs自然降解相比,利用降解PAHs的菌株可显著缩短PAHs降解周期
B. 将目的菌用于环境保护前,需评估菌株的环境适应性及中间产物毒性,确保无生态风险
C. 该方法需频繁补充菌株,操作复杂且成本高昂
【答案】(1) ①. 选择 ②. 高压蒸汽灭菌 ③. 稀释涂布平板法 ④. 少
(2)5.2×108 (3)最大
(4) ①. 微生物L ②. 协同 (5)AB
【解析】
【分析】图示表示科研人员从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株的主要步骤,培养基中加入多环芳烃(PAHs)作为唯一碳源,目的是筛选出高效降解PAHs的菌株。
【小问1详解】
培养基甲的作用是从土壤中筛选出能降解PAHs的目的菌,只有能利用PAHs的微生物才能在其上生长,所以培养基甲属于选择培养基。培养基通常需要在121℃下进行高压蒸汽灭菌,以杀死培养基中的所有微生物,包括芽孢和孢子,保证后续实验的准确性。过程③将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是稀释涂布平板法。用该方法统计菌落数时,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,所以统计的菌落数往往比实际数目少。
【小问2详解】
在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为(48+50+54+56+52)÷5×103÷0.1 ×103=5.2×108个。
【小问3详解】
透明圈直径与菌落直径比值越大,说明该菌株降解PAHs的能力越强,所以筛选PAHs降解菌实验时,过程④挑选的单菌体应该是透明圈直径与菌落直径比值最大的。
【小问4详解】
从图2可以看出,在相同时间内,微生物L对PAHs的降解率更高,所以在降解PAHs方面,两种微生物中能力更强的是微生物L。 当两种微生物同时存在时,对PAHs的降解效果比单独存在时更好,说明微生物P和微生物L在降解PAHs方面具有协同作用。
【小问5详解】
A、与PAHs自然降解相比,利用降解PAHs的菌株可显著缩短PAHs的降解周期,因为菌株具有高效降解能力,A正确;
B、该方法用于环境保护时,需评估菌株的环境适应性及中间产物毒性,确保无生态风险,这是合理的操作,B正确;
C、该方法不需要频繁补充菌株,操作相对简便,成本也不会过于高昂,C错误。
故选AB。
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