内容正文:
2024-2025学年第二学期3月月考高二生物
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(每小题2分,共40分)
1. “碳库”可以分为“碳汇”和“碳源”。“碳汇”是指能吸收大气中CO2的过程、活动、或机制。“碳源”指向大气中释放CO2的过程、活动或机制。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列相关叙述错误的是( )
A. 植物既是“碳汇”又是“碳源”
B. 碳元素在生态系统中主要以CO2形式循环
C. 大量捕捞海洋中的鱼类可减少“碳源”,有利于实现“碳中和”
D. 可通过退耕还林、退耕还草、草地轮牧、休牧等方式,增加“碳汇”
2. “内共生学说”认为,真核细胞中的某些结构起源于早期的原核生物,如图就是蓝细菌被吞噬后逐渐演化为叶绿体的过程,下列叙述不符合该学说的是( )
A 图中叶绿体来源于原核生物,故其内有核糖体和DNA
B. 线粒体、叶绿体的双层膜中,外膜成分更接近于细胞膜
C. 被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物提供了有机物
D. 真核细胞中具双层膜的结构都是通过吞噬原核生物后演化形成的
3. 植物组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 转运蔗糖时,共转运体的构型不发生变化
B. 使用ATP合成抑制剂,会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D. 培养基的pH值高于细胞内,有利于蔗糖的吸收
4. 脑源性神经营养因子(BDNF)由两条多肽链组成,能够促进和维持中枢神经系统的正常发育,BDNF基因表达受阻可能会导致精神分裂。下图为BDNF基因的表达及调控过程示意图,下列叙述错误的是( )
A. 甲过程需要RNA聚合酶催化
B. 乙过程中的两个核糖体分别合成BDNF的两条多肽链
C. 丙过程氢键的形成不需要酶的催化
D. 图中的A代表mRNA,B代表多肽链
5. 人体内环境保持相对稳定以维持正常生命活动。下列物质不存在于内环境中的是( )
A. Ca2+ B. 淀粉 C. 葡萄糖 D. 氨基酸
6. 为研究甲状腺激素分泌的调控,某同学给大鼠注射抗促甲状腺激素血清后,测定其血液中相关激素的含量并进行分析。下列叙述正确的是( )
A. 甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱
B. 垂体分泌促甲状腺激素的功能减弱
C. 促甲状腺激素释放激素含量降低
D. 甲状腺激素含量升高
7. 传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是( )
A. 泡菜的风味由乳酸菌的种类决定
B. 用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌
C. 家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸
D. 传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵
8. 为了筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列叙述正确的是( )
A. 可从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B. 以胆固醇为唯一N 源的培养基进行筛选
C. 平板倒置培养创造无氧环境
D. 无需检测目的菌株的抗生素敏感性
9. 13C 呼气试验是检测人体胃部是否感染幽门螺杆菌的常用方法,被检测者先口服13C尿素胶囊,尿素进入胃部会被幽门螺杆菌产生的脲酶分解,通过检测呼出的气体中13CO2的相对含量即可诊断是否感染幽门螺杆菌。下列叙述错误的是( )
A. 幽门螺杆菌在核糖体上合成脲酶
B. 脲酶分解尿素生成NH3和 CO2可证明酶具有专一性
C. 空腹时进行该方法检测,有利于提高检测的准确性
D. 胃内产生的13CO2以扩散方式进、出内环境,通过呼吸系统排出
10. 中国科学家构建了一株嗜盐单胞菌,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产新型可降解材料。下列叙述错误的是( )
A. 发酵工业使用的菌种需要满足高产的条件
B. 大规模发酵生产中菌种需要多次扩大培养以缩短发酵时间
C. 为获得对蔗糖耐受能力强的菌株,可不断提高蔗糖浓度进行筛选
D. 培养过程中需定期取样并用划线分离法进行菌落计数,评估菌落的增殖情况
11. 绍兴是黄酒之乡,“麦曲酶长,酵米复芳;白梅酒酿,伴淋寒香;压滤琼浆,煎煮陈藏”是对绍兴黄酒精致复杂酿造工艺的描述。在黄酒的主发酵过程中,“开耙”(搅拌)是极为关键的一步,根据上述材料,下列相关叙述错误的是( )
A. 接种麦曲有利于淀粉的糖化。有利于“酒酿”菌种发酵
B. 煎煮的目的是除去发酵产品中的杂菌,利于酵母菌繁殖
C. 陈藏有利于黄酒中醇与酸发生酯化反应,使酒更加芳香
D. “开耙”(搅拌)是送入氧气,排出二氧化碳,让酵母菌进行有氧呼吸,增加酵母菌的数量,使其成为优势菌种
12. 为了从苹果园中分离出高效分解纤维素的细菌,科研人员选择了如下的筛选方法,下列叙述正确的是( )
A. 步骤①从苹果园土壤中采集土样后用清水配制得到土壤悬液
B. 步骤②为对细菌的富集培养过程,培养基中应添加琼脂
C. 步骤③采用涂布平板的方法,获得的单菌落均为纤维素分解菌
D. 步骤④可以通过测定纤维素酶活性的大小来评估菌的分解效率
13. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
14. 花椰菜易受黑腐病病原菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线照射黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,可获得抗黑腐病杂种植株,流程如图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,其作用是有利于保持原生质体的完整性
B. 融合的活细胞中叶绿体的存在可作为初步筛选杂种细胞的标志
C. 原生质体经过细胞壁再生,进而脱分化和再分化形成愈伤组织
D. 对杂种植株进行黑腐病病原菌接种实验,可筛选出具有抗黑腐病能力的杂种植株
15. 拟采用“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述正确的是( )
A. 离体器官或组织的细胞都必须通过再分化才能形成愈伤组织
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素的浓度和配比不影响愈伤组织的生长和分化
C. 在培养愈伤组织的培养基中加入细胞融合诱导剂,可获得染色体数目加倍的细胞
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因型不一定相同
16. 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗,可恢复其原有的优质高产特性,流程如图。下列操作不可行的是( )
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A. 选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B. 培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C. 将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D. 提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
17. 用胡萝卜韧皮部细胞培育出胡萝卜小苗的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
注:1为游离的胡萝卜韧皮部细胞,2为愈伤组织(细胞团),3为已生出根的胚状体,4为具有根、茎、叶的小苗。
A. a→b过程中可发生细胞的有丝分裂
B. b→c→d过程中发生了细胞分化
C. a→b过程中所需的营养物质来自培养基
D. 通过图示过程可获得许多小苗,由小苗长成的植株的基因型、表型均一定相同
18. 某研究小组进行微型月季快速繁殖研究,结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+025mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:丛生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
下列叙述正确的是( )
A. 流程①的效果取决于消毒剂浓度
B. 流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C. 与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D. 与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根
19. 体外细胞共培养技术是将2种或2种以上的细胞共同培养在同一环境中,能模拟体内生成的微环境,便于更好地观察细胞与细胞、细胞与培养环境之间的相互作用。下列关于动物细胞的培养,相关叙述错误的是( )
A. 动物细胞培养时,培养箱应该保持纯氧的环境以保证细胞呼吸对氧气的需要
B. 动物细胞培养前需将动物组织块机械处理并用胰蛋白酶处理分散成单个细胞
C. 培养动物细胞的培养液需要定期更换,以便清除代谢废物
D. 体外培养的动物细胞往往具有贴附生长和接触抑制等特点
20. 某动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图。
下列叙述错误的是( )
A. ①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B. ②加培养液的目的是促进细胞增殖
C. ③分装时需调整到合适的细胞密度 D. 整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
二、非选择题(共60分)
21. 为进一步推进草原地区的退耕还草生态工程建设,某研究团队对一草原中的若干撂荒地(人为开垦种植农作物几年后,不再继续耕种,任其荒芜的地块)进行了长期跟踪研究,下表是他们获得的部分研究数据,表中群落组成以优势植物的种类来表示,物种多样性指数越高,物种的数量越多,该地天然草场的物种多样性指数为2.8346,请回答下列问题:
撂荒年限(年)
群落组成
重要值贡献率
物种多样性指数
2
藜+狗尾草
90.89
0.9308
4
羊草+狗尾草
68.86
1.6427
18
糙隐子草+克氏针芋
67.8
1.8239
22
沙地委陵菜+糙隐子草
50.44
2.0661
(1)草原中包括很多种动物、植物和微生物,调查______可以更好了解群落结构和内部环境。第18年,克氏针茅草的分布呈一丛一丛的斑块状分布,其间生长着其他的草本植物,这反映群落具有______结构。
(2)在撂荒地发生的演替中,第2年的优势种藜在第4年被羊草所替代,这说明两个物种的生态位存在____现象。第22年时,撂荒地是否演替为顶极群落?_____(填“是”或“不是”),理由是______。
(3)跟踪研究的这几年间,土壤动物类群的丰富度也发生了变化,调查土壤动物时可使用______取样,对土样中体型较小的动物进行分离时,应将分离装置中的电灯______(填“打开”或“关闭”)。随着撂荒年限的增加,物种多样性指数不断提高,增加了该生态系统中_____的复杂程度,提高了该生态系统的抵抗力稳定性。
(4)下图为撂荒地中能量流经某几个营养级的示意图(a~i表示能量值,①一③表示生理过程)。图中分解者获得的i中的能量来源于第______营养级,该生态系统中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率可表示为____100%。
22. 应激是指由紧张性刺激物(应激原)引起的个体非特异性反应。应激时人体代谢明显加快,如大面积烧伤病人每日能量需求是正常人的2.5倍。下图表示人体在应激时部分物质代谢调节过程,请据图分析回答:
(1)激素A是。图中与激素A具有协同作用的激素是______。
(2)下列关于肾上腺皮质与肾上腺髓质及其相关激素的说法中哪些是正确的 。
A. 同一个体中,肾上腺皮质细胞与肾上腺髓质细胞中的核酸种类相同
B. 糖皮质激素的分泌存在下丘脑-垂体-肾上腺皮质调控轴
C. 胰岛B细胞分泌激素与甲状腺激素的化学本质不同
D. 交感神经兴奋,促进肾上腺素和胰岛素的分泌
(3)人体全身应激反应一般分为警觉期、抵抗期和衰竭期三个阶段。警觉期是人体防御机制的快速动员期,这一时期以途径④-⑤(交感一肾上腺髓质系统)为主,这体现出神经调节相较于体液调节的优点是______,警觉期使机体处于应战状态,持续时间_____。
(4)交感神经细胞与肾上腺髓质细胞之间交流的信号分子是_____,这种分子经过____(填内环境成分)的运输,与受体结合,从而发挥调节作用。
(5)从免疫角度看,大面积烧伤大大削弱了人体的____能力;从体液调节的角度看,大面积烧伤会导致病人出现创伤性糖尿病症状,试从激素水平变化角度分析,创伤性糖尿病症状产生的主要机理:在应激状态下,_______。
23. 生物兴趣小组的同学利用番茄进行了系列发酵实验,请回答下列相关问题:
(1)利用红番茄制作番茄酒、番茄醋:将红番茄洗净、榨汁、过滤后装入矿泉水瓶(发酵瓶)中,加入酒曲和调味剂,瓶中番茄汁的总体积不超过瓶体积的1/2,其原因是_____。装瓶后拧紧发酵瓶盖进行发酵。发酵过程中每隔一段时间可通过_____进行排气,以利于发酵的持续进行。待番茄酒停止发酵后,取瓶中的置于另一干净的矿泉水瓶中,并在瓶壁的发酵液面以上位置戳一小洞,洞的开口应避免_____(填“朝上”或“朝下”)且不宜过大,这样的处理既可以减少环境中其他微生物的进入,也可以减少____的逸散。
(2)利用青番茄制作泡菜:将原料洗净后切块入坛。为缩短泡菜制作的时间,可加入一定量食盐进行腌制,其原因是____也可以采用添加_____的方法。腌制初期由于坛底杂菌的______呼吸,常会有气泡往上冒出,随着发酵的进行这一现象逐渐消失,原因是____抑制了杂菌的生长。
(3)上述的发酵都是在自然接种和______培养的条件下进行的,这与主流的现代发酵工业采用___生产单一产品的方式明显不同。
(4)黑曲霉是酒曲中的一种重要菌种,它合成并分泌的纤维素酶能将番茄细胞中的纤维素分解为葡萄糖从而增加酒香,但发酵后期高浓度的乙醇等因素会限制黑曲霉的活性。为获得能适应高浓度乙醇中生活的黑曲霉菌种,可将______作为液体培养基的碳源,并不断提高浓度,多代培养选择。从功能上看,所用培养基为______。培养过程中定期取样并用_____法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。
24. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的新型牧草,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图:(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能)
(1)在制备两种植物原生质体时,先将两种细胞分别置于0.5-0.6mol/L的甘露醇溶液中,使细胞在较高渗透压环境下处于微弱的_________状态,从而有利于用_________去除细胞壁,分别获得两种植物的原生质体。
(2)①过程可使用________诱导细胞融合,其中只有异源融合体才能存活和具有再生能力,请推测原因是________。
(3)步骤②为________,从步骤②到步骤③需要更换新的培养基,其主要原因是培养物在不同的培养阶段所需的________不同。经过步骤②、③到形成再生植株,体现的主要原理是______。
(4)利用图示技术进行育种的优点是______。
(5)愈伤组织除了图示过程还可以通过________途径再生植株,该过程需要在光照下培养,因为光照有利于________的形成。
25. 新型冠状病毒(SARS-CoV-2)隶属于β型冠状病毒,遗传物质为单链RNA.回答下列问题:
(1)新型冠状病毒侵入人体后,吞噬细胞摄取、处理病毒,最终在细胞表面形成_________并呈递给辅助性T细胞,刺激其产生________作用于致敏B细胞,促进B细胞增殖分化为_________后者分泌抗体,抗体和病毒结合阻止病毒的进一步扩散。
(2)检测是否感染新冠病毒的方法主要有核酸检测、抗体检测和抗原检测三大类。间接免疫荧光法检测是否感染新冠病毒的过程如图1所示:
据图1分析,若_______,则说明待测者为新冠肺炎病毒感染者,此种方法属于上述三大类方法中的_______。
(3)人体还存在一种免疫调节机制——“脑—脾神经轴”,如图2所示。
①据图2可推测,乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是_____,去甲肾上腺素在图中作为_______类物质起作用。
②科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用,用手术法进行了相关实验研究(如下表),请根据题意完成以下表格(在答题卡相应位置填写)。
实验目的
操作过程
实验动物选择及处理
将生理状况相同的健康小鼠随机均分成两组,每组10只,测定初始抗体水平并计算两组的平均值。
实验组处理
实验组小鼠手术切除脾神经。
对照组处理
对照组小鼠_______。
控制无关变量
给两组小鼠注射等量且适量的相同疫苗,置于相同且适宜的环境条件下饲养。
结果检测
一段时间后________,然后进行比较。
预期实验结果
实验组小鼠的上述测定结果____(填“>”“<”或“=”)对照组小鼠。
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2024-2025学年第二学期3月月考高二生物
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(每小题2分,共40分)
1. “碳库”可以分为“碳汇”和“碳源”。“碳汇”是指能吸收大气中CO2的过程、活动、或机制。“碳源”指向大气中释放CO2的过程、活动或机制。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列相关叙述错误的是( )
A. 植物既是“碳汇”又是“碳源”
B. 碳元素在生态系统中主要以CO2形式循环
C. 大量捕捞海洋中的鱼类可减少“碳源”,有利于实现“碳中和”
D. 可通过退耕还林、退耕还草、草地轮牧、休牧等方式,增加“碳汇”
【答案】C
【解析】
【分析】“碳中和”的最终目标是实现二氧化碳的“零排放”,实现“碳中和”的两个决定因素是碳减排(减少二氧化碳排放)和碳汇,碳减排的核心是减少化石燃料燃烧、节约能源、发展清洁能源;而在碳汇的方面,可以采取的措施有植树造林、加强生态保护、生态建设和生态管理。
【详解】A、植物既可以吸收CO2,又可以释放CO2,所以既是“碳汇”又是“碳源”,A正确;
B、碳元素在生态系统中主要以CO2形式循环,B正确;
C、大量捕捞海洋中的鱼类,会破坏海洋生态系统的平衡,影响海洋生态系统对二氧化碳的吸收和固定等过程,不利于实现碳中和,而不是减少碳源有利于实现碳中和,C错误;
D、可通过退耕还林、退耕还草、草地轮牧、休牧等方式,增加“碳汇”,D正确。
故选C。
2. “内共生学说”认为,真核细胞中的某些结构起源于早期的原核生物,如图就是蓝细菌被吞噬后逐渐演化为叶绿体的过程,下列叙述不符合该学说的是( )
A. 图中叶绿体来源于原核生物,故其内有核糖体和DNA
B. 线粒体、叶绿体的双层膜中,外膜成分更接近于细胞膜
C. 被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物提供了有机物
D. 真核细胞中具双层膜的结构都是通过吞噬原核生物后演化形成的
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,原始真核生物吞噬蓝细菌后,蓝细菌转化为真核生物中的叶绿体。
【详解】A、原核生物具有核糖体和DNA,由图可知,图中叶绿体来源于原核生物蓝细菌,故其内有核糖体和DNA,A正确;
B、根据共生起源学说,真核细胞中的某些结构起源于早期的原核生物,可推知,线粒体、叶绿体的双层膜中,外膜成分更接近于真核生物细胞膜,内膜更接近原核生物细胞膜,B正确;
C、被吞噬而未被消化的蓝细菌可进行光合作用,为原始真核生物提供了有机物,C正确;
D、真核细胞中具双层膜的结构不都是通过吞噬原核生物后演化形成的,如细胞核,D错误。
故选D。
3. 植物组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。
下列叙述正确是( )
A. 转运蔗糖时,共转运体的构型不发生变化
B. 使用ATP合成抑制剂,会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D. 培养基的pH值高于细胞内,有利于蔗糖的吸收
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知,H+运出细胞需要ATP,说明H+细胞内<细胞外,蔗糖通过共转运体进入细胞内借助H+的势能,属于主动运输,据此分析作答。
【详解】A、转运蔗糖时,共转运体的构型会发生变化,但该过程是可逆的,A错误;
BD、据图分析可知,H+向细胞外运输是需要消耗ATP的过程,说明该过程是逆浓度梯度的主动运输,细胞内的H+<细胞外H+,蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的H+浓度差建立的势能,故使用ATP合成抑制剂,会通过影响H+的运输而使蔗糖运输速率下降,而培养基的pH值低(H+多)于细胞内,有利于蔗糖的吸收,B正确,D错误;
C、植物组织培养过程中,蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压,但蔗糖并非唯一碳源,C错误。
故选B。
4. 脑源性神经营养因子(BDNF)由两条多肽链组成,能够促进和维持中枢神经系统的正常发育,BDNF基因表达受阻可能会导致精神分裂。下图为BDNF基因的表达及调控过程示意图,下列叙述错误的是( )
A. 甲过程需要RNA聚合酶的催化
B. 乙过程中的两个核糖体分别合成BDNF的两条多肽链
C. 丙过程氢键的形成不需要酶的催化
D. 图中的A代表mRNA,B代表多肽链
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶催化进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体
【详解】A、甲过程为转录,需要RNA聚合酶的催化,其作用是识别并结合模板DNA上的启动子序列,并以BDNF基因的一条链为模板催化转录合成RNA,A正确;
B、乙过程中的两个核糖体合成的多肽链是相同的,B错误;
C、丙是miRNA与BDNF基因转录出来的RNA进行碱基互补配对,该过程中碱基配对自动形成氢键,不需要酶催化,C正确;
D、图中乙表示翻译,A是翻译模板mRNA,B表示翻译出来的多肽链,D正确。
故选B。
5. 人体内环境保持相对稳定以维持正常生命活动。下列物质不存在于内环境中的是( )
A. Ca2+ B. 淀粉 C. 葡萄糖 D. 氨基酸
【答案】B
【解析】
【分析】1、内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,包括血浆、组织液和淋巴。
2、内环境中可以存在的物质:①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等;②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等;③细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
3、内环境中不存在的物质:血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸酶有关的酶、复制转录翻译酶等各种胞内酶、消化酶等。
【详解】A、Ca2+是小肠吸收的无机盐离子,可以存在于内环境,A错误;
BC、人体不能直接吸收淀粉,需水解为葡萄糖后吸收,所以淀粉不存在于内环境中,葡萄糖可存在于内环境中,B正确,C错误;
D、氨基酸是小肠吸收的营养物质,可以存在于内环境中,D错误。
故选B。
6. 为研究甲状腺激素分泌的调控,某同学给大鼠注射抗促甲状腺激素血清后,测定其血液中相关激素的含量并进行分析。下列叙述正确的是( )
A. 甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱
B. 垂体分泌促甲状腺激素的功能减弱
C. 促甲状腺激素释放激素含量降低
D. 甲状腺激素含量升高
【答案】A
【解析】
【分析】下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素通过负反馈抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,甲状腺激素含量高时,抑制作用强,含量低时,抑制作用弱。
【详解】给大鼠注射抗促甲状腺激素血清后,促甲状腺激素不能发挥作用,导致甲状腺分泌的甲状腺激素减少,甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱,垂体分泌促甲状腺激素的功能增强,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多,A正确,BCD错误。
故选A。
7. 传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是( )
A. 泡菜的风味由乳酸菌的种类决定
B. 用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌
C. 家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸
D. 传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵
【答案】A
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、泡菜的风味由原料、发酵菌种类、发酵环境等因素共同决定的,A错误;
B、用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧型微生物,B正确;
C、家庭酿制米酒主要用的是酵母菌,在酿制米酒的过程中,首先让酵母菌在有氧的环境进行增殖,然后在无氧的环境中进行发酵,C正确;
D、传统发酵食品所用的是自然菌种,没有进行严格的灭菌,以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,D正确。
故选A。
8. 为了筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列叙述正确的是( )
A. 可从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B. 以胆固醇为唯一N 源的培养基进行筛选
C. 平板倒置培养创造无氧环境
D. 无需检测目的菌株的抗生素敏感性
【答案】A
【解析】
【分析】筛选目的菌株应从富含目的菌的环境中去取样。倒平板后及平板微生物培养时需要倒置培养,微生物初步筛选后还要进行相关实验以检测目的菌的发酵能力或特性。
【详解】A、筛选目的菌时应从富含目的菌的环境中去取样,酸奶和泡菜中富含乳酸菌,可以从中采样进行分离纯化,A正确;
B、胆固醇不含N,不能提供氮源,B错误;
C、平板倒置培养是为了防止培养皿皿盖上的水珠落入培养基造成污染,不是创造无氧环境,C错误;
D、筛选目的菌株的时候一般需要用到抗生素,且筛选的乳酸菌是用于平衡肠道菌群和降解胆固醇,需要了解其对抗生素的敏感性,D错误。
故选A。
9. 13C 呼气试验是检测人体胃部是否感染幽门螺杆菌的常用方法,被检测者先口服13C尿素胶囊,尿素进入胃部会被幽门螺杆菌产生的脲酶分解,通过检测呼出的气体中13CO2的相对含量即可诊断是否感染幽门螺杆菌。下列叙述错误的是( )
A. 幽门螺杆菌在核糖体上合成脲酶
B. 脲酶分解尿素生成NH3和 CO2可证明酶具有专一性
C. 空腹时进行该方法检测,有利于提高检测的准确性
D. 胃内产生的13CO2以扩散方式进、出内环境,通过呼吸系统排出
【答案】B
【解析】
【分析】幽门螺杆菌属于原核生物。幽门螺杆菌具有较强的尿素酶活性,该酶能催化尿素分解为氨和CO2。故能用13C标记尿素,收集其呼出的气体中是否含有13CO2,来诊断幽门螺杆菌感染。
【详解】A、脲酶的化学本质是蛋白质,蛋白质的合成是核糖体,A正确;
B、每一种酶只能催化一种或一类化学反应,称为酶的专一性。脲酶分解尿素生成NH3和 CO2可证明酶具有催化作用,但是不能说明酶具有专一性,B错误;
C、被检测者先口服13C尿素胶囊,为排除体内其他物质分解产生尿素对实验结果产生干扰,使用该方法检测应该尽量在空腹时进行,有利于提高检测的准确性,C正确;
D、13CO2以自由扩散的方式进出内环境,通过呼吸系统排出,D正确。
故选B。
10. 中国科学家构建了一株嗜盐单胞菌,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产新型可降解材料。下列叙述错误的是( )
A. 发酵工业使用的菌种需要满足高产的条件
B. 大规模发酵生产中菌种需要多次扩大培养以缩短发酵时间
C. 为获得对蔗糖耐受能力强的菌株,可不断提高蔗糖浓度进行筛选
D. 培养过程中需定期取样并用划线分离法进行菌落计数,评估菌落的增殖情况
【答案】D
【解析】
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
【详解】A、发酵工业使用的菌种需要满足高产的条件,因此常需要通过筛选获得所需要的菌种,A正确;
B、在大规模发酵生产中,培育得到的菌种经扩大培养,达到一定数量后再接种,可以缩短发酵时间,B正确;
C、为获得对蔗糖耐受能力强的菌株,可在液体培养基中将蔗糖作为唯一碳源,并不断提高蔗糖浓度进行筛选,C正确;
D、划线分离法不能用于菌体计数,D错误。
故选D。
11. 绍兴是黄酒之乡,“麦曲酶长,酵米复芳;白梅酒酿,伴淋寒香;压滤琼浆,煎煮陈藏”是对绍兴黄酒精致复杂酿造工艺的描述。在黄酒的主发酵过程中,“开耙”(搅拌)是极为关键的一步,根据上述材料,下列相关叙述错误的是( )
A. 接种麦曲有利于淀粉的糖化。有利于“酒酿”菌种发酵
B. 煎煮的目的是除去发酵产品中的杂菌,利于酵母菌繁殖
C. 陈藏有利于黄酒中醇与酸发生酯化反应,使酒更加芳香
D. “开耙”(搅拌)是送入氧气,排出二氧化碳,让酵母菌进行有氧呼吸,增加酵母菌的数量,使其成为优势菌种
【答案】B
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是异养兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下酵母菌进行酒精发酵。酿酒酵母最适生长温度在28℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~30℃。
【详解】 A、淀粉属于生物大分子物质,麦曲中有淀粉酶可以催化淀粉糖化为小分子糖,有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用,A正确;
B、煎煮是进行消毒,除去发酵产品中的酵母菌等微生物,利于储藏,B错误;
C、陈藏是将酿出的酒放入罐内存放,此过程有利于黄酒中醇与酸发生酯化反应,使酒更加芳香,C正确;
D、“开耙”(搅拌)可适当提供O2让酵母菌进行有氧呼吸,增加酵母菌的数量,有利于活化酵母,搅拌还可以排出CO2,调节pH,D正确。
故选B。
12. 为了从苹果园中分离出高效分解纤维素的细菌,科研人员选择了如下的筛选方法,下列叙述正确的是( )
A. 步骤①从苹果园土壤中采集土样后用清水配制得到土壤悬液
B. 步骤②为对细菌的富集培养过程,培养基中应添加琼脂
C. 步骤③采用涂布平板的方法,获得的单菌落均为纤维素分解菌
D. 步骤④可以通过测定纤维素酶活性的大小来评估菌的分解效率
【答案】D
【解析】
【分析】①培养基按状态进行分类可分为:(1)液体培养基:不含凝固剂(如琼脂),呈液体状态; 用途:扩大培养获得大量菌种、常用于工业生产。(2)固体培养基:含凝固剂(如琼脂),呈固体状态; 用途:分离、计数、鉴定等。
②要将土壤稀释液中能分解纤维素的细菌分离出来,培养基的配方设计思路是培养基中除含有细菌必需的碳源、水、无机盐外,应只含有纤维素一种碳源。
【详解】A、步骤①从苹果园土壤中采集土样后需要用无菌水配制得到土壤悬液,A错误;
B、步骤②为对细菌的富集培养过程,应使用液体培养基,配制培养基时不需要添加琼脂,B错误;
C、步骤③采用的稀释涂布平板法,获得的不一定是单菌落,只有当稀释度足够高时,获得的才是单菌落,获得的菌落是否是纤维素分解菌,还需要用鉴定培养基进行鉴定,C错误;
D、分解纤维素的细菌分解能力越强,纤维素酶活性越强,步骤④可以通过测定纤维素酶活性的大小来评估菌的分解效率,D正确。
故选D。
13. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
2、植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性和植物细胞膜具有一定的流动性。
3、动物细胞培养的原理是细胞增殖。
4、动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
【详解】A、在植物体细胞杂交中,用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁,是因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用酶的专一性将细胞壁分解,从而获得原生质体;在动物细胞工程中,用胰蛋白酶处理动物组织,是因为胰蛋白酶能专一性地分解细胞间的蛋白质成分,使细胞分散开来,A相符;
B、植物组织培养的原理是细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能。通过对离体的植物组织、器官或细胞进行培养,使其在一定的条件下发育成完整的植株。 动物细胞培养的原理是细胞增殖,是将动物体内的组织取出后,分散成单个细胞,然后在适宜的培养基中让这些细胞生长和增殖,得到大量的细胞,但不能培养成完整的个体,不涉及细胞的全能性,B不相符;
C、原生质体融合是指去除植物细胞壁后,不同植物的原生质体在一定条件下融合形成杂种细胞的过程;动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。这两个过程都依赖于生物膜的流动性,即生物膜的组成成分和结构可以发生改变,使得不同的细胞膜能够相互融合,C相符;
D、紫草细胞培养是通过培养紫草细胞,使其不断分裂增殖,从而获得大量的细胞及细胞产物;杂交瘤细胞的培养也是让杂交瘤细胞在适宜的条件下进行分裂增殖,以获得足够数量的细胞用于生产单克隆抗体等。二者的原理都是细胞分裂,D相符。
故选B。
14. 花椰菜易受黑腐病病原菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线照射黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,可获得抗黑腐病杂种植株,流程如图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,其作用是有利于保持原生质体的完整性
B. 融合的活细胞中叶绿体的存在可作为初步筛选杂种细胞的标志
C. 原生质体经过细胞壁再生,进而脱分化和再分化形成愈伤组织
D. 对杂种植株进行黑腐病病原菌接种实验,可筛选出具有抗黑腐病能力的杂种植株
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图,其中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程;②表示诱导原生质体融合的过程。
【详解】A、原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,其作用是维持一定的渗透压,保持原生质体的形态,A正确;
B、用于融合的细胞,一个是花椰菜的根细胞,一个是黑芥苗的叶肉细胞,其中后者特有的结构为叶绿体,故融合的细胞中叶绿体的存在可作为初步筛选杂种细胞的标志,B正确;
C、原生质体经过细胞壁再生,进而脱分化形成愈伤组织,C错误;
D、对杂种植株接种黑腐病菌,能正常生长的即为具有抗黑腐病能力的杂种植株,D正确。
故选C。
15. 拟采用“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述正确的是( )
A. 离体器官或组织的细胞都必须通过再分化才能形成愈伤组织
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素的浓度和配比不影响愈伤组织的生长和分化
C. 在培养愈伤组织的培养基中加入细胞融合诱导剂,可获得染色体数目加倍的细胞
D. 同一株绿色开花植物不同部位细胞经培养获得的愈伤组织的基因型不一定相同
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育形成植株,该过程受基因选择性表达的调控。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。
【详解】A、离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织,A错误;
B、生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成,比值小时,则促进芽的形成,B错误;
C、愈伤组织细胞含有细胞壁,加入细胞融合诱导剂不会诱导细胞融合,因此不会得到染色体数目加倍的细胞,C错误;
D、同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因型不一定相同,如由花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因大约只有体细胞的一半,D正确。
故选D。
16. 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗,可恢复其原有的优质高产特性,流程如图。下列操作不可行的是( )
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A. 选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B. 培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C. 将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D. 提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养技术:1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。2、原理:植物细胞的全能性。3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等) ;②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛,且含病毒少,取材时常选用其作为外植体,A正确;
B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染,加入抗生素可降低杂菌的污染,B正确;
C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养,其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养,每进行一次继代培养,培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养,所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍,可实现快速繁殖,C正确;
D、提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽,D错误。
故选D。
17. 用胡萝卜韧皮部细胞培育出胡萝卜小苗的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
注:1为游离的胡萝卜韧皮部细胞,2为愈伤组织(细胞团),3为已生出根的胚状体,4为具有根、茎、叶的小苗。
A. a→b过程中可发生细胞的有丝分裂
B. b→c→d过程中发生了细胞分化
C. a→b过程中所需的营养物质来自培养基
D. 通过图示过程可获得许多小苗,由小苗长成的植株的基因型、表型均一定相同
【答案】D
【解析】
【分析】在植物组织培养过程中,细胞经过脱分化形成愈伤组织,细胞再经过有丝分裂和再分化,逐渐形成幼苗,植物组织培养属于无性繁殖,幼苗的基因型和母本的基因型一致。在组织培养的过程中,植物没有形成光合作用之前器官,不能进行光合作用,所需的营养来自培养基,培养基应含有机碳源和氮源等物质。
【详解】A、a→b过程是细胞脱分化形成愈伤组织的过程,脱分化的细胞通过不断分裂增殖产生愈伤组织,即可发生细胞的有丝分裂,A正确;
B、b→c→d过程为再分化及由胚状体形成再生植株过程,该过程中发生了细胞分化,B正确;
C、a→b过程中植物细胞不能进行光合作用,其所需的营养物质来自培养基,C正确;
D、通过植物组织培养技术获得的幼苗的基因型与亲本相同,但表型是基因型和环境共同决定的,环境不同表型可能不同,D错误。
故选D。
18. 某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:丛生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
下列叙述正确的是( )
A. 流程①的效果取决于消毒剂浓度
B. 流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C. 与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D. 与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养过程中,激素的比例影响其分化的方向,当细胞分裂素与生长素比例相当时,产生愈伤组织,生长素浓度较高时,诱导根的形成,细胞分裂素浓度较高时,诱导芽的形成。
【详解】A、流程①中,消毒效果不仅取决于消毒剂浓度,还取决于消毒时间和消毒剂种类,A错误;
B、流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段,直接经腋芽直接分化为丛生苗,B正确;
C、与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值小,C错误;
D、与流程③相比,提高流程④培养基的IBA浓度有利于丛生苗的生根,D错误。
故选B。
19. 体外细胞共培养技术是将2种或2种以上的细胞共同培养在同一环境中,能模拟体内生成的微环境,便于更好地观察细胞与细胞、细胞与培养环境之间的相互作用。下列关于动物细胞的培养,相关叙述错误的是( )
A. 动物细胞培养时,培养箱应该保持纯氧的环境以保证细胞呼吸对氧气的需要
B. 动物细胞培养前需将动物组织块机械处理并用胰蛋白酶处理分散成单个细胞
C. 培养动物细胞的培养液需要定期更换,以便清除代谢废物
D. 体外培养的动物细胞往往具有贴附生长和接触抑制等特点
【答案】A
【解析】
【分析】物细胞培养的过程: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、动物细胞培养时,培养箱的气体环境为95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH),A错误;
B、动物细胞培养前需将动物组织块剪碎并用胰蛋白酶处理分散成单个细胞,B正确;
C、动物细胞培养过程中产生的代谢废物会影响细胞生长和增殖,因此培养动物细胞的培养液需要定期更换,以便清除代谢废物,C正确;
D、贴附性细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象,因此培养贴附性细胞时要求培养瓶或培养皿内表面光滑、无毒、易于贴附,D正确。
故选A。
20. 某动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图。
下列叙述错误的是( )
A. ①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B. ②加培养液的目的是促进细胞增殖
C. ③分装时需调整到合适的细胞密度 D. 整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的PH)。
【详解】A、①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,A正确;
B、②加培养液,多次加培养液先洗去残留的消化酶,然后终止消化液的消化作用,并对细胞加以稀释,B错误;
C、③分装时需调整到合适的细胞密度,因为若密度过大细胞直接仍存在接触抑制,C正确;
D、动物细胞培养需要无菌无毒环境,因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行,D正确。
故选B。
二、非选择题(共60分)
21. 为进一步推进草原地区的退耕还草生态工程建设,某研究团队对一草原中的若干撂荒地(人为开垦种植农作物几年后,不再继续耕种,任其荒芜的地块)进行了长期跟踪研究,下表是他们获得的部分研究数据,表中群落组成以优势植物的种类来表示,物种多样性指数越高,物种的数量越多,该地天然草场的物种多样性指数为2.8346,请回答下列问题:
撂荒年限(年)
群落组成
重要值贡献率
物种多样性指数
2
藜+狗尾草
90.89
0.9308
4
羊草+狗尾草
68.86
1.6427
18
糙隐子草+克氏针芋
678
1.8239
22
沙地委陵菜+糙隐子草
50.44
2.0661
(1)草原中包括很多种动物、植物和微生物,调查______可以更好了解群落结构和内部环境。第18年,克氏针茅草的分布呈一丛一丛的斑块状分布,其间生长着其他的草本植物,这反映群落具有______结构。
(2)在撂荒地发生的演替中,第2年的优势种藜在第4年被羊草所替代,这说明两个物种的生态位存在____现象。第22年时,撂荒地是否演替为顶极群落?_____(填“是”或“不是”),理由是______。
(3)跟踪研究的这几年间,土壤动物类群的丰富度也发生了变化,调查土壤动物时可使用______取样,对土样中体型较小的动物进行分离时,应将分离装置中的电灯______(填“打开”或“关闭”)。随着撂荒年限的增加,物种多样性指数不断提高,增加了该生态系统中_____的复杂程度,提高了该生态系统的抵抗力稳定性。
(4)下图为撂荒地中能量流经某几个营养级的示意图(a~i表示能量值,①一③表示生理过程)。图中分解者获得的i中的能量来源于第______营养级,该生态系统中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率可表示为____100%。
【答案】(1) ①. 物种组成 ②. 水平
(2) ①. 重叠 ②. 不是 ③. 地天然草场的物种多样性指数未达到最大
(3) ①. 取样器 ②. 打开 ③. 食物链和食物网(营养结构)
(4) ①. 二 ②. e/b×100%
【解析】
【分析】群落演替是随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
群落的物种组成是区分不同群落的重要标志,故调查群落的物种组成可以更好了解群落结构和内部环境;水平结构是指水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群,克氏针茅草的分布呈一丛一丛的斑块状分布,其间生长着其他的草本植物,这反映群落具有水平结构。
【小问2详解】
生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用,在撂荒地发生的演替中,第2年的优势种藜在第4年被羊草所替代,这说明两个物种的生态位存在重叠现象;分析题意可知,该地天然草场的物种多样性指数为2.8346,而第22年时物种多样性指数是 2.0661,故此时撂荒地不是顶极群落。
【小问3详解】
由于土壤小动物的身体微小,活动能力强,故调查土壤动物时可使用取样器取样;土壤动物具有 趋暗、趋湿、避高温的特性,故对土样中体型较小的动物进行分离时,应将分离装置中的电灯打开;生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的多样性指数呈正相关,故随着撂荒年限的增加,物种多样性指数不断提高,增加了该生态系统中食物链和食物网(营养结构)的复杂程度,提高了该生态系统的抵抗力稳定性。
【小问4详解】
分解者获得的i中的能量属于上一营养级的同化量,即来源于初级消费者,对应第二营养级;能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该系统能量从第二营养级传递到第三营养级的效率为e/b×100%。
22. 应激是指由紧张性刺激物(应激原)引起的个体非特异性反应。应激时人体代谢明显加快,如大面积烧伤病人每日能量需求是正常人的2.5倍。下图表示人体在应激时部分物质代谢调节过程,请据图分析回答:
(1)激素A是。图中与激素A具有协同作用的激素是______。
(2)下列关于肾上腺皮质与肾上腺髓质及其相关激素的说法中哪些是正确的 。
A. 同一个体中,肾上腺皮质细胞与肾上腺髓质细胞中的核酸种类相同
B. 糖皮质激素的分泌存在下丘脑-垂体-肾上腺皮质调控轴
C. 胰岛B细胞分泌的激素与甲状腺激素的化学本质不同
D. 交感神经兴奋,促进肾上腺素和胰岛素的分泌
(3)人体全身应激反应一般分为警觉期、抵抗期和衰竭期三个阶段。警觉期是人体防御机制的快速动员期,这一时期以途径④-⑤(交感一肾上腺髓质系统)为主,这体现出神经调节相较于体液调节的优点是______,警觉期使机体处于应战状态,持续时间_____。
(4)交感神经细胞与肾上腺髓质细胞之间交流的信号分子是_____,这种分子经过____(填内环境成分)的运输,与受体结合,从而发挥调节作用。
(5)从免疫角度看,大面积烧伤大大削弱了人体的____能力;从体液调节的角度看,大面积烧伤会导致病人出现创伤性糖尿病症状,试从激素水平变化角度分析,创伤性糖尿病症状产生的主要机理:在应激状态下,_______。
【答案】(1)胰高血糖素;糖皮质激素、肾上腺素 (2)BCD
(3) ①. 反应迅速 ②. 短
(4) ①. 神经递质 ②. 组织液
(5) ①. 免疫防御 ②. 肾上腺素分泌增多,使胰岛B细胞分泌胰岛素减少、胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多,同时糖皮质激素分泌增多,促进脂肪转化为糖,从而使血糖升高
【解析】
【分析】血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时,能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖降低;同时,高血糖也能刺激下丘脑的某区域,通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时,能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解,促进一些非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;同时,低血糖也能刺激下丘脑的另外的区域,通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。糖尿病存在Ⅰ型糖尿病,病因是胰岛素分泌不足;也存在Ⅱ型糖尿病,病因是胰岛素靶细胞上的受体不足。
【小问1详解】
图中激素A使胰岛A细胞分泌的胰高血糖素。图中能升高血糖的激素还有糖皮质激素、肾上腺素,能直接或间接升高血糖浓度,和胰高血糖素是协同作用。
【小问2详解】
A、同一个体中,肾上腺皮质细胞与肾上腺髓质细胞中的DNA相同,但由于基因的选择性表达,mRNA的种类不相同 ,A错误;
B、据图,下丘脑产生促肾上腺皮质激素释放激素,从而促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,从而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,糖皮质激素的分泌存在下丘脑-垂体-肾上腺皮质调控轴 ,B正确;
C、胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素,化学成分是蛋白质,甲状腺激素是氨基酸衍生物,C正确;
D、图中交感神经兴奋,肾上腺髓质分泌肾上腺素增多,促进胰岛B细胞分泌胰岛素 ,D正确。
故选BCD。
【小问3详解】
警觉期是人体防御机制的快速动员期,这一时期以途径④-⑤(交感一肾上腺髓质系统)为主,此时神经调节比体液调节反应迅速。神经调节作用时间短。
【小问4详解】
图中交感神经兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素增多,此时肾上腺髓质可看作是效应器的一部分,交感神经细胞与肾上腺髓质细胞之间交流的信号分子是神经递质,从突触前膜释放,通过突触间隙的组织液运输并作用于突触后膜。
【小问5详解】
皮肤是人体的免疫系统的第一道防线,发挥免疫防御功能。大面积烧伤会导致病人出现创伤性糖尿病症状,在应激状态下,肾上腺素分泌增多,使胰岛B细胞分泌胰岛素减少、胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多,同时糖皮质激素分泌增多,促进脂肪转化为糖,从而使血糖升高。
23. 生物兴趣小组的同学利用番茄进行了系列发酵实验,请回答下列相关问题:
(1)利用红番茄制作番茄酒、番茄醋:将红番茄洗净、榨汁、过滤后装入矿泉水瓶(发酵瓶)中,加入酒曲和调味剂,瓶中番茄汁的总体积不超过瓶体积的1/2,其原因是_____。装瓶后拧紧发酵瓶盖进行发酵。发酵过程中每隔一段时间可通过_____进行排气,以利于发酵的持续进行。待番茄酒停止发酵后,取瓶中的置于另一干净的矿泉水瓶中,并在瓶壁的发酵液面以上位置戳一小洞,洞的开口应避免_____(填“朝上”或“朝下”)且不宜过大,这样的处理既可以减少环境中其他微生物的进入,也可以减少____的逸散。
(2)利用青番茄制作泡菜:将原料洗净后切块入坛。为缩短泡菜制作的时间,可加入一定量食盐进行腌制,其原因是____也可以采用添加_____的方法。腌制初期由于坛底杂菌的______呼吸,常会有气泡往上冒出,随着发酵的进行这一现象逐渐消失,原因是____抑制了杂菌的生长。
(3)上述的发酵都是在自然接种和______培养的条件下进行的,这与主流的现代发酵工业采用___生产单一产品的方式明显不同。
(4)黑曲霉是酒曲中的一种重要菌种,它合成并分泌的纤维素酶能将番茄细胞中的纤维素分解为葡萄糖从而增加酒香,但发酵后期高浓度的乙醇等因素会限制黑曲霉的活性。为获得能适应高浓度乙醇中生活的黑曲霉菌种,可将______作为液体培养基的碳源,并不断提高浓度,多代培养选择。从功能上看,所用培养基为______。培养过程中定期取样并用_____法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。
【答案】(1) ①. 一方面,留有一定空间,有氧条件,利于酵母菌快速繁殖;耗尽O2后,再进行酒精发酵,另一方面还能防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出 ②. 拧松(瓶盖) ③. 朝上 ④. 酒精
(2) ①. 细胞失水死亡,营养物质外渗,乳酸菌快速获得营养进行发酵 ②. 陈泡菜汁 ③. 厌氧(无氧) ④. 低PH
(3) ①. 非无菌 ②. 发酵工程
(4) ①. 乙醇 ②. 选择培养基 ③. 稀释涂布平板
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型,果酒制作的原理:在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌的繁殖,数量的增多,在无氧条件下,可以将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳;
参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其代谢类型为异养需氧型,果醋的制作原理:当氧气、糖原都充足时,能通过复杂的化学反应将糖分解为乙酸;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。
【小问1详解】
参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型,果酒制作的原理:在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌的繁殖,数量的增多,在无氧条件下,可以将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,瓶中番茄汁的总体积不超过瓶体积的1/2,其原因是一方面,留有一定空间,有氧条件,利于酵母菌快速繁殖;耗尽O2后,再进行酒精发酵,另一方面还能防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出;装瓶后拧紧发酵瓶盖进行发酵。
发酵过程中每隔一段时间可通过拧松(瓶盖)进行排气(不可打开瓶盖,避免杂菌和氧气进入),以利于发酵的持续进行;
待番茄酒停止发酵后,利用发酵液中的酒精可以用来制醋,醋酸菌需要氧气,故取瓶中的置于另一干净的矿泉水瓶中,并在瓶壁的发酵液面以上位置戳一小洞,但是洞的开口应避免朝上(洞口应朝下),这样的处理既可以减少环境中其他微生物的进入,也可以减少酒精的逸散(醋酸菌以酒制醋)。
【小问2详解】
为缩短泡菜制作的时间,可加入一定量食盐进行腌制,其原因是加入一定量的食盐营造较高渗透压,使得细胞失水死亡,营养物质外渗,乳酸菌快速获得营养进行发酵;
也可以采用添加陈泡菜汁的方法,陈泡菜汁中含有一定数量的乳酸菌,乳酸菌数目增多利于加快发酵;坛底是一个无氧的环境,故腌制初期由于坛底杂菌的厌氧(无氧)呼吸,常会有气泡往上冒出,随着发酵的进行这一现象逐渐消失,原因是乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸使培养液的pH降低,过低的pH会抑制杂菌的生长。
【小问3详解】
上述的发酵都是在自然接种和非无菌培养的条件下进行的(在杂菌的控制方面较不严格),这与主流的现代发酵工业采用发酵工程生产单一产品的方式明显不同。
【小问4详解】
结合题干“为获得能适应高浓度乙醇中生活的黑曲霉菌种”可知,可将乙醇作为液体培养基的碳源,并不断提高浓度,多代培养选择;选择培养基是指允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他类微生物生长的培养基,故获得能适应高浓度乙醇中生活的黑曲霉菌种的培养基从功能上来看属于选择培养基,培养过程中定期取样并用稀释涂布平板法(可以计算活菌的数量)进行菌落计数,评估菌株增殖状况。
24. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的新型牧草,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图:(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能)
(1)在制备两种植物原生质体时,先将两种细胞分别置于0.5-0.6mol/L的甘露醇溶液中,使细胞在较高渗透压环境下处于微弱的_________状态,从而有利于用_________去除细胞壁,分别获得两种植物的原生质体。
(2)①过程可使用________诱导细胞融合,其中只有异源融合体才能存活和具有再生能力,请推测原因是________。
(3)步骤②为________,从步骤②到步骤③需要更换新的培养基,其主要原因是培养物在不同的培养阶段所需的________不同。经过步骤②、③到形成再生植株,体现的主要原理是______。
(4)利用图示技术进行育种的优点是______。
(5)愈伤组织除了图示过程还可以通过________途径再生植株,该过程需要在光照下培养,因为光照有利于________的形成。
【答案】(1) ①. 质壁分离 ②. 纤维素酶和果胶酶
(2) ①. 聚乙二醇##PEG ②. 异源融合产物代谢互补可恢复生长并获得再生能力
(3) ①. 脱分化 ②. 激素和营养条件等 ③. 植物细胞的全能性
(4)克服远缘杂交不亲和的障碍
(5) ①. 器官发生 ②. 根、芽等营养器官
【解析】
【分析】①植物组织培养是指利用特定的培养将离体的植物细胞、组织或器官培养成完整植株的过程,所以花药的离体培养、基因工程中的受体细胞的培养、植物体细胞杂交后杂种细胞的培养以及植物的大量快速繁殖都要用到植物组织培养技术。植物组织培养的过程是外植体→脱分化→愈伤组织→再分化→根、芽→试管苗。植物体细胞杂交是指将植物不同种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。
②由愈伤组织再分化形成完整植株一般有两种途径:器官发生途径和体细胞胚发生途径,器官发生途径是愈伤组织首先在培养基上诱导形成芽,再在另一种培养基上形成根;体细胞胚发生途径是由愈伤组织表面形成类似种子胚的结构,这种在离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成的类似胚的结构成为胚状体,胚状体继续发育成完整植株。
【小问1详解】
在制备两种植物原生质体时,需用酶解法去除植物细胞的细胞壁,为避免植物细胞失去细胞壁后吸水涨破,故需将两种细胞分别置于0.5-0.6mol/L的甘露醇溶液中,使细胞在较高渗透压环境下处于微弱的质壁分离状态,从而有利于用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,分别获得两种植物的原生质体。
【小问2详解】
①诱导植物细胞原生质体融合常用聚乙二醇(PEG)诱导;
②只有异源融合体才能存活和具有再生能力,推测其原因可能是异源融合的细胞产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力。
【小问3详解】
①据图可知,步骤②为杂种细胞团脱分化为愈伤组织;
②步骤③为再分化,由于脱分化和再分化所需要的激素和营养条件不同,故需要更换新的培养基;
③经过步骤②、③从杂种细胞培育到一棵植株,体现了植物细胞的全能性。
【小问4详解】
由于不同种植物之间不能通过有性生殖杂交,植物体细胞杂交技术能克服远缘杂交不亲和的障碍。
小问5详解】
①由愈伤组织再分化形成完整植株一般有两种途径:器官发生途径和体细胞胚发生途径,据图可知,图示过程为体细胞胚发生途径,因此愈伤组织除了图示过程,还可以通过器官发生途径再生植株;
②再分化过程需要在光照条件下培养,光照能够促进愈伤组织分化形成根、芽等营养器官,进而发育成完整的植株。
25. 新型冠状病毒(SARS-CoV-2)隶属于β型冠状病毒,遗传物质为单链RNA.回答下列问题:
(1)新型冠状病毒侵入人体后,吞噬细胞摄取、处理病毒,最终在细胞表面形成_________并呈递给辅助性T细胞,刺激其产生________作用于致敏B细胞,促进B细胞增殖分化为_________后者分泌抗体,抗体和病毒结合阻止病毒的进一步扩散。
(2)检测是否感染新冠病毒的方法主要有核酸检测、抗体检测和抗原检测三大类。间接免疫荧光法检测是否感染新冠病毒的过程如图1所示:
据图1分析,若_______,则说明待测者为新冠肺炎病毒感染者,此种方法属于上述三大类方法中的_______。
(3)人体还存在一种免疫调节机制——“脑—脾神经轴”,如图2所示。
①据图2可推测,乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是_____,去甲肾上腺素在图中作为_______类物质起作用。
②科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用,用手术法进行了相关实验研究(如下表),请根据题意完成以下表格(在答题卡相应位置填写)。
实验目的
操作过程
实验动物选择及处理
将生理状况相同的健康小鼠随机均分成两组,每组10只,测定初始抗体水平并计算两组的平均值。
实验组处理
实验组小鼠手术切除脾神经。
对照组处理
对照组小鼠_______。
控制无关变量
给两组小鼠注射等量且适量的相同疫苗,置于相同且适宜的环境条件下饲养。
结果检测
一段时间后________,然后进行比较。
预期实验结果
实验组小鼠的上述测定结果____(填“>”“<”或“=”)对照组小鼠。
【答案】(1) ①. 抗原-MHC复合体 ②. 细胞因子 ③. 记忆B细胞和浆细胞
(2) ①. 出现荧光标记 ②. 抗体检测
(3) ①. 刺激或促进B细胞的增殖分化 ②. 神经递质 ③. 做手术但不切除脾神经 ④. 分别测定两组小鼠体内相应的抗体水平并计算两组的平均值 ⑤. <
【解析】
【分析】①抗原呈递细胞包括树突状细胞、B细胞、巨噬细胞,其作用是可以对抗原进行摄取和加工处理,然后将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他细胞。
②设计科学实验需要遵循的几个原则:对照原则,等量原则,单一变量原则,平行重复原则,科学性原则。
【小问1详解】
①新冠病毒侵入人体后,在体液中被巨噬细胞吞噬,在细胞表面形成抗原-MHC复合体呈递给辅助性T细胞;
②③被抗原-MHC复合体活化的辅助性T细胞会分泌细胞因子作用于致敏的B淋巴细胞,促进B细胞增殖分化为记忆B细胞和浆细胞,后者可分泌抗体。
【小问2详解】
①若待测者为新冠肺炎病毒感染者,则其血清中含有相关抗体(即图中第一抗体),第一抗体与结合在玻片上的抗原结合后,加入的荧光素标记的第二抗体还可以与第一抗体结合,最终出现荧光标记;
②此过程中利用的是血清中的相关抗体,因此属于抗体检测。
【小问3详解】
①由图2可知,乙酰胆碱与B细胞膜上的乙酰胆碱受体结合后,可以促进B细胞增殖分化为浆细胞(和记忆B细胞);
②观察图2可得,去甲肾上腺素由脾神经释放,作用于T细胞表面的去甲肾上腺素受体,可促进T细胞释放乙酰胆碱,由此可得在该过程中去甲肾上腺素起到信息传递的作用,作为神经递质类物质起作用;
③本实验的目的是验证脾神经对抗体的产生具有促进作用,则实验自变量是是否具有完整的脾神经,为保证单一变量,对照组小鼠需要假手术处理,即做手术但不切除脾神经,来排除手术本身对实验结果的影响;
④本实验的因变量是抗体水平(或含量),因此需要完成实验处理并培养一段时间后,检测各组小鼠体内的抗体水平,为保证实验结果准确,可以计算平均值进行比较;
⑤结合题目信息“验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用”可预测实验结果:切除脾神经的实验组小鼠体内抗体水平应低于对照组小鼠。
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