内容正文:
河北辛集中学2024-2025学年度第二学期第二次阶段考试高二生物试卷
一、单选题
1. 在马拉松比赛中,运动员需长时间高强度运动,体内会产生复杂的生理变化。下列叙述正确的是( )
A. 产生大量乳酸,血浆由弱碱性变为酸性
B. 大量出汗,散热高于产热使体温显著下降
C. 大量失水,下丘脑分泌的抗利尿激素增加
D. 大量失钠,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少
2. 5-羟色胺是人体中一种以色氨酸为原料合成的“快乐神经递质”。研究发现,晒太阳、体育锻炼等方式能提高人体内5-羟色胺的含量。下列叙述中不能有效改善人们消极情绪的是( )
A. 适量摄入含色氨酸的食物
B. 适度进行晒太阳、体育锻炼
C. 抑制突触前膜对5-羟色胺的回收
D. 减少突触后膜上5-羟色胺受体的数目
3. 研究发现,由下丘脑合成的催产素(一种激素)不仅能使人更容易合群,还能增进人与人之间亲密的关系。下列叙述正确的是( )
A. 催产素发挥作用后立即失活或被回收
B. 下丘脑通过分级调节合成催产素
C. 催产素通过体液运输到相应的靶细胞或靶器官
D. 人体会源源不断地产生催产素,其在体内含量很高
4. 免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是机体进行免疫调节的结构与物质基础。下列叙述错误的是( )
①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等,都由免疫细胞产生
②骨髓是B淋巴细胞发生、分化和成熟的场所,是机体重要的免疫器官
③树突状细胞对抗原的识别具有非特异性,能摄取、处理和呈递抗原
④机体识别和清除癌细胞,体现了免疫系统的免疫自稳功能
⑤给儿童接种卡介苗预防肺结核属于被动免疫
A. ①④⑤ B. ②③④ C. ①③⑤ D. ③④⑤
5. 某小组记录了不同浓度赤霉素(GA3)处理后第6天时青稞种子的发芽率和生根率,结果如下表。下列叙述正确的是( )
浓度/mol·L-1
0
2
4
6
8
10
发芽率/%
68
83
84
90
94
87
生根率/%
80
91
95
99
94
90
A. 实验的自变量为GA3的浓度以及青稞种子的发芽率
B. GA3调节青稞发芽时表现为低浓度促进高浓度抑制
C. 实验中促进青稞种子发芽生根的最适GA3浓度是6mol·L-1
D. 通过赤霉素类似物处理青稞种子能够有效提高青稞种子发芽率
6. 下列有关种群数量特征的叙述,正确的是( )
A. 种群密度能够准确反映种群数量的变化趋势
B. 调查动物种群密度时不能用样方法,应采用标记重捕法
C. 年龄结构为衰退型的种群,种群数量会立即下降
D. 性别比例主要通过影响出生率来间接影响种群密度
7. 在某新型生态农业园区中,科研人员对稻田中的福寿螺种群进行研究,绘制了其种群增长速率随时间变化的曲线(如图1所示),同时还观察到稻田中存在以福寿螺为食的鸭子,以及与福寿螺竞争食物资源的田螺。图2为生物的种间关系示意图,下列叙述错误的是( )
A. 稻田中福寿螺种群数量增长呈现“S”形,图1中t1时增长速率最大,此时种群数量为K/2
B. 鸭子与福寿螺的关系可用图2中①表示,鸭子数量增多,福寿螺种群的K值会降低
C. 田螺与福寿螺存在竞争关系,竞争的结果常表现为相互抑制,可用图2中②表示
D. 福寿螺在稻田中的分层分布体现了群落的垂直结构
8. 栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程,它们沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统。下列有关说法错误的是( )
A. 森林生态系统比草原生态系统抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱
B. 亚洲象粪便中的有机物可以为植物提供物质和能量,提高了能量的利用率
C. 为了保证玉米地生态系统的稳定性,需要合理灌溉、控制病虫害
D. 气温和降水是影响蝗虫种群数量变化的非密度制约因素
9. 研究人员对某人工林生态系统食物链中两个营养级的能量流动进行了调查,结果如下图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 能量A表示昆虫同化的能量
B. 昆虫粪便中的能量属于昆虫流入分解者的能量
C. 昆虫的呼吸消耗量可用于昆虫本身的生长、发育和繁殖
D. 该人工林中树和昆虫构成的数量金字塔可能为倒金字塔
10. 某湿地公园通过开展水体生态修复、构建水鸟生态廊道、建设湿地碧道等措施,营造水鸟天堂,吸引了众多的鸟类停留。下列叙述错误的是( )
A. 湿地公园中种类繁多的水鸟体现了物种多样性和基因多样性
B. 建设湿地碧道,营造水鸟天堂属于对生物多样性的就地保护
C. 湿地公园可以供人们旅游观光,其直接价值大于间接价值
D. 生态廊道的建立能够促进不同地区水鸟种群间的基因交流
11. 大豆发酵食品豆瓣酱是我国传统发酵美食,它能让麻婆豆腐热辣鲜香,也能让回锅肉滋味醇厚,好似舌尖上的时光胶囊,封存着先辈们代代相传的生活智慧。豆瓣酱的制作流程如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 保温发酵过程中,酱豆中有机物的种类增加,有机物含量减少
B. 米曲霉发酵时需不断翻酱,由此推测米曲霉属于需氧型微生物
C. 米曲霉发酵过程中,添加面粉主要是为米曲霉的生长提供氮源
D. 后期发酵中乳酸菌产生乳酸,能抑制杂菌生长并赋予豆瓣酱独特酸味
12. 土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若要筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,则尿素可以作为该菌的氮源
B. 理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C. 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D. 该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
13. 如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化,下列有关叙述正确的是( )
A. 酿酒和制醋所用微生物都是能在有氧条件下存活的真核生物
B. 过程①和③分别发生在酵母菌细胞的线粒体基质和线粒体内膜上
C. 产生乙醇后进行过程④会产生一层菌膜是由醋酸菌大量繁殖所致
D. ④过程是生产果醋的唯一途径
14. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①用纤维素酶和果胶酶处理时间的差异,可能与两亲本细胞壁结构差异有关
B. 过程②用PEG诱导原生质体融合和细胞壁再生,杂种细胞含有亲本的2个细胞核
C. 过程④一般不需要光照,脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块
D. 过程④和⑤的培养基中添加生长素和细胞分裂素的浓度、用量比例有差异
15. 某牧场引进一对产肉性能优异的公羊和母羊,科研人员采用体外受精等技术短时间内获得了具有优良性状的大量后代,此过程不涉及的操作是( )
A. 卵母细胞的采集 B. 细胞核移植
C. 同期发情处理 D. 胚胎移植
16. 犬疱疹病毒病是一种由犬疱疹病毒引起的急性、全身出血性坏死的犬类传染病。gD蛋白是犬疱疹病毒囊膜的重要组成部分,可诱导机体产生免疫应答。研究人员首先利用转基因技术制备了gD蛋白,又以gD蛋白为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 与小鼠骨髓瘤细胞融合前,细胞甲需要通过原代和传代培养扩大细胞数量
B. 与诱导原生质体融合相比,①过程特有的方法是灭活病毒诱导法
C. 仅有杂交瘤细胞能在第1次筛选使用的培养基上生长
D. 体外培养经抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞是获得大量单克隆抗体的方法之一
17. 科学家培养神经管组织干细胞(NSC)时发现有新的神经元形成。下列叙述错误的是( )
A. NSC需放置于95%空气和5%二氧化碳的恒温培养箱中培养
B. 定期更换培养液的目的是使NSC处于无菌环境,此外还需调节pH和温度
C 利用96孔板筛选神经元时,尽量保证每孔中只接种单个细胞
D. 一般认为NSC具有组织特异性,只能分化成特定的组织或细胞
18. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体,下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体(即黑白花仔鼠)的过程。下列说法错误的是( )
A. 图中①、②分别表示滋养层细胞和内细胞团细胞,②细胞具有全能性
B. 黑色小鼠囊胚中的②细胞可在胃蛋白酶的作用下离散为单个细胞
C. 若要增加子代个体的数量,可将②均等分割,分割后的胚胎可以直接进行移植
D. 丁为胚胎移植,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
19. 印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如下图所示。下列叙述正确是( )
A. A处理常用的方法是注射外源促性腺激素
B. B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+
C. 步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎分割
D. 进行胚胎分割时,需将原肠胚的内细胞团均等分割
20. 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,利用其乳腺生产人生长激素,为加速转基因奶牛的繁育,对此转基因奶牛进行克隆,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞培养前,可采用酶解法将动物组织分散成单个细胞
B. 重组胚胎移植到代孕母牛体内之前不需要进行性别鉴定
C. 可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
D. 将重组胚胎移到雌性奶牛体内,需要注射免疫抑制剂降低免疫排斥
21. 某生物实验小组同学利用洋葱进行“DNA粗提取与鉴定”实验。下列操作错误的是( )
A. 用二苯胺对DNA进行鉴定时需在常温下进行,以保持DNA结构的稳定
B. 向粗提取的DNA中加入2mol·L-1的NaCl溶液可溶解DNA
C. 在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出
D. 为使洋葱细胞更快裂解,可在研磨过程中加入纤维素酶
22. 下表是几种限制酶的识别序列及切割位点(Y=C或T,R=A或G)。下列相关叙述正确的是( )
限制酶
HindⅡ
AluⅠ
BamHⅠ
Sau3AⅠ
识别序列及切割位点
5'-GTY↓RAC-3'
5'-AG↓CT-3'
5'-G↓GATCC-3'
5'-↓GATC-3'
A. 限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键,增加2个游离的磷酸基团
B. 一种限制酶只能识别一种核苷酸序列,并在特定位点切割
C. AluⅠ切割后的DNA片段只可用E.coliDNA连接酶连接
D. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后,BamHⅠ和Sau3AⅠ均不能识别并切割
23. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时,发现DNA完全没有被酶切,分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶失活,更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适,调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失,更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰,换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
24. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示,下列分析合理的是( )
A. 可选择酶3切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接
B. 可选择酶2和酶4切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接
C. 可选择酶2切割质粒、酶4切割目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接,连接后的片段仍能被酶2和酶4切割
D. 为了让重组表达载体的构建合理且高效,可用酶1和酶2切割质粒和目的基因,再用T4 DNA连接酶连接
25. 下表是4种限制酶识别的DNA序列和切割位点(用↓表示切割位点)。下列相关叙述正确的是( )
名称
识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
酶1
CAG↓CTG
酶2
CTGC↓AG
酶3
G↓GTACC
酶4
C↓GTACG
A. 限制酶3和限制酶4切割产生的黏性末端能被DNA连接酶连接
B. T4DNA连接酶不能连接酶1切割产生的2个DNA片段
C. 某基因的1个位点被限制酶3切割,能断开4个磷酸二酯键
D. 限制酶2和限制酶4切割产生的黏性末端的碱基数相同
二、多选题
26. 体液中的一些化学物质可对生命活动进行调节。图中曲线表示正常成年人血液中化学物质X随时间变化的情况,下列有关叙述正确的是( )
A. 若X代表血糖,则b→c可表示人体饱腹时血液流经肝脏
B. 若X代表胰高血糖素,则在d点胰岛素的分泌受到抑制
C. 若X代表CO2,则c→d脑干的呼吸中枢兴奋性逐渐增强
D. 若X代表抗利尿激素,则在b点肾小管对水的通透性升高
27. 在某水稻种植区,稻田中的杂草可以作为鱼、虾、蟹的饲料,而鱼、虾、蟹的粪便可作为水稻的肥料,水稻田无须除草和喷施农药。这种种养结合的立体农业模式既降低了生产成本,提高了经济效益,又减少了环境污染。下列叙述错误的是( )
A. 该生态系统成分是水稻、杂草、鱼、虾、蟹等生物
B. 该农业模式既提高了经济效益又减少了环境污染,遵循了整体原理
C. 该稻田生态系统可以实现自生,无需考虑放养的鱼、虾、蟹等生物的种类及数量
D. 鱼、虾、蟹的粪便作为水稻的肥料,实现了物质和能量的循环利用
28. 庆大霉素(GM)能抑制沙门氏菌生长。研究人员为了探究LPC(用MRS培养基培养植物乳杆菌后获得的上清液)对沙门氏菌生长的影响及作用机制,在接种沙门氏菌的平板上做了五组不同处理,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 需将含沙门氏菌的菌液稀释到适宜浓度后用平板划线法接种
B. 设置MRS是为了排除MRS培养基成分对实验结果的影响
C. Heat-LPC与LPC对比结果说明LPC的热稳定性比较强
D. LPC抑制沙门氏菌的机制可能是因为LPC含有酸性物质
29. 甲植物具有耐盐碱效应,乙植物具有高产效应。下图是利用甲、乙两种植物细胞获得高产且耐盐碱植株的部分流程图,下列叙述正确的是( )
A. 进行①处理时可用纤维素酶和果胶酶
B. 进行②诱导时可选用电融合法或PEG融合法
C. ③过程通常需要一定强度的光照条件
D. 将杂种细胞培育成的植物体即为高产且耐盐碱的植株
30. 同种生物的细胞可在自然条件下发生融合,不同种生物的细胞也可经诱导发生融合。下图为细胞融合过程示意图。下列叙述正确的是( )
A. 在形成某动物的有性杂交后代时,一个a只能与一个b结合的两道屏障有透明带反应、卵细胞膜反应
B. 在培育体细胞杂交植株过程中,a与b融合成功的标志是d再生出细胞壁
C. 制备单克隆抗体时,a、b和d均可在适宜条件无限增殖,且在培养它们时会有细胞贴壁和接触抑制现象
D. 培育体细胞杂交植株和制备单克隆抗体时均需诱导融合,且融合方法有所不同
三、非选择题
31. 乔木种群的径级结构是指乔木种群中不同径级(树干直径大小的等级,且Ⅰ、Ⅱ为幼年期,Ⅲ、Ⅳ为成年期,Ⅴ、Ⅵ为老年期)个体的数量分布情况。径级结构能够反映出种群的年龄结构、更新状况及未来的发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构,结果如表(单位:株500m-2)所示。回答下列问题:
径级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
甲地
阳坡
20
20
5
20
25
20
阴坡
75
68
15
23
26
20
乙地
阳坡
10
15
20
25
30
40
阴坡
40
31
32
15
19
23
(1)对乔木种群进行调查时,一般采用_____样方法。如果选择调查的地形属于狭长型,取样时一般采用法,取样时除了要做到随机取样,还要考虑的因素有________(答出2点)。
(2)根据表中数据分析,甲地阳坡该种乔木的种群密度比乙地阳坡该种乔木的种群密度_______(填“大”或“小”)。甲地阴坡该种乔木的种群年龄结构为______,判断的依据是_______。
32. 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)从培养功能角度分析,培养基甲属于_____;培养基通常需要提前在121℃下进行_____。
(2)将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是_____,该方法不仅适用于筛选某种菌株,还可用于_____。
(3)筛选PAHs降解菌实验时,过程③所需要的实验工具有_____(答出两种)。
(4)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,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。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数,所统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏_____(填“大”或“小”),原因是_________________________。
33. 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_______。与诱导植物原生质体融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是_______。
(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。
(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_______和动物细胞融合两大技术。
(4)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而且绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这体现了单克隆抗体的优点是_______。
34. 胚胎发育出现障碍与体细胞染色质组蛋白甲基化修饰密切相关,为解决克隆猴胚胎发育率低的问题,我国科学家在体细胞核移植过程中,向重构胚注入组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA,提高了胚胎的发育率,过程如下图所示。回答下列问题。
(1)为获得更多的卵母细胞,需要用外源促性腺激素对卵供体猴进行__________处理。
(2)图中①表示将卵母细胞进行__________处理,以保证子代的核遗传物质全部来自于__________。
(3)将酶Kdm4dmRNA注入重构胚后,表达的酶Kdm4d使染色质组蛋白的甲基化程度__________(填“升高”或“降低”),提高了胚胎的发育率。
(4)现有一只患某遗传病的猕猴,科研人员欲利用这只猕猴研究A药物对该疾病是否具有疗效,研究中需排除个体差异和偶然性对实验结果的影响,简述实验思路__________。
35. 图1为胰岛素基因结构,图2为pBR322质粒的结构示意图,图中EcoRⅠ、SmaⅠ、BamHⅠ和HindⅢ为限制酶,箭头或线段所指为位点对应酶切位点。研究人员欲用此质粒构建胰岛素基因的表达载体,培育能产生人胰岛素的大肠杆菌。请回答下列相关问题:
(1)若要进行胰岛素基因的扩增,常采用PCR技术,该技术的原理是________。使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是__________。
(2)已知DNA新链的合成方向是5′→3′,若利用图2中的质粒构建基因表达载体,应该选择的引物为_______。目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_________。
(3)在构建基因表达载体时,选择________作为切割质粒和目的基因的限制酶,可提高目的基因和运载体的正确连接效率,其原因是_________。
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河北辛集中学2024-2025学年度第二学期第二次阶段考试高二生物试卷
一、单选题
1. 在马拉松比赛中,运动员需长时间高强度运动,体内会产生复杂的生理变化。下列叙述正确的是( )
A. 产生大量乳酸,血浆由弱碱性变为酸性
B. 大量出汗,散热高于产热使体温显著下降
C. 大量失水,下丘脑分泌的抗利尿激素增加
D. 大量失钠,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少
【答案】C
【解析】
【分析】内环境稳态是在神经-体液-免疫调节的共同作用下,通过机体的各器官,系统的分工合作,协调统一而实现的,内环境之所以能保持pH的相对稳定是由于内环境中存在缓冲物质如H2CO3/NaHCO3等。
【详解】A 、人体血浆中存在缓冲物质,如 H2CO3/NaHCO3等,当体内产生大量乳酸时,乳酸会与NaHCO3反应,从而维持血浆的相对稳定,血浆不会由弱碱性变为酸性,A错误;
B、运动员在马拉松比赛中大量出汗,此时机体通过调节,散热等于产热,以维持体温的相对稳定,而不是散热高于产热使体温显著下降,B错误;
C、大量失水会导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到刺激,进而促使下丘脑分泌的抗利尿激素增加,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少尿量,以维持体内水盐平衡,C正确;
D、大量失钠会使血钠含量降低,此时肾上腺皮质分泌的醛固酮会增加,醛固酮能促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,以维持血钠含量的相对稳定,而不是减少,D错误。
故选C。
2. 5-羟色胺是人体中一种以色氨酸为原料合成的“快乐神经递质”。研究发现,晒太阳、体育锻炼等方式能提高人体内5-羟色胺的含量。下列叙述中不能有效改善人们消极情绪的是( )
A. 适量摄入含色氨酸的食物
B. 适度进行晒太阳、体育锻炼
C. 抑制突触前膜对5-羟色胺的回收
D. 减少突触后膜上5-羟色胺受体数目
【答案】D
【解析】
【分析】突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
【详解】ABC、5-羟色胺是人体中一种以色氨酸为原料合成“快乐神经递质”。研究发现,晒太阳、体育锻炼等方式能提高人体内5-羟色胺的含量,则适量摄入含色氨酸的食物、适度进行晒太阳、体育锻炼、抑制突触前膜对5-羟色胺的回收都能提高人体内5-羟色胺的含量,ABC不符合题意;
D、减少突触后膜上5-羟色胺受体的数目影响神经冲动的传递,所以不能有效改善人们消极情绪,D符合题意。
故选D。
3. 研究发现,由下丘脑合成的催产素(一种激素)不仅能使人更容易合群,还能增进人与人之间亲密的关系。下列叙述正确的是( )
A. 催产素发挥作用后立即失活或被回收
B. 下丘脑通过分级调节合成催产素
C. 催产素通过体液运输到相应的靶细胞或靶器官
D. 人体会源源不断地产生催产素,其在体内含量很高
【答案】C
【解析】
【分析】1、激素是由内分泌腺的腺细胞所分泌的、对人体有特殊作用的化学物质,它在血液中含量极少,但是对人体的新陈代谢、生长发育和生殖等生理活动却起着重要的调节作用;激素分泌过多或过少,人体会患相应的疾病。
2、人体激素的特点有:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官、靶细胞,并且一经靶细胞接受并起作用后就被灭活;(4)作为信使传递信息。
【详解】A、催产素作为激素一经靶细胞接触并发挥作用后会被灭活,A错误;
B、催产素由下丘脑直接合成并通过垂体释放,无须分级调节,B错误;
C、催产素属于激素,需要通过细胞外液运输到靶细胞或靶器官,C正确;
D、激素具有微量高效的特点,在体内含量很少,D错误。
故选C。
4. 免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是机体进行免疫调节的结构与物质基础。下列叙述错误的是( )
①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等,都由免疫细胞产生
②骨髓是B淋巴细胞发生、分化和成熟的场所,是机体重要的免疫器官
③树突状细胞对抗原的识别具有非特异性,能摄取、处理和呈递抗原
④机体识别和清除癌细胞,体现了免疫系统的免疫自稳功能
⑤给儿童接种卡介苗预防肺结核属于被动免疫
A. ①④⑤ B. ②③④ C. ①③⑤ D. ③④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】免疫系统的组成:免疫器官(骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等)、免疫细胞(吞噬细胞和淋巴细胞)和免疫活性物质(抗体、细胞因子、溶菌酶)。人体免疫系统有三道防线,第一道防线是皮肤、黏膜及其分泌物,第二道防线是吞噬细胞、杀菌物质,第三道防线是特异性免疫,包括体液免疫和细胞免疫。
【详解】①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等,其中细胞因子、溶菌酶并非都由免疫细胞产生,①错误;
②骨髓是B淋巴细胞发生、分化和成熟的场所,是机体重要的免疫器官,②正确;
③树突状细胞属于抗原呈递细胞,对抗原的识别具有非特异性,能摄取、处理和呈递抗原启动特异性免疫,③正确;
④机体识别和清除癌细胞,体现了免疫系统的免疫监视功能,④错误;
⑤给儿童接种卡介苗预防肺结核是通过机体免疫获得记忆细胞和抗体,属于主动免疫,⑤错误。
因此①④⑤错误,BCD错误,A正确。
故选A。
5. 某小组记录了不同浓度赤霉素(GA3)处理后第6天时青稞种子的发芽率和生根率,结果如下表。下列叙述正确的是( )
浓度/mol·L-1
0
2
4
6
8
10
发芽率/%
68
83
84
90
94
87
生根率/%
80
91
95
99
94
90
A. 实验的自变量为GA3的浓度以及青稞种子的发芽率
B. GA3调节青稞发芽时表现为低浓度促进高浓度抑制
C. 实验中促进青稞种子发芽生根的最适GA3浓度是6mol·L-1
D. 通过赤霉素类似物处理青稞种子能够有效提高青稞种子发芽率
【答案】D
【解析】
【分析】分析表格数据和题意可知该实验的自变量为GA3的浓度,因变量为青稞种子的发芽率和生根率。
【详解】A、由题意可知,该实验的自变量为GA3的浓度,因变量为青稞种子的发芽率和生根率,处理时间是无关变量,A错误;
BD、由表可知,随着CA3浓度的增大,青稞的发芽率和生根率均表现为先升高再降低,但均高于对照组,即GA3调节青稞种子发芽和生根时未表现出抑制作用,赤霉素类似物可提升青稞种子发芽率,功能类似于赤霉素,B错误、D正确;
C、本实验的处理浓度中6umol·L-1的GA3浓度生根率最高,但发芽率不是最高的,C错误。
故选D。
6. 下列有关种群数量特征的叙述,正确的是( )
A. 种群密度能够准确反映种群数量的变化趋势
B. 调查动物种群密度时不能用样方法,应采用标记重捕法
C. 年龄结构为衰退型的种群,种群数量会立即下降
D. 性别比例主要通过影响出生率来间接影响种群密度
【答案】D
【解析】
【分析】调查种群密度,常用的方法有:样方法、标记重捕法。样方法适用于植物和活动能力较弱的动物,取样时要求要随机取样,样方大小合适,并且要求样本数目足够大。标记重捕法一般用于活动能力较强、活动范围较广的动物。
【详解】A、种群密度是最基本的数量特征,反映了种群在一定时期的数量,不能准确反映,而年龄结构可以反映种群数量的变化趋势,A错误;
B、调查动物种群密度时一般不用样方法,多采用标记重捕法,但对个体小、活动能力弱的动物以及虫卵等种群密度的调查常用的还是样方法,B错误;
C、年龄结构能够预测未来种群的发展趋势,种群数量变化还受食物、天敌、气候、迁入率、迁出率等多种因素的影响,所以年龄结构为衰退型的种群,种群数量不一定立即下降,C错误;
D、性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度,D正确。
故选D。
7. 在某新型生态农业园区中,科研人员对稻田中的福寿螺种群进行研究,绘制了其种群增长速率随时间变化的曲线(如图1所示),同时还观察到稻田中存在以福寿螺为食的鸭子,以及与福寿螺竞争食物资源的田螺。图2为生物的种间关系示意图,下列叙述错误的是( )
A. 稻田中福寿螺种群数量增长呈现“S”形,图1中t1时增长速率最大,此时种群数量为K/2
B. 鸭子与福寿螺的关系可用图2中①表示,鸭子数量增多,福寿螺种群的K值会降低
C. 田螺与福寿螺存在竞争关系,竞争的结果常表现为相互抑制,可用图2中②表示
D. 福寿螺在稻田中的分层分布体现了群落的垂直结构
【答案】D
【解析】
【分析】种间竞争是不同种群之间为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。在种间竞争中常常是一方取得优势而另一方受抑制甚至被消灭。
【详解】A、由图可知福寿螺种群增长速率先增后减,种群数量增长呈“S”形曲线,t1 时增长速率最大,此时种群数量为 K/2,A正确;
B、鸭子捕食福寿螺,会使福寿螺种群的 K 值降低,体现了捕食这一种间关系,用图2中的①表示,其中a表示鸭子,B正确;
C、田螺与福寿螺竞争食物资源,竞争常表现为相互抑制,影响种群数量,图2中的②表示,C正确;
D、福寿螺在稻田中的分布属于种群的空间分布特征,而不是群落的垂直结构,群落的垂直结构是指不同生物种群在垂直方向上的分层现象,D 错误。
故选D。
8. 栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程,它们沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统。下列有关说法错误的是( )
A. 森林生态系统比草原生态系统抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱
B. 亚洲象粪便中的有机物可以为植物提供物质和能量,提高了能量的利用率
C. 为了保证玉米地生态系统的稳定性,需要合理灌溉、控制病虫害
D. 气温和降水是影响蝗虫种群数量变化的非密度制约因素
【答案】B
【解析】
【分析】影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
【详解】A、一般来说,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性就越强,恢复力稳定性就越弱。森林生态系统中生物种类繁多,营养结构复杂,而草原生态系统生物种类相对较少,营养结构相对简单,所以森林生态系统比草原生态系统抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱,A正确;
B、亚洲象粪便中的有机物经分解者分解后,可为植物提供无机盐等物质,但能量是单向流动、逐级递减的,不能为植物提供能量,B错误;
C 、玉米地生态系统属于人工生态系统,生物种类单一,营养结构简单,自我调节能力弱,为保证其稳定性,需要合理灌溉、控制病虫害,C正确;
D、气温和降水等气候因素对蝗虫种群数量变化的影响,与蝗虫种群密度无关,属于非密度制约因素,D正确。
故选B。
9. 研究人员对某人工林生态系统食物链中两个营养级的能量流动进行了调查,结果如下图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 能量A表示昆虫同化的能量
B. 昆虫粪便中的能量属于昆虫流入分解者的能量
C. 昆虫的呼吸消耗量可用于昆虫本身的生长、发育和繁殖
D. 该人工林中树和昆虫构成的数量金字塔可能为倒金字塔
【答案】D
【解析】
【分析】某一营养级(最高营养级除外)能量的去向:自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用、未被利用。
【详解】AC、昆虫的同化量等于昆虫摄入量减去昆虫的粪便量,同化量-呼吸散失的能量=用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量,故能量A表示昆虫用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量,昆虫的呼吸消耗量不能用于昆虫本身的生长、发育和繁殖,AC错误;
B、昆虫粪便中的能量属于上一营养级的同化量,故属于树流入分解者的能量,B错误;
D、由于昆虫数量比树的数量多,因此树和昆虫构成的数量金字塔为倒金字塔,D正确。
故选D。
10. 某湿地公园通过开展水体生态修复、构建水鸟生态廊道、建设湿地碧道等措施,营造水鸟天堂,吸引了众多的鸟类停留。下列叙述错误的是( )
A. 湿地公园中种类繁多的水鸟体现了物种多样性和基因多样性
B. 建设湿地碧道,营造水鸟天堂属于对生物多样性的就地保护
C. 湿地公园可以供人们旅游观光,其直接价值大于间接价值
D. 生态廊道的建立能够促进不同地区水鸟种群间的基因交流
【答案】C
【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、公园存在多种珍稀鸟类体现了生物多样性中的物种多样性(不同种类的鸟)和基因多样性(同种鸟的不同差异),A正确;
B、建设湿地碧道,营造水鸟天堂,是在当地进行保护,没有对动物迁移,因此属于对生物多样性的就地保护措施,B正确;
C、良好的生态环境可供人类旅游观赏属于直接价值,良好的生态环境为鸟类提供栖息场所体现了生态功能,属于间接价值,但间接价值大于直接价值,C错误;
D、生态廊道的建立能促进不同地区种群间基因交流,增大种群出生率,D正确。
故选C。
11. 大豆发酵食品豆瓣酱是我国传统发酵美食,它能让麻婆豆腐热辣鲜香,也能让回锅肉滋味醇厚,好似舌尖上的时光胶囊,封存着先辈们代代相传的生活智慧。豆瓣酱的制作流程如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 保温发酵过程中,酱豆中有机物的种类增加,有机物含量减少
B. 米曲霉发酵时需不断翻酱,由此推测米曲霉属于需氧型微生物
C. 米曲霉发酵过程中,添加面粉主要是为米曲霉的生长提供氮源
D. 后期发酵中乳酸菌产生乳酸,能抑制杂菌生长并赋予豆瓣酱独特酸味
【答案】C
【解析】
【分析】大豆中含有大量蛋白质,主要为微生物的生长提供碳源(提供碳元素)和氮源(提供氮元素)类营养物质;加入的大豆经蒸熟、冷却后使用,这样既可以对大豆进行消毒,消灭大豆表面的杂菌,又能防止大豆温度过高导致接种的微生物死亡。
【详解】A、在保温发酵过程中,米曲霉等微生物会分泌多种酶来分解有机物。在分解过程中,复杂的有机物会被逐步分解成小分子有机物,所以有机物的种类会增加。同时,微生物的呼吸作用会消耗有机物来获取能量,导致有机物含量减少,A正确;
B、米曲霉发酵时需不断翻酱的目的是为了让米曲霉接触到充足的氧气,由此推断米曲霉是需氧型微生物,B正确;
C、在米曲霉发酵过程中,添加面粉主要是为米曲霉的生长提供碳源,而不是氮源,C错误;
D、后期发酵中乳酸菌会进行发酵产生乳酸,乳酸可以降低环境的pH值,很多杂菌在酸性环境中生长会受到抑制,同时乳酸也能赋予豆瓣酱独特的酸味,D正确。
故选C。
12. 土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若要筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,则尿素可以作为该菌的氮源
B. 理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C. 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D. 该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
【答案】C
【解析】
【分析】1、微生物常用的接种方法: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、配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌;分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。为了保证稀释涂布平板法统计菌落数目的结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
【详解】A、若目的是筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,则尿素可以作为该菌的氮源,A正确;
B、由样品稀释示意图分析可知,2号试管的稀释倍数为103倍,应是4号试管的100倍,B正确;
C、4号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(113+106+111)÷3×10×105=1.1×108个,C错误;
D、稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落,使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低,D正确。
故选C。
13. 如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化,下列有关叙述正确的是( )
A. 酿酒和制醋所用微生物都是能在有氧条件下存活的真核生物
B. 过程①和③分别发生在酵母菌细胞的线粒体基质和线粒体内膜上
C. 产生乙醇后进行过程④会产生一层菌膜是由醋酸菌大量繁殖所致
D. ④过程是生产果醋的唯一途径
【答案】C
【解析】
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。
2、醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、酿酒所需菌种是酵母菌,是真核生物,而醋酸菌好氧型细菌,属于原核生物,A错误;
B、过程①是呼吸作用第一阶段,场所是细胞质基质,③包括有氧呼吸第二阶段和第三阶段,场所是线粒体基质和线粒体内膜,B错误;
C、醋酸菌是好氧菌,产生乙醇后进行过程④醋酸发酵会产生一层菌膜,是由醋酸菌大量繁殖所致,C正确;
D、醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,故④过程不是生产果醋的唯一途径,D错误。
故选C。
14. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①用纤维素酶和果胶酶处理时间的差异,可能与两亲本细胞壁结构差异有关
B. 过程②用PEG诱导原生质体融合和细胞壁再生,杂种细胞含有亲本的2个细胞核
C. 过程④一般不需要光照,脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块
D. 过程④和⑤的培养基中添加生长素和细胞分裂素的浓度、用量比例有差异
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程,其中①表示去壁获取原生质体的过程;②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化形成愈伤组织;⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。不同植物的细胞壁结构和成分可能存在差异,因此酶处理时间可能不同,A正确;
B、过程②用PEG诱导原生质体融合和细胞壁再生,杂种细胞只含有1个细胞核,B错误;
C、过程④是脱分化过程,该过程一般不需要光照,脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块,C正确;
D、据图可知,过程④表示脱分化形成愈伤组织,过程⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素,但在两个过程中比例有差异,D正确。
故选B。
15. 某牧场引进一对产肉性能优异的公羊和母羊,科研人员采用体外受精等技术短时间内获得了具有优良性状的大量后代,此过程不涉及的操作是( )
A. 卵母细胞的采集 B. 细胞核移植
C. 同期发情处理 D. 胚胎移植
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括: ①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体)。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚胚或胚囊胚阶段。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。
【详解】A、体外受精需要从母体中采集大量的卵母细胞,在体外培养成熟后与获能的精子完成受精形成受精卵,A正确;
B、采用体外受精等技术短时间内获得了具有优良性状的大量后代不涉及细胞核抑制,动物克隆需要涉及细胞核移植,B错误;
C、体外培养获得的早期胚胎需要移植到同期发情处理的代孕母中获得试管动物,C正确;
D、由于科学技术的限制,目前还不能进行全体外培养,胚胎在体发育到一定阶段必须进行胚胎移植,D正确。
故选B。
16. 犬疱疹病毒病是一种由犬疱疹病毒引起的急性、全身出血性坏死的犬类传染病。gD蛋白是犬疱疹病毒囊膜的重要组成部分,可诱导机体产生免疫应答。研究人员首先利用转基因技术制备了gD蛋白,又以gD蛋白为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 与小鼠骨髓瘤细胞融合前,细胞甲需要通过原代和传代培养扩大细胞数量
B. 与诱导原生质体融合相比,①过程特有的方法是灭活病毒诱导法
C. 仅有杂交瘤细胞能在第1次筛选使用的培养基上生长
D. 体外培养经抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞是获得大量单克隆抗体的方法之一
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、细胞甲是B细胞,所以不需要通过原代培养扩大细胞数量,A错误;
B、与诱导原生质体融合(电刺激、聚乙二醇诱导)相比,①过程特有的方法是灭活病毒诱导法,B正确;
C、仅有杂交瘤细胞能在第1次筛选使用的培养基(HAT培养基)上生长,C正确;
D、经抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体,D正确。
故选A。
17. 科学家培养神经管组织干细胞(NSC)时发现有新的神经元形成。下列叙述错误的是( )
A. NSC需放置于95%空气和5%二氧化碳的恒温培养箱中培养
B. 定期更换培养液的目的是使NSC处于无菌环境,此外还需调节pH和温度
C. 利用96孔板筛选神经元时,尽量保证每孔中只接种单个细胞
D. 一般认为NSC具有组织特异性,只能分化成特定的组织或细胞
【答案】B
【解析】
【分析】①一般来说,动物细胞培养需要满足的条件有:营养;无菌、无毒的环境;适宜的温度、pH和渗透压;气体环境。②干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞。一般认为,成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。
【详解】A、培养神经管组织干细胞(NSC),需要将其置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的恒温培养箱中进行培养,A正确;
B、培养过程中需要定期更换培养液,以便清除代谢产物及补充新营养物质,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,此外还需调节pH和温度,B错误;
C、利用96孔板培养和筛选神经元时,每一个孔中尽量保证只接种单个细胞,以便让单个细胞进行增殖,C正确;
D、神经管组织干细胞(NSC)属于成体干细胞,只能分化成特定的组织或细胞,具有组织特异性,D正确;
故选B。
18. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体,下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体(即黑白花仔鼠)的过程。下列说法错误的是( )
A. 图中①、②分别表示滋养层细胞和内细胞团细胞,②细胞具有全能性
B. 黑色小鼠囊胚中的②细胞可在胃蛋白酶的作用下离散为单个细胞
C. 若要增加子代个体的数量,可将②均等分割,分割后的胚胎可以直接进行移植
D. 丁为胚胎移植,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、图中①、②分别表示滋养层细胞和内细胞团细胞,②内细胞团具有很强的分裂能力,并保持着细胞全能性,胚胎分割可在此时期,A正确;
B、胃蛋白酶所需的 pH 较低,培养胚胎的环境会导致酶失活,因此不能用胃蛋白酶离散黑色小鼠囊胚中的②细胞,B错误;
C、若要增加子代个体的数量,可将②内细胞团均等分割,分割后的胚胎可以直接进行移植,C正确;
D、丁为胚胎移植,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,D 正确。
故选B。
19. 印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. A处理常用的方法是注射外源促性腺激素
B. B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+
C. 步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎分割
D. 进行胚胎分割时,需将原肠胚的内细胞团均等分割
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:步骤甲为受精作用,步骤乙为胚胎移植,其中诱导超数排卵用的是促性腺激素,早期胚胎培养的培养液成分,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。
【详解】A、诱导超数排卵常用的方法是注射外源促性腺激素,A正确;
B、B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+载体,而不是Ca2+,B错误;
C、步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎移植,C错误;
D、进行胚胎分割时,需将囊胚的内细胞团均等分割,D错误。
故选A。
20. 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,利用其乳腺生产人生长激素,为加速转基因奶牛的繁育,对此转基因奶牛进行克隆,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞培养前,可采用酶解法将动物组织分散成单个细胞
B. 重组胚胎移植到代孕母牛体内之前不需要进行性别鉴定
C. 可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
D. 将重组胚胎移到雌性奶牛体内,需要注射免疫抑制剂降低免疫排斥
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
【详解】A、在进行细胞培养时,取材的动物组织可以用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理一段时间,将组织分散成单个细胞,A正确;
B、对转基因奶牛进行克隆,供核奶牛细胞来自雌性奶牛,所以重组胚胎是雌性,不需要进行性别鉴定,B正确;
C、可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合,供体核进入卵母细胞形成重构胚,C正确;
D、在胚胎移植过程中,供体牛的早期胚胎被植入代孕牛体内,代孕牛通常不会对移植的胚胎产生免疫排斥反应,因此一般不需要对代孕牛注射免疫抑制剂,D错误。
故选D。
21. 某生物实验小组同学利用洋葱进行“DNA粗提取与鉴定”实验。下列操作错误的是( )
A. 用二苯胺对DNA进行鉴定时需在常温下进行,以保持DNA结构的稳定
B. 向粗提取的DNA中加入2mol·L-1的NaCl溶液可溶解DNA
C. 在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出
D. 为使洋葱细胞更快裂解,可在研磨过程中加入纤维素酶
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:
①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;
②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;
③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色;
2、DNA粗提取与鉴定的实验中,不同操作步骤中加水的作用不同,破碎细胞获取含DNA的滤液时,加蒸馏水的目的是使血细胞涨破;出去滤液中的杂质时,加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液浓度使DNA析出。
【详解】A、用二苯胺对DNA进行鉴定时需要沸水浴加热,而不是在常温下进行。在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,常温下该反应无法有效进行,A错误;
B、DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度不同,在2mol·L-1的 NaCl 溶液中DNA的溶解度较大,所以向粗提取的DNA中加入2mol·L-1的NaCl溶液可溶解DNA,B正确;
C、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,所以在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出,C正确;
D、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,纤维素酶可以分解细胞壁中的纤维素,使细胞壁破坏,从而使洋葱细胞更快裂解,D正确。
故选A。
22. 下表是几种限制酶的识别序列及切割位点(Y=C或T,R=A或G)。下列相关叙述正确的是( )
限制酶
HindⅡ
AluⅠ
BamHⅠ
Sau3AⅠ
识别序列及切割位点
5'-GTY↓RAC-3'
5'-AG↓CT-3'
5'-G↓GATCC-3'
5'-↓GATC-3'
A. 限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键,增加2个游离的磷酸基团
B. 一种限制酶只能识别一种核苷酸序列,并在特定位点切割
C. AluⅠ切割后的DNA片段只可用E.coliDNA连接酶连接
D. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后,BamHⅠ和Sau3AⅠ均不能识别并切割
【答案】A
【解析】
【分析】限制酶的特点:识别特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的位点进行切割,切割后可能形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键,形成2个新的游离的磷酸基团,A正确;
B、一种限制酶不一定只识别一种核苷酸序列,如HindⅡ,B错误;
C、用AluⅠ切割得到的是平末端,可用T4DNA连接酶连接起来,C错误;
D、BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后,BamHⅠ不能识别并切割重组片段,而Sau3AⅠ可识别并切割重组片段,D错误。
故选A。
23. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时,发现DNA完全没有被酶切,分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶失活,更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适,调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失,更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰,换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数是蛋白质,少部分是RNA,酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。
【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切,此时应更换新的限制酶,A正确;
B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降,调整反应条件如温度和PH等,调整酶的用量没有作用,B错误;
C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失,进而造成限制酶无法进行切割,此时应更换为正常质粒,C正确;
D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰,会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切,此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶,D正确。
故选B。
24. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示,下列分析合理的是( )
A. 可选择酶3切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接
B. 可选择酶2和酶4切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接
C. 可选择酶2切割质粒、酶4切割目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接,连接后的片段仍能被酶2和酶4切割
D. 为了让重组表达载体的构建合理且高效,可用酶1和酶2切割质粒和目的基因,再用T4 DNA连接酶连接
【答案】D
【解析】
【分析】DNA连接酶:(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、使用酶3切割出的末端为平末端,需用T4DNA连接酶连接,A错误;
B、使用酶4切割质粒和目的基因时会破坏质粒上的抗性基因,B错误;
C、酶2和酶4切割后得到的DNA片段,连接后不能被酶2和酶4识别,C错误;
D、质粒用酶3切割后得到平末端,不利于连接,酶4切割质粒和目的基因,会破坏质粒上的抗生素抗性基因,不便于筛选,所以质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,D正确。
故选D。
25. 下表是4种限制酶识别的DNA序列和切割位点(用↓表示切割位点)。下列相关叙述正确的是( )
名称
识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
酶1
CAG↓CTG
酶2
CTGC↓AG
酶3
G↓GTACC
酶4
C↓GTACG
A. 限制酶3和限制酶4切割产生的黏性末端能被DNA连接酶连接
B. T4DNA连接酶不能连接酶1切割产生的2个DNA片段
C. 某基因的1个位点被限制酶3切割,能断开4个磷酸二酯键
D. 限制酶2和限制酶4切割产生的黏性末端的碱基数相同
【答案】A
【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、由表格可知,限制酶3和限制酶4切割产生的黏性末端相同,能发生碱基互补,故限制酶3和限制酶4切割产生的黏性末端能被DNA连接酶连接,A正确;
B、酶1切割产生的是平末端,而T4DNA连接酶能连接平末端,故T4DNA连接酶能连接酶1切割产生的2个DNA片段,B错误;
C、某基因的1个位点被限制酶3切割,能断开2个磷酸二酯键,C错误;
D、限制酶2切割产生的黏性末端有两个碱基,而限制酶4切割产生的黏性末端含有4个碱基,D错误。
故选A。
二、多选题
26. 体液中的一些化学物质可对生命活动进行调节。图中曲线表示正常成年人血液中化学物质X随时间变化的情况,下列有关叙述正确的是( )
A. 若X代表血糖,则b→c可表示人体饱腹时血液流经肝脏
B. 若X代表胰高血糖素,则在d点胰岛素的分泌受到抑制
C. 若X代表CO2,则c→d脑干的呼吸中枢兴奋性逐渐增强
D. 若X代表抗利尿激素,则在b点肾小管对水的通透性升高
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少;
2、血糖调节的中枢是下丘脑,调节胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素的分泌。胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、如果X是血糖,b→c时段血糖含量降低,主要是胰岛素发挥作用促进血糖进入肝脏细胞并在肝脏细胞中氧化分解、合成肝糖原导致的,故在b→c可表示人体饱腹时血液流经肝脏,A正确;
B、如果X代表胰高血糖素,图中d点时胰高血糖素含量较高,促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖进入血液,使血糖水平升高,促进胰岛素分泌,B错误;
C、若X代表CO2,则在c→d段CO2浓度上升,对脑干呼吸中枢的刺激加强,使呼吸中枢的兴奋性增强,C正确;
D、如果X是抗利尿激素,在b点时抗利尿激素含量高,而抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,则b点时肾小管和集合管细胞对水的通透性较强,D正确。
故选ACD
27. 在某水稻种植区,稻田中的杂草可以作为鱼、虾、蟹的饲料,而鱼、虾、蟹的粪便可作为水稻的肥料,水稻田无须除草和喷施农药。这种种养结合的立体农业模式既降低了生产成本,提高了经济效益,又减少了环境污染。下列叙述错误的是( )
A. 该生态系统的成分是水稻、杂草、鱼、虾、蟹等生物
B. 该农业模式既提高了经济效益又减少了环境污染,遵循了整体原理
C. 该稻田生态系统可以实现自生,无需考虑放养的鱼、虾、蟹等生物的种类及数量
D. 鱼、虾、蟹的粪便作为水稻的肥料,实现了物质和能量的循环利用
【答案】ACD
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构包括食物链和食物网。
【详解】A、生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。水稻、杂草属于生产者,鱼、虾、蟹属于消费者,仅这些生物不能构成生态系统的成分,还缺少非生物的物质和能量以及分解者等,A错误;
B、整体原理是指进行生态工程建设时,不但要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。该农业模式既提高了经济效益又减少了环境污染,综合考虑了自然、经济和社会等多方面因素,遵循了整体原理,B正确;
C、虽然稻田生态系统具有一定的自我调节能力,但为了维持生态系统的稳定和实现可持续发展,仍需要考虑放养的鱼、虾、蟹等生物的种类及数量,不能随意放养,否则可能会破坏生态平衡,C错误;
D、物质可以在生态系统中循环利用,但能量流动是单向的、逐级递减的,不能循环利用。鱼、虾、蟹的粪便作为水稻的肥料,实现了物质的循环利用,但能量不能循环,D错误。
故选ACD。
28. 庆大霉素(GM)能抑制沙门氏菌的生长。研究人员为了探究LPC(用MRS培养基培养植物乳杆菌后获得的上清液)对沙门氏菌生长的影响及作用机制,在接种沙门氏菌的平板上做了五组不同处理,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 需将含沙门氏菌的菌液稀释到适宜浓度后用平板划线法接种
B. 设置MRS是为了排除MRS培养基成分对实验结果的影响
C. Heat-LPC与LPC对比结果说明LPC的热稳定性比较强
D. LPC抑制沙门氏菌的机制可能是因为LPC含有酸性物质
【答案】BCD
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。
【详解】A、本实验需在培养基上形成均匀分布的沙门氏菌的菌落,是用稀释涂布平板法获得的结果,A错误;
B、MRS培养基中的成分可能对该实验造成干扰,设置MRS是为了排除无关变量的影响,B正确;
C、Heat-LPC经过了高温处理,但是该组的抑菌圈与LPC组的基本相同,说明加热不影响LPC,进而说明其热稳定性强,C正确;
D、NaOH-LPC组没有抑菌圈,与MRS组相同,该组在LPC中加入了NaOH后调节到了中性,加入的NaOH与LPC中的酸性物质反应,使其失去了抑菌的作用,因而推测LPC抑菌是因为其含有酸性物质,D正确。
故选BCD。
29. 甲植物具有耐盐碱效应,乙植物具有高产效应。下图是利用甲、乙两种植物细胞获得高产且耐盐碱植株的部分流程图,下列叙述正确的是( )
A. 进行①处理时可用纤维素酶和果胶酶
B. 进行②诱导时可选用电融合法或PEG融合法
C. ③过程通常需要一定强度的光照条件
D. 将杂种细胞培育成的植物体即为高产且耐盐碱的植株
【答案】AB
【解析】
【分析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,其主要操作流程为去除细胞壁后诱导原生质体融合,有的原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导 ,获得杂种细胞经过植物组织培养技术获得杂种植株,该方法的典型优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。题图分析:①是酶解法去除细胞壁,②是诱导原生质体融合,③是杂种细胞脱分化形成愈伤组织,④是经过耐盐培养筛选获得的具有耐盐特性的胚状体。
【详解】A、①是去除细胞壁获得甲和乙植物细胞的原生质体,由于植物细胞的主要成分是纤维素和果胶,因此该过程需要用到纤维素酶和果胶酶,A正确;
B、②过程为原生质体融合,常见的方法有电融合法或PEG融合法,B正确;
C、③过程为杂种细胞脱分化形成愈伤组织,该过程一般不需要光照,再分化过程需要一定强度的光照条件,C错误;
D、由于植物体细胞杂交过程中会有部分染色体的丢失,因此杂种细胞培育成的植物体不一定为高产且耐盐碱的植株,D错误。
故选AB。
30. 同种生物的细胞可在自然条件下发生融合,不同种生物的细胞也可经诱导发生融合。下图为细胞融合过程示意图。下列叙述正确的是( )
A. 在形成某动物的有性杂交后代时,一个a只能与一个b结合的两道屏障有透明带反应、卵细胞膜反应
B. 在培育体细胞杂交植株过程中,a与b融合成功标志是d再生出细胞壁
C. 制备单克隆抗体时,a、b和d均可在适宜条件无限增殖,且在培养它们时会有细胞贴壁和接触抑制现象
D. 培育体细胞杂交植株和制备单克隆抗体时均需诱导融合,且融合方法有所不同
【答案】ABD
【解析】
【分析】据图分析,a、b是生殖细胞,c是细胞融合过程,d是杂交细胞,d杂交细胞发育成个体,依赖于细胞的全能性。
【详解】A、防止多精入卵的两道屏障是透明带反应、卵细胞膜反应,所以在形成某动物的有性杂交后代时,一个a只能与一个b结合的两道屏障有透明带反应、卵细胞膜反应,A正确;
B、在培育体细胞杂交植株过程中,a与b是原生质体,没有细胞壁,而a与b融合是否成功的标志是d再生出细胞壁,B正确;
C、制备单克隆抗体时,a和b细胞中,一个是骨髓瘤细胞,另一个是已免疫的B淋巴细胞,其中已免疫的B淋巴细胞不可无限增殖,而骨髓瘤细胞在培养它们时不会有细胞贴壁和接触抑制现象,C错误;
D、培育体细胞杂交植株需用PEG诱导融合,生产单克隆抗体时需要用灭活的病毒促融,融合的细胞为效应B细胞和骨髓瘤细胞,D正确。
故选ABD。
三、非选择题
31. 乔木种群的径级结构是指乔木种群中不同径级(树干直径大小的等级,且Ⅰ、Ⅱ为幼年期,Ⅲ、Ⅳ为成年期,Ⅴ、Ⅵ为老年期)个体的数量分布情况。径级结构能够反映出种群的年龄结构、更新状况及未来的发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构,结果如表(单位:株500m-2)所示。回答下列问题:
径级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
甲地
阳坡
20
20
5
20
25
20
阴坡
75
68
15
23
26
20
乙地
阳坡
10
15
20
25
30
40
阴坡
40
31
32
15
19
23
(1)对乔木种群进行调查时,一般采用_____样方法。如果选择调查的地形属于狭长型,取样时一般采用法,取样时除了要做到随机取样,还要考虑的因素有________(答出2点)。
(2)根据表中数据分析,甲地阳坡该种乔木的种群密度比乙地阳坡该种乔木的种群密度_______(填“大”或“小”)。甲地阴坡该种乔木的种群年龄结构为______,判断的依据是_______。
【答案】(1) ①. 等距取样 ②. 样方的大小和样方的多少
(2) ①. 小 ②. 增长型 ③. 甲地阴坡该种乔木的幼年期个体数较多,老年期个体数较少
【解析】
【分析】种群的特征包括种群密度、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,年龄结构包括增长型、稳定型和衰退型。
【小问1详解】
采用样方法对乔木种群进行调查时,如果选择调查的地形属于狭长型,取样时一般采用等距取样法,取样时要做到随机取样,同时还要考虑样方的大小和样方的多少;
【小问2详解】
根据表中数据分析,甲地阳坡该种乔木的种群密度为(20+20+5+20+25+20)=110株·500 m-2,乙地阳坡该种乔木的种群密度为(10+15+20+25+30+40)=140株·500 m-2。因此甲地阳坡该种乔木的种群密度小于乙地阳坡该种乔木的种群密度;甲地阴坡该种乔木的种群年龄结构为增长型。判断依据是甲地阴坡该种乔木幼年期(Ⅰ、Ⅱ 径级)个体数量(75+68=143株)远多于成年期(Ⅲ、Ⅳ 径级)个体数量(15+23=38株)和老年期(Ⅴ、Ⅵ 径级)个体数量(26+20=46株),说明幼年个体数较多,老年个体数较少,未来种群数量有增长趋势,所以是增长型。
32. 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)从培养功能角度分析,培养基甲属于_____;培养基通常需要提前在121℃下进行_____。
(2)将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是_____,该方法不仅适用于筛选某种菌株,还可用于_____。
(3)筛选PAHs降解菌实验时,过程③所需要的实验工具有_____(答出两种)。
(4)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,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。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数,所统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏_____(填“大”或“小”),原因是_________________________。
【答案】(1) ①. 选择培养基 ②. 高压蒸汽灭菌
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 微生物的计数
(3)微量移液器、涂布器
(4) ①. 5.2×108 ②. 大 ③. 统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
【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】
分析题意,该实验的目的是从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,所以从培养功能角度分析,培养基甲属于选择培养基;为实现无菌操作,培养基通常需要提前在121℃下进行高压蒸汽灭菌。
【小问2详解】
从培养基乙呈现的效果图可知,需要经过系列稀释,故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,该方法还可用于微生物的计数。
【小问3详解】
筛选PAHs降解菌实验时,过程③采用稀释涂布平板法对目的菌进行接种,需要用微量移液器取0.1mL菌液,滴加到培养基表面,然后用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
【小问4详解】
在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,菌落统计应是30-300之间的进行计数,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;如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数,由于统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,所以统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏大。
33. 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_______。与诱导植物原生质体融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是_______。
(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。
(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_______和动物细胞融合两大技术。
(4)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而且绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这体现了单克隆抗体的优点是_______。
【答案】(1) ①. HPV衣壳蛋白 ②. 灭活病毒诱导法
(2)既能迅速大量增殖,又能产生抗体
(3)动物细胞培养 (4)能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合(特异性强、灵敏度高)
【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,诱导植物原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等);诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法和生物法(灭活的病毒)。所以与诱导植物原生质体融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒诱导。
【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。动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,因为在融合过程中,细胞的膜结构发生了融合等变化;动物细胞培养的原理是细胞增殖,通过细胞的不断分裂来实现细胞数量的增加和细胞的培养。
【小问4详解】
单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而且绝不攻击任何正常细胞,这体现了单克隆抗体特异性强的优点,即它能够准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合(特异性强、灵敏度高)。
34. 胚胎发育出现障碍与体细胞染色质组蛋白甲基化修饰密切相关,为解决克隆猴胚胎发育率低的问题,我国科学家在体细胞核移植过程中,向重构胚注入组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA,提高了胚胎的发育率,过程如下图所示。回答下列问题。
(1)为获得更多的卵母细胞,需要用外源促性腺激素对卵供体猴进行__________处理。
(2)图中①表示将卵母细胞进行__________处理,以保证子代的核遗传物质全部来自于__________。
(3)将酶Kdm4d的mRNA注入重构胚后,表达的酶Kdm4d使染色质组蛋白的甲基化程度__________(填“升高”或“降低”),提高了胚胎的发育率。
(4)现有一只患某遗传病的猕猴,科研人员欲利用这只猕猴研究A药物对该疾病是否具有疗效,研究中需排除个体差异和偶然性对实验结果的影响,简述实验思路__________。
【答案】(1)超数排卵
(2) ①. 去核 ②. 体细胞
(3)降低 (4)
先将患病猕猴进行体细胞克隆,获得多只患有该病的克隆猕猴,再将这批克隆猕猴随机均分成两组,一组定期给予适当的A药物,一组定期给予等量的生理盐水,其他条件均适宜,一段时间后,观察两组猕猴的患病程度。
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【小问1详解】
为获得更多的卵母细胞,需要用外源促性腺激素对卵供体猴进行超数排卵处理。
【小问2详解】
据图可知,过程①表示将卵母细胞进行去核处理,以保证子代的核遗传物质全部来自于体细胞。
【小问3详解】
Kdm4d的mRNA注入重构胚后,会翻译合成组蛋白去甲基化酶,进而使染色质组蛋白的甲基化程度降低,提高胚胎的发育率。
【小问4详解】
实验目的是研究A药物对该猕猴某遗传病是否具有疗效,实验的自变量为是否注射A药物,因变量为猕猴的遗传病患病状况,若要排除个体差异,可将患病猕猴进行体细胞克隆,获得多只患有该病的克隆猕猴;若要排除实验的偶然性对实验结果的干扰,可从:①对克隆猕猴进行随机分组,②可对等量的多只猕猴进行实验,③实验条件和无关变量的处理应当保持相同且适宜,综上,实验思路大致为:先将患病猕猴进行体细胞克隆,获得多只患有该病的克隆猕猴,再将这批克隆猕猴随机均分成两组,一组定期给予适当的A药物,一组定期给予等量的生理盐水,其他条件均适宜,一段时间后,观察两组猕猴的患病程度。
35. 图1为胰岛素基因结构,图2为pBR322质粒的结构示意图,图中EcoRⅠ、SmaⅠ、BamHⅠ和HindⅢ为限制酶,箭头或线段所指为位点对应酶切位点。研究人员欲用此质粒构建胰岛素基因的表达载体,培育能产生人胰岛素的大肠杆菌。请回答下列相关问题:
(1)若要进行胰岛素基因的扩增,常采用PCR技术,该技术的原理是________。使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是__________。
(2)已知DNA新链的合成方向是5′→3′,若利用图2中的质粒构建基因表达载体,应该选择的引物为_______。目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_________。
(3)在构建基因表达载体时,选择________作为切割质粒和目的基因的限制酶,可提高目的基因和运载体的正确连接效率,其原因是_________。
【答案】(1) ①. DNA半保留复制 ②. 高温(或加热到90~95℃)
(2) ①. 引物4和引物5 ②. Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
(3) ①. BamHⅠ和HindⅢ ②. 这两种酶能切割质粒和目的基因,且得到不同的黏性末端,避免质粒和目的基因自连和反接
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序包括四个步骤:目的基因的获得、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。其中需要用的基本工具有限制性核酸内切酶(简称限制酶)、DNA连接酶和运载体。限制酶能够识别DNA上特定的碱基序列,将DNA从特定的位置切开,用同种的限制酶处理目的DNA和运载体,得到相同的末端,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来,形成重组运载体。
【小问1详解】
PCR技术的原理是DNA半保留复制。使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是高温(加热到90~95℃);
【小问2详解】
引物1-4的模板方向是5'-3'(从左到右),由于DNA新链的合成方向是5′→3′,所以合成胰岛素基因只能选择引物3和引物4。同样,对于引物5-8,只能选择引物5和引物6才能合成胰岛素基因。只有引物4和引物5扩增出来的胰岛素基因含有和题图2相同的两种限制酶的识别位点,而引物3和引物6扩增出来的基因片段不含有,因此应选择的引物为4和5;酶活性的发挥需要适宜的温度等条件,大肠杆菌DNA聚合酶不耐高温,在高温下会失活,而PCR反应体系中加入的聚合酶需耐高温,Taq酶是耐高温的聚合酶,故在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶;
【小问3详解】
结合题图1和题图2,要提高目的基因和运载体的正确连接效率,在构建基因表达载体时,应选择BamH I和Hind Ⅲ,因为这两种酶能同时切割质粒和目的基因,且能得到不同的黏性末端,这样就避免了质粒和目的基因自连及反接。
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