内容正文:
临高县新盈中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题
满分:100分 考试时间:90分钟
学校:______姓名:______班级:______考号:______
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关生态系统信息传递的叙述,正确的是( )
A. 生态系统中的信息只能在不同种生物之间以及非生物环境与生物之间进行传递
B. 蝙蝠“回声定位”和狗外出时的“频频撒尿”分别体现了行为信息、化学信息
C. 牧草生长旺盛,为食草动物提供采食信息,这体现了生命活动的正常进行,离不开信息的作用
D. 信息传递应用在农业生产中可以提高农产品的产量,也可对有害动物进行控制
2. 中国的古诗词中蕴含着很多生态学的知识,下列解释正确的是
A. “两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,白鹭的空间分布属于群落的水平结构
B. “人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,体现了生态系统中物理信息的传递
C. “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
D. “竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”,该诗句中包含了生态系统的所有成分
3. 下图为某人工鱼塘中能量流动的部分示意图(字母表示能量的多少),下列相关叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量等于生产者所固定的太阳能
B. 第二营养级粪便中的能量属于c中的部分能量
C. 第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为c/a×100%
D. 图中d表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量
4. 某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是( )
生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[105J/(m2•a)]
90
42
84
13.5
3
A. 流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B. 该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C. 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2•a)
D. 初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
5. 2022年4月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其( )
A. 具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”
B. 是海南省主要河流发源地,可提供灌溉水源,保障农业丰产丰收
C. 形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源
D. 通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库
6. 发展生态农业有助于乡村振兴。某乡村因地制宜实施了“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂牛、粪尿肥田”的生态农业模式,提高了当地的经济收入,减少了环境污染。下列有关该生态农业模式的叙述,错误的是( )
A. 该模式的农田生态系统能自我优化、自我调节、自我更新
B. 可保持土壤肥力,改善土壤结构
C. 可减少化肥使用和水体富营养化
D. 既遵循了自然规律,又考虑了经济和社会因素
7. 果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,下列措施正确的是( )
A. 葡萄汁要装满发酵瓶,营造无氧环境,以利于发酵
B. 在葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右打开瓶盖一次,放出CO2
C. 果酒发酵过程中温度控制在30~35℃,果醋发酵过程中温度控制在18~30℃
D. 在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,以利于醋酸菌的代谢
8. 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
9. 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
10. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A. 利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B. 植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C. 次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D. 该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
11. 人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是( )
A. 细胞融合前应去除细胞壁
B. 高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合
C. 融合的细胞即为杂交细胞
D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势
12. 科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A. 超数排卵 B. 精子获能处理
C. 细胞核移植 D. 胚胎培养
13. 甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
A. 需要使用动物细胞培养技术
B. 需要制备用PTH免疫的小鼠
C. 利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D. 筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
14. 农作物秸秆的回收利用方式很多,其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用,相当于植物组织培养中固体培养基的( )
A. 琼脂+蔗糖 B. 蔗糖+激素 C. 激素+无机盐 D. 无机盐+琼脂
15. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C. 猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
二、非选择题:5题,共55分
16. 植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题:
(1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性___________。抵抗力稳定性的含义是___________。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质。包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是________________(答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的________。
(3)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案:_______________。
17. 工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的___________可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供___________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的_____、______能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和__________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于___________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于___________(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是___________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是___________(答出1点即可)。
18. 如图所示,利用细胞工程和胚胎工程技术培育哺乳动物的方式有三种,其中a为精子,b为卵细胞,c和d均为体细胞。请回答下列问题:
(1)方法一为试管动物的培育过程,其中精子a在受精前要进行______处理,在体内,该过程是在雌性动物的_______中完成的。
(2)方法二的理论基础是______,通过方法二获得的动物个体乙的遗传物质主要来自______ (填“b”或“c”)。
(3)方法三获得杂种细胞,该技术的突出优点是________。诱导动物细胞融合,有别于植物细胞融合的诱导方法为用______诱导细胞融合。
19. 利用体细胞杂交技术获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,实验过程如图所示,遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄,地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了原生质体融合和________技术,该技术的理论基础是________。
(2)图中①步骤所示用________________除去植物细胞的细胞壁,分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时,可出现________种融合细胞,要促进杂种细胞分裂生长,培养基中应有________和________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗,需要经过细胞的④________和⑤________过程。
20. 1975年,英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒成功制备了单克隆抗体,此后这一技术在医药领域发挥着重要的作用。抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,过程如图所示,回答下列问题:
(1)单克隆抗体是由_____________细胞产生的,该细胞的获得需要将已免疫的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后,再用HAT选择培养基进行筛选,并经过____________和____________。
(2)与传统地从血清中分离的抗体相比,单克隆抗体具有____________的优点;与直接使用细胞毒素类药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比,ADC具有_____________的优点。
(3)ADC的____________可以与肿瘤细胞表面的受体特异性结合,使得ADC被细胞吞噬,引发细胞凋亡,这一过程体现了细胞膜具有____________的特点。
(4)除了运载药物外,单克隆抗体在多种疾病的诊断和病原体鉴定中也发挥着重要作用,例如,利用____________的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
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临高县新盈中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题
满分:100分 考试时间:90分钟
学校:______姓名:______班级:______考号:______
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关生态系统信息传递的叙述,正确的是( )
A. 生态系统中的信息只能在不同种生物之间以及非生物环境与生物之间进行传递
B. 蝙蝠“回声定位”和狗外出时的“频频撒尿”分别体现了行为信息、化学信息
C. 牧草生长旺盛,为食草动物提供采食信息,这体现了生命活动的正常进行,离不开信息的作用
D. 信息传递应用在农业生产中可以提高农产品的产量,也可对有害动物进行控制
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息;信息传递在生态系统中的作用:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,离不开信息传递;调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
【详解】A、生态系统中的信息能在不同种生物之间以及非生物环境与生物之间进行传递,也能在同种生物之间进行传递,A错误;
B、蝙蝠“回声定位”和狗外出时的“频频撒尿”分别体现了物理信息、化学信息,B错误;
C、牧草生长旺盛,为食草动物提供采食信息,这体现了生态系统的信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,C错误;
D、信息传递在农业生产中的应用包括两个方面:一是可以提高农产品和畜产品的产量,二是对有害动物进行控制,D正确。
故选D。
2. 中国的古诗词中蕴含着很多生态学的知识,下列解释正确的是
A. “两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,白鹭的空间分布属于群落的水平结构
B. “人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,体现了生态系统中物理信息的传递
C. “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
D. “竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”,该诗句中包含了生态系统的所有成分
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统中信息的种类
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
3、生物群落:
生产者
消费者
分解者
营养方式
自养
异养
异养
主要生物
绿色植物
动物
营腐生生活的细菌和真菌
地位
生态系统的基石
生态系统最活跃的成分
生态系统的关键成分
作用
制造有机物,储存能量,为消费者提供食物和栖息场所
加快生态系统的物质循环,有利于植物的传粉和种子的传播
分解有机物,供生产者重新利用
【详解】A. “两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,白鹭属于同一个种群,其分布属于种群的空间结构,A错误;B. “人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”, 由于地势高,山中的温度一般比平原低,所以山中的桃花开得比外面晚,体现了生态系统中物理信息的传递,B正确;
C. “落红不是无情物,化作春泥更护花”, 此过程中发挥主要作用的生物是分解者,其在生态系统中的作用是将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物,再供给生产者利用,此过程没有能量的传递,C错误;
D. “竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”,该诗句中包含了生态系统中生产者、消费者和非生物的物质和能量等成分,不含分解者,D错误。
【点睛】注意:分解者分解有机物形成无机物,植物吸收无机物只是作为营养物质,不能为其生长发育作为能源物质。
3. 下图为某人工鱼塘中能量流动的部分示意图(字母表示能量的多少),下列相关叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量等于生产者所固定的太阳能
B. 第二营养级粪便中的能量属于c中的部分能量
C. 第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为c/a×100%
D. 图中d表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量
【答案】D
【解析】
【分析】题图为某人工鱼塘中能量流动的部分示意图,其中a表示该生态系统生产者固定的总能量;b表示第二营养级的摄入量;c表示第二营养级的同化量;d表示第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量;f表示饵料中的能量。
【详解】A、流经该生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+饵料中的能量,A错误;
B、第二营养级粪便中的能量是其未同化的能量,仍属于其摄入量的一部分,因此第二营养级粪便中的能量属于a和f中的部分能量,B错误;
C、由于第二营养级的能量输入=第一营养级的部分能量+饵料中的能量,所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率<[第二营养级的同化量/第一营养级的同化量]×100%,即小于c/a×100%,C错误;
D、图中d表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量,D正确。
故选D。
4. 某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是( )
生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[105J/(m2•a)]
90
42
84
13.5
3
A. 流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B. 该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C. 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2•a)
D. 初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
【答案】C
【解析】
【分析】生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入。
【详解】A、该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食,因此可知,流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量,即90+42=132×105J/(m2·a),A错误;
B、表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量,因此无法计算有多少能量流入下一营养级,B错误;
C、初级消费者同化量为13.5×105J/(m2•a),初级消费者呼吸消耗能量为3×105J/(m2•a),因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105J/(m2•a),C正确;
D、初级消费者摄入量包括粪便量和初级消费者同化量,同化量又包括呼吸作用以热能形式散失的量和用于生长、发育和繁殖的量,生长、发育和繁殖的量又分为流向下一营养级的量和被分解者利用的量,因此初级消费者粪便中的能量不会由初级消费者流向分解者,D错误。
故选C。
5. 2022年4月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其( )
A. 具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”
B. 是海南省主要河流发源地,可提供灌溉水源,保障农业丰产丰收
C. 形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源
D. 通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库
【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、 保持水土、涵养水源和净化水质功能是生态系统调节方面的作用,属于间接价值,A不符合题意;
B、 是海南省主要河流发源地,能提供灌溉水,保障农业丰收主要是热带雨林生态调节的体现,属于间接价值,B不符合题意;
C、 形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源,属于旅游观赏价值,是直接价值的体现,C符合题意;
D、 通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库,是其在碳循环等环境调节方面的作用,属于间接价值,D不符合题意。
故选C。
6. 发展生态农业有助于乡村振兴。某乡村因地制宜实施了“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂牛、粪尿肥田”的生态农业模式,提高了当地的经济收入,减少了环境污染。下列有关该生态农业模式的叙述,错误的是( )
A. 该模式的农田生态系统能自我优化、自我调节、自我更新
B. 可保持土壤肥力,改善土壤结构
C. 可减少化肥使用和水体富营养化
D. 既遵循了自然规律,又考虑了经济和社会因素
【答案】A
【解析】
【分析】生态工程所遵循的原理:生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、该农田生态系统不能自我优化、自我调节、自我更新,整个生态系统都依赖人进行协调,A错误;
B、使用粪尿肥田,培育了土壤微生物,微生物分解粪便可提供无机盐给作物,可保持土壤肥力,改善土壤结构,B正确;
C、粪尿肥田可减少化肥使用,从而不容易导致过多的氮、磷排入水体,导致水体富营养化,C正确;
D、既遵循了自然规律,又考虑了经济和社会因素,D正确。
故选A。
7. 果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,下列措施正确的是( )
A. 葡萄汁要装满发酵瓶,营造无氧环境,以利于发酵
B. 在葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右打开瓶盖一次,放出CO2
C. 果酒发酵过程中温度控制在30~35℃,果醋发酵过程中温度控制在18~30℃
D. 在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,以利于醋酸菌的代谢
【答案】D
【解析】
【分析】果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。
(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干;②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。
(3)榨汁:将冲洗后并除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
(4)发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约1/3的空间,并封闭充气口。②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18°C~30°C,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。
【详解】A、将葡萄汁装入发酵瓶,要留大约 1/3 的空间,防止发酵液溢出;果酒制作过程中酵母菌先有氧呼吸进行繁殖,当氧气消耗完后进行乙醇发酵,A错误;
B、在葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右拧松瓶盖一次,放出CO2,而不能打开瓶盖,否则容易引起杂菌污染,B错误;
C、果酒发酵过程温度控制在18~30°C,果醋发酵过程温度控制在30~35°C,C错误;
D、参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌,因此在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的代谢,D正确。
故选D。
8. 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。
9. 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。
10. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A. 利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B. 植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C. 次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D. 该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】A
【解析】
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、有些产物不能或难以通过化学合成途径得到,故可利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物,A正确;
B、利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物,故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产,B错误;
C、次生代谢物不是植物生长所必需的,其含量少,可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量,C错误;
D、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件,提高了多个细胞中次生代谢物的含量,不能提高单个细胞中次生代谢物的含量,D错误。
故选A。
11. 人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是( )
A. 细胞融合前应去除细胞壁
B. 高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合
C. 融合的细胞即为杂交细胞
D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、在细胞融合前,必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,再诱导原生质体融合,A正确;
B、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法,用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合,B正确;
C、融合的细胞中有人参根-人参根细胞、人参根-胡萝卜根细胞、胡萝卜根-胡萝卜根细胞,只有人参根-胡萝卜根细胞才是杂交细胞,C错误;
D、杂交细胞含两种细胞的遗传物质,可能具有生长快速的优势,D正确。
故选C。
12. 科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A. 超数排卵 B. 精子获能处理
C. 细胞核移植 D. 胚胎培养
【答案】C
【解析】
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
(1)卵母细胞的采集和培养①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(2)精子的采集和获能①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法;②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】由题干信息可知,该过程通过体外受精获得胚胎,再通过胚胎移植,使长角羚羊成功妊娠并产仔,因此需要进行超数排卵、精子获能处理,并对获得的受精卵进行胚胎培养;由于该过程为有性生殖,因此不需要涉及细胞核移植,所以C正确、ABD错误。
故选C。
13. 甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
A. 需要使用动物细胞培养技术
B. 需要制备用PTH免疫的小鼠
C. 利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D. 筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
【答案】D
【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、单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养,即需要使用动物细胞培养技术,A正确;
B、该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH,故应用PTH刺激小鼠,使其产生相应的B细胞,B正确;
C、抗原与抗体的结合具有特异性,可利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞,C正确;
D、由于一种B细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体,故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体,D错误。
故选D。
14. 农作物秸秆的回收利用方式很多,其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用,相当于植物组织培养中固体培养基的( )
A. 琼脂+蔗糖 B. 蔗糖+激素 C. 激素+无机盐 D. 无机盐+琼脂
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养基的主要成分是无机营养物(主要由大量元素和微量元素两部分组成)、有机物(维生素、蔗糖、琼脂等)和生长调节物质(植物生长素类、细胞分裂素、赤霉素等)。培养基中的碳水化合物通常是蔗糖,作为培养基内的碳源和能源外,对维持培养基的渗透压也起重要作用。培养基中添加了琼脂,主要是作为培养基的支持物,使培养基呈固体状态,而成为固体培养基。
秸秆是食用菌栽培的主要基质,其中的纤维素和木质素在食用菌菌丝生长过程中大量降解,秸秆栽培食用菌是秸秆利用的最佳途径。
【详解】据题干的信息,“秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质”,秸秆中的纤维素在食用菌菌丝生长过程中大量降解,提供碳源和能源,这相当于植物组织培养基中添加的蔗糖;秸秆中的纤维素是固体,可以作为培养基的支持物,使培养基呈固体状态,这相当于植物组织培养基中添加的琼脂。
故选A。
【点睛】本题主要考查植物组织培养的相关知识,意在考查考生对所学知识的识记和辨析的能力。
15. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C. 猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎移植的生理基础(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。
2、浆细胞能够分泌抗体,但是不具有增殖能力,而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力,因此利用动物细胞融合技术将浆细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,利用该细胞制备单克隆抗体。
【详解】A、细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需添加血清等物质,A正确;
B、早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体,B正确;
C、我国利用核移植技术成功培养出克隆猴“中中”和“华华”,C正确;
D、将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞,还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等,D错误。
故选D。
二、非选择题:5题,共55分
16. 植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题:
(1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性___________。抵抗力稳定性的含义是___________。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质。包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是________________(答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的________。
(3)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案:_______________。
【答案】 ①. 低 ②. 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力 ③. 改善了土壤结构;培育了土壤微生物;实现了土壤养分的循环利用 ④. 分解者 ⑤. 种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属
【解析】
【分析】1、生态系统的稳定性:包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
2、生态工程的基本原理:
①物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;
②物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;
③协调与平衡原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;
④整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响;
⑤系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理:要通过改善和优化系统结构改善功能;
系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
【详解】(1)生态系统的抵抗力稳定性取决于生态系统中物种组成的复杂程度,种植一种植物,生态系统的生物种类过少,抵抗力稳定性较低;所谓抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力。
(2)由于有机肥料中有机物较多,故施用有机肥料可以改善土壤结构、培育土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用。分解人畜粪便、枯枝败叶中的有机物质的微生物属于分解者。
(3)要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,可以通过种植能吸收这些金属元素的水生植物,来吸收污水中的金属元素,然后再从植物中回收金属元素。
【点睛】本题考查生态系统和生态工程的相关知识,要求考生识记生态系统的结构、稳定性以及生态工程的基本原理及生态恢复工程的实例,掌握生态农业的意义,能结合所需的知识准确答题。
17. 工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的___________可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供___________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的_____、______能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和__________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于___________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于___________(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是___________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是___________(答出1点即可)。
【答案】 ①. 蛋白质 ②. 碳源 ③. 蛋白酶 ④. 脂肪酶 ⑤. 氨基酸 ⑥. 异养好氧 ⑦. 原核生物 ⑧. 酒精和二氧化碳 ⑨. 酒精、乳酸、食盐(答一个即可)
【解析】
【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、微生物的生长繁殖一般需要水、无机盐、碳源和氮源等基本营养物质,有些还需要特殊的营养物质如生长因子,还需要满足氧气和pH等条件。
3、果酒制作的菌种为酵母菌,其原理是:在有氧的条件下,酵母菌大量繁殖,无氧的条件下,酵母菌产生酒精和二氧化碳。
【详解】(1)大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁殖提供碳源。
(2)米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸,使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气,说明其代谢类型是异养好氧型。
(3)乳酸菌没有核膜包被的细胞核,属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物,既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。
【点睛】本题以酱油的制作为题材,本质考查果酒和腐乳的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验条件、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
18. 如图所示,利用细胞工程和胚胎工程技术培育哺乳动物的方式有三种,其中a为精子,b为卵细胞,c和d均为体细胞。请回答下列问题:
(1)方法一为试管动物的培育过程,其中精子a在受精前要进行______处理,在体内,该过程是在雌性动物的_______中完成的。
(2)方法二的理论基础是______,通过方法二获得的动物个体乙的遗传物质主要来自______ (填“b”或“c”)。
(3)方法三获得杂种细胞,该技术的突出优点是________。诱导动物细胞融合,有别于植物细胞融合的诱导方法为用______诱导细胞融合。
【答案】(1) ①. 获能 ②. 输卵管##生殖道
(2) ①. 动物细胞核的全能性 ②. c
(3) ①. 突破远缘杂交不亲和障碍 ②. 灭活的病毒
【解析】
【分析】分析题图:方法一表示体外受精,形成的动物个体甲为试管动物;方法二是核移植,形成的动物个体乙为克隆动物;方法三是动物细胞融合技术,可用于制备单克隆抗体。
【小问1详解】
方法一为受精作用,精子a在受精前要进行获能处理。在体内,该过程是在雌性动物的输卵管(或生殖道)完成的。
【小问2详解】
方法二是核移植,其理论基础是动物细胞核的全能性,由于遗传物质主要存在于细胞核,通过方法二获得的动物个体乙的遗传物质主要来自供核方c。
【小问3详解】
方法三是动物细胞融合技术,该技术的突出优点是突破远缘杂交不亲和障碍。诱导动物细胞融合,有别于植物细胞融合的诱导方法为用灭活的病毒诱导细胞融合。
19. 利用体细胞杂交技术获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,实验过程如图所示,遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄,地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了原生质体融合和________技术,该技术的理论基础是________。
(2)图中①步骤所示用________________除去植物细胞的细胞壁,分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时,可出现________种融合细胞,要促进杂种细胞分裂生长,培养基中应有________和________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗,需要经过细胞的④________和⑤________过程。
【答案】(1) ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞的全能性(和细胞膜的流动性)
(2)纤维素酶和果胶酶
(3) ①. 3 ②. 细胞分裂素 ③. 生长素
(4) ①. 脱分化 ②. 再分化
【解析】
【分析】题图分析:利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物细胞,具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体,过程②通过物理或化学方法(如聚乙二醇试剂)诱导原生质体融合,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞,过程④是脱分化过程形成愈伤组织,过程⑤是再分化生成完整植株。
【小问1详解】
植物体细胞杂交最终得到杂种植株,因此,应用了原生质体融合和植物组织培养技术,其理论基础是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【小问2详解】
细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此除去细胞壁时,为分离出有活力的原生质体,利用酶的专一性,即用纤维素酶和果胶酶可以特异性地去除细胞壁。
【小问3详解】
图中②过程细胞两两融合时,可能会出现3种情况:马铃薯和马铃薯的原生质体融合,番茄和番茄融合,马铃薯和番茄融合,其中马铃薯和番茄融合类型才是最终需要的杂种细胞,此后用该细胞进行植物组织培养最终获得杂种植株,植物组织培养过程中需要使用的激素主要是生长素和细胞分裂素。
【小问4详解】
结合图示可知,由杂种细胞培养成完整植株的过程中经过了脱分化和再分化过程。
20. 1975年,英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒成功制备了单克隆抗体,此后这一技术在医药领域发挥着重要的作用。抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,过程如图所示,回答下列问题:
(1)单克隆抗体是由_____________细胞产生的,该细胞的获得需要将已免疫的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后,再用HAT选择培养基进行筛选,并经过____________和____________。
(2)与传统地从血清中分离的抗体相比,单克隆抗体具有____________的优点;与直接使用细胞毒素类药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比,ADC具有_____________的优点。
(3)ADC的____________可以与肿瘤细胞表面的受体特异性结合,使得ADC被细胞吞噬,引发细胞凋亡,这一过程体现了细胞膜具有____________的特点。
(4)除了运载药物外,单克隆抗体在多种疾病的诊断和病原体鉴定中也发挥着重要作用,例如,利用____________的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
【答案】(1) ①. (特定)杂交瘤 ②. 克隆化培养 ③. 抗体检测
(2) ①. 特异性强、灵敏度高、可大量制备(或产量高) ②. 靶点清楚、毒副作用小
(3) ①. 抗体 ②. 一定的流动性
(4)同位素或荧光标记
【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。
【小问1详解】
单克隆抗体是由(特定)杂交瘤细胞产生的,该细胞既能分泌特异性抗体又能无限增殖;(特定)杂交瘤细胞的获得需要将融合后的细胞用选择性培养基进行筛选,再经过克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问2详解】
从动物血清中分离到的抗体,产量低、纯度低,且特异性差,相较而言,单克隆抗体特异性强、灵敏度高、可大量制备;细胞毒素类药物化疗杀伤肿瘤细胞没有选择性,正常的细胞也会遭到杀伤,而ADC依靠单克隆抗体,靶点清楚,将药物靶向运输到肿瘤细胞,毒副作用小。
【小问3详解】
ADC是抗体-药物偶联物,能与肿瘤细胞表面的受体(抗原)特异性结合,起到靶向作用的是抗体;ADC被细胞吞噬,形成吞噬泡,体现了细胞膜具有一定的流动性。
【小问4详解】
可以利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中与相应的抗原结合,并通过放射性或荧光区域成像,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
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