内容正文:
伊宁市2024-2025学年第二学期高二年级期中考试生物试卷
考试时间:100分钟 分值:100分
一、单项选择题(每题2分,共50分)
1. 果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照,较高的空气湿度和较小的风速等特殊环境条件,在果树下人工栽培草菇。下列相关叙述正确的是( )
A. 该生态系统中,草菇消费者,能自己制造有机物
B. 该生态系统的营养结构中,可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链
C. 各种消费者的存在加快了生态系统的物质循环
D. 该生态系统中人工栽培的草菇可以为果树的生长提供更多有机物
2. 如图表示生态系统中四种成分(方框各代表一种成分)之间的关系,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙(乙1、乙2、乙3)和丙(丙1、丙2、丙3)所包含的所有种群构成群落
B. 戊一定是微生物
C. 图中存在种间竞争关系的只有乙2和丙2
D. 丁为生物群落提供赖以生存的物质和能量
3. 图示某孤岛上存在捕食关系的两种生物种群个体数量变化,据图分析正确的是
A. 种群①为捕食者,种群②为被捕食者
B. 种群②个体的体积大
C. 种群①的营养级比种群②的营养级高
D. 种群②的数量随种群①的数量减少而减少
4. 如图为某草原生态系统的能量流动图解模型,A、B、C分别表示流入各营养级生物的能量,D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育和繁殖的能量,G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量,J、K、L表示流入分解者的能量。下列说法正确的是( )
A. 食物链中能量最少的是分解者所处的营养级
B. 图中的,,
C. 在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中,生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量
D. K中能量包括兔子遗体及狼粪便中的能量等
5. 微生物广泛存在于自然界中。下列关于土壤微生物的叙述中,正确的是( )
A. 土壤微生物可通过微生物的分解作用和固氮作用参与生态系统的物质循环
B. 与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,因而其是自养生物
C. 秸秆中的化学能经土壤微生物作用后被农作物利用
D. 土壤中的硝化细菌是异养生物,因而其不属于生产者
6. 某同学画出3幅表示生态系统部分碳循环示意图,下列分析错误的是
A. 3幅图中生产者都是A
B. 图1中C能促进生态系统的物质循环和能量流动
C. 图2中A、B、D、E构成群落,碳在其中流动的形式是有机物
D. 若使图1、图2、图3完整表示碳循环,需补充化石燃料燃烧产生CO2
7. 卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫,拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是( )
A. 害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
B. 防治稻田害虫,可使能量更多地流向对人类有益的部分
C. 精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度都不同
D. 用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会上升
8. 提高生态系统的稳定性是保护环境的有效手段。下列关于生态系统稳定性的叙述中,错误的是( )
A. 河流受到轻微污染能依然保持清澈属于恢复力稳定性
B. 生态系统内部结构与功能的协调可以提高生态系统的稳定性
C. 人们对自然生态系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性
D. 一般来说,提高各营养级之间的复杂性,生态系统的抵抗力稳定性就提高
9. 位于南美洲西海岸900公里处的加拉帕戈斯群岛,群岛上生活着14种“达尔文地雀”,其种间杂交一般是不育的.对加拉帕戈斯群岛生物多样性的描述正确的是( )
A. 该群岛的物种多样性仅与生物种类的多少有关
B. 对该群岛进行生物多样性保护,应主要采取就地保护的方式
C. 对岛上的动物进行物种多样性研究,应采用样方法
D. 对该群岛进行生物多样性研究,应包括遗传多样性和物种多样性两个方面
10. 生态农业不仅指对于农作物中所含物质、能量的充分利用,还具有很多的内涵。下列措施中不符合生态学原理的是( )
A. 作物“轮种”不仅合理地利用各种矿质营养,还可避免某些害虫的大发生
B. 以作物秸秆为原料生产沼气,可以做到对农作物中能量多级利用
C. 生态农业中巧设食物链,提高了能量的传递效率,使物质和能量得到最大限度利用
D. 以虫治虫、以菌治虫的措施能够减少甚至不使用化学农药
11. 《唐书》记载:“葡萄酒,西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒方法,与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是( )
A. 古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B. “踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C. 葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D. 在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
12. 如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是
A. 改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B. 果酒发酵过程中通入N2,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C. 果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D. 气体入口与气体出口可以交换使用
13. 泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐含量较高时对人体健康存在危害,某小组查得的资料如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从细胞结构方面比较,制作泡菜和制作果醋所用的微生物相似
B. 从细胞代谢方面比较,制作泡菜和制作果酒所用的微生物不同
C. 据图分析,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用
D. 制作泡菜过程中,pH下降是乳酸菌产生的CO2积累的结果
14. 无菌操作技术在生产生活中应用广泛。下列叙述错误的是( )
A. 用酒精擦拭双手和用沸水加热器具是生活中常用的灭菌方法
B. 试管口、瓶口等容易被污染的部位可以通过火焰灼烧灭菌
C. 做好灭菌和消毒后,要避免已经灭菌的用具与周围物品接触
D. 培养后的废弃物经过彻底消毒处理后方可丢弃
15. 在三个培养皿中各加入等量但不同成分的培养基,在培养皿中培养36小时后计算大肠杆菌的克隆数,如下表所示。下列培养皿的结果中,能说明大肠杆菌生长需要碳源的是( )
在不同条件下大肠杆菌的生长量
培养皿
培养基
培养皿上大肠杆菌的克隆数
Ⅰ
琼脂、糖类
35
Ⅱ
琼脂、糖类和维生素
250
Ⅲ
琼脂和维生素
0
A. 培养皿Ⅰ和Ⅲ
B. 培养皿Ⅰ和Ⅱ
C. 培养皿Ⅱ和Ⅲ
D. 培养皿Ⅲ
16. 如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A. 实验中锥形瓶、培养皿常用干热灭菌法灭菌
B. 步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,获得单菌落
C. 步骤③采用稀释涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D. 步骤④挑取③中不同的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
17. 某工厂采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是( )
A. 夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理
B. 正常发酵过程中罐内的压力可能会低于大气压
C. 搅拌桨通过搅拌增大菌种与营养物质的接触面积
D. 可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
18. 下列操作中,没有利用植物组织培养技术的是( )
A. 利用体细胞杂交技术培育“番茄—马铃薯”杂种植株
B. 世界上第一个单倍体作物品种——单育1号烟草的培育
C. 紫杉醇、人参皂甙等细胞产物的工厂化生产
D. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株
19. 如图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄-马铃薯”植株的技术流程图,下列叙述正确的是( )
A. 图中过程②表示再分化的过程
B. 植物体细胞融合完成的标志是原生质体融合
C. 过程④和过程⑤均需特定激素进行诱导
D. 已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄-马铃薯”属于三倍体
20. 紫草宁是紫草细胞的代谢产物,可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员欲用植物组织培养技术通过培养紫草细胞生产紫草宁,下列相关操作错误的是( )
A. 对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理,既可保证细胞活性也可减轻污染
B. 培养基中要加入植物激素,保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织
C. 调节植物激素的种类和比例,以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株
D. 在培养细胞的过程中要不断通入无菌空气,以保证氧气的充足供应
21. 植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体,研究者通过实验研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:原生质体活力=(有活力原生质体数/原生质体总数)×100%
A. 利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体
B. 随酶解时间延长,两种原生质体产量均先增加后减少
C. 适宜两植物细胞的最佳酶解时间分别为9h和11h
D. 原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证
22. 在细胞工程操作过程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列操作不合理的是( )
A. 选择幼龄动物的组织进行动物细胞培养,有利于获得大量细胞
B. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植,可提高克隆动物的成功率
C. 选择一定大小的植物茎尖进行组织培养,可获得抗毒苗
D. 选择病人的核移植胚胎干细胞诱导分化后可形成免疫匹配的移植器官
23. 动物细胞培养包含原代培养和传代培养,其中原代培养过程如图所示,下列相关处理及原因的叙述中,错误的是( )
A. 容器甲中幼龄动物组织需要剪碎处理,因为细胞靠在一起限制细胞的生长和增殖
B. 锥形瓶乙中用胰蛋白酶等处理分散成单个细胞,因为细胞间的物质主要是蛋白质
C. 培养瓶丙应置于100%O2中培养,因为O2是细胞代谢所必需的
D. 培养瓶丙的内表面需消毒处理,因为细胞贴附在瓶壁才能生长增殖
24. 据英国《卫报》披露,纽卡斯尔大学研究人员不久前成功实现一项生殖医学技术,将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵子中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是( )
A. 此项技术的基础是动物细胞培养
B. 此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同
C. 健康妇女捐献的卵细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用
D. 婴儿出生后具有患病夫妇以及捐献健康卵细胞的妇女三方的遗传特征
25. 为了初步检测药物X和Y的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾(溶剂)的药物X或Y,培养过程及结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
实验结果
组别
细胞个数(个/孔)
对照
7.8×106
药物X
6.7×104
药物Y
5.3×105
A. 细胞培养液中通常需要加入血清
B. 可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C. 对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
D. 根据实验结果,可以初步判断药物X的抗癌效果较好
二、非选择题(除特别说明外,每空1分,共50分)
26. 在连续多年过度放牧干扰下,某草原以羊草、克氏针茅为主的典型草场发生退化,冷蒿种群不断扩展,逐渐形成冷蒿草原。研究表明冷蒿可向环境释放具有化感作用的代谢产物,对周围植物的正常生长产生不同的影响。回答下列问题:
(1)群落中的冷蒿与羊草、克氏针茅间存在________关系,植物的“气味”提供可采食的信息属于________信息。
(2)研究者利用不同浓度的冷蒿茎叶浸水提取液处理3种伴生植物幼苗,实验结果如图。据图分析,冷蒿释放的化感物质对羊草幼苗根的生长,在浓度低时有________(填“促进”或“抑制”)作用,浓度增高到一定程度有________(填“促进”或“抑制”)作用。
(3)绵羊对牧草的喜食程度依次为:糙隐子草>羊草>冷蒿>克氏针茅,但在持续过度放牧干扰下,克氏针茅在群落中的优势地位被冷蒿替代,糙隐子草成为冷蒿的主要伴生物种。综合上述研究,对此现象的解释是:冷蒿通过无性繁殖抵抗放牧干扰,通过_______ 抑制克氏针茅幼苗生长,挤占原优势物种的生存空间;同时对糙隐子草幼苗根的生长有________(填“促进”或“抑制”)作用,使其在一定程度上可以在冷蒿草原上较好生长。
(4)如图为典型草场能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。下表为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量流动情况(单位:107 kJ·a-1)。
种群
草
鼠
鹰
用于生长、发育和繁殖的能量
71.5
9
1
呼吸消耗
69.5
2.5
传递给分解者
7
1
微量不计
传递给下一营养级
无
未被利用的能量
45.5
4.5
①图2中m1、m2表示的能量形式分别为________。
②据表分析,草同化的总能量为________kJ·a-1,能量从鼠到鹰的传递效率为________%(保留1 位小数)。
(5)目前退化草场恢复治理的主要措施中,草种补播改良是一项既“快”又“省”的重要方法。为使补播的草种能良好地萌发、定植和生长发育,草场更好地达到生态效益与经济效益双赢,该草原在选用草种时应注意的方面有__________。
27. 如图一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。回答下列问题:
(1)图中生态系统能量流动的源头是________。沼气池中的微生物在该生态系统的成分中属于________。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的作用是__________,从而提高农作物的产量。
(2)相对一般农业生态系统而言,此生态系统能提高经济效益,主要原因是充分利用了________中的能量,形成“无废弃物农业”,这主要是遵循生态工程的________原理。
(3)植物秸秆除作为畜禽的饲料外,还可以被微生物产生的________酶水解,最终生成葡萄糖,进而转化成酒精作为燃料。在充分利用能量、减少环境污染的同时,通过饲养家禽、家畜,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,主要体现了生态工程的________原理。
(4)生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到________效益和________效益的同步发展。
28. 利用微生物制作发酵食品在我国有着悠久的历史,如图表示传统泡菜的制作方法。回答下列问题:
(1)制作泡菜利用的微生物主要是________。发酵初期,泡菜坛水槽内经常有气泡产生,其主要原因是发酵初期________生长旺盛,产生了较多的________。
(2)装坛时往往加入“陈泡菜水”,是为了增加________的量。调味料除了蒜瓣、生姜及其他香辛料外,还要加入少量白酒以使泡菜更加脆爽、清香,同时还能起到________的作用。
(3)泡菜制作过程中,泡菜表面的杂菌产生的硝酸还原酶将硝酸盐还原成亚硝酸盐,在特定条件下能转变成有致癌作用的亚硝胺。如图是三种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系。
①与3%食盐浓度、7%食盐浓度的泡菜相比较,5%食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量变化的特点是_______。
②发酵初期7%食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量较低的原因主要是_____。
③泡菜虽然美味却不宜过量食用。根据图中的相关数据,对泡菜腌制和食用的合理建议有_______。
29. 分离筛选降解纤维素能力强的微生物,对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有重要意义。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、KCl、酵母膏以及水解酪素配制的培养基,成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。请回答下列问题:
(1)培养基中加入的化合物A是______。本实验将样品稀释涂布到鉴别培养基之前要进行选择培养,目的是________________。
(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物,向培养基中加入____溶液,等培养基上长出菌落后,能产生纤维素酶的菌落周围会出现____________。
(3)为在培养基表面形成单个菌落,若将平板分为5个区域进行划线,理论上需要灼烧接种环_______次。若用稀释涂布平板法进行接种,在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌液量不宜过多的原因是___________________。
(4)用三种菌株对秸秆进行处理,并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定(结果如图)。据图分析可知,三种菌株对_______的降解作用最强。与第5天结果相比,第10天秸秆各组分中_____的降解率变化最大。
30. 新型冠状病毒和SARS病毒都会造成肺炎。下图是SARS-CoV S蛋白特异性单克隆抗体的制备过程。回答下列问题:
(1)若只考虑细胞两两融合,图中甲理论上有________________种。
(2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。鼠的淋巴细胞有上述两种途径,但一般不分裂增殖:鼠的骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。根据该原理,在含甲的混合培养液中添加氨基嘌呤______________(填能或不能)筛选出A,原因是_____________________________。
(3)在 SARS-CoV S蛋白特异性单克隆抗体的制备过程中,需要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。一般来说,动物细胞培养需要的条件有__________________(至少答出两点);诱导动物细胞融合的方法有_________________________(至少答出两种)。
(4) SARS-CoV S蛋白单克隆抗体______________(填能或不能)对新型冠状病毒发挥作用,理由是__________________________________。
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伊宁市2024-2025学年第二学期高二年级期中考试生物试卷
考试时间:100分钟 分值:100分
一、单项选择题(每题2分,共50分)
1. 果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照,较高的空气湿度和较小的风速等特殊环境条件,在果树下人工栽培草菇。下列相关叙述正确的是( )
A. 该生态系统中,草菇是消费者,能自己制造有机物
B. 该生态系统的营养结构中,可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链
C. 各种消费者的存在加快了生态系统的物质循环
D. 该生态系统中人工栽培的草菇可以为果树的生长提供更多有机物
【答案】C
【解析】
【分析】立体农业方法是一种以生物生存、生长特性和生态学为科学依据而充分利用时间、空间和资源的多维农业经营方法。它具有四大特点:①多层次性,实行农牧渔相结合,充分利用生物间互惠共生关系,发挥群体优势;②充分利用阳光、水、气、热等自然资源,投入少,产出高;③保护环境,消除污染;④有利于生产、经济、社会、生态四种效益同步增长。
【详解】A、草菇在生态系统中属于分解者,不能自己制造有机物,A错误;
B、食物链起始端必须是生产者,B错误;
C、消费者具有促进生态系统物质循环,并维持生态平衡的作用,C正确;
D、草菇作为分解者,将有机物分解产生无机物,如水、CO2以及无机盐离子,作为果树生长的物质来源,D错误。
故选C。
2. 如图表示生态系统中四种成分(方框各代表一种成分)之间的关系,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙(乙1、乙2、乙3)和丙(丙1、丙2、丙3)所包含的所有种群构成群落
B. 戊一定是微生物
C. 图中存在种间竞争关系的只有乙2和丙2
D. 丁为生物群落提供赖以生存的物质和能量
【答案】D
【解析】
【分析】由题图可知甲、丁为双箭头关系,且甲、乙、丙和戊均指向丁,甲、乙、丙均指向戊,由此推断甲为生产者,乙、丙为消费者,丁为非生物的物质和能量,戊为分解者。
【详解】A、甲、乙、丙和戊包含的所有种群构成群落,A错误;
B、分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等,B错误;
C、乙1、丙1都以甲为食,两者间也存在种间竞争关系,C错误;
D、丁是非生物的物质和能量,为生物提供物质和能量,是生物群落赖以生存和发展的基础,D正确。
故选D。
3. 图示某孤岛上存在捕食关系的两种生物种群个体数量变化,据图分析正确的是
A. 种群①为捕食者,种群②为被捕食者
B. 种群②个体的体积大
C. 种群①的营养级比种群②的营养级高
D. 种群②的数量随种群①的数量减少而减少
【答案】D
【解析】
【分析】判断捕食与被捕食关系不能依据种群的个体数量确定,因为生物的数量金字塔可以倒置。此图是用柱状图表示了两个种群的数量变化,可将种群的不同数量连接起来,即可将柱状图转化为曲线图,分析出种群①先到达波峰,是被捕食者;种群②后到达波峰,属于被捕食者。
【详解】A、由图分析可知,种群①为被捕食者,种群②为捕食者,A错误;
B、种群②为捕食者,但不能确定体积大小,B错误;
C、①被捕食者的营养级低于②捕食者,C错误;
D、种群①被捕食者的数量减少,导致种群②捕食者由于缺乏食物其数量也会随之减少,即种群②的数量随种群①的数量减少而减少,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查捕食关系,意在考查学生的识图和判断能力。
4. 如图为某草原生态系统的能量流动图解模型,A、B、C分别表示流入各营养级生物的能量,D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育和繁殖的能量,G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量,J、K、L表示流入分解者的能量。下列说法正确的是( )
A. 食物链中能量最少的是分解者所处的营养级
B. 图中的,,
C. 在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中,生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量
D. K中能量包括兔子遗体及狼粪便中的能量等
【答案】D
【解析】
【分析】一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量。但对于最高营养级的情况有所不同,它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量,无流入下一营养级的能量去路。
【详解】A、分解者不属于食物链中的营养级,A错误;
B、根据同化量=用于生长,发育和繁殖的能量+呼吸作用散失的能量,结合题图可知,,,,B错误;
C、在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中,流经该生态系统的总能量包括该生态系统中生产者固定的能量和人工投喂的饵料中的能量,C错误;
D、狼粪便中的能量是兔子用于生长,发育和繁殖能量中的一部分,兔子流入分解者的能量包括兔子遗体及狼粪便中的能量等,D正确。
故选D。
5. 微生物广泛存在于自然界中。下列关于土壤微生物的叙述中,正确的是( )
A. 土壤微生物可通过微生物的分解作用和固氮作用参与生态系统的物质循环
B. 与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,因而其是自养生物
C. 秸秆中的化学能经土壤微生物作用后被农作物利用
D. 土壤中的硝化细菌是异养生物,因而其不属于生产者
【答案】A
【解析】
【分析】1、生态系统的成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量;
2、土壤微生物包括大量的细菌、放线菌和真菌等,在这些微生物中自养型的微生物,如蓝藻、硝化细菌等光能或化能合成的细菌属于生态系统中的生产者,营腐生生活的细菌、真菌属于分解者,还有少量寄生于植物和土壤动物的微生物属于分解者。
【详解】A、土壤微生物中的分解者可以将动植物遗体、遗物中的有机物分解成无机物,归还到无机环境中,参与生态系统的物质循环;固氮微生物能将空气中的氮气转化为含氮化合物,也参与了氮等元素的物质循环,A正确;
B、与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,不能自己合成有机物,为异养生物,B错误;
C、秸秆中的化学能只能提高分解者的分解作用以热能的形式散失,不能被农作物再吸收利用,C错误;
D、土壤中的硝化细菌可通过化能合成作用合成有机物,是自养生物,属于生产者,D错误。
故选A。
6. 某同学画出3幅表示生态系统部分碳循环示意图,下列分析错误的是
A. 3幅图中生产者都是A
B. 图1中C能促进生态系统的物质循环和能量流动
C. 图2中A、B、D、E构成群落,碳在其中流动形式是有机物
D. 若使图1、图2、图3完整表示碳循环,需补充化石燃料燃烧产生CO2
【答案】A
【解析】
【分析】物质循环是指在生态系统中,组成生物体的化学元素,从无机环境开始,经生产者,消费者和分解者又回到无机环境中,完成一个循环过程,其特点是物质循环是周而复始的,物质的循环具有全球性。根据双向箭头可判断出生产者和无机环境,所有箭头均指向为分解者,其次为消费者。分析图可知:图1A为生产者,B为无机环境,D为分解者,C为消费者;图2A为生产者,C为无机环境,E为分解者,D、E为消费者;图3E为生产者,A为无机环境,C为分解者,F、D、B为消费者。
【详解】A、图1、A为生产者,图2、A为生产者,图3、E为生产者,A错误;B、图1中C为消费者,能促进生态系统的物质循环和能量流动,B正确;C、图2A为生产者,B、D为消费者,E为分解者,A、B、D、E共同构成生物群落,碳在其中流动的形式是有机物,C正确;D、若使图1、图2、图3完整表示碳循环,大气二氧化碳库的来源还需补充化石燃料燃烧产生CO2,D正确。故选A。
7. 卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫,拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是( )
A. 害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
B. 防治稻田害虫,可使能量更多地流向对人类有益的部分
C. 精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度都不同
D. 用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会上升
【答案】D
【解析】
【分析】1、人类的活动会使群落演替的方向和速度发生变化。
2、可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用效率,还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。
【详解】A、害虫与拟水狼蛛构成捕食关系,二者之间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定,A正确;
B、防治稻田害虫,可使能量更多的流向对人类有益的部分,但不能提高能量传递效率,B正确;
C、精耕稻田向着生物种类少的方向演替,演替速度较快;弃耕稻田向着生物种类多的方向演替,演替速度较慢,C正确;
D、用性外激素专一诱捕卷叶螟,卷叶螟数量下降,拟水狼蛛更多的以褐飞虱为食,短期内褐飞虱种群密度会下降,D错误。
故选D。
8. 提高生态系统的稳定性是保护环境的有效手段。下列关于生态系统稳定性的叙述中,错误的是( )
A. 河流受到轻微污染能依然保持清澈属于恢复力稳定性
B. 生态系统内部结构与功能的协调可以提高生态系统的稳定性
C. 人们对自然生态系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性
D. 一般来说,提高各营养级之间的复杂性,生态系统的抵抗力稳定性就提高
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
【详解】A、河流受到轻微污染能依然保持清澈,这体现的是生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状的能力,属于抵抗力稳定性,而非恢复力稳定性,A错误;
B、生态系统内部结构与功能协调,意味着营养结构复杂、生物种类丰富等,这样生态系统自我调节能力强,从而提高生态系统的稳定性,B正确;
C、如果对自然生态系统的干扰超过其抵抗力稳定性,生态系统的结构和功能就可能遭到破坏,难以恢复,所以人们对自然生态系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性,C正确;
D、营养级之间越复杂,即食物网越复杂,生态系统的自我调节能力越强,抵抗外界干扰的能力(抵抗力稳定性)也就越高,因此提高各营养级之间的复杂性,生态系统的抵抗力稳定性就提高,D正确。
故选A。
9. 位于南美洲西海岸900公里处的加拉帕戈斯群岛,群岛上生活着14种“达尔文地雀”,其种间杂交一般是不育的.对加拉帕戈斯群岛生物多样性的描述正确的是( )
A. 该群岛的物种多样性仅与生物种类的多少有关
B. 对该群岛进行生物多样性保护,应主要采取就地保护的方式
C. 对岛上的动物进行物种多样性研究,应采用样方法
D. 对该群岛进行生物多样性研究,应包括遗传多样性和物种多样性两个方面
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性;
2、生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施.(2)易地保护:动物园、植物园;(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库等;(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护.如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此该群岛的物种多样性不仅与生物种类的多少有关,A错误;
B、对该群岛进行生物多样性保护,应主要采取就地保护的方式,这是保护生物多样性最有效的措施,B正确;
C、样方法仅适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物,C错误;
D、对该群岛进行生物多样性研究,应包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个方面,D错误。
故选B。
10. 生态农业不仅指对于农作物中所含物质、能量的充分利用,还具有很多的内涵。下列措施中不符合生态学原理的是( )
A. 作物“轮种”不仅合理地利用各种矿质营养,还可避免某些害虫的大发生
B. 以作物秸秆为原料生产沼气,可以做到对农作物中能量多级利用
C. 生态农业中巧设食物链,提高了能量的传递效率,使物质和能量得到最大限度利用
D. 以虫治虫、以菌治虫的措施能够减少甚至不使用化学农药
【答案】C
【解析】
【分析】建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【详解】A、不同作物对矿质元素的吸收具有选择性,作物“轮种”不仅能合理地利用各种矿质营养,还可避免某些害虫的大发生,符合生态学原理,A正确;
B、以作物秸秆为原料生产沼气,可以做到对农作物中能量多级利用,提高能量利用率,符合生态学原理,B正确;
C、生态农业中巧设食物链,能提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;
D、应用以虫治虫、以菌治虫的措施属于生物防治,可尽量减少甚至不使用有害农药,符合生态学原理,D正确。
故选C。
11. 《唐书》记载:“葡萄酒,西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法,与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是( )
A. 古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B. “踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C. 葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D. 在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
【答案】D
【解析】
【分析】果酒制作过程中,发酵工序:①将葡萄汁装入发酵瓶,留1/3的空间并封闭充气口;②制作葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃—25℃,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。
【详解】A、在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,所以古代酿制葡萄酒利用的是葡萄皮上的野生酵母菌,A正确;
B、“踏浆”法使葡萄破碎,葡萄皮上的酵母菌可以更好的与葡萄汁液混合接触,酵母菌可以快速发酵加速酒的生成,B正确;
C、酵母菌属于兼性厌氧菌,其在无氧条件下可以进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,C正确;
D、酿酒工序繁多,而酵母菌在缺氧时才发酵产生酒精,所以只需发酵过程保证无氧环境即可,D错误。
故选D。
12. 如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是
A. 改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B. 果酒发酵过程中通入N2,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C. 果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D. 气体入口与气体出口可以交换使用
【答案】D
【解析】
【分析】果酒与果醋制作的比较
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O;
无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2CO2+2H2O;
缺少糖源、氧气充足时:
C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O
温度
一般酒精发酵18~25 ℃,繁殖最适为20 ℃左右
最适为30~35 ℃
气体
前期:需氧,后期:无氧
需要充足的氧气
时间
10~12天
7~8天
【详解】A、酵母菌属于兼性厌氧菌,醋酸菌属于需氧菌,控制氧气的进入,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响,A正确;B、果酒发酵初期通入氧气,酵母菌进行有氧呼吸,可以提供较多能量,使酵母菌快速繁殖,中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸,B正确;
C、温度影响酶活性,果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关,C正确;
D、气体入口与气体出口不能交换使用,否则会使发酵液溢出,D错误。
故选D。
13. 泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐含量较高时对人体健康存在危害,某小组查得的资料如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从细胞结构方面比较,制作泡菜和制作果醋所用的微生物相似
B. 从细胞代谢方面比较,制作泡菜和制作果酒所用的微生物不同
C. 据图分析,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用
D. 制作泡菜过程中,pH下降是乳酸菌产生的CO2积累的结果
【答案】D
【解析】
【分析】1、参与果酒发酵的微生物是酵母菌,属于真核生物,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,属于原核生物,其新陈代谢类型为异养需氧型。
3、参与泡菜制作的微生物主要是乳酸菌,属于原核生物,其新陈代谢类型为异养厌氧型。
【详解】A、从细胞结构方面比较,制作泡菜所用的乳酸菌和制作果醋所用的醋酸菌都是原核生物,A正确;
B、从细胞代谢方面比较,制作泡菜所用的乳酸菌是厌氧细菌,而制作果酒所用的酵母菌是兼性厌氧菌,B正确;
C、据题图分析,在第3天时,亚硝酸盐的含量为40 mg/kg,而在第8天时,亚硝酸盐的含量只有约5 mg/kg,故第8天后的泡菜更适于食用,C正确;
D、乳酸菌进行无氧呼吸产生的乳酸呈酸性,故乳酸大量积累会使pH下降,D错误。
故选D。
14. 无菌操作技术在生产生活中应用广泛。下列叙述错误的是( )
A. 用酒精擦拭双手和用沸水加热器具是生活中常用的灭菌方法
B. 试管口、瓶口等容易被污染的部位可以通过火焰灼烧灭菌
C. 做好灭菌和消毒后,要避免已经灭菌的用具与周围物品接触
D. 培养后的废弃物经过彻底消毒处理后方可丢弃
【答案】A
【解析】
【分析】1、无菌技术的主要内容:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒;②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;④实验操作是应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程;常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌;消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程;常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。灭菌一定可以达到消毒的目的,但消毒不一定能达到灭菌的效果。
【详解】A、用酒精擦拭双手和用沸水加热器具是生活中常用的消毒方法,A错误;
B、试管口、瓶口等容易被污染的部位可以通过火焰灼烧灭菌,可以避免杂交通过试管口或瓶口进入,B正确;
C、做好灭菌和消毒后,要避免已经灭菌的用具与周围物品接触,否则会导致杂菌污染,C正确;
D、培养后的废弃物经过彻底消毒或灭菌处理后方可丢弃,避免污染环境和操作者,D正确。
故选A。
15. 在三个培养皿中各加入等量但不同成分培养基,在培养皿中培养36小时后计算大肠杆菌的克隆数,如下表所示。下列培养皿的结果中,能说明大肠杆菌生长需要碳源的是( )
在不同条件下大肠杆菌的生长量
培养皿
培养基
培养皿上大肠杆菌的克隆数
Ⅰ
琼脂、糖类
35
Ⅱ
琼脂、糖类和维生素
250
Ⅲ
琼脂和维生素
0
A. 培养皿Ⅰ和Ⅲ
B. 培养皿Ⅰ和Ⅱ
C. 培养皿Ⅱ和Ⅲ
D. 培养皿Ⅲ
【答案】C
【解析】
【分析】碳源是指凡能为微生物提供所需碳元素的营养,主要用于构成微生物体细胞的物质和一些代谢产物,是异养微生物的主要能源物质。
【详解】A、培养皿Ⅰ和Ⅲ这两个组别的自变量并不唯一,培养皿Ⅰ中添加了糖类,没有维生素,但培养皿Ⅲ没有糖类但是有维生素,两组实验数据上的差别不能判断是由谁导致的,A错误;
B、培养皿Ⅰ和Ⅱ相互对比,自变量为维生素的有无,可以证明维生素有利于大肠杆菌的生长,B错误;
C、培养皿Ⅱ和Ⅲ相互对比,自变量为糖类的有无,通过观察实验结果可知,没有糖类大肠杆菌无法生存,所以可证明大肠杆菌的生长需要碳源,C正确;
D、单一的培养皿Ⅲ上没有长出菌落,不能判断到底是何原因导致的,无法证明实验结论,D错误。
故选C。
16. 如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A. 实验中锥形瓶、培养皿常用干热灭菌法灭菌
B. 步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,获得单菌落
C. 步骤③采用稀释涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D. 步骤④挑取③中不同的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、实验中锥形瓶、培养皿等玻璃器具常用干热灭菌法灭菌,A正确;
B、步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散成单个细胞,经过培养获得单菌落,B正确;
C、要筛选出能高效分解尿素的细菌,所选用的培养基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨都可以提供氮源,因此步骤③所用的培养基中不能含有牛肉膏、蛋白胨,C错误;
D、步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D正确。
故选C。
17. 某工厂采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是( )
A. 夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理
B. 正常发酵过程中罐内的压力可能会低于大气压
C. 搅拌桨通过搅拌增大菌种与营养物质的接触面积
D. 可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析,图中排料阀的作用是出料、检测;进气口的作用是在果酒制作前期通入氧气的,以便于酵母菌有氧呼吸大量繁殖;出气口是排气,其弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。
【详解】A、果酒发酵的适宜温度为18~30 ℃,因此夏季生产果酒时,由于气温太高,再加上发酵过程中有热量释放,因而常需对罐体进行降温处理,A正确;
B、无氧呼吸产生了二氧化碳,但是没有消耗氧气,因此发酵罐中的气压不会低于大气压,B错误;
C、搅拌桨通过搅拌使菌种和营养物质充分接触,有利于发酵充分进行,C正确;
D、葡萄酒发酵的原料是糖类,因此可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵,D正确。
故选B。
18. 下列操作中,没有利用植物组织培养技术的是( )
A. 利用体细胞杂交技术培育“番茄—马铃薯”杂种植株
B. 世界上第一个单倍体作物品种——单育1号烟草的培育
C. 紫杉醇、人参皂甙等细胞产物的工厂化生产
D. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养是离体的细胞、组织或器官在无菌条件下发育为完整植株,而多倍体育种仅通过化学试剂处理自然状态下的种子或幼苗,未涉及离体培养步骤。
【详解】A、植物体细胞杂交需先通过酶解法(纤维素酶、果胶酶)获得原生质体;诱导原生质体融合形成杂种细胞;利用植物组织培养技术将杂种细胞培养为完整植株,A不符合题意;
B、单倍体育种通过花药离体培养(植物组织培养的一种)获得单倍体幼苗;用秋水仙素处理幼苗诱导染色体加倍,获得纯合二倍体,B不符合题意;
C、紫杉醇、人参皂甙等细胞产物的工厂化生产是将植物细胞(如愈伤组织细胞)在体外培养至悬浮状态;利用大规模生物反应器培养细胞,无需培育为完整植株,但需通过植物组织培养技术获得初始愈伤组织,C不符合题意;
D、秋水仙素通过抑制纺锤体形成,诱导细胞染色体数目加倍,直接作用于种子或幼苗的分生组织,无需经过离体的细胞培养或组织培养过程,D符合题意。
故选D。
19. 如图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄-马铃薯”植株的技术流程图,下列叙述正确的是( )
A. 图中过程②表示再分化的过程
B. 植物体细胞融合完成的标志是原生质体融合
C. 过程④和过程⑤均需特定激素进行诱导
D. 已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄-马铃薯”属于三倍体
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中①表示去壁获取原生质体的过程;②表示人工诱导原生质体融合;③表示再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化过程;⑤表示再分化过程。
【详解】A、图中的过程②表示人工诱导原生质体融合,A错误;
B、植物体细胞融合完成的标志是产生新的细胞壁,B错误;
C、④⑤过程为脱分化和再分化过程,需要细胞分裂素和生长素进行诱导,C正确;
D、由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,因此植物体细胞杂交得到的“番茄-马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体,D错误。
故选C。
20. 紫草宁是紫草细胞的代谢产物,可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员欲用植物组织培养技术通过培养紫草细胞生产紫草宁,下列相关操作错误的是( )
A. 对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理,既可保证细胞活性也可减轻污染
B. 培养基中要加入植物激素,保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织
C. 调节植物激素的种类和比例,以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株
D. 在培养细胞的过程中要不断通入无菌空气,以保证氧气的充足供应
【答案】C
【解析】
【分析】1.植物组织培养是指在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给于适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最后形成完整植株。2.植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径、作物新品种的培育、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、植物组织培养需要无菌无毒的条件,对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理既保证细胞活性也可减轻污染,A正确;
B、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,所以培养基中加入植物激素可以保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织,B正确;
C、本题植物组织培养的目的是获得细胞代谢产物,而不是完整植株,培养到愈伤组织阶段就可以,C错误;
D、为保证氧气的充足供应,需要在培养细胞的过程中不断通入无菌空气,D正确。
故选C。
21. 植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体,研究者通过实验研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:原生质体活力=(有活力的原生质体数/原生质体总数)×100%
A. 利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体
B. 随酶解时间延长,两种原生质体产量均先增加后减少
C. 适宜两植物细胞的最佳酶解时间分别为9h和11h
D. 原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,从而得到原生质体;
2、据图分析,里奥百脉根酶解12 h时,原生质体产量最高和活力较大;清水紫花苜蓿酶解10 h,原生质体产量最高和活力最大。
【详解】A、细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,则利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体,A正确;
B、据图分析,随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少,B正确;
C、据图分析,清水紫花苜蓿和里奥百脉根的最佳酶解时间(即对应的原生质体产量最大)分别为9 h和11 h,C正确;
D、原生质体已经去除细胞壁,不能发生质壁分离和复原,D错误。
故选D。
22. 在细胞工程操作过程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列操作不合理的是( )
A. 选择幼龄动物的组织进行动物细胞培养,有利于获得大量细胞
B. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植,可提高克隆动物的成功率
C. 选择一定大小的植物茎尖进行组织培养,可获得抗毒苗
D. 选择病人的核移植胚胎干细胞诱导分化后可形成免疫匹配的移植器官
【答案】C
【解析】
【分析】细胞工程的应用:①动植物快速繁殖技术:植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物;②新品种的培育;③细胞工程生物制品:单克隆抗体制备、疫苗生产;④细胞疗法与组织修复。
【详解】A、幼龄动物的组织细胞分裂能力强,选择其组织进行动物细胞培养,有利于获得大量细胞,A正确;
B、胚胎细胞分化程度低,全能性高,用它作为核供体进行核移植,可提高克隆动物的成功率,B正确;
C、茎尖等分生区组织几乎不含病毒,因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,不是抗毒苗,C错误;
D、胚胎干细胞全能性高,能分化成各种组织、器官,病人的免疫系统不排斥病人的核移植胚胎干细胞诱导分化的器官,故选择病人的核移植胚胎干细胞诱导分化后可形成免疫匹配的移植器官,D正确。
故选C。
23. 动物细胞培养包含原代培养和传代培养,其中原代培养过程如图所示,下列相关处理及原因的叙述中,错误的是( )
A. 容器甲中幼龄动物组织需要剪碎处理,因为细胞靠在一起限制细胞的生长和增殖
B. 锥形瓶乙中用胰蛋白酶等处理分散成单个细胞,因为细胞间的物质主要是蛋白质
C. 培养瓶丙应置于100%O2中培养,因为O2是细胞代谢所必需的
D. 培养瓶丙的内表面需消毒处理,因为细胞贴附在瓶壁才能生长增殖
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关组织,分散成单个细胞,在适宜的培养条件下使其增殖的过程。原代培养是指从动物组织直接分离后的初次培养(贴壁生长,存在接触抑制)。传代培养是指原代细胞分瓶后的继续培养。
【详解】A、进行动物细胞培养时,首先将取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织剪碎,用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理使之分散成单个细胞,因为细胞靠在一起限制细胞的生长和增殖,A正确;
B、之所以用胰蛋白酶等处理分散成单个细胞,是因为细胞间的物质主要是蛋白质,而酶具有专一性,能分解蛋白质,B正确;
C、细胞培养所需气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的作用是维持培养液的pH,所以要将培养瓶置于95%的空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养,C错误;
D、动物细胞培养时,细胞具有贴壁生长和接触抑制的特点,要求培养瓶的内表面光滑、无毒、易于贴附,D正确。
故选C。
24. 据英国《卫报》披露,纽卡斯尔大学研究人员不久前成功实现一项生殖医学技术,将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵子中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是( )
A. 此项技术的基础是动物细胞培养
B. 此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同
C. 健康妇女捐献的卵细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用
D. 婴儿出生后具有患病夫妇以及捐献健康卵细胞的妇女三方的遗传特征
【答案】B
【解析】
【分析】题中健康婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等,但属于有性生殖,婴儿的核遗传物质来自患病夫妇,而细胞质遗传物质来自捐献健康卵子的妇女。
【详解】A、该过程需要用到核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,基础是动物细胞培养,A正确;
B、此项技术用的是受精卵的细胞核,而克隆羊“多莉”用的是高度分化的乳腺细胞的细胞核,分化程度不同,B错误;
C、健康妇女捐献的卵子的细胞质具有调控细胞核发育的作用,C正确;
D、婴儿的核遗传物质来自患病夫妇,而细胞质遗传物质来自捐献健康卵子的妇女,因此其出生后具有患病夫妇以及捐献健康卵子的妇女三方的遗传特征,D正确。
故选B。
25. 为了初步检测药物X和Y的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾(溶剂)的药物X或Y,培养过程及结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
实验结果
组别
细胞个数(个/孔)
对照
7.8×106
药物X
6.7×104
药物Y
5.3×105
A. 细胞培养液中通常需要加入血清
B. 可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C. 对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
D. 根据实验结果,可以初步判断药物X的抗癌效果较好
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养,培养液中的营养,除正常的有机和无机营养外,需加入血清、血浆等一些天然成分。
【详解】A、动物细胞培养,培养液中的营养,除正常的有机和无机营养外,需加入血清、血浆等一些天然成分,A正确;
B、可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使肝癌细胞脱落,B正确;
C、该实验遵循单一变量原则,药物X或Y是溶于二甲基亚矾(溶剂)的,所以对照组应该等体积的二甲基亚矾(溶剂),C错误;
D、与对照组相比,药物X处理后的细胞个数最少,抗癌效果较好,D正确。
故选C。
【点睛】
二、非选择题(除特别说明外,每空1分,共50分)
26. 在连续多年过度放牧干扰下,某草原以羊草、克氏针茅为主的典型草场发生退化,冷蒿种群不断扩展,逐渐形成冷蒿草原。研究表明冷蒿可向环境释放具有化感作用的代谢产物,对周围植物的正常生长产生不同的影响。回答下列问题:
(1)群落中的冷蒿与羊草、克氏针茅间存在________关系,植物的“气味”提供可采食的信息属于________信息。
(2)研究者利用不同浓度的冷蒿茎叶浸水提取液处理3种伴生植物幼苗,实验结果如图。据图分析,冷蒿释放的化感物质对羊草幼苗根的生长,在浓度低时有________(填“促进”或“抑制”)作用,浓度增高到一定程度有________(填“促进”或“抑制”)作用。
(3)绵羊对牧草的喜食程度依次为:糙隐子草>羊草>冷蒿>克氏针茅,但在持续过度放牧干扰下,克氏针茅在群落中的优势地位被冷蒿替代,糙隐子草成为冷蒿的主要伴生物种。综合上述研究,对此现象的解释是:冷蒿通过无性繁殖抵抗放牧干扰,通过_______ 抑制克氏针茅幼苗生长,挤占原优势物种的生存空间;同时对糙隐子草幼苗根的生长有________(填“促进”或“抑制”)作用,使其在一定程度上可以在冷蒿草原上较好生长。
(4)如图为典型草场的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。下表为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量流动情况(单位:107 kJ·a-1)。
种群
草
鼠
鹰
用于生长、发育和繁殖的能量
71.5
9
1
呼吸消耗
69.5
2.5
传递给分解者
7
1
微量不计
传递给下一营养级
无
未被利用的能量
45.5
4.5
①图2中m1、m2表示的能量形式分别为________。
②据表分析,草同化的总能量为________kJ·a-1,能量从鼠到鹰的传递效率为________%(保留1 位小数)。
(5)目前退化草场恢复治理的主要措施中,草种补播改良是一项既“快”又“省”的重要方法。为使补播的草种能良好地萌发、定植和生长发育,草场更好地达到生态效益与经济效益双赢,该草原在选用草种时应注意的方面有__________。
【答案】(1) ①. 种间竞争 ②. 化学
(2) ①. 促进 ②. 抑制
(3) ①. 释放化感物质 ②. 促进
(4) ①. 太阳能、热能 ②. 1.41×109 ③. 18.4
(5)能抵抗环境中的化感物质;能适应当地气候及土壤条件,当地放牧牲畜喜食;补种本地物种等
【解析】
【分析】生态系统中的信息种类:化学信息、物理信息和行为信息;信息传递往往是是双向的,有利于生命活动的正常进行;有利于种群的繁衍;有利于调节种间关系,维持生态系统的稳定。
【小问1详解】
冷蒿与羊草、克氏针茅均为植物,根据“羊草、克氏针茅为主的典型草场发生退化后,冷蒿种群不断扩增,逐渐形成冷蒿草原”,说明冷蒿与羊草、克氏针茅间存在种间竞争关系,植物的“气味”可以为其他生物提供化学信息,因此植物的“气味”提供可采食的信息属于化学信息。
【小问2详解】
由图可知,随着化感物质浓度的增加,克氏针茅的抑制率逐渐增加,羊草的抑制率在低浓度时为负数即促进生长,随着浓度的增加促进幅度越来越小直到开始抑制生长,且抑制作用逐渐增加,即化感物质对克氏针茅幼苗生长有抑制作用,而对羊草幼苗根的生长,在浓度低时有促进作用,浓度高到一定程度有抑制作用。
【小问3详解】
综合上述研究,对此现象的解释是冷蒿通过无性繁殖抵抗放牧干扰,通过释放的化感物质抑制克氏针茅幼苗生长,挤占原优势物种的生存空间;同时化感物质对糙隐子草幼苗根的生长有促进作用,促进糙隐子草生长,使其在一定程度上可以在冷蒿草原较好生长。
【小问4详解】
①图甲中,m1表示的能量形式为太阳能,m2表示的能量形式为呼吸作用散失的热能。
②据表分析,草同化的总能量为(69.5+71.5)×107=1.41×109kJ·a-1;草传递给的下一营养级的能量为鼠的同化量,因此鼠的同化量为71.5-7-45.5=19×106 kJ·a-1,鹰的同化量=鼠用于生长、发育、繁殖的能量—传递给分解者的能量—未被利用的能量=(9.0-1.0-4.5)×106=3.5×106kJ·a-1,因此能量从鼠到鹰的传递效率为:鹰同化量÷鼠同化量=3.5÷19.0×100%≈18.4%。
【小问5详解】
由题干信息可知,草场退化,为了更好达到生态效益与经济效益双赢,应当种植能抵抗(或耐受)环境中的化感物质;能适应当地气候及土壤条件,当地放牧牲畜喜食的草种;补种本地物种,以保证植被量和环境。
27. 如图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。回答下列问题:
(1)图中生态系统能量流动的源头是________。沼气池中的微生物在该生态系统的成分中属于________。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的作用是__________,从而提高农作物的产量。
(2)相对一般农业生态系统而言,此生态系统能提高经济效益,主要原因是充分利用了________中能量,形成“无废弃物农业”,这主要是遵循生态工程的________原理。
(3)植物秸秆除作为畜禽的饲料外,还可以被微生物产生的________酶水解,最终生成葡萄糖,进而转化成酒精作为燃料。在充分利用能量、减少环境污染的同时,通过饲养家禽、家畜,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,主要体现了生态工程的________原理。
(4)生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到________效益和________效益的同步发展。
【答案】(1) ①. 太阳能 ②. 分解者 ③. 增加大棚中CO2浓度,提高农作物光合作用的强度
(2) ①. 粪便等废物 ②. 循环
(3) ①. 纤维素 ②. 整体
(4) ①. 经济 ②. 生态
【解析】
【分析】生态工程基本原理是整体、协调、循环和再生。
【小问1详解】
图中生态系统能量流动的源头是太阳能,主要依靠生产者的光合作用固定太阳能。沼气池中的微生物是该生态系统的分解者。沼气燃烧后生成的CO2,通入大棚内,可以增加大棚中CO2浓度,提高农作物光合作用的强度,从而提高农作物的产量。
【小问2详解】
该生态系统充分利用了粪便等废弃物中的能量,因此相对一般农业生态系统而言,此生态系统能提高经济效益;“无废弃物农业”主要遵循了生态工程的循环原理。
【小问3详解】
植物秸秆中含有大量的纤维素,纤维素可以在纤维素酶的催化下水解,最终形成葡萄糖。在充分利用能量、减少环境污染的同时,通过饲养家禽、家畜,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,主要体现了生态工程的整体原理。
【小问4详解】
生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
28. 利用微生物制作发酵食品在我国有着悠久的历史,如图表示传统泡菜的制作方法。回答下列问题:
(1)制作泡菜利用的微生物主要是________。发酵初期,泡菜坛水槽内经常有气泡产生,其主要原因是发酵初期________生长旺盛,产生了较多的________。
(2)装坛时往往加入“陈泡菜水”,是为了增加________的量。调味料除了蒜瓣、生姜及其他香辛料外,还要加入少量白酒以使泡菜更加脆爽、清香,同时还能起到________的作用。
(3)泡菜制作过程中,泡菜表面的杂菌产生的硝酸还原酶将硝酸盐还原成亚硝酸盐,在特定条件下能转变成有致癌作用的亚硝胺。如图是三种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系。
①与3%食盐浓度、7%食盐浓度的泡菜相比较,5%食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量变化的特点是_______。
②发酵初期7%食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量较低的原因主要是_____。
③泡菜虽然美味却不宜过量食用。根据图中的相关数据,对泡菜腌制和食用的合理建议有_______。
【答案】(1) ①. 乳酸菌 ②. 酵母菌 ③. CO2
(2) ①. 乳酸菌 ②. 抑制杂菌生长
(3) ①. 亚硝酸盐含量变化最大;亚硝酸盐峰值最高 ②. 高盐浓度有利于抑制杂菌的生长繁殖,产生的硝酸还原酶少,减缓了硝酸盐还原 ③. 使用适宜浓度的食盐腌制泡菜;泡菜腌制到一定时间后才能食用
【解析】
【分析】泡菜制作的原理主要依赖乳酸菌(如乳酸链球菌、乳酸杆菌)的无氧发酵。乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下将糖类分解为乳酸,同时产生少量酒精、醋酸和多种风味物质。乳酸积累使泡菜具有酸味,同时抑制其他杂菌(如腐败菌、霉菌)生长,延长保质期。发酵初期(3~5天)亚硝酸盐含量较高,随后乳酸菌大量繁殖,亚硝酸盐被分解,含量逐渐降低(至10天后基本稳定在安全范围内)。
【小问1详解】
制作泡菜利用的微生物是乳酸菌,利用乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸。发酵初期酵母菌生长旺盛,产生较多的CO2,因此泡菜坛水槽内经常有气泡产生。
【小问2详解】
“陈泡菜水”中含有乳酸菌,装坛时往往加入“陈泡菜水”是为了增加乳酸菌的量。调味料除了蒜瓣、生姜及其他香辛料外,还要加入少量白酒以使泡菜更加脆爽、清香,同时还能起到抑制杂菌生长的作用。
【小问3详解】
从图中可以看出,与食盐浓度为3%、7%的泡菜相比较,食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最大,亚硝酸盐峰值最高。高盐浓度有利于抑制杂菌的生长繁殖,产生的硝酸还原酶少,减缓了硝酸盐还原,因此发酵初期食盐浓度为7%的泡菜中亚硝酸盐含量较低。泡菜虽然美味却不宜过量食用。根据图中的相关数据,对泡菜腌制和食用的合理建议有使用适宜浓度的食盐腌制泡菜,泡菜腌制到一定时间后才能食用。
29. 分离筛选降解纤维素能力强的微生物,对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有重要意义。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、KCl、酵母膏以及水解酪素配制的培养基,成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。请回答下列问题:
(1)培养基中加入的化合物A是______。本实验将样品稀释涂布到鉴别培养基之前要进行选择培养,目的是________________。
(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物,向培养基中加入____溶液,等培养基上长出菌落后,能产生纤维素酶的菌落周围会出现____________。
(3)为在培养基表面形成单个菌落,若将平板分为5个区域进行划线,理论上需要灼烧接种环_______次。若用稀释涂布平板法进行接种,在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌液量不宜过多的原因是___________________。
(4)用三种菌株对秸秆进行处理,并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定(结果如图)。据图分析可知,三种菌株对_______的降解作用最强。与第5天结果相比,第10天秸秆各组分中_____的降解率变化最大。
【答案】 ①. 纤维素 ②. 增加能产纤维素酶的微生物的浓度 ③. 刚果红 ④. 透明圈 ⑤. 6 ⑥. 培养基表面的菌液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果 ⑦. 半纤维素 ⑧. 纤维素
【解析】
【分析】筛选纤维素分解菌需要使用纤维素作为唯一碳源的选择培养基,刚果红和纤维素结合能形成红色复合物,纤维素分解菌可以产生纤维素酶而分解纤维素使菌落周围出现透明圈,因此用刚果红鉴别纤维素分解菌;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,培养后可形成单个菌落;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。
【详解】(1)为筛选能够降解纤维素的微生物,培养中应添加纤维素作为唯一碳源的选择培养基,因此培养基中加入的化合物 A 是纤维素。选择培养的目的是为了扩增纤维素分解菌,增加纤维素分解菌的浓度。
(2)纤维素分解菌的鉴定需用刚果红,等培养基上长出菌落后,能产生纤维素酶的菌落周围会出现透明圈。
(3)平板划线法进行划线时需要灼烧接种环,第一次划线前:杀死接种环上的微生物,避免污染培养物;之后每一次划线前:杀死残留菌种,保证每一次划线菌种来自上次划线末端;划线结束后,杀死残留菌种,避免污染环境和感染操作者。因此将平板分为5个区域进行划线,理论上需要灼烧接种环6次。涂布时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多,防止培养基表面的菌液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果。
(4)据图可知,三种菌株对半纤维素降解率最高,与第 5 天结果相比,第10 天秸秆各组分中半纤维素和木质素降解率变化不大,纤维素的降解率变化较大。
【点睛】熟记微生物分离与纯化的接种方法,区分两种接种方法的接种工具和注意事项,并能结合柱形图获取解题的关键信息是解决本题的关键。
30. 新型冠状病毒和SARS病毒都会造成肺炎。下图是SARS-CoV S蛋白特异性单克隆抗体的制备过程。回答下列问题:
(1)若只考虑细胞两两融合,图中甲理论上有________________种。
(2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。鼠的淋巴细胞有上述两种途径,但一般不分裂增殖:鼠的骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。根据该原理,在含甲的混合培养液中添加氨基嘌呤______________(填能或不能)筛选出A,原因是_____________________________。
(3)在 SARS-CoV S蛋白特异性单克隆抗体的制备过程中,需要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。一般来说,动物细胞培养需要的条件有__________________(至少答出两点);诱导动物细胞融合的方法有_________________________(至少答出两种)。
(4) SARS-CoV S蛋白单克隆抗体______________(填能或不能)对新型冠状病毒发挥作用,理由是__________________________________。
【答案】 ①. 3 ②. 能 ③. 杂交瘤细胞DF途径被氨基嘌呤阻断后不能合成DNA,但可通过S途径合成DNA,不断分裂增殖 ④. 无菌、无毒环境,营养,温度、PH,气体环境 ⑤. PEG、灭活的病毒、电激 ⑥. 不能 ⑦. 新型冠状病毒与SARS病毒的抗原不同,SARS-CoVS蛋白单克隆抗体,只能与SARS-CoVS蛋白发生特异性结合
【解析】
【分析】图示单克隆抗体的制备过程是:对小鼠注射抗原SARS-CoV S蛋白,从小鼠的脾脏中获取经过免疫的B细胞(即效应B细胞),将经过免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒);单克隆抗体的两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;两次抗体检测:专一抗体检验阳性。
【详解】(1)只考虑细胞两两融合,甲理论上有3种融合细胞,包括两个骨髓瘤细胞融合的类型,两个已免疫的B细胞融合的类型,一个骨髓瘤细胞与一个已免疫B细胞融合的类型。
(2)在含甲的混合培养液中添加氨基嘌呤后,已免疫的B细胞及其彼此融合的细胞能利用S途径进行DNA合成,但是无法进行分裂增殖,骨髓瘤细胞的D合成途径被阻断,所以骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖,只有骨髓瘤细胞与已免疫的B细胞融合形成杂种细胞能利用S途径合成DNA并进行分裂增殖从而存活下来,所以在含甲的混合培养液中添加氨基嘌呤能筛选出杂交瘤细胞A。
(3)动物细胞培养的条件包括以下几点:①无毒、无菌的环境;②营养物质:无机物(无机盐、微量元素等),有机物(糖、氨基酸、促生长因子等);③血清和血浆 (提供细胞生长必须的营养成份);④适宜的温度和pH等;诱导动物细胞融合的方法有物理诱导法、化学试剂诱导法和生物诱导法。
(4)抗体具有特异性,针对特定的病毒人体会产生相对应的抗体,故相应的SARS-CoVS蛋白单克隆抗体只会对SARS这种病毒起作用,不能对新型冠状病毒发挥作用。
【点睛】解答本题的关键是掌握单克隆抗体的制备过程及其原理,能够利用动物细胞培养和细胞融合技术对相关问题进行解释,并能理解单克隆抗体的特性。
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