精品解析:湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题
2025-06-26
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内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高二下学期5月月考生物试卷
一、单选题
1. 研究人员对某地某田鼠种群的年龄结构(按体重划分)分性别进行调查,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 可用标记重捕法调查田鼠的种群数量
B. 该田鼠种群出生率可能大于死亡率
C. 该田鼠种群的性别比例接近1:1
D. 成年雄鼠的生存能力强于成年雌鼠的
2. 林窗是指森林群落中老龄树木死亡或因各种干扰因素导致优势树木死亡(包括折断、枯立、树倒等),从而在林冠层造成空隙的现象;人为砍伐树木也可形成林窗。研究者调查了某森林中林窗与林下的土壤动物群落,得到如图所示的结果。下列叙述正确的是( )
A. 利用标志重捕法可以调查土壤动物丰富度
B. 光照影响土壤动物群落的垂直结构,不影响水平结构
C. 林窗下和林下土壤动物种类均随深度的增加而减少
D. 林窗下和林下不同层次的土壤动物的种群密度不同
3. 调查法是生物科学研究常用的方法,下列叙述错误的是( )
A. 调查双子叶植物的种群密度,取样方时要随机取样
B. 调查水中小动物丰富度,可使用网兜或瓶子取样
C. 调查农田生态系统中的能量流动,要明确农田生态系统中的组成成分
D. 调查人群中遗传病的发病率,最好选取发病率较高的多基因遗传病
4. Nt表示该种群第t代的种群密度,Nt+1表示该种群第t+1代的种群密度,如图表示某种动物种群密度Nt和Nt+1/Nt的关系图,下列叙述错误的是
A. 种群密度为a时,该种群的出生率小于死亡率
B. b和e都为该种群的环境容纳量
C. c点时,该种群的出生率与死亡率的差值最大
D. 种群密度为d时,该种群的年龄结构为增长型
5. 生活中我们经常会接触到发酵食品,如果酒、果醋、泡菜等。下列关于传统发酵食品的叙述,正确的是( )
A. 果醋制作前需要对原料进行严格灭菌
B. 果酒制作过程中发酵液的pH不会改变
C. 发酵初期泡菜中亚硝酸盐含量逐渐上升
D. 制作传统发酵食品时利用的是纯种微生物
6. 研究人员欲从土壤中筛选纤维素分解菌以用于农业秸秆废弃物的高效降解。下列有关说法正确的是( )
A. 在牛肉膏蛋白胨培养基中加入纤维素以制备选择培养基
B. 取回的土壤样品要进行灭菌后再用无菌水溶解后进行接种
C. 刚果红培养基中透明圈越大,说明该菌降解纤维素的能力越弱
D. 对筛选出的纤维素分解菌可进行玉米秸秆降解实验以测定纤维素酶活性
7. 某研究小组设计了一个利用秸秆中的纤维素生产乙醇的实验,实验流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 菌A属于腐生生物,能分泌纤维素酶分解秸秆中的纤维素
B. 淋洗液主要为酵母菌的生长繁殖提供碳源和能源等
C. 在发酵阶段不能打开瓶盖以保持厌氧环境完成酒精的生成
D. 发酵结束后可通过过滤、沉淀等方法获得乙醇
8. 下列有关植物组织培养与动物细胞培养两项技术的比较,不正确的是( )
选项
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
A
原理
细胞全能性
细胞增殖
B
细胞分裂方式
有丝分裂
减数分裂
C
培养基主要
成分
无机盐、蔗糖、维生素、琼脂、植物激素等
无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、动物血清等
D
结果
完整植株或细胞产物
大量细胞或细胞产物
A. A B. B C. C D. D
9. 某生态系统中能量在三个营养级之间流动的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 若B摄入的能量增大,B的同化的能量未必增大
B. 若B同化的能量减少,C的同化量一般也相应减少
C. 若B呼吸作用散失的能量占其同化量的比例增大,不会影响B→C的能量传递效率
D. 若B为养殖动物,增大B同化量占摄入量的比例能有效提高经济效益
10. 科研人员从渐冻症或帕金森病的患者身上提取皮肤细胞,将其诱导为iPSC(诱导多能干细胞)。然后在涂层上培养这些细胞,以创造健康、功能强大的高度成熟神经元,让渐冻症、帕金森病等疾病治疗成为可能。下列有关叙述错误的是( )
A. iPSC来源于病人自身体细胞,进行自体移植理论上可以避免免疫排斥反应
B. 皮肤细胞诱导为iPSC过程相当于植物组织培养的脱分化过程
C. 大多数细胞在培养过程中具有细胞贴壁和接触抑制的现象
D. iPSC培养形成成熟神经元的过程中遗传物质发生了改变
11. 下列有关生物学实验,叙述正确的是( )
A. 将DNA粗提取物,溶解在2 mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即显蓝色
B. PCR操作过程中,将PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出,放在高温环境中迅速融化
C. 进行蛋白质的鉴定实验时可用斐林试剂的甲液和乙液直接替代双缩脲试剂的A液和B液
D. 检测生物组织中的脂肪需用50%的酒精洗去浮色
12. 有人认为“转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制”,以下各项中支持此观点的是( )
A. 转基因作物能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿,同时还能减少使用农药引起的环境污染
B. 转基因食品与非转基因食品一样、都是由脂肪,蛋白质和碳水化合物等物质组成的
C. 对转入了苏云金杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响
D. 帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育
13. 研究人员通过增加或移走京燕巢中卵的数目以观察对鸟类的繁殖行为的影响,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 京燕当前的出生率会影响次年的出生率
B. 增加巢中卵的数量会使当年种群增长率降低
C. 京燕通过调整繁殖行为使种群数量维持在K值
D. 京燕繁殖行为的调整使种群年龄组成呈稳定型
二、多选题
14. 我国思想家孟子、庄子等曾提出了"天人合一"的哲学观念,这种观念体现出追求人与自然和谐一致的美好理想。如今,对自然要取之以时,取之有度,追求可持续性发展的观念已经深入人心。下列相关叙述正确的是( )
A. 对自然"取之以时,取之有度",有助于生态环境的保护
B. 过度捕捞会降低种群的环境容纳量,导致渔业资源匮乏
C. 合理确定载畜量可以使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
D. 生态系统的稳定性和以负反馈调节为基础的自我调节能力密切相关
15. 下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中正确的是( )
A. 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板
B. 取102、103、104倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上
C. 将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48 h
D. 应该选择菌落数在30~300的实验组平板进行计数
16. 多细胞生物个体发育过程中,细胞增殖与分化相伴随。下列叙述错误的是( )
A. 肝细胞和肌细胞在形态、核DNA序列及生理功能等方面均存在差异
B. 体细胞克隆猴实验说明已分化的动物体细胞具有全能性
C. 白血病患者血液中出现大量异常增殖、分化的白细胞,可通过骨髓移植治疗
D. 人体内大多数乳腺细胞仍然具有分裂和分化能力
三、解答题
17. 研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素,对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒危动物种群的拯救和恢复都有着重要意义。图甲为某家鼠种群数量随时间变化的曲线,图乙为某种昆虫在一定环境条件下种群数量变化的曲线,请据图回答下列问题:
(1)如果将家鼠种群置于有限的自然环境中种群数量的增长曲线是图甲中的曲线____________(填“A”或“B”),图甲中的K值又称为环境容纳量,它是指在环境条件____________的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。当种群数量达到此值时,种群的年龄组成一般为____________。
(2)调查家鼠的种群密度一般采用____________法,若家鼠被捉过一次后更难捕捉则估算的种群密度____________(填“偏高”或“偏低”)。
(3)图乙表明由于受____________、____________等因素的影响,昆虫种群数量往往也有差别。在偏离最适条件时,昆虫种群数量会____________。
(4)图乙的实验常选择封闭性较好的小岛而不是更开放的环境作为试点,主要是考虑到了种群数量特征中的____________和____________。
(5)“蚂蚁森林”是支付宝的一项公益活动用通过步行、乘公交等“低碳”生活方式获取一定的“能量值”,用以在“蚂蚁森林”里养一棵虚拟的树。这棵“树”长大后,蚂蚁生态伙伴们就会在现实某个地域种下一棵真正的树。据统计这项公益活动目前已经在荒漠化地区种植了约1亿棵树,包括胡杨、樟子松、沙棘等,这些树种都是防风固沙的好品种,明显改善了当地的生态环境。以上事实说明人类活动可以使群落演替朝着不同于自然演替的____________进行。
18. 有机农药苯磺隆是一种强效除草剂,长期使用会严重污染环境:研究发现,苯磺隆能被土壤中某种微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示:
(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、氮源、_____四类,此外,培养基还要满足微生物生长对 _____以及氧气的要求。该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一氮源的原因是 _____。
(2)若在3个细菌培养基平板上均接种稀释倍数为105的土壤样品0.1mL,培养一段时间,平板上菌落数分别为35个、33个、34个。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小,原因是 _____。
(3)图甲中选择培养使用的是 ____(填“固体”或“液体”)培养基,选择培养的目的是 ____;划线纯化后的某个平板中,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,造成划线无菌落可能的操作失误之一是:____。
(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液作图乙所示实验,该实验假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质,该实验设计 _____(填“合理”或“不合理”),因为 _____。
19. 回答下列(一)、(二)小题:
(一)果胶酶广泛应用于食品加工、环境保护等领域,回答下列与果胶酶有关的问题:
(1)果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括果胶酶和________,生产上通常使用微生物,如黑曲霉、________等生产果胶酶。
(2)制作果汁时常加入果胶酶以提高果汁的出汁率和澄清度,其原因是果胶酶可将果胶分解成可溶性的________,由于果汁中的酶很难回收,为了降低成本,使果胶酶能被再次利用,一般采用物理________法或化学结合法将其固定,通常不采用包埋法。
(3)泡菜制作时微生物产生的果胶酶会使泡菜软化,生产上常通过适当提高________的浓度避免软化,提高口感。产果胶酶微生物会使泡菜亚硝酸盐含量增加,测定亚硝酸盐含量使用的氯化铵缓冲液呈________(填“酸性”、“中性”、或“碱性”)。
(4)为了获得高产果胶酶菌种,通常对诱变后的微生物悬液用________法接种培养,用特定染液对培养后的培养基进行染色,测量菌落直径(r)与透明圈直径(R),挑选R/r值________的菌株进行复筛,筛选得到纯的高产菌株。
(二)玉米是一种重要的粮食作物。回答下列与玉米新品种培育有关的问题:
(1)培育无病毒玉米时,可选取________作为外植体,经处理后在MS培养基上培养,待生根后,将苗移栽至________中,置于一定的环境中进行炼苗。
(2)利用杂交育种培育玉米新品种时,若胚发育中止而得不到可育种子,可采用________的方法获得植株。另外,玉米新品种也可利用异源植株体细胞的________融合产生杂种植株的方法进行培育。
(3)可利用玉米细胞在培养过程中会发生________这一特性筛选抗病能力强的细胞,培育抗病新品种,也可利用________培养建立的细胞系用高浓度致病真菌进行筛选,快速获得稳定遗传的抗病植株。
(4)培育转基因抗虫玉米时,通常将抗虫基因和带有抗生素抗性基因的________连接构建表达载体,利用农杆菌转化法将抗虫基因导入受体细胞。转基因玉米带有的抗生素抗性基因会给人类健康和环境带来负面影响,为消除转基因玉米中的抗性基因,研究人员将抗性标记基因和目的基因分别构建在共转化的两个不同表达载体上,同时导入受体细胞,通过组织培养获得________植株,经自交后获得无抗性标记基因植株。
20. Ⅰ.当新冠病毒侵入人体,机体会启动免疫反应对抗该病毒。如图是免疫系统作用于新型冠状病毒的过程简图,请回答下列问题:
(1)图中的a过程是_______________免疫(填“体液”、“细胞”或“无法确定”),细胞②的名称是_______________,细胞②被活化需要________个信号刺激。细胞④的名称是_______________。
(2)图中细胞①-⑤中特异性识别抗原的有_______________(填数字标号)。
Ⅱ.为提高人们对艾滋病的认识,世界卫生组织将每年12月1日定为世界艾滋病日,因为第一个艾滋病病例是在1981年此日诊断出来的。下图是HIV侵入人体后病毒浓度和辅助性T细胞数量变化曲线,请回答问题:
(3)据图可知,HIV侵入人体后主要的宿主细胞是__________________。
(4)图1中A阶段,HIV侵入人体内环境后一些可以与B细胞接触,另一些被抗原呈递细胞摄取处理后,传递给_______________细胞,后者发生特定变化并与B细胞结合,B细胞受刺激后分裂分化为_____________________细胞。
(5)HIV侵入宿主细胞后,主要依靠细胞毒性T细胞识别并接触、裂解靶细胞。有些艾滋病患者容易患肿瘤,这是机体的_________________功能低下导致不能识别和清除突变的细胞。
21. 太湖水体中的浮游动物有重要的控藻价值。为研究有天敌及毒藻对浮游动物的影响,科研人员以大型溞(一种模式浮游动物)为材料进行相关实验。请回答下列问题:
(1)下表1为不同实验条件下大型溞平均体长变化:表1
组别/体长(mm)/时间(d)
0
2
4
6
8
10
对照
0.6
0.71
1.25
1.51
1.75
1.76
添加幽蚊培养液
0.6
0.75
1.26
1.62
1.89
2.1
添加幽蚊幼虫
0.6
0.76
1.27
1.64
1.94
2.18
注:幽蚊幼虫为浮游动物的主要捕食者之一,其口裂较小。
①在该实验环境中,大型溞同化获取的能量可用于_____________。
②据实验结果推测,引起大型溞体长发生变化的信息种类有_____________。
③与对照组相比,实验组大型溞生长速度更快的生物学意义是_____________。
(2)为研究有毒藻对大型溞的影响,研究人员进行了如下实验。实验过程如下表2,请完善表格并回答问题:
表2
步骤或目的
实验操作
配制水样。
取有毒藻水样原液(记为TW) 与无毒藻水样原液(记为NTW) 分别按如下体积比配制实验水样:100%TW、75%TW+25%NTW、50%TW+50%NTW、①__________、100%NTW
处理实验对象
挑选活泼健康、生理状态相同的300只幼溞,将幼溞分别放入注有200mL实验水样的烧杯中,每个烧杯中放置②__________只幼溞,每个实验水样设3个平行。
③__________
所有烧杯每天更换水样1次。
记录实验结果
实验结果如图1、图2所示。
④根据图1、图2的结果,可得出的结论是______。
⑤使用有毒藻水样原液培养大型溞,大型溞在实验开始后前3天的存活率仍然为100%,3天后才开始出现大量死亡,据此推测藻毒素应属于细胞_______(填“内”或“外”)毒素,大型溞在3天后才开始出现大量死亡的原因可能是_________。
(3)我国对太湖水域防止生物入侵非常重视,因为入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力,而且在入侵地缺乏天敌,因而生长迅速,导致本地物种衰退甚至消失。入侵种爆发时,生物多样性降低,__________稳定性降低。同时,随着时间的推移,群落的类型可能发生改变,这种演替属于________(初生/次生)演替。
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湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高二下学期5月月考生物试卷
一、单选题
1. 研究人员对某地某田鼠种群的年龄结构(按体重划分)分性别进行调查,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 可用标记重捕法调查田鼠的种群数量
B. 该田鼠种群出生率可能大于死亡率
C. 该田鼠种群的性别比例接近1:1
D. 成年雄鼠的生存能力强于成年雌鼠的
【答案】D
【解析】
【分析】1、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、年龄组成和性别比例。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;年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
2、对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法,而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【详解】A、田鼠活动能力强,可用标记重捕法调查田鼠的种群数量,A正确;
B、据图可知,该田鼠种群中幼年组个体占46%,种群出生率可能大于死亡率,B正确;
C、据调查结果可知,该田鼠种群的性别比例接近1:1,C正确;
D、成年雄鼠占6.5%,成年雌鼠占14.5%,成年雄鼠的生存能力弱于成年雌鼠的,D错误。
故选D。
2. 林窗是指森林群落中老龄树木死亡或因各种干扰因素导致优势树木死亡(包括折断、枯立、树倒等),从而在林冠层造成空隙的现象;人为砍伐树木也可形成林窗。研究者调查了某森林中林窗与林下的土壤动物群落,得到如图所示的结果。下列叙述正确的是( )
A. 利用标志重捕法可以调查土壤动物丰富度
B. 光照影响土壤动物群落的垂直结构,不影响水平结构
C. 林窗下和林下土壤动物种类均随深度的增加而减少
D. 林窗下和林下不同层次的土壤动物的种群密度不同
【答案】C
【解析】
【分析】分析柱形图:随着枯落物层的深度的增加,土壤动物种类数逐渐减少,但林窗和林下不同层次的土壤动物种群密度不相同,在各层次中林窗的土壤动物丰富度均高于林下。
【详解】A、调查土壤动物丰富度常采用取样器取样的方法,A错误;
B、随着枯落物层的深度的增加,土壤动物种类数逐渐减少,由此可知光照明显影响了土壤动物群落的垂直结构,据图无法判断土壤动物群落的水平结构,B错误;
C、由图可知,林窗和林下土壤动物种类随深度的增加而减少,C正确;
D、由图可知,林窗下和林下不同层次的土壤动物的种类数不同,D错误。
故选C。
3. 调查法是生物科学研究常用的方法,下列叙述错误的是( )
A. 调查双子叶植物的种群密度,取样方时要随机取样
B. 调查水中小动物丰富度,可使用网兜或瓶子取样
C. 调查农田生态系统中的能量流动,要明确农田生态系统中的组成成分
D. 调查人群中遗传病的发病率,最好选取发病率较高的多基因遗传病
【答案】D
【解析】
【分析】群落丰富度调查土壤小动物类群丰富度时,采用取样器取样法;样方法:调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物;调查人类遗传病的发病率,需要在人群中随机取样。
【详解】A、用样方法调查双子叶植物种群密度时,取样的关键是随机取样,不能有主观因素,A正确;
B、水中小动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时,可用瓶子作为取样器取样进行采集、调查,B正确;
C、生态系统的能量流动指能量的输入、传递、转化和散失的过程,调查农田生态系统的能量流动情况时,以每个营养级为单位,因此要明确农田生态系统的组成成分,C正确;
D、调查人群中某遗传病的发病率时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,但要保证调查的群体数量足够大,D错误。
故选D。
4. Nt表示该种群第t代的种群密度,Nt+1表示该种群第t+1代的种群密度,如图表示某种动物种群密度Nt和Nt+1/Nt的关系图,下列叙述错误的是
A. 种群密度为a时,该种群的出生率小于死亡率
B. b和e都为该种群的环境容纳量
C. c点时,该种群的出生率与死亡率的差值最大
D. 种群密度为d时,该种群的年龄结构为增长型
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析可知,纵坐标表示Nt+1/ Nt,若纵坐标小于1说明种群数量下降,若纵坐标大于1说明种群数量增加。
【详解】A、当种群密度为a时,纵坐标小于1,则此时种群的出生率小于死亡率,故A项正确;
B、b点和e点时,Nt+1/ Nt都等于1,但是b点之后,Nt+1/ Nt>1,说明种群数量在增加,即b点不是该种群的环境容纳量,e点之后,Nt+1/ Nt<1,说明种群数量在减少,不能维持相对稳定,即e点也不是该种群的环境容纳量,B项错误;
C、c点时Nt+1/ Nt最大,说明这一年中种群数量增加最大,即此时该种群的出生率与死亡率的差值最大,C项正确;
D、种群密度为d时,Nt+1/ Nt>1,说明种群数量在增加,所以种群的年龄组成为增长型,D项正确。
故选B。
5. 生活中我们经常会接触到发酵食品,如果酒、果醋、泡菜等。下列关于传统发酵食品的叙述,正确的是( )
A. 果醋制作前需要对原料进行严格灭菌
B. 果酒制作过程中发酵液的pH不会改变
C. 发酵初期泡菜中亚硝酸盐含量逐渐上升
D. 制作传统发酵食品时利用的是纯种微生物
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、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果糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、果醋的制作需要对容器消毒,利用原料中的醋酸菌进行发酵,所以不能对原料进行严格灭菌,A错误;
B、 果酒的制作过程中随着酵母菌的细胞呼吸产生二氧化碳,发酵液的pH会发生改变 ,B错误;
C、泡菜的制作过程中,亚硝酸盐含量在发酵初期逐渐上升,在发酵中期达到最大值,然后再下降,在发酵后期继续下降最后保持相对稳定, C正确;
D、传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵,制作食品的技术,其中的微生物并非纯种微生物,D错误。
故选C。
6. 研究人员欲从土壤中筛选纤维素分解菌以用于农业秸秆废弃物的高效降解。下列有关说法正确的是( )
A. 在牛肉膏蛋白胨培养基中加入纤维素以制备选择培养基
B. 取回的土壤样品要进行灭菌后再用无菌水溶解后进行接种
C. 刚果红培养基中透明圈越大,说明该菌降解纤维素的能力越弱
D. 对筛选出的纤维素分解菌可进行玉米秸秆降解实验以测定纤维素酶活性
【答案】D
【解析】
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。如培养乳酸杆菌时需添加维生素,培养霉菌时需将pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性。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种类微生物生长的培养基。
【详解】A、在牛肉膏蛋白胨培养基中加入纤维素,牛肉膏蛋白胨培养基是完全培养基,不是选择培养基,A错误;
B、取回的土壤样品如进行灭菌将杀死所有微生物,B错误;
C、纤维素与刚果红会形成红色复合物,纤维素分解菌产生的纤维素酶会分解纤维素,导致出现透明圈,透明圈越大,该菌的分解能力会越强,C错误;
D、对筛选出的纤维素分解菌可进行玉米秸秆降解实验,测定秸秆的分解速率,以测定纤维素酶活性,D正确。
故选D。
7. 某研究小组设计了一个利用秸秆中的纤维素生产乙醇的实验,实验流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 菌A属于腐生生物,能分泌纤维素酶分解秸秆中的纤维素
B. 淋洗液主要为酵母菌的生长繁殖提供碳源和能源等
C. 在发酵阶段不能打开瓶盖以保持厌氧环境完成酒精的生成
D. 发酵结束后可通过过滤、沉淀等方法获得乙醇
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖类分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,产生酒精和CO2。发酵结束后,如果发酵产品是微生物细胞本身,可采用过滤、沉淀等方法获得产品;如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【详解】A、 从已死的,腐烂的生物体中获得营养的生物为腐生生物,秸秆中有大量的纤维素,接种菌A,能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖,培养一段时间后发现菌A能够将桔杆中的纤维素大量分解,菌A属于腐生生物,A正确;
B、采用液体培养基培养酵母菌,可以用淋洗液为原料制备培养基,淋洗液主要为酵母菌的生长繁殖提供碳源、能源等,B正确;
C、在酒精发酵过程中要保持无氧环境,不能打开瓶盖,C正确;
D、发酵结束后,乙醇属于代谢产物,可以采用适当的提取、分离和纯化措施来获得乙醇,不能采取过滤、沉淀的方法,D错误。
故选D。
8. 下列有关植物组织培养与动物细胞培养两项技术的比较,不正确的是( )
选项
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
A
原理
细胞全能性
细胞增殖
B
细胞分裂方式
有丝分裂
减数分裂
C
培养基主要
成分
无机盐、蔗糖、维生素、琼脂、植物激素等
无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、动物血清等
D
结果
完整植株或细胞产物
大量细胞或细胞产物
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基成分
营养物质(蔗糖)、植物激素等
营养物质(葡萄糖)、动物血清等
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育无毒苗等
获得细胞或细胞产物
分散处理
无
有
脱分化
有
无
【详解】A、植物组织培养的原理是细胞全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖,A正确;B、植物组织培养和动物细胞培养的细胞分裂方式都是有丝分裂,B错误;
C、植物组织培养中培养基主要成分是无机盐、蔗糖、维生素、琼脂、植物激素等,动物细胞培养中培养基主要成分是无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、动物血清等,C正确;
D、植物组织培养的结果是完整植株或细胞产物,动物细胞培养的结果是大量细胞或细胞产物,D正确。
故选B。
9. 某生态系统中能量在三个营养级之间流动的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 若B摄入的能量增大,B的同化的能量未必增大
B. 若B同化的能量减少,C的同化量一般也相应减少
C. 若B呼吸作用散失的能量占其同化量的比例增大,不会影响B→C的能量传递效率
D. 若B为养殖动物,增大B同化量占摄入量的比例能有效提高经济效益
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的能量流动:(1)概念:生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的过程称为生态系统的能量流动。 (2)特点:单向流动、逐级递减。(3)同化量 = 摄入量-粪便量=呼吸作用散失量+用于生长、发育、繁殖的量能量。传递效率=(本营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
【详解】A、摄入量=同化量+粪便量,若B摄入的能量增大,粪便量的变化不明确,则B的同化量不一定会增大,A正确;
B、相邻营养级之间的能量传递效率为10%-20%,因此若B同化的量减小,C的同化量一般也相应减少,B正确;
C、能量传递效率是两个营养级同化量的比值,若B呼吸作用散失的能量占其同化量的比例增大,则B同化量流向下一营养级的会减少,故B→C的能量传递效率一般会下降,C错误;
D、若B为养殖动物,增大B的同化效率能使粪便量比例减少,可以使能量的利用效率增大,从而有效提高经济效益,D正确。
故选C。
10. 科研人员从渐冻症或帕金森病的患者身上提取皮肤细胞,将其诱导为iPSC(诱导多能干细胞)。然后在涂层上培养这些细胞,以创造健康、功能强大的高度成熟神经元,让渐冻症、帕金森病等疾病治疗成为可能。下列有关叙述错误的是( )
A. iPSC来源于病人自身体细胞,进行自体移植理论上可以避免免疫排斥反应
B. 皮肤细胞诱导为iPSC过程相当于植物组织培养的脱分化过程
C. 大多数细胞在培养过程中具有细胞贴壁和接触抑制的现象
D. iPSC培养形成成熟神经元的过程中遗传物质发生了改变
【答案】D
【解析】
【分析】iPS细胞为诱导性多能干细胞,具有和胚胎干细胞类似的发育多潜能性,具有分化成各种组织或器官的潜能。
【详解】A、诱导多能干细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,A正确;
B、皮肤细胞已经分化,诱导皮肤细胞转化为iPS细胞的过程类似于植物组织培养的脱分化,B正确;
C、体外培养的动物细胞如果有细胞贴壁,也会表现出接触抑制现象,C正确;
D、iPSC培养形成成熟神经元的过程中,遗传物质不会发生改变,会发生基因的选择性表达,D错误。
故选D。
11. 下列有关生物学实验,叙述正确的是( )
A. 将DNA粗提取物,溶解在2 mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即显蓝色
B. PCR操作过程中,将PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出,放在高温环境中迅速融化
C. 进行蛋白质的鉴定实验时可用斐林试剂的甲液和乙液直接替代双缩脲试剂的A液和B液
D. 检测生物组织中的脂肪需用50%的酒精洗去浮色
【答案】D
【解析】
【分析】1、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
2、DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、将DNA可溶解在2 mol/LNaCl溶液中,加入二苯胺试剂后需要沸水浴才能显蓝色,A错误;
B、PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出之后,应放在冰块上缓慢融化,这样才能不破坏缓冲液中稳定性较差的成分,同样保护酶的活性不被破坏,B错误;
C、由于斐林试剂乙液的浓度与双缩脲试剂B液的浓度不同,因此进行蛋白质的鉴定实验时不可用斐林试剂的甲液和乙液直接替代双缩脲试剂的A液和B液,C错误;
D、检测生物组织中的脂肪需用50%的酒精洗去浮色,D正确。
故选D。
【点睛】
12. 有人认为“转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制”,以下各项中支持此观点的是( )
A. 转基因作物能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿,同时还能减少使用农药引起的环境污染
B. 转基因食品与非转基因食品一样、都是由脂肪,蛋白质和碳水化合物等物质组成的
C. 对转入了苏云金杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响
D. 帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育
【答案】D
【解析】
【分析】植物基因工程成果:抗虫转基因植物-减轻农药对环境的污染、抗病转基因植物、抗逆转基因植物、利用转基因改良植物的品质;
动物基因工程成果:提高动物生长速度、改善畜产品的品质、用转基因动物生产药物、用转基因动物作器官移植的供体、基因工程药品的生产。
【详解】A、转基因作物能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿,同时还能减少使用农药引起的环境污染,以上是转基因生物的优点,不符合题意,A错误;
B、转基因食品与非转基因食品一样,都是由脂肪、蛋白质和碳水化合物等物质组成的,一定程度上可说明转基因食品是安全的,不符合题意,B错误;
C、对转入了苏云金杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响,说明转基因食品安全,不符合题意,C错误;
D、帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育说明了转基因食品存在不安全因素,符合题意,D正确。
故选D。
【点睛】
13. 研究人员通过增加或移走京燕巢中卵的数目以观察对鸟类的繁殖行为的影响,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 京燕当前的出生率会影响次年的出生率
B. 增加巢中卵的数量会使当年种群增长率降低
C. 京燕通过调整繁殖行为使种群数量维持在K值
D. 京燕繁殖行为的调整使种群年龄组成呈稳定型
【答案】A
【解析】
【分析】种群特征包括种群的数量特征(种群密度)、年龄结构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、空间特征等。种群密度是指在单位面积或体积中的个体数,“种群密度”与“密度”不同,前者是个体的“数目”,后者是比例,种群密度是种群最基本的数量特征。
【详解】A、通过题中坐标图可以看出改变当前巢中卵的数目会影响次年产卵数,因此当前的出生率会影响次年的出生率,A正确。
B、增加巢中卵的数量当年种群增长率会增加,次年种群增长率下降,B错误。
CD、通过图中信息无法得出京燕调整繁殖行为是否使种群维持在K值或保持稳定型年龄组成,CD错误。
故选A。
二、多选题
14. 我国思想家孟子、庄子等曾提出了"天人合一"的哲学观念,这种观念体现出追求人与自然和谐一致的美好理想。如今,对自然要取之以时,取之有度,追求可持续性发展的观念已经深入人心。下列相关叙述正确的是( )
A. 对自然"取之以时,取之有度",有助于生态环境的保护
B. 过度捕捞会降低种群的环境容纳量,导致渔业资源匮乏
C. 合理确定载畜量可以使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
D. 生态系统的稳定性和以负反馈调节为基础的自我调节能力密切相关
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
2、研究生态系统能量流动的意义是:调整能量流动的关系;使能量持续高效地流动对人类最有益的部分。
3、生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生态系统具有一定的自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越强,而恢复力稳定性越弱。
【详解】A、对自然"取之以时,取之有度",是对资源环境的合理利用,该措施有助于生态环境的保护,A正确;
B、环境容纳量是指环境条件不受破坏的情况下所能维持的种群最大数量,过度捕捞一般不会改变环境条件,故不会降低种群的环境容纳量,B错误;
C、合理确定载畜量可以调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,C正确;
D、结合分析可知,生态系统的稳定性是因为生态系统具有一定的自我调节能力,而负反馈是自我调节能力的基础,故生态系统的稳定性和以负反馈调节为基础的自我调节能力密切相关,D正确。
故选ACD。
15. 下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中正确的是( )
A. 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板
B. 取102、103、104倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上
C. 将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48 h
D. 应该选择菌落数在30~300的实验组平板进行计数
【答案】ACD
【解析】
【分析】检测细菌总数时,一般用蒸馏水配置培养基,常用高压蒸汽灭菌法灭菌后,取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上,将实验组和对照组放置适宜条件培养,在确定对照组无菌后,选择菌落在30-300的一组平板为代表进行计数。
【详解】A、用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板,A正确;
B、测定土壤中细菌总数利用稀释涂布平板法,即取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL,分别涂布于各组平板上,B错误;
C、平板倒置后,将实验组和对照组在37℃恒温培养24~48小时,C正确;
D、确定对照组无菌后,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,D正确。
故选ACD。
16. 多细胞生物个体发育过程中,细胞增殖与分化相伴随。下列叙述错误的是( )
A. 肝细胞和肌细胞在形态、核DNA序列及生理功能等方面均存在差异
B. 体细胞克隆猴实验说明已分化的动物体细胞具有全能性
C. 白血病患者血液中出现大量异常增殖、分化的白细胞,可通过骨髓移植治疗
D. 人体内大多数乳腺细胞仍然具有分裂和分化能力
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、细胞分化(1)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。(2)机理:基因的选择性表达。即在个体发育过程中,不同的细胞遗传信息的执行情况不同。(3)特点:持久性、不可逆性、普遍性、遗传物质不变性。
2、细胞的全能性(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。(2)原因:细胞内含有形成完整个体所需的全部基因。(3)条件:离体、适宜营养、激素等。(4)全能性比较:①受精卵>生殖细胞>体细胞;②植物细胞>动物细胞。动物和人体内保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞,如造血干细胞能分化成各种血细胞。
【详解】A、同一个体的肝细胞和肌细胞都是由受精卵分裂、分化而来的,它们的核DNA序列相同,形态、生理功能均存在差异,A错误;
B、体细胞克隆猴实验只能说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,B错误;
C、白血病患者血液中出现大量异常增殖、分化的白细胞,可通过将健康人的骨髓移植到白血病患者体内进行治疗,C正确;
D、人体内大多数乳腺细胞是高度分化的细胞,已失去分裂和分化能力,D错误。
故选ABD。
三、解答题
17. 研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素,对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒危动物种群的拯救和恢复都有着重要意义。图甲为某家鼠种群数量随时间变化的曲线,图乙为某种昆虫在一定环境条件下种群数量变化的曲线,请据图回答下列问题:
(1)如果将家鼠种群置于有限的自然环境中种群数量的增长曲线是图甲中的曲线____________(填“A”或“B”),图甲中的K值又称为环境容纳量,它是指在环境条件____________的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。当种群数量达到此值时,种群的年龄组成一般为____________。
(2)调查家鼠的种群密度一般采用____________法,若家鼠被捉过一次后更难捕捉则估算的种群密度____________(填“偏高”或“偏低”)。
(3)图乙表明由于受____________、____________等因素的影响,昆虫种群数量往往也有差别。在偏离最适条件时,昆虫种群数量会____________。
(4)图乙的实验常选择封闭性较好的小岛而不是更开放的环境作为试点,主要是考虑到了种群数量特征中的____________和____________。
(5)“蚂蚁森林”是支付宝的一项公益活动用通过步行、乘公交等“低碳”生活方式获取一定的“能量值”,用以在“蚂蚁森林”里养一棵虚拟的树。这棵“树”长大后,蚂蚁生态伙伴们就会在现实某个地域种下一棵真正的树。据统计这项公益活动目前已经在荒漠化地区种植了约1亿棵树,包括胡杨、樟子松、沙棘等,这些树种都是防风固沙的好品种,明显改善了当地的生态环境。以上事实说明人类活动可以使群落演替朝着不同于自然演替的____________进行。
【答案】 ①. A ②. 不受破坏 ③. 稳定型 ④. 标志重捕 ⑤. 偏高 ⑥. (相对)湿度 ⑦. 温度 ⑧. 减少 ⑨. 迁入率 ⑩. 迁出率 ⑪. 方向和速度
【解析】
【分析】图甲中A为种群数量呈S型增长,B种群数量呈J型增长,图乙中昆虫在32.5℃,相对湿度为90%时种群数量最大。
【详解】(1)由于自然条件下空间资源有限,所以种群成S型增长,对应曲线A;境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量;种群数量达到K值,种群数量基本不变,年龄组成为稳定性。
(2)家鼠活动能量强,活动范围广,所以采用标志重捕法调查其种群密度;标志重捕法估算种群密度的计算公式是:该种群数量÷第一次捕获标记的个体数=第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数,所以该种群数量=(第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数)÷二次捕获的个体中被标记的个体数,标记重捕法中被捕捉的动物实际更难再次被捕捉,说明二次捕获的个体中被标记的个体数偏小,根据计算公式可知,会导致该种群数量偏大,从而导致调查密度偏高。
(3)图乙表明昆虫种群数量受到温度和相对湿度的影响;在偏离最适条件时,昆虫种群数量会减少。
(4)封闭性较好的小岛不受到迁入率和迁出率的影响。
(5)人类活动可以使群落演替朝着不同于自然演替的方向和速度进行。
【点睛】本题重点考查种群的特征,需要考生是其特征,特别是种群数量变化的模型,理解S型和J型增长曲线。
18. 有机农药苯磺隆是一种强效除草剂,长期使用会严重污染环境:研究发现,苯磺隆能被土壤中某种微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示:
(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、氮源、_____四类,此外,培养基还要满足微生物生长对 _____以及氧气的要求。该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一氮源的原因是 _____。
(2)若在3个细菌培养基平板上均接种稀释倍数为105的土壤样品0.1mL,培养一段时间,平板上菌落数分别为35个、33个、34个。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小,原因是 _____。
(3)图甲中选择培养使用的是 ____(填“固体”或“液体”)培养基,选择培养的目的是 ____;划线纯化后的某个平板中,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,造成划线无菌落可能的操作失误之一是:____。
(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液作图乙所示实验,该实验假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质,该实验设计 _____(填“合理”或“不合理”),因为 _____。
【答案】(1) ①. 水和无机盐 ②. pH ③. 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖
(2)当两个或多个细胞连在一起时,只能观察计数为一个菌落
(3) ①. 液体 ②. 增加目的菌的菌落浓度 ③. 接种环灼烧后未冷却
(4) ①. 不合理 ②. 缺少空白对照
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示是探索苯磺隆降解机制的实验过程,图甲中,首先用选择培养基从土壤中筛选出菌种,再采用平板划线法纯化出相应的菌种。图乙中,通过测定苯磺隆的浓度测定其降解率。
【小问1详解】
微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐四类,此外,培养基还要满足微生物生长对pH特殊营养物质以及氧气的要求。以苯磺隆作为唯一氮源的选择培养基中苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖,形成菌落,其他微生物不能正常生长。
【小问2详解】
运用稀释涂布平板法统计的结果往往较实际值偏小的原因是当两个或多个细胞连在一起时,只能观察计数为一个菌落。
【小问3详解】
图甲中选择培养使用液体培养基,目的是增加样品中目的菌种的比例或浓度,确保能够从样品中分离到所需的微生物。平板划线法操作时要求将灼热的接种环冷却后再划线,而且要从上一次划线末端而非空白处划线,不冷却会烫死上次划线末端菌株,从空白处划线是不会有菌株的,因此若第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其它划线上有菌落,造成划线无菌落可能的操作失误之一是接种环在二区划线前未冷却即划线杀死了菌种(或不小心从一区末端的空白处划线)。
【小问4详解】
据图可知,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液加入苯磺隆溶液中,该实验假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质,但是尚需设置不加入上清液的对照组实验,否则没有说服力,因而不合理。
19. 回答下列(一)、(二)小题:
(一)果胶酶广泛应用于食品加工、环境保护等领域,回答下列与果胶酶有关的问题:
(1)果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括果胶酶和________,生产上通常使用微生物,如黑曲霉、________等生产果胶酶。
(2)制作果汁时常加入果胶酶以提高果汁的出汁率和澄清度,其原因是果胶酶可将果胶分解成可溶性的________,由于果汁中的酶很难回收,为了降低成本,使果胶酶能被再次利用,一般采用物理________法或化学结合法将其固定,通常不采用包埋法。
(3)泡菜制作时微生物产生的果胶酶会使泡菜软化,生产上常通过适当提高________的浓度避免软化,提高口感。产果胶酶微生物会使泡菜亚硝酸盐含量增加,测定亚硝酸盐含量使用的氯化铵缓冲液呈________(填“酸性”、“中性”、或“碱性”)。
(4)为了获得高产果胶酶菌种,通常对诱变后的微生物悬液用________法接种培养,用特定染液对培养后的培养基进行染色,测量菌落直径(r)与透明圈直径(R),挑选R/r值________的菌株进行复筛,筛选得到纯的高产菌株。
(二)玉米是一种重要的粮食作物。回答下列与玉米新品种培育有关的问题:
(1)培育无病毒玉米时,可选取________作为外植体,经处理后在MS培养基上培养,待生根后,将苗移栽至________中,置于一定的环境中进行炼苗。
(2)利用杂交育种培育玉米新品种时,若胚发育中止而得不到可育种子,可采用________的方法获得植株。另外,玉米新品种也可利用异源植株体细胞的________融合产生杂种植株的方法进行培育。
(3)可利用玉米细胞在培养过程中会发生________这一特性筛选抗病能力强的细胞,培育抗病新品种,也可利用________培养建立的细胞系用高浓度致病真菌进行筛选,快速获得稳定遗传的抗病植株。
(4)培育转基因抗虫玉米时,通常将抗虫基因和带有抗生素抗性基因的________连接构建表达载体,利用农杆菌转化法将抗虫基因导入受体细胞。转基因玉米带有的抗生素抗性基因会给人类健康和环境带来负面影响,为消除转基因玉米中的抗性基因,研究人员将抗性标记基因和目的基因分别构建在共转化的两个不同表达载体上,同时导入受体细胞,通过组织培养获得________植株,经自交后获得无抗性标记基因植株。
【答案】 ①. 果胶甲酯酶 ②. 苹果青霉 ③. 半乳糖醛酸 ④. 吸附法 ⑤. 食盐 ⑥. 碱性 ⑦. 稀释涂布(划线) ⑧. 大 ⑨. 茎尖(或根尖) ⑩. 草炭土 ⑪. 胚的离体培养 ⑫. 原生质体 ⑬. 变异 ⑭. 花粉离体 ⑮. Ti质粒 ⑯. 同时含有标记基因和目的基因
【解析】
【分析】(一)果胶酶并特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,通常包括果胶酸酶(多聚半乳糖醛酸酶),原果胶酶和果胶甲酯水解酶等。作用:果胶酶分解果胶,瓦解细胞壁和胞间层,使榨取果汁变得更容易,提高水果的出汁率。来源:有些微生物如黑曲霉、苹果青霉等生产果胶酶。
(二)育种方法
1、杂交育种:
(1)原理:基因重组
(2)方法:连续自交,不断选种。
(3)特点:育种年限长,需连续自交不断举优汰劣才能选育出需要的类型。
2、人工诱变育种
(1)原理:基因突变
(2)方法:用物理因素、化学因素生物因素来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变。
(3)特点:提高了突变率,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种,但由于突变的不定向性,因此该种育种方法具有盲目性。
3、单倍体育种:无性生殖(组织培养),利用花药离体培养,周期短。
(1)原理:染色体变异
(2)方法:花药离休培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。
(3)特点:由于得到的个体基因都是纯合的,自交后代不发生性状分离,所以相对于杂交育种来说,明显缩短了育种的年限。
4、多倍体育种:果实肥厚,营养含量高,茎秆粗壮。
(1)原理:染色体变异
(2)方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,从而使细胞内染色体数目加倍,染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂,即可发育成多倍体植株。
(3)特点:该种育种方法得到的植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。
5、基因工程:定向培育新物种
(1)原理:DNA重组技术(属于基因重组范畴)
(2)方法:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(3)特点:目的性强,育种周期短。
6、利用“细胞工程”育种:
(1)原理:植物体细胞杂交、
(2)方法:用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。
(3)特点:可克服远缘杂交不亲合的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
【详解】(一)(1)果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称,包括果胶酸酶(多聚半乳糖醛酸酶)、原果胶酶和果胶甲酯水解酶等。生产上通常使用微生物,如黑曲霉、苹果青霉等生产果胶酶。
(2)制作果汁时常加入果胶酶以提高果汁的出汁率和澄清度,其原因是果胶酶可将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,由于果汁中的酶很难回收,为了降低成本,使果胶酶能被再次利用,一般采用物理吸附法法或化学结合法将其固定,由于酶分子小易从包埋材料漏出,故通常不采用包埋法。
(3)泡菜制作时微生物产生的果胶酶会使泡菜软化,生产上常通过适当提高食盐的浓度避免软化,提高口感。产果胶酶微生物会使泡菜亚硝酸盐含量增加,测定亚硝酸盐含量使用的氯化铵缓冲液呈碱性。
(4)为了获得高产果胶酶菌种,通常对诱变后的微生物悬液用稀释涂布(划线)法接种培养,用特定染液对培养后的培养基进行染色,测量菌落直径(r)与透明圈直径(R),挑选R/r值大的菌株进行复筛,筛选得到纯的高产菌株。
(二)(1)培育无病毒玉米时,可选取茎尖(或根尖)分生区作为外植体,因为茎尖(或根尖)分生区细胞无病毒或者病毒很少,经处理后在MS培养基上培养,待生根后,将苗移栽至草炭土中,置于一定的环境中进行炼苗。
(2)利用杂交育种培育玉米新品种时,若胚发育中止而得不到可育种子,可采用胚的离体培养的方法获得植株,分离胚的细胞,经组织培养可获得完整的植株,并且能够保持其优良性状。另外,玉米新品种也可利用异源植株体细胞的原生质体融合产生杂种植株的方法进行培育。
(3)玉米细胞在培养过程中进行分裂分化,在这个过程中随机会发生一些变异,从中可能筛选出抗病能力强的细胞;培育抗病新品种,也可利用花粉离体培养建立的细胞系用高浓度致病真菌进行筛选,快速获得稳定遗传的抗病植株。
(4)培育转基因抗虫玉米时,通常将抗虫基因和带有抗生素抗性基因的Ti质粒连接构建表达载体,利用农杆菌转化法将抗虫基因导入受体细胞。转基因玉米带有的抗生素抗性基因会给人类健康和环境带来负面影响,为消除转基因玉米中的抗性基因,研究人员将抗性标记基因和目的基因分别构建在共转化的两个不同表达载体上,同时导入受体细胞,通过组织培养获得同时含有标记基因和目的基因植株,经自交后获得无抗性标记基因植株。
【点睛】本题考查果胶酶的应用、固定化技术、基因工程的相关内容,意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。
20. Ⅰ.当新冠病毒侵入人体,机体会启动免疫反应对抗该病毒。如图是免疫系统作用于新型冠状病毒的过程简图,请回答下列问题:
(1)图中的a过程是_______________免疫(填“体液”、“细胞”或“无法确定”),细胞②的名称是_______________,细胞②被活化需要________个信号刺激。细胞④的名称是_______________。
(2)图中细胞①-⑤中特异性识别抗原的有_______________(填数字标号)。
Ⅱ.为提高人们对艾滋病的认识,世界卫生组织将每年12月1日定为世界艾滋病日,因为第一个艾滋病病例是在1981年此日诊断出来的。下图是HIV侵入人体后病毒浓度和辅助性T细胞数量变化曲线,请回答问题:
(3)据图可知,HIV侵入人体后主要的宿主细胞是__________________。
(4)图1中A阶段,HIV侵入人体内环境后一些可以与B细胞接触,另一些被抗原呈递细胞摄取处理后,传递给_______________细胞,后者发生特定变化并与B细胞结合,B细胞受刺激后分裂分化为_____________________细胞。
(5)HIV侵入宿主细胞后,主要依靠细胞毒性T细胞识别并接触、裂解靶细胞。有些艾滋病患者容易患肿瘤,这是机体的_________________功能低下导致不能识别和清除突变的细胞。
【答案】(1) ①. 体液 ②. B淋巴细胞 ③. 两 ④. 细胞毒性T细胞 (2)①②④
(3)辅助性T细胞 (4) ①. 辅助性T ②. 浆细胞和记忆
(5) 免疫监视
【解析】
【分析】题图中细胞①是辅助性T细胞,细胞②是B淋巴细胞(或B细胞),细胞③是浆细胞,细胞④是细胞毒性T细胞,细胞⑤是抗原呈递细胞,物质甲表示细胞因子,物质乙表示抗体,a过程表示体液免疫,b过程表示细胞免疫。
【小问1详解】
图中a过程有抗体参与,表示体液免疫,细胞②B淋巴细胞(或B细胞),其活化需要两个信号刺激,还需要细胞因子的作用。由图可知,细胞④可以将靶细胞裂解,是细胞毒性T细胞。
【小问2详解】
图中除了⑤抗原呈递细胞和③浆细胞没有特异性识别抗原的能力外,其余细胞都具有特异性识别抗原能力,即①②④。
【小问3详解】
根据题图可知:HIV侵入人体后主要的宿主细胞是辅助性T细胞。
【小问4详解】
体液免疫过程中:HIV侵入人体内环境后一些可以与B细胞接触,另一些被抗原呈递细胞摄取处理后,传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞。
【小问5详解】
HIV侵入辅助性T细胞后,主要依靠新形成的毒性T细胞识别并接触、裂解靶细胞;人体免疫系统具有免疫防御、免疫监视、免疫自稳三大基本功能,若有些艾滋病患者容易患肿瘤,这是机体的免疫监视功能低下导致不能识别和清除突变的细胞。
21. 太湖水体中的浮游动物有重要的控藻价值。为研究有天敌及毒藻对浮游动物的影响,科研人员以大型溞(一种模式浮游动物)为材料进行相关实验。请回答下列问题:
(1)下表1为不同实验条件下大型溞平均体长变化:表1
组别/体长(mm)/时间(d)
0
2
4
6
8
10
对照
0.6
0.71
1.25
1.51
1.75
1.76
添加幽蚊培养液
0.6
0.75
1.26
1.62
1.89
2.1
添加幽蚊幼虫
0.6
0.76
1.27
1.64
1.94
2.18
注:幽蚊幼虫为浮游动物的主要捕食者之一,其口裂较小。
①在该实验环境中,大型溞同化获取的能量可用于_____________。
②据实验结果推测,引起大型溞体长发生变化的信息种类有_____________。
③与对照组相比,实验组大型溞生长速度更快的生物学意义是_____________。
(2)为研究有毒藻对大型溞的影响,研究人员进行了如下实验。实验过程如下表2,请完善表格并回答问题:
表2
步骤或目的
实验操作
配制水样。
取有毒藻水样原液(记为TW) 与无毒藻水样原液(记为NTW) 分别按如下体积比配制实验水样:100%TW、75%TW+25%NTW、50%TW+50%NTW、①__________、100%NTW
处理实验对象
挑选活泼健康、生理状态相同的300只幼溞,将幼溞分别放入注有200mL实验水样的烧杯中,每个烧杯中放置②__________只幼溞,每个实验水样设3个平行。
③__________
所有烧杯每天更换水样1次。
记录实验结果
实验结果如图1、图2所示。
④根据图1、图2的结果,可得出的结论是______。
⑤使用有毒藻水样原液培养大型溞,大型溞在实验开始后前3天的存活率仍然为100%,3天后才开始出现大量死亡,据此推测藻毒素应属于细胞_______(填“内”或“外”)毒素,大型溞在3天后才开始出现大量死亡的原因可能是_________。
(3)我国对太湖水域防止生物入侵非常重视,因为入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力,而且在入侵地缺乏天敌,因而生长迅速,导致本地物种衰退甚至消失。入侵种爆发时,生物多样性降低,__________稳定性降低。同时,随着时间的推移,群落的类型可能发生改变,这种演替属于________(初生/次生)演替。
【答案】(1) ①. 通过呼吸作用以热能形式散失、用于自身的生长、发育和繁殖 ②. 化学信息和物理信息 ③. 有效减小被幽蚊幼虫捕食的风险
(2) ①. 25%TW+75%NTW ②. 20 ③. 防止幼溞的代谢产物对实验结果造成影响 ④.
一定浓度的有毒藻对大型溞的体长和存活率有抑制作用,且有毒藻含量越高,抑制作用越强 ⑤.
内 ⑥.
有毒藻细胞经摄食死亡破裂后发挥作用
(3) ①.
生态系统 ②. 次生
【解析】
【分析】1、演替的两种类型--初生演替和次生演替。这两种演替类型是根据起始条件划分的。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体如能发芽的地下茎的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
2、由表2可知,该实验的自变量是水样中有毒水样与无毒水样的占比,据表中数据可知,TW样液依次递减25%,NTW样液依次递增25%,所以第四组样液应为25%TW+75%NTW。
由图1和图2可知,较NTW而言,一定浓度的有毒藻对大型溞的体长和存活率有抑制作用,且有毒藻含量越高,抑制作用越强。
【小问1详解】
①大型溞为一种模式浮游动物,作为捕食者,其同化的能量大部分用于呼吸以热能形式散失、少部分用于自身的生长、发育和繁殖。
②据实验结果可知,添加幽蚊培养液或幽蚊幼虫均可引起大型溞体长发生变化,且二者变化不同,说明幽蚊培养液中的化学物质(化学信息)对大型溞体长有影响,且幽蚊幼虫组对大型溞体长影响更大,说明可能还存在种间关系产生的物理信息等的影响。
③幽蚊幼虫为浮游动物的主要捕食者之一,其口裂较小,与对照组相比,实验组大型溞生长速度更快可有效减小被幽蚊幼虫捕食的风险。
【小问2详解】
①分析表2可知,该实验的自变量是水样中有毒水样与无毒水样的占比,据表中数据可知,TW样液依次递减25%,NTW样液依次递增25%,所以第四组样液应为25%TW+75%NTW。
②总共300只幼溞,由配制水样可看出,设置五组实验,各3个平行,共15个烧杯,则每个烧杯中放置300/15=20只幼溞。
③为了防止幼溞的代谢产物对实验结果造成影响,所有烧杯每天更换水样1次。
④根据图1、图2的结果可知,较NTW而言,一定浓度的有毒藻对大型溞的体长和存活率有抑制作用,且有毒藻含量越高,抑制作用越强。
⑤使用有毒藻水样原液培养大型溞,大型溞在实验开始后前3天的存活率仍然为100%,3天后才开始出现大量死亡,据此推测藻毒素应属于细胞内毒素,有毒藻细胞经摄食死亡破裂后,细胞内毒素释放,发挥作用。
【小问3详解】
生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义,入侵种爆发时,生物多样性降低,导致生态系统稳定性降低。同时,随着时间的推移,群落的类型可能发生改变,这种演替起始条件保留了土壤以及保留了植物种子等繁殖体,属于次生演替。
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