内容正文:
湖北省部分高中协作体2024—2025学年下学期期末联考
高二生物试题
本试卷共8页,共22题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:本题共18小题,每题2分,共36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. 海蜗牛在接触几次电击后,能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己;没有经过电击的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取被电击海蜗牛腹部神经元的RNA并将其注射到没有受过电击的海蜗牛颈部,发现后者也“学会”了防御,而对照组则没有此现象。下列叙述与该实验不符合的是( )
A. 有助于我们对动物记忆形成机制的研究
B. 本实验对照组的海蜗牛不需要注射RNA
C. 不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成
D. 说明特定的RNA可以使海蜗牛“获得记忆”
2. 瘦素是一种由脂肪细胞分泌的与人体肥胖有关的蛋白质类激素。如图1表示瘦素通过下丘脑发挥作用的过程,已知瘦素可使神经元A兴奋、神经元B抑制;图2为图1中某局部模式图。相关分析正确的是( )
A. 瘦素合成后,以胞吐的方式运出细胞,通过体液定向运输到下丘脑
B. 当神经元B释放物质甲,并引起③的抑制时,③处的膜电位无变化
C. 人体内脂肪含量偏高时,A、B分别兴奋、抑制,与其膜上瘦素的受体相同有关
D. 若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,仍可能导致肥胖
3. 根据在免疫应答中的功能不同,可将T淋巴细胞分为若干亚群,其中常见的有具有呈递抗原功能的辅助性T细胞(Th细胞)和具有杀伤靶细胞功能的细胞毒性T细胞(Tc细胞)。某科研小组做了用HIV病毒感染上述两类T细胞的实验,结果如图所示。据图判断下列分析错误的是( )
A. HIV病毒通过识别并结合Th细胞表面上的受体从而侵入细胞
B. Tc细胞数量减少可能是由于Tc细胞自身凋亡的缘故
C. HIV病毒破坏Th细胞将导致艾滋病患者患癌几率增大
D. Th细胞和Tc细胞在体液免疫和细胞免疫过程中均能发挥作用
4. 植物具有接收光信号的分子,这些分子对植物的生长发育发挥着重要作用,光敏色素是其中之一。下列叙述错误的是( )
A. 光敏色素是一类色素-蛋白复合体
B. 光敏色素在植物分生组织中含量丰富
C. 光敏色素主要吸收蓝光、红光和远红光
D. 光敏色素将光信号传递到细胞核内发挥作用
5. 某课题组为了研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中作用,将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理,一段时间后观察主根长度和侧根数量,实验处理方法及结果如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A. 与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进侧根生长
B. 与第2组相比,第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快
C. 本实验中自变量为干旱和ABA合成抑制剂
D. 设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用
6. 甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述错误的是( )
生态系统组成
光
水草
藻类
浮游动物
小鱼
泥沙
生态瓶编号
甲
+
+
+
+
-
+
乙
-
+
+
+
-
+
丙
+
+
+
+
-
-
丁
+
+
+
+
+
+
注:“+”表示有;“-”表示无。
A. 生态瓶必须是密闭的,放在直射光下,生物成分的数量要搭配合理
B. 乙瓶中缺乏光照,生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入
C. 丙瓶中没有泥沙,分解者太少,不利于物质循环顺利进行
D. 丁瓶中虽然物种更加丰富,但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
7. β-苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌应用于白酒生产。下列叙述不正确的是( )
A. 所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和灼烧灭菌
B. 通过配制培养基、灭菌、分离和培养能获得该酵母菌
C. 还需进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力
D. 该酵母菌的应用有利于白酒新产品的开发
8. 秸秆还田可增加土壤肥力,缓解环境污染。为分离分解纤维素的微生物菌种,实现废物的资源化利用,研究人员设计了“土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌株”的实验流程。下列叙述错误的是( )
A. 配制培养基时,应在湿热灭菌之后调节pH
B. 选择培养时,应使用纤维素为唯一碳源培养基
C. 进行梯度稀释时,应在酒精灯火焰旁完成各种操作
D. 挑选菌株后,应将使用过的培养基进行灭菌后再丢弃
9. 金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一,A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎,为选出最佳疗效的抗生素,研究者将分别含等剂量抗生素A、B、C、D的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48 h,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 可采用干热灭菌的方法对该实验使用的培养皿进行灭菌
B. 抗生素A治疗SAU感染的效果最好
C. 接种涂布后的培养皿正向放置于37 ℃的恒温箱中培养
D. 滤纸片b周围抑菌圈中出现一个菌落,可能是形成该菌落的SAU发生了基因突变
10. 下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A. 用自然生长的茎段进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B. 可取菊花芽尖进行培养获得不带病毒的抗病毒苗
C. 组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D. 不带叶片的菊花幼茎切段可通过器官发生途径形成完整的菊花植株
11. 花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下图是培育四季柑橘(2n=18)花粉植株的过程示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养
B. 过程③是细胞再分化,其根本原因是基因的选择性表达
C. 四种培养基中所含植物激素的种类和比例不同
D. 观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体
12. 利用动物体细胞核移植技术可培育高产奶牛,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNA
B. 犊牛W的遗传性状与母牛X相似度更高
C. 重构胚的形成可采用电融合的方法
D. 细胞培养时需添加氨基酸等营养物质
13. 单克隆抗体在多种疾病的诊新和治疗中发挥重要的作用,下图为利用小鼠制备单克隆抗体的过程,下列有关叙述正确的是( )
A. 提取脾B淋巴细胞有多种,是因为一种抗原可诱导产生多种B细胞
B. 诱导动物细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法完全相同
C. 在具有杂交瘤细胞的培养板上滴加相应抗体,出现阳性反应的即为目标细胞
D. 筛选出的目标杂交瘤细胞可在体外条件或注射到小鼠腹腔内进一步增殖培养
14. 有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是( )
A. 卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成
B. 受精作用完成的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
C. 采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用
D. 卵子发生时,MⅠ和MⅡ过程是不连续的,但细胞质均等分配
15. 科学家已经成功克隆出一批大熊猫胚胎,离最后获得大熊猫幼仔只差一步,其基本过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A. 重组细胞第一次分裂时可进行基因重组
B. 乙表示体外培养,不同发育阶段需要配制一系列含有不同成分的培养液
C. 在丙过程中需对代孕黑熊进行同期发情处理
D. 丁过程尚未实现,可能与免疫排斥有关
16. 下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是( )
A. 获得动物1受体细胞通常是受精卵
B. 动物2体内各体细胞的基因种类相同
C. 获得动物3的重组细胞具有全能性
D. 上述动物的获得均需运用胚胎移植
17. 人染色体DNA中存在不编码蛋白质的串联重复序列,对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述错误的是( )
A. DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础
B. 串联重复序列在父母与子女之间的遗传遵循孟德尔遗传定律
C. 指纹图谱显示的DNA片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列
D. 串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误
18. 环境DNA(eDNA)技术是指从环境中提取DNA片段,结合PCR和DNA测序等分子生物学技术来定性或定量检测目标生物,从而确定其分布状况等。科学家采用该技术对某海域进行了物种信息普查研究,确认了该海域出现的布氏鲸的身份信息及相关海域的鱼类组成。下列叙述错误的是( )
A. 该技术只能用来调查目标区域的生物种类组成,不能用于评估生物数量的多少
B. 该技术可针对可能存在的入侵物种设计引物,进行PCR和测序,实现早期监测
C. 利用该技术监测目标物种,需了解该物种特有的基因序列
D. 相比于传统方法,该技术不会对环境和生物群落造成破坏性影响
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水,但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。
(1)C由其前体肽加工而成,该前体肽在内质网上的______________合成。
(2)分别用微量(0.1μmol·L-1)C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如下图1。据图1可知,C和ABA均能够_______,从而减少失水。
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是,经干旱处理后_______。
(4)实验表明,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想,干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想,进行了如下表所示的嫁接实验,干旱处理后,检测接穗叶片中C含量,又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值,在表中填写假设成立时,与参照值相比N基因表达量的预期结果(用“远低于”、“远高于”、“相近”表示)。①____;②____。
接穗
野生型
突变体
突变体
砧木
野生型
突变体
野生型
接穗叶片中N基因的表达量
参照值
①
②
注:突变体为C基因缺失突变体
(5)研究者认为C也属于植物激素,作出此判断的依据是____。这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。
20. 现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息,以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。
(1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下,①、②、③表示生物的生命活动过程,其中①是__________;②是__________;③是__________。
(2)要研究湖区该种水鸟的生态位,需要研究的方面有__________(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是__________。
(3)近年来,一些水鸟离开湖区前往周边稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏水鸟时应注意的事项是__________(答出1点即可)。
21. 为了探究6BA 和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究小组在MS培养基中加入6BA 和IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽外植体的比率(m),以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),结果如下表。
培养基
编号
浓度/mg·L-1
m/%
n/个
6BA
IAA
1
0.5
0
76.7
3.1
2
0.1
77.4
6.1
3
0.2
66.7
5.3
4
0.5
60.0
5.0
回答下列问题:
(1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为___和___两类。上述培养基中,6BA属于___类生长调节剂。
(2)在该实验中,自变量是___,因变量是____________,自变量的取值范围是___。
(3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是___号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入___(填“6BA”或“IAA”)。
22. 定点诱变技术可以在体外改造目的DNA分子,进而研究基因的表达以及蛋白质的结构与功能之间的关系。经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法,操作过程如图甲。研究者欲改造某基因并将其导入大肠杆菌的质粒中保存,该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点,结构如图乙。回答下列问题:
(1)利用大引物PCR进行定点诱变需要进行两轮PCR(PCR1和PCR2),在PCR1中,至少需要______个循环才能获得相应的大引物模板。在PCR2中,要获得带有诱变点的改良基因,引物应选用大引物两条链中的______(填“①或“②”)。
(2)为实现质粒和改良基因的高效连接,选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是______。为将改良基因构建在质粒上,还需要______等酶。
(3)在构建改良基因表达载体时,有的质粒含有改良基因,有的质粒为空白质粒,将含上述组件的溶液加入到大肠杆菌菌液中,适宜温度下培养一段时间后,再将菌液涂布在含氨苄青霉素和______的平板上。一段时间后,在培养基上出现白色和蓝色两种菌落,其中白色菌落含有重组质粒,判断的依据是______。
(4)与X射线诱变相比,该诱变技术的优点是______。
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本试卷共8页,共22题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:本题共18小题,每题2分,共36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. 海蜗牛在接触几次电击后,能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己;没有经过电击的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取被电击海蜗牛腹部神经元的RNA并将其注射到没有受过电击的海蜗牛颈部,发现后者也“学会”了防御,而对照组则没有此现象。下列叙述与该实验不符合的是( )
A. 有助于我们对动物记忆形成机制的研究
B. 本实验对照组的海蜗牛不需要注射RNA
C. 不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成
D. 说明特定的RNA可以使海蜗牛“获得记忆”
【答案】B
【解析】
【分析】短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长期记忆可能与新突触的建立有关。
【详解】A、由题干信息分析,该实验为我们研究记忆形成的机制提供了方向,故本实验有助于帮助我们对动物记忆形成机制的研究,A正确;
B、根据实验单一变量原则分析可知,实验的对照组需要注射来自没有受过电击刺激海蜗牛的RNA,B错误;
C、RNA能够指导蛋白质的合成,故本实验不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成,C正确;
D、由题干信息“研究者提取前者腹部神经元的RNA注射到后者颈部,发现原本没有受过电击的海蜗牛也“学会”了防御”推测可知,本实验说明特定的RNA可以使海蜗牛获得记忆,D正确。
故选B。
2. 瘦素是一种由脂肪细胞分泌的与人体肥胖有关的蛋白质类激素。如图1表示瘦素通过下丘脑发挥作用的过程,已知瘦素可使神经元A兴奋、神经元B抑制;图2为图1中某局部模式图。相关分析正确的是( )
A. 瘦素合成后,以胞吐的方式运出细胞,通过体液定向运输到下丘脑
B. 当神经元B释放物质甲,并引起③抑制时,③处的膜电位无变化
C. 人体内脂肪含量偏高时,A、B分别兴奋、抑制,与其膜上瘦素的受体相同有关
D. 若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,仍可能导致肥胖
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:当机体脂肪含量过高时,脂肪细胞分泌瘦素,可分别引起神经元A兴奋、神经元B抑制,从而使饱中枢兴奋,饥中枢抑制。
【详解】A、瘦素是一种由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素,以胞吐作用分泌出细胞,通过体液运输至全身各处细胞,只作用于下丘脑,没有定向运输,A错误;
B、当神经元B释放物质甲,并引起③的抑制时,则③处的膜电位会发生变化,静息电位差更大,更难兴奋,B错误;
C、瘦素可分别引起神经元A兴奋、B抑制,可能与其膜上瘦素的受体种类不同有关,C错误;
D、若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,那么,饥中枢不会被抑制,机体仍然可以大量进食,仍可能导致肥胖,D正确。
故选D。
3. 根据在免疫应答中的功能不同,可将T淋巴细胞分为若干亚群,其中常见的有具有呈递抗原功能的辅助性T细胞(Th细胞)和具有杀伤靶细胞功能的细胞毒性T细胞(Tc细胞)。某科研小组做了用HIV病毒感染上述两类T细胞的实验,结果如图所示。据图判断下列分析错误的是( )
A. HIV病毒通过识别并结合Th细胞表面上的受体从而侵入细胞
B. Tc细胞数量的减少可能是由于Tc细胞自身凋亡的缘故
C. HIV病毒破坏Th细胞将导致艾滋病患者患癌几率增大
D. Th细胞和Tc细胞在体液免疫和细胞免疫过程中均能发挥作用
【答案】D
【解析】
【分析】图示是用HIV病毒感染辅助性T细胞(Th细胞)和细胞毒性T细胞(Tc细胞)的实验结果.用HIV病毒感染这两类细胞后,Tc细胞数量略微有所减少,而Th细胞数量显著减少,说明HIV主要攻击的是Th细胞。
【详解】A、HIV能通过细胞膜表面上受体蛋白的识别并结合辅助性T淋巴细胞,从而进入细胞,A正确;
B、HIV感染后,Tc细胞数量略微有所减少,可能是由于其自身凋亡的缘故,B正确;
C、由图可知,HIV病毒可导致Th细胞显著减少,而T细胞是参与特异性免疫的主要细胞,因此HIV病毒破坏T细胞将导致艾滋病患者患癌机率增大,C正确;
D、Th细胞在体液免疫和细胞免疫中都起作用,Tc细胞在细胞免疫过程中发挥作用,D错误。
故选D。
4. 植物具有接收光信号的分子,这些分子对植物的生长发育发挥着重要作用,光敏色素是其中之一。下列叙述错误的是( )
A. 光敏色素是一类色素-蛋白复合体
B. 光敏色素在植物分生组织中含量丰富
C. 光敏色素主要吸收蓝光、红光和远红光
D. 光敏色素将光信号传递到细胞核内发挥作用
【答案】C
【解析】
【分析】光敏色素引起的生理变化为:光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活,结构发生变化→信号转导→细胞核接受信号→调控特定基因表达→产生特定物质→产生生物学效应。
【详解】AB、光敏色素是一类色素-蛋白复合体,分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,AB正确;
C、光敏色素主要吸收红光和远红光,C错误;
D、植物中的光敏色素接受光信号后,其结构发生变化,这一变化信息能够传递到细胞核内影响特定基因的表达,D正确。
故选C。
5. 某课题组为了研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理,一段时间后观察主根长度和侧根数量,实验处理方法及结果如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A. 与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进侧根生长
B. 与第2组相比,第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快
C. 本实验中自变量为干旱和ABA合成抑制剂
D. 设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,本实验目的是研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,则实验的自变量是脱落酸的有无,可通过补加蒸馏水及ABA抑制剂的添加来控制,因变量是植物的抗旱特性,可通过玉米根的生长情况进行比较,实验设计应遵循对照原则,故本实验的空白对照是蒸馏水。
【详解】A、ABA是脱落酸,ABA合成抑制剂可以抑制ABA的合成,据图可知,第2组不加入ABA合成抑制剂,则两组的自变量为蒸馏水的有无(是否干旱),第2组玉米主根的长度大于第1组,但侧根数量少于第1组,说明在干旱处理可以促进主根长度增加,但抑制侧根生长,A错误;
B、第2组不加ABA合成抑制剂,第3组加入ABA合成抑制剂(ABA不能正常合成),两组的自变量为ABA的有无,实验结果是第3组的主根长度小于第二组,说明缺少ABA时主根生长变慢,B错误;
C、结合分析可知,本实验目的是研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,则实验的自变量是脱落酸的有无,C错误;
D、第4组是同时添加ABA合成抑制剂和ABA,可以与第3组形成对照,实验结果是该组的主根长度大于第3组,说明ABA对主根生长有促进作用,D正确。
故选D。
6. 甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述错误的是( )
生态系统组成
光
水草
藻类
浮游动物
小鱼
泥沙
生态瓶编号
甲
+
+
+
+
-
+
乙
-
+
+
+
-
+
丙
+
+
+
+
-
-
丁
+
+
+
+
+
+
注:“+”表示有;“-”表示无。
A. 生态瓶必须是密闭的,放在直射光下,生物成分的数量要搭配合理
B. 乙瓶中缺乏光照,生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入
C. 丙瓶中没有泥沙,分解者太少,不利于物质循环的顺利进行
D. 丁瓶中虽然物种更加丰富,但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,光和泥沙中含有非生物的物质和能量;水草和藻类属于生产者;浮游动物和小鱼属于消费者;泥沙中的细菌、真菌属于分解者。
【详解】A、生态瓶必须是密闭的,不能放在直射光下,生物成分的数量要搭配合理,A错误;
B、乙瓶无光照,藻类和水草不能进行光合作用,生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入,B正确;
C、由于丙瓶中没有泥沙,缺少分解者,所以不利于物质循环的顺利进行,C正确;
D、丁瓶与甲瓶相比,氧气含量减少,因为有消费者小鱼,呼吸要消耗较多的氧气,D正确。
故选A
7. β-苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌应用于白酒生产。下列叙述不正确的是( )
A. 所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和灼烧灭菌
B. 通过配制培养基、灭菌、分离和培养能获得该酵母菌
C. 还需进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力
D. 该酵母菌的应用有利于白酒新产品的开发
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基,使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。
【详解】A、培养基一般选择高压蒸汽灭菌,接种工具一般用灼烧灭菌,A正确;
B、分离纯化酵母菌,操作如下:配制培养基→灭菌→接种→培养→挑选菌落,B错误;
C、为了筛选的到目的菌,应该进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力,C正确;
D、β-苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质,则筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌可应用于白酒新产品的开发,D正确。
故选B。
8. 秸秆还田可增加土壤肥力,缓解环境污染。为分离分解纤维素的微生物菌种,实现废物的资源化利用,研究人员设计了“土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌株”的实验流程。下列叙述错误的是( )
A. 配制培养基时,应在湿热灭菌之后调节pH
B. 选择培养时,应使用纤维素为唯一碳源培养基
C. 进行梯度稀释时,应在酒精灯火焰旁完成各种操作
D. 挑选菌株后,应将使用过的培养基进行灭菌后再丢弃
【答案】A
【解析】
【分析】无菌技术:(1)关键:防止外来杂菌的入侵。(2)具体操作: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实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
【详解】A、配制培养基时,应在湿热灭菌之前调节pH,避免灭菌之后调pH造成杂菌污染,A错误;
B、选择培养时,为分离分解纤维素的微生物菌种,应使用纤维素为唯一碳源的培养基,B正确;
C、进行梯度稀释时,为了无菌操作,应在酒精灯火焰旁完成各种操作,C正确;
D、挑选菌株后,为了防止造成污染,应将使用过的培养基进行灭菌后再丢弃,D正确。
故选A。
9. 金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一,A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎,为选出最佳疗效的抗生素,研究者将分别含等剂量抗生素A、B、C、D的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48 h,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 可采用干热灭菌的方法对该实验使用的培养皿进行灭菌
B. 抗生素A治疗SAU感染的效果最好
C. 接种涂布后的培养皿正向放置于37 ℃的恒温箱中培养
D. 滤纸片b周围抑菌圈中出现一个菌落,可能是形成该菌落的SAU发生了基因突变
【答案】C
【解析】
【分析】抑菌圈越大,说明该菌对此药敏感性越大,反之越小,若无抑菌圈,则说明该菌对此药具有耐药性。
干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。
【详解】A、实验使用的培养皿可采用干热灭菌的方法进行灭菌,A正确;
B、由题图可知,滤纸片a所形成的抑菌圈最大,故抗生素A治疗SAU感染的效果最好,B正确;
C、接种涂布后的培养皿应倒置于37 ℃的恒温箱中培养,C错误;
D、滤纸片b周围抑菌圈中出现一个菌落,可能是形成该菌落的SAU发生了基因突变具有了抗性而得以存活,D正确。
故选C。
10. 下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A. 用自然生长的茎段进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B. 可取菊花芽尖进行培养获得不带病毒的抗病毒苗
C. 组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D. 不带叶片的菊花幼茎切段可通过器官发生途径形成完整的菊花植株
【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、 自然生长茎段的消毒属于外植体消毒,先用70%酒精,再用无菌水清洗,再用5%次氯酸钠消毒处理,最后再用无菌水清洗,A错误;
B、可取菊花芽尖进行培养获得不带病毒的脱毒苗而非抗毒苗,B错误;
C、组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软,持水性也较好,有利于幼苗的生根和叶片的生长,C错误;
D、不带叶片的菊花茎的切段可通过植物组织培养分化出芽和根这种器官发生的途径形成完整的菊花植株,D正确。
故选D。
11. 花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下图是培育四季柑橘(2n=18)花粉植株的过程示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养
B. 过程③是细胞再分化,其根本原因是基因的选择性表达
C. 四种培养基中所含植物激素的种类和比例不同
D. 观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体
【答案】D
【解析】
【分析】花药离体培养是指将发育到一定阶段的花药接种到培养基上,来改变花药内花粉粒的发育程序,使其分裂形成细胞团,进而分化成胚状体,形成愈伤组织,并由愈伤组织再分化成植株。
【详解】A、花粉粒细胞培育成单倍体植株,依据的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养,A正确;
B、由愈伤组织到丛芽的过程是再分化,其根本原因是基因的选择性表达,B正确;
C、植物细胞发育不同时期所需要的植物激素的种类以及比例不同,图中四种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和含量不同,C正确;
D、四季柑橘花粉细胞中染色体数目为9条,发育成花粉植物体细胞染色体数目为9条,根尖细胞(9条染色体)能进行有丝分裂,观察处于有丝分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,其染色体数为9条,D错误。
故选D。
12. 利用动物体细胞核移植技术可培育高产奶牛,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNA
B. 犊牛W的遗传性状与母牛X相似度更高
C. 重构胚的形成可采用电融合的方法
D. 细胞培养时需添加氨基酸等营养物质
【答案】B
【解析】
【分析】核移植技术:将供体细胞核注入去核卵母细胞,通过电激等使细胞融合,得到重组细胞,激活得到重组胚胎,将胚胎移植到受体雌性动物体内。
【详解】A、母牛X提供细胞质,因此犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNA,A正确;
B、母牛Y提供细胞核,细胞核是遗传信息库,因此犊牛W的遗传性状与母牛Y相似度更高,B错误;
C、可以采用电融合法促使两个细胞融合形成重构胚,C正确;
D、细胞培养时需添加氨基酸、糖等营养物质供给细胞正常生命活动需要,D正确。
故选B。
13. 单克隆抗体在多种疾病的诊新和治疗中发挥重要的作用,下图为利用小鼠制备单克隆抗体的过程,下列有关叙述正确的是( )
A. 提取脾B淋巴细胞有多种,是因为一种抗原可诱导产生多种B细胞
B. 诱导动物细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法完全相同
C. 在具有杂交瘤细胞的培养板上滴加相应抗体,出现阳性反应的即为目标细胞
D. 筛选出的目标杂交瘤细胞可在体外条件或注射到小鼠腹腔内进一步增殖培养
【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、一种抗原只能诱导B细胞产生一种抗体,提取脾B淋巴细胞有多种,是因为小鼠曾经接触过其他多种抗原,A错误;
B、诱导动物细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法不完全相同,如诱导动物细胞融合的特有方法是灭活的病毒,B错误;
C、单抗检测时可用抗原抗体实验鉴定要取培养液滴加相应抗原,出现阳性反应为目标细胞,C错误;
D、筛选出的目标杂交瘤细胞可在体外条件或注射到小鼠腹腔内进一步增殖培养,D正确。
故选D。
14. 有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是( )
A. 卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成
B. 受精作用完成的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
C. 采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用
D. 卵子发生时,MⅠ和MⅡ过程是不连续的,但细胞质均等分配
【答案】A
【解析】
【分析】受精前的准备阶段:
(1)准备阶段1——精子获能。刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力。
(2)准备阶段2——卵子的准备。动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。
【详解】A、卵子形成的过程MⅠ和MⅡ过程是不连续的,MⅠ在卵巢中完成,MⅡ通常在输卵管内完成,A正确;
B、卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体,B错误;
C、采集到的精子需要进行获能处理,卵子需要发育成熟(减数分裂Ⅱ期),这样精子和卵子相遇才可发生受精作用,C错误;
D、初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等分配,D错误。
故选A。
15. 科学家已经成功克隆出一批大熊猫胚胎,离最后获得大熊猫幼仔只差一步,其基本过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A. 重组细胞第一次分裂时可进行基因重组
B. 乙表示体外培养,不同发育阶段需要配制一系列含有不同成分的培养液
C. 在丙过程中需对代孕黑熊进行同期发情处理
D. 丁过程尚未实现,可能与免疫排斥有关
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:甲表示核移植、乙表示早期胚胎培养、丙表示胚胎移植、丁表示个体发育的某些阶段。
【详解】A、重组细胞第一次分裂为有丝分裂,该过程不发生基因重组,基因重组发生在减数分裂过程中,A错误;
B、体外培养胚胎时,需要配制一系列含有不同成分的培养液,以满足不同发育时期的胚胎的需要,B正确;
C、为了使供受体的生理状态相同,在丙过程中需对代孕黑熊进行同期发情处理,C正确;
D、一般情况下受体母畜对同种移植胚胎一般不会发生免疫排斥反应,而异种的胚胎移植可能会发生免疫排斥,D正确。
故选A。
16. 下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是( )
A. 获得动物1的受体细胞通常是受精卵
B. 动物2体内各体细胞的基因种类相同
C. 获得动物3的重组细胞具有全能性
D. 上述动物的获得均需运用胚胎移植
【答案】B
【解析】
【分析】生物工程技术应用的组合
(1)转基因植物培育:基因工程+植物组织培养;
(2)转基因动物培育:基因工程+早期胚胎培养+胚胎移植;
(3)核移植(克隆)动物培养:核移植+早期胚胎培养+胚胎移植;
(4)胚胎移植:体外受精(或自然受精)+早期胚胎培养+胚胎移植;
(5)植物体细胞杂交:酶工程+体细胞融合+植物组织培养;
(6)试管婴儿:体外受精+早期胚胎培养+胚胎移植。
【详解】A、动物1为转基因动物,受体细胞通常是受精卵,A正确;
B、动物2由于导入外源基因的受体细胞注入到囊胚的某一部位,将来发育成的动物体各部位并不都含外源基因,B错误;
C、动物3为克隆动物,重组细胞能够发育成一个个体,具有全能性,C正确;
D、胚胎移植是胚胎工程其他技术手段的最后一道“工序”,要把早期胚胎培育成一个个体,必须经过胚胎移植,D正确。
故选B。
17. 人染色体DNA中存在不编码蛋白质的串联重复序列,对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述错误的是( )
A. DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础
B. 串联重复序列在父母与子女之间遗传遵循孟德尔遗传定律
C. 指纹图谱显示的DNA片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列
D. 串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA分子的多样性:构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。
2、DNA分子的特异性:每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
3、DNA分子结构的稳定性是指DNA分子双螺旋空间结构的稳定性。
【详解】A、不同生物的DNA分子碱基序列不同,同一生物的DNA的碱基具有特异性和稳定性,DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础,A正确;
B、串联重复序列存在于细胞核中,故在父母与子女之间的遗传遵循孟德尔遗传定律,B正确;
C、指纹图谱显示的DNA片段是一段串联重复的序列,不编码蛋白质,因此不属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列,C错误;
D、由题意可知“人染色体DNA中存在串联重复序列,对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱,该技术可用于亲子鉴定和法医学分析”,如果串联重复序列突变,可能会造成亲子鉴定结论出现错误,D正确。
故选C。
18. 环境DNA(eDNA)技术是指从环境中提取DNA片段,结合PCR和DNA测序等分子生物学技术来定性或定量检测目标生物,从而确定其分布状况等。科学家采用该技术对某海域进行了物种信息普查研究,确认了该海域出现的布氏鲸的身份信息及相关海域的鱼类组成。下列叙述错误的是( )
A. 该技术只能用来调查目标区域的生物种类组成,不能用于评估生物数量的多少
B. 该技术可针对可能存在的入侵物种设计引物,进行PCR和测序,实现早期监测
C. 利用该技术监测目标物种,需了解该物种特有的基因序列
D. 相比于传统方法,该技术不会对环境和生物群落造成破坏性影响
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、由题干可知,环境DNA(eDNA)技术可从环境中提取DNA片段并通过测序等分子生物学技术来定性或定量检测目标生物,因此该技术既可以用来调查目标区域的生物种类组成,也可以用于评估生物数量的多少,A错误;
B、由题干可知,该技术可检测目标生物的DNA序列,结合引物设计需要已知目的基因的一段核苷酸序列,可知该技术可针对可能存在的入侵物种设计引物,进行PCR和测序,实现早期监测,B正确;
C、因为物种具有特异性,因此利用该技术监测目标物种,需了解该物种特有的基因序列,C正确;
D、因为该技术可从环境中提取DNA片段,相比于传统的物理采样方法,该技术不会对环境和生物群落造成破坏性影响,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水,但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。
(1)C由其前体肽加工而成,该前体肽在内质网上的______________合成。
(2)分别用微量(0.1μmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如下图1。据图1可知,C和ABA均能够_______,从而减少失水。
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是,经干旱处理后_______。
(4)实验表明,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想,干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想,进行了如下表所示的嫁接实验,干旱处理后,检测接穗叶片中C含量,又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值,在表中填写假设成立时,与参照值相比N基因表达量的预期结果(用“远低于”、“远高于”、“相近”表示)。①____;②____。
接穗
野生型
突变体
突变体
砧木
野生型
突变体
野生型
接穗叶片中N基因的表达量
参照值
①
②
注:突变体为C基因缺失突变体
(5)研究者认为C也属于植物激素,作出此判断的依据是____。这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。
【答案】(1)核糖体 (2)降低气孔开度
(3)C基因缺失突变体中N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型
(4) ①. 远低于 ②. 相近
(5)植物根产生的C能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度的变化
【解析】
【分析】前体肽是由氨基酸通过脱水缩合形成的。分析图1,使用C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均下降。分析图2,干旱条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型。
【小问1详解】
核糖体是合成蛋白质的城所,因此该前体肽在内质网上的核糖体上合成。
【小问2详解】
分析图1可知,与不使用C或ABA处理的拟南芥相比,使用微量(0.1μmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均降低,而且随着处理时间的延长,气孔开度降低的更显著。
【小问3详解】
根据图2可知,干旱处理条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,可推测C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。
【小问4详解】
根据题意可知,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达,则野生型因含有C基因,能合成物质C,可促进叶片N基因的表达,而砧木为突变体,因不含C基因,不能产生C,因此①处叶片N基因的表达量远低于野生型的参照值。若砧木为野生型,则根部细胞含有C基因,能表达形成C物质,可运输到叶片促进N基因的表达,因此②处的N基因表达量与野生型的参照值相近。
【小问5详解】
植物激素是植物自身产生的,并对植物起调节作用的微量有机物,根据题意可知,植物根产生的C能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度的变化,因此C也属于植物激素。
20. 现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息,以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。
(1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下,①、②、③表示生物的生命活动过程,其中①是__________;②是__________;③是__________。
(2)要研究湖区该种水鸟的生态位,需要研究的方面有__________(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是__________。
(3)近年来,一些水鸟离开湖区前往周边稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏水鸟时应注意的事项是__________(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 水鸟的同化作用 ②. 水鸟呼吸作用(细胞呼吸) ③. 分解者分解作用
(2) ①. 栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等 ②. 有利于不同生物之间充分利用环境资源
(3)不破坏水鸟的生存环境;远距离观赏
【解析】
【分析】能量流动的相关计算为:摄入的能量有两个去向:同化量+粪便量(粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量)。同化的能量有两个去向:呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向:传递给下一个营养级+流向分解者。能量传递效率=传递给下一营养级的能量÷该营养级所同化的能量。
【小问1详解】
①、②、③表示生物的生命活动过程,据图可知,①是水鸟水鸟的同化作用,②表示水鸟呼吸作用(细胞呼吸),③表示分解者分解作用。
【小问2详解】
一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,水鸟属于动物,研究其生态位,需要研究的方面有:它的栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物之间充分利用环境资源。
【小问3详解】
鸟类的生存与环境密切相关,从保护鸟类的角度来看,游客在观赏水鸟时应注意的事项有:不破坏水鸟的生存环境(不丢弃废弃物、不污染水源);远距离观赏而避免对其造成惊吓等。
21. 为了探究6BA 和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究小组在MS培养基中加入6BA 和IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽外植体的比率(m),以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),结果如下表。
培养基
编号
浓度/mg·L-1
m/%
n/个
6BA
IAA
1
0.5
0
76.7
3.1
2
0.1
77.4
6.1
3
0.2
66.7
5.3
4
05
60.0
5.0
回答下列问题:
(1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为___和___两类。上述培养基中,6BA属于___类生长调节剂。
(2)在该实验中,自变量是___,因变量是____________,自变量的取值范围是___。
(3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是___号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入___(填“6BA”或“IAA”)。
【答案】 ①. 大量元素 ②. 微量元素 ③. 细胞分裂素 ④. IAA浓度 ⑤. 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) ⑥. 0~0.5 mg·L-1 ⑦. 1 ⑧. 6BA
【解析】
【详解】(1)根据植物的需求量,元素可分为大量元素和微量元素;6-BA属于细胞分裂素类的生长调节剂。
(2)根据实验目的和实验步骤中的数据,可以看出IAA的浓度是自变量;菊花再生丛芽外植体的比率和外植体上的丛芽平均数是因变量;由表中数据可以看出IAA的浓度范围是0~0.5 mg·L-1。
(3)再生丛芽的外植体数乘以外植体上丛芽平均数即为丛芽总数,所以诱导丛芽总数最少的是1号培养基。
(3)在植物组织培养中,生长素用于诱导根的分化,细胞分裂素主要促进细胞分裂和分化出不定芽,因此为了诱导生根,培养基中一般不加6-BA(细胞分裂素类生长调节剂)而加入IAA(生长素类生长调节剂)。
22. 定点诱变技术可以在体外改造目的DNA分子,进而研究基因的表达以及蛋白质的结构与功能之间的关系。经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法,操作过程如图甲。研究者欲改造某基因并将其导入大肠杆菌的质粒中保存,该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点,结构如图乙。回答下列问题:
(1)利用大引物PCR进行定点诱变需要进行两轮PCR(PCR1和PCR2),在PCR1中,至少需要______个循环才能获得相应的大引物模板。在PCR2中,要获得带有诱变点的改良基因,引物应选用大引物两条链中的______(填“①或“②”)。
(2)为实现质粒和改良基因的高效连接,选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是______。为将改良基因构建在质粒上,还需要______等酶。
(3)在构建改良基因表达载体时,有的质粒含有改良基因,有的质粒为空白质粒,将含上述组件的溶液加入到大肠杆菌菌液中,适宜温度下培养一段时间后,再将菌液涂布在含氨苄青霉素和______的平板上。一段时间后,在培养基上出现白色和蓝色两种菌落,其中白色菌落含有重组质粒,判断的依据是______。
(4)与X射线诱变相比,该诱变技术的优点是______。
【答案】(1) ①. 两 ②. ②
(2) ①. SmaⅠ的酶切末端为平末端,无法与改良基因上的黏性末端连接 ②. BglⅡ、DNA连接酶
(3) ①. β-半乳糖苷 ②. 构建改良基因组质粒时破坏了LacZ基因
(4)目的性强、突变频率高
【解析】
【分析】PCR技术的原理是模拟生物体内DNA分子复制的过程,利用DNA分子热变形原理,通过控制温度控制控制DNA分子的解聚和结合,DNA分子体内复制过程DNA的解旋是在解旋酶的作用下实现的;过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【小问1详解】
由图可知,大引物的两条链均带有突变位点,进行第一轮循环,得到的DNA有一个不含突变位点,另一个一个有一条链含有突变位点,进行第二轮循环,即可得到DNA有三个不含突变位点和一个两条链均含突变位点的DNA,即大引物,所以需要经过2个循环才能获得相应的大引物模板。从大引物和目的基因的结合位点分析,要获得带有诱变点的改良基因,引物应选用大引物两条链中的②链。
【小问2详解】
根据SmaⅠ的酶切位点,如果选择SmaⅠ,则获得的是平末端,无法与改良基因上的黏性末端连接,因此,为实现质粒和改良基因的高效连接,选用限制酶XmaⅠ。从各种限制酶的酶切位点分析,除使用XmaⅠ外,还需使用Bgl Ⅱ切除相应黏性末端产生GATC的黏性末端与改良基因CTAG一侧进行连接,同时需要用DNA连接酶构建基因表达载体。
【小问3详解】
因LacZ基因编码的酶能分解β-半乳糖苷,产生蓝色物质,如果没有分解,则菌落为白色,因此可以将菌液涂布在含氨苄青霉素和β-半乳糖苷的平板上。由于重组质粒的LacZ基因在重组过程中被切断,即构建改良基因组质粒时破坏了LacZ基因,不能编码相应的酶分解β-半乳糖苷,呈现白色,所以白色菌落含有重组质粒。
【小问4详解】
X射线诱变具有不定向性、低频性,故与X射线诱变相比,该诱变技术的优点是目的性强、突变频率高。
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