精品解析:重庆市九龙坡区重庆市渝西中学2024-2025学年高二下学期6月月考生物试题
2025-07-13
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 九龙坡区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.74 MB |
| 发布时间 | 2025-07-13 |
| 更新时间 | 2025-07-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53025441.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
重庆渝西中学2025年高二下6月月考生物试题
考试时间:75分钟 总分:100分
一、单选题
1. 大约在1800年,绵羊被引入到塔斯马尼亚岛,绵羊种群呈“S”形曲线增长,直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确是( )
A. 绵羊种群数量的变化与环境条件有关,而与出生率、死亡率变动无关
B. 绵羊种群在达到环境容纳量之前,每单位时间内种群增长的倍数不变
C. 若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D. 若草生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
2. 在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A. 甲、丙、乙 B. 乙、甲、丙 C. 丙、甲、乙 D. 丙、乙、甲
3. “麦套棉”高产栽培技术是指在秋冬季播种冬小麦的时候,预留足够间距,次年冬小麦长出麦穗时,再移栽棉花到之前预留的空间里。下列有关该技术的叙述,错误的是( )
A. 消除了小麦和棉花之间的种间竞争
B. 提高了农田生态系统的抵抗力稳定性
C. 提高了作物对矿质元素、水分和光能的利用率
D. 设计上运用了群落的空间结构和季节性原理
4. 进展演替是指随着演替的进行,生物群落的结构和种类成分由简单到复杂,群落对环境的利用由不充分到充分。逆行演替则与进展演替相反。下列有关叙述错误的是( )
A. 退耕还林、退耕还草过程属于进展演替
B. 进展演替中群落有机物总量先增加后基本不变
C. 逆行演替与人类活动关系密切,与气候条件无关
D. 进展演替过程中生态系统的抵抗力稳定性逐渐提高,而逆行演替逐渐降低
5. 生境破碎指因人类活动等因素导致生物的生存环境被隔断成碎片。隔断后的碎片称为生境碎片。为研究生境破碎对濒危植物景东翅子树种群数量的影响,2019年科研人员对某地不同类型生境碎片进行了相关调查,设置的样地总面积均为15000m2,调查结果如下表所示。
生境碎片类型
植株数(株)
幼树
小树
成树
合计
5公顷碎片
21
9
3
33
15公顷碎片
57
8
17
82
连续森林
39
22
26
87
下列叙述错误的是( )
A. 15000m2应是设置的多块调查样地面积之和
B. 生境碎片的面积与其维持的种群数量呈正相关
C. 生境破碎利于景东翅子树种群的生存和发展
D. 不同树龄植株的数量比例反映该种群的年龄组成
6. 氮和碳都是组成氨基酸、蛋白质、核酸的主要成分,是构成生物有机体的重要元素。两者的主要贮存库都是大气,但是氮循环和碳循环存在若干方面的不同。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 氮循环和碳循环一样都是具有全球性的
B. 氮是通过生物固氮途径进入生物群落的
C. 氮在生物群落中的传递是以含氮化合物的形式进行
D. 生物群落中的氮最终通过反硝化作用返回大气中
7. 某生态果园中的一条食物链由3个种群组成,科研人员调查了三个种群一年内能量流动部分数据(数值单位为×104kJ),结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中未利用的能量是指三个种群流向分解者的能量
B. 该食物链为种群Ⅲ→种群Ⅱ→种群Ⅰ
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖能量为6.0×104kJ
D. 种群Ⅱ全部个体用于呼吸消耗的能量为54.5×104kJ
8. 我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是( )
A. “浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快
B. “鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C. “净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D. “舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
9. 灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A. 动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B. 微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C. 为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D. 可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
10. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长,下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①②③④代表培养基,A、B、C表示操作步骤,D、E为菌落。下列叙述错误的是( )
A. 图中①②④为完全培养基,③为基本培养基
B. A操作的目的是提高突变率,增加突变株的数量
C. B的正确操作是用涂布器蘸取菌液后均匀地涂布在②表面
D. 经C过程原位影印及培养后,可从④中挑取D进行纯化培养
11. 研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是( )
A. 簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B. 培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C. 杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D. 杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
12. 一种杂交瘤细胞只能产一种抗体,抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科学家通过动物细胞融合技术,将两株不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体AB。过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 可以采用灭活病毒诱导法诱导杂交瘤细胞A、B融合
B. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后,才能产生双特异性抗体
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,无需使用胰蛋白酶处理
D. 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,腹水能为细胞提供所需的营养条件
13. 纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后,纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术说法错误的是( )
A. 经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状可遗传
B. 对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
C. 改造纤维素酶也需要构建基因表达载体
D. 改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶
14. 甲醇酵母菌是基因工程中常用的受体菌,它可以高效表达外源蛋白,但自身蛋白分泌到培养基的较少。研究人员将人的胶原蛋白基因导入甲醇酵母中并成功表达。下列有关叙述错误的是( )
A. 用两种酶切割目的基因和质粒,可防止目的基因反向连接和质粒的自身环化
B. 常用显微注射法将胶原蛋白基因导入甲醇酵母中
C. 与大肠杆菌相比,甲醇酵母作受体菌所表达出的胶原蛋白与人体产生的胶原蛋白结构更相近
D. 与其他酵母菌相比,甲醇酵母作受体菌便于表达出的胶原蛋白的分离与纯化
15. 细菌的防御机制CRISPR-Cas9是近年来生物学科研的热门技术,该技术源于细菌的一种防御机制。如图所示,当细菌感知到噬菌体侵入时,会通过gRNA识别噬菌体DNA,并通过Cas9切断目标DNA,从而起到防御作用。下列关于该机制的叙述正确的是( )
A. 噬菌体DNA的变化体现了基因突变的不定向性
B. gRNA与目标DNA结合片段中最多含有5种核苷酸
C. Cas9可破坏DNA分子的磷酸二酯键
D. 高倍光学显微镜可观察到该现象
二、非选择题
16. 我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示,请回答下列问题:
(1)卵细胞转化成phFSC相当于植物组织培养中的_________过程;体外培养动物细胞时,首先应保证其处于无菌、无毒环境,下列可行的操作有_________。
①对培养液和所有培养用具进行消毒处理②在无菌环境下操作③定期更换培养液。
(2)要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚,此卵母细胞应体外培养到_________期。在对卵母细胞进行去核时,除了显微操作外还可以采用______等方法处理(答出一种即可)。
(3)激活、培养、转化精子的两种方式如下图所示,不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成有_________。利用胚胎分割的方法对乙进行处理得到了多只孤雄小鼠,在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意________。
17. 小管福寿螺起初作为优质蛋白来源被引入我国,此后成为常见的淡水恶性入侵物种。梨形环棱螺为本土水生经济物种,食性、习性与小管福寿螺相似。
(1)若要调查小管福寿螺的种群密度,可选用样方法,理由是______。
(2)为研究小管福寿螺入侵的可能机制,现选取适宜数量且生长状况、体型类似的小管福寿螺与梨形环棱螺,在同一个饲养盒混合饲养为实验组,在两个饲养盒中单独饲养为对照组。定期统计两种螺的生存率与体重相对变化,结果如图所示。
①本实验中以腐殖质饲喂两种螺,此时他们属于生态系统中的哪一种成分?______,从物质循环角度分析该成分在生态系统中的作用是______。
②据图可知,与对照组相比,梨形环棱螺的生存率______。当两种螺混合饲养时,与小管福寿螺相比,梨形环棱螺的能量与物质损失相对______(填“较多”、“较少”或“不变”)。
③根据实验结果分析,两种螺的种间关系为______,且混合饲养时______为优势物种,判断依据为______。不同螺类在自然情况下可通过在______(答出两点即可)等方面形成差异,避免生态位过度重叠。
18. 为治理被污染的水体,科研人员通过引进河水、引种植物(A区域芦苇,B、C区域伊乐藻、苦草)等措施,建成了城市湿地景观公园,图中箭头代表水流方向。一段时间后,污染的水体环境明显改善。请回答下列问题:
(1)不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这体现了生态工程建设的_____原理。
(2)芦苇生长快,能大量吸收污水中N、Р等营养物质,同时对汞等重金属及其它有害物质具有较强的富集能力。对于芦苇的后期处理有两种方案:a、芦苇秸秆就地掩埋后还田;b、收割后输出加工处理。
你认为最佳的方案是_____,并说明选择的理由_____。
(3)试分析BC区域选择植物搭配时,除景观环境外,从生物学角度需要考虑下列哪些因素?_____。
①食用价值 ②对本地环境的适应性 ③对N、P等元素的吸收能力 ④与本土物种的种间关系
(4)为了反映污水治理效果,可测量水体中生化需氧量。检测生化需氧量时,将水样稀释处理,置于适宜条件下,5天后检测前后水样中溶解氧含量的变化,结果显示溶解氧下降,原因是_____。
19. 我国科研人员以人畜共患的口蹄疫病毒FMDV为材料,将抗FMDV纳米抗体Nb205和抗鸡醛化红细胞(cRBC)纳米抗体NbRBC48的基因片段连接,构建双特异纳米抗体Nb205-48,利用Nb205-48建立可用于FMDV抗原检测的血凝方法。
(1)科研人员采用重叠延伸PCR技术构建Nb205和NbRBC48融合基因,具体路线如图。本实验中linker为含6个氨基酸序列的连接肽,部分PCR引物见下表。
引物
引物序列(5′→3′)
P1
CATATGGATGATGATGATGATGAG(含NdeⅠ限制酶切位点)
P2
GACCCCAGCTCCAAAGCTCCCAAAGCTCCCAACGGTCACTTGGGT
P3
AGCTTTGGAGCTGGGGTCTTCGCTGTGGTGGAGTCTGGGGGAGGC
P4
GCGGCCGCTGAGGAGACGGT(含NotⅠ限制酶切位点)
①两个不同的基因得以融合的结构基础是:
a.DNA分子的基本组成单位相同,都是______;
b.空间结构相同,都是______;
c.都遵循______。
②重叠延伸PCR技术是先分别PCR获得目的链1和目的链2,杂交链通过______酶延伸,然后使用引物______进行PCR获得大量融合基因。引物P2中决定linker的碱基序列是5′-______-3′。
③在构建基因表达载体时,需用限制酶______对质粒和Nb205-linker-NbRBC48融合基因进行酶切。
(2)科研人员将重组质粒导入大肠杆菌表达并纯化获得双特异纳米抗体Nb205-48,并对融合双抗的敏感性进行了检测,结果见图。结果表明______,说明融合双抗构建成功。
20. 陆地棉(2n=52)是雌雄同株的植物,花为单性花。科研人员发现了基因型为aabb的陆地棉芽黄突变体(2n=52)。a与b分别由正常叶色基因A、B隐性突变产生。为确定A/a与B/b是否位于1号染色体上,科研人员选用缺失1条1号染色体的陆地棉单体植株(2n=51)与芽黄突变体作为亲本进行正反交实验,均表现为绿色,进一步实验的结果如下表所示,不考虑其他突变。陆地棉的雄配子若缺失染色体,则表现为不育。
杂交组合
F2的表型及比例
(2n=51)自交
①______
(2n=51)×芽黄突变体
②______
(2n=52)自交
绿色:黄色=15:1
(2n=52)×芽黄突变体
绿色:黄色=3:1
回答下列问题。
(1)利用陆地棉芽黄突变体作为母本进行杂交实验时,对其进行的操作为______。
(2)亲本杂交后,从______(填“单体”或“芽黄”或“单体和芽黄”)植株上可以收获染色体数目不同的两种种子,种植后分别发育成(2n=51)和(2n=52)。利用细胞学方法区分中的两种植株:剪取根尖,经解离→漂洗→染色→制片后,利用显微镜观察,找到位于根尖______区的有丝分裂中期的细胞进行观察并统计,若细胞中______,则根尖取自单体植株。
(3)根据杂交实验结果可以判断,A/a与B/b______(填“可能”或“不可能”)同时位于1号染色体上。若A/a或B/b位于1号染色体上,则表格中①应为______。若A/a与B/b都不位于1号染色体上,则(2n=51)产生的可育雄配子的基因型为______,表格中②应为______。
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重庆渝西中学2025年高二下6月月考生物试题
考试时间:75分钟 总分:100分
一、单选题
1. 大约在1800年,绵羊被引入到塔斯马尼亚岛,绵羊种群呈“S”形曲线增长,直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是( )
A. 绵羊种群数量的变化与环境条件有关,而与出生率、死亡率变动无关
B. 绵羊种群在达到环境容纳量之前,每单位时间内种群增长的倍数不变
C. 若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D. 若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
【答案】D
【解析】
【分析】“S”型增长曲线:当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度的上升,个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧,以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种群的出生率降低,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时,种群数量将停止增长,有时会在K值保持相对稳定。
【详解】A、绵羊种群数量除与环境条件有关外,出生率和死亡率也会影响种群数量的变化:出生率大于死亡率种群数量增加,而死亡率大于出生率种群数量减少,A错误;
B、绵羊种群呈“S”形曲线增长,种群在达到环境容纳量之前,增长率一直下降,故每单位时间内种群增长倍数一直减小,B错误;
C、病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加,C错误;
D、若草的生物量不变而种类发生改变,则绵羊的食物来源可能会受影响,故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化,D正确。
故选D。
2. 在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A. 甲、丙、乙 B. 乙、甲、丙 C. 丙、甲、乙 D. 丙、乙、甲
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,随着时间的变化,甲曲线先增大后减小,乙曲线先增大后保持想到稳定,丙曲线一直减小。主要考查种群的数量特征的知识点,考查学生对曲线的理解能力。
【详解】分析题图可知,随着时间变化,甲曲线先增加后减少,乙曲线呈S形,丙曲线下降,在池塘中投放一批鱼苗后,由于一段时间内鱼没有进行繁殖,而且一部分鱼苗由于不适应环境而死亡,故种群数量下降,如曲线丙;存活的个体重量增加,如曲线乙,种群总重量先增加后由于部分个体死亡而减少,如曲线甲。综上可知,D正确。
故选D。
3. “麦套棉”高产栽培技术是指在秋冬季播种冬小麦的时候,预留足够间距,次年冬小麦长出麦穗时,再移栽棉花到之前预留的空间里。下列有关该技术的叙述,错误的是( )
A. 消除了小麦和棉花之间的种间竞争
B. 提高了农田生态系统的抵抗力稳定性
C. 提高了作物对矿质元素、水分和光能的利用率
D. 设计上运用了群落的空间结构和季节性原理
【答案】A
【解析】
【分析】套种是指在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的种植方式,也叫套作、串种。对比单作它不仅能阶段性地充分利用空间,更重要的是能延长后季作物的生长季节,提高复种指数,提高年总产量。
【详解】A、次年冬小麦长出麦穗时,再移栽棉花到之前预留的空间里,小麦和棉花之间的种间竞争没有被消除,只是合理间作套种,可以提高光合作用的面积,提高光能利用率,A错误;
B、“麦套棉”高产栽培技术合理利用了空间和资源,使生态系统变得更复杂,抵抗力稳定性增强,B正确;
C、“麦套棉”高产栽培技术预留足够间距,再移栽棉花到之前预留的空间里,提高了作物对矿质元素、水分和光能的利用率,提高了光合作用速率,C正确;
D、设计上运用了群落的空间结构(棉花高、小麦矮)和季节性(冬季播种冬小麦、春季播种棉花)原理,D正确。
故选A。
4. 进展演替是指随着演替的进行,生物群落的结构和种类成分由简单到复杂,群落对环境的利用由不充分到充分。逆行演替则与进展演替相反。下列有关叙述错误的是( )
A. 退耕还林、退耕还草的过程属于进展演替
B. 进展演替中群落有机物总量先增加后基本不变
C. 逆行演替与人类活动关系密切,与气候条件无关
D. 进展演替过程中生态系统的抵抗力稳定性逐渐提高,而逆行演替逐渐降低
【答案】C
【解析】
【分析】1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫做演替。包括初生演替和次生演替两种类型。
2、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】AB、退耕还林,退耕还草过程中生物群落的结构和种类成分逐渐变复杂,属于进展演替,但进展演替到一定阶段之后会达到相对平衡的状态,有机物总量逐渐达到稳定,AB正确;
C、逆行演替往往与人类活动有关,但气候条件的剧烈变化也可能导致逆行演替,C错误;
D、由题干可知,进展演替过程中生态系统的组分变多,营养结构由简单到复杂,故生态系统的抵抗力稳定性逐渐提高,而逆行演替生态系统组分变少,营养结构由复杂到简单,故抵抗力稳定性逐渐降低,D正确。
故选C。
5. 生境破碎指因人类活动等因素导致生物的生存环境被隔断成碎片。隔断后的碎片称为生境碎片。为研究生境破碎对濒危植物景东翅子树种群数量的影响,2019年科研人员对某地不同类型生境碎片进行了相关调查,设置的样地总面积均为15000m2,调查结果如下表所示。
生境碎片类型
植株数(株)
幼树
小树
成树
合计
5公顷碎片
21
9
3
33
15公顷碎片
57
8
17
82
连续森林
39
22
26
87
下列叙述错误的是( )
A. 15000m2应是设置的多块调查样地面积之和
B. 生境碎片的面积与其维持的种群数量呈正相关
C. 生境破碎利于景东翅子树种群的生存和发展
D. 不同树龄植株的数量比例反映该种群的年龄组成
【答案】C
【解析】
【分析】种群的特征包括数量特征、空间特征和遗传特征,其中种群数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例;出生率和死亡率都会影响种群数量的变化,但年龄组成是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的,性别比例通过影响出生率影响数量变化的。
【详解】A、结合题意可知,科研人员对某地不同类型生境碎片进行了相关调查,设置的样地总面积均为15000m2,故15000m2应是设置的多块调查样地面积之和,A正确;
BC、据表格数据可知,5公顷碎片、15公顷碎片和连续森林的景东翅子树种群数量分别为33 、82和87,故生境碎片的面积与其维持的种群数量呈正相关,可推知生境破碎不利于景东翅子树种群的生存和发展,B正确,C错误;
D、年龄组成是指一个种群中各年龄期个体数目的比例,不同树龄植株(如幼树、小树和成树)的数量比例反映该种群的年龄组成,D正确。
故选C。
6. 氮和碳都是组成氨基酸、蛋白质、核酸的主要成分,是构成生物有机体的重要元素。两者的主要贮存库都是大气,但是氮循环和碳循环存在若干方面的不同。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 氮循环和碳循环一样都是具有全球性的
B. 氮是通过生物固氮的途径进入生物群落的
C. 氮在生物群落中的传递是以含氮化合物的形式进行
D. 生物群落中的氮最终通过反硝化作用返回大气中
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的物质循环是指是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素不断从无机环境到生物群落,再从生物群落到无机环境的循环过程。物质循环具有全球性。
根据图示,大气中的氮通过多种途径,最后主要以硝酸盐的形成被被植物吸收,从无机环境进入生物群落。在生物群落内部,氮主要以含氮有机物(比如蛋白质)的形式传递。生物群落中的氮进入无机环境的途径有分解者的分解作用,以及反硝化作用。
【详解】A、C、H、O、N等元素的物质循环都具有全球性,A正确;
B、大气中的氮通过生物固氮途径进入生物群落,但氮还可以通过硝酸盐还原或氧化亚氮的形式进入生物群落,B错误;
C、氮在生物群落中以含氮有机物(比如蛋白质)的形式经食物链或腐食链传递,C正确;
D、由图可知,进入大气中的氮是通过反硝化作用的途径进入的,D正确。
故选B。
7. 某生态果园中的一条食物链由3个种群组成,科研人员调查了三个种群一年内能量流动部分数据(数值单位为×104kJ),结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中未利用的能量是指三个种群流向分解者的能量
B. 该食物链为种群Ⅲ→种群Ⅱ→种群Ⅰ
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为6.0×104kJ
D. 种群Ⅱ全部个体用于呼吸消耗的能量为54.5×104kJ
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减;2、能量去路:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【详解】A、未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量,A错误;
B、据图可知,种群Ⅱ同化的能量最多,种群Ⅰ次之,种群Ⅲ最少,由于能量在流动过程中是随营养级逐级递减的,因此该食物链为种群Ⅱ→种群Ⅰ→种群Ⅲ,B错误;
C、同化的能量减去呼吸消耗的能量等于用于自身生长、发育和繁殖的能量,即15×104-9.0×104=6.0×104kJ,C正确;
D、种群Ⅱ同化的能量(111.0×104kJ)除了未利用的(41.5×104kJ)外,还有流向下一营养级的能量(15×104kJ)和分解者等的能量(未知),因此根据图中数值推测种群Ⅱ全部个体用于呼吸消耗的能量小于54.5×104kJ,D错误。
故选C。
8. 我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是( )
A. “浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快
B. “鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C. “净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D. “舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
【答案】C
【解析】
【分析】参与酒精的制作的微生物是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸将葡萄糖分解为二氧化碳和水,在无氧条件下生成酒精和二氧化碳。
【详解】A、“浸曲发”是将酵母菌活化,可以使微生物代谢加快,A正确;
B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2,使溶液中出现气泡,B正确;
C、在做酒过程中,为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”,即蒸熟,C错误;
D、“舒令极冷”是将米饭摊开冷透,防止温度过高导致微生物(酵母菌死亡),D正确。
故选C。
【点睛】本题需要考生结合酵母菌的代谢类型进行分析,理解题干中的相关术语是解答本题的关键。
9. 灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A. 动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B. 微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C. 为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D. 可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
【答案】D
【解析】
【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌;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。
【详解】A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行,A错误;
B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染,保证无菌环境,而微生物的培养不能加入抗生素,B错误;
C、一般用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌,以防止杂菌污染,C错误;
D、可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌,以防止杂菌污染,D正确。
故选D。
10. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长,下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①②③④代表培养基,A、B、C表示操作步骤,D、E为菌落。下列叙述错误的是( )
A. 图中①②④为完全培养基,③为基本培养基
B. A操作的目的是提高突变率,增加突变株的数量
C. B的正确操作是用涂布器蘸取菌液后均匀地涂布在②表面
D. 经C过程原位影印及培养后,可从④中挑取D进行纯化培养
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,图中首先利用稀释涂布平板法分离经过诱变的细菌,然后运用将菌种接种到两种培养基中,分别是基本培养基、完全培养基;在基本培养基中,某氨基酸突变株不能生长,而在完全培养基中能够生长,据此可以选择出氨基酸突变株。
【详解】A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长,根据题干信息和图形分析,图中①②④为完全培养基,③为基本培养基,A正确;
B、紫外线可以提高突变的频率,A操作的目的是提高突变菌株的浓渡,B正确;
C、B操作是将菌液滴加到培养基表面,再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面,C错误;
D、从图中可看出,D在基本培养基中无法生长,在完全培养基中可生长,说明D是氨基酸缺陷型菌落,故经C过程影印及培养后,可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养,D正确。
故选C。
11. 研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是( )
A. 簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B. 培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C. 杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D. 杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
【答案】C
【解析】
【分析】1、生殖隔离是指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,即使能交配也不能产生后代或不能产生可育后代的现象。
2、植物组织培养:
①原理:植物细胞具有全能性。
②过程:离体的植物组织、器官或细胞(外植体)经过脱分化形成愈伤组织,又经过再分化形成胚状体,最终形成植株(新植体)。
【详解】A、簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱,不可育,故二者之间存在生殖隔离,A正确;
B、幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽,从而得到完整植株,B正确;
C、杂种植株细胞内由于没有同源染色体,故减数分裂时染色体无法正常联会,C错误;
D、杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株,D正确。
故选C。
12. 一种杂交瘤细胞只能产一种抗体,抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科学家通过动物细胞融合技术,将两株不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,可以产生双特异性抗体AB。过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 可以采用灭活病毒诱导法诱导杂交瘤细胞A、B融合
B. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后,才能产生双特异性抗体
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,无需使用胰蛋白酶处理
D. 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,腹水能为细胞提供所需的营养条件
【答案】B
【解析】
【分析】抗原α、β分别注射到小鼠体内,小鼠分别产生的α、β的两种单克隆抗体;双杂交瘤细胞产生双特异性抗体。
【详解】A、诱导动物细胞融合的方法有物理法(如电融合法)、化学法(如聚乙二醇融合法)和生物法(如灭活病毒诱导法),所以可以采用灭活病毒诱导法诱导杂交瘤细胞 A、B 融合,A正确;
B、杂交瘤细胞本身是经过免疫的 B 细胞与骨髓瘤细胞融合形成的,能够产生特异性抗体,双杂交瘤细胞不需要再识别抗原后才产生抗体,B错误;
C、双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,因为是悬浮细胞,无需使用胰蛋白酶处理来使其分散,C正确;
D、将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,小鼠腹水能为细胞提供所需的营养条件,有利于杂交瘤细胞的生长和产生抗体,D正确。
故选B。
13. 纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后,纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术说法错误的是( )
A. 经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状可遗传
B. 对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
C. 改造纤维素酶也需要构建基因表达载体
D. 改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状,合成新的蛋白质;蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成,然后进行表达,须构建基因表达载体;蛋白质工程获得的是自然界没有的蛋白质;蛋白质工程是在基因水平上改造基因。
【详解】A、蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成,然后进行表达,改造后的蛋白质的性状能遗传给子代,A正确;
B、对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础,是通过修改基因或创造合成新基因来实现的,B错误;
C、蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成,然后进行表达,须构建基因表达载体,C正确;
D、对纤维素酶的改造是通过直接改造纤维素酶的基因实现的,改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶,D正确。
故选B。
14. 甲醇酵母菌是基因工程中常用的受体菌,它可以高效表达外源蛋白,但自身蛋白分泌到培养基的较少。研究人员将人的胶原蛋白基因导入甲醇酵母中并成功表达。下列有关叙述错误的是( )
A. 用两种酶切割目的基因和质粒,可防止目的基因反向连接和质粒的自身环化
B. 常用显微注射法将胶原蛋白基因导入甲醇酵母中
C. 与大肠杆菌相比,甲醇酵母作受体菌所表达出的胶原蛋白与人体产生的胶原蛋白结构更相近
D. 与其他酵母菌相比,甲醇酵母作受体菌便于表达出的胶原蛋白的分离与纯化
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、用两种酶切割目的基因和质粒,能形成不同的末端。不同的末端进行连接,就可防止目的基因反向连接和质粒的自身环化,A正确;
B、常用Ca2+处理法将目的基因导入微生物细胞,而不是显微注射法,显微注射法常用于将目的基因导入动物细胞,B错误;
C、大肠杆菌是原核生物,甲醇酵母为真核生物。真核生物表达出的胶原蛋白经过内质网和高尔基体的加工,所以与人体产生的胶原蛋白结构更相近,C正确;
D、与其他酵母菌相比,甲醇酵母可以高效表达外源蛋白,自身蛋白分泌到培养基的较少,这就便于表达出的胶原蛋白的分离与纯化,D正确。
故选B。
15. 细菌的防御机制CRISPR-Cas9是近年来生物学科研的热门技术,该技术源于细菌的一种防御机制。如图所示,当细菌感知到噬菌体侵入时,会通过gRNA识别噬菌体DNA,并通过Cas9切断目标DNA,从而起到防御作用。下列关于该机制的叙述正确的是( )
A. 噬菌体DNA的变化体现了基因突变的不定向性
B. gRNA与目标DNA结合片段中最多含有5种核苷酸
C. Cas9可破坏DNA分子的磷酸二酯键
D. 高倍光学显微镜可观察到该现象
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干,gRNA识别噬菌体DNA,并通过Cas9蛋白切断目标DNA,gRNA识别噬菌体DNA ,依据碱基互补配对原则,gRNA-Cas9蛋白切断DNA,相当于限制酶的作用。
【详解】A、噬菌体被细菌gRNA识别并被Cas9蛋白切割属于特定位点的切割,不是基因突变,不能体现基因突变的不定向性,A错误;
B、gRNA为RNA,最多含有4种核糖核苷酸,DNA含有4种脱氧核苷酸,故gRNA与目标DNA结合片段中最多含有8种核苷酸,B错误;
C、Cas9蛋白可切断目标DNA,该过程破坏的是DNA分子的磷酸二酯键,C正确;
D、该过程属于分子水平的改变,光学显微镜下无法观察到该现象,D错误。
故选C。
二、非选择题
16. 我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示,请回答下列问题:
(1)卵细胞转化成phFSC相当于植物组织培养中的_________过程;体外培养动物细胞时,首先应保证其处于无菌、无毒环境,下列可行的操作有_________。
①对培养液和所有培养用具进行消毒处理②在无菌环境下操作③定期更换培养液。
(2)要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚,此卵母细胞应体外培养到_________期。在对卵母细胞进行去核时,除了显微操作外还可以采用______等方法处理(答出一种即可)。
(3)激活、培养、转化精子的两种方式如下图所示,不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成有_________。利用胚胎分割的方法对乙进行处理得到了多只孤雄小鼠,在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意________。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. ②③
(2) ①. MⅡ或减数第二次分裂中 ②. 梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理
(3) ①. XX,XY或YY ②. 将内细胞团均等分割
【解析】
【分析】1、卵细胞激活转化成phFSC,通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC,获得甲,从而得到孤雌小鼠。2、精子激活转化成ahFSC,通过基因编辑技术获得具卵细胞细胞核特点的ahESC,获得乙,从而得到孤雄小鼠。
【小问1详解】
卵细胞是高度分化的细胞,转化为孤雌胚胎干细胞phFSC相当于植物组织培养中的脱分化阶段。
体外培养动物细胞时,首先应保证其处于无菌、无毒环境,下列可行的操作有:
①对所有培养用具进行灭菌处理,而非消毒,①错误;
②在无菌环境下操作,符合无菌要求,②正确;
③定期更换培养液,可去除培养液中代谢废弃物,符合无毒要求,③正确。
故选②③。
【小问2详解】
要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚,此卵母细胞应体外培养到减数第二次分裂中期;在对卵母细胞进行去核时,除了显微操作外,还可以采用梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等方法处理。
【小问3详解】
结合图示可知,不考虑致死,孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子,精子的性染色体为X或Y,所以其性染色体可能是XX、XY或YY。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的进一步恢复和发育。
17. 小管福寿螺起初作为优质蛋白来源被引入我国,此后成为常见的淡水恶性入侵物种。梨形环棱螺为本土水生经济物种,食性、习性与小管福寿螺相似。
(1)若要调查小管福寿螺的种群密度,可选用样方法,理由是______。
(2)为研究小管福寿螺入侵的可能机制,现选取适宜数量且生长状况、体型类似的小管福寿螺与梨形环棱螺,在同一个饲养盒混合饲养为实验组,在两个饲养盒中单独饲养为对照组。定期统计两种螺的生存率与体重相对变化,结果如图所示。
①本实验中以腐殖质饲喂两种螺,此时他们属于生态系统中的哪一种成分?______,从物质循环角度分析该成分在生态系统中的作用是______。
②据图可知,与对照组相比,梨形环棱螺的生存率______。当两种螺混合饲养时,与小管福寿螺相比,梨形环棱螺的能量与物质损失相对______(填“较多”、“较少”或“不变”)。
③根据实验结果分析,两种螺的种间关系为______,且混合饲养时______为优势物种,判断依据为______。不同螺类在自然情况下可通过在______(答出两点即可)等方面形成差异,避免生态位过度重叠。
【答案】(1)小管福寿螺活动能力弱,活动范围小
(2) ①. 分解者 ②. 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 ③. 降低 ④. 较多 ⑤. 种间竞争 ⑥. 小管福寿螺 ⑦. 混合饲养时与梨形环棱螺相比,小管福寿螺的生存率高且其体重相对损失低 ⑧. 捕食时间、食物种类、栖息空间等
【解析】
【分析】1、种间竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。
2、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。
【小问1详解】
调查小管福寿螺的种群密度可选用样方法,理由是小管福寿螺活动能力弱,活动范围小,适合用样方法来调查其种群密度。
【小问2详解】
①分解者指以动植物等生物的遗体、残骸、粪便等为食的那些生物。因此,以腐殖质饲喂两种螺,螺属于分解者;分解者在生态系统中的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
②分析图可知,与对照组相比,梨形环棱螺的生存率降低。两种螺混合饲养时,与小管福寿螺相比,梨形环棱螺的体重相对损失较多,说明其能量与物质损失相对较多。
③根据实验结果分析,两种螺的种间关系为种间竞争。混合饲养时与梨形环棱螺相比,小管福寿螺的生存率高且其体重相对损失低,因此,混合饲养时小管福寿螺为优势物种。不同螺类在自然情况下可通过捕食时间、食物种类、栖息空间等方面形成生态位差异,避免生态位过度重叠。
18. 为治理被污染的水体,科研人员通过引进河水、引种植物(A区域芦苇,B、C区域伊乐藻、苦草)等措施,建成了城市湿地景观公园,图中箭头代表水流方向。一段时间后,污染的水体环境明显改善。请回答下列问题:
(1)不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这体现了生态工程建设的_____原理。
(2)芦苇生长快,能大量吸收污水中N、Р等营养物质,同时对汞等重金属及其它有害物质具有较强的富集能力。对于芦苇的后期处理有两种方案:a、芦苇秸秆就地掩埋后还田;b、收割后输出加工处理。
你认为最佳的方案是_____,并说明选择的理由_____。
(3)试分析BC区域选择植物搭配时,除景观环境外,从生物学角度需要考虑下列哪些因素?_____。
①食用价值 ②对本地环境的适应性 ③对N、P等元素的吸收能力 ④与本土物种的种间关系
(4)为了反映污水治理效果,可测量水体中生化需氧量。检测生化需氧量时,将水样稀释处理,置于适宜条件下,5天后检测前后水样中溶解氧含量的变化,结果显示溶解氧下降,原因是_____。
【答案】(1)协调 (2) ①. b ②. 输出才能真正降低本生态系统中过量的N、P等元素,才能避免重金属的再次污染 (3)②③④
(4)水中生物通过呼吸作用分解有机物,消耗氧气(分解者分解作用)
【解析】
【分析】生态工程依据生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求:有效的选择生物组分并合理布设;创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
【小问1详解】
协调原理需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应等,不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这体现了生态工程建设的协调原理。
【小问2详解】
分析题意,本处理的目的是降低水体中的N、P元素和重金属物质,芦苇对上述物质有较好的吸收效果,而输出才能真正降低本生态系统中过量的N、P等元素,才能避免重金属的再次污染,故对于芦苇的后期处理较好的方法是b。
【小问3详解】
选择植物搭配时,除景观环境外,还需要考虑②对本地环境的适应性、 ③对N、P等元素的吸收能力 、④与本土物种的种间关系,即充分考虑生态工程的协调、自生等原理。
【小问4详解】
由于水中生物通过呼吸作用分解有机物,消耗氧气,故5天后检测前后水样中溶解氧含量的变化,显示溶解氧下降。
19. 我国科研人员以人畜共患的口蹄疫病毒FMDV为材料,将抗FMDV纳米抗体Nb205和抗鸡醛化红细胞(cRBC)纳米抗体NbRBC48的基因片段连接,构建双特异纳米抗体Nb205-48,利用Nb205-48建立可用于FMDV抗原检测的血凝方法。
(1)科研人员采用重叠延伸PCR技术构建Nb205和NbRBC48融合基因,具体路线如图。本实验中linker为含6个氨基酸序列的连接肽,部分PCR引物见下表。
引物
引物序列(5′→3′)
P1
CATATGGATGATGATGATGATGAG(含NdeⅠ限制酶切位点)
P2
GACCCCAGCTCCAAAGCTCCCAAAGCTCCCAACGGTCACTTGGGT
P3
AGCTTTGGAGCTGGGGTCTTCGCTGTGGTGGAGTCTGGGGGAGGC
P4
GCGGCCGCTGAGGAGACGGT(含NotⅠ限制酶切位点)
①两个不同的基因得以融合的结构基础是:
a.DNA分子的基本组成单位相同,都是______;
b.空间结构相同,都是______;
c.都遵循______。
②重叠延伸PCR技术是先分别PCR获得目的链1和目的链2,杂交链通过______酶延伸,然后使用引物______进行PCR获得大量融合基因。引物P2中决定linker的碱基序列是5′-______-3′。
③在构建基因表达载体时,需用限制酶______对质粒和Nb205-linker-NbRBC48融合基因进行酶切。
(2)科研人员将重组质粒导入大肠杆菌表达并纯化获得双特异纳米抗体Nb205-48,并对融合双抗的敏感性进行了检测,结果见图。结果表明______,说明融合双抗构建成功。
【答案】(1) ① 4种脱氧核苷酸 ②. 双螺旋结构 ③. 碱基互补配对原则 ④. DNA聚合酶 ⑤. P1和P4 ⑥. 5′-GACCCCAGCTCCAAAGCT-3′ ⑦. NdeⅠ、NotⅠ
(2)Nb205-48可同时与FMDV及cRBC反应,且反应性能与Nb205和NbRBC48无明显差异
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
①基因是一段有遗传效应的DNA,基因的基本单位是脱氧核苷酸;基因是有遗传效应的DNA片段,两个不同的基因得以融合的结构基础是具有相似的DNA结构,即DNA分子具有双螺旋结构;DNA两条链反向平行,基因都遵循碱基互补配对。②延伸子链需要DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸连成子链。
结合图示可知,先分别用(P1、P2)与(P3、P4)扩增得到目的链1和目的链2,再仅使用P1、P4进行第二轮PCR即能获得融合基因;引物需要与模板的3'端结合,据图可知,引物P2中决定linker的碱基序列是5′-GACCCCAGCTCCAAAGCT-3′,这段序列编码了连接肽的氨基酸序列,确保两个基因片段能够正确连接。③在构建基因表达载体时,需要使用限制酶对质粒和融合基因进行酶切,以便将融合基因插入到质粒中。根据引物P1和P4的序列,P1中含有NdeⅠ限制酶切位点(CATATG),P4中含有NotⅠ限制酶切位点(GCGGCCGC)。因此,需要使用NdeⅠ和NotⅠ这两种限制酶对质粒和融合基因进行酶切,确保融合基因能够正确插入到质粒中。
【小问2详解】
分析题图,与缓冲液相比,Nb205-48组别FMDV和cRBC含量均显著升高,说明Nb205-48可同时与FMDV及cRBC反应,且反应性能与Nb205和NbRBC48无明显差异这一结果验证了双特异纳米抗体的功能,表明其能够用于FMDV抗原的检测。
20. 陆地棉(2n=52)是雌雄同株的植物,花为单性花。科研人员发现了基因型为aabb的陆地棉芽黄突变体(2n=52)。a与b分别由正常叶色基因A、B隐性突变产生。为确定A/a与B/b是否位于1号染色体上,科研人员选用缺失1条1号染色体的陆地棉单体植株(2n=51)与芽黄突变体作为亲本进行正反交实验,均表现为绿色,进一步实验的结果如下表所示,不考虑其他突变。陆地棉的雄配子若缺失染色体,则表现为不育。
杂交组合
F2的表型及比例
(2n=51)自交
①______
(2n=51)×芽黄突变体
②______
(2n=52)自交
绿色:黄色=15:1
(2n=52)×芽黄突变体
绿色:黄色=3:1
回答下列问题。
(1)利用陆地棉芽黄突变体作为母本进行杂交实验时,对其进行的操作为______。
(2)亲本杂交后,从______(填“单体”或“芽黄”或“单体和芽黄”)植株上可以收获染色体数目不同的两种种子,种植后分别发育成(2n=51)和(2n=52)。利用细胞学方法区分中的两种植株:剪取根尖,经解离→漂洗→染色→制片后,利用显微镜观察,找到位于根尖______区的有丝分裂中期的细胞进行观察并统计,若细胞中______,则根尖取自单体植株。
(3)根据杂交实验结果可以判断,A/a与B/b______(填“可能”或“不可能”)同时位于1号染色体上。若A/a或B/b位于1号染色体上,则表格中①应为______。若A/a与B/b都不位于1号染色体上,则(2n=51)产生的可育雄配子的基因型为______,表格中②应为______。
【答案】(1)(雌花)套袋→(人工)授粉→(雌花)套袋
(2) ①. 单体 ②. 分生 ③. 染色体数为51
(3) ①. 不可能 ②. 绿色:黄色=3:1 ③. AB、Ab、aB、ab ④. 绿色:黄色=3:1
【解析】
【分析】根据图表可知,A/a与B/b遵循基因的自由组合定律,且aabb表现为黄色,A_B_、A_bb、aaB_表现为绿色。
【小问1详解】
陆地棉是雌雄同株的植物,花为单性花,利用陆地棉芽黄突变体作为母本进行杂交实验时,无需去雄,(雌花)套袋→(人工)授粉→(雌花)套袋即可。
【小问2详解】
陆地棉的雄配子若缺失染色体,则表现为不育。单体为父本时,芽黄植株上只能收获染色体数目为52的种子。单体为母本时,单体植株上可以收获染色体数目不同的两种种子,种植后分别发育成F1(2n=51)和F1(2n=52)。根尖分生区细胞有丝分裂旺盛,可以用做观察有丝分裂的材料。有丝分裂中期着丝粒排列在赤道板上,若细胞中染色体数目为51,该细胞取自单体植株。
【小问3详解】
根据杂交组合F1(2n=52)自交,F2的表型及比例为绿色:黄色=15:1,是9:3:3:1的变式,可知A/a与B/b遵循基因的自由组合定律,不可能同时位于1号染色体上。若A/a位于1号染色体上,缺失染色体用O表示,则亲本可表示为AOBB×aabb,F1(2n=51)可表示为OaBb,F1自交,雄配子若缺失染色体,则表现为不育。F2的表型及比例为绿色:黄色=3:1。同理若B/b位于1号染色体上,F2的表型及比例为绿色:黄色=3:1。故若A/a或B/b位于1号染色体上,则表格中①应为绿色:黄色=3:1。若A/a与B/b都不位于1号染色体上,且遵循基因的自由组合定律,则(2n=51)产生的可育雄配子的基因型为AB、Ab、aB、ab,与芽黄突变体aabb杂交后,表格中②应为绿色:黄色=3:1。
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