内容正文:
荆州中学2024—2025学年高二下学期6月月考
生物试题
(全卷满分100分 考试时间75分钟)
一、单选题
1. 尿素需要土壤中的尿素分解菌将其分解成氨后才能被作物利用。下图表示从土壤中筛选尿素分解菌的过程,下列叙述正确的是( )
A. 能在选择培养基上生长的微生物一定是尿素分解菌
B. 筛选尿素分解菌的培养基是在牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素配制而成的
C. 尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解为氨,菌落变红可鉴定其为尿素分解菌
D. 若图示纯化培养得到的菌落平均数为N,则10g土样中的细菌数约为N×106个
【答案】D
【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、能在选择培养基上生长的微生物不一定是尿素分解菌,还可能是自生固氮微生物,A错误;
B、筛选尿素分解菌的培养基是以尿素作为唯一氮源的,而牛肉膏蛋白胨培养基加入尿素不能得到以尿素为唯一氮源,因为牛肉膏和蛋白胨中含有N元素,B错误;
C、尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解为氨,会使培养基偏碱,用酚红指示剂检测可见菌落周围会出现红色透明圈,即可判断为尿素分解菌,C错误;
D、图示细菌数量稀释了104倍,若图示纯化培养得到的菌落平均数为N,则10g土样中的细菌数约为N÷0.1×104×10=N×106个,D正确。
故选D。
2. 集群分布对动物种群生存具有重要意义,行为生态学家阿利氏发现任何一个生物种群都有自己的最适密度,密度过高和过低对种群的生存和发展都是不利的。如图是某地区雪兔的出生率和死亡率随种群数量增加后的变化曲线,下列叙述错误的是( )
A. 用标志重捕法调查雪兔种群密度时,若标记物脱落,可能导致调查结果比实际值偏大
B. 曲线Ⅰ是出生率,曲线Ⅱ表示死亡率
C. 该地区雪兔种群的环境容纳量是80只,而种群延续所需要的最小种群数量是20只
D. 群聚会使种内竞争增加,但也会通过增加个体间的交配与繁殖以及降低被捕食率来保证种群密度稳定
【答案】B
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率,种群密度 是种群最基本的数量特征。
【详解】A、 标志重捕法的计算公式为:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷第二次捕获中被标记的个体数。若标记物脱落,第二次捕获中被标记的个体数减少,那么计算出的种群数量会比实际值偏大,A正确;
B、结合图示可知,曲线I随着种群数量增加而逐渐增加,且种群数量小于20或大于80时曲线1都在曲线Ⅱ之上,由题干信息可知种群密度过大或过小都不利于种群增长,则图中曲线Ⅰ表示死亡率,图中曲线 Ⅱ表示出生率。B错误;
C、一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值,当种群数量为80时,此时出生率等于死亡率,分析曲线可知,K值为80。由图可知当该动物的种群数量小于20时,由于种群数量太小,死亡率大于出生率,在自然状态下该种群会逐渐消亡,C正确;
D、根据阿利氏的结论可知一定程度的集群分布是动物长期生存的必要条件,集群分布有利于个体 交配和繁殖、有利于降低被捕食的机率以及结群防卫、有利于对食物搜索与利用、有利于抵御不利环境,保证动物种群具有一定的种群密度,D正确。
故选B。
3. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。下图是以铁皮石斛为材料,培养拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是( )
A. 为了提高PLBs的诱导率,应对新生营养芽严格灭菌
B. 诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件
C. 上述获取生物碱的过程,依据的是细胞全能性的原理
D. 培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物的组织培养广义又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。2、狭义是指用植物各部分组织,如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
【详解】A、对新生营养芽灭菌会破坏外植体,只能进行消毒处理,A错误;
B、只有提供适宜的植物激素和营养条件,才能诱导新生营养芽变成PLBs,B正确;
C、细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。而图中获取生物碱的过程只是培养PLBs来生产生物碱,并没有发育成完整个体,C错误;
D、培养高产细胞系时,应该选择生物碱产量/细胞数量值大的PLBs。因为我们的目的是获得高产生物碱的细胞系,生物碱产量/细胞数量值大意味着单位细胞数量产生的生物碱多,更符合高产的要求;而细胞数量/生物碱产量值大说明单位生物碱对应的细胞数量多,即生产效率低,D错误。
故选B。
4. “绿色生态村”是融合了生态农业、生态旅游和生态居住的综合性乡村发展模式。下列说法正确的是( )
A. “绿色生态村”实现了生态系统在能量和物质上的自给自足
B. 在“绿色生态村”中,增加植食性动物和肉食性动物的数量可以提高能量的传递效率
C. 植树造林时在人工林中增加植物种类,主要遵循了生态工程的自生原理
D. 采用“草方格”技术进行流沙固定、恢复植被遵循生态工程的协调原理
【答案】C
【解析】
【分析】生态足迹也称“生态占用”,是指特定数量人群按照某一种生活方式所消费的,自然生态系统提供的,各种商品和服务功能,以及在这一过程中所产生的废弃物需要环境(生态系统) 吸纳,并以生物生产性土地(或水域) 面积来表示的一种可操作的定量方法。它的应用意义是:通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力(亦称生态足迹供给) 进行比较即可以定量的判断某一国家或地区可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。
【详解】A、生态系统中物质可以循环利用,实现自给自足,但能量是单向流动、逐级递减的,无法实现自给自足,需要不断从外界输入太阳能等能量,A错误;
B、增加植食性动物和肉食性动物的数量不能提高能量的传递效率,能量传递效率在10% - 20%之间,是固定的,增加生物数量只能使能量更多地流向对人类有益的部分,B错误;
C、自生原理是指在生态工程中,通过有效选择生物组分并合理布设,利用各种生物组分之间的相互作用,使生态系统具有自我组织、自我调节功能,植树造林时在人工林中增加植物种类,可使生态系统更稳定,主要遵循了生态工程的自生原理,C正确;
D、采用“草方格”技术进行流沙固定,创造有益于生物组分生长、发育、繁殖,使植被逐渐恢复,该过程遵循了生态工程的自生原理,D错误。
故选C。
5. 下列有关实验的描述中,正确的有( )
①腐乳制作过程有多种微生物参与,其中毛霉和根霉为互利共生关系
②果酒发酵的最适温度为30~35℃,果醋发酵的最适温度为18~30℃
③传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
④果酒、泡菜发酵利用的主要菌种均是真核生物,果醋、腐乳发酵利用的主要菌种均是原核生物
⑤在果酒的制作过程中,应先去除葡萄的枝梗,再进行多次反复冲洗,才可以洗得彻底
⑥制作泡菜时要选无裂纹无砂眼、盖子吻合好的坛子,需要加水密封,目的是隔绝空气,抑制杂菌繁殖
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】A
【解析】
【分析】果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵,果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变成醋酸的代谢,腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类,泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。
【详解】①毛霉和根霉都能参与腐乳的制作,但是缺少二者之一,另一微生物并不会死亡,所以两者并不是互利共生关系,二者为竞争关系,①错误;
②果酒发酵的最适温度为18~30°C,果醋发酵的最适温度为30~35°C,②错误;
③发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程,传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主,③正确;
④果酒、腐乳发酵利用的主要菌种分别是酵母菌和毛霉,均是真核生物,果醋、泡菜发酵利用的主要菌种分别是醋酸菌和乳酸菌,均是原核生物,④错误;
⑤在果酒的制作过程中,应先进行冲洗,然后再去除葡萄的枝梗,且冲洗时不能反复冲洗,避免冲洗掉菌种,⑤错误;
⑥制作泡菜时要选用火候好、无裂纹、无砂眼、盖子吻合好的泡菜坛子,坛子需要加水密封目的是隔绝空气,为乳酸菌发酵提供无氧环境,⑥错误;
综上所述,③正确,A正确,BCD错误。
故选A。
6. 为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是( )
套养方式
莲藕食根金花虫防治率(%)
藕增产率(%)
单独套养泥鳅
81.3
8.2
单独套养黄鳝
75.7
3.6
混合套养泥鳅和黄鳝
94.2
13.9
A. 混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B. 3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C. 混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D. 生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益
【答案】B
【解析】
【分析】由表可知混合套养泥鳅和黄鳝的防治率最高,达到94.2%,明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率。同时,混合套养的藕增产率也最高,为13.9%,高于单独套养泥鳅和单独套养黄鳝。
【详解】A、由表可知混合套养泥鳅和黄鳝的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率,同时,混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅和单独套养黄鳝,因此混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率,A正确;
B、虽然生物防治可以优化能量流动,但表格中的数据并没有直接显示能量传递效率的变化,能量传递效率通常是指能量从一个营养级传递到下一个营养级的效率,而表格中的数据只是防治率和增产率,并不能直接反映能量传递效率的提高,B错误;
C、泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食,可能会在资源获取上产生竞争,因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系,C正确;
D、生物防治通过利用天敌来控制害虫,优化了生态系统的能量流动方向,这有助于提高经济效益和生态效益,D正确。
故选B。
7. 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,下列叙述不正确的是( )
A. 卵细胞转化成phESC相当于植物组织培养中的脱分化过程
B. 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来培育孤雄小鼠
C. 不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为XX,XY
D. 利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质不同
【答案】CD
【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。
【详解】A、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,A正确;
B、据图可知,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,需将去核卵母细胞培养至减数第二次分裂中期,B正确;
C、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,C错误;
D、利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质一般相同,D错误。
故选CD。
8. 下图表示某生态系统有关功能的示意图,下列叙述正确的是( )
A. X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等
B. Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
C. 当该生态系统处于相对稳定状态时,X3过程的能量值约为X1过程能量值的1%~4%
D. 图中箭头也可以表示该生态系统的信息传递方向
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图,X1过程为生产者的光合作用,X2、X3为消费者的捕食,Y代表动植物的呼吸作用,Z代表分解者的分解作用。
【详解】A、X1过程吸收的CO2总量大于Y1、Y2、Y3…及Z过程释放的CO2总量,因为X1过程吸收的CO2还可以来自化石燃料的燃烧,A错误;
B、Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将部分转变为Z过程释放的CO2中的碳,还有些转变为乳酸或酒精等中的碳,B错误;
C、在食物链中,相邻两个营养级的能量传递效率为10~20%,故X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1~4%,C正确;
D、生态系统的信息传递是往往是双向的,而图中的箭头是单向的,D错误。
故选C。
【点睛】本题查生态系统的能量流动和物质循环的相关知识,从题图中获取有效信息并熟记能量的去路等是解答本题的关键。
9. 螺内酯是一种人工合成的药物,可竞争性结合醛固酮受体,阻断醛固酮的作用,常用于治疗原发性醛固酮增多症或改善蛋白尿肾病患者的水肿症状。相关叙述正确的是( )
A. 醛固酮和抗利尿激素都由下丘脑分泌
B. 蛋白尿肾病患者水肿的原因是血浆渗透压过高
C. 使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量
D. 血钠升高会通过负反馈调节升高螺内酯含量
【答案】C
【解析】
【分析】醛固酮是一种增进肾脏对于离子及水分子再吸收作用的类固醇类激素(盐皮质激素家族),主要作用于肾脏,是增进肾脏对于离子及水分再吸收作用的一种激素。
【详解】A、醛固酮由肾上腺皮质分泌,作用于肾小管和集合管,A错误;
B、蛋白质肾病患者血浆中蛋白质丢失,导致血浆渗透压降低,组织液回流减少,出现组织水肿,B错误;
C、肾上腺皮质分泌的醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,螺内酯是一种人工合成的药物,可竞争性结合醛固酮受体,阻断醛固酮的作用,使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量,C正确;
D、螺内酯是一种人工合成的药物,机体不能调节螺内酯含量,D错误。
故选C。
10. 为检测睡眠对甲型肝炎病毒(HAV)疫苗效果的影响,研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗,并在接种当晚(23:00至次日6:30)要求受试者睡眠或持续清醒,得到实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. HAV疫苗能激发机体产生免疫反应,属于免疫活性物质
B. 第二次接种后,睡眠可显著促进记忆B细胞产生抗体
C. 与清醒组相比,睡眠组HAV特异性辅助性T细胞数占比较大
D. 由图可知,多次接种后产生了更多种类的记忆细胞和抗体
【答案】C
【解析】
【分析】体液免疫过程会产生相应的浆细胞和记忆细胞,再由浆细胞产生相应的抗体;病毒侵入细胞后会引起机体发生特异性免疫中的细胞免疫,产生相应的记忆细胞和细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞与被病毒侵入的靶细胞结合,使得靶细胞裂解释放病毒。
【详解】A、疫苗相当于抗原,用于刺激免疫系统产生抗体和记忆细胞,不属于免疫活性物质,A错误;
B、能够产生抗体的细胞是浆细胞而不是记忆B细胞,B错误;
C、据图分析,与清醒组相比,睡眠组血清中的HAV抗体相对值高,HAV特异性辅助性T细胞数目增多,说明睡眠有助于增强免疫反应,C正确;
D、研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗,疫苗种类相同,故产生的是相同的记忆细胞和抗体,D错误。
故选C。
11. 将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养,每一浓度分为两组,一组添加Inmol/L油菜素内酯(BL),另一组不添加BL,8天后统计侧根数量,结果如图。下列叙述不合理的是( )
A. 本实验的自变量是IAA的浓度和BL的有无
B. 各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值
C. 浸泡法处理实验材料时应在遮阴和空气湿度较高地方进行
D. 不同浓度IAA与BL对促进侧根生长均具有协同作用
【答案】D
【解析】
【分析】该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL,因变量是侧根数量相对值。 通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比,其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响。
【详解】A、该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL,因变量是侧根数量相对值,A正确;
B、由图可以看出,实验的对照组,为不添加IAA时,只有BL时,值为1,所以各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值,B正确;
C、可以用浸泡法或沾蘸法处理幼苗,若用浸泡法处理实验材料时应在遮阴和空气湿度较高地方进行,C正确;
D、结合选项B,各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值,1nmol/L IAA单独处理,表现为抑制作用,1nmol/L IAA与BL对侧根生长不是协同作用,D错误。
故选D。
12. 某患者出现甲状腺功能减退症状,实验室检测显示:血液中促甲状腺激素(TSH)水平显著升高,甲状腺激素水平显著降低,具有高浓度的抗TSH受体的抗体。根据上述结果,与该患者相关叙述正确的是( )
A. 抗TSH受体的抗体阻断TSH与受体结合
B. 抗TSH受体的抗体模拟TSH功能,激活甲状腺
C. 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)不足
D. 该病通过注射促甲状腺激素释放激素可以根治
【答案】A
【解析】
【分析】甲状腺激素的分级调节和反馈调节:下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素(TRH),来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH),TSH则可以促进甲状腺的活动,合成和释放甲状腺激素。当甲状腺激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样甲状腺激素就可以维持在相对稳定水平。
【详解】A、抗体与TSH受体结合后,阻止TSH正常结合,导致甲状腺无法被激活,甲状腺激素(TH)分泌减少,A正确;
B、若抗体模拟TSH功能,TH分泌应增加,但患者TH水平显著降低,说明抗体起阻断作用,B错误;
C、患者TSH水平升高,说明下丘脑-垂体轴功能正常(TRH促进TSH分泌)。若下丘脑病变,TSH应减少,C错误;
D、自身免疫病的根本原因是免疫系统异常,注射TRH仅能短暂缓解症状,无法根治,D错误。
故选A。
13. 植物光敏色素phyB在红光下被激活,调控幼苗下胚轴伸长。突变体phyB无法感知红光,表现为下胚轴过度伸长。外施赤霉素(GA)可使突变体表型恢复正常。下列分析正确的是( )
A. 红光可能促进野生型幼苗GA的合成
B. phyB通过抑制GA合成调控下胚轴伸长
C. GA合成缺陷突变体在红光下下胚轴缩短
D. phyB与GA在下胚轴调控中起相反作用
【答案】A
【解析】
【分析】光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。光信号传导的结构基础是光敏色素,本质是蛋白质,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,主要吸收红光和远红光。
【详解】A、植物光敏色素phyB在红光下被激活,调控幼苗下胚轴伸长,而GA能促进细胞伸长,因而推测红光可能通过促进野生型幼苗GA的合成调控幼苗下胚轴伸长,A正确;
B、突变体phyB无法感知红光,无法被激活,因而表现为下胚轴过度伸长,说明phyB在红光下可抑制下胚轴伸长,外施赤霉素(GA)可使突变体表型恢复正常,因而推测,phyB通过促进GA合成调控下胚轴伸长,B错误;
C、外施赤霉素(GA)可使突变体表型恢复正常,据此推测GA合成缺陷突变体缺乏GA,下胚轴表现为过度伸长,C错误;
D、phyB在红光下抑制下胚轴伸长,而GA合成或信号传导抑制下胚轴伸长,两者作用相同,D错误。
故选A。
14. 某湿地生态系统中,浮游藻类通过光合作用固定能量,其物质传输关系如下。现因污染导致水体透明度下降,沉水植物(如金鱼藻)大量死亡,出现水华现象。
以下分析正确的是( )
A. 污染后,藻类到浮游动物能量传递效率就会显著升高
B. 底栖动物的总同化量可能因有机碎屑增加而上升
C. 鹭的种群数量会因鱼类能量来源减少而先增后减
D. 沉水植物死亡导致生态系统抵抗力稳定性增强
【答案】B
【解析】
【分析】1、竞争是指两种生物生活在-起,因为争夺资源、空间等而发生斗争的现象。因为空间、食物有限,两种生物呈现出“你死我活”的变化,导致“强者更强弱者更弱”,甚至弱者最终被淘汰如果两个物种生存能力相当,因为竞争和种内斗争的双重调节,使两种生物互为消长,能长期共存于同一环境中,表现出趋同进化。
2、捕食关系是指一-种生物以另一种生物为食,一般表现为"先增者先减,后增者后减”的不同步变化,即"此消彼长,此长彼消”,先增先减的是被捕食者,后增后减的是捕食者。
【详解】A、能量传递效率由营养级间同化量比值决定(约10%~20%),藻类减少不会显著提高传递效率,A错误;
B、沉水植物死亡后分解为有机碎屑,底栖动物(如螺类)以碎屑为食,同化量可能增加,B正确;
C、鱼类因藻类减少而数量下降,鹭作为捕食者会直接减少,无“先增”阶段,C错误;
D、沉水植物死亡导致物种减少,营养结构简化,抵抗力稳定性下降,D错误。
故选B。
15. 基因编辑技术中CRISPR/Cas9系统的问世源于对细菌免疫机制(如图)的研究。细菌CRISPR序列的间隔区储存入侵过细菌的外源DNA信息,gRNA(引导RNA)能识别外源DNA的靶序列,Cas9基因表达的核酸内切酶Cas9能对外源DNA的靶序列进行切割。下列说法错误的是( )
A. 细菌CRISPR序列间隔区储存外源DNA信息,为gRNA合成提供模板
B. Cas9/gRNA复合物与基因工程的限制性内切酶类似,切割具有序列特异性
C. 外源DNA入侵后,Cas9基因表达产物随即切割外源DNA
D. gRNA识别外源DNA靶序列时,有可能会发生错配
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,同种外源DNA再次侵染时,细菌的Cas9基因及小片段DNA表达产物组成一种复合物,将入侵的DNA切断使其失效。在该过程中,复合体上的gRNA的作用识别噬菌体DNA,Cas9蛋白的作用是切割DNA。该过程中涉及到gRNA特异性识别DNA的过程,因此细菌这种抵抗外源DNA的功能相当于哺乳动物体内的特异性免疫功能。
【详解】A、细菌CRISPR序列间隔区储存的外源DNA信息是转录生成gRNA的模板,A正确;
B、由于gRNA能识别外源DNA靶序列,Cas9/RNA复合物与限制性内切酶一样具有序列特异性,B正确;
C、外源DNA入侵后,并非Cas9基因表达产物随即切割外源DNA,而是要与gRNA进行一系列组装过程,形成有靶向切割能力的复合体,C错误;
D、gRNA识别外源DNA靶序列遵循碱基互补配对原则,但在实际过程中可能会受到多种因素影响而出现错配的情况,D正确。
故选C。
16. 在临床治疗中,多种药物作用于神经系统,如抗抑郁药氟西汀可抑制神经递质5-羟色胺的再摄取,提升情绪;抗癫痫药卡马西平能稳定神经元细胞膜,减少异常放电;镇痛药吗啡可与神经细胞上的阿片受体结合,阻断痛觉传导。下列关于这些药物作用机制的描述,正确的是( )
A. 5-羟色胺是一种抑制性神经递质,促进其发挥作用,有利于提升情绪
B. 服用卡马西平后,异常情况下的Na+内流受阻从而减少异常放电
C. 吗啡与阿片受体结合阻断痛觉传导,说明痛觉的产生不需要神经递质的参与
D. 这三种药物作用于神经调节时,都直接参与了神经元的代谢过程
【答案】B
【解析】
【分析】突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。
【详解】A、抗抑郁药氟西汀可抑制神经递质5-羟色胺的再摄取,从而提升情绪,这说明5-羟色胺作为神经递质此时发挥兴奋性作用,促进其发挥作用能提升情绪,而不是抑制性神经递质,A错误;
B、抗癫痫药卡马西平能稳定神经元细胞膜。在异常情况下,神经元可能会发生过度的、不正常的兴奋,此时Na+快速大量内流引发异常放电。卡马西平可使这种异常情况下的Na+内流受阻,进而减少异常放电现象,B正确;
C、痛觉产生需要神经递质传递信号,吗啡阻断痛觉传导是阻断神经递质与受体结合,并非痛觉产生不需要神经递质,C错误;
D、这些药物是通过影响神经调节发挥作用,不直接参与神经元内代谢过程,D错误。
故选B。
17. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A. Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B. 翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白
C. 2号条带的小鼠是野生型,4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 若用引物1和引物3进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写,是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、分析图中可知,启动子在左侧,GFP基因整合于Gata3基因的右侧,启动子启动转录后,可以使GEP基因转录,Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达,A错误;
B、因启动子在左侧,转录的方向向右,合成的mRNA从左向右为5′→3′,刚好是翻译的方向,所以翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白,B正确;
C、整合GFP基因后,核酸片段变长,2号个体只有大片段,所以Gata3-GFP基因纯合子,4号个体只有小片段,是野生型,C错误;
D、用引物1和引物3进行PCR扩增,杂合子和Gata3—GFP基因纯合子都能扩增出相应片段,因此无法区分杂合子和纯合子,D错误。
故选B。
18. 竞争排斥是指占有相同或相似的生态位的两个物种,为了争夺有限的食物、空间或其他环境资源,大多不能长期共存,导致一个物种完全取代另一个物种的现象。有观点认为某些环境因素能阻碍竞争作用发展到竞争排斥的程度,研究人员利用拟谷盗(以面粉为主要食物)进行相关实验尝试验证这一观点。在面粉容器内培养等量的两种拟谷盗,不同气候条件下的种间竞争结果如下表所示(仅存活一种拟谷盗时,代表该拟谷盗在种间竞争中获胜)。下列说法不正确的是( )
气候条件
百次实验获胜次数
热-湿
温-湿
温-干
冷-干
拟谷盗甲
0
14
87
100
拟谷盗乙
100
86
13
0
A. 拟谷盗甲不适宜在“热-湿”条件下生存,拟谷盗乙不适宜在“冷-干”条件下生存
B. 实验的设置方法及结果不能支持题干中的假说
C. 某同学在“温-干”的气候条件下重复了一次实验,预测实验的竞争结果应是拟谷盗甲获胜
D. 若面粉容器内培养的拟谷盗甲的初始密度大于拟谷盗乙,实验的竞争结果可能发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在自然生态系统中,在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系和作用。不同生物的生态位不同,可以充分利用资源和空间。群落中的种间竞争出现在生态位比较近的种群之间,生态位较近的种群对资源和空间的需求相同点更多。
【详解】A、“热-湿”气候条件下,拟谷盗甲百次实验获胜次数为0,说明“热-湿”气候条件不适合找谷盗甲的生存,“冷-干”气候条件下,拟谷盗乙百次实验获胜次数为 0,说明“冷-干”气候条件不适合拟谷盗乙的生存,A正确;
B、表格中的实验结果分析的是百次实验获胜次数,比如温—湿环境下,进行一百次实验,拟谷盗甲获胜14次,拟谷盗乙获胜86次,这不代表两种盗共存,联系题干中信息:仅存活一种拟谷盗时,代表该拟谷盗在种间竞争中获胜。实际上,各种气候条件下,进行了100次实验,最终都是只有一种拟谷盗存活,所以不能支持题干假说,B正确;
C、在“温-干”的气候条件下重复一次面粉容器内拟谷盗甲和拟谷盗乙的培养,由于是单次实验,竞争结果具有不确定性,拟谷盗甲和拟谷盗乙均有可能获胜,C错误;
D、竞争排斥的结果可能会受到物种初始密度的影响,在环境适合生存时,初始密度占优势的物种能将另一物种排斥掉,D正确。
故选C。
二 非选择题
19. 一般情况下,植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响,导致原本时间上匹配关系发生改变,这被称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实,可引起粮食减产。生产上为了减轻物候错配造成的影响,常通过人工授粉提高产量。延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索开花起始时间提前,调查所得的延胡索开花起始时间数据及结实率如图所示,回答下列问题:
(1)延胡索和熊蜂之间的信息传递是___________(填“双向”或“单向”)的。物候错配会影响植物的传粉和结实,可引起粮食减产,这体现出信息传递在生态系统中的作用是___________。
(2)图中数据表明开花起始时间提前程度与结实率呈___________相关,从物候错配的角度分析,延胡索出现该现象的原因是___________。熊蜂可以帮助延胡索传粉,这体现了生物多样性的___________价值。
(3)为减轻物候错配对延胡索种群繁衍的威胁,科研人员提出以下两种方案:
方案一:在延胡索分布区人工引入活跃期与延胡索开花时间重叠的其他传粉昆虫。
方案二:通过育种手段选育开花时间与熊蜂活跃期更匹配的延胡索品种。
请从生态系统稳定性角度,评价这两种方案各自的缺点。方案一:___________。方案二:___________。
【答案】(1) ①. 单向 ②. 有助于种群的繁衍
(2) ①. 负 ②. 延胡索提前开花,导致其开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少,传粉受影响,结实率降低 ③. 间接
(3) ①. 外来物种入侵,可能破坏原有的营养结构,使得生态系统抵抗力稳定性下降 ②. 选育开花时间与熊蜂活跃期更匹配的延胡索品种,可能会降低遗传多样性
【解析】
【分析】生态系统中的信息大致可以分为物理信息、化学信息、行为信息。通过物理过程传递的信息称为物理信息,可来自环境,也可来自生物;依靠化学物质传递的信息称为化学信息;动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能传递某种信息,称为行为信息。
【小问1详解】
延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物,延胡索将信息传递给了熊蜂,但熊蜂并没有将信息传递给延胡索,因此两者之间为单向传递;物候错配会影响植物的传粉和结实,说明信息传递可以影响种群的繁衍。
【小问2详解】
分析图可知,实验的自变量为开花起始时间,因变量为结实率,据图可知,开花起始时间越早,结实率越低,说明开花起始时间提前程度与结实率呈负相关;结合题干信息“延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物”、“全球气温升高会使延胡索提前开花”可知,由于全球气温升高,延胡索提前开花,导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少,传粉受影响,结实率降低;熊蜂可以帮助延胡索传粉,帮助其繁衍下一代,有利于种群的壮大,对生态系统的结构起到一定的调节作用,这体现了生物多样性的间接价值。
【小问3详解】
在延胡索分布区人工引入活跃期与延胡索开花时间重叠的其他传粉昆虫可能会引起生态系统营养结构发生改变,破坏原有的结构,导致群落的优势种改变,使得生态系统的抵抗力稳定性下降;通过育种手段选育开花时间与熊蜂活跃期更匹配的延胡索品种,使得遗传多样性下降,生态系统的生产力下降,不利于生态系统的稳定性。
20. 阐明早期触觉感受调控动物行为的机制,可为孤独症的治疗提供新思路。
(1)爱抚和拥抱是亲子沟通的重要方式。研究者通过给予幼鼠轻柔温和的抚触刺激,刺激前后感觉神经元膜电位变化是_______,通过神经传导至_______产生愉悦感,以模拟母鼠对幼崽的爱抚行为。
(2)选择发育早期的小鼠随机分组,开展为期3天、每天4次、每次5分钟的实验。将小鼠放置在棉絮上,爱抚组使用棉球以3cm/s的速度来回抚摸小鼠背部,对照组则不给予爱抚。跟踪小鼠成年后图1所示的社会交往行为。图2实验结果是_______,表明早期接受过爱抚的小鼠,成年后会表现出更多的社会交往行为。在此基础上同时开展一组用棉球以10cm/s的速度来回抚摸实验,其他操作与上述两组相同,若实验结果与未爱抚组无显著性差异,则该组实验进行的意义是_______。
(3)催产素被称为“爱的荷尔蒙”,由位于下丘脑的催产素神经元合成,随后运输至垂体释放。研究者进行了多项实验,结果如图3所示。希望验证的假说是_______。
(4)转H基因小鼠可在催产素神经元特异性表达受体H,接受药物C刺激后,催产素神经元即被激活。请补充实验方案为(3)中的假说提供一个新证据,从下列选项中选择合适字母填入下表完成实验设计。
实验动物
操作
预期实验结果
实验组
_______
_______
实验组小鼠成年后的社交接近和社交探究时长均大于对照组
对照组
a
_______
a.转空质粒小鼠
b.转H基因小鼠
c.敲除催产素基因的小鼠
d.注射药物C
e.注射药物C的溶剂
f.幼年期给予爱抚
g.幼年期不给予爱抚
【答案】(1) ①. 内负外正变为内正外负 ②. 大脑皮层
(2) ①. 爱抚组小鼠社交接近和社交探究时长均大于未爱抚组 ②. 确定3cm/s的来回抚摸属于激发小鼠社会交往行为变化的爱抚
(3)早期爱抚通过提高催产素神经元的兴奋程度,促进催产素合成,进而促进小鼠成年后的社会交往
(4) ①. b ②. dg ③. dg
【解析】
【分析】实验设计的原则:对照原则、单一变量的原则;根据实验目的,分析出实验的自变量、因变量和无关变量,科学合理控制变量,根据实验目的推测实验现象;分析题图获取有效信息,根据有效信息和实验目的进行推理、回答问题,找出内在的联系。
【小问1详解】
刺激之前处于内负外正的静息电位,刺激之后会变为内正外负的动作电位。兴奋通过传入神经传导至中枢神经系统,而产生愉悦感等感觉的部位是大脑皮层(躯体感觉中枢所在)。
【小问2详解】
图 2 实验结果通过对比爱抚组和未爱抚组的 “社交接近”“社交探究” 时长,直接得出 “爱抚组小鼠社交接近和社交探究时长大于未爱抚组” 的结论,表明早期爱抚促进成年后的社交行为。 新增的 10 cm/s 速度组作为 对照实验,若结果与未爱抚组无差异,说明只有特定速度(3 cm/s)的抚摸有效,而更快的速度无效,从而验证了 “3 cm/s 是触发行为变化的关键速度”,排除速度无关的干扰,明确有效刺激的条件;或确定3cm/s的来回抚摸属于激发小鼠社会交往行为变化的爱抚。
【小问3详解】
图 3 中,野生型鼠(有催产素基因)在爱抚后,催产素神经元放电率(兴奋程度)和催产素 mRNA(合成水平)均升高,且社交行为时长增加;而催产素基因敲除鼠(无法合成催产素)在爱抚后无上述变化。由此可推断,研究者希望验证的假说是:早期爱抚通过提高催产素神经元的兴奋程度,促进催产素合成,进而促进小鼠成年后的社会交往。
【小问4详解】
实验组要验证假说,选择转H基因小鼠(b),操作上幼年不给于爱抚(g),注射药物C(d),这样能激活催产素神经元,若实验组小鼠成年后的社交接近和社交探究时长均大于对照组,就为假说提供了新证据。 对照组选择转空质粒小鼠(a),同样幼年不给予爱抚(g),注射药物C(d),以排除其他因素干扰。
21. 草鱼肠道中存在降解纤维素的细菌,科研人员通过如图所示的流程最终从草鱼的肠道中筛选出10株产纤维素酶的菌株。回答下列问题:
(1)过程①需先用______将肠道内容物和肠黏膜形成的匀浆稀释成一系列梯度,再将稀释液涂布于以羧甲基纤维素(CMC)作为唯一碳源的选择培养基上,该培养基具有筛选作用的原因是______。
(2)在过程③中,将纯化的细菌菌落用牙签点种于CMC培养基平板上,置于恒温培养箱中28℃培养48h,每个菌株做三个平行组。在CMC培养基平板中加入_______进行染色。在染色结束后,测量水解圈的直径(D)、菌落的直径(d)并计算D/d的比值,结果见表。据表可知,纤维素酶活性较高的菌株是__________,判断的依据是________。
菌株
菌落直径(d,mm)
水解圈直径(D,mm)
D/d
HC9
0.40
2.07
5.17
HC3
0.77
2.43
3.18
HM7
0.33
1.02
3.10
MC2
0.23
1.43
6.30
MM10
0.37
0.80
2.18
MM3
0.20
0.37
1.83
BC6
0.27
1.62
6.09
BC3
0.47
0.83
1.78
BM1
0.22
0.67
3.07
BM3
0.30
1.63
5.44
(3)纤维素的水解需要内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶与纤维二糖酶的协同作用,上述实验仅以CMC为底物检验了细菌产内切葡聚糖酶的能力。故将MC2、BC6、BM3和HC9用于开发与纤维素降解相关的益生菌之前,还需做的后续检测是________。
【答案】(1) ①. 无菌水 ②. 只有能利用CMC的微生物才能生长繁殖
(2) ①. 刚果红 ②. MC2 ③. 菌株MC2的D/d比值相对较大
(3)检测各菌株产其他纤维素酶(外切葡聚糖酶、纤维二糖酶)的能力
【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。
【小问1详解】
稀释肠道内容物和肠黏膜形成的匀浆需要用到无菌水,这样可以避免杂菌污染。 该选择培养基能筛选的原因是只有能利用CMC(羧甲基纤维素)作为碳源的微生物才能在上面生长,其他不能利用的微生物就无法生长。
【小问2详解】
对CMC培养基平板进行染色需要用到刚果红,它可以和纤维素形成红色复合物。 判断纤维素酶活性较高的菌株依据是D/d的值较大,因为D/d的值越大说明该菌株分解纤维素的能力越强,也就是纤维素酶活性越高。
【小问3详解】
由于上述实验只检测了细菌产内切葡聚糖酶的能力,而纤维素的水解需要内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶与纤维二糖酶的协同作用,所以在用于开发与纤维素降解相关的益生菌之前,还需做的后续检测是检测这些菌株产生外切葡聚糖酶和纤维二糖酶的能力。
22. 昆虫体内产生的抗菌肽具有广谱抗细菌活性,在医学上具有重要应用价值。研究人员根据抗菌肽A和抗菌肽D的部分氨基酸序列,人工设计并合成了抗菌肽AD基因,然后利用酵母菌发酵生产抗菌肽AD。请回答下列问题。
氨基酸序列: M K… … A K
AD基因
5' ATG AAA… …GCT AAG 3'
3' TAC TTT… …CGA TTC 5'
AD基因上游 AD基因下游
注:K为赖氨酸
A为丙氨酸
M为甲硫氨酸(5'AUG3')
起始密码子:5'AUG3'
终止密码子:5'UAA3'
HindⅢ:5'A↓AGCTT3'
Bam HI:5'G↓GATCC3'
SalI:5'G↓TCGAC3'
注:Leu+为控制亮氨酸合成的基因,Ampr为氨苄青霉素抗性基因,O1为原核细胞复制原点,O2为真核细胞复制原点。
(1)如图,通过抗菌肽AD的氨基酸序列推测出AD基因的碱基序列与原有AD基因的碱基序列有差异,可能的原因是_______(答三点)。
(2)研究人员在人工合成AD基因后,设计了引物P1(由12个脱氧核苷酸组成,结合在AD基因的上游)和P2(由15个脱氧核苷酸组成,结合在AD基因的下游),通过PCR扩增AD基因。已知P1的碱基序列:5'GGA TCC…3',AD基因与pC穿梭质粒构建重组质粒时所需的酶主要有_______。在P2引物中,除了构建相应限制酶的酶切序列外,还要保证翻译过程在正确的位置停止。请根据上图写出P2引物中部分碱基序列,要求从5'端开始的第4个碱基一直写到第12个碱基,其余碱基用…代替_________。
(3)已知亮氨酸是受体酵母菌的必需氨基酸,同时酵母菌对氨苄青霉素抗性弱。将AD基因重组质粒导入酵母菌后,需用选择性培养基筛选并培养受体菌。从培养基的成分分析,与普通培养基相比,该选择性培养基的成分应含有_______,不含_______。
(4)抗菌肽AD的生产菌选用酵母菌而不选用大肠杆菌,主要原因是_______(答一点)。
【答案】(1)密码子的简并性;推测出的只是编码序列无内含子、启动子、终止子;无编码终止密码子的序列(任意3点)
(2) ①. BamHI、SalI、DNA连接酶 ②. 5'…GACTTACTT…3'
(3) ①. 氨苄青霉素 ②. 亮氨酸
(4)抗菌肽AD具有抗细菌活性,能杀死大肠杆菌(细菌)
【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】
由于密码子具有简并性,即一种氨基酸可以对应多种密码子,不同密码子对应的基因碱基序列不同,其次根据氨基酸序列只能推测出编码氨基酸的基因的外显子序列,该序列中无内含子、启动子、终止子,无编码终止密码子的序列。因此说通过抗菌肽AD的氨基酸序列推测出AD基因的碱基序列与原有AD基因的碱基序列有差异。
【小问2详解】
引物P1(由12个脱氧核苷酸组成,结合在AD基因上游),P2(由15个脱氧核苷酸组成,结合在AD基因的下游),已知P1的碱基序列:5'GGA TCC…3',可以被限制酶Bam HI识别切割产生黏性末端,为了保证AD基因正常表达,AD基因的转录方向需要与质粒的启动子和终止子的方向(转录方向)一致,因此选择的另一种限制酶是SalI。AD基因和pC穿梭质粒构建重组质粒时还需要DNA连接酶参与磷酸二酯键的形成。P2由15个脱氧核苷酸组成,结合在AD基因的下游,可以被SalI酶切,说明P2引物从5'端开始的碱基序列为5'GTCGAC.......3',要保证翻译过程在正确的位置停止,已知终止密码子为5'UAA3',对应的序列为TTA,再结合AD基因下游的已知序列3'GAATCG,对应的为CTTAGC,综合分析,P2引物中部分碱基序列,要求从5'端开始的第4个碱基一直写到第12个碱基,其余碱基用…代替5'…GACTTACTT…3'。
【小问3详解】
重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因以及控制亮氨酸合成的基因,将重组质粒导入酵母菌,则成功导入的酵母菌含有上述两种基因,没有成功导入的则不含这两种基因,又已知亮氨酸是受体酵母菌的必需氨基酸,同时酵母菌对氨苄青霉素抗性弱。因此从培养基的成分分析,与普通培养基相比,该选择性培养基的成分应含有氨苄青霉素,不含亮氨酸。
【小问4详解】
抗菌肽AD具有抗细菌活性,能杀死大肠杆菌(细菌),若选择大肠杆菌生成抗菌肽AD,则会杀死大肠杆菌。
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荆州中学2024—2025学年高二下学期6月月考
生物试题
(全卷满分100分 考试时间75分钟)
一、单选题
1. 尿素需要土壤中的尿素分解菌将其分解成氨后才能被作物利用。下图表示从土壤中筛选尿素分解菌的过程,下列叙述正确的是( )
A. 能在选择培养基上生长的微生物一定是尿素分解菌
B. 筛选尿素分解菌的培养基是在牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素配制而成的
C. 尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解为氨,菌落变红可鉴定其为尿素分解菌
D. 若图示纯化培养得到的菌落平均数为N,则10g土样中的细菌数约为N×106个
2. 集群分布对动物种群生存具有重要意义,行为生态学家阿利氏发现任何一个生物种群都有自己的最适密度,密度过高和过低对种群的生存和发展都是不利的。如图是某地区雪兔的出生率和死亡率随种群数量增加后的变化曲线,下列叙述错误的是( )
A. 用标志重捕法调查雪兔种群密度时,若标记物脱落,可能导致调查结果比实际值偏大
B. 曲线Ⅰ是出生率,曲线Ⅱ表示死亡率
C. 该地区雪兔种群的环境容纳量是80只,而种群延续所需要的最小种群数量是20只
D. 群聚会使种内竞争增加,但也会通过增加个体间的交配与繁殖以及降低被捕食率来保证种群密度稳定
3. 铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。下图是以铁皮石斛为材料,培养拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是( )
A. 为了提高PLBs的诱导率,应对新生营养芽严格灭菌
B. 诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件
C. 上述获取生物碱的过程,依据的是细胞全能性的原理
D. 培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs
4. “绿色生态村”是融合了生态农业、生态旅游和生态居住的综合性乡村发展模式。下列说法正确的是( )
A. “绿色生态村”实现了生态系统在能量和物质上的自给自足
B. 在“绿色生态村”中,增加植食性动物和肉食性动物的数量可以提高能量的传递效率
C. 植树造林时在人工林中增加植物种类,主要遵循了生态工程的自生原理
D. 采用“草方格”技术进行流沙固定、恢复植被遵循生态工程的协调原理
5. 下列有关实验的描述中,正确的有( )
①腐乳制作过程有多种微生物参与,其中毛霉和根霉为互利共生关系
②果酒发酵的最适温度为30~35℃,果醋发酵的最适温度为18~30℃
③传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
④果酒、泡菜发酵利用的主要菌种均是真核生物,果醋、腐乳发酵利用的主要菌种均是原核生物
⑤在果酒的制作过程中,应先去除葡萄的枝梗,再进行多次反复冲洗,才可以洗得彻底
⑥制作泡菜时要选无裂纹无砂眼、盖子吻合好的坛子,需要加水密封,目的是隔绝空气,抑制杂菌繁殖
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
6. 为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是( )
套养方式
莲藕食根金花虫防治率(%)
藕增产率(%)
单独套养泥鳅
813
8.2
单独套养黄鳝
75.7
3.6
混合套养泥鳅和黄鳝
94.2
13.9
A. 混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B. 3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C. 混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D. 生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益
7. 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,下列叙述不正确的是( )
A. 卵细胞转化成phESC相当于植物组织培养中的脱分化过程
B. 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来培育孤雄小鼠
C. 不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为XX,XY
D. 利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质不同
8. 下图表示某生态系统有关功能的示意图,下列叙述正确的是( )
A. X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等
B. Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
C. 当该生态系统处于相对稳定状态时,X3过程的能量值约为X1过程能量值的1%~4%
D. 图中箭头也可以表示该生态系统的信息传递方向
9. 螺内酯是一种人工合成的药物,可竞争性结合醛固酮受体,阻断醛固酮的作用,常用于治疗原发性醛固酮增多症或改善蛋白尿肾病患者的水肿症状。相关叙述正确的是( )
A. 醛固酮和抗利尿激素都由下丘脑分泌
B. 蛋白尿肾病患者水肿的原因是血浆渗透压过高
C. 使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量
D. 血钠升高会通过负反馈调节升高螺内酯含量
10. 为检测睡眠对甲型肝炎病毒(HAV)疫苗效果的影响,研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗,并在接种当晚(23:00至次日6:30)要求受试者睡眠或持续清醒,得到实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. HAV疫苗能激发机体产生免疫反应,属于免疫活性物质
B. 第二次接种后,睡眠可显著促进记忆B细胞产生抗体
C. 与清醒组相比,睡眠组HAV特异性辅助性T细胞数占比较大
D. 由图可知,多次接种后产生了更多种类的记忆细胞和抗体
11. 将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养,每一浓度分为两组,一组添加Inmol/L油菜素内酯(BL),另一组不添加BL,8天后统计侧根数量,结果如图。下列叙述不合理的是( )
A. 本实验的自变量是IAA的浓度和BL的有无
B. 各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值
C. 浸泡法处理实验材料时应在遮阴和空气湿度较高地方进行
D. 不同浓度IAA与BL对促进侧根生长均具有协同作用
12. 某患者出现甲状腺功能减退症状,实验室检测显示:血液中促甲状腺激素(TSH)水平显著升高,甲状腺激素水平显著降低,具有高浓度的抗TSH受体的抗体。根据上述结果,与该患者相关叙述正确的是( )
A. 抗TSH受体的抗体阻断TSH与受体结合
B. 抗TSH受体抗体模拟TSH功能,激活甲状腺
C. 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)不足
D. 该病通过注射促甲状腺激素释放激素可以根治
13. 植物光敏色素phyB在红光下被激活,调控幼苗下胚轴伸长。突变体phyB无法感知红光,表现为下胚轴过度伸长。外施赤霉素(GA)可使突变体表型恢复正常。下列分析正确的是( )
A. 红光可能促进野生型幼苗GA的合成
B. phyB通过抑制GA合成调控下胚轴伸长
C. GA合成缺陷突变体在红光下下胚轴缩短
D. phyB与GA在下胚轴调控中起相反作用
14. 某湿地生态系统中,浮游藻类通过光合作用固定能量,其物质传输关系如下。现因污染导致水体透明度下降,沉水植物(如金鱼藻)大量死亡,出现水华现象。
以下分析正确的是( )
A. 污染后,藻类到浮游动物的能量传递效率就会显著升高
B. 底栖动物的总同化量可能因有机碎屑增加而上升
C. 鹭的种群数量会因鱼类能量来源减少而先增后减
D. 沉水植物死亡导致生态系统抵抗力稳定性增强
15. 基因编辑技术中CRISPR/Cas9系统的问世源于对细菌免疫机制(如图)的研究。细菌CRISPR序列的间隔区储存入侵过细菌的外源DNA信息,gRNA(引导RNA)能识别外源DNA的靶序列,Cas9基因表达的核酸内切酶Cas9能对外源DNA的靶序列进行切割。下列说法错误的是( )
A. 细菌CRISPR序列间隔区储存外源DNA信息,为gRNA合成提供模板
B. Cas9/gRNA复合物与基因工程的限制性内切酶类似,切割具有序列特异性
C. 外源DNA入侵后,Cas9基因表达产物随即切割外源DNA
D. gRNA识别外源DNA靶序列时,有可能会发生错配
16. 在临床治疗中,多种药物作用于神经系统,如抗抑郁药氟西汀可抑制神经递质5-羟色胺的再摄取,提升情绪;抗癫痫药卡马西平能稳定神经元细胞膜,减少异常放电;镇痛药吗啡可与神经细胞上的阿片受体结合,阻断痛觉传导。下列关于这些药物作用机制的描述,正确的是( )
A. 5-羟色胺是一种抑制性神经递质,促进其发挥作用,有利于提升情绪
B. 服用卡马西平后,异常情况下的Na+内流受阻从而减少异常放电
C. 吗啡与阿片受体结合阻断痛觉传导,说明痛觉的产生不需要神经递质的参与
D. 这三种药物作用于神经调节时,都直接参与了神经元的代谢过程
17. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A. Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B. 翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白
C. 2号条带的小鼠是野生型,4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 若用引物1和引物3进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子
18. 竞争排斥是指占有相同或相似的生态位的两个物种,为了争夺有限的食物、空间或其他环境资源,大多不能长期共存,导致一个物种完全取代另一个物种的现象。有观点认为某些环境因素能阻碍竞争作用发展到竞争排斥的程度,研究人员利用拟谷盗(以面粉为主要食物)进行相关实验尝试验证这一观点。在面粉容器内培养等量的两种拟谷盗,不同气候条件下的种间竞争结果如下表所示(仅存活一种拟谷盗时,代表该拟谷盗在种间竞争中获胜)。下列说法不正确的是( )
气候条件
百次实验获胜次数
热-湿
温-湿
温-干
冷-干
拟谷盗甲
0
14
87
100
拟谷盗乙
100
86
13
0
A. 拟谷盗甲不适宜在“热-湿”条件下生存,拟谷盗乙不适宜在“冷-干”条件下生存
B. 实验的设置方法及结果不能支持题干中的假说
C. 某同学在“温-干”的气候条件下重复了一次实验,预测实验的竞争结果应是拟谷盗甲获胜
D. 若面粉容器内培养的拟谷盗甲的初始密度大于拟谷盗乙,实验的竞争结果可能发生改变
二 非选择题
19. 一般情况下,植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响,导致原本时间上匹配关系发生改变,这被称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实,可引起粮食减产。生产上为了减轻物候错配造成的影响,常通过人工授粉提高产量。延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索开花起始时间提前,调查所得的延胡索开花起始时间数据及结实率如图所示,回答下列问题:
(1)延胡索和熊蜂之间的信息传递是___________(填“双向”或“单向”)的。物候错配会影响植物的传粉和结实,可引起粮食减产,这体现出信息传递在生态系统中的作用是___________。
(2)图中数据表明开花起始时间提前程度与结实率呈___________相关,从物候错配的角度分析,延胡索出现该现象的原因是___________。熊蜂可以帮助延胡索传粉,这体现了生物多样性的___________价值。
(3)为减轻物候错配对延胡索种群繁衍的威胁,科研人员提出以下两种方案:
方案一:在延胡索分布区人工引入活跃期与延胡索开花时间重叠的其他传粉昆虫。
方案二:通过育种手段选育开花时间与熊蜂活跃期更匹配的延胡索品种。
请从生态系统稳定性的角度,评价这两种方案各自的缺点。方案一:___________。方案二:___________。
20. 阐明早期触觉感受调控动物行为的机制,可为孤独症的治疗提供新思路。
(1)爱抚和拥抱是亲子沟通的重要方式。研究者通过给予幼鼠轻柔温和的抚触刺激,刺激前后感觉神经元膜电位变化是_______,通过神经传导至_______产生愉悦感,以模拟母鼠对幼崽的爱抚行为。
(2)选择发育早期的小鼠随机分组,开展为期3天、每天4次、每次5分钟的实验。将小鼠放置在棉絮上,爱抚组使用棉球以3cm/s的速度来回抚摸小鼠背部,对照组则不给予爱抚。跟踪小鼠成年后图1所示的社会交往行为。图2实验结果是_______,表明早期接受过爱抚的小鼠,成年后会表现出更多的社会交往行为。在此基础上同时开展一组用棉球以10cm/s的速度来回抚摸实验,其他操作与上述两组相同,若实验结果与未爱抚组无显著性差异,则该组实验进行的意义是_______。
(3)催产素被称为“爱的荷尔蒙”,由位于下丘脑的催产素神经元合成,随后运输至垂体释放。研究者进行了多项实验,结果如图3所示。希望验证的假说是_______。
(4)转H基因小鼠可在催产素神经元特异性表达受体H,接受药物C刺激后,催产素神经元即被激活。请补充实验方案为(3)中的假说提供一个新证据,从下列选项中选择合适字母填入下表完成实验设计。
实验动物
操作
预期实验结果
实验组
_______
_______
实验组小鼠成年后的社交接近和社交探究时长均大于对照组
对照组
a
_______
a.转空质粒小鼠
b.转H基因小鼠
c.敲除催产素基因的小鼠
d.注射药物C
e.注射药物C的溶剂
f.幼年期给予爱抚
g.幼年期不给予爱抚
21. 草鱼肠道中存在降解纤维素的细菌,科研人员通过如图所示的流程最终从草鱼的肠道中筛选出10株产纤维素酶的菌株。回答下列问题:
(1)过程①需先用______将肠道内容物和肠黏膜形成的匀浆稀释成一系列梯度,再将稀释液涂布于以羧甲基纤维素(CMC)作为唯一碳源的选择培养基上,该培养基具有筛选作用的原因是______。
(2)在过程③中,将纯化的细菌菌落用牙签点种于CMC培养基平板上,置于恒温培养箱中28℃培养48h,每个菌株做三个平行组。在CMC培养基平板中加入_______进行染色。在染色结束后,测量水解圈的直径(D)、菌落的直径(d)并计算D/d的比值,结果见表。据表可知,纤维素酶活性较高的菌株是__________,判断的依据是________。
菌株
菌落直径(d,mm)
水解圈直径(D,mm)
D/d
HC9
0.40
207
5.17
HC3
0.77
2.43
3.18
HM7
0.33
1.02
3.10
MC2
0.23
1.43
6.30
MM10
0.37
080
2.18
MM3
0.20
0.37
1.83
BC6
027
1.62
6.09
BC3
0.47
0.83
1.78
BM1
0.22
0.67
3.07
BM3
0.30
1.63
5.44
(3)纤维素的水解需要内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶与纤维二糖酶的协同作用,上述实验仅以CMC为底物检验了细菌产内切葡聚糖酶的能力。故将MC2、BC6、BM3和HC9用于开发与纤维素降解相关的益生菌之前,还需做的后续检测是________。
22. 昆虫体内产生的抗菌肽具有广谱抗细菌活性,在医学上具有重要应用价值。研究人员根据抗菌肽A和抗菌肽D的部分氨基酸序列,人工设计并合成了抗菌肽AD基因,然后利用酵母菌发酵生产抗菌肽AD。请回答下列问题。
氨基酸序列: M K… … A K
AD基因
5' ATG AAA… …GCT AAG 3'
3' TAC TTT… …CGA TTC 5'
AD基因上游 AD基因下游
注:K为赖氨酸
A为丙氨酸
M为甲硫氨酸(5'AUG3')
起始密码子:5'AUG3'
终止密码子:5'UAA3'
HindⅢ:5'A↓AGCTT3'
Bam HI:5'G↓GATCC3'
SalI:5'G↓TCGAC3'
注:Leu+为控制亮氨酸合成的基因,Ampr为氨苄青霉素抗性基因,O1为原核细胞复制原点,O2为真核细胞复制原点。
(1)如图,通过抗菌肽AD的氨基酸序列推测出AD基因的碱基序列与原有AD基因的碱基序列有差异,可能的原因是_______(答三点)。
(2)研究人员在人工合成AD基因后,设计了引物P1(由12个脱氧核苷酸组成,结合在AD基因的上游)和P2(由15个脱氧核苷酸组成,结合在AD基因的下游),通过PCR扩增AD基因。已知P1的碱基序列:5'GGA TCC…3',AD基因与pC穿梭质粒构建重组质粒时所需的酶主要有_______。在P2引物中,除了构建相应限制酶的酶切序列外,还要保证翻译过程在正确的位置停止。请根据上图写出P2引物中部分碱基序列,要求从5'端开始的第4个碱基一直写到第12个碱基,其余碱基用…代替_________。
(3)已知亮氨酸是受体酵母菌的必需氨基酸,同时酵母菌对氨苄青霉素抗性弱。将AD基因重组质粒导入酵母菌后,需用选择性培养基筛选并培养受体菌。从培养基的成分分析,与普通培养基相比,该选择性培养基的成分应含有_______,不含_______。
(4)抗菌肽AD的生产菌选用酵母菌而不选用大肠杆菌,主要原因是_______(答一点)。
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