精品解析:江苏省淮安市涟水县第一中学2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题
2025-07-17
|
2份
|
34页
|
53人阅读
|
0人下载
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) | 江苏省 |
| 地区(市) | 淮安市 |
| 地区(区县) | 涟水县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.10 MB |
| 发布时间 | 2025-07-17 |
| 更新时间 | 2026-04-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53105163.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
涟水县第一中学2024〜2025学年第二学期高二年级5月月考
生物学试卷
一、单选题:本部分有15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验,下列叙述错误的是( )
A. 吸取酵母菌培养液之前要将试管振荡摇匀,否则统计结果可能会偏小
B. 从计数板凹槽处滴加酵母菌培养液后,需待菌体沉降于计数室底部再计数
C. 血球计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于蓝细菌的数量测定
D. 为了使实验计数结果更准确,对压在中方格相邻两边双线上的酵母菌也需统计
【答案】C
【解析】
【分析】在探究酵母菌种群数量变化的实验中应注意:
(1)由于酵母就是单细胞微生物,因此计数必须在显微镜下进行;显微镜计数时,对于压线的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌;
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差;
(3)每天计数酵母菌数量的时间要固定;
(4)溶液要进行定量稀释;
(5)本实验不需要设置对照和重复,因为该实验在时间上形成前后对照,只要分组重复实验,获得平均值即可。
【详解】A、酵母菌在静置时会沉降到试管底部,若不振荡摇匀直接取样,可能导致上层培养液中酵母菌数量偏少,统计结果偏小,A正确;
B、滴加培养液后需等待酵母菌沉降到计数室底部,避免因菌体悬浮导致观察或计数困难,B正确;
C、血球计数板适用于个体较大的单细胞生物(如酵母菌),而蓝细菌个体较小且可能聚集,难以在血球计数板中准确计数,通常需用比浊法或细菌计数板,C错误;
D、计数时需统计压在中方格相邻两边(如上边和左边)双线上的个体,遵循“计上不计下,计左不计右”原则以避免重复计数,D正确。
故选C。
2. 1994年分布在我国青海湖周边地区的普氏原羚不足300只。由于采取了一系列保护措施,到2024年数量已达到3400余只。下列相关叙述错误的是( )
A. 普氏原羚的迁入率与迁出率属于种群水平上的研究问题
B. 普氏原羚的年龄结构、性别比例都可作为预测种群数量变化的依据
C. 可用红外触发相机拍摄、无人机航拍等方法调查普氏原羚种群密度
D. 性别比例主要通过影响出生率和死亡率进而影响普氏原羚种群密度
【答案】D
【解析】
【分析】种群的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。其中种群密度是最基本的数量特征,出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小,性别比例直接影响种群的出生率,年龄组成预测种群密度变化。
【详解】A、迁入率和迁出率是种群的基本特征之一,属于种群水平的研究范畴,A正确;
B、年龄结构可预测种群数量变化趋势,性别比例通过影响出生率间接影响种群数量,二者均可作为预测依据,B正确;
C、红外触发相机、无人机航拍属于非损伤性调查方法,适用于活动范围较大的动物,C正确;
D、性别比例通过影响出生率(如雌雄个体比例失衡导致繁殖率下降)来影响种群密度,而非直接影响死亡率,D错误。
故选D。
3. 科研人员在野外调查的基础上,绘制了如下图所示的保护区中部分生物之间的食物网图。下列叙述正确的是( )
A. 有些食虫鸟可能为三级消费者、第四营养级
B. 能量先沿着食物网进行单向循环流动
C. 该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量
D. 图中的兔与坡鹿二者之间关系有种内竞争和种间竞争
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的能量流动具有两个明显的特点。
1、生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中,能 量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后 面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动。
2、能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
【详解】A、在一些食物链中,如草→昆虫→食虫昆虫→食虫鸟,食虫鸟处于第四营养级,是三级消费者,所以有些食虫鸟可能为三级消费者、第四营养级,A正确;
B、能量在生态系统中是沿着食物链(网)单向流动、逐级递减的,不能循环,B错误;
C、生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。食物网中只有生产者和消费者,所以该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量、分解者,C错误;
D、兔与坡鹿之间是种间竞争关系,不存在种内竞争(种内竞争是同种生物个体之间的竞争),D错误。
故选D。
4. 森林群落中老龄树死亡或遭遇偶然因素导致成熟阶段的优势物种死亡,从而在林冠层形成空隙的现象称为林窗。下列叙述正确的是( )
A. 林窗的出现不会改变森林群落的空间结构
B. 有林窗的区域物种多样性一般大于林冠封闭的区域
C. 森林群落中的动物大多具有树栖、攀缘、快速奔跑的特点
D. 森林群落的外貌和结构随季节变化而变化,此现象属于群落演替
【答案】B
【解析】
【分析】群落的空间结构包括:
(1)垂直结构:植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性,其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。
(2)水平结构:水平方向上由于光线明暗、地形起伏、湿度的高低等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、林窗改变了光、热、水、土等条件,有效维护了林下物种多样性及森林更新,所以林窗的出现会改变森林群落的垂直结构和水平结构,A错误;
B、优势个体死亡后会为原来不占优势的生物提供了更多的生存和发展空间,所以林窗区域的物种多样性一般大于林冠封闭区域的物种多样性,B正确;
C、快速奔跑为草原上动物具有的特点,C错误;
D、由于温度、降雨量等随季节变化,森林群落的外貌和结构也随之变化,此现象属于群落的季节性,D错误。
故选B。
5. 下列关于制作传统发酵食品的叙述,错误的是( )
A. 制作腐乳时主要利用了毛霉产生的蛋白酶
B. 制作果酒的后期拧松瓶盖的时间间隔可适当延长
C. 制作酸奶前,需对新鲜的牛奶进行高压蒸汽灭菌
D. 泡菜水表面的白色菌膜是酵母菌大量增殖导致的
【答案】C
【解析】
【详解】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。即酵母菌在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
2.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。
3.果醋制作过程中的菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,在氧气、糖源充足时,醋酸菌能将糖分解成醋酸,糖源不足时可以将乙醇转化成乙醛再转化成醋酸,最适宜醋酸菌生长繁殖的温度是30~35℃。
【分析】A、制作腐乳时,毛霉产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,脂肪酶分解脂肪为甘油和脂肪酸,A正确;
B、果酒制作后期,酵母菌因酒精浓度升高而活性降低,CO₂生成减少,故拧松瓶盖间隔可延长,B正确;
C、制作酸奶需乳酸菌(厌氧型)发酵,若对牛奶进行高压蒸汽灭菌会破坏其营养成分,且灭菌后需在无菌条件下接种乳酸菌,而家庭制作通常仅通过煮沸(巴氏消毒)杀菌,保留部分乳酸菌活性,C错误;
D、泡菜坛液面的白色菌膜是因氧气进入后,酵母菌(兼性厌氧型)在有氧条件下大量繁殖形成,D正确;
故选C。
6. 下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①需要适宜的温度、水等条件以便于产生淀粉酶
B. 过程②焙烤是利用高温杀死种子胚但不使淀粉酶失活
C. 过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用
D. 过程④的主发酵阶段要需在低温、密闭的环境下储存
【答案】D
【解析】
【分析】啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。酵母菌可进行有氧呼吸获得大量能量,从而快速繁殖,又可以进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
【详解】A、过程①需要适宜的温度、水等条件下大麦种子发芽,以便于产生淀粉酶,A正确;
B、焙烤可以去除种子的水分和停止酶的分解作用,它的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活,B正确;
C、糖化可以将麦芽和非麦芽谷物原料中的不溶性固形物(淀粉、蛋白质、核酸、植酸盐、半纤维素等)通过麦芽中的各种水解酶作用,转化为可溶性的,并可以浸出一定组成比例的浸出物,使淀粉分解形成糖浆,C正确;
D、为了提高菌种数量、缩短发酵时间,过程④的主发酵初期应提供氧气,酵母菌在有氧条件下能快速繁殖,D错误。
故选D。
7. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列有关发酵工程表述正确的是( )
A. 发酵工程的中心环节是菌种的选育、扩大培养
B. 调节pH为酸性条件下有利于谷氨酸的发酵生产
C. 通过发酵工程可从微生物细胞中提取单细胞蛋白
D. 发酵罐夹层的冷却水由下端管口流入上端管口流出
【答案】D
【解析】
【详解】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、产品不同,分离提纯的方法一般不同,如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来,如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、发酵过程般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【分析】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,菌种选育和扩大培养属于前期准备,并非中心环节,A错误;
B、谷氨酸发酵需在中性或弱碱性条件下进行,酸性条件会导致谷氨酸棒状杆菌代谢产物改变(如生成谷氨酰胺),B错误;
C、单细胞蛋白指微生物菌体本身,需通过分离、收集菌体获得,而非从细胞中提取(提取通常指分离胞内物质),C错误;
D、发酵罐夹层冷却水从下端流入、上端流出,可确保冷却水充满夹层,充分带走热量,D正确。
故选D。
8. 人们在研究、利用微生物时,需获取纯种微生物并计数或保存。下列叙述正确的是( )
A. 培养基倒入培养皿后,需盖上皿盖并立即将培养皿倒置
B. 对于尿素、赤霉素等不耐高温的液体,可用过滤法除菌
C. 用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值偏高
D. 干热灭菌后,需要待压力表指针降至“0”后打开排气阀并开盖取物
【答案】B
【解析】
【分析】1、稀释涂布平板法:将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在,再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。
2、平板划线法:把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞,用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞,并让其成长为单菌落的方法。
【详解】A、培养基倒入培养皿后,需待其冷却凝固后再倒置,防止冷凝水污染培养基。若立即倒置,未凝固的培养基可能流动,导致污染或分布不均,A错误;
B、尿素、赤霉素等不耐高温的液体需用过滤灭菌法(如微孔滤膜过滤),避免高温破坏其结构,B正确;
C、稀释涂布平板法计数时,多个相连的菌体可能形成一个菌落,导致统计结果比实际活菌数偏低,而非偏高,C错误;
D、干热灭菌使用干热灭菌箱,无需调节压力,描述的操作属于高压蒸汽灭菌锅的步骤,D错误;
故选B。
9. 模型构建是生命科学教学、科研的一种重要方法。下图是生物概念模型,相关分析错误的是( )
A. 若图示为基因工程,则C为重组质粒,D为受体细胞
B. 若图示为试管婴儿技术,C~D为早期胚胎培养和胚胎移植
C. 若图示为植物体细胞杂交流程,用灭活的病毒诱导A、B融合成C
D. 若图示为核移植技术,则 A、B可通过细胞融合的方法实现核移植
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
2、基因工程是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作重组DNA技术。
【详解】A、若图示为基因工程,则C为重组质粒,是目的基因和载体相连形成的,D为受体细胞,为重组质粒的表达提供条件,A正确;
B、若图示为试管婴儿技术,A和B结合表示体外受精,C为早期胚胎培养,D为胚胎移植,B正确;
C、若图示为植物体细胞杂交部分流程,则A、B表示两种不同的植物细胞除去细胞壁之后采用物理或化学方法进行融合形成杂种细胞C,该过程中没有用到灭活的病毒,灭活的病毒一般用于动物细胞融合而不是植物细胞融合,C错误;
D、核移植技术中,若A为供体细胞的细胞核,B为去核的卵母细胞等,可通过细胞融合的方法使A、B融合形成重组细胞(C ),进而发育,D正确。
故选C。
10. DNA、RNA、蛋白质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选择适宜的方法对它们进行提取。下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 不用哺乳动物血液作为材料,其中的血红蛋白会影响后续对DNA鉴定的观察
B. 对材料进行充分研磨后需用单层滤纸或纱布过滤以除去研磨液中的杂质
C. 用预冷的体积分数95%酒精溶液析出DNA可防止DNA的结构被破坏
D. 根据DNA的特殊组成分析,二苯胺最可能与脱氧核糖或碱基A发生蓝色反应
【答案】C
【解析】
【详解】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。例如,DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液。在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【分析】A.哺乳动物成熟红细胞无细胞核,DNA含量极少,因此通常不选用其作为提取DNA的材料,而非因血红蛋白干扰鉴定,二苯胺试剂与DNA特异性结合,血红蛋白不会影响观察,A错误;
B.研磨后过滤的目的是去除细胞碎片等大颗粒杂质,通常使用多层纱布(如四层)进行过滤,而非单层滤纸或纱布,B错误;
C.预冷的95%酒精可降低DNA溶解度使其析出,同时低温抑制DNA酶活性,防止DNA降解,从而保护DNA结构,C正确;
D.二苯胺试剂在沸水浴条件下与DNA中的脱氧核糖结合显蓝色,而非与碱基A反应,D错误;
故选C。
11. 某科研人员在研究某基因时,使用PCR技术扩增了一个500bp的DNA片段,并通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定。电泳结果显示,除了500bp的目标条带外,还有一些非特异性条带(由于引物与非目标序列的结合所产生)。下列关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 在电场作用下DNA分子会向着与其所带电荷相同的电极处移动
B. 待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳,以防DNA跑出凝胶
C. 增加模板DNA的用量、重新设计引物等措施都可减少PCR反应中的非特异性条带
D. 在向微量离心管中添加反应组分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换
【答案】D
【解析】
【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A.DNA分子在电泳中因带负电荷会向正极移动,A错误;
B.电泳停止的时机应为指示剂迁移至凝胶另一端的边缘(远离加样孔),而非加样孔边缘,B错误;
C.增加模板DNA用量可能加剧非特异性扩增,而重新设计引物可提高特异性,C错误;
D.为防止试剂交叉污染,每次添加不同组分后必须更换枪头,D正确;
故选D。
12. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,错误的是( )
A. 受精时,防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应
B. 卵裂期每个细胞核质比逐渐增大,每个细胞中DNA含量逐渐增加
C. 可用发育良好的囊胚、或桑葚胚阶段的胚胎进行胚胎移植
D. 卵裂胚胎中细胞数目在不断增加,而有机物的总量却在不断减少
【答案】B
【解析】
【分析】动物胚胎发育的过程:过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。
①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。
②桑椹胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞)。
③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔。
④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障,分别发生在精子穿越透明带后和进入卵细胞膜时,A正确;
B、卵裂期细胞通过有丝分裂增殖,DNA在S期复制后均分到子细胞中,每个细胞的DNA含量呈现周期性变化(如2n→4n→2n),而非“逐渐增加”,B错误;
C、胚胎移植通常选择桑葚胚或囊胚阶段,因这两个阶段胚胎发育稳定且易着床,C正确;
D、卵裂期胚胎细胞数目增加,但有机物因呼吸消耗而总量减少(营养来自卵黄,无外界补充),D正确。
故选B。
13. 如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(cMyc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关)。相关叙述错误的是( )
A. 过程②应在充满CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
B. 除了成纤维细胞,已经分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C. 过程③④提供的条件不同,分化得到的细胞不同,说明细胞分化受基因和环境共同决定
D. iPS细胞诱导过程无须破坏胚胎,且iPS细胞可来自病人自身的体细胞,移植回病人体内避免免疫排斥,所以应用前景优于胚胎干细胞
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养的条件:(1)营养:细胞在体外培养时,需要提供所需的各种营养物质,通常还需要添加血清等移向天然成分,提供细胞生长必须的营养成份。(2)无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作,以防被污染。此外应定期更换培养液,以便清除代谢产物,防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。(3)温度和pH:36.5±0.5℃,7.2~7.4 。(4)气体环境:95%的空气+5%CO2的混合气体,其中5%CO2气体是为保持培养液的pH。
【详解】A、动物细胞培养时的气体环境为95%的空气+5%CO2的混合气体,其中5%CO2气体是为保持培养液的pH,A错误;
B、结合题干信息可知,cMyc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关,因此已经分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,B正确。
C、过程③④为iPS细胞提供的条件不同,分化得到的细胞不同,说明细胞分化受基因和环境共同控制,C正确;
D、iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导,再将其分化出的细胞移入患者体内,由于自体细胞组织相容性抗原相同,故可以避免发生免疫排斥;且iPS细胞诱导过程无须破坏胚胎,不涉及伦理问题,故应用前景优于胚胎干细胞,D正确。
故选A。
14. 大丽花为菊科大丽花属,是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一,除具观赏价值外,还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染,造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体,并用70%酒精溶液浸泡30min
B. 诱导愈伤组织时,在酒精灯火焰旁将外植体的1/3~1/2正向插入培养基
C. 过程①为再分化,目的是使细胞失去原特有的结构和功能,该过程无需光照
D. 2号和3号培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值分别为大于1和小于1
【答案】B
【解析】
【分析】图示分析,①为外植体脱分化形成愈伤组织过程,②为愈伤组织经过再分化形成丛壮苗的过程,③为丛壮苗在生根培养基中形成试管苗过程。
【详解】A、茎尖病毒很少或几乎不含病毒,作为外植体培养脱毒苗,外植体需要在酒精中浸泡30s,A错误;
B、诱导愈伤组织时,在酒精灯火焰旁将外植体的1/3~1/2正向插入培养基,以避免杂菌污染,B正确;
C、过程①为外植体经过脱分化过程形成愈伤组织,目的是使细胞失去原特有的结构和功能,该过程不需要光照,C错误;
D、2号培养基中脱分化过程所用的培养基细胞分裂素与生长素用量的比值等于1,3号培养基发芽培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值大于1,D错误。
故选B。
15. 下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A. 选取的幼年动物组织块用胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理使其分散成单个细胞
B. 定期更换培养液可以及时补充营养成分,并清除有害代谢物防其毒害细胞
C. 为减少杂菌污染,添加的血清需要经过高压蒸汽灭菌处理
D. 贴壁细胞分散成单个细胞后用高速离心法收集制成细胞悬液再分瓶传代培养
【答案】B
【解析】
【分析】细胞在体外培养时,培养液中应含有细胞所需的各种营养物质。在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分。培养液还需要定期更换,以便清除代谢废物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害。维持细胞生存必须有适宜的温度。多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、动物细胞培养中常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散组织块,胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,与细胞培养的中性环境不匹配,无法有效发挥作用,A错误;
B、定期更换培养液可补充消耗的营养物质并清除代谢废物(如氨、乳酸等),避免代谢物积累对细胞造成毒害,B正确;
C、血清中含有的蛋白质、生长因子等成分遇高温会变性失活,需通过过滤除菌而非高压蒸汽灭菌,C错误;
D、贴壁细胞需先用胰蛋白酶处理使其分散,再通过离心法收集细胞悬液分瓶培养,而非直接用高速离心法分散细胞,D错误。
故选B。
二、多选题:本部分有4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 图示普通韭菜(2n=16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有( )
A. 花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B. 培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C. 镜检根尖分生区细胞的染色体,可鉴定出单倍体幼苗
D. 秋水仙素处理单倍体幼苗,所得植株的细胞中染色体数都是16
【答案】ABC
【解析】
【分析】生长素与细胞分裂素的用量比值高,有利于根的分化,抑制芽的形成;用量比值低,有利于芽的分化,抑制根的形成;用量比值适中,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、花粉细胞含有一个完整的染色体组,花药壁细胞含有2个染色体组,都含有该生物生长发育繁殖的全部遗传信息,均具有全能性,A正确;
B、愈伤组织再分化过程中,如果细胞分裂素和生长素同时使用,且生长素用量较高,有利于根的分化、抑制芽的形成,如果同时使用,且细胞分裂素用量较高,有利于芽的分化、抑制根的形成,所以培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向,B正确;
C、单倍体幼苗细胞含有的染色体数目减半,因此可镜检根尖分生区细胞的染色体,鉴定出单倍体幼苗,C正确;
D、秋水仙素处理单倍体幼苗,可能有些细胞染色体数目没有加倍,只含有8条,D错误。
故选ABC。
17. 离心技术是常用的分离、纯化或澄清的方法。相关技术叙述正确的是( )
A. 动物细胞核移植技术中可采用梯度离心、显微操作等方法去核
B. 体外受精时需将新鲜或者解冻的精液离心处理后对其获能处理
C. DNA粗提取实验中将洋葱研磨液倒入塑料离心管中,离心后取沉淀
D. PCR中将所有的组成成分加入微量离心管中离心,使反应液集中在管的底部
【答案】ABD
【解析】
【分析】PCR技术:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理:DNA复制。
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法去核,A正确;
B、体外受精时,要对新鲜或解冻的精液离心,除掉精浆中含有的抑制精子获能的物质,然后进行获能处理,才能用于体外受精,B正确;
C、DNA粗提取实验中将洋葱研磨液倒入塑料离心管中,离心后取上清液,C错误;
D、用微量移液器按照配方或PCR试剂盒说明书向微量离心管中依次加入PCR反应的各组分,盖严离心管的盖子, 放在离心机里,离心约10s使反应液集中在管的底部,D正确。
故选ABD。
18. 2023年11月,我国科研人员利用食蟹猴培育出世界首只胚胎干细胞高贡献的活体嵌合猴,该研究部分过程如图所示(GFP:绿色荧光蛋白基因)。相关叙述正确的是( )
A. GFP可监测供体干细胞的存活情况以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况
B. 由图可知,活体嵌合猴体细胞中染色体数目是供体猴和受体猴数目之和
C. 可用电刺激、钙离子载体激活嵌合胚胎,使其完成细胞的分裂和发育进程
D. 代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,可饲喂一定量促性腺激素进行同期发情处理
【答案】AC
【解析】
【分析】胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞,是高度未分化的细胞。如果进行体外培养,能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性,可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞,可以分化成所有类型的细胞,并且携带生物体的全套遗传信息。
【详解】A、GFP作为标记,追踪嵌合胚胎发育中绿色荧光蛋白的分布,有利于了解供体干细胞的存活情况以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况,A正确;
B、培育出的嵌合体猴,其单个细胞的染色体不是供体猴和受体猴数目之和,而是独立的,也就是说,单个细胞要么含有供体猴的染色体,要么含有受体猴的染色体,B错误;
C、用物理或化学方法如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,可饲喂一定量孕激素进行同期发情处理,而不是促性腺激素,D错误。
故选AC。
19. PCR扩增时,引物的设计和退火温度的设定是非常重要的。下列有关叙述正确的是( )
A. 为方便构建重组质粒,在引物的3,端可增加合适的限制酶识别序列
B. 设计引物时,若引物长度过短,则引物与模板链结合的特异性较好
C. 若退火温度过高,则会破坏引物与模板之间的碱基互补配对
D. 若扩增后电泳条带不止一条,可能原因是引物间互补产生了引物二聚体
【答案】CD
【解析】
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,利用的原理是DNA复制,需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶),过程包括:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、为方便构建重组质粒,在引物的5,端可增加合适的限制酶识别序列,A错误;
B、特异性一般通过引物长度和退火温度控制,若引物长度过短,则引物与模板链结合的特异性较差,B错误;
C、退火的目的是让引物与DNA模板靠碱基互补配对而形成部分双链,温度过高会使形成的部分双链不稳定,即“破坏引物与模板间的碱基对”,C正确;
D、若扩增后电泳条带不止一条,可能原因是引物间互补产生了引物二聚体,由于引物的量较多,导致出现除目标DNA条带外的条带,D正确。
故选CD。
三、非选择题:本部分有5题,共计58分。除标注外,每空1分。
20. 土壤中的磷大多数以难溶性磷酸盐如Ca3(PO4)2的形式存在,不利于植物吸收。科研人员尝试从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌(可形成溶磷圈),主要流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)图1中的操作都应超净工作台上并在_______附近进行,以防周围环境中微生物的污染。步骤②需充分振荡20min,主要目的是_______。经步骤③最后一次稀释之后若在3个平板上分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,得到的结果是:39、38、37,则每克土样中的活菌数为_______个。用这种方法统计的结果往往较实际值偏低,原因是_______。
(2)步骤④中的培养基的成分有:葡萄糖、(NH4)2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、Ca3(PO4)2、琼脂粉等。其中_______是微生物的碳源。步骤④使用的接种工具为_______。
(3)步骤⑤使用接种环挑取步骤④培养基中的_______菌落(选填图中字母),采用_______法在培养基表面接种,目的是_______。
(4)将得到的高效解磷菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养,每天取样测定溶磷量和pH变化情况,结果如图2所示。
①结果表明,高效解磷菌分解难溶磷的能力呈现_______的趋势。
②根据培养液的pH变化情况,推测高效解磷菌的溶磷原理为_______。
(5)请预期该高效解磷菌在农业生产方面可能的应用是_______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 酒精灯火焰 ②. 使土壤中微生物充分释放到水中 ③. 3.8╳106 ④. 当2个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(2) ①. 葡萄糖 ②. 涂布器
(3) ①. a ②. 平板划线法 ③. 使细胞分散,以获得单菌落
(4) ①. 先上升后下降 ②. 解磷菌通过产生酸性物质分解难溶性磷
(5)作为微生物肥料,促进植物对磷元素的吸收
【解析】
【分析】纯化微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。其中后者可以用来计数,用这种方法统计的结果往往较实际值偏低,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【小问1详解】
图1中的操作都应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行,因为酒精灯火焰附近存在无菌区域,能防止周围环境中微生物的污染。步骤②充分振荡20min,主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中,让微生物均匀分散在悬浮液中。首先计算三个平板上菌落的平均值(39 + 38+37)÷3 = 38。根据稀释涂布平板法计算每克土样中的菌数公式C÷V× M(C是平均菌落数,V是接种体积,M是稀释倍数),这里稀释倍数为105,接种体积V = 0.1mL,平均菌落数C = 38,则每克土样中的菌数为38÷0.1×104=3.8× 106个。用这种方法统计的结果往往较实际值偏低,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【小问2详解】
在培养基成分中,葡萄糖是微生物的碳源,因为葡萄糖可以为微生物的生长提供碳元素。 步骤④是进行稀释涂布平板操作,使用的接种工具为涂布器。
【小问3详解】
要筛选高效解磷菌(可形成溶磷圈),观察可知,a菌落周围形成了明显的溶磷圈,所以步骤⑤使用接种环挑取步骤④培养基中的a菌落。 采用平板划线法在培养基表面接种。 目的是使细胞分散,以获得单菌落。
【小问4详解】
从图 2 可以看出,溶磷量先上升后下降,所以高效解磷菌分解难溶磷的能力呈现先上升后下降的趋势。 ②由图 2 可知,随着培养时间延长,pH 下降,同时溶磷量有变化,推测高效解磷菌的溶磷原理为解磷菌通过产生酸性物质分解难溶性磷。
【小问5详解】
在农业生产方面可能的应用是作为微生物肥料,促进植物对磷元素的吸收。
21. 图1为胰岛素基因结构与引物位置示意图,图2为pBR322质粒的结构示意图,图中EcoRI、Smal、BamHI和HindIII为限制酶,箭头或线段所指位点为对应酶切位点。研究人员欲用此质粒构建胰岛素基因的表达载体,培养能产生人胰岛素的大肠杆菌。请回答下列问题:
(1)人工构建的基因表达载体上除了胰岛素基因、氨苄青霉素抗性基因外,还要有_______等,切割质粒和目的基因通常使用切出不同末端的两种限制酶,目的是_______。
(2)采用PCR技术对图1中胰岛素基因进行扩增时,应该选择的引物是_______,反应体系中除要加入相应模板DNA和引物,还需要加入_______等物质,DNA新链的合成方向是_______。
(3)成功构建的基因表达载体在转录时RNA聚合酶与_______识别、结合,该结构的基本组成单位是_______。与大肠杆菌相比,从结构上分析用酵母菌作受体细胞生产胰岛素的优势是_______。
(4)若要检测导入酵母菌的胰岛素基因是否成功表达出胰岛素(本质是分泌蛋白),常用_______技术进行鉴定,依据的原理是_______。
【答案】(1) ①. 启动子、终止子、复制原点 ②. 防止质粒、目的基因自我环化(或防止目的基因与质粒反向连接、保证定向连接)
(2) ①. 引物4、引物5 ②. TaqDNA聚合酶、dNTP、含Mg2+的缓冲液 ③. 从5'端→3'端
(3) ①. 启动子 ②. 脱氧核苷酸 ③. 酵母菌中含有内质网、高尔基体,可对合成的蛋白质进行加工
(4) ①. 抗原-抗体杂交 ②. 抗体与抗原发生特异性结合
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+处理法(感受态细胞法)。
(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
基因表达载体的构件有:标记基因、复制原点、启动子、终止子、目的基因。构建载体时一般选用双酶切,优点是防止质粒和目的基因自身环化及反向连接。
【小问2详解】
由于在目的基因和载体连接时,需要限制酶切割,所以目的基因两侧要有酶切位点,故选用引物4和引物5扩增。PCR反应体系中有:缓冲液(加Mg2+)、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶等。在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,DNA新链的合成方向是5‘→3’。
【小问3详解】
成功构建的基因表达载体在转录时RNA聚合酶与启动子识别和结合,驱动基因的转录,启动子是基因片段,其基本组成单位是脱氧核苷酸。大肠杆菌是原核细胞,只有核糖体一种细胞器,而酵母菌为真核细胞,含有内质网和高尔基体,可对核糖体合成的蛋白质进行加工。
【小问4详解】
基因表达的产物是蛋白质,检测蛋白质用抗原-抗体杂交技术,依据的原理是抗体与抗原发生特异性结合。
22. 抗凝血酶Ⅲ是一种药用蛋白,对预防和治疗静脉血栓、心肌梗死、脑血管病变具有重要作用。为了提高抗凝血酶Ⅲ的产量,科研人员设计利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备抗凝血酶Ⅲ,并获得了成功。制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)获取抗凝血酶Ⅲ基因后,需通过PCR技术对该基因进行扩增,该技术的原理主要是_______。PCR技术的过程一般包括_______、_______、子链延伸三个阶段,在PCR体系中添加的dNTP所起作用有_______。
(2)获取重组质粒后,将重组质粒导入受精卵。从崂山奶山羊A的卵巢中获取卵子和从崂山奶山羊B的睾丸中获取精子,其中精子要进行_______处理才具备受精的能力,卵巢中获取的卵子需在体外培养至_______(时期)。
(3)图1中步骤⑤是指_______,还需要提前对崂山奶山羊A和代孕奶山羊C进行_______处理。
(4)科研人员通过实验获得三只转基因奶山羊D(甲、乙、丙)。科研人员对甲、乙、丙三只奶山羊和非转基因奶山羊进行了基因检测。检测结果显示非转基因奶山羊体内无抗凝血酶Ⅲ基因,甲、乙、丙三只奶山羊体内均含有抗凝血酶Ⅲ基因。进一步检测抗凝血酶Ⅲ的表达情况,结果如图2。
注:图中黑色条带为抗原—抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。
M泳道条带为相应标准蛋白所在位置。根据以上信息分析,该检测结果说明_______。
【答案】(1) ①. DNA半保留复制 ②. 变性 ③. 复性##退火 ④. 为DNA复制提供原料、为DNA子链延伸提供能量
(2) ①. 获能 ②. MII(或减数分裂II中期)
(3) ①. 胚胎移植 ②. 同期发情
(4)甲奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因不能表达,乙、丙奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因能表达
【解析】
【分析】分析图1:图中①卵母细胞的采集和培养,②表示精子的采集和获能,然后通过体外受精形成受精卵,③表示基因表达载体的构建,④表示目的基因导入受体细胞,图中受体细胞为受精卵,受精卵通过早期胚胎培养然后经过⑤胚胎移植技术移植到代孕奶山羊中,获得转基因羊。
【小问1详解】
PCR是一项体外扩增DNA的技术,其原理是DNA的半保留复制,PCR技术的过程一般包括变性、复性、延伸3个阶段;通常在反应体系中需要加入dNTP,dNTP水解可以释放能量,断开两个特殊的化学键,可以形成dAMP,即可以为DNA分子的复制原料,综上,dNTP所起的作用是:①为DNA复制提供原料、②为DNA子链延伸提供能量。
【小问2详解】
体外受精时,精子需要获能之后才能受精;卵巢中获取的卵子需在体外培养至减数第二次分裂中期,才能具备受精能力。
【小问3详解】
步骤⑤是将早期胚胎移植到代孕母羊子宫内(胚胎移植),使其继续发育成新个体的过程;为了使供体(崂山奶山羊 A )和受体(代孕奶山羊 C) 的生殖器官的生理变化相同,为供体的胚胎提供相同的生理环境,需要对它们进行同期发情处理。
【小问4详解】
由题干可知,图中黑色条带为抗原一抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在,据图2可知,乙、丙奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因能够表达,而甲奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因不能表达。
23. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题:
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①为脱分化。先将外植体_______(消毒/灭菌)处理,再接种于MS培养基上诱导其分裂形成。在MS培养基中需添加适量的蔗糖,蔗糖的作用有_______(至少答出2点)。
(2)过程②中可用含_______酶的溶液去除细胞壁以获得有活性的原生质体。通常添加适量甘露醇调节溶液的渗透压,溶液渗透压既不能太低也不能过高,原因是_______。
(3)图中,对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理,其中B处理为_______,进行的A、B处理的意义是_______。
(4)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被胞内酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此应选择_______(填“有”或“无”)荧光的原生质体用于融合。
(5)过程③可采用化学法进行诱导,化学法除聚乙二醇融合法外,还有_______法等。
(6)过程④中,再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时,未分化细胞群将分化出芽,则植物激素X的名称是_______。
(7)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定,结果如下表。
后代植株类型
染色体数目、形态
DNA分子标记鉴定
甲
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段
乙
12,形态与柴胡染色体相似
无红豆杉DNA片段
丙
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段和新的DNA片段
由表可知,后代植株中_______类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本_______的染色体,另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以DNA片段的方式整合进主要来源亲本的基因组。
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 作为碳源、能源、维持培养基渗透压的稳定、降低杂菌污染的概率
(2) ①. 纤维素酶和果胶 ②. 低渗透压溶液中原生质体吸水张破,过高渗透压溶液中原生质体失水过多死亡
(3) ①. 碘乙酰胺 ②. 有利于筛选出杂种细胞
(4)有 (5)高Ca2+-高pH融合法
(6)细胞分裂素 (7) ①. 乙 ②. 柴胡
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理,得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B,运用物理方法或是化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【小问1详解】
植物组织培养之前需要对外植体进行消毒,之后诱导脱分化形成愈伤组织。在植物组织培养的MS培养基中,加入适量的蔗糖,一是可以作为碳源,为植物组织细胞的生长提供能量;二是可以调节培养基的渗透压,维持细胞正常的形态和生理功能,除此之外还能降低杂菌污染的概率得作用。
【小问2详解】
过程②是去壁的过程,中可用含纤维素酶和果胶酶酶的溶液去除细胞壁以获得有活性的原生质体。通常添加适量甘露醇调节溶液的渗透压,溶液渗透压既不能太低也不能过高,原因是低渗透压溶液中原生质体吸水张破,过高渗透压溶液中原生质体失水过多死亡。
【小问3详解】
已知碘乙酰胺处理细胞后,会使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。由于杂种细胞在细胞核和细胞质的功能上实现了互补,即柴胡原生质体用碘乙酰胺处理后酶失活,细胞生命活动受限;红豆杉原生质体经X射线处理后失去分裂能力,可以使细胞恢复正常分裂,所以只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。所以对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理,其中A处理为X射线处理,B处理为碘乙酰胺处理,进行的A、B处理的意义是有利于筛选出杂种细胞。
【小问4详解】
根据题干信息可知,荧光的强度与原生质体的活力呈正相关,因此应选择有荧光的原生质体用于融合。
【小问5详解】
过程③可采用化学法进行诱导,化学法除聚乙二醇融合法外,还有高Ca2+-高pH融合法等,融合完成的标志是植物细胞再生出细胞壁,与该过程完成有关的细胞器是高尔基体。
【小问6详解】
在植物组织培养中,生长素/细胞分裂素比例高时有利于根的分化,比例低时有利于芽的分化,比例适中促进愈伤组织的形成,因此植物激素X的名称是细胞分裂素。
【小问7详解】
根据表格信息可知,植株后代乙无红豆杉DNA片段,说明其不是杂种植株。甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似,且含有双亲的DNA片段,说明甲、丙植株属于杂种植株,它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成。
24. 淮安有2500年有文字可考的历史,大约距今7000-5000年前,淮安人劳动生息,水稻栽种历史悠久。请回答下列问题:
(1)远古淮安四面环海,亚热带暖湿气候,南北和东西候鸟迁徙线交会于此,荒凉的沙脊和沙沟逐渐被一片葱茏覆盖,该过程中群落的演替属于_______演替。现在淮安地区并未形成大片的原始森林,说明了人类活动可改变群落演替_______。
(2)淮安某农场发展了“稻萍鱼鸭”立体养殖的农田生态系统,经调查该农田生态系统第一、二营养级的能量流动情况如下表所示(净同化量是指用于生长、发育、繁殖的能量,单位J·cm-2·a-1)。
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
人工输入
第一营养级
138
75
13
107
0
第二营养级
27.1
15.9
3.1
15
25
①稻田生态系统中的结构包括_______。稻田中放养的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分的角度分析,这些鱼类属于_______。为了研究水稻的生态位,需要调查它在研究区域内的_______(至少答出2点)。
②分析上表数据可知,第一营养级流入第二营养级的能量是_______J·cm-2·a-1,第二、第三营养级之间的能量传递效率为_______%(保留1位小数)。
(3)为改善水质,美化环境,淮安城市管理者在河流上设置了许多生态浮床(如下图)。
生态浮床的建立为鸟类和鱼类提供了食物和栖息地,形成了群落的_______结构。在河流水质修复过程中,浮床植物可以在一定程度上抑制“水华”的发生,原因是_______。
【答案】(1) ①. 初生 ②. 方向和速度(或方向和进程)
(2) ①. 组成成分和营养结构(食物链和食物网) ②. 消费者和分解者 ③. 出现频率、种群密度、株高、与其他物种关系 ④. 18 ⑤. 20.9
(3) ①. 空间(或垂直和水平) ②. 遮挡阳光(或吸收水中N、P元素),抑制蓝细菌、绿藻繁殖
【解析】
【分析】群落演替分为初生演替和次生演替。生态系统的结构包括组成成分和营养结构。能量沿着食物链和食物网单向传递,逐级递减。
【小问1详解】
在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属于初生演替。远古淮安从荒凉的沙脊和沙沟逐渐被葱茏覆盖,符合初生演替的特点,所以该过程中群落的演替属于初生演替。 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。现在淮安地区并未形成大片原始森林,这体现了人类活动可改变群落演替的速度和方向。
【小问2详解】
①生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。稻田中放养的小型鱼类以碎屑为食时属于分解者,以浮游植物为食时属于消费者。研究水稻的生态位,需要调查它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度、与其他物种的关系等。
②第一营养级的同化量 = 净同化量 + 呼吸消耗量 = 138 + 75=213J·cm-2·a-1。第一营养级流入第二营养级的能量 = 第二营养级的同化量 - 人工输入量,第二营养级的同化量 = 净同化量 + 呼吸消耗量 = 27.1+ 15.9 = 43J·cm-2·a-1,所以第一营养级流入第二营养级的能量为 43 - 25=18J·cm-2·a-1。第二、第三营养级之间的能量传递效率 = 第三营养级的同化量/第二营养级的同化量)×100%,第三营养级的同化量=43-15.9-15-3.1=9J·cm-2·a-1,故第二、第三营养级之间的能量传递效率为9/43=20.9%。
【小问3详解】
生态浮床为鸟类和鱼类提供了不同层次的食物和栖息地这形成了群落的空间结构。 从图中可知,浮床植物可以遮蔽阳光,使得藻类获得的光照减少,从而抑制藻类的光合作用;同时浮床植物的根系可以吸收或吸附藻类或氮磷营养物,减少了藻类生长所需的营养物质,进而在一定程度上抑制“水华”的发生。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
涟水县第一中学2024〜2025学年第二学期高二年级5月月考
生物学试卷
一、单选题:本部分有15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验,下列叙述错误的是( )
A. 吸取酵母菌培养液之前要将试管振荡摇匀,否则统计结果可能会偏小
B. 从计数板凹槽处滴加酵母菌培养液后,需待菌体沉降于计数室底部再计数
C. 血球计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于蓝细菌的数量测定
D. 为了使实验计数结果更准确,对压在中方格相邻两边双线上的酵母菌也需统计
2. 1994年分布在我国青海湖周边地区的普氏原羚不足300只。由于采取了一系列保护措施,到2024年数量已达到3400余只。下列相关叙述错误的是( )
A. 普氏原羚的迁入率与迁出率属于种群水平上的研究问题
B. 普氏原羚的年龄结构、性别比例都可作为预测种群数量变化的依据
C. 可用红外触发相机拍摄、无人机航拍等方法调查普氏原羚种群密度
D. 性别比例主要通过影响出生率和死亡率进而影响普氏原羚种群密度
3. 科研人员在野外调查的基础上,绘制了如下图所示的保护区中部分生物之间的食物网图。下列叙述正确的是( )
A. 有些食虫鸟可能为三级消费者、第四营养级
B. 能量先沿着食物网进行单向循环流动
C. 该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量
D. 图中的兔与坡鹿二者之间关系有种内竞争和种间竞争
4. 森林群落中老龄树死亡或遭遇偶然因素导致成熟阶段的优势物种死亡,从而在林冠层形成空隙的现象称为林窗。下列叙述正确的是( )
A. 林窗的出现不会改变森林群落的空间结构
B. 有林窗的区域物种多样性一般大于林冠封闭的区域
C. 森林群落中的动物大多具有树栖、攀缘、快速奔跑的特点
D. 森林群落的外貌和结构随季节变化而变化,此现象属于群落演替
5. 下列关于制作传统发酵食品的叙述,错误的是( )
A. 制作腐乳时主要利用了毛霉产生的蛋白酶
B. 制作果酒的后期拧松瓶盖的时间间隔可适当延长
C. 制作酸奶前,需对新鲜的牛奶进行高压蒸汽灭菌
D. 泡菜水表面的白色菌膜是酵母菌大量增殖导致的
6. 下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①需要适宜的温度、水等条件以便于产生淀粉酶
B. 过程②焙烤是利用高温杀死种子胚但不使淀粉酶失活
C. 过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用
D. 过程④的主发酵阶段要需在低温、密闭的环境下储存
7. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列有关发酵工程表述正确的是( )
A. 发酵工程的中心环节是菌种的选育、扩大培养
B. 调节pH为酸性条件下有利于谷氨酸的发酵生产
C. 通过发酵工程可从微生物细胞中提取单细胞蛋白
D. 发酵罐夹层的冷却水由下端管口流入上端管口流出
8. 人们在研究、利用微生物时,需获取纯种微生物并计数或保存。下列叙述正确的是( )
A. 培养基倒入培养皿后,需盖上皿盖并立即将培养皿倒置
B. 对于尿素、赤霉素等不耐高温的液体,可用过滤法除菌
C. 用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值偏高
D. 干热灭菌后,需要待压力表指针降至“0”后打开排气阀并开盖取物
9. 模型构建是生命科学教学、科研的一种重要方法。下图是生物概念模型,相关分析错误的是( )
A. 若图示为基因工程,则C为重组质粒,D为受体细胞
B. 若图示为试管婴儿技术,C~D为早期胚胎培养和胚胎移植
C. 若图示为植物体细胞杂交流程,用灭活的病毒诱导A、B融合成C
D. 若图示为核移植技术,则 A、B可通过细胞融合的方法实现核移植
10. DNA、RNA、蛋白质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选择适宜的方法对它们进行提取。下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 不用哺乳动物血液作为材料,其中的血红蛋白会影响后续对DNA鉴定的观察
B. 对材料进行充分研磨后需用单层滤纸或纱布过滤以除去研磨液中的杂质
C. 用预冷的体积分数95%酒精溶液析出DNA可防止DNA的结构被破坏
D. 根据DNA的特殊组成分析,二苯胺最可能与脱氧核糖或碱基A发生蓝色反应
11. 某科研人员在研究某基因时,使用PCR技术扩增了一个500bp的DNA片段,并通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定。电泳结果显示,除了500bp的目标条带外,还有一些非特异性条带(由于引物与非目标序列的结合所产生)。下列关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 在电场作用下DNA分子会向着与其所带电荷相同的电极处移动
B. 待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳,以防DNA跑出凝胶
C. 增加模板DNA的用量、重新设计引物等措施都可减少PCR反应中的非特异性条带
D. 在向微量离心管中添加反应组分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换
12. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,错误的是( )
A. 受精时,防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应
B. 卵裂期每个细胞核质比逐渐增大,每个细胞中DNA含量逐渐增加
C. 可用发育良好的囊胚、或桑葚胚阶段的胚胎进行胚胎移植
D. 卵裂胚胎中细胞数目在不断增加,而有机物的总量却在不断减少
13. 如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(cMyc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关)。相关叙述错误的是( )
A. 过程②应在充满CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
B. 除了成纤维细胞,已经分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C. 过程③④提供的条件不同,分化得到的细胞不同,说明细胞分化受基因和环境共同决定
D. iPS细胞诱导过程无须破坏胚胎,且iPS细胞可来自病人自身的体细胞,移植回病人体内避免免疫排斥,所以应用前景优于胚胎干细胞
14. 大丽花为菊科大丽花属,是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一,除具观赏价值外,还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染,造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体,并用70%酒精溶液浸泡30min
B. 诱导愈伤组织时,在酒精灯火焰旁将外植体的1/3~1/2正向插入培养基
C. 过程①为再分化,目的是使细胞失去原特有的结构和功能,该过程无需光照
D. 2号和3号培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值分别为大于1和小于1
15. 下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A. 选取的幼年动物组织块用胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理使其分散成单个细胞
B. 定期更换培养液可以及时补充营养成分,并清除有害代谢物防其毒害细胞
C. 为减少杂菌污染,添加的血清需要经过高压蒸汽灭菌处理
D. 贴壁细胞分散成单个细胞后用高速离心法收集制成细胞悬液再分瓶传代培养
二、多选题:本部分有4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 图示普通韭菜(2n=16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有( )
A. 花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B. 培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C. 镜检根尖分生区细胞的染色体,可鉴定出单倍体幼苗
D. 秋水仙素处理单倍体幼苗,所得植株的细胞中染色体数都是16
17. 离心技术是常用的分离、纯化或澄清的方法。相关技术叙述正确的是( )
A. 动物细胞核移植技术中可采用梯度离心、显微操作等方法去核
B. 体外受精时需将新鲜或者解冻的精液离心处理后对其获能处理
C. DNA粗提取实验中将洋葱研磨液倒入塑料离心管中,离心后取沉淀
D. PCR中将所有的组成成分加入微量离心管中离心,使反应液集中在管的底部
18. 2023年11月,我国科研人员利用食蟹猴培育出世界首只胚胎干细胞高贡献的活体嵌合猴,该研究部分过程如图所示(GFP:绿色荧光蛋白基因)。相关叙述正确的是( )
A. GFP可监测供体干细胞的存活情况以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况
B. 由图可知,活体嵌合猴体细胞中染色体数目是供体猴和受体猴数目之和
C. 可用电刺激、钙离子载体激活嵌合胚胎,使其完成细胞的分裂和发育进程
D. 代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,可饲喂一定量促性腺激素进行同期发情处理
19. PCR扩增时,引物的设计和退火温度的设定是非常重要的。下列有关叙述正确的是( )
A. 为方便构建重组质粒,在引物的3,端可增加合适的限制酶识别序列
B. 设计引物时,若引物长度过短,则引物与模板链结合的特异性较好
C. 若退火温度过高,则会破坏引物与模板之间的碱基互补配对
D. 若扩增后电泳条带不止一条,可能原因是引物间互补产生了引物二聚体
三、非选择题:本部分有5题,共计58分。除标注外,每空1分。
20. 土壤中的磷大多数以难溶性磷酸盐如Ca3(PO4)2的形式存在,不利于植物吸收。科研人员尝试从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌(可形成溶磷圈),主要流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)图1中的操作都应超净工作台上并在_______附近进行,以防周围环境中微生物的污染。步骤②需充分振荡20min,主要目的是_______。经步骤③最后一次稀释之后若在3个平板上分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,得到的结果是:39、38、37,则每克土样中的活菌数为_______个。用这种方法统计的结果往往较实际值偏低,原因是_______。
(2)步骤④中的培养基的成分有:葡萄糖、(NH4)2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、Ca3(PO4)2、琼脂粉等。其中_______是微生物的碳源。步骤④使用的接种工具为_______。
(3)步骤⑤使用接种环挑取步骤④培养基中的_______菌落(选填图中字母),采用_______法在培养基表面接种,目的是_______。
(4)将得到的高效解磷菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养,每天取样测定溶磷量和pH变化情况,结果如图2所示。
①结果表明,高效解磷菌分解难溶磷的能力呈现_______的趋势。
②根据培养液的pH变化情况,推测高效解磷菌的溶磷原理为_______。
(5)请预期该高效解磷菌在农业生产方面可能的应用是_______(答出1点即可)。
21. 图1为胰岛素基因结构与引物位置示意图,图2为pBR322质粒的结构示意图,图中EcoRI、Smal、BamHI和HindIII为限制酶,箭头或线段所指位点为对应酶切位点。研究人员欲用此质粒构建胰岛素基因的表达载体,培养能产生人胰岛素的大肠杆菌。请回答下列问题:
(1)人工构建的基因表达载体上除了胰岛素基因、氨苄青霉素抗性基因外,还要有_______等,切割质粒和目的基因通常使用切出不同末端的两种限制酶,目的是_______。
(2)采用PCR技术对图1中胰岛素基因进行扩增时,应该选择的引物是_______,反应体系中除要加入相应模板DNA和引物,还需要加入_______等物质,DNA新链的合成方向是_______。
(3)成功构建的基因表达载体在转录时RNA聚合酶与_______识别、结合,该结构的基本组成单位是_______。与大肠杆菌相比,从结构上分析用酵母菌作受体细胞生产胰岛素的优势是_______。
(4)若要检测导入酵母菌的胰岛素基因是否成功表达出胰岛素(本质是分泌蛋白),常用_______技术进行鉴定,依据的原理是_______。
22. 抗凝血酶Ⅲ是一种药用蛋白,对预防和治疗静脉血栓、心肌梗死、脑血管病变具有重要作用。为了提高抗凝血酶Ⅲ的产量,科研人员设计利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备抗凝血酶Ⅲ,并获得了成功。制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)获取抗凝血酶Ⅲ基因后,需通过PCR技术对该基因进行扩增,该技术的原理主要是_______。PCR技术的过程一般包括_______、_______、子链延伸三个阶段,在PCR体系中添加的dNTP所起作用有_______。
(2)获取重组质粒后,将重组质粒导入受精卵。从崂山奶山羊A的卵巢中获取卵子和从崂山奶山羊B的睾丸中获取精子,其中精子要进行_______处理才具备受精的能力,卵巢中获取的卵子需在体外培养至_______(时期)。
(3)图1中步骤⑤是指_______,还需要提前对崂山奶山羊A和代孕奶山羊C进行_______处理。
(4)科研人员通过实验获得三只转基因奶山羊D(甲、乙、丙)。科研人员对甲、乙、丙三只奶山羊和非转基因奶山羊进行了基因检测。检测结果显示非转基因奶山羊体内无抗凝血酶Ⅲ基因,甲、乙、丙三只奶山羊体内均含有抗凝血酶Ⅲ基因。进一步检测抗凝血酶Ⅲ的表达情况,结果如图2。
注:图中黑色条带为抗原—抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。
M泳道条带为相应标准蛋白所在位置。根据以上信息分析,该检测结果说明_______。
23. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题:
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①为脱分化。先将外植体_______(消毒/灭菌)处理,再接种于MS培养基上诱导其分裂形成。在MS培养基中需添加适量的蔗糖,蔗糖的作用有_______(至少答出2点)。
(2)过程②中可用含_______酶的溶液去除细胞壁以获得有活性的原生质体。通常添加适量甘露醇调节溶液的渗透压,溶液渗透压既不能太低也不能过高,原因是_______。
(3)图中,对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理,其中B处理为_______,进行的A、B处理的意义是_______。
(4)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被胞内酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此应选择_______(填“有”或“无”)荧光的原生质体用于融合。
(5)过程③可采用化学法进行诱导,化学法除聚乙二醇融合法外,还有_______法等。
(6)过程④中,再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时,未分化细胞群将分化出芽,则植物激素X的名称是_______。
(7)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定,结果如下表。
后代植株类型
染色体数目、形态
DNA分子标记鉴定
甲
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段
乙
12,形态与柴胡染色体相似
无红豆杉DNA片段
丙
12,形态与柴胡染色体相似
含双亲DNA片段和新的DNA片段
由表可知,后代植株中_______类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本_______的染色体,另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中,而是以DNA片段的方式整合进主要来源亲本的基因组。
24. 淮安有2500年有文字可考的历史,大约距今7000-5000年前,淮安人劳动生息,水稻栽种历史悠久。请回答下列问题:
(1)远古淮安四面环海,亚热带暖湿气候,南北和东西候鸟迁徙线交会于此,荒凉的沙脊和沙沟逐渐被一片葱茏覆盖,该过程中群落的演替属于_______演替。现在淮安地区并未形成大片的原始森林,说明了人类活动可改变群落演替_______。
(2)淮安某农场发展了“稻萍鱼鸭”立体养殖的农田生态系统,经调查该农田生态系统第一、二营养级的能量流动情况如下表所示(净同化量是指用于生长、发育、繁殖的能量,单位J·cm-2·a-1)。
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
人工输入
第一营养级
138
75
13
107
0
第二营养级
27.1
15.9
3.1
15
25
①稻田生态系统中的结构包括_______。稻田中放养的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分的角度分析,这些鱼类属于_______。为了研究水稻的生态位,需要调查它在研究区域内的_______(至少答出2点)。
②分析上表数据可知,第一营养级流入第二营养级的能量是_______J·cm-2·a-1,第二、第三营养级之间的能量传递效率为_______%(保留1位小数)。
(3)为改善水质,美化环境,淮安城市管理者在河流上设置了许多生态浮床(如下图)。
生态浮床的建立为鸟类和鱼类提供了食物和栖息地,形成了群落的_______结构。在河流水质修复过程中,浮床植物可以在一定程度上抑制“水华”的发生,原因是_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。