精品解析:安徽省六安市金安区安徽省六安第一中学2024-2025学年高二下学期7月期末生物试题
2025-07-20
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2份
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29页
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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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 六安市 |
| 地区(区县) | 金安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.90 MB |
| 发布时间 | 2025-07-20 |
| 更新时间 | 2026-01-04 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53133654.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
六安一中2025年春学期高二年级期末考试
生物试卷
时间:75分钟;分值:100分
一、选择题(每题3分,15小题,共45分)
1. 细胞都被认为是一个共同祖先细胞的后裔,而在进化中这个祖先细胞的根本性质是保守不变的,因此,科学家们可以将研究一种生物所得到的知识用于其他种的生物,从而催生了“模式生物”的出现,它们通常有个体较小,容易培养,操作简单、生长繁殖快的特点。如:噬菌体、大肠杆菌、酵母菌、拟南芥、果蝇和小白鼠等,下列关于“模式生物”描述,正确的是( )
A. 大肠杆菌的有氧呼吸需要细胞内的线粒体参与
B. 大肠杆菌与酵母菌在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C. “模式生物”噬菌体、大肠杆菌、酵母菌都可在普通培养基中进行培养
D. “模式生物”能体现细胞统一性,但不能体现细胞的多样性
2. 瓜子在中国历史上第一次被记载是在一千多年前的《太平寰宇记》上,到了明清时期,嗑瓜子的习俗已经非常流行了。下列相关叙述中正确的是( )
A. 胆固醇是构成瓜子细胞膜的成分之一
B. 瓜子中含有的大量元素钙、铁、磷等,可以促进人体骨骼的生长以及牙齿的发育
C. 新鲜瓜子在炒制的过程中失去的水有自由水和结合水
D. 炒干的瓜子燃烧后得到的灰烬主要是有机物
3. 如图是3种抗生素影响某种细菌繁殖的实验结果。下列相关叙述不正确的是( )
A. 各组实验所用培养基均需要灭菌
B. 各实验组需分别加入等量的抗生素
C. 实验需要设置不加抗生素的对照组
D. 氯霉素对此种细菌没有抑制作用
4. 下图表示甲、乙两种群先后迁入某生物群落后的种群数量变化。下列说法正确的是( )
A. K值指的是环境容纳量,同一种群的K值是固定不变的
B. t1时刻甲种群的增长速率最大,t2时刻甲种群的增长速率为0
C. t3时刻乙种群迁入,和甲种群是种间竞争关系
D. 乙种群的数量变化往往和甲种群之间此消彼长
5. 烟粉虱是农业主要害虫之一,对化学农药抗性较强。烟粉虱的发育依次经历卵、1龄若虫、2~3龄若虫、4龄若虫和成虫。烟盲蝽主要捕食烟粉虱的若虫和成虫。研究人员将两种不同虫态的烟粉虱置于同一培养皿中,测试烟盲蝽的猎物选择偏好,部分实验结果如下表。
组别
烟粉虱虫态
被捕食量(只)
猎物1(30只)
猎物2(30只)
猎物1
猎物2
1
2~3龄若虫
1龄若虫
15±3.0
9.5±1.9
2
4龄若虫
18.3±3.0
6.8±1.2
3
成虫
24.3±1.7
1.8±0.5
以下分析不正确的是( )
A. 烟盲蝽对烟粉虱的捕食存在明显偏好,更偏好2~3龄若虫
B. 烟盲蝽与捕食烟粉虱卵的天敌联合使用可增强防治的效果
C. 可通过标记重捕法统计存活猎物数量,再计算出被捕食量
D. 利用天敌进行防治既能减轻烟粉虱危害又能避免化学污染
6. 某湿地公园植物资源丰富,近岸区、浅水区到深水区依次分布着大量的维管植物、各类水草和浮游植物,大量鱼虾、鸟类来此栖息、繁殖。公园中还设置了多个投食区,投食区能量流动示意图如下,能量单位为kJ/(m²·a)。下列叙述错误的是( )
A. 维管植物和浮游植物的不同分布体现群落的水平结构
B. 流经该湿地投食区的总能量约为1.63×104kJ/(m²·a)
C. 植食性动物到肉食性动物的能量传递效率约为6.3%
D. 图中消费者生物存在的种间关系有捕食和种间竞争
7. 某人在一个大玻璃瓶内种植了一株绿滨藜,并将其密封起来,若干年后,他打开瓶子加入了一些水,这个“玻璃瓶花园”维持了近60年。下列关于生态系统中物质循环的叙述,正确的是( )
A. 这个“玻璃瓶花园”不需要物质和能量的输入
B. 群落内主要以有机物形式将碳元素从低营养级传向高营养级
C. 生态系统的碳循环指CO2在非生物环境和生物群落之间往返
D. 存在生物富集现象的元素不会再从生物群落中返回无机环境
8. 2024年10月21日,联合国《生物多样性公约》第十六届缔约方大会在哥伦比亚卡利召开,“与自然和平相处”是此次大会的主题。保护生物多样性其实就是保护生态环境和人类本身。下列叙述正确的是( )
A. 生物圈内所有的动植物、它们所拥有的全部基因及各种生态系统共同构成了生物多样性
B. 《田律》中“毋毒鱼鳖,置罔(网),到七月而纵之”说明古人早就认识到易地保护的重要性
C. 热带雨林旅游观赏价值体现了生物多样性的直接价值
D. 保护生物多样性,只需控制好人类对自然资源的利用程度即可
9. 继老坛酸菜被曝没有坛只有土坑,泡菜后期使用亚硫酸钠、二氧化硫等防腐剂来延长保质期登上热搜不久,海天酱油也因国内外“双标”,国内产品含有添加剂,国外则不含的事件登上头条。下列有关泡菜和酱油的叙述正确的是( )
A. 泡菜发酵中期,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等活动被抑制,发酵产物只有乳酸
B. 泡菜发酵后期,乳酸菌的生长繁殖也会受到抑制
C. 防腐剂属于食品添加剂,泡菜和酱油制作中使用不会危害人体健康
D. 泡菜属于传统发酵技术的产物而酱油不属于
10. 我国科研人员构建了一株嗜盐单胞菌H,并以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液)或餐厨垃圾为原料,生产PHA等新型可降解材料,工艺流程如下图。下列分析合理的是( )
A. 嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养是该发酵工程的中心环节
B. 搅拌器能使菌株H与培养液充分接触,提高原料利用率
C. PHA是一种单细胞蛋白,发酵结束后用过滤、沉淀等方法获取
D. 嗜盐单胞菌H是厌氧菌,通过无氧呼吸过程获得PHA产品
11. 动物细胞工程技术在动物育种中有着广泛的应用,下列叙述正确的是( )
A. 获得克隆动物和转基因动物的过程都属于无性生殖
B. 三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术和胚胎移植技术
C. 目前三种动物培育成功率数很低,且都大多数存在健康问题,应用受限
D. 对转基因动物应用体外受精技术得到的克隆动物能够稳定遗传其优良性状
12. “细胞农业”是在实验室直接通过细胞培养物生产农产品的新兴领域,不使用牲畜,也无须进行大面积种植,其最终产品可分为细胞产品和非细胞产品。细胞产品中包含有细胞,如细胞培养“肉”(从动物身上提取肌肉细胞,在细胞培养基中培养而成的“肉”)。非细胞产品中不含细胞,主要包括蛋白、咖啡因(植物生命活动的非必需物质)等细胞代谢物。下列叙述正确的是( )
A. 将肌肉细胞培养成“肉”的过程所需的气体环境是95%O2和5%CO2
B. 通过“细胞农业”生产咖啡因所利用的原理是植物细胞具有全能性
C. 诱导外植体脱分化形成愈伤组织过程一定要在光照条件下进行
D. 通过“细胞农业”可在一定程度上降低生态足迹,增加环境承载力
13. 研究者构建了下图所示的双质粒表达系统,当色氨酸缺乏时Ptrp启动子开启(如图),而色氨酸充足时Ptrp启动子关闭。下列表述错误的是( )
注:培养基缺乏色氨酸时
A. 培养基中缺少色氨酸时,阻遏蛋白Cl合成
B. 阻遏蛋白Cl与PL结合,目的基因转录关闭
C. 培养基中富含色氨酸时,目的基因表达水平下降
D. 调节培养基中色氨酸含量能控制目的基因表达水平
14. 新一代人工智能模型ESM3首次实现了对蛋白质序列、结构和功能的统一推理,并成功“设计”出了一种全新的荧光蛋白,新荧光蛋白的生成相当于模拟了5亿年的进化过程。下列叙述错误的是( )
A. 人工智能模型ESM3与蛋白质工程一样可以设计自然界没有的蛋白质
B. 生物进化中产生的基因突变可为基因工程改造生物提供更多的基因资源
C. 基因工程能够阻止生物进化过程中有害基因的出现,因为可以精准编辑基因
D. 人工智能模型ESM3可解码生物语言,因为自然界的生物体都有相同的遗传密码
15. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞。下列有关叙述合理的是( )
A. 整合到油菜叶绿体基因组中的除草剂基因,会通过花粉传入环境,造成基因污染
B. 国家必须对转基因作物的培育制订相应法律法规,并进行严格的管理与有效的控制
C. 如果不合理利用克隆技术,那么其将会给社会带来灾难,应禁止任何克隆研究
D. 可以通过对公民进行基因检测,记录每个人的易感基因和致病基因,做成基因身份证
二、非选择题(共55分)
16. 江苏滨海湿地是西太平洋海岸最大的淤泥质潮滩湿地,是黄(渤)海候鸟栖息地世界自然遗产地的主体,其中芦苇、碱蓬和互花米草为3种最典型的盐沼植被。生态学家Grime用三角形模型来解释植物的适应性(如图1所示),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。Grime将生境的严峻度定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,将生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等,请回答以下问题。
(1)图1中Grime的三角形模型属于_____模型;芦苇和互花米草属于多年生草本植物,植株高大,高度都可达到3—4m,地上部分生物量远高于碱蓬,据该模型坐标点推测芦苇和互花米草靠近_____(填“A”点或“O”点),据此推测碱蓬的适应性对策为_____能力强。
(2)研究者用血细胞计数板(2mm×2mm×0.1mm,由400个小格组成)对湿地中某单细胞藻进行计数了解治理效果。图2表示稀释100倍后藻细胞的分布情况,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为_____个,检测方法为_____。仅考虑某实际情况真实存在,得到的值与实际相比一定_____(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(3)由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,据图3分析,最可能代表碱蓬种群的是曲线_____(填“甲”或“乙”),它在_____年数量达到最少。
(4)该湿地在生态学上不同于其它群落的重要特征是_____。调查时发现某物种为该群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为_____。在自然和人类活动双重作用下,该湿地景观结构、功能变化显著,体现了人类活动对群落演替的影响是:______。
17. 为研究捕食者对被捕食者的影响,科研人员选取了海滨常见的滨蟹、玉黍螺、墨角藻进行实验。
(1)滨蟹在海岸潮间带中是玉黍螺的捕食者,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均为生态系统组成成分中的_________,它们构成的食物链是生态系统_______________功能实现的渠道。
(2)科研人员制作了四个培养箱(水流可通过),每个培养箱内放置两块平板,平板上长有墨角藻供玉黍螺取食。四个培养箱分别进行处理(如图1),若干天后计数并统计平板上墨角藻的存留率。
①本实验中d组的作用是排除_____________对实验结果产生的影响。
②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的__________信息能对玉黍螺取食墨角藻产生影响。
(3)上述实验统计得到的墨角藻存留率如图2。依据实验结果可得出的结论是_______。
(4)在上述实验中,信息传递的作用是_______________。
18. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤________________。
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________。
19. 在动物界中,有些种类的雌性个体产生的卵细胞,可以不经受精作用而发育成新的个体,这种现象称为孤雌生殖,如昆虫中的蚜虫,鸟类中的吐绶鸟等,但在哺乳动物中从未观察到孤雌生殖现象。来自我们国家的科研团队,经过不断地努力奋斗,终于克服了哺乳动物单性生殖中的难题,第一次在哺乳动物小鼠身上实现了孤雌生殖和孤雄生殖。下图表示实现孤雌生殖和孤雄生殖的简要实验过程。
(1)图中“去核”指的是去除______;在培养小鼠细胞时,为防止代谢物积累对细胞自身造成危害,需要______;将卵细胞和phESC融合时可以采用______(填方法,写2种)。
(2)将精子经过激活、培养、转化形成ahESC后,细胞的全能性______(填“减小”“增大’或“不变”),图中“甲”“乙”处于______期,之后需要将其移植入______雌性小鼠子宫内,生出的孤雄小鼠的性染色体组成为______。
(3)若要培育出更多的孤雄小鼠,可以对“乙”进行______操作,同时要注意______。
20. 为使甘蓝具有抗除草剂能力,科研人员将草甘膦(除草剂)抗性基因(记作“R基因”)转入甘蓝植株,下图1是获得该转基因植物的过程示意图,其中限制酶识别序列和切割位点分别为BamHⅠ:5'-G'GATCC-3';BglⅡ:5'-A'GATCT-3';EcoRⅠ:5'-G'AATTC-3'。回答下列问题。
(1)基因工程中最核心的步骤是__________(填序号)。步骤②用__________处理农杆菌,以便导入重组Ti质粒。在步骤④的培养基中添加__________以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。
(2)草甘膦抗性基因一条链的两端序列如图2,采用PCR技术扩增该基因时,设计的引物对应为_____。
A. 5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TCTGTTGAAT-3'
B. 5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TAAGTTGTCT-3'
C. 5'-ATTCAACAGA-3'和5'-ATCATCCAAG-3'
D. 5'-ATTCAACAGA-3'和5'-GAACCTACTA-3'
(3)若用BamHⅠ和BglⅡ剪切目的基因,用BamHⅠ剪切质粒,二者重组后会出现目的基因正向连接与反向连接两种情况。进一步的区分,可采用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对两种重组质粒进行酶切,请预期酶切产生的小片段的长度:
正向连接
①_______kb
反向连接
②_______kb
将酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果见图3,图中__________(填“样品1”或“样品2”)为所需的基因表达载体。
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六安一中2025年春学期高二年级期末考试
生物试卷
时间:75分钟;分值:100分
一、选择题(每题3分,15小题,共45分)
1. 细胞都被认为是一个共同祖先细胞的后裔,而在进化中这个祖先细胞的根本性质是保守不变的,因此,科学家们可以将研究一种生物所得到的知识用于其他种的生物,从而催生了“模式生物”的出现,它们通常有个体较小,容易培养,操作简单、生长繁殖快的特点。如:噬菌体、大肠杆菌、酵母菌、拟南芥、果蝇和小白鼠等,下列关于“模式生物”描述,正确的是( )
A. 大肠杆菌的有氧呼吸需要细胞内的线粒体参与
B. 大肠杆菌与酵母菌在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C. “模式生物”噬菌体、大肠杆菌、酵母菌都可在普通培养基中进行培养
D. “模式生物”能体现细胞的统一性,但不能体现细胞的多样性
【答案】B
【解析】
【分析】1、病毒:是一种个体微小、结构简单,一般只含一种核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成的,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构生物。
2、科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞。由真核细胞构成的生物叫作真核生物,如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,细胞中不含线粒体,A错误;
B、大肠杆菌是原核生物,酵母菌是真核生物,两者在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核,B正确;
C、噬菌体是病毒,只能寄生在活细胞中,不能在普通培养基中进行培养,C错误;
D、“模式生物”能体现细胞统一性,也能体现细胞的多样性,D错误。
故选B。
2. 瓜子在中国历史上第一次被记载是在一千多年前的《太平寰宇记》上,到了明清时期,嗑瓜子的习俗已经非常流行了。下列相关叙述中正确的是( )
A. 胆固醇是构成瓜子细胞膜的成分之一
B. 瓜子中含有的大量元素钙、铁、磷等,可以促进人体骨骼的生长以及牙齿的发育
C. 新鲜瓜子在炒制的过程中失去的水有自由水和结合水
D. 炒干的瓜子燃烧后得到的灰烬主要是有机物
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素; 有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等等。活细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。
【详解】A、胆固醇是构成动物细胞膜的成分之一,瓜子细胞是植物细胞,植物细胞膜中不含胆固醇,A错误;
B、铁是微量元素,不是大量元素,B错误;
C、新鲜瓜子在炒制过程中,温度升高,自由水会大量散失,同时部分结合水也会被破坏而失去,C正确;
D、炒干的瓜子燃烧后得到的灰烬主要是无机盐,有机物在燃烧过程中被分解成二氧化碳、水等物质逸散了,D错误。
故选C。
3. 如图是3种抗生素影响某种细菌繁殖的实验结果。下列相关叙述不正确的是( )
A. 各组实验所用培养基均需要灭菌
B. 各实验组需分别加入等量的抗生素
C. 实验需要设置不加抗生素的对照组
D. 氯霉素对此种细菌没有抑制作用
【答案】D
【解析】
【分析】图示显示3种抗生素对某种细菌繁殖的影响,由图可知,青霉素能在较短时间内高效的抑制细菌的繁殖,其次抑菌效果较好的是链霉素,氯霉素的效果最差。
【详解】A、本实验是研究三种抗生素对某种细菌繁殖的影响,自变量是抗生素的种类,因变量是某细菌的数量,为了防止其它微生物干扰实验结果,各组实验所用培养基均需要灭菌,A正确;
B、加入抗生素的量为无关变量,各组应相同,B正确;
C、为了说明抗生素的抑菌效果,实验中需要设置不加抗生素的对照组,C正确;
D、由于没有不加抗生素的对照组的实验数据,所以不能说明氯霉素对此种细菌没有抑制作用,D错误。
故选D。
4. 下图表示甲、乙两种群先后迁入某生物群落后的种群数量变化。下列说法正确的是( )
A. K值指的是环境容纳量,同一种群的K值是固定不变的
B. t1时刻甲种群的增长速率最大,t2时刻甲种群的增长速率为0
C. t3时刻乙种群迁入,和甲种群是种间竞争关系
D. 乙种群的数量变化往往和甲种群之间此消彼长
【答案】B
【解析】
【分析】在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
【详解】 A、K值指的是环境容纳量,同一种群的K值并不是固定不变的,环境条件会影响K值的变化,A错误;
B、t1时刻甲种群数量为K/2,此时甲种群的增长速率最大,在t2时刻甲种群的出生率等于死亡率,增长速率为0,B正确;
C、据图分析可知,乙种群迁入后两个种群的关系为捕食,其中乙是捕食者,甲是被捕食者,C错误;
D、分析图可知,甲、乙种群之间的关系为捕食关系,捕食关系中被捕食者与捕食者之间数量变化不是此消彼长的关系,D错误。
故选B。
5. 烟粉虱是农业主要害虫之一,对化学农药抗性较强。烟粉虱的发育依次经历卵、1龄若虫、2~3龄若虫、4龄若虫和成虫。烟盲蝽主要捕食烟粉虱的若虫和成虫。研究人员将两种不同虫态的烟粉虱置于同一培养皿中,测试烟盲蝽的猎物选择偏好,部分实验结果如下表。
组别
烟粉虱虫态
被捕食量(只)
猎物1(30只)
猎物2(30只)
猎物1
猎物2
1
2~3龄若虫
1龄若虫
1.5±3.0
9.5±1.9
2
4龄若虫
18.3±3.0
6.8±1.2
3
成虫
24.3±1.7
1.8±0.5
以下分析不正确的是( )
A. 烟盲蝽对烟粉虱的捕食存在明显偏好,更偏好2~3龄若虫
B. 烟盲蝽与捕食烟粉虱卵的天敌联合使用可增强防治的效果
C. 可通过标记重捕法统计存活猎物数量,再计算出被捕食量
D. 利用天敌进行防治既能减轻烟粉虱危害又能避免化学污染
【答案】C
【解析】
【分析】1、种群是某一区域内同种生物的总和,具有种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄组成和性别比例四个基本特征,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,年龄组成是预测种群密度,性别比例也可影响种群密度。
2、种间关系(不同种生物之间的关系):(1)互利共生:如豆科植物与根瘤菌;人体中的有些细菌;地衣是真菌和藻类的共生体。(2)捕食:如:兔以植物为食;狼以兔为食。(3)竞争:如:大小草履虫;水稻与稗草等。(4)寄生:寄生者不劳而获。
3、防治害虫的方法包括化学防治、生物防治和机械防治。其中生物防治对人类生存环境无污染。
【详解】A、由图表可知,烟盲蝽对烟粉虱的捕食存在明显偏好,更偏好2~3龄若虫,从被捕食量可以看得出,A正确;
B、烟盲蝽主要捕食烟粉虱的若虫和成虫,烟盲蝽与捕食烟粉虱卵的天敌联合使用可增强防治的效果,B正确;
C、将两种不同虫态的烟粉虱置于同一培养皿中,测试烟盲蝽的猎物选择偏好,应该用直接计数法来统计存活猎物数量,再计算出被捕食量,C错误;
D、利用天敌(烟盲蝽)进行防治属于生物防治,既能减轻烟粉虱危害,又因为不使用化学农药,所以能避免化学污染,D正确。
故选C。
6. 某湿地公园植物资源丰富,近岸区、浅水区到深水区依次分布着大量的维管植物、各类水草和浮游植物,大量鱼虾、鸟类来此栖息、繁殖。公园中还设置了多个投食区,投食区能量流动示意图如下,能量单位为kJ/(m²·a)。下列叙述错误的是( )
A. 维管植物和浮游植物的不同分布体现群落的水平结构
B. 流经该湿地投食区的总能量约为1.63×104kJ/(m²·a)
C. 植食性动物到肉食性动物的能量传递效率约为6.3%
D. 图中消费者生物存在的种间关系有捕食和种间竞争
【答案】B
【解析】
【分析】能量传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%。流入某一营养级的能量为该营养级的同化量。
【详解】A、近岸区、浅水区到深水区依次分布着大量的维管植物、各类水草和浮游植物,体现群落的水平结构,A正确;
B、流经该湿地投食区的总能量为生产者固定的太阳能及人工投喂的能量,生产者固定的太阳能为6890+6286+3120=16296kJ/(m²·a),人工投喂的能量为680+468=1148kJ/(m²·a),即流经该湿地投食区的总能量为16296+1148=17444kJ/(m²·a),约为1.74×104kJ/(m²·a),B错误;
C、植食性动物的同化量为3120+680+1936=5736kJ/(m²·a),肉食性动物从植食性动物得到的同化量为362kJ/(m²·a),因此植食性动物到肉食性动物的能量传递效率约为362÷57366.3%,C正确;
D、肉食性动物以植食性动物为食,体现消费者生物间存在捕食关系;肉食性动物和植食性动物都吃饲料,体现了种间竞争关系,D正确。
故选B
7. 某人在一个大玻璃瓶内种植了一株绿滨藜,并将其密封起来,若干年后,他打开瓶子加入了一些水,这个“玻璃瓶花园”维持了近60年。下列关于生态系统中物质循环的叙述,正确的是( )
A. 这个“玻璃瓶花园”不需要物质和能量的输入
B. 群落内主要以有机物形式将碳元素从低营养级传向高营养级
C. 生态系统碳循环指CO2在非生物环境和生物群落之间往返
D. 存在生物富集现象的元素不会再从生物群落中返回无机环境
【答案】B
【解析】
【分析】1、碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2,碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行,传递形式为有机物;
2、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难降解的化合物,使其在体内浓度超过环境浓度的现象,称为生物富集。
【详解】A、任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,因此大卫·拉蒂瞅制作的“玻璃瓶花园”需要能量的输入,A错误;
B、群落内的生产者主要通过光合作用将非生物环境中的CO2转化为有机物,通过食物链由一个营养级向下一个营养级传递,因此群落内主要以有机物形式将碳元素从低营养级传向高营养级,B正确;
C、生态系统的碳循环指化学元素在非生物环境和生物群落之间往返,C错误;
D、个体死亡后,其遗体残骸被分解者分解,存在生物富集现象的元素又重新从生物群落中返回无机环境,D错误。
故选B。
8. 2024年10月21日,联合国《生物多样性公约》第十六届缔约方大会在哥伦比亚卡利召开,“与自然和平相处”是此次大会的主题。保护生物多样性其实就是保护生态环境和人类本身。下列叙述正确的是( )
A. 生物圈内所有的动植物、它们所拥有的全部基因及各种生态系统共同构成了生物多样性
B. 《田律》中“毋毒鱼鳖,置罔(网),到七月而纵之”说明古人早就认识到易地保护的重要性
C. 热带雨林的旅游观赏价值体现了生物多样性的直接价值
D. 保护生物多样性,只需控制好人类对自然资源的利用程度即可
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)
【详解】A、生物圈内所有的动植物和微生物等,它们所拥有的全部基因及各种生态系统,共同构成了生物多样性,A错误;
B、《田律》中“毋毒鱼鳖,置罔(网),到七月而纵之”说明古人早就认识到保护生物多样性不是禁止利用,而是合理利用自然资源,与易地保护无关,B错误;
C、热带雨林的旅游观赏价值体现了生物多样性的直接价值,C正确;
D、保护生物多样性,主要是人类要处理好人与自然的相互关系,不仅要控制好对自然资源的利用程度,还要加强立法、执法、宣传教育等,D错误。
故选C。
9. 继老坛酸菜被曝没有坛只有土坑,泡菜后期使用亚硫酸钠、二氧化硫等防腐剂来延长保质期登上热搜不久,海天酱油也因国内外“双标”,国内产品含有添加剂,国外则不含的事件登上头条。下列有关泡菜和酱油的叙述正确的是( )
A. 泡菜发酵中期,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等活动被抑制,发酵产物只有乳酸
B. 泡菜发酵后期,乳酸菌的生长繁殖也会受到抑制
C. 防腐剂属于食品添加剂,在泡菜和酱油制作中使用不会危害人体健康
D. 泡菜属于传统发酵技术的产物而酱油不属于
【答案】B
【解析】
【分析】泡菜发酵中期,无氧状态已经形成,乳酸菌开始活跃,进行无氧呼吸,并产生大量乳酸,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等杂菌活动受到抑制,同时由于氧气耗尽,需氧型微生物的活动也受到抑制,因此其它微生物的数量下降。在发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%以上时,过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止。
【详解】A、泡菜发酵中期,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等活动被抑制,发酵产物大部分为乳酸,A错误;
B、泡菜发酵后期,乳酸杆菌的生长繁殖也会受到抑制,B正确;
C、部分防腐剂属于食品添加剂,在泡菜和酱油制作中过量使用会危害人体健康,C错误;
D、泡菜和酱油都属于传统发酵技术的产物,D错误。
故选B。
10. 我国科研人员构建了一株嗜盐单胞菌H,并以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液)或餐厨垃圾为原料,生产PHA等新型可降解材料,工艺流程如下图。下列分析合理的是( )
A. 嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养是该发酵工程的中心环节
B. 搅拌器能使菌株H与培养液充分接触,提高原料利用率
C. PHA是一种单细胞蛋白,发酵结束后用过滤、沉淀等方法获取
D. 嗜盐单胞菌H是厌氧菌,通过无氧呼吸过程获得PHA产品
【答案】B
【解析】
【分析】在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成。
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵过程,而不是嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养。选育和扩大培养是发酵工程的前期准备工作,A错误;
B、搅拌器能使菌株H与培养液充分接触,有助于菌株更好地吸收培养液中的营养物质,从而提高原料利用率,B正确;
C、PHA不是单细胞蛋白,单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体。发酵结束后,获取PHA可能需要特定的提取和分离方法,而不是简单的过滤、沉淀,C错误;
D、由图可知,该发酵过程是有氧条件,所以嗜盐单胞菌H应是好氧菌,通过有氧呼吸过程获得PHA产品,D错误。
故选B。
11. 动物细胞工程技术在动物育种中有着广泛的应用,下列叙述正确的是( )
A. 获得克隆动物和转基因动物的过程都属于无性生殖
B. 三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术和胚胎移植技术
C. 目前三种动物培育成功率数很低,且都大多数存在健康问题,应用受限
D. 对转基因动物应用体外受精技术得到的克隆动物能够稳定遗传其优良性状
【答案】B
【解析】
【分析】克隆动物的培育一般采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,因此属于无性生殖。试管动物的培育一般采用了体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,因此属于有性生殖。
【详解】A、克隆动物一般采用了核移植技术,属于无性生殖方式产生的,转基因动物一般用受精卵作为受体细胞,属于有性生殖,A错误;
B、体外受精技术需要体外培养未成熟的卵细胞,动物细胞核移植技术需要体外培养供体和受体细胞,三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术,B正确;
C、只有克隆动物培育成功率低,且都大多数存在健康问题,应用受限,其他两种动物成功率较高,已广泛应用,C错误;
D、对转基因动物应用体外受精技术得到的是试管动物不是克隆动物,属于有性生殖不一定能稳定遗传其性状,D错误。
故选B。
12. “细胞农业”是在实验室直接通过细胞培养物生产农产品的新兴领域,不使用牲畜,也无须进行大面积种植,其最终产品可分为细胞产品和非细胞产品。细胞产品中包含有细胞,如细胞培养“肉”(从动物身上提取肌肉细胞,在细胞培养基中培养而成的“肉”)。非细胞产品中不含细胞,主要包括蛋白、咖啡因(植物生命活动的非必需物质)等细胞代谢物。下列叙述正确的是( )
A. 将肌肉细胞培养成“肉”的过程所需的气体环境是95%O2和5%CO2
B. 通过“细胞农业”生产咖啡因所利用的原理是植物细胞具有全能性
C. 诱导外植体脱分化形成愈伤组织的过程一定要在光照条件下进行
D. 通过“细胞农业”可在一定程度上降低生态足迹,增加环境承载力
【答案】D
【解析】
【分析】初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,因此在整个 生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行。
【详解】A、动物细胞培养所需的气体环境是95%空气和5%CO2,A错误;
B、咖啡因是植物生命活动的非必需物质,属于次级代谢物,只需要获得愈伤组织进行大规模悬浮培养即可,不涉及植物细胞的全能性,B错误;
C、诱导外植体脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照,C错误;
D、“细胞农业”通过实验室培养细胞生产农产品,可减少传统农业对土地、水资源和能源的消耗,降低温室气体排放和生态足迹,增加环境承载力,D正确。
故选D。
13. 研究者构建了下图所示的双质粒表达系统,当色氨酸缺乏时Ptrp启动子开启(如图),而色氨酸充足时Ptrp启动子关闭。下列表述错误的是( )
注:培养基缺乏色氨酸时
A. 培养基中缺少色氨酸时,阻遏蛋白Cl合成
B. 阻遏蛋白Cl与PL结合,目的基因转录关闭
C. 培养基中富含色氨酸时,目的基因表达水平下降
D. 调节培养基中色氨酸含量能控制目的基因表达水平
【答案】C
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
【详解】A、培养基中缺少色氨酸时,Ptrp启动子开启,阻遏蛋白Cl合成,A正确;
B、结合图示可知,阻遏蛋白Cl与PL结合,目的基因转录关闭,目的基因不能表达,B正确;
C、培养基中富含色氨酸时,Ptrp启动子关闭,阻遏蛋白Cl无法合成,目的基因表达水平上升,C错误;
D、当色氨酸缺乏时Ptrp启动子开启,而色氨酸充足时Ptrp启动子关闭,可见,调节培养基中色氨酸含量能控制目的基因表达水平,D正确。
故选C。
14. 新一代人工智能模型ESM3首次实现了对蛋白质序列、结构和功能的统一推理,并成功“设计”出了一种全新的荧光蛋白,新荧光蛋白的生成相当于模拟了5亿年的进化过程。下列叙述错误的是( )
A. 人工智能模型ESM3与蛋白质工程一样可以设计自然界没有的蛋白质
B. 生物进化中产生的基因突变可为基因工程改造生物提供更多的基因资源
C. 基因工程能够阻止生物进化过程中有害基因的出现,因为可以精准编辑基因
D. 人工智能模型ESM3可解码生物语言,因为自然界的生物体都有相同的遗传密码
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质的结构:蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序、肽链的盘曲折叠方式、形成的空间结构有关。氨基酸通过脱水缩合的方式连接形成肽链,脱水缩合的过程中,每形成一个肽键就脱去一分子的水。脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。
【详解】A、蛋白质工程是通过对基因进行改造或合成,来设计自然界没有的蛋白质。由题干可知人工智能模型ESM3能成功“设计”出一种全新的荧光蛋白,所以人工智能模型ESM3与蛋白质工程一样可以设计自然界没有的蛋白质,A正确;
B、基因突变能产生新的基因,生物进化过程中产生的基因突变可为基因工程改造生物提供更多的基因资源,基因工程可以利用这些基因资源实现对生物的定向改造,B正确;
C、基因工程是按照人们的意愿,对生物的基因进行定向改造,但它不能阻止生物进化过程中有害基因的出现。生物进化过程中基因突变具有不定向性,有害基因的产生是随机发生的,基因工程无法对其进行阻止,C错误;
D、自然界的生物体都有相同的遗传密码,这是生物界的共性之一。人工智能模型ESM3可解码生物语言,正是基于这种统一的遗传密码,D正确。
故选C。
15. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞。下列有关叙述合理的是( )
A. 整合到油菜叶绿体基因组中的除草剂基因,会通过花粉传入环境,造成基因污染
B. 国家必须对转基因作物的培育制订相应法律法规,并进行严格的管理与有效的控制
C. 如果不合理利用克隆技术,那么其将会给社会带来灾难,应禁止任何克隆研究
D. 可以通过对公民进行基因检测,记录每个人的易感基因和致病基因,做成基因身份证
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
【详解】A、转入到油菜的细胞核中的基因,可以通过花粉传入环境中,但转入到油菜叶绿体的抗除草剂基因一般不存在花粉中,不能随着花粉传播,A错误;
B、转基因技术可能带来安全性问题,所以国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制,B正确;
C、中国政府的态度是:禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆,C错误;
D、对于“基因身份证”,反对者认为:通过基因检测确定和治疗遗传病目前困难重重,而且存在个人基因资讯泄露造成社会生活中出现基因歧视的风险,因此没有必要进行基因检测,D错误。
故选B。
【点睛】
二、非选择题(共55分)
16. 江苏滨海湿地是西太平洋海岸最大的淤泥质潮滩湿地,是黄(渤)海候鸟栖息地世界自然遗产地的主体,其中芦苇、碱蓬和互花米草为3种最典型的盐沼植被。生态学家Grime用三角形模型来解释植物的适应性(如图1所示),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。Grime将生境的严峻度定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,将生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等,请回答以下问题。
(1)图1中Grime的三角形模型属于_____模型;芦苇和互花米草属于多年生草本植物,植株高大,高度都可达到3—4m,地上部分生物量远高于碱蓬,据该模型坐标点推测芦苇和互花米草靠近_____(填“A”点或“O”点),据此推测碱蓬的适应性对策为_____能力强。
(2)研究者用血细胞计数板(2mm×2mm×0.1mm,由400个小格组成)对湿地中某单细胞藻进行计数了解治理效果。图2表示稀释100倍后藻细胞的分布情况,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为_____个,检测方法为_____。仅考虑某实际情况真实存在,得到的值与实际相比一定_____(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(3)由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,据图3分析,最可能代表碱蓬种群的是曲线_____(填“甲”或“乙”),它在_____年数量达到最少。
(4)该湿地在生态学上不同于其它群落的重要特征是_____。调查时发现某物种为该群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为_____。在自然和人类活动双重作用下,该湿地景观结构、功能变化显著,体现了人类活动对群落演替的影响是:______。
【答案】(1) ①. 数学 ②. O ③. 抗生境严峻
(2) ①. 4.8×108 ②. 抽样检测法 ③. 偏大
(3) ①. 乙 ②. t4
(4) ①. 物种组成 ②. 就地保护 ③. 人类活动可以改变群落演替的速度和方向
【解析】
【分析】群落演替是指一个群落被另一个群落替代的过程,该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
Grime的三角形模型为坐标图,属于数学模型。芦苇和互花米草属于多年生草本植物,植株高大,地上部分生物量远高于碱蓬,说明其抗生境严峻能力弱,而竞争能力强,根据模型坐标点推测芦苇和互花米草靠近O点,据此推测碱蓬的适应性对策为抗生境严峻能力强。
【小问2详解】
据图可知,视野中中方格有25个小格。依题意,计数的中方格藻细胞平均数为12,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为(12÷25)×400÷(0.2×0.2×0.1)×1000×100×10=4.8×108(个),计数方法为抽样检测法;仅考虑某实际情况真实存在,得到的值与实际相比一定偏大,因为不论死活都会计数,并且可能存在重叠的情况。
【小问3详解】
由图3分析,甲种群数量一直增加,乙种群数量先增后减最后不变,由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,即碱蓬种群数量一直减少,最可能代表碱蓬种群的是曲线乙,它在第t4年数量最少,因为λ第四年之前小于1,数量在减少,第四年λ=1,数量开始不减少,所以在第t4年数量达到最少。
【小问4详解】
该湿地在生态学上不同于其它群落的重要特征是群落的物种组成;建立自然保护区属于就地保护;在自然和人类活动双重作用下,该湿地景观结构、功能变化显著,体现了人类活动对群落演替的影响是:人类活动往往会改变群落演替的速度和方向。
17. 为研究捕食者对被捕食者的影响,科研人员选取了海滨常见的滨蟹、玉黍螺、墨角藻进行实验。
(1)滨蟹在海岸潮间带中是玉黍螺的捕食者,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均为生态系统组成成分中的_________,它们构成的食物链是生态系统_______________功能实现的渠道。
(2)科研人员制作了四个培养箱(水流可通过),每个培养箱内放置两块平板,平板上长有墨角藻供玉黍螺取食。四个培养箱分别进行处理(如图1),若干天后计数并统计平板上墨角藻的存留率。
①本实验中d组的作用是排除_____________对实验结果产生的影响。
②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的__________信息能对玉黍螺取食墨角藻产生影响。
(3)上述实验统计得到的墨角藻存留率如图2。依据实验结果可得出的结论是_______。
(4)在上述实验中,信息传递的作用是_______________。
【答案】(1) ①. 消费者 ②. 物质循环和能量流动
(2) ①. 环境因素引起的墨角藻生长或死亡 ②. 化学
(3)滨蟹传递的化学信息明显抑制玉黍螺取食墨角藻,且对小玉黍螺取食的影响更大
(4)能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
【解析】
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分,非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤等;生物部分包括生产者、消费者、分解者。生产者主要指绿色植物,能够通过光合作用制造有机物,为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量;消费者主要指各种动物,促进生物圈中的物质循环;分解者是指细菌和真菌等营腐生生活的微生物,它们能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境。
【小问1详解】
滨蟹以玉黍螺为食,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均直接或间接以生产者为食,为生态系统中的消费者,它们可构成一条食物链,可表示为墨角藻→黍螺→滨蟹,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链(网)进行的。
【小问2详解】
①本实验中d组的作用是作为对照,目的是排除环境因素引起的墨角藻生长或死亡对实验结果产生的影响,从而确定捕食者的存在对墨角藻影响效果;
②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的化学信息能对玉黍螺造成影响,进而影响玉黍螺对墨角藻的取食。
【小问3详解】
根据图2结果可以看出,在滨蟹存在的情况下,墨角藻存留率较大,说明玉黍螺受到捕食者的影响,减少了对墨角藻的取食,而在无滨蟹存在的情况下,小玉黍螺的取食量大于大玉黍螺的取食量,由此得出的结论可表述为滨蟹传递的化学信息能明显抑制玉黍螺取食墨角藻,且对小玉黍螺取食的影响更大。
【小问4详解】
在上述实验中,玉黍螺可获得捕食者的信息,进而影响了其捕食情况,说明信息传递能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
18. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤________________。
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________。
【答案】 ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择 ④. 104 ⑤. S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 ⑥. 取淤泥加入无菌水,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数 ⑦. 水、碳源、氮源和无机盐
【解析】
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。
常用的接种方法:平板划线法和稀释涂布平板法。
常用的灭菌方法:干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。
【详解】(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶,乙为固体培养基,故需要加入Y琼脂;甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株,故均属于选择培养基。
(2)若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。
(3)当培养基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。
(4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培养基上,培养后进行计数。
(5)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。
【点睛】培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,接种工具应该进行灼烧灭菌,玻璃器皿等耐高温的、需要干燥的物品,常采用干热灭菌。
19. 在动物界中,有些种类的雌性个体产生的卵细胞,可以不经受精作用而发育成新的个体,这种现象称为孤雌生殖,如昆虫中的蚜虫,鸟类中的吐绶鸟等,但在哺乳动物中从未观察到孤雌生殖现象。来自我们国家的科研团队,经过不断地努力奋斗,终于克服了哺乳动物单性生殖中的难题,第一次在哺乳动物小鼠身上实现了孤雌生殖和孤雄生殖。下图表示实现孤雌生殖和孤雄生殖的简要实验过程。
(1)图中“去核”指的是去除______;在培养小鼠细胞时,为防止代谢物积累对细胞自身造成危害,需要______;将卵细胞和phESC融合时可以采用______(填方法,写2种)。
(2)将精子经过激活、培养、转化形成ahESC后,细胞的全能性______(填“减小”“增大’或“不变”),图中“甲”“乙”处于______期,之后需要将其移植入______雌性小鼠子宫内,生出的孤雄小鼠的性染色体组成为______。
(3)若要培育出更多的孤雄小鼠,可以对“乙”进行______操作,同时要注意______。
【答案】(1) ①. 纺锤体-染色体复合物 ②. 定期更换培养液 ③. PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
(2) ①. 增大 ②. 囊胚 ③. 同种的、生理状态相同的 ④. XX或XY或YY
(3) ①. 胚胎分割 ②. 将内细胞团均等分割
【解析】
【分析】1、动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。常用的诱导因素有电激、聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒等。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
【小问1详解】
图中“去核”指的是移除纺锤体-染色体复合物。为防止代谢物积累对细胞自身造成危害,需要定期更换培养液。动物细胞融合可以采用PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。
【小问2详解】
精子是高度分化的细胞,全能性很低,ahESC是胚胎干细胞,全能性高,因此将精子经过激活、培养、转化形成ahESC后,细胞的全能性增大。图中“甲”“乙”能看到囊胚腔,因此属于囊胚期,进行胚胎移植时需要保证移植入同种的、生理状态相同的雌性小鼠体内;孤雄小鼠由两个精子提供细胞核,精子细胞核的性染色体组成为X或Y,因此两个精子结合形成的孤雄小鼠基因型可能为XX或XY或YY。
【小问3详解】
若要培育出更多的孤雄小鼠,可以对“乙”进行胚胎分割,胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割。
20. 为使甘蓝具有抗除草剂能力,科研人员将草甘膦(除草剂)抗性基因(记作“R基因”)转入甘蓝植株,下图1是获得该转基因植物的过程示意图,其中限制酶识别序列和切割位点分别为BamHⅠ:5'-G'GATCC-3';BglⅡ:5'-A'GATCT-3';EcoRⅠ:5'-G'AATTC-3'。回答下列问题。
(1)基因工程中最核心的步骤是__________(填序号)。步骤②用__________处理农杆菌,以便导入重组Ti质粒。在步骤④的培养基中添加__________以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。
(2)草甘膦抗性基因一条链的两端序列如图2,采用PCR技术扩增该基因时,设计的引物对应为_____。
A. 5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TCTGTTGAAT-3'
B. 5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TAAGTTGTCT-3'
C. 5'-ATTCAACAGA-3'和5'-ATCATCCAAG-3'
D. 5'-ATTCAACAGA-3'和5'-GAACCTACTA-3'
(3)若用BamHⅠ和BglⅡ剪切目的基因,用BamHⅠ剪切质粒,二者重组后会出现目的基因正向连接与反向连接两种情况。进一步的区分,可采用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对两种重组质粒进行酶切,请预期酶切产生的小片段的长度:
正向连接
①_______kb
反向连接
②_______kb
将酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果见图3,图中__________(填“样品1”或“样品2”)为所需的基因表达载体。
【答案】(1) ①. ① ②. Ca2+(或CaCl2) ③. 潮霉素
(2)A (3) ①. 45 ②. 20 ③. 样品2
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤
1、目的基因的获取:从基因组文库或cDNA文库筛选、PCR扩增:设计引物扩增特定基因片段、人工合成:已知序列的短基因(如胰岛素基因)。
2、基因表达载体的构建:将目的基因与载体用限制酶切割后,通过DNA连接酶连接。
3、将重组DNA导入受体细胞
原核细胞(如大肠杆菌):用Ca²⁺处理使其成为感受态细胞,吸收重组质粒。
真核细胞:显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法。
4、筛选与鉴定:抗性筛选、PCR鉴定、核酸杂交、表达产物检测。
【小问1详解】
基因工程中最核心的步骤是基因表达载体的构建,对应图1中的①过程。农杆菌转化法中,用Ca2+处理农杆菌可获得感受态细胞,使其更容易吸收重组质粒。T-DNA(转移 DNA)是 Ti 质粒上的一段 DNA,能够整合到受体细胞的染色体DNA上。而潮霉素抗性基因在 T-DNA 片段中,所以在步骤④的培养基中添加潮霉素,含目的基因(因为目的基因随 T-DNA 整合到受体细胞染色体 DNA 上,同时潮霉素抗性基因也整合进去了)的甘蓝植株就具有潮霉素抗性,能在含潮霉素的培养基上生长,从而可以筛选出含目的基因的甘蓝植株。
【小问2详解】
在DNA分子中,磷酸端为5'端,羟基端为3'端。在进行PCR操作时,引物要分别与基因两条链的3'端根据碱基互补配对原则结合。观察图中草甘膦抗性基因一条链的两端序列,上面链的3'端序列部分为-CTTGGATGAT-,其互补序列为5'-CTTGGATGAT-3';下面链的3'端序列部分为-ATTCAACAGA -,其互补序列为5'-TCTGTTGAAT-3' ,所以通常选择5'-CTTGGATGAT-3'(上面链的引物)和5'-TCTGTTGAAT-3'(下面链的引物)作为引物对。A 选项符合要求,B、C、D 选项错误。
故选A。
【小问3详解】
BamHI 酶切割得到的黏性末端为-GATC,BglII 酶切割得到的黏性末端也为-GATC,二者黏性末端相同,所以剪切后的目的基因能与质粒连接在一起。重组质粒形成后,重组质粒上不再有BglII 酶的识别位点,而质粒上存在EcoRI酶和BamHI酶的切割位点,且目的基因的编码顺序是从BamHI酶到BglII酶。 对于正向连接的重组质粒,用EcoRI酶和BamHI酶切割时,会将正向连接的目的基因片段剪切去除,从图中数据可知切去的长度为20+25=45kb。 对于反向连接的重组质粒,用EcoRI酶和BamHI酶切割时,会切去25kb长度的片段,故反向连接长度为45-25=20kb。 在电泳凝胶中,DNA 分子量越大,在凝胶中受到的阻力越大,迁移距离越短。正向连接的重组质粒被切割后两个片段的大小介于反向连接的重组质粒被切割后两个片段的大小之间,所以样品2是所需的基因表达载体。
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