精品解析:安徽省六安市裕安区六安市独山中学2024-2025学年高二下学期7月期末生物试题
2025-07-21
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2份
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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) | 裕安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.68 MB |
| 发布时间 | 2025-07-21 |
| 更新时间 | 2025-07-21 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53159726.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度下学期独山中学高二生物学期末试卷
考试时间:75分钟;满分:100分
一、单选题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1. 不同层次的生命系统具有不同水平的特征和研究的问题,下列不属于群落水平的描述的是( )
A. 地衣分泌有机酸加速岩石土壤化,土壤化有利于苔藓生长
B. 常绿阔叶林中的樟树数量多、对其他物种影响大
C. 《诗经·小雅·小宛》写到:螟蛉有子,蜾蠃负之
D. 某种蝙蝠只在夜间吸食某些动物血液
2. 下列生态系统中传递的信息种类与其他三项不同的是( )
A. 燕燕于飞,下上其音
B. 布设鸟类害怕的图案驱鸟
C. 工蜂中侦察蜂“圆圈舞”传递情报
D. 烟草的种子接受某种波长光的照射才能萌发
3. 下列有关探究与实践活动的说法正确的是( )
A. 调查各营养级所容纳有机物储存的能量可以绘出能量金字塔
B. 选择生态缸内的生物组分时应遵循生态工程的自生原理
C. 探究土壤微生物的分解作用,对照组土壤中没有微生物
D. 抽样检测法估算培养液中酵母菌的种群数量不需要逐个计数
4. 紫茎泽兰原产于中美洲,传入我国后,先是在云南疯长蔓延,现已扩散至广西、贵州、四川等地,对当地林木、牧草和农作物造成严重危害。下表是四川省普格县1998—2012年紫茎泽兰对松林群落内植物多样性影响的调查结果。下列有关说法错误的是( )
年份
1998
2003
2006
2009
2011
2012
科数目
36
33
27
18
17
16
物种数目
98
90
84
47
38
35
A. 研究紫茎泽兰的生态位,要研究它在该区域内的出现频率、种群密度、植株高度等
B. 用样方法调查松林群落内植物的物种数目时,要做到随机取样
C. 紫茎泽兰入侵后,该地区松林群落发生的演替是次生演替
D. 该调查结果体现了该地区松林群落的物种丰富度
5. 中国是虎的发源地和重要栖息地之一,也是全球虎种群最多的国家之一。然而,随着人类活动和栖息地的丧失,中国野生虎的数量和分布正在经历着重大的变化,如下表所示。下列说法正确的是( )
时间
野生虎数量
主要分布范围
备注
1950年代初
约4000只
全国范围
虎为害畜,遭到大规模捕杀
1980年代初
约200只
东北、西南、华南地区
因为栖息地丧失和猎杀导致数量急剧下降
1990年代初
约50只
东北地区
地方政府和保护机构开始重视保护
2000年代初
约20只
东北地区
野生虎数量急剧下降,濒临灭绝
2010年代初
约30只
东北地区
实施保护措施,保护区建设,数量逐渐增加
2020年代初
约50只
东北地区
保护工作取得成效,但仍面临各种挑战
A. 全面禁止捕猎是保护中国虎的根本措施
B. 实施保护后中国虎的种群数量会持续增长
C. 中国虎的猎物是影响其种群数量的密度制约因素
D. 表中数据绘成曲线图模型能更精确反映数量变化
6. 将双核草履虫放在不同条件下培养,观察统计双核草履虫的种群数量变化,绘制成下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 曲线2所代表的种群的环境容纳量是K2
B. 图中阴影部分表示环境阻力
C. 曲线2表示双核草履虫的种群数量为“S”形增长,A点时种群的增长速率最快
D. 若蝗虫的种群数量如OB段变化,则应选择在A点以前进行防治
7. 图是自然界碳循环部分简图,下列叙述错误的是( )
A. 甲分解者,乙为消费者,丙为生产者
B. ①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中
C. ④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落
D. 碳元素以CO2的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动
8. 果酒、果醋和泡菜制作过程中,发酵液最终都呈酸性,下列原因解释不正确的是( )
A. 制作果酒初期酵母菌进行有氧呼吸产生CO2
B. 制作果酒后期酵母菌进行无氧呼吸产生CO2
C. 制作果醋时醋酸菌进行无氧呼吸产生醋酸
D. 制作泡菜时乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸
9. 下列关于动物细胞培养所需要的条件的叙述,正确的是( )
A. 为了创造无菌、无毒的环境,培养基中通常添加一定量的血清
B. 动物细胞培养所需营养物质和植物组织培养的相同
C. 动物细胞培养的适宜温度一般与动物的体温相近
D. 哺乳动物细胞培养的适宜pH为酸性条件
10. 如图是基因工程培养转基因抗某真菌植物的简易流程,其中多个环节都需要检测与鉴定,下列说法错误的是( )
A. ①可以用PCR获取并用琼脂糖凝胶电泳来鉴定
B. 标记基因可用来筛选②中的重组质粒
C. ④分子水平上的检测都可以用PCR技术
D. ④还需要在个体水平上进行该真菌接种鉴定
11. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶,但在温度较高时易失去活性,科学家研究发现,若将其第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,可在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,提高T4溶菌酶的耐热性。下列相关叙述错误的是( )
A. T4溶菌酶是否耐热取决于蛋白质的空间结构
B. 提高T4溶菌酶耐热性的过程属于蛋白质工程的范畴
C. 引起T4溶菌酶空间结构发生改变的根本原因是氨基酸序列的变化
D. 替换T4溶菌酶第3位氨基酸的操作中,直接操作对象是T4溶菌酶基因
12. 盖塔病毒是一种虫媒病毒,能感染多种脊椎动物。研究发现E2蛋白是该病毒囊膜的主要成分,且具有较强的抗原性。实验人员将编码E2蛋白的基因导入大肠杆菌中制备E2蛋白,并用纯化的E2蛋白免疫小鼠制备抗E2蛋白的单克隆抗体。下列有关说法正确的是( )
A. 该过程涉及的技术有胚胎移植、细胞培养和细胞融合技术
B. 使用纯化的E2蛋白免疫小鼠的目的是大量获得抗E2蛋白的抗体
C. 选择骨髓瘤细胞进行细胞融合的原因是该细胞具有全能性
D. 选择培养基上获得的杂交瘤细胞不一定能分泌所需抗体
13. 为了获得全为雌性个体的动物,我国科学家将小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞和大鼠孤雄单倍体胚胎干细胞进行融合,获得异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)后,再通过胚胎移植产生全为雌性个体的子代,技术路线如下图。下列分析不正确的是( )
A. 单倍体胚胎干细胞需从单倍体囊胚中的内细胞团中获得
B. 子代全为雌性的原因可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死
C. 可异种杂合二倍体胚胎干细胞体外培养至原肠胚后再移植
D. 实验结果不能说明小鼠与大鼠之间不存在生殖隔离
14. 在细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是( )
A. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C. 选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能获得优质的突变体
15. 关于转基因技术的安全性各有说辞,下列说辞合理的是( )
A. 转基因抗虫棉能毒杀棉铃虫,所以抗虫棉棉花制品对人体是有害的
B. 若某转基因大豆易诱发人体强烈的过敏反应,则该转基因大豆不宜推广
C. 外来基因和受体的基因都由4种脱氧核苷酸构成,所以转基因技术是安全的
D. 若食用某转基因鲤鱼被证明是安全的,则该转基因鲤鱼可以放养到自然水域
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 某果园生态系统中,在苹果树下进行了间种草菇试验,利用高湿度、低风速等环境条件,获得了良好的经济效益。请回答有关问题:
(1)夏季,果园中栖息的某种昆虫通过鸣叫声吸引异性,昆虫的鸣叫声属于_________________信息,它的作用是___________________________________________________。
(2)草菇在该生态系统成分中属于_________________,苹果树的落叶可为草菇提供营养,栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用,这种生产模式体现了生态系统的_________________功能。
(3)长期间种草菇使该生态系统其他生物种类增多,使该生态系统的_________________趋于复杂,该生物系统的_________________能力将会增强
(4)研究小组对该生态系统中某种昆虫的能量流动情况情况进行了研究,据表分析,该中昆虫同化的能量是_________________kJ/(cm2•a)。一个生态系统中,食物链越长,最高营养级个体数量一般较少。从能量流动方面分析,原因是_________________。
摄入的能量
[kJ/(cm2•a)]
用于生长发育和繁殖的能量
[kJ/(cm2•a)]
呼吸作用散失的能量
[kJ/(cm2•a)]
粪便中的能量
[kJ/(cm2•a)]
51.6
1.5
23.1
27
17. 为净化某城市被污染的水体,科研人员建成如图湿地生态系统。河水由A处引入该系统,经甲、乙区域处理后由B处流出(箭头为污水流动方向)。一段时间后,之前受到污染的水体环境改善明显。请分析回答下列问题。
(1)与传统工程相比较,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。生态工程建设的目的是达到_____效益和____效益的同步发展。
(2)该人工湿地的建设要根据不同区域污染物种类、水体含氧量等的不同,选择合适的植物和微生物,所依据的原理是_____,在净化水体的同时又能给市民提供休闲娱乐场所,所依据的原理是__________,湿地被誉为地球之“肾”属于生物多样性的____价值。甲、乙两区域分布的植物分别为美人蕉和菖蒲,它们具有很好的美化居民生活环境的作用,这体现了生物多样性的______价值。
(3)污水中可能含有重金属,有人提出可在上层的水生植物层种植蔬菜。你认为____(填“是”或“否”)合理,请说明理由:______________。
18. 河南省洛阳市新安县铁门镇积极调整产业结构,探索咖啡—红薯的种植模式。某生物学兴趣小组学习完植物细胞工程相关知识后,准备设计培育出地上结咖啡豆地下结红薯的植物新品种。其设计培育过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)杂种植株的培育体现的生物学原理是___。用传统的杂交方法不能得到“咖啡—红薯”杂种植株,因为两者之间存在着___。
(2)过程①可用___酶去除细胞壁,获取原生质体。过程②除了用PEG融合法促进原生质体融合外,还可用的化学方法是___。过程③杂种细胞形成的标志是___。
(3)过程④为___过程。过程⑤涉及两种培养基,这两种培养基的主要不同点是___。过程④⑤中不需要光照的是过程___。
(4)过程①~⑤都需要运用无菌技术,请写出其中两种无菌操作:___。
19. 二苯乙烯苷是我国传统药材何首乌特有的药效成分,具有抗氧化、清除自由基等功效。合成二苯乙烯苷的关键酶是芪合酶(STS),为获得大量的STS,研究人员利用质粒(如图2)将STS基因(如图1)转化到大肠杆菌细胞内进行表达。回答下列问题:
(1)据图1分析,利用该技术扩增STS基因时,应选择的一对引物是______。
(2)为使STS基因与质粒正确连接,需在所选引物___(填“3’”或“5’”)端分别增加相应限制酶的酶切位点,同时选用_______两种限制酶切割质粒。
(3)启动子是_______识别和结合的部位。很多启动子具有物种特异性,在图2质粒中插入STS基因,其上游启动子应选择__(填写字母)。
A.何首乌启动子 B.大肠杆菌启动子 C.农杆菌启动子
(4)科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸,提高了STS的抗氧化能力,该技术属于_________。
20. 2024年4月30日,海军军医大学第二附属医院在国际学术期刊《细胞发现》发表首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植,成功治愈胰岛功能严重受损糖尿病患者的病例。他们将血液单核细胞重编程为自体iPS细胞,并使用国际首创技术使之转变为“种子细胞”即内胚层干细胞,最终实现在体外再造胰岛组织。回答下列问题:
(1)干细胞的培养成功是动物细胞培养领域的重大成就之一,动物体的干细胞包括胚胎干细胞和_______,后者的特点是_______。
(2)体细胞诱导iPS细胞和iPS诱导胰岛组织细胞的过程实质都是_______,关键基因a的表达使血液单核细胞转化为iPS细胞,该转化过程类似于植物组织培养中的_______过程。胰岛组织的移植可以治疗糖尿病是因为其分泌产物一方面能够促进_______,另一方面能够抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而维持血糖平衡。用iPS诱导分化的胰岛组织移植的优势是_______。
(3)除了培育iPS细胞,还可以把患者体细胞注入去核卵母细胞中培育核移植_______细胞,再诱导分化形成胰岛组织细胞。对卵母细胞去“核”,实质上去的是_______,原因是_______。
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2024-2025学年度下学期独山中学高二生物学期末试卷
考试时间:75分钟;满分:100分
一、单选题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1. 不同层次的生命系统具有不同水平的特征和研究的问题,下列不属于群落水平的描述的是( )
A. 地衣分泌有机酸加速岩石土壤化,土壤化有利于苔藓生长
B. 常绿阔叶林中的樟树数量多、对其他物种影响大
C. 《诗经·小雅·小宛》写到:螟蛉有子,蜾蠃负之
D. 某种蝙蝠只在夜间吸食某些动物的血液
【答案】A
【解析】
【分析】螟蛉是一种绿色小虫,蜾蠃是一种寄生蜂。蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里,卵孵化后就拿螟蛉作食物。古人误认为蜾蠃不产子,喂养螟蛉为子,因此用“螟蛉之子”比喻义子。生命系统要研究的问题要涉及生物与无机环境之间的关系。
【详解】A、地衣与土壤的相互影响,这是生物与无机环境的关系,属于生态系统的问题,A符合题意;
B、常绿阔叶林中的樟树数量多、影响大,是说樟树是群落的优势种,属于群落的物种组成(结构),B不符合题意;
C、“螟蛉有子,蜾蠃负之”描述的是两种生物的捕食关系,属于群落水平的问题,C不符合题意;
D、 某种蝙蝠只在夜间吸食某些动物的血液,描述的是它的生态位,属于群落水平的问题,D不符合题意。
故选A。
2. 下列生态系统中传递的信息种类与其他三项不同的是( )
A. 燕燕于飞,下上其音
B. 布设鸟类害怕的图案驱鸟
C. 工蜂中侦察蜂“圆圈舞”传递情报
D. 烟草的种子接受某种波长光的照射才能萌发
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统中信息传递的种类:(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】A、“燕燕于飞,下上其音”的意思是燕子飞翔天上,鸣音呢喃低昂,传递的是物理信息(声音信息),A正确;
B、布设鸟类害怕的图案驱鸟是一种物理信息,设鸟类害怕的图案是一种视觉环境,鸟类害怕而被驱赶,B正确;
C、工蜂中侦察蜂“圆圈舞”传递情报为行为信息(特殊行为),C错误;
D、烟草的种子接受某种波长光的照射才能萌发为物理信息中的光传递的信息,D正确。
故选C。
3. 下列有关探究与实践活动的说法正确的是( )
A. 调查各营养级所容纳有机物储存的能量可以绘出能量金字塔
B. 选择生态缸内的生物组分时应遵循生态工程的自生原理
C. 探究土壤微生物的分解作用,对照组土壤中没有微生物
D. 抽样检测法估算培养液中酵母菌的种群数量不需要逐个计数
【答案】B
【解析】
【分析】1、酵母菌种群密度调查方法:抽样检测方法——显微镜直接计数法。
2、探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将实验组的土壤灭菌以排除土壤微生物的作用。
3、如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。
4、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
遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。要维持系统的自生,就需要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。
【详解】A、能量金字塔是单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,因此调查的是单位时间内各个营养级所得到的能量,不是储存的能量,A错误;
B、选择生态缸内的生物组分时应遵循生态工程的自生原理,制作生态缸需要考虑不同营养级生物之间合适的比例,有效选择生物组分并合理布设,B正确;
C、探究土壤微生物的分解作用,对照组土壤没有灭菌,接近自然状态,有微生物,实验组的土壤灭菌以排除土壤微生物的作用,C错误;
D、抽样检测法估算培养液中酵母菌的种群数量需要用到血细胞计数板,血细胞计数板计数小方格中的酵母菌需要逐个计数,D错误。
故选B
4. 紫茎泽兰原产于中美洲,传入我国后,先是在云南疯长蔓延,现已扩散至广西、贵州、四川等地,对当地林木、牧草和农作物造成严重危害。下表是四川省普格县1998—2012年紫茎泽兰对松林群落内植物多样性影响的调查结果。下列有关说法错误的是( )
年份
1998
2003
2006
2009
2011
2012
科数目
36
33
27
18
17
16
物种数目
98
90
84
47
38
35
A. 研究紫茎泽兰的生态位,要研究它在该区域内的出现频率、种群密度、植株高度等
B. 用样方法调查松林群落内植物的物种数目时,要做到随机取样
C. 紫茎泽兰入侵后,该地区松林群落发生的演替是次生演替
D. 该调查结果体现了该地区松林群落的物种丰富度
【答案】D
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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。
【详解】A、研究紫茎泽兰的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等,A正确;
B、用样方法调查松林群落内植物的物种数目时,最关键是要做到随机取样,B正确;
C、紫茎泽兰入侵后,由于该地区松林群落存在生物,因此属于次生演替,C正确;
D、分析题意可知,该过程只是调查了植物的物种数目,故该调查结果不能体现该地区松林群落的物种丰富度,D错误。
故选D。
5. 中国是虎的发源地和重要栖息地之一,也是全球虎种群最多的国家之一。然而,随着人类活动和栖息地的丧失,中国野生虎的数量和分布正在经历着重大的变化,如下表所示。下列说法正确的是( )
时间
野生虎数量
主要分布范围
备注
1950年代初
约4000只
全国范围
虎为害畜,遭到大规模捕杀
1980年代初
约200只
东北、西南、华南地区
因为栖息地丧失和猎杀导致数量急剧下降
1990年代初
约50只
东北地区
地方政府和保护机构开始重视保护
2000年代初
约20只
东北地区
野生虎数量急剧下降,濒临灭绝
2010年代初
约30只
东北地区
实施保护措施,保护区建设,数量逐渐增加
2020年代初
约50只
东北地区
保护工作取得成效,但仍面临各种挑战
A. 全面禁止捕猎是保护中国虎的根本措施
B. 实施保护后中国虎的种群数量会持续增长
C. 中国虎的猎物是影响其种群数量的密度制约因素
D. 表中数据绘成曲线图模型能更精确反映数量变化
【答案】C
【解析】
【分析】密度制约因素是指那些作用强度随种群密度而变化的影响种群数量的因素。 当种群密度增加时,密度制约因素对种群的作用强度增大;反之,当种群密度降低时,其作用强度也减小。 常见的密度制约因素包括生物因素,如捕食、竞争、寄生和共生关系等。例如,在一个有限的环境中,随着种群密度的增加,同种个体之间对食物、空间和配偶等资源的竞争会加剧,导致种群增长率下降;捕食者也更容易发现和捕获猎物,从而对种群数量产生抑制作用。 密度制约因素对于调节种群数量、维持生态系统的平衡和稳定具有重要意义。
【详解】A、建立自然保护区是濒危生物保护的根本措施,A错误;
B、自然条件下,环境容纳量是有限的,种群数量不会持续增长,B错误;
C、猎物是影响虎种群数量的密度制约因素,C正确;
D、曲线图模型的特点是能够更直观反映种群数量的变化,D错误。
故选C。
6. 将双核草履虫放在不同条件下培养,观察统计双核草履虫的种群数量变化,绘制成下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 曲线2所代表的种群的环境容纳量是K2
B. 图中阴影部分表示环境阻力
C. 曲线2表示双核草履虫的种群数量为“S”形增长,A点时种群的增长速率最快
D. 若蝗虫的种群数量如OB段变化,则应选择在A点以前进行防治
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:曲线1表示J形增长,是生物在理想状态下的种群增长曲线;曲线2表示S形曲线,图中阴影部分表示被环境阻力淘汰掉的个体。
【详解】A、种群数量达到B点后开始下降,然后波动,波动的最高点和最低点的中间值就是该种群的K值,即此图中的K2,A正确;
B、图中阴影部分表示环境阻力,即表示被环境淘汰的个体数量,B正确;
C、曲线2表示双核草履虫的种群数量为“S”形增长,A点时表现为种群数量继续增长,但此时的增长速率不是最快,K/2时是种群增长速率最大的状态,C错误;
D、若蝗虫的种群数量如OB段变化,则应越早防治效果越好,据图示的情况来看,应选择在A点以前进行,D正确。
故选C。
7. 图是自然界碳循环的部分简图,下列叙述错误的是( )
A. 甲为分解者,乙为消费者,丙为生产者
B. ①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中
C. ④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落
D. 碳元素以CO2的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动
【答案】D
【解析】
【分析】根据丙和大气中的CO2间存在双向箭头,可判断丙为生产者,根据围绕甲的箭头多进一出可判断甲为分解者,则乙为消费者。
①②③为呼吸作用释放CO2,④为光合作用吸收CO2,⑤为捕食关系。
【详解】A、根据丙和大气中的CO2间存在双向箭头,可判断丙为生产者,根据围绕甲的箭头多进一出可判断甲为分解者,则乙为消费者,A正确;
B、①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中,B正确;
C、④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落,C正确;
D、碳元素以含碳有机物形式在丙→乙→甲所示的渠道流动,D错误。
故选D。
8. 果酒、果醋和泡菜制作过程中,发酵液最终都呈酸性,下列原因解释不正确的是( )
A. 制作果酒初期酵母菌进行有氧呼吸产生CO2
B. 制作果酒后期酵母菌进行无氧呼吸产生CO2
C. 制作果醋时醋酸菌进行无氧呼吸产生醋酸
D. 制作泡菜时乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸
【答案】C
【解析】
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是兼性厌氧型真菌,前期需氧,后期不需氧。
(1)在有氧条件下,反应产物是CO2和H2O;
(2)在无氧条件下,反应产物是CO2和C2H5OH。
2、果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,一直需氧,果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、泡菜的制作原理:起作用的乳酸菌,其代谢类型为异养厌氧型。
【详解】A.制作果酒初期酵母菌进行有氧呼吸产生CO2,A正确;
B.制作果酒后期酵母菌进行无氧呼吸产生CO2,B正确;
C.制作果醋时醋酸菌进行有氧呼吸产生醋酸,C错误;
D.制作泡菜时乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,导致发酵液最终都呈酸性,D正确。
故选C。
9. 下列关于动物细胞培养所需要的条件的叙述,正确的是( )
A. 为了创造无菌、无毒的环境,培养基中通常添加一定量的血清
B. 动物细胞培养所需营养物质和植物组织培养的相同
C. 动物细胞培养的适宜温度一般与动物的体温相近
D. 哺乳动物细胞培养的适宜pH为酸性条件
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养需要适宜的营养条件,无菌无毒的环境,适宜的温度、pH和渗透压以及适宜的气体环境。要保证无菌无毒的环境,需要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。
【详解】A、为了创造无菌、无毒的环境,需要对培养基和所有培养器具进行无菌处理以及在无菌环境下进行操作,培养液中可以添加一定量的抗生素,防止微生物污染,A错误;
B、动物细胞培养所需营养物质和植物组织培养不同,例如植物组织培养的培养基中不需要添加动物血清等,B错误;
C、动物细胞培养的适宜温度一般应与动物体温相近,C正确;
D、哺乳动物细胞培养的适宜pH一般为7.2~7.4,D错误。
故选C。
10. 如图是基因工程培养转基因抗某真菌植物的简易流程,其中多个环节都需要检测与鉴定,下列说法错误的是( )
A. ①可以用PCR获取并用琼脂糖凝胶电泳来鉴定
B. 标记基因可用来筛选②中的重组质粒
C. ④分子水平上的检测都可以用PCR技术
D. ④还需要在个体水平上进行该真菌接种鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】检测目的基因是否插入到受体细胞的DNA上、检测目的基因是否转录出了mRNA、检测目的基因是否翻译成蛋白质,这三种检测都是分子水平上的检测。除了分子水平的检测外,有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。
【详解】A、PCR可以获取目的基因,琼脂糖凝胶电泳法用来鉴定构象、大小和带电荷不同的DNA,A正确;
B、标记基因(如抗性基因)的作用是用来筛选含重组质粒,B正确;
C、翻译的产物是蛋白质,不能用PCR检测,C错误;
D、是否成功培育了抗某真菌植物,需要在个体水平上接种真菌进行抗性鉴定,D正确。
故选C。
11. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶,但在温度较高时易失去活性,科学家研究发现,若将其第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,可在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,提高T4溶菌酶的耐热性。下列相关叙述错误的是( )
A. T4溶菌酶是否耐热取决于蛋白质空间结构
B. 提高T4溶菌酶耐热性的过程属于蛋白质工程的范畴
C. 引起T4溶菌酶空间结构发生改变的根本原因是氨基酸序列的变化
D. 替换T4溶菌酶第3位氨基酸的操作中,直接操作对象是T4溶菌酶基因
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、蛋白质的结构决定功能,T4溶菌酶是否耐热取决于蛋白质的空间结构,A正确;
B、若将T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,可在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,提高T4溶菌酶的耐热性,属于蛋白质工程范畴,B正确;
C、引起T4溶菌酶空间结构改变的根本原因是对T4溶菌酶耐热性的相关基因进行了改造,基因碱基序列发生改变,C错误;
D、替换T4溶菌酶第3位氨基酸的操作中,属于蛋白质工程,蛋白质工程操作的对象为基因,故直接操作对象是T4溶菌酶基因,D正确。
故选C。
12. 盖塔病毒是一种虫媒病毒,能感染多种脊椎动物。研究发现E2蛋白是该病毒囊膜的主要成分,且具有较强的抗原性。实验人员将编码E2蛋白的基因导入大肠杆菌中制备E2蛋白,并用纯化的E2蛋白免疫小鼠制备抗E2蛋白的单克隆抗体。下列有关说法正确的是( )
A. 该过程涉及的技术有胚胎移植、细胞培养和细胞融合技术
B. 使用纯化的E2蛋白免疫小鼠的目的是大量获得抗E2蛋白的抗体
C. 选择骨髓瘤细胞进行细胞融合的原因是该细胞具有全能性
D. 选择培养基上获得的杂交瘤细胞不一定能分泌所需抗体
【答案】D
【解析】
【分析】动物体内每一个致敏B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,利用细胞融合的方法,把致敏B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,就能得到即大量增殖,又产生特定抗体的细胞,再通过动物细胞培养的方法,可获得大量单克隆抗体。
【详解】A、该过程不涉及胚胎移植技术,A错误;
B、使用纯化的E2蛋白免疫小鼠的目的是为了获得能产生抗E2蛋白抗体的致敏B淋巴细胞,B错误;
C、选择骨髓瘤细胞进行细胞融合的原因是该细胞具有无限增殖的能力,可以使融合后的细胞在培养过程中大量增殖,C错误;
D、一种抗原刺激机体可使机体产生多种致敏B淋巴细胞,融合而成的杂交瘤细胞也是多种,所以经选择培养基上获得的杂交瘤细胞也不一定能分泌所需抗体,还需要经过抗体检测和筛选,D正确。
故选D。
13. 为了获得全为雌性个体的动物,我国科学家将小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞和大鼠孤雄单倍体胚胎干细胞进行融合,获得异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)后,再通过胚胎移植产生全为雌性个体的子代,技术路线如下图。下列分析不正确的是( )
A. 单倍体胚胎干细胞需从单倍体囊胚中的内细胞团中获得
B. 子代全为雌性的原因可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死
C. 可异种杂合二倍体胚胎干细胞体外培养至原肠胚后再移植
D. 实验结果不能说明小鼠与大鼠之间不存在生殖隔离
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
【详解】A、分析图示过程,单倍体胚胎干细胞是从单倍体囊胚获得的,单倍体囊胚包括滋养层和内细胞团,内细胞团的细胞具有更高的全能性,能发育成个体,故单倍体胚胎干细胞需从单倍体囊胚中的内细胞团中获得,A正确;
B、子代全为雌性说明胚胎干细胞都含有X染色体,可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死,B正确;
C、鼠的受精卵发育3到4天处于桑葚胚期一般会进入子宫,故胚胎移植最好选择桑葚胚,C错误;
D、是否存在生殖隔离需要看两个物种自然状态下能否产生可育的后代,实验结果不能说明小鼠与大鼠之间不存在生殖隔离,D正确。
故选C。
14. 在细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是( )
A. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C. 选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能获得优质的突变体
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
2、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、幼龄动物的组织细胞的分裂能力强,选择幼龄动物的组织进行细胞培养,有利于获得大量细胞,A错误;
B、因为胚胎细胞的全能性较高,故选择胚胎细胞作为核供体进行核移植,可提高克隆动物的成功率,B正确;
C、茎尖等分生区组织几乎不含病毒,因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,C正确;
D、愈伤组织细胞处于分生状态,易受外界环境因素影响,因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理,再进行人工选择,可获得优质的突变体,D正确。
故选A。
15. 关于转基因技术的安全性各有说辞,下列说辞合理的是( )
A. 转基因抗虫棉能毒杀棉铃虫,所以抗虫棉棉花制品对人体是有害的
B. 若某转基因大豆易诱发人体强烈的过敏反应,则该转基因大豆不宜推广
C. 外来基因和受体的基因都由4种脱氧核苷酸构成,所以转基因技术是安全的
D. 若食用某转基因鲤鱼被证明是安全的,则该转基因鲤鱼可以放养到自然水域
【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);伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议。
【详解】A、转基因抗虫棉能毒杀棉铃虫,但抗虫棉棉花制品不会对人体造成伤害,A错误;
B、若某转基因大豆易诱发人体强烈过敏反应,则该转基因大豆不宜推广,B正确;
C、人工移植外来基因可能令生物产生“非预期后果",到现在为止还没有足够的科学手段去评估转基因生物及食品的风险,如含有抗虫害基因的食品是否会威胁人类健康,转基因产品对环境的影响,转基因产品是否会破坏生物多样性,转基因对生物个体的影响,转基因产品带来的伦理问题等等,C错误;
D、虽食用某转基因鲤鱼被证明是安全的,若放养到自然水域有可能对非转基因鱼造成竞争,因此该转基因鲤鱼不可以放养到自然水域,D错误。
故选B。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 某果园生态系统中,在苹果树下进行了间种草菇试验,利用高湿度、低风速等环境条件,获得了良好的经济效益。请回答有关问题:
(1)夏季,果园中栖息的某种昆虫通过鸣叫声吸引异性,昆虫的鸣叫声属于_________________信息,它的作用是___________________________________________________。
(2)草菇在该生态系统成分中属于_________________,苹果树的落叶可为草菇提供营养,栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用,这种生产模式体现了生态系统的_________________功能。
(3)长期间种草菇使该生态系统的其他生物种类增多,使该生态系统的_________________趋于复杂,该生物系统的_________________能力将会增强
(4)研究小组对该生态系统中某种昆虫的能量流动情况情况进行了研究,据表分析,该中昆虫同化的能量是_________________kJ/(cm2•a)。一个生态系统中,食物链越长,最高营养级个体数量一般较少。从能量流动方面分析,原因是_________________。
摄入的能量
[kJ/(cm2•a)]
用于生长发育和繁殖的能量
[kJ/(cm2•a)]
呼吸作用散失的能量
[kJ/(cm2•a)]
粪便中的能量
[kJ/(cm2•a)]
51.6
1.5
23.1
27
【答案】 ①. 物理 ②. 种群的繁衍离不开信息的传递 ③. 分解者 ④. 物质循环 ⑤. 营养结构 ⑥. 自我调节 ⑦. 24.6 ⑧. 能量流动是逐渐递减的,营养级越高获得的能量越少
【解析】
【分析】1、能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的。能量流动的特点是:单向流动,逐级递减的,相邻两个营养级之间的传递效率通常为10%~20%之间,相邻两个营养级的能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
2、生态系统中的信息有三类:物理信息、化学信息和行为信息。
3、信息传递的作用有:①生命活动的正常进行离不开信息的作用;②生物种群的繁衍也离不开信息的传递;③信息还能够调节生物的种间关系以维持生态系的稳定。
4、动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量,各级动物的同化量的去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量的去向包括流向下一营养级的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量。
【详解】(1)昆虫的鸣叫声属于物理信息;某种昆虫通过鸣叫声吸引异性来交尾产生后代,可见种群的繁衍离不开信息的传递。
(2)草菇是一种真菌,在生态系统的成分中属于分解者。草菇可将落叶中的有机物分解为无机物,无机物可以被植物吸收,故剩下的基质中含有的无机物又可被果树根系吸收利用,这种生产模式体现了生态系统的物质循环功能。
(3)长期间种草菇,该生态系统的其他生物种类也会变多,进而使得态系统的营养结构趋于复杂,自我调节能力逐渐增强,生态系统的抵抗力稳定性也增强。
(4)昆虫同化量=摄入量-粪便量=51.6-27=24.6kJ/(cm2•a)或者同化量=呼吸作用的消耗+用于生长、发育与繁殖的能量=1.5+23.1=24.6kJ/(cm2•a)。一个生态系统中,由于能量流动是逐级递减的,营养级越高获得的能量越少,故食物链越长,最高营养级个体数量则一般较少。
【点睛】本题结合表格数据,考查生态系统的稳定性和生态系统的功能,要求考生识记生态系统稳定性的类型,掌握影响稳定性高低的因素;识记生态系统中信息的种类及作用;识记生态系统中能量流动的过程,掌握能量传递效率的相关计算,能结合所学的知识准确答题。
17. 为净化某城市被污染的水体,科研人员建成如图湿地生态系统。河水由A处引入该系统,经甲、乙区域处理后由B处流出(箭头为污水流动方向)。一段时间后,之前受到污染的水体环境改善明显。请分析回答下列问题。
(1)与传统工程相比较,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。生态工程建设的目的是达到_____效益和____效益的同步发展。
(2)该人工湿地建设要根据不同区域污染物种类、水体含氧量等的不同,选择合适的植物和微生物,所依据的原理是_____,在净化水体的同时又能给市民提供休闲娱乐场所,所依据的原理是__________,湿地被誉为地球之“肾”属于生物多样性的____价值。甲、乙两区域分布的植物分别为美人蕉和菖蒲,它们具有很好的美化居民生活环境的作用,这体现了生物多样性的______价值。
(3)污水中可能含有重金属,有人提出可在上层的水生植物层种植蔬菜。你认为____(填“是”或“否”)合理,请说明理由:______________。
【答案】(1) ①. 经济 ②. 生态
(2) ①. 协调原理 ②. 整体原理 ③. 间接 ④. 直接
(3) ①. 否 ②. 水体中的重金属盐被蔬菜吸收后不能被降解,人食用后会在人体内富集,有害健康
【解析】
【分析】整体性原理是指生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响,例如园林既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益。协调原理是指生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度,如草原生态工程中考虑到牛、羊等放牧量。
【小问1详解】
生态工程的建设目的是达到经济效益和生态效益同步发展。
【小问2详解】
要根据不同区域污染物种类、水体含氧量等的不同,选择合适的植物和微生物,依据的是生态工程的协调原理,在净化水体的同时又能给市民提供休闲娱乐场所,所依据的原理是生态工程的整体原理。湿地被誉为地球之“肾”说明了其生态价值,即生物多样性的间接价值。甲、乙两区域分布的植物分别为美人蕉和菖蒲,它们具有很好的美化居民生活环境的作用,这体现了生物多样性的直接价值。
【小问3详解】
由于食物链的生物富集作用,水体中的重金属盐被蔬菜吸收后不能被降解,人食用后会在人体内富集,有害健康,故不能在上层的水生植物层种植蔬菜。
18. 河南省洛阳市新安县铁门镇积极调整产业结构,探索咖啡—红薯的种植模式。某生物学兴趣小组学习完植物细胞工程相关知识后,准备设计培育出地上结咖啡豆地下结红薯的植物新品种。其设计培育过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)杂种植株的培育体现的生物学原理是___。用传统的杂交方法不能得到“咖啡—红薯”杂种植株,因为两者之间存在着___。
(2)过程①可用___酶去除细胞壁,获取原生质体。过程②除了用PEG融合法促进原生质体融合外,还可用的化学方法是___。过程③杂种细胞形成的标志是___。
(3)过程④为___过程。过程⑤涉及两种培养基,这两种培养基的主要不同点是___。过程④⑤中不需要光照的是过程___。
(4)过程①~⑤都需要运用无菌技术,请写出其中两种无菌操作:___。
【答案】(1) ①. 染色体数目变异、细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 ②. 生殖隔离
(2) ①. 纤维素酶和果胶 ②. 高Ca+-高pH融合法 ③. 细胞壁的再生
(3) ①. 脱分化 ②. 生长素和细胞分裂素的比例 ③. ④
(4)培养器皿进行灭菌处理、用酒精擦拭双手和超净工作台
【解析】
【分析】图中利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物植株,具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程,过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体,过程②通过物理或化学方法(如聚乙二醇试剂)诱导原生质体融合,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞,过程④是脱分化过程形成愈伤组织,过程⑤是再分化生成完整植株。
【小问1详解】
杂种植株的培育体现的生物学原理是染色体数目变异、细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,咖啡和红薯是不同的物种,存在生殖隔离,不能用传统的杂交方法获得杂交种。
【小问2详解】
过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体,用到的酶是纤维素酶和果胶酶,诱导原生质体融合的化学方法有PEG融合法和高Ca+-高pH融合法。原生质体融合的标志是细胞壁的再生。
【小问3详解】
过程④经过脱分化形成愈伤组织,过程⑤是再分化,这两个过程的区别主要是生长素和细胞分裂素的比例不同,生长素和细胞分裂素的比例适中,有利于脱分化形成愈伤组织,形成愈伤组织的过程不需要光照。生长素和细胞分裂素的比例低有利于芽的分化,生长素和细胞分裂素的比例高有利于根的分化。
【小问4详解】
在组织培养过程中,培养用的器皿需要进行灭菌,用酒精擦拭双手和超净工作台。
19. 二苯乙烯苷是我国传统药材何首乌特有的药效成分,具有抗氧化、清除自由基等功效。合成二苯乙烯苷的关键酶是芪合酶(STS),为获得大量的STS,研究人员利用质粒(如图2)将STS基因(如图1)转化到大肠杆菌细胞内进行表达。回答下列问题:
(1)据图1分析,利用该技术扩增STS基因时,应选择的一对引物是______。
(2)为使STS基因与质粒正确连接,需在所选引物的___(填“3’”或“5’”)端分别增加相应限制酶的酶切位点,同时选用_______两种限制酶切割质粒。
(3)启动子是_______识别和结合的部位。很多启动子具有物种特异性,在图2质粒中插入STS基因,其上游启动子应选择__(填写字母)。
A.何首乌启动子 B.大肠杆菌启动子 C.农杆菌启动子
(4)科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸,提高了STS的抗氧化能力,该技术属于_________。
【答案】(1)引物2和引物3
(2) ①. 5' ②. XhoⅠ和Nde I
(3) ①. RNA聚合酶 ②. B
(4)蛋白质工程
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
PCR技术是一种在体外模拟DNA复制过程,快速扩增目的基因片段的分子生物学技术,采用PCR技术可以快速、大量获得目的基因。根据图示可知,P端是5'端,OH端是3'端,在引物作用下,DNA聚合酶只能从引物3'端开始延伸DNA链,因此利用该技术扩增STS基因时,应选择的引物是引物2和引物3。
【小问2详解】
DNA聚合酶能从引物3'端开始延伸DNA链,为使STS基因与质粒正确连接,在设计PCR引物时需在所选引物的5′端分别增加相应限制酶的酶切位点,以确保目的基因两侧与质粒有相同的酶切位点。据图2可知,质粒中存在三种限制酶切位点,其中限制酶SacⅠ会破坏抗生素标记基因,因此切割质粒应该用XhoⅠ和NdeⅠ,因此目的基因也应该用这两种酶切割才能将目的基因和质粒连接起来,根据图1中转录方向和图2中启动子和终止子位置,应该在引物3的5′端增加NdeⅠ的酶切序列,在引物2的5′端增加XhoⅠ的酶切序列。
【小问3详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,启动基因的转录。据题意可知,本实验利用质粒将STS基因转化到大肠杆菌细胞内进行表达,因此在图2质粒中插入STS基因,其上游启动子应选择大肠杆菌启动子 ,B正确,AC错误。
故选B。
【小问4详解】
蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要,科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸,提高了STS的抗氧化能力,该技术属于蛋白质工程。
20. 2024年4月30日,海军军医大学第二附属医院在国际学术期刊《细胞发现》发表首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植,成功治愈胰岛功能严重受损糖尿病患者的病例。他们将血液单核细胞重编程为自体iPS细胞,并使用国际首创技术使之转变为“种子细胞”即内胚层干细胞,最终实现在体外再造胰岛组织。回答下列问题:
(1)干细胞的培养成功是动物细胞培养领域的重大成就之一,动物体的干细胞包括胚胎干细胞和_______,后者的特点是_______。
(2)体细胞诱导iPS细胞和iPS诱导胰岛组织细胞的过程实质都是_______,关键基因a的表达使血液单核细胞转化为iPS细胞,该转化过程类似于植物组织培养中的_______过程。胰岛组织的移植可以治疗糖尿病是因为其分泌产物一方面能够促进_______,另一方面能够抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而维持血糖平衡。用iPS诱导分化的胰岛组织移植的优势是_______。
(3)除了培育iPS细胞,还可以把患者体细胞注入去核卵母细胞中培育核移植_______细胞,再诱导分化形成胰岛组织细胞。对卵母细胞去“核”,实质上去的是_______,原因是_______。
【答案】(1) ①. 成体干细胞 ②. 具有组织特异性,只能分化成特定的组织和细胞,不能发育为完整的个体
(2) ①. 基因的选择性表达 ②. 脱分化 ③. 血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝脏、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯 ④. 避免免疫排斥
(3) ①. 胚胎干 ②. 纺锤体-染色体复合物 ③. 减数分裂Ⅱ中期没有真正细胞核,核膜消失,核仁已解体
【解析】
【分析】1、干细胞在形态上:体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞(具有多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞),如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等)和专能干细胞(维持某一特定组织细胞的自我更新,如肠上皮干细胞)三种类型。
2、诱导的多能性干细胞可以通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的,具有类似于胚胎干细胞多能性分化潜力的干细胞。
【小问1详解】
动物体的干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,造血干细胞、神经干细胞是成体干细胞,它们的特点是具有组织特异性,只能分化成特定的组织和细胞,不能发育为完整的个体。
【小问2详解】
细胞转化的实质是基因的选择性表达。单核细胞转变为iPS细胞,即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞,过程类似于植物组织培养中的脱分化过程,体细胞变为干细胞分化程度变小,干细胞分化为体细胞分化程度增大。胰岛素是唯一降血糖的激素,它一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝脏、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯;另一方面抑制糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖。用患者自身细胞诱导的iPS细胞再分化形成的胰岛组织移植理论上不会发生免疫排斥。
【小问3详解】
把患者的体细胞注入到去核卵母细胞中,培育核移植胚胎干细胞,也可以诱导自体组织器官,用于移植,同样可以避免免疫排斥。减数分裂Ⅱ中期核膜消失,核仁已解体,已经不存在真正的细胞核,因而对卵母细胞去“核”,实质上去的是纺锤体-染色体复合物。
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