内容正文:
新洲一中邾城校区2026届高二下学期期末考试
生物试卷
试卷满分:100
一、选择题(共18小题,每小题2分,共36分)
1. 开封特产花生糕是以花生、糖、糯米等为主要原料制成的传统糕点。下列叙述正确的是( )
A. 糯米中的淀粉是植物细胞壁的主要成分之一,属于多糖
B. 功能相同的花生蛋白和糯米蛋白,空间结构也完全相同
C. 花生中的脂肪是细胞内良好的储能物质,由甘油和脂肪酸形成
D. 花生细胞中的遗传物质主要是DNA,水解后可得到4种核苷酸
2. 细胞膜是细胞生命的屏障,它的完整性结构确保了细胞各项生命活动的正常运行,是细胞维持生命稳态的基础。近日,浙江大学徐素宏研究团队发现秀丽线虫表皮细胞损伤后高尔基体自身以及高尔基体来源的囊泡能在较短的时间内聚集在伤口,进行膜修复。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的损伤直接影响物质运输以及细胞的稳态
B. 细胞膜和高尔基体膜的成分和结构相似,两者可直接相互交换
C. 高尔基体来源的囊泡参与膜修复的过程体现生物膜的结构特点
D. 若阻止高尔基体的移动,则破损细胞膜的修复效率、线虫损伤后的存活率均下降
3. 种群特征和数量变化规律,在生物资源的利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。下列叙述错误的是( )
A. 凡是影响种群数量特征因素,都会影响种群的数量变化
B. 渔业生产上,捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右,有利于持续获得较大的鱼产量
C. 春夏时节动植物种群密度普遍迅速增长与气温、日照、降水等密切相关
D. 所有种群都具有性别比例、年龄结构等数量特征
4. 兴趣小组为探究酵母菌在不同条件下的种群数量变化,共设置了四组实验,a、b、c三组分别每3h、12h和24h更换培养液,d为对照组,其他培养条件相同。酵母菌种群数量变化曲线分别为a、b、c、d,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 改变培养温度会影响酵母菌种群数量,这属于密度制约因素
B. 使用血细胞计数板进行计数时,应先盖上盖玻片再滴加培养液
C. 曲线a种群增长最快,随时间推移,a组酵母菌将持续呈“J”形增长
D. 增加对照组(d组)酵母菌种群的起始接种数量会使种群的K值变大
5. 某海湾地区的潮沟中,海獭是顶级肉食者,岸蟹主要取食潮沟中的水生植物。研究发现,在划定区域排除海獭后,与对照区域相比,蟹洞密度增加,植物生物量减少了30%,潮沟宽度增加了0.3m,即侵蚀程度增加。下列叙述错误的是( )
A. 研究目的是排除海獭直接影响植物的生长而导致潮沟侵蚀
B. 若想恢复上述出现侵蚀潮沟生态环境,可考虑适当保护当地海獭
C. 采用样方法统计蟹洞密度可估算岸蟹的种群数量变化
D. 水生植物、岸蟹与海獭种群数量动态变化符合循环因果
6. 世界各地因气候、地形和其他环境条件的不同而出现不同的群落类型,陆地群落包括森林、草原、荒漠等类型。下列叙述正确的是( )
A. 森林生物群落中林下的植物往往叶片大,叶绿体颗粒小,可充分利用有限的弱光
B. 和温带草原相比,热带雨林一年四季都有开花、结果的植物,风媒花较多,有利于繁殖
C. 草原生物群落的动物以挖洞或快速奔跑的动物居多,植物叶片多狭窄,可适应于干旱环境
D. 不同群落的主要影响因素不同,陆地群落的主要影响因素是阳光和温度
7. 2024年7月4日15时,长江汉口站(武汉关)水位达28米,超警戒水位0.7米,达有水文记录以来的历史第9高位。湖北地区为洪水频发区,灾害洪泛区是指江河两岸、湖周海滨易受洪水淹没的区域,这些地区土地肥沃、生物种类丰富,合理利用这些地区发展生产、缩小洪灾是十分必要的。如图为某河流生态护坡的模式图,有关说法不正确的是( )
A. 偶然洪泛区到淹没区生物种类不同体现了群落的水平结构
B. 季节洪泛区随夏秋季的变化群落的优势种不同体现了群落的季节性
C. 偶然洪泛区内不存在生态位完全重合的生物
D. 该河流生态护坡中存在负反馈调节,其生态系统的稳定性是其自我调节能力的基础
8. “小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列说法错误的是( )
A. 荷塘中的动物、植物和微生物等全部生物共同构成荷塘生物群落
B. 受惊后鸥鹭起飞时的鸣叫声属于生态系统的物理信息
C. 蜻蜓能帮助荷花传粉,蜻蜓采食荷花的花蜜有助于物质循环
D. 影响荷塘中鸥鹭等鸟类分布的主要因素是温度和栖息空间
9. 下列有关生物学实验操作、材料、条件等方面的叙述,错误的是( )
A. 设计实验证明雌蛾能够分泌性外激素吸引雄蛾前来交配,可分成A、B两组,一组用纱窗罩住雌蛾,另一组用玻璃罩罩住雌蛾
B. 探究土壤微生物对淀粉的分解实验中,可以用碘液或斐林试剂来检测因变量
C. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将对照组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
D. “设计制作生态缸,观察其稳定性”实验中,要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。若分解者数量不够,则生产者最先出现营养危机
10. 针对人类活动导致生态足迹值越来越大、碳循环中的碳排放量远大于碳吸收量的现状,我国提出要坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,协同推进降碳、扩绿,树立生态优先、绿色低碳发展的理念,并采取了多种保护生物多样性的措施。下列叙述错误的是( )
A. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积
B. 研究碳循环就是研究碳元素在非生物环境与生物群落之间的往返循环
C. 山水林田湖草沙一体化保护和系统治理有利于提高生态系统的抵抗力稳定性
D. 通过建立自然保护区和国家公园进行就地保护是对生物多样性最有效的保护
11. 利用传统发酵技术制作的果酒、腐乳、泡菜等极大地丰富了人们的饮食,它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关叙述正确的是( )
A. 制作果酒、腐乳和泡菜所利用的主要微生物均含有细胞核
B. 制作腐乳时主要利用了毛霉产生的淀粉酶将淀粉分解成单糖
C. 泡菜咸而不酸的原因可能是加入食盐过少导致杂菌大量增殖
D. 在果酒发酵基础上进行果醋制作,需升高温度、增加通气性
12. 研究人员发现一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解,长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中所示接种方法都可用于分离微生物和活菌计数
B. 图中操作Ⅰ用平板划线法接种时,接种环至少需要灼烧6次
C. 培养基上形成的5个菌落中的细菌都能以该除草剂为氮源
D. 操作Ⅲ中透明圈越大的菌落降解该除草剂的能力一定越强
13. 新型冠状病毒表面刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞ACE2受体结合,入侵细胞后可引起肺炎。针对此环节研发单克隆抗体是治疗新冠肺炎的研究热点之一。相关叙述错误的是( )
A. ①需多次向小鼠体内注射S蛋白,以便于从脾脏中获得活化的B细胞
B. ②将B细胞注入去核的骨髓瘤细胞中,通过电融合法使两个细胞融合
C. 经③过程筛出的细胞既能无限增殖又能产生识别S蛋白的单克隆抗体
D. S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害
14. 间充质干细胞(MSC)是一种成体干细胞,具备分化为骨细胞、脂肪细胞等的潜能。目前已被用于器官移植及组织器官修复,下列叙述正确的是( )
A. MSC培养过程中可加入适量抗生素和血清以防止杂菌污染
B. 可用胶原蛋白酶处理体外培养的MSC以解除细胞接触抑制的现象
C. 培养MSC细胞,需要为其创造95%O2和5%CO2的气体环境
D. MSC具有组织特异性,在体内可分化形成诱导多能干细胞
15. 某生物制品公司用如图方法生产干扰素,下列说法正确的是( )
A. 干扰素基因与质粒的化学本质不同
B. 带干扰素基因的质粒中应含有起始密码子、终止密码子、干扰素基因、标记基因等
C. 若要获得耐储存的干扰素,则可利用蛋白质工程直接改造蛋白质
D. 为检测酵母菌是否成功表达干扰素,可利用抗原-抗体杂交技术
16. 疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病,可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变,从而获得了对氯喹的抗性。研究人员设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物用于扩增目的基因片段,如图1所示。为选出正确和有效的引物,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,产物的电泳结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. F1、F2、R1和R2等4种备选引物是根据pfcrt基因序列设计的
B. 在PCR反应体系中需加入一定量的Mg2+,以激活耐高温DNA聚合酶
C. 由图2电泳结果可知,能用于特异性扩增pfcrt基因的引物为F1、R1、R2
D. 若pfcrt基因扩增了4次,则共消耗引物30个
17. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可大量所需的突变体植株丙
C. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
D. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
18. 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。对于无菌技术,研究人员围绕如何避免杂菌污染展开讨论。下列操作中正确的是( )
A. 倒平板后,对空白培养基进行培养,可检测培养基是否被污染
B. 消毒和灭菌的原理都相同,能杀死物体内外所有的微生物
C 培养基需经高压蒸汽灭菌后方可调节pH
D. 在接种箱或超净工作台的使用过程中,可用紫外线照射30min来进行消毒
二、非选择题(本题共4小题,共64分)
19. 在崇明东滩鸟类国家自然保护区中,某研究团队以4种在此越冬数量占优势的候鸟为研究对象,调查了它们在不同觅食生境中的数量和主要的食物种类,结果如下表所示。请回答下列问题:
物种
观察数量/只
觅食生境出现率/%
鸟胃中主要的食物种类/%
生境1
生境2
生境3
小坚果
茎类
草屑
螺类
贝壳沙砾
甲壳类
其他
绿翅鸭
2120
67
0
33
52.8
16.7
0
12.0
13.0
0
5.5
绿头鸭
1513
98
1
1
78.3
0.8
0
7.1
5.6
1.1
7.1
鹤鹬
1678
64
0
36
0
0
50.0
25.0
25.0
0
0
青脚鹬
1500
29
28
43
0
0
33.3
33.3
0
33.3
0.1
注:生境1为低潮盐沼—光滩带,宽度为2000m左右;生境2为海三棱藤草带,宽度为400m左右;生境3为海堤内鱼塘—芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
(1)区别以上三个生境的生物群落的重要特征是 ___________ ;从生境1到生境2再到生境3依次分布着光滩带、海三棱藨草带和芦苇区,这体现了群落在水平结构上呈 ___________ 分布;同一生境在垂直方向上也具有分层现象,如生境3中有挺水的芦苇、浮水的凤莲、沉水的黑藻等植物,这种分层现象的意义是 ___________ 。
(2)研究团队调查鸟类数量和分布时采用“样线法”,在各生境中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m内所观察到的鸟类。采取最大值保留法,即从数次调查的统计数值中保留最大值的一次。这里所用的统计物种相对数量的方法是 ___________ 。据表推算,青脚鹬出现在生境3的最大种群密度可达 ___________ 只/km2。
(3)据表分析,鹤鹬和青脚鹬之间存在较为明显的种间竞争关系。从食性的角度分析,其理由是 ___________ 。
(4)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,据表描述绿翅鸭的生态位:___________(至少写出2方面)。
(5)崇明东滩鸟类国家自然保护区是上海首个“世界自然遗产”,在人类的保护下使生态环境得到了巨大的改善,体现了人类活动对群落演替影响是 ___________ 。
20. 桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式,是为充分利用土地而创造的一种高效人工生态系统,又带动了缫丝等加工工业的前进,已然发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。如图为某地桑基鱼塘的能量流动简图[单位:MJ/(hm2•a)],请回答下列问题。
(1)桑利用自身的光合作用和细胞呼吸代谢,影响环境中的碳—氧平衡,同时桑叶饲蚕,桑葚供游客采摘,这体现了生物多样性的 ___________ 价值。
(2)桑基鱼塘中的鱼属于该生态系统组成成分中的 ___________ 。桑树的开花需要光信号刺激,当日照时间达到一定长度时,桑树才能开花,这体现出信息传递在生态系统中的作用之一是:___________ 。
(3)结合表中数据,流经该桑基鱼塘的总能量 ___________ (填“大于”或“小于”或“等于”)(277595+369200)MJ/(hm2•a)。图中A和B表示 ___________ 的能量。
(4)运转良好的桑基鱼塘可实现“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”。图中将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用,蚕沙中的能量属于第 ___________ 营养级的能量。从能量流动的角度分析,桑基鱼塘农业生产模式的意义是 ___________ 。
(5)当桑叶价格高、卖桑叶比卖鱼更合算时,当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料,而不是喂鱼,这说明桑基鱼塘农业生产模式中不仅关注当地生态环境,也要考虑居民实际收入,这主要体现了生态工程的 ___________ 原理。
21. 北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地,但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失,它们的数量不断减少。2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡,该物种仅剩下两头雌性,在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。多个研究团队试图通过多种技术手段繁育该物种。请回答下列(一)(二)两小题。
(一)一个研究团队试图培育试管北方白犀牛,其主要流程如图1。
(1)①过程需要对雌性北方白犀 ___________ 促性腺激素(填“注射”/“饲喂”/“注射或饲喂”),目的是使其超数排卵。取自雌性北方白犀牛体内的卵母细胞需要培养至___________(时期),才能与获能的精子受精。
(2)研究团队将体外受精得到的受精卵培养至桑葚胚或囊胚后移植至南方白犀牛的子宫中孕育,为了使受体生理状态更适合胚胎移植,应对其进行 ___________ 处理以提高成功率。
(二)另一个团队试图培育克隆北方白犀牛,其主要流程如图2。
(3)进行核移植之前需要从北方白犀牛身上取少量细胞进行体外培养以获得足够量的供体细胞。在培养细胞时,既要保证环境无菌、无毒,还需定期更换培养液,以便___________。
通常还会将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入培养瓶中,目的是___________以增加培养的细胞数量。
(4)取自雌性北方白犀牛的卵母细胞培养至一定阶段后需要去核,在去核操作中常采用的方法是___________ 法。
(5)上述后代试管动物和克隆动物性别是否一定相同 ___________(填“是”或“否”);从生物多样性的角度分析,与野生种群相比,人工繁育的种群 ___________。
22. 苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴孢晶体蛋白(Bt抗虫蛋白),破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家通过实验,将该细菌的“Bt基因”转入到棉花里,从而培育出了抗虫棉。由于细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。请据图回答下列问题:
注:F1﹣F3,R1﹣R3表示引物;T﹣DNA﹣LB和T﹣DNA﹣RB分别表示左、右边界;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)若要对拼接后的目的基因进行PCR扩增,应选用的一对引物是 ___________ 。
(2)PCR扩增过程中,复性、延伸温度正常,若把变性温度调到60℃,则无法得到扩增产物,原因是 ___________ 。在PCR扩增仪中完成扩增后,常采用 ___________ 来鉴定PCR的产物。
(3)培育转基因抗虫棉的核心工作是 ___________ 。Ti质粒中插入两个p35s启动子的目的是为了增强目的基因的 ___________ (填“转录”或“翻译”)。
(4)根据图中Ti质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,最终应选择 ___________ 基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花叶圆片。获得转基因抗虫棉后,还需从个体水平鉴定转基因抗虫棉是否培育成功,过程为:取一定量长势良好的转基因抗虫棉花植株接种适量的棉铃虫作为实验组,对照组为:___________ 。在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并统计两组棉花叶片的受损程度。
(5)如果转基因抗虫棉植株中Bt毒蛋白含量偏低,取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和分化产生新的肠道细胞来修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降。综合以上信息,请据此提出一项可提高该转基因棉花杀虫效果的改进思路:___________。
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新洲一中邾城校区2026届高二下学期期末考试
生物试卷
试卷满分:100
一、选择题(共18小题,每小题2分,共36分)
1. 开封特产花生糕是以花生、糖、糯米等为主要原料制成的传统糕点。下列叙述正确的是( )
A. 糯米中的淀粉是植物细胞壁的主要成分之一,属于多糖
B. 功能相同的花生蛋白和糯米蛋白,空间结构也完全相同
C. 花生中的脂肪是细胞内良好的储能物质,由甘油和脂肪酸形成
D. 花生细胞中的遗传物质主要是DNA,水解后可得到4种核苷酸
【答案】C
【解析】
【分析】糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖(如葡萄糖)、二糖(如蔗糖)和多糖(如几丁质)等。脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等,它们有些是细胞结构的重要组成成分,有些参与重要的生命活动过程,其中脂肪是细胞内良好的储能物质。蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸。21种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化,肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别,这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。核酸包括DNA和RNA两大类,是遗传信息的携带者,其基本组成单位是核苷酸。虽然组成DNA的核苷酸只有4种,但在连成长链时,排列顺序极其多样,可以储存大量的遗传信息。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,A错误;
B、蛋白质具有多样性,蛋白质的结构决定了蛋白质的功能。功能相同的蛋白质可能具有相似的空间结构,但结构不一定完全相同,B错误;
C、脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,是细胞内良好的储能物质,C正确;
D、花生细胞中的遗传物质是DNA,水解后可得到4种脱氧核苷酸,D错误。
故选C。
2. 细胞膜是细胞生命的屏障,它的完整性结构确保了细胞各项生命活动的正常运行,是细胞维持生命稳态的基础。近日,浙江大学徐素宏研究团队发现秀丽线虫表皮细胞损伤后高尔基体自身以及高尔基体来源的囊泡能在较短的时间内聚集在伤口,进行膜修复。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的损伤直接影响物质运输以及细胞的稳态
B. 细胞膜和高尔基体膜的成分和结构相似,两者可直接相互交换
C. 高尔基体来源的囊泡参与膜修复的过程体现生物膜的结构特点
D. 若阻止高尔基体的移动,则破损细胞膜的修复效率、线虫损伤后的存活率均下降
【答案】B
【解析】
【点睛】生物膜系统包括:细胞膜、细胞器膜和核膜;其功能有:(1)保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用;(2)为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所;(3)分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、细胞膜具有维持细胞内环境稳定以及控制物质运输的功能,细胞膜损伤直接影响物质运输以及细胞内的稳定状态,A正确;
B、高尔基体膜可成为细胞膜的一部分,说明细胞膜和高尔基体膜的成分和结构相似,但是细胞膜的成分不能成为高尔基体膜的成分,不能说明两者可直接相互交换,B错误;
C、高尔基体来源的囊泡参与膜修复的过程体现生物膜的结构特点,即生物膜具有一定的流动性,C正确;
D、阻止高尔基体的移动,破损细胞膜的修复效率下降,导致膜不能及时的修复,直接影响细胞的生命活动,线虫损伤后的存活率均下降,D正确。
故选B。
3. 种群特征和数量变化规律,在生物资源的利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。下列叙述错误的是( )
A. 凡是影响种群数量特征的因素,都会影响种群的数量变化
B. 渔业生产上,捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右,有利于持续获得较大的鱼产量
C. 春夏时节动植物种群密度普遍迅速增长与气温、日照、降水等密切相关
D. 所有种群都具有性别比例、年龄结构等数量特征
【答案】D
【解析】
【详解】“S”形曲线:种群在一个有限的环境中增长时,当种群数量为K/2时,增长速率达最大值。种群数量达到K值时,种群数量将停止增长。
【分析】A、种群的数量变化由出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接决定,而年龄结构、性别比例等特征间接影响数量变化。因此,凡是影响这些数量特征的因素(如资源、气候等),均会影响种群数量变化,A正确;
B、根据“S”型曲线,种群数量在K/2时增长速率最大。渔业捕捞后使种群数量维持在K/2左右,可确保资源快速恢复,实现可持续高产,B正确;
C、春夏时节气温升高、光照充足、降水适宜,植物光合作用增强,动物繁殖活动增加,多数动植物种群密度会因资源丰富而增长,C正确;
D、性别比例是雌雄异体种群的特定特征,而雌雄同体或无性繁殖的生物(如某些植物、细菌)的种群无性别比例。因此,并非所有种群都具有性别比例这一特征,D错误。
故选D。
4. 兴趣小组为探究酵母菌在不同条件下的种群数量变化,共设置了四组实验,a、b、c三组分别每3h、12h和24h更换培养液,d为对照组,其他培养条件相同。酵母菌种群数量变化曲线分别为a、b、c、d,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 改变培养温度会影响酵母菌种群数量,这属于密度制约因素
B. 使用血细胞计数板进行计数时,应先盖上盖玻片再滴加培养液
C 曲线a种群增长最快,随时间推移,a组酵母菌将持续呈“J”形增长
D. 增加对照组(d组)酵母菌种群的起始接种数量会使种群的K值变大
【答案】B
【解析】
【分析】1、“J”形曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
2、自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,这就使种群的出生率降低,死亡率增高,有时会稳定在一定的水平,形成“S”形增长曲线。
【详解】A、温度属于影响种群数量的非密度制约因素,A错误;
B、血细胞计数板使用时,应该先盖上盖玻片再滴加培养液,B正确;
C、由于空间有限、代谢产物积累等原因,a组酵母菌不会持续呈“J”形增长,C错误;
D、由于资源和空间条件不变,改变初始接种量,会改变达到相同的K值所需的时间,但不会改变K值,D错误。
故选B。
5. 某海湾地区的潮沟中,海獭是顶级肉食者,岸蟹主要取食潮沟中的水生植物。研究发现,在划定区域排除海獭后,与对照区域相比,蟹洞密度增加,植物生物量减少了30%,潮沟宽度增加了0.3m,即侵蚀程度增加。下列叙述错误的是( )
A. 研究目的是排除海獭直接影响植物的生长而导致潮沟侵蚀
B. 若想恢复上述出现侵蚀的潮沟生态环境,可考虑适当保护当地海獭
C. 采用样方法统计蟹洞密度可估算岸蟹的种群数量变化
D. 水生植物、岸蟹与海獭的种群数量动态变化符合循环因果
【答案】A
【解析】
【分析】调查种群密度时,不同生物采用不同的调查方法:一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度;活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
【详解】 A、研究目的并非排除海獭直接影响植物生长导致潮沟侵蚀,而是研究海獭作为顶级肉食者对整个生态系统结构和功能(如蟹洞密度、植物生物量、潮沟宽度等)的影响,海獭是通过对其他生物的影响间接作用于整个生态系统,并非直接影响植物生长来导致潮沟侵蚀,A错误;
B、因为排除海獭后出现了植物生物量减少、潮沟侵蚀等问题,所以若想恢复上述出现侵蚀的潮沟生态环境,适当保护当地海獭,让海獭发挥其在生态系统中的调节作用,有可能改善生态状况,B正确;
C、蟹洞是岸蟹生活的场所,采用样方法统计蟹洞密度,由于岸蟹数量与蟹洞数量有一定关联,所以可估算岸蟹的种群数量变化,C正确;
D、水生植物的数量影响岸蟹的食物来源,进而影响岸蟹数量,岸蟹数量又影响海獭食物来源,从而影响海獭数量,反过来海獭数量又会影响岸蟹数量,进而影响水生植物数量,它们之间的种群数量动态变化符合循环因果,D正确。
故选A。
6. 世界各地因气候、地形和其他环境条件的不同而出现不同的群落类型,陆地群落包括森林、草原、荒漠等类型。下列叙述正确的是( )
A. 森林生物群落中林下的植物往往叶片大,叶绿体颗粒小,可充分利用有限的弱光
B. 和温带草原相比,热带雨林一年四季都有开花、结果的植物,风媒花较多,有利于繁殖
C. 草原生物群落的动物以挖洞或快速奔跑的动物居多,植物叶片多狭窄,可适应于干旱环境
D. 不同群落的主要影响因素不同,陆地群落的主要影响因素是阳光和温度
【答案】C
【解析】
【分析】群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚,根据群落的外貌和物种组成等方面的差异,可以将陆地的群落分为不同类型。
【详解】A、林下植物为适应弱光,叶片通常较大以增加受光面积,但叶绿体颗粒(如基粒)数量多且大,A错误;
B、热带雨林,林中空气流通不畅,风媒花很少,B错误;
C、草原生物群落的动物以挖洞或快速奔跑的动物居多,植物叶片多狭窄,可适应于干旱环境,C正确;
D、陆地群落类型(如森林、草原、荒漠)主要由水分和温度决定,D错误。
故选C。
7. 2024年7月4日15时,长江汉口站(武汉关)水位达28米,超警戒水位0.7米,达有水文记录以来的历史第9高位。湖北地区为洪水频发区,灾害洪泛区是指江河两岸、湖周海滨易受洪水淹没的区域,这些地区土地肥沃、生物种类丰富,合理利用这些地区发展生产、缩小洪灾是十分必要的。如图为某河流生态护坡的模式图,有关说法不正确的是( )
A. 偶然洪泛区到淹没区生物种类不同体现了群落的水平结构
B. 季节洪泛区随夏秋季的变化群落的优势种不同体现了群落的季节性
C. 偶然洪泛区内不存在生态位完全重合的生物
D. 该河流生态护坡中存在负反馈调节,其生态系统的稳定性是其自我调节能力的基础
【答案】D
【解析】
【分析】1、环境容纳量也可用K值表示,同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响,在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动。
2、群落的空间结构:包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。
【详解】A、据图可知,偶然洪泛区到淹没区属于不同地形,生物种类不同体现了群落的水平结构,A正确;
B、由于阳光温度和水分等随季节而变化,群落外貌和结构也会随之发生有规律的变化,B正确;
C、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,在同一群落中不存在两个物种生态位完全相同的情况,自然界资源通常是有限的,当两个物种生态位发生重叠时,必然会发生种间竞争,发生生态位的分化,C正确;
D、生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性的基础,D错误;
故选D。
8. “小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列说法错误的是( )
A. 荷塘中的动物、植物和微生物等全部生物共同构成荷塘生物群落
B. 受惊后鸥鹭起飞时的鸣叫声属于生态系统的物理信息
C. 蜻蜓能帮助荷花传粉,蜻蜓采食荷花的花蜜有助于物质循环
D. 影响荷塘中鸥鹭等鸟类分布的主要因素是温度和栖息空间
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统中信息的种类:(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、生物群落是指一定区域所有生物的集合,荷塘中的动物、植物和微生物等全部生物共同构成荷塘生物群落,A正确;
B、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,属于物理信息,受惊后鸥鹭起飞时的鸣叫声属于生态系统的物理信息,B正确;
C、蜻蜓属于消费者,荷花属于生产者,蜻蜓能帮助荷花传粉,蜻蜓采食荷花的花蜜有助于物质循环,C正确;
D、影响荷塘中鸥鹭等鸟类分布的主要因素是食物条件和栖息空间,D错误。
故选D。
9. 下列有关生物学实验操作、材料、条件等方面的叙述,错误的是( )
A. 设计实验证明雌蛾能够分泌性外激素吸引雄蛾前来交配,可分成A、B两组,一组用纱窗罩住雌蛾,另一组用玻璃罩罩住雌蛾
B. 探究土壤微生物对淀粉的分解实验中,可以用碘液或斐林试剂来检测因变量
C. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将对照组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
D. “设计制作生态缸,观察其稳定性”实验中,要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。若分解者数量不够,则生产者最先出现营养危机
【答案】C
【解析】
【详解】A、纱窗允许性外激素通过而玻璃罩阻止,可验证性外激素的作用,设计合理,A正确;
B、探究土壤微生物对淀粉的分解实验中,可以用碘液或斐林试剂来检测淀粉剩余情况或淀粉分解产物情况,B正确;
C、对照组应保持自然状态(不灭菌),实验组灭菌以排除微生物,C错误;
D、分解者不足导致生产者缺乏矿质营养,生产者最先受影响,D正确;
故选C。
10. 针对人类活动导致生态足迹值越来越大、碳循环中的碳排放量远大于碳吸收量的现状,我国提出要坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,协同推进降碳、扩绿,树立生态优先、绿色低碳发展的理念,并采取了多种保护生物多样性的措施。下列叙述错误的是( )
A. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积
B. 研究碳循环就是研究碳元素在非生物环境与生物群落之间的往返循环
C. 山水林田湖草沙一体化保护和系统治理有利于提高生态系统的抵抗力稳定性
D. 通过建立自然保护区和国家公园进行就地保护是对生物多样性最有效的保护
【答案】A
【解析】
【分析】生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积;生态承载力代表了地球提供资源的能力。
【详解】A、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积,A错误;
B、物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。研究碳循环就是研究C元素在非生物环境与生物群落之间的往返循环,B正确;
C、一体化保护和系统治理可增加生态系统组分和营养结构复杂性,增强抵抗力稳定性,C正确;
D、就地保护(如自然保护区)是保护生物多样性最有效的措施,D正确。
故选A。
11. 利用传统发酵技术制作的果酒、腐乳、泡菜等极大地丰富了人们的饮食,它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关叙述正确的是( )
A. 制作果酒、腐乳和泡菜所利用的主要微生物均含有细胞核
B. 制作腐乳时主要利用了毛霉产生的淀粉酶将淀粉分解成单糖
C. 泡菜咸而不酸的原因可能是加入食盐过少导致杂菌大量增殖
D. 在果酒发酵基础上进行果醋制作,需升高温度、增加通气性
【答案】D
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,醋酸菌能将糖或酒精转变成醋酸;参与腐乳制作的微生物有多种,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要是毛霉;参与泡菜制作的微生物是乳酸菌。
【详解】A、果酒制作主要用酵母菌(真核生物,有细胞核),腐乳用毛霉(真核生物,有细胞核),但泡菜用乳酸菌(原核生物,无细胞核),A错误;
B、腐乳制作中,毛霉分泌蛋白酶和脂肪酶分解蛋白质和脂肪,而非淀粉酶分解淀粉,B错误;
C、泡菜“咸而不酸”可能因食盐浓度过高抑制乳酸菌活动,而非盐过少导致杂菌增殖,C错误;
D、果酒发酵(酵母菌,20℃、无氧)转果醋发酵(醋酸菌,30-35℃、有氧),需升高温度并通气,D正确。
故选D。
12. 研究人员发现一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解,长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中所示接种方法都可用于分离微生物和活菌计数
B. 图中操作Ⅰ用平板划线法接种时,接种环至少需要灼烧6次
C. 培养基上形成的5个菌落中的细菌都能以该除草剂为氮源
D. 操作Ⅲ中透明圈越大的菌落降解该除草剂的能力一定越强
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法:1、平板划线法:这是最常用的接种方法之一。通过在固体培养基表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线,使微生物在琼脂平板表面分散开来,形成单个菌落,从而达到分离纯种的目的;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,可以对微生物进行数量统计。
【详解】A、平板划线法无法用于计数,A错误;
B、平板划线法接种时,每次划线前后都要灼烧接种环,图中操作Ⅰ进行5次划线操作,那么接种环需要灼烧6次(包括第一次划线前和最后一次划线后),B正确;
C、培养基上形成的两种菌落中的细菌所利用的氮源不同,有透明圈的,是能够利用除草剂中的氮源,没有透明圈的,不能利用除草剂中的氮源,C错误;
D、透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该微生物降解除草剂的能力越强,而不是透明圈越大的菌落降解该除草剂的能力越强,D错误。
故选B。
13. 新型冠状病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞ACE2受体结合,入侵细胞后可引起肺炎。针对此环节研发单克隆抗体是治疗新冠肺炎的研究热点之一。相关叙述错误的是( )
A. ①需多次向小鼠体内注射S蛋白,以便于从脾脏中获得活化的B细胞
B. ②将B细胞注入去核的骨髓瘤细胞中,通过电融合法使两个细胞融合
C. 经③过程筛出的细胞既能无限增殖又能产生识别S蛋白的单克隆抗体
D. S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备时动物细胞融合技术的应用之一,此过程中需要先注射抗原,使生物体产生具有免疫能力的B淋巴细胞,再将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,并筛选出能产生特异性抗体和大量增殖的杂交瘤细胞,最后经过体内和体外培养获取单克隆抗体。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的优点。
【详解】A、①为(效应)B细胞的获得过程,该过程需多次向小鼠体内注射S蛋白,以便于从脾脏中获得致敏的B细胞,A正确;
B、②将B细胞与骨髓瘤细胞融合,通过电融合法(物理方法)使两个细胞融合获得杂交瘤细胞,而非去核,B错误;
C、③过程经过HAT筛选得到杂交瘤细胞,再经克隆化培养和抗体检测得到的细胞,既能无限增殖又能产生识别S蛋白的单克隆抗体,C正确;
D、经上述过程获得的S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害,D正确。
故选B。
14. 间充质干细胞(MSC)是一种成体干细胞,具备分化为骨细胞、脂肪细胞等的潜能。目前已被用于器官移植及组织器官修复,下列叙述正确的是( )
A. MSC培养过程中可加入适量抗生素和血清以防止杂菌污染
B. 可用胶原蛋白酶处理体外培养的MSC以解除细胞接触抑制的现象
C. 培养MSC细胞,需要为其创造95%O2和5%CO2的气体环境
D. MSC具有组织特异性,在体内可分化形成诱导多能干细胞
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境。②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度:适宜温度。④气体环境:95%空气+5%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、 MSC培养过程中可加入适量抗生素以防止杂菌污染,血清能为细胞培养提供一些未知的营养,A错误;
B、细胞接触抑制时可以用胶原蛋白酶或者胰蛋白酶处理,B正确;
C、培养MSC细胞,需要为其创造95%空气和5%CO2的气体环境,C错误;
D、 MSC是一种成体干细胞,具有组织特异性,在体内不能分化形成诱导多能干细胞,诱导多能干细胞一般在体外诱导而来,D错误。
故选B。
15. 某生物制品公司用如图方法生产干扰素,下列说法正确的是( )
A. 干扰素基因与质粒的化学本质不同
B. 带干扰素基因的质粒中应含有起始密码子、终止密码子、干扰素基因、标记基因等
C. 若要获得耐储存的干扰素,则可利用蛋白质工程直接改造蛋白质
D. 为检测酵母菌是否成功表达干扰素,可利用抗原-抗体杂交技术
【答案】D
【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、基因枪法和花粉管通道法;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感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、干扰素基因是有遗传效应的DNA片段,质粒是小型环状DNA分子,二者的化学本质都是DNA,因此化学本质相同,A错误;
B、起始密码子和终止密码子位于mRNA上,是翻译的起始和终止信号,而带干扰素基因的质粒是DNA分子,其中应含有启动子、终止子、干扰素基因、标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA;终止子能使转录在所需要的地方停止;标记基因用于筛选含有重组质粒的受体细胞,B错误;
C、蛋白质工程是指以蛋白质分子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求。由于基因决定蛋白质,因此要获得耐储存的干扰素,需要利用蛋白质工程对控制干扰素合成的基因进行改造,而不是直接改造蛋白质,C错误;
D、抗原 - 抗体杂交技术的原理是抗原与抗体的特异性结合。干扰素可作为抗原,若酵母菌成功表达干扰素,则可从酵母菌中提取出干扰素,利用抗原 - 抗体杂交技术,若出现杂交带,说明酵母菌成功表达了干扰素,D正确。
故选D。
16. 疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病,可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变,从而获得了对氯喹的抗性。研究人员设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物用于扩增目的基因片段,如图1所示。为选出正确和有效的引物,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,产物的电泳结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. F1、F2、R1和R2等4种备选引物是根据pfcrt基因序列设计的
B. 在PCR反应体系中需加入一定量的Mg2+,以激活耐高温DNA聚合酶
C. 由图2电泳结果可知,能用于特异性扩增pfcrt基因的引物为F1、R1、R2
D. 若pfcrt基因扩增了4次,则共消耗引物30个
【答案】C
【解析】
【分析】PCR过程为:变性,当温度上升到90℃以上时,氢键断裂,双链DNA解旋为单链。复性,当温度降低到50℃左右是,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。延伸,温度上升到72℃左右,溶液中的四种脱氧核苷酸,在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【详解】A、引物需根据目的基因的碱基序列进行设计,本研究中pfcrt基因为目的基因,A正确;
B、Mg2+是TagDNA聚合酶的激活剂,B正确;
C、根据图2结果显示可知,F1-R1引物只扩增出一个条带,说明能够用于特异性扩增目的基因片段,F1-R2引物扩增条带有三条,说明其不能用于特异性扩增目的基因片段,F1-R1能扩增目的基因1条带,F2-R1无法扩增出目的基因条带,说明F2为无效引物,没有扩增功能,无法使用,F1-R1引物只扩增出一个目的基因条带,F1-R2引物扩增出三条条带,说明R2引物无法特异性扩增目的基因条带,C错误;
D、PCR技术是利用DNA半保留复制的原理进行体外扩增DNA的。DNA复制时,引物与模板链结合,DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸DNA链。DNA扩增n次后,得到2n个DNA分子,由于DNA是半保留复制,每个新合成的DNA分子都需要两条引物,但最初的模板DNA两条链不需要引物,所以实际上消耗的引物数为2n+1−2。当n=4时,消耗的引物数为24+1−2=32−2=30个,D正确。
故选D。
17. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可大量所需的突变体植株丙
C. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
D. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
【答案】D
【解析】
【分析】根据图分析,过程①为接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种,⑤为植物体细胞杂交。
【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时,利于生根,该值低时利于生芽,过程③需先生芽,再生根,所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养,A错误;
B、过程④常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同,因为植株丙是诱变育种得到的,遗传信息可能会发生改变;植株丁经过了植物体细胞杂交,染色体数目发生了改变,和甲不一致,所以不是同一物种,C错误;
D、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,即植物组织培养,D正确。
故选D。
18. 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。对于无菌技术,研究人员围绕如何避免杂菌污染展开讨论。下列操作中正确的是( )
A. 倒平板后,对空白培养基进行培养,可检测培养基是否被污染
B. 消毒和灭菌的原理都相同,能杀死物体内外所有的微生物
C. 培养基需经高压蒸汽灭菌后方可调节pH
D. 在接种箱或超净工作台的使用过程中,可用紫外线照射30min来进行消毒
【答案】A
【解析】
【分析】实验室常用的灭菌方法:①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌;②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌;③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
【详解】A、倒平板后对空白培养基培养,若出现菌落则说明灭菌不彻底或被污染,可检测培养基是否合格,A正确;
B、消毒仅杀死部分微生物(不包括芽孢和孢子),灭菌则杀死全部微生物,两者原理和效果不同,B错误;
C、培养基应先调节pH再灭菌,避免灭菌过程影响pH,C错误;
D、紫外线消毒需在接种前进行,使用中开启紫外线会危害操作者,D错误。
故选A。
二、非选择题(本题共4小题,共64分)
19. 在崇明东滩鸟类国家自然保护区中,某研究团队以4种在此越冬数量占优势的候鸟为研究对象,调查了它们在不同觅食生境中的数量和主要的食物种类,结果如下表所示。请回答下列问题:
物种
观察数量/只
觅食生境出现率/%
鸟胃中主要的食物种类/%
生境1
生境2
生境3
小坚果
茎类
草屑
螺类
贝壳沙砾
甲壳类
其他
绿翅鸭
2120
67
0
33
52.8
16.7
0
12.0
13.0
0
5.5
绿头鸭
1513
98
1
1
78.3
0.8
0
7.1
5.6
1.1
7.1
鹤鹬
1678
64
0
36
0
0
50.0
25.0
25.0
0
0
青脚鹬
1500
29
28
43
0
0
33.3
33.3
0
33.3
0.1
注:生境1为低潮盐沼—光滩带,宽度为2000m左右;生境2为海三棱藤草带,宽度为400m左右;生境3为海堤内鱼塘—芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
(1)区别以上三个生境的生物群落的重要特征是 ___________ ;从生境1到生境2再到生境3依次分布着光滩带、海三棱藨草带和芦苇区,这体现了群落在水平结构上呈 ___________ 分布;同一生境在垂直方向上也具有分层现象,如生境3中有挺水的芦苇、浮水的凤莲、沉水的黑藻等植物,这种分层现象的意义是 ___________ 。
(2)研究团队调查鸟类数量和分布时采用“样线法”,在各生境中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m内所观察到的鸟类。采取最大值保留法,即从数次调查的统计数值中保留最大值的一次。这里所用的统计物种相对数量的方法是 ___________ 。据表推算,青脚鹬出现在生境3的最大种群密度可达 ___________ 只/km2。
(3)据表分析,鹤鹬和青脚鹬之间存在较为明显的种间竞争关系。从食性的角度分析,其理由是 ___________ 。
(4)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,据表描述绿翅鸭的生态位:___________(至少写出2方面)。
(5)崇明东滩鸟类国家自然保护区是上海首个“世界自然遗产”,在人类的保护下使生态环境得到了巨大的改善,体现了人类活动对群落演替影响是 ___________ 。
【答案】(1) ①. 物种组成 ②. 镶嵌 ③. 垂直分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
(2) ①. 记名计算法 ②. 3225
(3)鹤鹬和青脚鹬的胃中都含有较多的草屑、螺类
(4)绿翅鸭的觅食生境主要是生境1(低潮盐沼-光滩带),主要的食物是小坚果
(5)改变群落演替的方向和速度
【解析】
【分析】水平结构是指生物群落在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,在不同地段有不同的分布。垂直分布是种群间相互作用过程后,不同物种其生态功能分化后的结果,体现了种群间的互相适应。
【小问1详解】
区分不同生物群落的重要特征是物种的组成。从生境1到生境2再到生境3依次分布着光滩带、海三棱藨草带和芦苇区,这体现了群落在水平结构上呈镶嵌分布。同一生境在垂直方向上也具有分层现象,分层的意义是显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
【小问2详解】
常用的统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法,该实验统计各种鸟的种类和数量,采用的是记名计算法。由题意“各生境中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m内所观察到的鸟类”可知,本实验的取样长度为2km,宽度为100米=0.1km,每个生境中的取样面积为2×0.1=0.2km2,青脚鹬出现在生境3的最大密度应为1500×43%÷0.2=3225只。
【小问3详解】
据表分析,鹤鹬和青脚鹬的胃中都含有草屑、螺类,说明它们之间存在较为明显的竞争关系。
【小问4详解】
生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,根据表格数据可知,绿翅鸭的觅食生境主要是生境1(低潮盐沼-光滩带),主要的食物是小坚果。
【小问5详解】
崇明东滩鸟类国家自然保护区是上海首个“世界自然遗产”,在人类的保护下使生态环境得到了巨大的改善,体现了人类活动对群落演替影响是改变群落演替的方向和速度。
20. 桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式,是为充分利用土地而创造的一种高效人工生态系统,又带动了缫丝等加工工业的前进,已然发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。如图为某地桑基鱼塘的能量流动简图[单位:MJ/(hm2•a)],请回答下列问题。
(1)桑利用自身的光合作用和细胞呼吸代谢,影响环境中的碳—氧平衡,同时桑叶饲蚕,桑葚供游客采摘,这体现了生物多样性的 ___________ 价值。
(2)桑基鱼塘中的鱼属于该生态系统组成成分中的 ___________ 。桑树的开花需要光信号刺激,当日照时间达到一定长度时,桑树才能开花,这体现出信息传递在生态系统中的作用之一是:___________ 。
(3)结合表中数据,流经该桑基鱼塘的总能量 ___________ (填“大于”或“小于”或“等于”)(277595+369200)MJ/(hm2•a)。图中A和B表示 ___________ 的能量。
(4)运转良好的桑基鱼塘可实现“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”。图中将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用,蚕沙中的能量属于第 ___________ 营养级的能量。从能量流动的角度分析,桑基鱼塘农业生产模式的意义是 ___________ 。
(5)当桑叶价格高、卖桑叶比卖鱼更合算时,当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料,而不是喂鱼,这说明桑基鱼塘农业生产模式中不仅关注当地生态环境,也要考虑居民实际收入,这主要体现了生态工程的 ___________ 原理。
【答案】(1)间接和直接
(2) ①. 初级消费者和分解者(或消费者和分解者) ②. 生物种群的繁衍,离不开信息的传递
(3) ①. 大于 ②. 桑、浮游植物用于生长、发育和繁殖
(4) ①. 一 ②. 实现了对能量的多级利用,(从而大大)提高能量的利用率(或实现了对能量的多级利用,使能量得到最有效的利用)
(5)整体
【解析】
【分析】生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入。
【小问1详解】
桑光合作用影响碳 - 氧平衡,属于间接价值(生态功能 );桑葚供采摘,属于直接价值。
【小问2详解】
鱼以浮游植物、蚕沙为食,是消费者(直接摄食生产者 )和分解者(利用蚕沙等有机物 );光信号刺激桑树开花,体现信息传递利于生物种群繁衍。
【小问3详解】
桑和浮游植物固定的太阳能是 277595+369200 ,但还有人工输入的鱼饵料能量(200000 ),故总能量大于 277595+369200 。A、B 是生产者用于生长、发育和繁殖的能量(同化量 - 呼吸量 )。
【小问4详解】
蚕沙是蚕(第二营养级 )的粪便,属于第一营养级(桑树 )的能量。蚕沙喂鱼、废液入沼气池等,使能量被多次利用,故意义是实现能量的多级利用,提高能量利用率
【小问5详解】
桑基鱼塘既关注生态(蚕沙作肥料 ),又考虑经济(卖桑叶或喂鱼的收益 ),体现整体性原理 。
21. 北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地,但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失,它们的数量不断减少。2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡,该物种仅剩下两头雌性,在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。多个研究团队试图通过多种技术手段繁育该物种。请回答下列(一)(二)两小题。
(一)一个研究团队试图培育试管北方白犀牛,其主要流程如图1。
(1)①过程需要对雌性北方白犀 ___________ 促性腺激素(填“注射”/“饲喂”/“注射或饲喂”),目的是使其超数排卵。取自雌性北方白犀牛体内的卵母细胞需要培养至___________(时期),才能与获能的精子受精。
(2)研究团队将体外受精得到的受精卵培养至桑葚胚或囊胚后移植至南方白犀牛的子宫中孕育,为了使受体生理状态更适合胚胎移植,应对其进行 ___________ 处理以提高成功率。
(二)另一个团队试图培育克隆北方白犀牛,其主要流程如图2。
(3)进行核移植之前需要从北方白犀牛身上取少量细胞进行体外培养以获得足够量的供体细胞。在培养细胞时,既要保证环境无菌、无毒,还需定期更换培养液,以便___________。
通常还会将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入培养瓶中,目的是___________以增加培养的细胞数量。
(4)取自雌性北方白犀牛的卵母细胞培养至一定阶段后需要去核,在去核操作中常采用的方法是___________ 法。
(5)上述后代试管动物和克隆动物性别是否一定相同 ___________(填“是”或“否”);从生物多样性的角度分析,与野生种群相比,人工繁育的种群 ___________。
【答案】(1) ①. 注射 ②. MⅡ(减数分裂Ⅱ中期或减数第二次分裂中期)
(2)同期发情 (3) ①. 清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 ②. 增大细胞贴壁生长的附着面积,防止细胞过早出现接触抑制现象
(4)显微操作 (5) ①. 否 ②. 遗传(基因)多样性会降低
【解析】
【分析】哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
【小问1详解】
促性腺激素化学本质为蛋白质,口服后会被消化而失去作用,因此为了获得更多的卵母细胞,应该给雌性个体注射促性腺激素,使其超数排卵。取自雌性北方白犀牛体内的卵母细胞需要培养至MII(减数分裂II中期或减数第二次分裂中期)才能与获能的精子受精。
【小问2详解】
要对受体牛进行同期发情处理,使其生理状态更适合胚胎移植,才能提高成功率。
【小问3详解】
在进行动物细胞培养时,要定期更换培养液,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。由于动物细胞具有贴壁生长、接触抑制的现象,所以将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入培养瓶中增大细胞贴壁生长的附着面积,防止过早出现接触抑制现象,以增加培养的细胞数量。
【小问4详解】
取自雌性北方白犀牛的卵母细胞培养至一定阶段后需要去核,在去核操作中常采用的方法是显微操作法,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。
【小问5详解】
获得的克隆北方白犀牛,其细胞核遗传物质来源于雌性北方白犀牛,因此其性别与提供细胞核的供体相同,为雌性,而试管动物的获得经过了两性生殖细胞的结合,性别无法确定,因此,上述后代试管动物和克隆动物性别不一定相同。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,从生物多样性的角度分析,与野生种群相比,人工繁育的种群遗传多样性会降低。
22. 苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴孢晶体蛋白(Bt抗虫蛋白),破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家通过实验,将该细菌的“Bt基因”转入到棉花里,从而培育出了抗虫棉。由于细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。请据图回答下列问题:
注:F1﹣F3,R1﹣R3表示引物;T﹣DNA﹣LB和T﹣DNA﹣RB分别表示左、右边界;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)若要对拼接后的目的基因进行PCR扩增,应选用的一对引物是 ___________ 。
(2)PCR扩增过程中,复性、延伸温度正常,若把变性温度调到60℃,则无法得到扩增产物,原因是 ___________ 。在PCR扩增仪中完成扩增后,常采用 ___________ 来鉴定PCR的产物。
(3)培育转基因抗虫棉的核心工作是 ___________ 。Ti质粒中插入两个p35s启动子的目的是为了增强目的基因的 ___________ (填“转录”或“翻译”)。
(4)根据图中Ti质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,最终应选择 ___________ 基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花叶圆片。获得转基因抗虫棉后,还需从个体水平鉴定转基因抗虫棉是否培育成功,过程为:取一定量长势良好的转基因抗虫棉花植株接种适量的棉铃虫作为实验组,对照组为:___________ 。在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并统计两组棉花叶片的受损程度。
(5)如果转基因抗虫棉植株中Bt毒蛋白含量偏低,取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和分化产生新的肠道细胞来修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降。综合以上信息,请据此提出一项可提高该转基因棉花杀虫效果的改进思路:___________。
【答案】(1)F3和R2
(2) ①. 该温度不能使双链DNA解旋成单链,导致引物无法与单链DNA结合而无法延伸子链 ②. 琼脂糖凝胶电泳
(3) ①. 构建基因表达载体 ②. 转录
(4) ①. KanR ②. 取等量长势一致的普通棉花植株接种等量的棉铃虫
(5)增加改造的Bt抗虫基因的导入数量,使其表达足量的Bt抗虫蛋白
【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】
要对拼接后的目的基因进行PCR扩增,引物应能与目的基因两端序列结合。拼接后的目的基因包含人工合成的1-1362基因序列和1363-1848 基因序列,所以为检测棉花植株是否导入目的基因,应选用的引物是F3和R2。
【小问2详解】
PCR 扩增过程中,变性、延伸温度正常,若退火温度设到 60°C 无法得到扩增产物,原因是退火温度过高会导致引物与模板 DNA 无法正常结合。在 PCR 扩增仪中完成扩增后,常采用琼脂糖凝胶电泳鉴定 PCR 的产物,不同大小的 DNA 片段在凝胶中迁移速率不同,从而可以通过电泳条带判断扩增产物的情况。
【小问3详解】
培育转基因抗虫棉的核心工作是基因表达载体的构建。Ti 质粒中插入两个 p35s 启动子的目的是为了增强目的基因的转录。启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,其作用是驱动基因转录,增加启动子数量可增强转录强度。
【小问4详解】
结合基因表达载体的示意图,根据图中质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,KanR位于T-DNA(可整合到受体细胞的染色体DNA)上,用KanR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花叶圆片。从个体水平鉴定转基因抗虫棉是否培育成功,过程为:取一定量长势良好的转基因抗虫棉花植株栽种作为实验组,对照组为取等量长势一致的普通棉花植株接种等量的棉铃虫。在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并统计两组棉花叶片的受损程度。
【小问5详解】
如果转基因抗虫棉植株中毒蛋白含量偏低,取食后棉铃虫可通过激增肠干细胞分裂和分化产生新的肠细胞来修复损伤的肠道,导致杀虫效果下降。针对此现象对基因抗虫棉进行改良的思路:增加改造的Bt抗虫基因的导入数量,使其表达足量的Bt抗虫蛋白从而提高对棉铃虫的杀伤效果。
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