精品解析:福建省泉州市科技中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题
2025-07-22
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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-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 泉州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.89 MB |
| 发布时间 | 2025-07-22 |
| 更新时间 | 2025-07-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53166412.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:
泉州科技中学2024-2025学年第二学期高二生物期中考试
满分:100分考试时间:75分钟
一、单选题(本题共15道小题,1-10每题2分,11-15每题4分,共40分)
1. 某野外调查小组在我国东部地区对东部群落进行深入调查,以下说法错误的是( )
A. 调查该森林物种数的样方面积最好是S0m2
B. 用标志重捕法调查时,若被标记的动物中有少量个体死亡,则导致调查结果偏高
C. 既要获得最大捕获量,又要使该动物资源的更新能力处于较高水平,应使该动物群体的数量保持在图2中C点所代表的水平上
D. 图3中,15-20年间,种群的年龄组成为衰退型
2. 某研究小组对酵母菌进行了相关研究,图1为果酒发酵过程中酵母菌种群数量变化,图2是图1某时刻台盼蓝染液染色后显微镜视野下计数室局部图像(实心表示染成蓝色),图3为探究酵母菌呼吸方式的装置之一。下列分析正确的是( )
A. 图1中b时酵母菌种群的增长率最大
B. 图1中酵母菌数量达到c时开始产酒,de段数量减少与酒精含量过高有关
C. 计数得到图2的中方格内酵母菌活菌数与死菌数大致相等,此时对应于图1的cd段
D. 酵母菌发酵产酒时,图3装置中红色液滴有可能左移
3. 下列关于群落的叙述,正确的是( )
A. 群落的季节性是指群落的类型和物种组成随季节变化而发生有规律的变化
B. 森林生物群落中林下阴生植物往往茎细长,叶薄,细胞壁薄,叶绿体颗粒大
C. 荒漠生物群落中的动物多以尿素作为排出含氮废物的主要形式
D. 由冰山岩向森林演替过程中,土壤中有机物越来越少,群落物种丰富度逐渐加大
4. 下列关于生态系统相关的说法,正确的有几项( )
①食物网中某生物的位置不能被其他生物取代
②当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化,这一事例属恢复力稳定性
③组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,不断在无机环境和生物群落之间进行循环的过程,叫生态系统的物质循环
④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
⑤植物生长素对植物生长的调节属于生态系统的信息传递中的化学信息
⑥信息传递对于个体、种群、群落、生态系统的稳定都有重要作用
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
5. 下图甲表示能量在生态系统中的流动过程,其中A、B、C分别表示该生态系统不同成分中的不同类型的生物。图乙是B1中两个种群的数量变化。下列说法正确的是( )
A. 图甲中A、B、C共同组成一个群落,三者都是生态系统不可缺少的成分
B. 图乙中两个种群之间的关系是竞争,种群②的数量会无限增加
C. B2会影响种群①、②数量变化,若B2中的生物大量死亡,短时间内A中生物的数量增加
D. 若要使B2储存的能量增加x,最多需要A固定太阳能的量为y,则x与y的关系式应为y=100x
6. 下图是某森林生态系统物质和能量流向示意图,h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分),方框大小表示使用量,下列叙述正确的是( )
A. 进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等
B. 生产者i的量等于被初级消费者同化有机物的量
C. 流向分解者的k可被生产者直接吸收利用
D. 流经该生态系统的物质和能量可循环利用
7. 图甲是某草原生态系统中碳循环模式图,图乙是该草原生态系统中部分生物种群之间形成的食物网模型。下列说法错误的是( )
A. 图甲中缺少的碳流动方向是b→a,c→a,d→a
B. 图乙所示生态系统的组成成分中只缺少分解者
C. 图甲中的b对应图乙中的Ⅰ
D. 调在结果显示,一段时间内种群Ⅰ和Ⅴ同化的总能量分别为a和b,则此时种群Ⅳ同化的能量最多为(a-5b)/25
8. 三江源地区位于青藏高原腹地,是长江、黄河和澜沧江源头汇水区,被誉为“中华水塔”。20世纪,气候变化和人为干扰,三江源地区环境恶化,草地严重退化,水土流失加剧,为此我国政府启动了多项保护措施,大幅度的减畜工作是其中一项。下图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数(草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值)的变化,下列说法错误的是( )
A. 减畜工程可使草地产草量提高,进而使草地载畜压力指数降低
B. 修复三江源地区的退化草场可大力种植各种灌木和乔木,以提高其稳定性
C. 实施载畜工程后,草地仍处于超载状态,还需进一步减畜减压
D. 现实载畜量高于理论载畜量使草场退化,违背了生态工程的协调原理
9. 乙草胺(C14H20C1N2)是一种广泛应用的除草剂。能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。我国科学工作者从土壤中分离获得能有效降解乙草胺的菌株,为利用乙草胺进行生物修复提供了微生物资源。下列有关叙述错误的是( )
A. 从使用乙草胺的土壤取样,使用稀释涂布平板法或平板划线法进行分离
B. 配制以乙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养,可提高降解菌的浓度
C. 提供适宜的温度,将培养基的pH调至酸性.有利于降解菌的生长繁殖
D. 在分离纯化菌种后,需要借助生物化学的方法对分离的菌种做进一步的鉴定
10. 为实现多肉植物的规模化生产,科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是( )
A. 过程①宜选择幼嫩叶片,依次用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30分钟
B. 过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于愈伤组织分化
C. 过程③芽、根的诱导过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照
D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖和植物激素,为幼苗生长提供碳源
11. 抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,它的作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ADC中的抗体主要是发挥治疗效应,杀伤靶细胞
B. 制备ADC中的抗体应用了体细胞核移植、动物细胞培养等技术
C. ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的选择透过性
D. 可以将ADC中的药物换成放射性同位素,标记单克隆抗体进行靶向放疗
12. 下图是新冠病毒抗原(N蛋白)检测试剂盒的原理。试剂盒有两条指示线:反应线(T线)和质控线(C线),胶体金垫中有含有胶体金颗粒的抗体1和抗体4,反应线和质控线的位置分别固定抗体2和抗体3,胶体金颗粒大量聚集后会呈现红色,如下图所示。有关叙述错误的是( )
A. 使用N蛋白作为检测标志物的原因是该蛋白在不同新冠病毒株系中高度保守且表达量高
B. 抗体1和抗体4均可以和新冠病毒结合,抗体4是可以与抗体3特异性结合的质控抗体
C. 抗原检测试剂盒所需要的多种抗体需要较高的纯度,通常使用单克隆抗体的方法制备
D. 橙汁未经样本洗脱液处理直接滴加会改变试剂盒的pH,导致抗原抗体非特异性结合而产生“假阳性”
13. 脂多糖(LPS)是伤寒沙门氏菌的主要致病毒素。在研发伤寒沙门氏菌LPS疫苗的过程中,利用多肽模拟LPS。多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高,其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强。为鉴定多肽A、B模拟、LPS抗原特征的相似程度,研究人员利用抗LPS单克隆抗体进行检测,部分实验步骤如图1,实验结果如图2。下列叙述正确的是( )
A. 抗LPS单克隆抗体的制备过程中利用了细胞膜的流动性和细胞的全能性
B. 图1步骤c中与LPS结合的抗体会被洗脱掉,与多肽结合的抗体未被洗脱
C. b过程利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D. 图2表明多肽B模拟LPS效果更好
14. 我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是( )
A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B. 体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C. 该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D. AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
15. 基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶以及基因编辑技术增加了两个父系基因组印记控制区域的甲基化,以及母系控制区域的5个去甲基化,经修饰的卵母细胞经早期胚胎培养后进行胚胎移植,成功培育出可育的孤雌小鼠,部分过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A. 基因组印记导致一对等位基因中的一个发生突变而不能表达
B. 卵母细胞的体外培养除需加入血清等营养,还需加入干扰素
C. 生育出的孤雌小鼠为只含有母系基因的单倍体小鼠
D. 与野生型小鼠相比孤雌小鼠的遗传多样性降低,野外生存能力下降
二、非选择题(共60分)
16. 中国用60年将位于榆林境内的毛乌素大沙漠变成绿洲。万里长城中最大的烽火台见证了自己身边的生态变迁,人们半个多世纪持续不懈的生态治理使毛乌素沙漠600多万亩流沙“止步”生绿,历史上饱受风沙侵害的榆林古城,如今已建设成为“塞上绿洲”。回答下列问题:
(1)沙漠变绿洲为生物群落演替过程。毛乌素沙漠上进行的演替类型与火山岩上进行的演替类型的区别有__________(写出两点)。
(2)沙漠演替到绿洲的过程中,区别不同生物群落的重要特征是________。欲调查毛乌素绿洲柽柳的种群密度,常采用样方法,该方法的关键是做到________。
(3)中国用60年将位于榆林境内的毛乌素大沙漠变成绿洲,此过程说明人类活动可以________。
(4)毛乌素绿洲上部分植物和动物的分布如下表:
上层
中层
下层
植物
乔木
灌木
草本
动物
黄鹂、杜鹃等
山雀、啄木鸟等
野兔、昆虫、蛇等
①决定上层、中层、下层植物种类不同的主要因素是_______,这种分布的差异具有的意义是________。
②动物随植物在垂直方向上分层而分层的原因是______,动物的这种分布有利于缓解不同物种之间的_____压力。
17. 某湖泊由于大量排入污水,连续多次发生蓝细菌爆发。三个研究性学习小组就此从不同角度进行研究。请运用所学知识解答以下问题:
(1)导致蓝细菌爆发的主要非生物因素是过量的_________。蓝细菌爆发的湖泊中,水草大量死亡是由于缺少_______和______这两种非生物因素。
(2)甲小组欲对水样中的蓝细菌种群密度进行统计。已知每个计数室由400个小格组成,容纳液体的总体积为0.1mm3.现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e5个中格80个小格内共有蓝细菌n个,则上述水样中约有蓝细菌_______个/mL。
(3)乙小组分别于早晨和下午在该湖泊的同一地点、同一水层取得两组水样,测得甲组pH为7.3,乙组pH为6.0,那么取自早晨的水样是_____组,理由是_____。丙小组依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复并取得了明显效果。
(4)为确定鲢、鳙的投放量,小组应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙_____的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm2表示);为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的_______。
(5)已知银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加鲢、鳙产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出具体措施______(写出两点)。
18. 18~19世纪,海獭曾因人类的猎杀导致濒临灭绝,直至海獭毛皮贸易被禁止,数量才逐渐恢复。为研究海獭对其所处生态系统的影响,进行了相关研究。
(1)20世纪末,调查发现A群岛海獭的种群数量在逐渐减少(如图1),这为研究海獭对海岸生态系统的其他生物的影响提供了自然实验。海带属于海藻,科研人员调查了该群岛中海带的数量和海胆的生物量,调查结果如图2、3,推测3种生物之间存在的一条食物链为____________。
(2)研究者比较存在海獭和缺少海獭的生态系统(如图4),结果显示_____。综合图1~3分析,请解释出现图4所示现象的原因是__________。
(3)科研人员对该海域中海胆和帽贝影响海藻覆盖率进行了相关研究,结果如图5,据图分析,在该海域生态系统中,帽贝和海胆的种间关系是______,该海域的海獭遭受破坏性捕杀一段时间后,帽贝的数量逐渐下降,原因是__________。
(4)海洋生态系统在遭到一定程度的破坏后,经过一段时间可以恢复到原来的状态,原因是生态系统具有_______能力。
19. 随着我国畜禽产业迅猛发展,废弃羽毛亟需进行有效开发利用。
(1)羽毛中含有丰富角蛋白,不易被化学试剂分解,但自然界中少有羽毛长时间积聚,这一现象提示在_______的环境中易找到羽毛分解菌。
(2)为筛选土壤中的羽毛分解菌,研究者进行如下操作:
①取土样→配置浓度梯度土壤溶液→涂布于基础培养基表面,培养一段时间后,挑取单菌落接种于____的液体培养基中振荡培养。此过程使用的培养基用_________法灭菌,羽毛煮沸消毒并烘干。
②以________为对照,观察羽毛降解情况并检测角蛋白酶的酶活,结果如表。据表判断,适合后续研究的菌株及依据_______。
菌株
A
B
C
D
对照
羽毛降解情况
酶活相对值
3
10
8
2
0
(3)为优化角蛋白酶的生产条件,研究者利用响应面法进行了多变量分析。首先选择起始pH、温度、培养基中羽毛含量三个变量分别进行实验。依据相关软件推荐的不同变量组合实施多变量实验,并根据实验结果绘制了每两种变量组合对角蛋白酶活影响的三维图,部分结果如图。图中投影的等高线反映了不同条件下角蛋白酶活的变化。由图可知:等高线中最小图形的中心点代表_______时的温度和羽毛含量;等高线酶活随温度和羽毛含量增加的变化趋势_____(“相同”或“不同”)。等高线若为圆形,提示两个变量间交互作用弱,据图判断,温度与羽毛含量间_______。根据测定结果建立模型,计算出最优组合,并进行验证,测得角蛋白酶活比优化前提高了数倍。
20. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,在癌症治疗方法中取得越来越突出地位,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
(1)某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1,如图1.PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。单克隆抗体最主要的优点在于_____。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内,经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果,取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天,对1号小鼠加强免疫一次,目的是_____。然后取小鼠的脾脏细胞用_____(化学试剂)诱导与骨髓瘤细胞融合,用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
(2)一段时间后,将(1)所得细胞进行抗体阳性检测,检测原理如上图。
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成_____,并加入多孔板培养槽中的_____(细胞、上清液),即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间,需要用洗涤剂将未与_____结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后,颜色的深浅可代表_____。
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泉州科技中学2024-2025学年第二学期高二生物期中考试
满分:100分考试时间:75分钟
一、单选题(本题共15道小题,1-10每题2分,11-15每题4分,共40分)
1. 某野外调查小组在我国东部地区对东部群落进行深入调查,以下说法错误的是( )
A. 调查该森林物种数的样方面积最好是S0m2
B. 用标志重捕法调查时,若被标记的动物中有少量个体死亡,则导致调查结果偏高
C. 既要获得最大捕获量,又要使该动物资源的更新能力处于较高水平,应使该动物群体的数量保持在图2中C点所代表的水平上
D. 图3中,15-20年间,种群的年龄组成为衰退型
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1:S1物种数较少,在S0时达到最大,对于植物应采用样方法进行调查种群密度或物种数选S0利于调查。分析图2:D点出生率=死亡率,为K值。分析图3:λ>1,种群数量增加;λ<1,种群数量减少;λ=1,种群数量不变。
【详解】A、对于植物应采用样方法进行调查种群密度或物种数,由图可知S1物种数较少,在S0时达到最大,而S2与S0相比物种数一样,但面积较大,不利于调查,故选S0最好,A正确;
B、用标志重捕法调查时,若被标记的动物中有少量个体死亡,则使第二次捕获的带标记的个体所占比例下降,导致调查结果偏高,B正确;
C、既要获得最大捕获量,又要使该动物资源的更新能力处于较高水平,应使该动物群体的数量保持在K/2,即B点,此时增长速率最大,C错误;
D、图3中,15-20年间,λ小于1,说明种群数量在降低,种群的年龄组成为衰退型,D正确。
故选C。
2. 某研究小组对酵母菌进行了相关研究,图1为果酒发酵过程中酵母菌种群数量的变化,图2是图1某时刻台盼蓝染液染色后显微镜视野下计数室局部图像(实心表示染成蓝色),图3为探究酵母菌呼吸方式的装置之一。下列分析正确的是( )
A. 图1中b时酵母菌种群的增长率最大
B. 图1中酵母菌数量达到c时开始产酒,de段数量减少与酒精含量过高有关
C. 计数得到图2的中方格内酵母菌活菌数与死菌数大致相等,此时对应于图1的cd段
D. 酵母菌发酵产酒时,图3装置中红色液滴有可能左移
【答案】C
【解析】
【分析】酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
【详解】A、图1中b时酵母菌种群数量大,此时种群增长速率最大,而不是增长率最大,A错误;
B、图1中酵母菌数量达到c之前就已经开始产酒,de段数量减少与酒精含量过高、酒精增加、pH降低等有关,B错误;
C、计数得到图2中方格内酵母菌活菌数与死菌数大致相等,种群数量相对稳定,此时对应于图1的cd段,C正确;
D、酵母菌发酵产酒时,不消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,所以红色液滴不移动,D错误。
故选C。
3. 下列关于群落的叙述,正确的是( )
A. 群落的季节性是指群落的类型和物种组成随季节变化而发生有规律的变化
B. 森林生物群落中林下阴生植物往往茎细长,叶薄,细胞壁薄,叶绿体颗粒大
C. 荒漠生物群落中的动物多以尿素作为排出含氮废物的主要形式
D 由冰山岩向森林演替过程中,土壤中有机物越来越少,群落物种丰富度逐渐加大
【答案】B
【解析】
【分析】1、群落演替是内部因素和外界环境因素综合作用的结果,不同地区的群落演替不一定能演替到森林阶段。
2、群落的结构特征包括垂直结构和水平结构:
①垂直结构:在垂直方向上,大多数群落(陆生群落、水生群落)具有明显的分层现象,植物主要受光照、温度等的影响,动物主要受食物的影响;
②水平结构:由于不同地区的环境条件不同,即空间的非均一性,使不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,形成了生物在水平方向上的配置状况。
【详解】A、群落的季节性是指群落的外貌和结构随季节变化而发生有规律的变化,A错误;
B、森林生物群落中林下阴生植物往往茎细长,叶薄,细胞壁薄,机械组织不发达,但叶绿体颗粒大,呈深绿色,B正确;
C、荒漠生物群落中的某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,而不是产生需要更多水才能溶解的尿素,C错误;
D、由冰山岩向森林演替过程中,土壤中有机物越来越多,群落物种丰富度逐渐加大,D错误。
故选B。
4. 下列关于生态系统相关的说法,正确的有几项( )
①食物网中某生物的位置不能被其他生物取代
②当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化,这一事例属恢复力稳定性
③组成生物体C、H、O、N、P、S等元素,不断在无机环境和生物群落之间进行循环的过程,叫生态系统的物质循环
④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
⑤植物生长素对植物生长的调节属于生态系统的信息传递中的化学信息
⑥信息传递对于个体、种群、群落、生态系统的稳定都有重要作用
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网,其中,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。
2、组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,有从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统中的物质循环。
3、信息包括:物理信息:如光、声、温度、湿度、磁力等;化学信息:如生物碱、有机酸等物质;行为信息:如动物的行为。
4、抵抗力稳定性:指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。恢复力稳定性:指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力影响。
【详解】①某种生物灭绝后,其在食物网中的位置会被其他生物替代,①错误;
②当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化属于抵抗力稳定性,②错误;
③生态系统的物质循环是指组成生物体C、H、O、N、P、S等元素,都不断地进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,③正确;
④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,如果一个生态系统长时期内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃,④正确;
⑤生态系统的信息传递,它可发生在同一物种之间的不同个体或不同物种之间的,而植物激素的作用是在个体的体内,⑤错误;
⑥信息传递的作用:个体:生命活动的正常进行,离不开信息的传递;种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递;群落和生态系统:能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,⑥正确。
综上正确的选项有③④⑥,共三项,ABD错误,C正确。
故选C。
5. 下图甲表示能量在生态系统中的流动过程,其中A、B、C分别表示该生态系统不同成分中的不同类型的生物。图乙是B1中两个种群的数量变化。下列说法正确的是( )
A. 图甲中A、B、C共同组成一个群落,三者都是生态系统不可缺少的成分
B. 图乙中两个种群之间的关系是竞争,种群②的数量会无限增加
C. B2会影响种群①、②的数量变化,若B2中的生物大量死亡,短时间内A中生物的数量增加
D. 若要使B2储存的能量增加x,最多需要A固定太阳能的量为y,则x与y的关系式应为y=100x
【答案】A
【解析】
【分析】分析甲图:A能够将光能转化为化学能,固定在其制造的有机物中,故A代表生产者。由“A、B、C表示不同类型的生物”,及A、B1、B2均有一部分能量流向C,可知C代表分解者,B为消费者,进一步可知B1为初级消费者,B2为次级消费者;分析乙图:开始时两个种群的数量都增长,随后②种群数量继续增加,而①种群数量下降,说明两个种群之间为(种间)竞争关系。
【详解】A、群落指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,由图甲可知,A能够将光能转化为化学能,固定在其制造的有机物中,故A为生产者,A、B1、B2均有一部分能量流向C,可知C代表分解者,B为消费者,A、B、C共同组成一个生物群落;生产者是生态系统的基石、消费者能够加快生态系统的物质循环、分解者能够将动植物遗体和动物排遗物分解为无机物,因此,生产者、消费者、分解者是生态系统不可缺少的成分,A正确;
B、分析图乙,开始时两个种群的数量都增长,随后种群②数量继续增加,而种群①数量下降,说明两个种群之间的关系为竞争,由于受到资源、空间和天敌的限制,因此种群②的数量不会无限增加,B错误;
C、B2是B1的天敌,故B2中动物的食性会影响种群①和种群②的数量变化,B2中的生物大量死亡,短时间内B1中生物的数量会增加,进而导致A中生物的数量减少,C错误;
D、按照最低能量传递效率来计算,消耗的生产者最多。因为B2的同化量=自身呼吸作用散失的能量+B2生长、发育和繁殖的能量(储存能量x),因此若要使B2储存的能量增加x,最多需要消耗A固定的能量=B2的同化量÷10%÷10%=100×B2的同化量,故x与y的关系式应y>100x,D错误。
故选A。
6. 下图是某森林生态系统物质和能量流向示意图,h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分),方框大小表示使用量,下列叙述正确的是( )
A. 进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等
B. 生产者i的量等于被初级消费者同化有机物的量
C. 流向分解者的k可被生产者直接吸收利用
D. 流经该生态系统的物质和能量可循环利用
【答案】B
【解析】
【分析】据图判断,h、i、j、k分别表示不同用途的有机物,而且方框大小代表能量的多少,根据能量的去路,可以确定h表示各营养级呼吸消耗的有机物,i表示被下一营养级同化的有机物,题干中j表示未利用的有机物,k表示通过生物的遗体、粪便等流入分解者的有机物。
【详解】A、流经生态系统的总能量为生产者固定的有机物中的能量,由于生产者会通过呼吸消耗掉部分有机物,也会有部分枯枝落叶中的有机物被分解者利用,因此进入该生态系统的CO2量即生产者固定的CO2量,大于各营养级的h呼吸消耗产生的CO2总量,A错误;
B、根据分析可知,生产者中i的量等于被初级消费者同化的有机物的量,B正确;
C、流向分解者的有机物(k)经分解者分解为CO2和无机盐后才能被生产者利用,C错误;
D、在生态系统中,物质可循环利用,能量只能单向流动,不能循环利用,D错误。
故选B。
7. 图甲是某草原生态系统中碳循环模式图,图乙是该草原生态系统中部分生物种群之间形成的食物网模型。下列说法错误的是( )
A. 图甲中缺少的碳流动方向是b→a,c→a,d→a
B. 图乙所示生态系统的组成成分中只缺少分解者
C. 图甲中的b对应图乙中的Ⅰ
D. 调在结果显示,一段时间内种群Ⅰ和Ⅴ同化的总能量分别为a和b,则此时种群Ⅳ同化的能量最多为(a-5b)/25
【答案】B
【解析】
【分析】分析图甲可知:a为无机环境,b为生产者,c为初级消费者,d为次级消费者,e为三级消费者,f为消费者。
分析图乙可知:Ⅰ为生产者,Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ为初级消费者,Ⅳ为次级消费者。
【详解】A、从碳循环角度分析,图甲中缺少的碳流动方向是生产者呼吸作用释放CO2至无机环境,即b→a,初级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境,即c→a,次级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境,即d→a,A正确;
B、生态系统组成成分为生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量,图乙表示食物链,只有生产者和消费者,缺少分解者和非生物物质和能量,B错误;
C、图甲中b为生产者,图乙中I也为生产者,C正确;
D、调查结果显示,一段时间内种群I和V同化的总能量分别为a和b,IV同化能量最多,流向V能量最少,按20%传递效率,I流向V最少为b÷20%,则I流向IV的能量为a-5b,Ⅳ能获得的最大能量为(a-5b)×20%×20%,则此时种群IV同化的能量最多为(a-5b)/25,D正确。
故选B。
8. 三江源地区位于青藏高原腹地,是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区,被誉为“中华水塔”。20世纪,气候变化和人为干扰,三江源地区环境恶化,草地严重退化,水土流失加剧,为此我国政府启动了多项保护措施,大幅度的减畜工作是其中一项。下图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数(草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值)的变化,下列说法错误的是( )
A. 减畜工程可使草地产草量提高,进而使草地载畜压力指数降低
B. 修复三江源地区的退化草场可大力种植各种灌木和乔木,以提高其稳定性
C. 实施载畜工程后,草地仍处于超载状态,还需进一步减畜减压
D. 现实载畜量高于理论载畜量使草场退化,违背了生态工程的协调原理
【答案】B
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环和自生等生态学基本原理。
【详解】A、减畜工程有利于草地恢复生长,使草地产草量提高,同时也使草地载畜压力指数降低,A正确;
B、种植植物应考虑当地的环境,本地区环境条件特殊,不能种植各种灌木和乔木以提高其稳定性,B错误;
C、减畜后载畜压力指数仍大于1,草地仍处于超载状态,由于草场的恢复需要一定的时间,因此,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上,C正确;
D、现实载畜量高于理论载畜量,超过了草场的最大承载量,因而使草场退化,这违背了生态工程的协调原理,D正确。
故选B。
9. 乙草胺(C14H20C1N2)是一种广泛应用的除草剂。能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。我国科学工作者从土壤中分离获得能有效降解乙草胺的菌株,为利用乙草胺进行生物修复提供了微生物资源。下列有关叙述错误的是( )
A. 从使用乙草胺的土壤取样,使用稀释涂布平板法或平板划线法进行分离
B. 配制以乙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养,可提高降解菌的浓度
C. 提供适宜的温度,将培养基的pH调至酸性.有利于降解菌的生长繁殖
D. 在分离纯化菌种后,需要借助生物化学的方法对分离的菌种做进一步的鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】
1、微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称做选择培养基。
【详解】A、该实验的目的是为了获得能有效降解乙草胺的菌株,从使用乙草胺的土壤取样,使用稀释涂布平板法或平板划线法进行分离,A正确;
B、乙草胺可提供碳源、氮源,配制以乙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养,可提高降解菌的浓度,B正确;
C、能有效降解乙草胺的菌株包括细菌、放线菌和真菌,不同微生物对培养基中的pH的要求不同,培养霉菌时需要将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需要将培养基的pH调至中性或微碱性,C错误;
D、在分离纯化菌种后,需借助生物化学的方法对分离的菌种作进一步的鉴定,如加入某些指示剂的鉴别培养基可进一步对菌种进行鉴定,D正确。
故选C。
10. 为实现多肉植物的规模化生产,科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是( )
A. 过程①宜选择幼嫩叶片,依次用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30分钟
B. 过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于愈伤组织分化
C. 过程③芽、根的诱导过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照
D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖和植物激素,为幼苗生长提供碳源
【答案】C
【解析】
【分析】在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽.生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。
【详解】A、过程①选取的叶片应该在70%的酒精浸泡30s后,立即取出,用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次,A错误;
B、过程②的培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素,以利于形成愈伤组织,B错误;
C、诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在芽、根的诱导过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照,C正确;
D、过程④将试管苗移植到消过毒的珍珠岩基质中,是为了试管苗适应外界环境,再移栽到土壤中;试管苗能进行光合作用合成有机物,不需要在珍珠岩基质中添加碳源,D错误。
故选C。
11. 抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,它的作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ADC中的抗体主要是发挥治疗效应,杀伤靶细胞
B. 制备ADC中的抗体应用了体细胞核移植、动物细胞培养等技术
C. ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的选择透过性
D. 可以将ADC中的药物换成放射性同位素,标记单克隆抗体进行靶向放疗
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物(细胞毒素)一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、由题干信息可知,抗体药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,ADC中的抗体在选择性杀伤肿瘤细胞中起识别作用,A错误;
B、制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技术有:动物细胞融合、动物细胞培养,B错误;
C、ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的流动性,C错误;
D、特异性抗体能特异性识别肿瘤抗原,所以利用同位素标记的单克隆抗体,可用于定位诊断肿瘤,进行靶向放疗,D正确。
故选D。
12. 下图是新冠病毒抗原(N蛋白)检测试剂盒的原理。试剂盒有两条指示线:反应线(T线)和质控线(C线),胶体金垫中有含有胶体金颗粒的抗体1和抗体4,反应线和质控线的位置分别固定抗体2和抗体3,胶体金颗粒大量聚集后会呈现红色,如下图所示。有关叙述错误的是( )
A. 使用N蛋白作为检测标志物的原因是该蛋白在不同新冠病毒株系中高度保守且表达量高
B. 抗体1和抗体4均可以和新冠病毒结合,抗体4是可以与抗体3特异性结合的质控抗体
C. 抗原检测试剂盒所需要的多种抗体需要较高的纯度,通常使用单克隆抗体的方法制备
D. 橙汁未经样本洗脱液处理直接滴加会改变试剂盒的pH,导致抗原抗体非特异性结合而产生“假阳性”
【答案】B
【解析】
【分析】对于新型冠状病毒而言,自身有N蛋白、E蛋白和S蛋白等抗原,这些抗原能够作为免疫原,在人体遭受病毒感染后,能够对浆细胞产生一种刺激,从而生产出一种特异性抗体,而根据抗原检测的原理,在样本垫上滴加样本,通过液相层析方式,依次通过结合垫,而在结合垫内部,由于含有标记的抗原特异性抗体,因此能够与样本中的抗原(病毒蛋白)进行结合,当液流到达检测线(T线)时,固定在这条线上的第二种抗原特异性抗体再次与抗原结合,将会呈现阳性结果。
【详解】A、N蛋白应是新型冠状病毒中保守性较高的蛋白质,且表达量较高,因此作为检测标志物用于检测新冠病毒存在,A正确;
B、胶体金垫中有含有胶体金颗粒的抗体1和抗体4,抗体1和抗体2均能与新冠病毒表面抗原结合,抗体3和抗体4之间能够特异性结合,B错误;
C、单克隆抗体灵敏度高、特异性强,抗原检测试剂盒所需要的多种抗体需要较高的纯度,通常使用单克隆抗体的方法制备,C正确;
D、橙汁未经样本洗脱液处理直接滴加会改变试剂盒的pH,导致抗原抗体非特异性结合而产生“假阳性”,不具备参考性,D正确。
故选B。
13. 脂多糖(LPS)是伤寒沙门氏菌的主要致病毒素。在研发伤寒沙门氏菌LPS疫苗的过程中,利用多肽模拟LPS。多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高,其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强。为鉴定多肽A、B模拟、LPS抗原特征的相似程度,研究人员利用抗LPS单克隆抗体进行检测,部分实验步骤如图1,实验结果如图2。下列叙述正确的是( )
A. 抗LPS单克隆抗体的制备过程中利用了细胞膜的流动性和细胞的全能性
B. 图1步骤c中与LPS结合的抗体会被洗脱掉,与多肽结合的抗体未被洗脱
C. b过程利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D. 图2表明多肽B模拟LPS效果更好
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、抗LPS单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术,其原理分别是细胞膜的流动性和细胞增殖,A错误;
B、图1步骤c中,与多肽结合的抗体会被洗脱掉,而LPS固定在检测板上,则未被洗脱的抗体就与LPS结合而残留在检测板上,B错误;
C、b为加入多肽和抗体混合液以鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度,该过程利用了抗原和抗体的特异性结合的原理,C正确;
D、由题干知多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高,其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强,与多肽结合的抗体会被洗脱掉,而未被洗脱的抗体因与LPS结合而残留在检测板上,未被洗脱的抗体越少的多肽效果越好。图2显示加入多肽A的清洗后检测板上检出的抗体数量比加入多肽B的少,因此模拟LPS效果更好的多肽是多肽A,D错误。
故选C。
14. 我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是( )
A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B. 体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C. 该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D. AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
【详解】A、由单倍体囊胚1可获得孤雌单倍体胚胎干细胞,单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得,A正确;
B、血清等天然成分与细胞在体内需要的成分接近,含丰富的营养物质及各种生长因子等,因此体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分,B正确;
C、由于物种间存在生殖隔离,因此自然情况下,哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成受精作用,或者即便能完成也不能继续发育成个体,该项技术突破了生殖隔离,获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞,C正确;
D、该AdESCs是杂合二倍体胚胎干细胞,故含有2个染色体组,但小鼠-大鼠杂种细胞由体细胞融合产生,通常含有4个染色体组,因此两者染色体组数不同,D错误。
故选D。
15. 基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶以及基因编辑技术增加了两个父系基因组印记控制区域的甲基化,以及母系控制区域的5个去甲基化,经修饰的卵母细胞经早期胚胎培养后进行胚胎移植,成功培育出可育的孤雌小鼠,部分过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A. 基因组印记导致一对等位基因中的一个发生突变而不能表达
B. 卵母细胞的体外培养除需加入血清等营养,还需加入干扰素
C. 生育出的孤雌小鼠为只含有母系基因的单倍体小鼠
D. 与野生型小鼠相比孤雌小鼠的遗传多样性降低,野外生存能力下降
【答案】D
【解析】
【分析】分析图示,从卵泡中取出卵母细胞,再将经过甲基化和去甲基化处理的卵母细胞进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、由题干可知,基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达,不是基因突变,A错误;
B、动物细胞培养时除需加入血清等营养物质外,还需加入抗生素,防止培养过程中的污染,B错误;
C、通过图示可以看出,孤雌小鼠的获得是对卵母细胞进行处理,培养得到的,含有正常细胞中的染色体数目,因此不是单倍体,且增加了两个父系基因组印记控制区域的甲基化,C错误;
D、孤雌小鼠没有经过受精作用,只有一个亲本的遗传物质,遗传多样性降低,基因被修饰,会影响其他功能,野外生存能力下降,D正确。
故选D。
二、非选择题(共60分)
16. 中国用60年将位于榆林境内的毛乌素大沙漠变成绿洲。万里长城中最大的烽火台见证了自己身边的生态变迁,人们半个多世纪持续不懈的生态治理使毛乌素沙漠600多万亩流沙“止步”生绿,历史上饱受风沙侵害的榆林古城,如今已建设成为“塞上绿洲”。回答下列问题:
(1)沙漠变绿洲为生物群落的演替过程。毛乌素沙漠上进行的演替类型与火山岩上进行的演替类型的区别有__________(写出两点)。
(2)沙漠演替到绿洲的过程中,区别不同生物群落的重要特征是________。欲调查毛乌素绿洲柽柳的种群密度,常采用样方法,该方法的关键是做到________。
(3)中国用60年将位于榆林境内的毛乌素大沙漠变成绿洲,此过程说明人类活动可以________。
(4)毛乌素绿洲上部分植物和动物的分布如下表:
上层
中层
下层
植物
乔木
灌木
草本
动物
黄鹂、杜鹃等
山雀、啄木鸟等
野兔、昆虫、蛇等
①决定上层、中层、下层植物种类不同主要因素是_______,这种分布的差异具有的意义是________。
②动物随植物在垂直方向上分层而分层的原因是______,动物的这种分布有利于缓解不同物种之间的_____压力。
【答案】(1)起始条件不同;演替速度不同;影响因素不同等
(2) ①. 物种组成 ②. 随机取样
(3)改变群落演替的速度和方向
(4) ①. 光照 ②. 可提高群落利用阳光等环境资源的能力 ③. 动物依赖植物提供栖息空间和食物条件 ④. 竞争
【解析】
【分析】1、初生演替是指在一个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留,甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替。
2、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、年龄结构、性别比例等。
3、生物群落的结构
(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。
(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布现象。
【小问1详解】
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留,甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替。毛乌素沙漠上并非什么生物都没有,因此在此进行的演替类型是次生演替;初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替。火山岩原有生物都已覆灭,且也具备土壤条件,因此火山岩上进行的演替类型是初生演替。两者的区别有起始条件不同、演替速度不同、影响因素不同等。
【小问2详解】
区别不同群落最重要的特征是物种组成,沙漠演替到绿洲的过程中,从物种组成发生改变来判断演替的进程。欲调查毛乌素绿洲柽柳的种群密度,常采用样方法,该方法的关键是做到随机取样,以使调查值接近真实值。
【小问3详解】
没有人工干预前,沙漠化地区沙漠化程度越来越严重,经治理后,中国用60年将位于榆林境内的毛乌素大沙漠变成绿洲,此过程说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向。
【小问4详解】
①由表格分析可知,表格中的动植物都存在分层现象,上表体现了生物群落的垂直结构,它反映了动物、植物都具有分层现象。上层、中层、下层的植物种类不同,这种分布的差异主要与光照有关,这样可提高群落利用阳光等环境资源的能力。
②动物分布取决于植物的分布,这是因为植物能为动物的生存提供食物和栖息场所,而且动物的这种分布有利于减轻物种之间的竞争压力。
17. 某湖泊由于大量排入污水,连续多次发生蓝细菌爆发。三个研究性学习小组就此从不同角度进行研究。请运用所学知识解答以下问题:
(1)导致蓝细菌爆发的主要非生物因素是过量的_________。蓝细菌爆发的湖泊中,水草大量死亡是由于缺少_______和______这两种非生物因素。
(2)甲小组欲对水样中的蓝细菌种群密度进行统计。已知每个计数室由400个小格组成,容纳液体的总体积为0.1mm3.现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e5个中格80个小格内共有蓝细菌n个,则上述水样中约有蓝细菌_______个/mL。
(3)乙小组分别于早晨和下午在该湖泊的同一地点、同一水层取得两组水样,测得甲组pH为7.3,乙组pH为6.0,那么取自早晨的水样是_____组,理由是_____。丙小组依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复并取得了明显效果。
(4)为确定鲢、鳙的投放量,小组应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙_____的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm2表示);为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的_______。
(5)已知银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加鲢、鳙产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出具体措施______(写出两点)。
【答案】(1) ①. 无机盐 ②. 光 ③. 氧
(2)5n×104 (3) ①. 乙 ②. 蓝藻等夜晚呼吸产生大量二氧化碳,二氧化碳与水结合产生碳酸使pH下降,所以取自早晨的水样pH较低
(4) ①. 上一营养级(捕食对象或食物) ②. 鲢、鳙的捕食者或天敌
(5)定期适度捕捞鲢、鳙,定期合理投放鲢、鳙,控制性捕杀鲢、鳙的捕食者,控制人类活动(工业农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响等措施。
【解析】
【分析】生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物,在食物链中,能量流动是逐级递减的,需要合理考虑各营养级之间的数量。
【小问1详解】
根据以上分析可知,引起水体富营养化的主要非生物因素是过量的氮、磷等无机盐。大量的蓝藻等呼吸消耗大量氧气使水体缺氧,导致鱼类等水生动物大量死亡;另外水体缺氧及透光减少,使水面下的水草(沉水植物)死亡。
【小问2详解】
分析题意可知,a、b、c、d、e5个中格80个小格内共有酵母菌n个,平均每个小格中酵母菌数量为n/80,1mL酵母菌的总数量为n/80400101000=5n104
【小问3详解】
由于蓝藻等夜晚呼吸产生大量二氧化碳,二氧化碳与水结合产生碳酸使pH下降,所以取自早晨的水样pH较低。
【小问4详解】
为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙上一营养级(捕食对象或食物)的生物积累量根据能量流动逐级递减的特点,根据上一营养级的生物量,确定鲢鱼鳙鱼的投放量,保证流入生态系统的能量大于输出的能量,为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的捕食者或天敌,减少被捕食的机会;
【小问5详解】
为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,可以根据种群数量增长的特点,定期适度捕捞鲢、鳙,定期合理投放鲢、鳙,控制性捕杀鲢、鳙的捕食者,控制人类活动(工业农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响等措施。
18. 18~19世纪,海獭曾因人类的猎杀导致濒临灭绝,直至海獭毛皮贸易被禁止,数量才逐渐恢复。为研究海獭对其所处生态系统的影响,进行了相关研究。
(1)20世纪末,调查发现A群岛海獭的种群数量在逐渐减少(如图1),这为研究海獭对海岸生态系统的其他生物的影响提供了自然实验。海带属于海藻,科研人员调查了该群岛中海带的数量和海胆的生物量,调查结果如图2、3,推测3种生物之间存在的一条食物链为____________。
(2)研究者比较存在海獭和缺少海獭的生态系统(如图4),结果显示_____。综合图1~3分析,请解释出现图4所示现象的原因是__________。
(3)科研人员对该海域中海胆和帽贝影响海藻覆盖率进行了相关研究,结果如图5,据图分析,在该海域生态系统中,帽贝和海胆的种间关系是______,该海域的海獭遭受破坏性捕杀一段时间后,帽贝的数量逐渐下降,原因是__________。
(4)海洋生态系统在遭到一定程度的破坏后,经过一段时间可以恢复到原来的状态,原因是生态系统具有_______能力。
【答案】(1)海带→海胆→海獭
(2) ①. 存在海獭的生态系统鱼类多样性高于缺少海獭的生态系统 ②. 由于存在海带→海胆→海獭这条食物链,当海獭数量减少时,海胆数量增加,使海带的数量减少,直接或间接为鱼类提供的食物减少,最终导致鱼类生物多样性降低
(3) ①. 竞争 ②. 大量捕杀海獭后海胆大量繁殖,导致海藻数量减少,帽贝因缺少食物数量下降
(4)自我调节
【解析】
【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分主要包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构是指食物链和食物网。捕食者的存在可以增加生物的多样性。
【小问1详解】
海带属于藻类植物,海胆的活动能力较弱,对于植物和活动能力弱的生物,调查其种群数量用样方法;根据图3、图4分析,1987-1997年间,海带数量下降,而海胆生物量上升,且海带为生产者,说明海带与海胆之间的食物链为海带→海胆。而海獭数量减少时,海胆数量增加,所以二者之间关系为海胆→海獭,综上三者食物链为海带→海胆→海獭。
【小问2详解】
比较存在海獭和缺少海獭的生态系统,结果发现存在海獭的生态系统鱼类多样性高于缺少海獭的生态系统。根据图1-3推测,由于存在海带→海胆→海獭这条食物链,当海獭数量减少时,海胆数量增加,使海带的数量减少,直接或间接为鱼类提供的食物减少,最终导致鱼类生物多样性降低。
【小问3详解】
据图可知,与对照组(没有海胆和帽贝)相比,只有海胆或者只有帽贝,海藻覆盖率都降低,说明两者都可以以海藻为食,因此两者是竞争关系。该海域的海獭遭受破坏性捕杀一段时间后,海胆大量繁殖,导致海藻数量减少,帽贝因缺少食物数量下降。
【小问4详解】
海洋生态系统在遭到一定程度的破坏后,经过一段时间可以恢复到原来的状态,原因是生态系统具有自我调节能力。
19. 随着我国畜禽产业迅猛发展,废弃羽毛亟需进行有效开发利用。
(1)羽毛中含有丰富的角蛋白,不易被化学试剂分解,但自然界中少有羽毛长时间积聚,这一现象提示在_______的环境中易找到羽毛分解菌。
(2)为筛选土壤中的羽毛分解菌,研究者进行如下操作:
①取土样→配置浓度梯度土壤溶液→涂布于基础培养基表面,培养一段时间后,挑取单菌落接种于____的液体培养基中振荡培养。此过程使用的培养基用_________法灭菌,羽毛煮沸消毒并烘干。
②以________为对照,观察羽毛降解情况并检测角蛋白酶的酶活,结果如表。据表判断,适合后续研究的菌株及依据_______。
菌株
A
B
C
D
对照
羽毛降解情况
酶活相对值
3
10
8
2
0
(3)为优化角蛋白酶的生产条件,研究者利用响应面法进行了多变量分析。首先选择起始pH、温度、培养基中羽毛含量三个变量分别进行实验。依据相关软件推荐的不同变量组合实施多变量实验,并根据实验结果绘制了每两种变量组合对角蛋白酶活影响的三维图,部分结果如图。图中投影的等高线反映了不同条件下角蛋白酶活的变化。由图可知:等高线中最小图形的中心点代表_______时的温度和羽毛含量;等高线酶活随温度和羽毛含量增加的变化趋势_____(“相同”或“不同”)。等高线若为圆形,提示两个变量间交互作用弱,据图判断,温度与羽毛含量间_______。根据测定结果建立模型,计算出最优组合,并进行验证,测得角蛋白酶活比优化前提高了数倍。
【答案】(1)富含羽毛
(2) ①. 羽毛为唯一碳氮源 ②. 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) ③. 空白培养基 ④. 菌株B,角蛋白酶活及羽毛降解能力最强
(3) ①. 角蛋白酶活最高 ②. 相同 ③. 交互作用强
【解析】
【分析】1、接种微生物的方式常见有:平板划线法、稀释涂布平板法等,目的是防止杂菌的污染,保证培养物的纯度。
2、将微生物接种到固体培养基常用稀释涂布平板法,接种前先要将菌液进行一系列的梯度稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,在一定的稀释度的菌液里,聚集在一起的微生物能分散成单个细胞,在适宜的条件下培养让菌体进行繁殖,能够在培养基表面形成单个菌落。
【小问1详解】
羽毛不易被分解,但是自然界中羽毛一般不会长时间聚集,说明自然界中有分解羽毛的微生物,所以在富含羽毛的环境中容易找到羽毛分解菌。
【小问2详解】
①培养基一般采用湿热灭菌法,如高压蒸汽灭菌法。基础培养基上的单菌落挑取后接种在以羽毛为唯一碳源的液体培养基上以利于选择出能分解羽毛的纯培养微生物。②一般以空白培养基为对照,观察羽毛降解情况和检测酶活性大小。据图分析可知,菌株B中羽毛降解最多,说明其角蛋白酶活及羽毛降解能力最强。
【小问3详解】
等高线中最小图形的中心点对应的纵轴数值最大,代表角蛋白酶活最高;等高线酶活随温度和羽毛含量增加都呈现下降趋势,所以趋势相同。等高线若为圆形,提示两个变量间交互作用弱,据图判断,温度与羽毛含量间相互作用强。
20. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,在癌症治疗方法中取得越来越突出地位,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
(1)某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1,如图1.PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。单克隆抗体最主要的优点在于_____。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内,经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果,取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天,对1号小鼠加强免疫一次,目的是_____。然后取小鼠的脾脏细胞用_____(化学试剂)诱导与骨髓瘤细胞融合,用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
(2)一段时间后,将(1)所得细胞进行抗体阳性检测,检测原理如上图。
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成_____,并加入多孔板培养槽中的_____(细胞、上清液),即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间,需要用洗涤剂将未与_____结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后,颜色的深浅可代表_____。
【答案】(1) ①. 能准确地识别抗原的细微差异(灵敏度高),与特定抗原发生特异性结合(特异性强),并且可以大量制备 ②. 刺激机体产生更多能够分泌特异性抗体的B细胞(浆细胞) ③. PEG##聚乙二醇
(2) ①. 固相抗原 ②. 上清液 ③. 抗PD-1抗体 ④. 抗PD-1抗体的量
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
单克隆抗体最主要的优点在于能准确地识别抗原的细微差异(灵敏度高),与特定抗原发生特异性结合(特异性强),并且可以大量制备。加强免疫可刺激机体产生更多能够分泌特异性抗体的B细胞(浆细胞)。可用PEG试剂诱导小鼠的脾脏细胞和骨髓瘤细胞融合,用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
【小问2详解】
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原。单克隆抗体是分泌蛋白,分布在上清液中,所以在固定抗原上加入多孔板培养槽中的上清液,即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间,为了排除干扰,则需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去。
③由图可知,酶标抗体可催化无色底物生成蓝色物质,PD-1蛋白与抗PD-1抗体的结合量越多颜色越深,所以加入相应酶促反应底物显色后,颜色的深浅可代表与抗PD-1抗体的量。
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