精品解析:湖北省黄冈市2024-2025学年高二下学期期末生物试卷
2025-07-31
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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) | 湖北省 |
| 地区(市) | 黄冈市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.96 MB |
| 发布时间 | 2025-07-31 |
| 更新时间 | 2025-10-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53292376.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
黄冈市2025年春季高二年级期末质量监测
生物学
本试卷共8页,22题。全卷满分100分。考试用时75分钟
祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 适宜的温度是实验成功的必要条件。下列实验操作中,所需温度最低的是( )
A. 用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖
B. 利用PCR在体外进行DNA片段的扩增
C. 用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物
D. 用双缩脲试剂检测鸡蛋清稀释液中的蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A、斐林试剂检测还原糖需在水浴加热(约50-65℃)条件下进行,与NaOH和CuSO4反应生成砖红色沉淀,A错误;
B、PCR扩增DNA需经历高温变性(约90-95℃)、低温退火(约55-60℃)和中温延伸(约72℃)的循环,其中最低温度约55℃,B错误;
C、二苯胺试剂鉴定DNA需在沸水浴(100℃)条件下显蓝色,温度要求高,C错误;
D、双缩脲试剂检测蛋白质在常温下即可与肽键结合显紫色,无需加热,温度最低,D正确。
故选D。
2. 2025年国家卫健委提出实施“体重管理年”三年行动,普及健康生活方式,人体体重变化与糖类、脂肪的代谢密切相关。下列叙述正确的是( )
A. 糖类又被称为“碳水化合物”,都是由C、H、O三种元素构成
B. 运动有助于减肥,因为运动促进脂肪大量转化为糖类提供能量
C. 人体脂肪细胞中的脂肪滴由磷脂双分子层包裹着甘油三酯构成
D. 有些脂质可以作为信号分子,与受体结合后调节机体的生命活动
【答案】D
【解析】
【详解】A、几丁质(一种多糖)含有N元素,A错误;
B、运动时,脂肪分解为甘油和脂肪酸参与供能,但脂肪不能大量转化为糖类,B错误;
C、脂肪细胞中的脂肪滴由单层磷脂包裹(疏水尾部朝向内部甘油三酯),C错误;
D、某些脂质(如性激素)可作为信号分子,通过体液运输并与靶细胞受体结合,调节生命活动,D正确。
故选D。
3. 生物学研究常运用特定的科学方法。下列科学研究成果与科学方法匹配错误的是( )
选项
科研成果
科学方法
A
细胞学说的建立
不完全归纳法
B
种群数量的“S”形增
构建数学模型
C
细胞膜结构模型的探索
提出假说
D
人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性
同位素标记法
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、同位素标记法:通过追踪同位素标记化合物,从而研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向,弄清化学反应的详细过程,进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
2、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。
【详解】A、细胞学说是施莱登和施旺通过观察部分动植物细胞后归纳得出的结论,由于未观察所有细胞,属于不完全归纳法,A正确;
B、种群“S”形增长通过数学公式(如逻辑斯谛方程)和曲线图描述,属于构建数学模型的科学方法,B正确;
C、细胞膜流动镶嵌模型的建立基于实验观察(如膜成分分析、膜流动性现象),并通过提出假说逐步完善,C正确;
D、人鼠细胞融合实验通过荧光染料标记膜蛋白,观察融合后荧光分布,证明膜流动性,而非同位素标记法(如用³²P、³⁵S标记物质追踪去向),D错误。
故选D。
4. 生命是物质、能量和信息的统一体,下列叙述错误的是( )
A. 生态系统的信息传递只发生在生物群落内部
B. 食物链和食物网是生态系统物质循环和能量流动的渠道
C. 高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行物质交换和信息交流
D. 真核细胞的核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞间信息交流的方式一般分为三种:细胞间直接接触(如精卵结合)、化学物质的传递(如激素的调节)和高等植物细胞的胞间连丝。
2、核膜是双层膜,作用是把核内物质与细胞质分开。染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。核仁的作用是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、生态系统信息传递可发生在生物与生物之间(如种群内或群落内),也可发生在生物与无机环境之间(如光照、温度等物理信息),A错误;
B、食物链和食物网是生态系统能量流动的主渠道,同时物质循环也依赖该渠道进行传递,B正确;
C、高等植物细胞间的胞间连丝可运输物质(如小分子有机物)并传递信息(如信号分子),C正确;
D、真核细胞的核孔是核质间物质运输(如mRNA输出、RNA聚合酶输入)和信息交流(如调控信号传递)的通道,D正确。
故选A。
5. 生物学是一门以实验为基础的自然科学,实验中使用的材料以及实验方法在很大程度上决定着实验的成败,下列叙述正确的是( )
A. 在用样方法调查植物种群密度时,选择双子叶植物比单子叶植物更合适
B. 用样方法调查大别山乔木的丰富度时,应该取各样方丰富度的平均值
C. 在“探究土壤微生物对落叶的分解作用”的实验中,实验组采用干热灭菌除去土壤中的微生物
D. 在“设计并制作生态缸”实验中,生态缸应放在通风、光线良好的地方,以提供充足的空气和阳光
【答案】A
【解析】
【详解】A、样方法调查植物种群密度时,双子叶植物个体界限明显,易于计数;故选择双子叶植物更合适,A正确;
B、丰富度指群落中物种数目的多少,调查乔木丰富度需统计所有样方中的物种并汇总,而非取平均值,B错误;
C、实验组土壤需要进行高温灭菌处理,C错误;
D、生态缸需密闭且避免阳光直射,以维持内部物质循环和能量流动的平衡,D错误。
故选A。
6. 科研人员对某人工湖生态系统中的能量流动进行了定量分析,结果如下表。表中GP表示生物体同化量,NP表示生物体用于自身生长、发育和繁殖的能量,R表示呼吸消耗的能量(单位:)。下列叙述正确的是( )
未利用
GP
NP
R
人工输入
第一营养级
b
0
第二营养级
第三营养级
c
A. 该生态系统的结构是由生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量组成的
B. 第一、二营养级之间的能量传递效率的计算式为(7.36×108)/(2.50×1011)×100%
C. b和c的值分别是5×1010、2.8×107,三个营养级的GP值可形成上窄下宽的能量金字塔
D. 第二营养级的能量不能100%流向第三营养级,原因之一是其粪便中有部分能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链、食物网),A错误;
B、第二营养级的GP(7.36×108)包含人工输入的能量(1.7×107),而传递效率仅考虑自然流动部分,需扣除人工输入,B错误;
C、第一营养级的R=GP−NP=2.50×1011−2×1011=5×1010,第三营养级的GP=NP+R=3.3×106+2.47×107=2.8×107,三个营养级的GP值(2.50×1011>7.36×108>2.8×107)形成下宽上窄的正金字塔,C正确;
D、第二营养级的粪便能量属于第一营养级的同化量,未被第二营养级同化,D错误。
故选C。
7. 以下是对常见生活垃圾的分类处理方法:①可腐烂垃圾,如剩菜剩饭等,直接运往堆肥池进行堆肥无害化处理;②不可腐烂垃圾中的可回收垃圾,如废弃电子产品等,由再生资源回收公司收集,进行资源化利用处理;③不可腐烂垃圾中的不可回收垃圾,如塑料袋、建筑垃圾等,用专用车辆运送到垃圾填埋场进行无害化处理。下列叙述错误的是( )
A. 可腐烂垃圾进行堆肥无害化处理过程中,微生物的分解作用促进了碳循环
B. 废弃电子产品中的重金属存在生物富集现象,故其不参与生态系统的物质循环
C. 培育微生物新品种对塑料袋等不可回收垃圾进行生物降解有利于提高生态承载力
D. 垃圾分类和再生资源回收可减少吸纳废物的土地面积,从而减小生态足迹
【答案】B
【解析】
【详解】A、可腐烂垃圾堆肥处理时,分解者(微生物)将有机物分解为CO₂等无机物,重新进入生态系统参与碳循环,A正确;
B、重金属通过食物链富集,但仍属于物质循环的一部分(在生物群落内部转移),并未脱离循环,因此“不参与物质循环”的说法错误,B错误;
C、培育能降解塑料的微生物可减少白色污染,降低环境压力,从而提高生态承载力(环境容纳量),C正确;
D、垃圾分类和回收减少资源浪费及土地占用,降低人类对自然资源的消耗,从而减小生态足迹,D正确。
故选B。
8. 黄冈传统小曲白酒以本地稻米为原料,利用小曲中的根霉、酵母菌进行糖化和发酵。其酿造流程主要为“蒸煮→撒曲糖化→装坛发酵”。下列叙述错误的是( )
A. 装坛后密封的目的是创造无氧环境进行酒精发酵
B. 可用酸性重铬酸钾溶液检测发酵产物中有无酒精
C. 营养成分、氧气含量等非密度制约因素影响酵母菌种群数量变化
D. 撒曲糖化阶段,根霉分泌的淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉水解为葡萄糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、装坛后密封可隔绝空气,确保酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,A正确;
B、酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应呈灰绿色,该检测方法正确,B正确;
C、密度制约因素指与种群密度相关的因素(如资源、空间等),氧气和营养属于此类,C错误;
D、根霉分泌的淀粉酶将淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖酶进一步分解麦芽糖为葡萄糖,D正确。
故选C。
9. 模型建构是生物学中常用的研究方法,下图为某些生物技术流程的模型。下列叙述正确的是( )
A. 该模型以图画形式直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
B. 为了得到克隆猴,若A是去核的卵母细胞,则B可以是整个供体细胞
C. 为了获得单克隆抗体,若A是骨髓瘤细胞,则B需培养增殖后再与A融合
D. 若模型表示植物体细胞杂交技术,则C→D过程的原理是细胞膜的流动性
【答案】B
【解析】
【详解】A、该模型是以用抽象化的图解来描述认识对象的特征,属于概念模型,A错误;
B、克隆猴是利用动物细胞核移植技术培育而成的,动物细胞核移植技术是将动物的细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术,为了得到克隆猴,若A是去核的卵母细胞,则B可以是整个供体细胞,B正确;
C、为了获得单克隆抗体,若A是骨髓瘤细胞,则B是免疫的B淋巴细胞,在体外培养的条件下将骨髓瘤细胞与免疫的B淋巴细胞融合,C错误;
D、若模型表示植物体细胞杂交技术,则C→D过程是利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株,其原理是细胞的全能性,D错误。
故选B。
10. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞在治疗阿尔兹海默症、心血管疾病等领域均具有重要的应用价值,其技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 将iPS细胞用于临床治疗,可能存在导致肿瘤发生的风险
B. iPS细胞分化成的多种细胞中核酸完全相同,蛋白质不完全相同
C. 为了使iPS细胞增殖,可将其置于含和的气体环境中培养
D. 用iPS细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的全能性
【答案】A
【解析】
【详解】A、iPS细胞用于临床治疗,还面临一些问题,如存在导致肿瘤发生的风险,A正确;
B、由于基因的选择性表达,iPS细胞分化成的多种细胞中核酸不完全相同(DNA一般相同,mRNA有差异),蛋白质不完全相同,B错误;
C、为了使iPS细胞增殖,可将其置于含 95%空气和 5 %CO2的气体环境中培养,C错误;
D、用iPS细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,不需要激发细胞的全能性,D错误。
故选A。
11. 2025年3月,中国科学技术大学和北京大学的研究团队联合发表的一篇论文提出“天然小分子异银杏素可以缓解高胆固醇血症和动脉粥样硬化”。异银杏素主要从银杏中提取,为提高产量,通过细胞产物工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A. 科研团队的研究成果体现了生物多样性的间接价值
B. 切取银杏茎尖作为外植体,经过植物组织培养过程可获得抗病毒植株
C. 细胞产物工厂化生产应用了植物细胞培养技术,所用培养基是液体培养基
D. 异银杏素是银杏生长所必需的,在整个生命过程中一直合成的次生代谢物
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物多样性价值:一是目前人类尚不清楚的潜在价值;二是对生态系统起到重要调节功能的间接价值(也叫做生态功能),如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用;三是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的直接价值。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
2、马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的,它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质变差。早在20世纪50年代,科学家就发现植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
【详解】A、异银杏素用于缓解疾病,体现生物多样性的直接价值(药用价值),而非间接价值(生态功能),A错误;
B、茎尖分生组织病毒少,通过植物组织培养可获得脱毒苗,但脱毒苗不具抗病毒能力,需通过基因工程获得抗病毒植株,B错误;
C、细胞产物工厂化生产采用植物细胞培养技术,需在液体培养基中进行悬浮培养以提高代谢物产量,C正确;
D、次生代谢物(如异银杏素)非植物生长必需,通常在特定发育阶段或环境胁迫下合成,并非“一直合成”,D错误。
故选C。
12. 我国传统文化中蕴含着丰富的生物学原理,下列叙述错误的是( )
A. “离离原上草,一岁一枯荣”体现了群落的季节性
B. “关关雎鸠,在河之洲”体现了行为信息有利于生物种群的繁衍
C. “落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了生态系统具有物质循环功能
D. “去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”的目的是使能量流向对人类最有益的部分
【答案】B
【解析】
【详解】A、“离离原上草,一岁一枯荣”描述草本植物随季节更替的周期性变化,体现群落的季节性,A正确;
B、“关关雎鸠”中的“关关”是鸟类的鸣叫,属于物理信息而非行为信息,B错误;
C、“落红化作春泥”说明分解者将有机物分解为无机物,体现生态系统的物质循环功能,C正确;
D、“去其螟螣,及其蝨贼”通过减少害虫使能量更多流向农作物,符合调整能量流动方向的目的,D正确。
故选B。
13. 每年全球产生约4亿吨塑料垃圾,其中PET(分子式为(C10H8O4) n,能被PET解聚酶分解)占10%,自然降解需数百年。科研人员从土壤样品中分离出能产生PET解聚酶的细菌,实验的主要步骤如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 振荡培养的目的是提高培养液中溶解氧的含量并使菌体与培养液充分接触
B. 制备含有PET、蛋白胨、无机盐等营养成分的液体培养基作为选择培养基
C. 为获得高效降解PET的目的菌,应选择培养瓶中PET含量显著降低的菌液进行纯化培养
D. 将目的菌用于环境保护实践时,要考虑降解PET后是否会产生二次污染等问题
【答案】B
【解析】
【分析】分析试题可知,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的组成元素主要是碳元素,筛选分离PET的降解菌应该以PET为唯一碳源。在富含PET的沉积物、土壤、废水和活性污泥中,降解PET的细菌含量比较多,可以取这些地方的土壤筛选显著降解PET的细菌。
【详解】A、振荡培养的目的是提高培养液中溶解氧的含量并使菌体与培养液充分接触,A正确;
B、筛选分离PET的降解菌应该以PET为唯一碳源,B错误;
C、培养瓶中PET含量显著降低,说明目的菌的降解效果更好,为获得高效降解PET的目的菌,应选择培养瓶中PET含量显著降低的菌液进行纯化培养,C正确;
D、将目的菌用于环境保护实践时,要考虑降解PET后是否会产生二次污染等问题,以免造成不良后果,D正确。
故选B。
14. 研究发现,降低猴的重构胚中染色体组蛋白上特定位点的甲基化水平,可提高胚胎的发育率和妊娠率。下列叙述错误的是( )
A. 向重构胚注入去甲基化酶的mRNA可能有助于胚胎发育
B. 可用显微操作法对培养至MⅡ期的卵母细胞进行去核操作
C. 为避免免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体母猴注射免疫抑制剂
D. 利用体细胞核移植获得克隆猴的难度明显高于利用胚胎细胞核移植
【答案】C
【解析】
【详解】A、注入去甲基化酶的mRNA可降低组蛋白甲基化水平,从而促进胚胎发育,与题干结论一致,A正确;
B、MⅡ期卵母细胞的核质比适宜且细胞质成分利于核重编程,显微操作法去核是常规技术,B正确;
C、受体子宫对移植胚胎通常不会发生免疫排斥反应,无需注射免疫抑制剂,C错误;
D、体细胞分化程度高,核移植后重编程难度大,克隆成功率低于胚胎细胞核移植,D正确。
故选C。
15. 动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统生物发酵,以生产药用蛋白的现代生物技术,其大致过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①②采集到的精子和卵母细胞可直接用于完成体外受精
B. 过程③中在目的基因的上游应该插入乳腺中特异表达的基因的启动子
C. 过程④前可以用胚胎分割技术处理囊胚或原肠胚,以提高胚胎的利用率
D. 过程④前可以取囊胚的内细胞团部分细胞进行性别鉴定,选择雌性胚胎进行移植
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①②采集到的精子和卵母细胞不可直接用于完成体外受精,①需要对精子进行获能处理,②需要将卵母细胞培养至减数第二次分裂中期,A错误;
B、乳腺生物反应器的制作过程中,过程③中在目的基因的上游应该插入乳腺中特异表达的基因的启动子,B正确;
C、过程④胚胎移植前,可以用胚胎分割技术处理桑葚胚和囊胚(不是原肠胚),以提高胚胎的利用率,C错误;
D、过程④胚胎移植前可以取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定,选择雌性胚胎进行移植,D错误。
故选B。
16. 水杨酸是常见的水体污染物,水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸,龙胆酸可被好氧细菌分解。科学家利用基因工程构建智能工程菌,通过向大肠杆菌细胞内导入含特殊DNA序列的重组质粒,制备水杨酸生物传感器(见下图),为环境污染治理提供新方法。下列叙述错误的是( )
A. 可用处理大肠杆菌,将含特殊DNA序列的重组质粒导入其中
B. 根据大肠杆菌发出红色荧光的强度,可推测水体中水杨酸的浓度
C. 若将mrfp基因替换为水杨酸羟化酶基因,可实现对水杨酸的动态清除
D. 水杨酸—调控蛋白复合物会激活Pc和Ps,使RNA聚合酶识别并与之结合
【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;(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。
【详解】A、将目的基因导入微生物细胞(如大肠杆菌)时,常用Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,即感受态细胞,然后将含特殊DNA序列的重组质粒导入其中,A正确;
B、由图可知,水杨酸能与调控蛋白结合形成水杨酸 - 调控蛋白复合物,该复合物会激活Ps,使mrfp基因表达,产生红色荧光蛋白,从而使大肠杆菌发出红色荧光。水体中水杨酸浓度越高,形成的水杨酸 - 调控蛋白复合物就越多,激活Ps的程度就越大,mrfp基因表达量就越高,大肠杆菌发出的红色荧光强度就越强。因此,根据大肠杆菌发出红色荧光的强度,可推测水体中水杨酸的浓度,B正确;
C、若将mrfp基因替换为水杨酸羟化酶基因,当水体中存在水杨酸时,水杨酸 - 调控蛋白复合物会激活Ps,使水杨酸羟化酶基因表达,产生水杨酸羟化酶,水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸,龙胆酸可被好氧细菌分解,从而实现对水杨酸的动态清除,C正确;
D、如图所示,水杨酸 - 调控蛋白复合物只会激活Ps,激活后的Ps是启动子,RNA聚合酶能够识别并结合到启动子上,启动转录过程,D错误。
故选D。
17. 研究者利用基因工程技术构建能生产蛋白R(一种分泌蛋白)的大肠杆菌工程菌。目的基因片段及质粒如图所示,其中lacZ基因编码产物可分解培养基中的特定物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白R在大肠杆菌的核糖体上合成后经内质网和高尔基体加工,以胞吐的方式分泌出细胞
B. 通过PCR扩增R基因时应该选择引物1和4,因为启动子和终止子可以保证目的基因的复制
C. PCR扩增R基因时,在引物1和4的5'端可以分别添加限制酶BamHⅠ和PastⅠ的识别序列
D. lacZ基因是标记基因,可通过观察大肠杆菌菌落的颜色来判断R基因表达情况
【答案】C
【解析】
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,蛋白R在大肠杆菌的核糖体上合成后,直接分泌到细胞外,A错误;
B、PCR扩增的是目的基因,启动子和终止子是基因表达的调控序列,不是保证目的基因复制,而是保证目的基因的转录,B错误;
C、要将目的基因与质粒连接,需要用限制酶切割,为了使目的基因和质粒有相同的黏性末端,在引物1和4的5'端可以分别添加限制酶 BamH Ⅰ和Past Ⅰ的识别序列,这样切割后可以进行连接,C正确;
D、lacZ基因是标记基因,其作用是用于筛选含有重组质粒的大肠杆菌,通过观察菌落颜色判断是否导入了重组质粒,而不是判断R基因表达情况,D错误。
故选C。
18. 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,也会带来伦理困惑与挑战。下列叙述正确的是( )
A. 利用基因编辑技术设计试管婴儿,解决不孕不育问题
B. 食品中若含有食品添加剂,则该食品的安全性难以保障
C. 中国政府重视治疗性克隆的伦理问题,坚决反对生殖性克隆
D. 转基因技术制造的生物武器由于人体不会对它们产生免疫反应而危害极大
【答案】C
【解析】
【分析】1、转基因生物所转入的仅仅是有限的一种或几种基因,而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害,都要经过分析、实践,一旦发现有害后果,科学家就会停止实验。
2、转基因食品绝大多数是安全的,人们从食物中获得可以被人体吸收的小分子物质,这些物质在不同生物体内多数是相同的;转基因食品中只是增加了少量对人类无害的基因,不会从根本上改变生物的性质,转基因技术可以按照人们的意愿定向改造生物的遗传性状,所以对于人类来说,有很大的好处。由于转基因技术还不是很成熟,需要特别注意控制其副作用。
【详解】A、基因编辑技术设计试管婴儿涉及人为选择或改变胚胎基因,可能引发伦理争议,且“解决不孕不育”通常通过常规试管婴儿技术即可,无需基因编辑,A错误;
B、食品添加剂在合法范围内使用是安全的,只有过量或非法添加才会危害健康,B错误;
C、中国政府支持治疗性克隆(如干细胞研究),但明确反对生殖性克隆人,因其涉及伦理风险,C正确;
D、生物武器的危害在于其强传染性和高致死性,转基因生物武器可能增强其特性,但人体仍可能对其产生免疫反应(如含新抗原),D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 遗爱湖曾是水面漂浮着大量浮游藻类、污水横流的臭水湖。2006年起,通过截污、植被恢复、鱼类调控等措施综合治理,遗爱湖生态系统逐渐恢复,成为黄冈市城中心的生态新地标。回答下列问题:
植物种类
总氮去除率%
总磷去除率%
总藻去除率%
金鱼藻
62
75
63
黑藻
80
74
43
苦草
56
88
44
(1)遗爱湖从湖岸到湖心依次生长着柳树、睡莲和狐尾藻等生物,这体现了群落的________结构。引种的3种多年生草本沉水植物的水质净化能力见下表。为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是________,三者配合能实现综合治理效果。这一治理举措主要体现了生态工程的________原理(填2个)。
(2)在遗爱湖生态修复过程中,研究人员需定期监测优势物种的数量特征,以评估生态恢复效果。经调查,苦草、鲢鱼具有________的特征,据此判断这两种生物是湖泊中的优势物种。能预测两优势种种群数量变化的数量特征是________。
(3)现在的遗爱湖是一个处于平衡状态的生态系统,具有结构平衡、功能平衡、________的特征。遗爱湖每年接待超过2000万人次的游客,但其生态环境并没有因人类活动而遭到破坏,依然呈现“春风烟柳”“鱼翔浅底”“水鸟翔集”等美丽景象,相比于修复治理前,遗爱湖生态系统抵抗力稳定性显著提高是因为________。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 金鱼藻除藻率高,黑藻除氮率高,苦草除磷率高 ③. 自生、循环、协调
(2) ①. 数量多,对其他物种的影响大 ②. 年龄结构
(3) ①. 收支平衡 ②. 修复后的遗爱湖生物种类多,营养结构复杂,自我调节能力强
【解析】
【分析】1、群落的水平结构是指群落中的各个种群在水平方向上的分布状况,常呈镶嵌分布。
2、优势物种是指在群落中占优势的种群,具有数量多、对群落环境和群落内部的关系起决定性作用等特征。
3、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、自生等生态学基本原理。
【小问1详解】
群落的水平结构是指群落中的各个种群在水平方向上的分布状况,常呈镶嵌分布。遗爱湖从湖岸到湖心依次生长着柳树、睡莲和狐尾藻等生物,这是由于地形变化、土壤湿度和盐碱度差异等因素导致的,体现了群落的水平结构。分析表格数据可知,金鱼藻、黑藻和苦草这3种草本沉水植物对总氮、总磷和总藻都有一定的去除率。其中,苦草对总磷的去除率最高(88%),黑藻对总氮的去除率最高(80%),金鱼藻对总藻的去除率相对较高(63%),三者对总氮、总磷和总藻都有较好的去除效果,配合能实现综合治理效果,所以选择引种这3种草本沉水植物。这一治理举措中,引种的3种植物在水质净化方面各有优势,相互配合,体现了生态工程的自生原理(强调在生态工程中有效选择生物组分并合理布设)、循环原理(强调生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高)和协调原理(处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力)。
【小问2详解】
优势物种是指在群落中占优势的种群,具有数量多、对群落环境和群落内部的关系起决定性作用等特征。经调查,苦草、鲢鱼数量较多,且对其他物种的影响大,据此判断这两种生物是湖泊中的优势物种。年龄组成可以预测种群数量的变化趋势,分为增长型、稳定型和衰退型。所以能预测苦草、鲢鱼这两种优势种种群数量变化的数量特征是年龄结构。
【小问3详解】
生态系统处于平衡状态时,具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征。收支平衡是指生态系统的能量输入和输出、物质输入和输出达到相对稳定的状态。相比于修复治理前,遗爱湖生态系统中生物种类增多,营养结构变得复杂。一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性也就越高。所以遗爱湖生态系统抵抗力稳定性显著提高是因为修复后的遗爱湖生物种类多,营养结构复杂,自我调节能力强。
20. 水稻纹枯病是由立枯丝核菌引起的全球性水稻病害,可导致高达30%的产量损失。中国农科院团队发现,利用CRISPR-Cas9敲除Os11基因可显著增强水稻对纹枯病的抗性。回答下列问题:
(1)立枯丝核菌是一种真菌,其感染水稻叶鞘和叶片后诱导水稻Os11基因表达糖转运蛋白,再通过劫持水稻糖转运蛋白获取营养,促进侵染。糖转运蛋白位于水稻细胞的________上,其合成和加工需要________等具膜细胞器的参与。
(2)CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术,Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,在单链向导RNA(sgRNA)引导下,切割DNA双链以敲除目标基因,工作原理如图1所示。
①构建CRISPR/Cas9重组质粒,需要的工具酶有________,如果用农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞,则在进行过程①时选用________作为载体。
②过程③~⑤中,sgRNA与Cas9蛋白形成复合体,sgRNA的碱基序列应与________互补配对。
③科研人员利用了PCR技术和________技术鉴定Os11基因是否被敲除,据图2分析,PCR过程中需要添加的引物为________,若无目标PCR产物,则说明基因敲除成功。
(3)有人担忧抗病转基因水稻可能通过花粉传播影响野生水稻。请提出解决方案:________(任写一点)。
【答案】(1) ①. 细胞膜 ②. 内质网、高尔基体、线粒体
(2) ①. 限制酶、DNA连接酶 ②. Ti质粒 ③. 目标基因(或靶基因或0s11基因)的特定区段 ④. 琼脂糖凝胶电泳 ⑤. 引物2和引物3
(3)将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻中(或种植隔离带)(或培育雄性不育系)
【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)目基因的检测与鉴定:分子水平和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
糖转运蛋白具有运输糖的功能,位于水稻细胞的细胞膜上,它可以将细胞内的糖转运到细胞外供立枯丝核菌获取,糖转运蛋白属于分泌蛋白,其合成场所是核糖体,然后进入内质网进行初步加工,内质网以“出芽”的形式形成囊泡,将蛋白质运输到高尔基体,高尔基体对蛋白质进行进一步加工和包装,再形成囊泡将蛋白质分泌到细胞外,整个过程由线粒体供能,其中内质网、高尔基体、线粒体为具膜细胞器。
【小问2详解】
①构建重组质粒时,需要用限制酶切割目的基因和运载体,以产生相同的黏性末端或平末端,然后再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来,所以需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶,农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有感染能力,当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。水稻是单子叶植物,若用农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞,可对农杆菌进行改造,选用Ti质粒作为载体。
②由题干可知,Cas9蛋白在单链向导RNA(sgRNA)引导下,切割DNA双链以敲除目标基因,所以sgRNA的碱基序列应与目标基因(或靶基因或0s11基因)的特定区段互补配对,这样才能引导Cas9蛋白准确地切割目标基因。
③科研人员利用了PCR技术和琼脂糖凝胶电泳鉴定Os11基因是否被敲除,PCR技术可以在体外大量扩增目的基因片段,然后用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定,PCR过程中,DNA子链延伸的方向为5’到3’,故选择引物2和引物3。
【小问3详解】
可将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻中(或种植隔离带)(或培育雄性不育系),将α-淀粉酶会分解淀粉,是花粉不育,以此来解决抗病转基因水稻可能通过花粉传播影响野生水稻的问题。
21. 2024年四川大学华西医院团队发现跨膜蛋白ROR1在肺癌、肝癌和乳腺癌中高表达,并开发了人源化单克隆抗体h1B8和h6D4。实验表明,这些抗体能特异性结合ROR1,在动物模型中显著减缓肿瘤生长。回答下列问题:
(1)如图1所示,抗体由可变区和恒定区构成,与传统鼠源单抗相比,人源化单抗的核心改进是将鼠源抗体的可变区与人源抗体恒定区拼接,其生物学意义是________。
(2)人源化单克隆抗体制备流程如下,请补充完整:
Ⅰ.用________对小鼠进行免疫,获取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选杂交瘤细胞,经过________以获得足够数量的产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞;
Ⅱ.提取杂交瘤细胞中小鼠抗体可变区的基因序列与人类的抗体恒定区基因序列重组,构建人源化表达载体,通过________法将该表达载体转入哺乳动物细胞中,在适当的培养条件下,使细胞表达人源化抗体。人源化单克隆抗体制备的流程中涉及到的技术有________(填字母)。
A.动物细胞培养
B.动物细胞融合
C.体外受精
D.胚胎移植
E.基因工程
F.蛋白质工程
G.发酵工程
(3)为了探究h6D4和h1B8治疗乳腺癌的疗效和安全性问题,科研人员将乳腺癌模型鼠随机平均分为A、B、C三组,B、C组分别每周两次腹腔注射用PBS缓冲液溶解的h6D4和h1B8,A组用________作相同处理。一段时间后进行相关检测,结果如图2,该实验结果说明________。
【答案】(1)保留与抗原结合能力的同时,降低抗体诱发人体免疫反应的强度
(2) ①. IROR1蛋白 ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. 显微注射 ④. ABEF(或ABF)
(3) ①. 等量的PBS缓冲液溶 ②. h6D4和h1B8能显著抑制乳腺癌的转移(或向肺的转移),且对肝没有明显的副作用(或对肝没有明显损害)
【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】
如图1所示,抗体由可变区和恒定区构成,与传统鼠源单抗相比,人源化单抗的核心改进是将鼠源抗体的可变区与人源抗体恒定区拼接,该操作的目的是保留与抗原结合能力的同时,降低抗体诱发人体免疫反应的强度,降低副作用。
【小问2详解】
Ⅰ.用ROR1对小鼠进行免疫,此时该蛋白作为抗原会激发机体的特异性免疫反应,而后从小鼠体内获得B淋巴细胞,将获取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选杂交瘤细胞,而后经过克隆化培养和抗体检测以获得足够数量的产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞;
Ⅱ.提取杂交瘤细胞中小鼠抗体可变区的基因序列与人类的抗体恒定区基因序列重组,构建人源化表达载体,通过显微注射法将该表达载体转入哺乳动物细胞中,该方法是将目的基因表达载体导入到动物细胞中的常用方法,在适当的培养条件下,使细胞表达人源化抗体。人源化单克隆抗体制备的流程中涉及到的技术有动物细胞培养(是细胞工程的基础)、动物细胞融合、基因工程、蛋白质工程(实现对蛋白质的改造),即ABEF正确。
故选ABEF。
【小问3详解】
为了探究h6D4和h1B8治疗乳腺癌的疗效和安全性问题,科研人员将乳腺癌模型鼠随机平均分为A、B、C三组,B、C组分别每周两次腹腔注射用PBS缓冲液溶解的h6D4和h1B8,A组作为对照,用等量的PBS缓冲液溶作相同处理。一段时间后进行相关检测,结果如图2,该实验结果说明h6D4和h1B8能显著抑制乳腺癌的转移(或向肺的转移),且没有表现出对肝有明显的副作用,该实验支持单克隆抗体用于治疗癌症的可行性。
22. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,筛选获得高效纤维素分解菌对人类利用纤维素具有重要意义。大熊猫是我国特有的珍稀野生动物,以含大量纤维素的竹子和竹笋为食。研究人员从大熊猫粪便中筛选纤维素分解菌。回答下列问题:
(1)科研人员通过采集大熊猫的粪便,还可以对大熊猫的种群密度进行估算,其原理是________。研究大熊猫肠道纤维素分解菌时,选择粪便样本而非肠道内容物的直接原因是________。
A.粪便更易获取且对动物无伤害
B.粪便中菌群种类更丰富
C.肠道内容物无法反映真实菌群
D.粪便中的菌群活性更高
(2)刚果红是一种染料,可以与纤维素形成红色复合物,但不与纤维素水解后的产物发生这种反应。纤维素分解菌分泌的纤维素酶可以将纤维素彻底水解为________。初筛纤维素分解菌时,需要配制以纤维素为________的选择培养基,培养基采用________法进行灭菌。
(3)研究人员将大熊猫新鲜粪便样品接种至加入刚果红染料的固体培养基,选择有透明圈的菌落,依次命名,用相对酶活指数EI=透明圈直径D/菌落直径d来表示酶活的大小。对初筛菌株中酶活指数(EI)相对较高的4株菌株进行复筛,测定其发酵液中的纤维素酶活,结果如下表。据表分析,初筛时EI值最大的菌株在复筛中酶活________(填“是”或“不是”)最高,可能的原因是________。若将菌株ZD1投入生产应用,请提出一个值得进一步研究的课题:________。
菌株
透明圈直径/mm
菌落直径d/mm
EI值
酶活/(U·mL-1)
ZD1
19.00±4.00
9.00±3.00
2.21±0.29
277.58±2.61
ZD2
23.50±0.50
4.50±0.50
5.28±0.482
21.32±0.87
ZD3
28.00±1.00
10.00±2.00
3.19±0.44
188.15±5.17
ZD6
25.00±3.00
7.00±1.00
3.58±0.08
242.17±17.51
【答案】(1) ①. 粪便中有大熊猫DNA,DNA有特异性 ②. A
(2) ①. 葡萄糖 ②. 唯一碳源(或主要碳源) ③. 湿热灭菌(或高压蒸汽灭菌)
(3) ①. 不是 ②. 初筛的固体培养基与复筛的液体发酵环境差异导致酶活不同(发酵环境差异具体写为pH差异,温度差异都可以)(或初筛EI值的大小不仅与酶活有关,还与酶的扩散速度有关) ③. 探究菌株ZD1产生纤维素酶的最佳发酵条件(或最佳pH或最佳温度或发酵的最佳时长等等)
【解析】
【分析】分解纤维素的微生物分离的实验原理:(1)土壤中存在着大量纤维素分解酶,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶,可以把纤维素分解为纤维二糖,进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用,故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长;(2)在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
科研人员通过采集大熊猫的粪便来估算其种群密度,其原理是利用标记重捕法的变式。对于活动能力强、活动范围大的动物,标记重捕法是常用的估算种群密度的方法。大熊猫粪便中的某些特征物质(如带有独特DNA信息的脱落细胞等)可以看作是对大熊猫个体的“标记”,通过统计一定区域内大熊猫粪便的数量等信息,结合相关模型和参数,就可以估算出大熊猫的种群密度。
A、粪便更易获取且对动物无伤害。大熊猫是珍稀野生动物,获取其肠道内容物需要对大熊猫进行麻醉等有创操作,可能会对大熊猫的健康造成影响,而采集粪便相对容易且不会伤害到大熊猫,A正确;
B、粪便中的菌群是经过大熊猫肠道消化和筛选后排出体外的,肠道内容物中的菌群种类可能更丰富,B错误;
C、肠道内容物能直接反映大熊猫肠道内的真实菌群情况,C错误;
D、粪便中的菌群经过肠道消化和排出过程,活性可能会受到一定影响,不一定比肠道内容物中的菌群活性更高,D错误。
故选A。
【小问2详解】
纤维素属于多糖,其基本单位为葡萄糖,纤维素分解菌分泌的纤维素酶可以将纤维素彻底水解为葡萄糖。初筛纤维素分解菌时,需要配制以纤维素为唯一碳源(或主要碳源)的选择培养基。因为只有能分解纤维素的微生物才能在这种培养基上生存和繁殖,从而起到筛选的作用。培养基采用湿热灭菌法(或高压蒸汽灭菌法)进行灭菌。湿热灭菌法(或高压蒸汽灭菌法)可以在高温高压的条件下杀死培养基中的所有微生物,包括芽孢和孢子,保证培养基的无菌状态。
【小问3详解】
据表分析,初筛时EI值最大的菌株是ZD2(EI值为5.28±0.482),但在复筛中其酶活(21.32±0.87U⋅mL−1)不是最高,ZD1的酶活最高(277.58±2.61U⋅mL−1)。可能的原因是初筛的固体培养基与复筛的液体发酵环境差异导致酶活不同(发酵环境差异具体写为pH差异,温度差异都可以)(或初筛EI值的大小不仅与酶活有关,还与酶的扩散速度有关)。有些菌株可能分泌纤维素酶的速度快,能迅速形成较大的透明圈,但发酵液中纤维素酶的总量不一定高;而有些菌株可能生长较慢,但能持续分泌大量的纤维素酶到发酵液中。若将菌株ZD1投入生产应用,可以进一步探究菌株ZD1产生纤维素酶的最佳发酵条件(或最佳pH或最佳温度或发酵的最佳时长等等),以便更好地应用于生产实践。
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黄冈市2025年春季高二年级期末质量监测
生物学
本试卷共8页,22题。全卷满分100分。考试用时75分钟
祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 适宜的温度是实验成功的必要条件。下列实验操作中,所需温度最低的是( )
A. 用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖
B. 利用PCR在体外进行DNA片段的扩增
C. 用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物
D. 用双缩脲试剂检测鸡蛋清稀释液中的蛋白质
2. 2025年国家卫健委提出实施“体重管理年”三年行动,普及健康生活方式,人体体重变化与糖类、脂肪的代谢密切相关。下列叙述正确的是( )
A. 糖类又被称为“碳水化合物”,都是由C、H、O三种元素构成
B. 运动有助于减肥,因为运动促进脂肪大量转化为糖类提供能量
C. 人体脂肪细胞中的脂肪滴由磷脂双分子层包裹着甘油三酯构成
D. 有些脂质可以作为信号分子,与受体结合后调节机体的生命活动
3. 生物学研究常运用特定的科学方法。下列科学研究成果与科学方法匹配错误的是( )
选项
科研成果
科学方法
A
细胞学说的建立
不完全归纳法
B
种群数量的“S”形增
构建数学模型
C
细胞膜结构模型的探索
提出假说
D
人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性
同位素标记法
A. A B. B C. C D. D
4. 生命是物质、能量和信息的统一体,下列叙述错误的是( )
A. 生态系统的信息传递只发生在生物群落内部
B. 食物链和食物网是生态系统物质循环和能量流动的渠道
C. 高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行物质交换和信息交流
D. 真核细胞的核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
5. 生物学是一门以实验为基础的自然科学,实验中使用的材料以及实验方法在很大程度上决定着实验的成败,下列叙述正确的是( )
A. 在用样方法调查植物种群密度时,选择双子叶植物比单子叶植物更合适
B. 用样方法调查大别山乔木的丰富度时,应该取各样方丰富度的平均值
C. 在“探究土壤微生物对落叶的分解作用”的实验中,实验组采用干热灭菌除去土壤中的微生物
D. 在“设计并制作生态缸”实验中,生态缸应放在通风、光线良好的地方,以提供充足的空气和阳光
6. 科研人员对某人工湖生态系统中的能量流动进行了定量分析,结果如下表。表中GP表示生物体同化量,NP表示生物体用于自身生长、发育和繁殖的能量,R表示呼吸消耗的能量(单位:)。下列叙述正确的是( )
未利用
GP
NP
R
人工输入
第一营养级
b
0
第二营养级
第三营养级
c
A. 该生态系统的结构是由生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量组成的
B. 第一、二营养级之间的能量传递效率的计算式为(7.36×108)/(2.50×1011)×100%
C. b和c的值分别是5×1010、2.8×107,三个营养级的GP值可形成上窄下宽的能量金字塔
D. 第二营养级的能量不能100%流向第三营养级,原因之一是其粪便中有部分能量
7. 以下是对常见生活垃圾的分类处理方法:①可腐烂垃圾,如剩菜剩饭等,直接运往堆肥池进行堆肥无害化处理;②不可腐烂垃圾中的可回收垃圾,如废弃电子产品等,由再生资源回收公司收集,进行资源化利用处理;③不可腐烂垃圾中的不可回收垃圾,如塑料袋、建筑垃圾等,用专用车辆运送到垃圾填埋场进行无害化处理。下列叙述错误的是( )
A. 可腐烂垃圾进行堆肥无害化处理过程中,微生物的分解作用促进了碳循环
B. 废弃电子产品中的重金属存在生物富集现象,故其不参与生态系统的物质循环
C 培育微生物新品种对塑料袋等不可回收垃圾进行生物降解有利于提高生态承载力
D. 垃圾分类和再生资源回收可减少吸纳废物的土地面积,从而减小生态足迹
8. 黄冈传统小曲白酒以本地稻米为原料,利用小曲中的根霉、酵母菌进行糖化和发酵。其酿造流程主要为“蒸煮→撒曲糖化→装坛发酵”。下列叙述错误的是( )
A. 装坛后密封的目的是创造无氧环境进行酒精发酵
B. 可用酸性重铬酸钾溶液检测发酵产物中有无酒精
C. 营养成分、氧气含量等非密度制约因素影响酵母菌的种群数量变化
D. 撒曲糖化阶段,根霉分泌的淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉水解为葡萄糖
9. 模型建构是生物学中常用的研究方法,下图为某些生物技术流程的模型。下列叙述正确的是( )
A. 该模型以图画形式直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
B. 为了得到克隆猴,若A是去核的卵母细胞,则B可以是整个供体细胞
C. 为了获得单克隆抗体,若A是骨髓瘤细胞,则B需培养增殖后再与A融合
D. 若模型表示植物体细胞杂交技术,则C→D过程的原理是细胞膜的流动性
10. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞在治疗阿尔兹海默症、心血管疾病等领域均具有重要的应用价值,其技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 将iPS细胞用于临床治疗,可能存在导致肿瘤发生的风险
B. iPS细胞分化成的多种细胞中核酸完全相同,蛋白质不完全相同
C. 为了使iPS细胞增殖,可将其置于含和的气体环境中培养
D. 用iPS细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的全能性
11. 2025年3月,中国科学技术大学和北京大学的研究团队联合发表的一篇论文提出“天然小分子异银杏素可以缓解高胆固醇血症和动脉粥样硬化”。异银杏素主要从银杏中提取,为提高产量,通过细胞产物工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A. 科研团队的研究成果体现了生物多样性的间接价值
B. 切取银杏茎尖作为外植体,经过植物组织培养过程可获得抗病毒植株
C. 细胞产物工厂化生产应用了植物细胞培养技术,所用培养基是液体培养基
D. 异银杏素是银杏生长所必需的,在整个生命过程中一直合成的次生代谢物
12. 我国传统文化中蕴含着丰富的生物学原理,下列叙述错误的是( )
A. “离离原上草,一岁一枯荣”体现了群落的季节性
B. “关关雎鸠,在河之洲”体现了行为信息有利于生物种群的繁衍
C. “落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了生态系统具有物质循环功能
D. “去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”的目的是使能量流向对人类最有益的部分
13. 每年全球产生约4亿吨塑料垃圾,其中PET(分子式为(C10H8O4) n,能被PET解聚酶分解)占10%,自然降解需数百年。科研人员从土壤样品中分离出能产生PET解聚酶细菌,实验的主要步骤如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 振荡培养的目的是提高培养液中溶解氧的含量并使菌体与培养液充分接触
B. 制备含有PET、蛋白胨、无机盐等营养成分液体培养基作为选择培养基
C. 为获得高效降解PET的目的菌,应选择培养瓶中PET含量显著降低的菌液进行纯化培养
D. 将目菌用于环境保护实践时,要考虑降解PET后是否会产生二次污染等问题
14. 研究发现,降低猴的重构胚中染色体组蛋白上特定位点的甲基化水平,可提高胚胎的发育率和妊娠率。下列叙述错误的是( )
A. 向重构胚注入去甲基化酶的mRNA可能有助于胚胎发育
B. 可用显微操作法对培养至MⅡ期的卵母细胞进行去核操作
C. 为避免免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体母猴注射免疫抑制剂
D. 利用体细胞核移植获得克隆猴的难度明显高于利用胚胎细胞核移植
15. 动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统生物发酵,以生产药用蛋白的现代生物技术,其大致过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①②采集到的精子和卵母细胞可直接用于完成体外受精
B. 过程③中在目的基因的上游应该插入乳腺中特异表达的基因的启动子
C. 过程④前可以用胚胎分割技术处理囊胚或原肠胚,以提高胚胎的利用率
D. 过程④前可以取囊胚的内细胞团部分细胞进行性别鉴定,选择雌性胚胎进行移植
16. 水杨酸是常见的水体污染物,水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸,龙胆酸可被好氧细菌分解。科学家利用基因工程构建智能工程菌,通过向大肠杆菌细胞内导入含特殊DNA序列的重组质粒,制备水杨酸生物传感器(见下图),为环境污染治理提供新方法。下列叙述错误的是( )
A. 可用处理大肠杆菌,将含特殊DNA序列的重组质粒导入其中
B. 根据大肠杆菌发出红色荧光的强度,可推测水体中水杨酸的浓度
C. 若将mrfp基因替换为水杨酸羟化酶基因,可实现对水杨酸的动态清除
D. 水杨酸—调控蛋白复合物会激活Pc和Ps,使RNA聚合酶识别并与之结合
17. 研究者利用基因工程技术构建能生产蛋白R(一种分泌蛋白)的大肠杆菌工程菌。目的基因片段及质粒如图所示,其中lacZ基因编码产物可分解培养基中的特定物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白R在大肠杆菌的核糖体上合成后经内质网和高尔基体加工,以胞吐的方式分泌出细胞
B. 通过PCR扩增R基因时应该选择引物1和4,因为启动子和终止子可以保证目的基因的复制
C. PCR扩增R基因时,在引物1和4的5'端可以分别添加限制酶BamHⅠ和PastⅠ的识别序列
D. lacZ基因是标记基因,可通过观察大肠杆菌菌落的颜色来判断R基因表达情况
18. 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,也会带来伦理困惑与挑战。下列叙述正确的是( )
A. 利用基因编辑技术设计试管婴儿,解决不孕不育问题
B. 食品中若含有食品添加剂,则该食品的安全性难以保障
C. 中国政府重视治疗性克隆的伦理问题,坚决反对生殖性克隆
D. 转基因技术制造的生物武器由于人体不会对它们产生免疫反应而危害极大
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 遗爱湖曾是水面漂浮着大量浮游藻类、污水横流的臭水湖。2006年起,通过截污、植被恢复、鱼类调控等措施综合治理,遗爱湖生态系统逐渐恢复,成为黄冈市城中心的生态新地标。回答下列问题:
植物种类
总氮去除率%
总磷去除率%
总藻去除率%
金鱼藻
62
75
63
黑藻
80
74
43
苦草
56
88
44
(1)遗爱湖从湖岸到湖心依次生长着柳树、睡莲和狐尾藻等生物,这体现了群落的________结构。引种的3种多年生草本沉水植物的水质净化能力见下表。为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是________,三者配合能实现综合治理效果。这一治理举措主要体现了生态工程的________原理(填2个)。
(2)在遗爱湖生态修复过程中,研究人员需定期监测优势物种的数量特征,以评估生态恢复效果。经调查,苦草、鲢鱼具有________的特征,据此判断这两种生物是湖泊中的优势物种。能预测两优势种种群数量变化的数量特征是________。
(3)现在的遗爱湖是一个处于平衡状态的生态系统,具有结构平衡、功能平衡、________的特征。遗爱湖每年接待超过2000万人次的游客,但其生态环境并没有因人类活动而遭到破坏,依然呈现“春风烟柳”“鱼翔浅底”“水鸟翔集”等美丽景象,相比于修复治理前,遗爱湖生态系统抵抗力稳定性显著提高是因为________。
20. 水稻纹枯病是由立枯丝核菌引起的全球性水稻病害,可导致高达30%的产量损失。中国农科院团队发现,利用CRISPR-Cas9敲除Os11基因可显著增强水稻对纹枯病的抗性。回答下列问题:
(1)立枯丝核菌是一种真菌,其感染水稻叶鞘和叶片后诱导水稻Os11基因表达糖转运蛋白,再通过劫持水稻糖转运蛋白获取营养,促进侵染。糖转运蛋白位于水稻细胞的________上,其合成和加工需要________等具膜细胞器的参与。
(2)CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术,Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,在单链向导RNA(sgRNA)引导下,切割DNA双链以敲除目标基因,工作原理如图1所示。
①构建CRISPR/Cas9重组质粒,需要的工具酶有________,如果用农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞,则在进行过程①时选用________作为载体。
②过程③~⑤中,sgRNA与Cas9蛋白形成复合体,sgRNA的碱基序列应与________互补配对。
③科研人员利用了PCR技术和________技术鉴定Os11基因是否被敲除,据图2分析,PCR过程中需要添加的引物为________,若无目标PCR产物,则说明基因敲除成功。
(3)有人担忧抗病转基因水稻可能通过花粉传播影响野生水稻。请提出解决方案:________(任写一点)。
21. 2024年四川大学华西医院团队发现跨膜蛋白ROR1在肺癌、肝癌和乳腺癌中高表达,并开发了人源化单克隆抗体h1B8和h6D4。实验表明,这些抗体能特异性结合ROR1,在动物模型中显著减缓肿瘤生长。回答下列问题:
(1)如图1所示,抗体由可变区和恒定区构成,与传统鼠源单抗相比,人源化单抗的核心改进是将鼠源抗体的可变区与人源抗体恒定区拼接,其生物学意义是________。
(2)人源化单克隆抗体制备流程如下,请补充完整:
Ⅰ.用________对小鼠进行免疫,获取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选杂交瘤细胞,经过________以获得足够数量的产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞;
Ⅱ.提取杂交瘤细胞中小鼠抗体可变区的基因序列与人类的抗体恒定区基因序列重组,构建人源化表达载体,通过________法将该表达载体转入哺乳动物细胞中,在适当的培养条件下,使细胞表达人源化抗体。人源化单克隆抗体制备的流程中涉及到的技术有________(填字母)。
A.动物细胞培养
B.动物细胞融合
C.体外受精
D.胚胎移植
E.基因工程
F.蛋白质工程
G.发酵工程
(3)为了探究h6D4和h1B8治疗乳腺癌的疗效和安全性问题,科研人员将乳腺癌模型鼠随机平均分为A、B、C三组,B、C组分别每周两次腹腔注射用PBS缓冲液溶解的h6D4和h1B8,A组用________作相同处理。一段时间后进行相关检测,结果如图2,该实验结果说明________。
22. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,筛选获得高效纤维素分解菌对人类利用纤维素具有重要意义。大熊猫是我国特有的珍稀野生动物,以含大量纤维素的竹子和竹笋为食。研究人员从大熊猫粪便中筛选纤维素分解菌。回答下列问题:
(1)科研人员通过采集大熊猫的粪便,还可以对大熊猫的种群密度进行估算,其原理是________。研究大熊猫肠道纤维素分解菌时,选择粪便样本而非肠道内容物的直接原因是________。
A.粪便更易获取且对动物无伤害
B.粪便中菌群种类更丰富
C.肠道内容物无法反映真实菌群
D.粪便中的菌群活性更高
(2)刚果红是一种染料,可以与纤维素形成红色复合物,但不与纤维素水解后的产物发生这种反应。纤维素分解菌分泌的纤维素酶可以将纤维素彻底水解为________。初筛纤维素分解菌时,需要配制以纤维素为________的选择培养基,培养基采用________法进行灭菌。
(3)研究人员将大熊猫新鲜粪便样品接种至加入刚果红染料的固体培养基,选择有透明圈的菌落,依次命名,用相对酶活指数EI=透明圈直径D/菌落直径d来表示酶活的大小。对初筛菌株中酶活指数(EI)相对较高的4株菌株进行复筛,测定其发酵液中的纤维素酶活,结果如下表。据表分析,初筛时EI值最大的菌株在复筛中酶活________(填“是”或“不是”)最高,可能的原因是________。若将菌株ZD1投入生产应用,请提出一个值得进一步研究的课题:________。
菌株
透明圈直径/mm
菌落直径d/mm
EI值
酶活/(U·mL-1)
ZD1
19.00±4.00
9.00±3.00
2.21±0.29
277.58±2.61
ZD2
23.50±0.50
4.50±0.50
5.28±0.482
21.32±0.87
ZD3
28.00±1.00
10.00±2.00
3.19±0.44
188.15±5.17
ZD6
25.00±3.00
7.00±1.00
3.58±0.08
24217±17.51
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