内容正文:
鹤岗市第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试题
总分:100
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 用电高峰期限电停产的主要原因是煤炭涨价造成的电力紧缺和碳中和、碳达标带来的能耗双控。下列对于解决能源供应问题提出的解决方案,叙述最合理的是( )
A. 加大化石燃料开采以提高火力发电比例
B. 开发清洁能源是可持续发展的重要方向
C. 火力发电与全球气候变暖无直接关系
D. 提倡用柴油发电机发电弥补供电不足
【答案】B
【解析】
【分析】煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高,使温室效应加剧,全球变暖,导致南极冰盖融化,地球海平面上升,进而对人类和许多生物的生存产生威胁。
【详解】A、加大化石燃料开采,会导致排放碳增大,不利于实现碳中和和碳达标,A错误;
B、开发清洁能源如太阳能、风能等,可降低碳排放量,是可持续发展的必然选择,B正确;
C、火力发电增大了碳的排放量,全球气候变暖密切相关,C错误;
D、柴油发电机产生大量的二氧化碳排放,也会引起其他环境问题,不利于实现碳中和,D错误。
故选B。
2. 下列生理过程发生在内环境的是( )
A. 抗体与抗原结合形成沉淀 B. 性激素与相应受体结合
C. 葡萄糖氧化分解产生ATP D. 胃蛋白酶催化水解蛋白质
【答案】A
【解析】
【分析】体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、抗体由浆细胞合成后,分泌到细胞外,进入内环境中与抗原结合,该过程发生在内环境中,A正确;
B、性激素的受体位于细胞内,性激素与相应受体结合发生在细胞内,不属于内环境,B错误;
C、葡萄糖氧化分解产生ATP是细胞呼吸的过程,发生在细胞内,不属于内环境,C错误;
D、胃蛋白酶属于与外界环境相通的管道中的物质,催化水解蛋白质不属于内环境,D错误。
故选A。
3. 下列关于种群、群落、生态系统的说法,正确的是( )
A. 样方法既可用来调查植物的种群密度又可用来调查植物的丰富度
B. 一棵树上不同高度的喜鹊巢,体现出群落存在垂直结构
C. 果园生态系统养鸡会延长食物链,降低生态系统的稳定性
D. 生态系统的物质循环指组成生物体的化合物在生物群落与无机环境间循环的过程
【答案】A
【解析】
【分析】1、物质循环是指组成生物体的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。
2、群落的空间结构
(1)垂直结构:大多数群落都在垂直方向上有明显的分层现象。植物的垂直分层主要与对光的利用率有关,这种分层现象提高了群落对光的利用率。陆生群落中,决定植物地上分层的环境因素还有温度等,地下分层的环境因素有水分、无机盐等。动物的垂直分层主要与栖息空间和食物条件有关。
(2)水平结构:群落的水平结构是由于地形变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度的不同以及生物自身生长特点的差异、人与动物的相互影响等引起的,在水平上往往呈现镶嵌分布。
【详解】A、调查植物的种群密度和丰富度常用样方法,A正确;
B、群落的垂直结构是指群落中的不同生物在垂直方向上分层分布,而不是指同一种生物在不同高度的分布,不同高度的喜鹊巢属于同种生物的巢穴,B错误;
C、果园生态系统养鸡会延长食物链,增加生物的种类,进而提高生态系统的抵抗力稳定性,C错误;
D、生态系统的物质循环指组成生物体的化学元素在生物群落与无机环境间循环的过程,D错误。
故选A。
4. 香蕉果实成熟过程中,果实中的储藏物不断代谢变化,香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。现取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉进行研磨,分别加入等量的蒸馏水中制成两种提取液,然后在a、b试管中各加5mL第x天的提取液,在c、d试管中各加5mL第y天的提取液(图B)。下列说法不正确的是( )
A. 在a、c试管中各加入等量碘液摇匀后,可观察到两管均呈蓝色,但c管颜色较浅
B. 在b、d试管中各加入等量斐林试剂摇匀后,可观察到两管均呈砖红色,d管颜色较深
C. 若提供适量的斐林试剂(甲液和乙液)和蒸馏水可检测香蕉果肉是否含有蛋白质
D. 图A中I、Ⅱ曲线所表示的物质的组成元素都是C、H、O
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析图A曲线,在香蕉果实成熟过程中,果实中的贮藏物(淀粉)不断代谢转化,香蕉逐渐变甜,即淀粉逐渐水解成可溶性还原糖,故Ⅰ是淀粉含量的变化,Ⅱ是还原糖的变化。
2、分析题图B,碘液是用来检验淀粉的存在的,斐林试剂是用来检验可溶性还原糖的存在的,因此a、c是检测淀粉的含量,b、d是检测还原糖的含量。
【详解】A、与a管相比,c管内的淀粉含量下降,所以加入等量碘液后,两管均呈蓝色,但是c管颜色较浅,A正确;
B、b、d试管用斐林试剂检验还原糖,需要水浴加热才会出现砖红色沉淀,B错误;
C、将斐林试剂的乙液(质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液)用蒸馏水稀释,即可得到双缩脲试剂的B液,故可用斐林试剂和蒸馏水检测香蕉果肉是否含有蛋白质,C正确;
D、图A中Ⅰ、Ⅱ曲线所表示的物质分别是淀粉和还原糖,它们都是由C、H、O组成的,D正确。
故选B。
5. 胆固醇不溶于水,在血液中主要以脂蛋白颗粒的形式存在,进入组织细胞后,在溶酶体中,胆固醇从脂蛋白颗粒中释放出来,后经NPC1和NPC2蛋白介导,被运输到细胞其他部位发挥功能。如果胆固醇在溶酶体中过量积累,会导致C型尼曼匹克氏症(简称NPC),NPC临床表现为夭折、智力减退、说话不清、肌张力不全等症状。下列相关分析错误的是( )
A. 血液中的胆固醇通过自由扩散的方式进入组织细胞
B. 膳食中要限制高胆固醇类食物的过量摄入
C. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输
D. 胆固醇在溶酶体中过量积累,可能与NPC1、NPC2蛋白基因产生突变有关
【答案】A
【解析】
【分析】1、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D:其中胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。
2、细胞膜对于物质的吸收具有选择透过性。
【详解】A、结合题干信息“胆固醇不溶于水,在血液中主要以脂蛋白颗粒的形式存在”可知,胆固醇在血液中的存在形式属于大分子类,故血液中的胆固醇通胞吞的形式进入组织细胞,A错误;
B、饮食中摄入过多胆固醇会造成血浆中胆固醇含量升高,胆固醇含量过高会造成血浆中的胆固醇增多,在血管壁沉积,造成血管堵塞,因而膳食中要注意限制高胆固醇类食物的过量摄入,B正确;
C、胆固醇属于脂质,可参与构成动物细胞膜,此外还可参与血液中脂质的运输,C正确;
D、基因控制蛋白质的合成,因“胆固醇从脂蛋白颗粒中释放出来,后经NPC1和NPC2蛋白介导,被运输到细胞其它部位发挥功能”,但若NPC1和NPC2蛋白的基因产生突变,则相关蛋白不能合成,最终在溶酶体中积累,D正确。
故选A。
6. 科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致该酶去折叠的尿素和巯基乙醇,再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是( )
A. 由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键,故该酶失去了活性
B. 该蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的空间结构
C. 这个实验证明结构并不一定决定功能
D. 这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析,巯基乙醇和尿素可以使牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质)酶失去活性,当通过透析的方法除去去折叠的尿素和巯基乙醇时,该核糖核酸酶又复性,说明巯基乙醇和尿素没有改变氨基酸的序列,只是蛋白质的空间结构暂时发生变化。
【详解】A、由题意知,由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质的空间结构,才使酶失去了活性,A错误;
B、蛋白质的空间结构与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构有关,故蛋白质的氨基酸序列一定程度上可以影响蛋白质的空间结构,B正确;
C、结构与功能相适应的原理在生物界普遍存在,蛋白质的结构同样也决定其功能,C错误;
D、这个实验能说明外界环境能影响蛋白质的结构,但不能说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的,蛋白质是在DNA的指导下经转录和翻译构成形成的,其结构从根本上讲是由DNA分子中遗传信息的多样性决定的,D错误。
故选B。
7. 影响昆虫种群数量的因素有密度制约因素和非密度制约因素:食物、空间等属于密度制约因素,对种群数量的影响随种群密度的大小而改变;寒冷、干旱等属于非密度制约因素,对种群数量的影响与种群密度无关。下列相关叙述正确的是( )
A. 密度制约因素随着种群密度的增大,对种群数量的影响也增大
B. 非密度制约因素影响种群的死亡率,但不影响种群的出生率
C. 进入秋季之后,影响昆虫种群密度的因素只有非密度制约因素
D. 在食物和空间充裕的条件下,非密度制约因素不影响种群密度
【答案】A
【解析】
【分析】一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。例如,在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡。
【详解】A、密度制约因素对种群数量的影响会随着种群密度的改变而改变,例如当种群密度增大,因为食物和空间有限导致种内竞争增强,对种群数量的影响也增大,A正确;
B、非密度制约因素既影响种群的出生率也影响死亡率,B错误;
C、无论是在哪个季节,影响种群数量的既有密度制约因素也有非密度制约因素,C错误;
D、密度制约因素和非密度制约因素对种群数量的影响具有一定的独立性,即在食物和空间等密度制约因素充裕的条件下,非密度制约因素也会影响种群密度,D错误。
故选A。
8. 下列有关动物细胞核移植和克隆动物的叙述,错误的是( )
A. 胚胎细胞核移植的难度明显低于体细胞核移植
B. 用于核移植的卵母细胞需要在体外培养到MⅡ期
C. 核移植后形成的重构胚可以直接移入受体动物体内
D. 克隆动物和体细胞供体动物的性状基本相同
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞核移植:是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成一个新的个体。用核移植方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】A、体细胞分化程度高,表现全能性困难,而胚胎细胞分化程度低,表现全能性容易,因此胚胎细胞核移植的难度明显低于体细胞核移植,A正确;
B、获得的卵母细胞去核后,需要培养到减数第二次分裂中期才能进行核移植,B正确;
C、重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程才能移入受体动物体内,C错误;
D、个体性状表现主要由细胞核控制,因此克隆动物的性状表现与供体动物(供核动物)基本相同,D正确。
故选C。
9. 下图表示利用草木樨状黄芪叶肉细胞和木本霸王胚轴细胞培育抗盐新品种的过程,下列有关叙述错误的是( )
A. 培育过程至少利用了两种植物细胞工程技术
B. ②过程是植物体细胞杂交技术的一个关键环节
C. ②过程完成细胞融合依赖于膜的流动性
D. ④过程培育的杂种植株与亲本植株不存在生殖隔离
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,这种培育抗盐新品种的技术是植物体细胞杂交技术,①代表去除细胞壁,②代表原生质体融合过程,③代表再生细胞壁,④代表脱分化。
【详解】A、培育过程利用了植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术,A正确;
B、②代表原生质体融合过程,该过程是植物体细胞杂交技术的一个关键环节,B正确;
C、②代表原生质体融合过程,该过程完成细胞融合依赖于膜的流动性,C正确;
D、④过程培育杂种植株细胞中含有两个亲本植株细胞的所有染色体,该杂种植株为异源多倍体,其与两种亲本植株交配均无法产生可育后代,因此存在生殖隔离,D错误。
故选D。
10. 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义,目前分离精子技术是有效的控制方法,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 试管牛的培育属于有性生殖
B. 过程①指的是体外受精技术和胚胎移植技术
C. 采集来的精子和卵母细胞可以直接用于受精
D. 经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示为试管牛培育过程图,牛的精子分离出含Y染色体的精子和含X染色体的精子,与卵细胞结合形成受精卵,因此①表示体外受精过程,接着经过早期胚胎培养过程和胚胎移植形成试管牛.
【详解】A、试管牛的培育过程中,涉及到减数分裂和受精作用,属于有性生殖,A正确;
B、过程①指的是体外受精技术,没有涉及胚胎移植技术,B错误;
C、采集来的精子需要经过获能处理才能用于受精,C错误;
D、胚胎移植产生的后代,是经过受精作用形成的,其遗传特性与提供精子和卵细胞的亲本相同,而与受体一般不一致,D错误。
故选A。
11. 克里斯蒂安森综合征(CS)是一种单基因控制的遗传病,患者发育迟缓、智力障碍。正常基因突变成CS基因后会产生一个限制酶切位点,科研工作者在调查中获得一个如图1所示的家系,并提取家系成员6、8、9控制CS的相关基因,用限制酶处理后进行电泳,结果如图2,以下叙述正确的是( )
A. 该病可能为常染色体隐性遗传
B. 若用限制酶处理2号的相关基因,经电泳可得到4条带
C. 成员4号与5号基因型相同
D. 成员7患病概率为1/8,且患者一定为男性
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图中的5和6正常,但有患病的子代,根据“无中生有为隐性”判断为隐性遗传病。设相关基因是B/b,据此分析作答。
【详解】A、结合图1可知,图中的5号和6号正常,但子代有患病个体,说明该病是隐性遗传病,再结合图2可知,8号和9号患病,而6号正常,且6号只有一条条带,说明致病基因位于X染色体上,A错误;
B、据图可知,6号正常,其对应的1200bp是正常基因B所在条带,则b基因是700bp和500bp,由于8号患病,其致病基因是Xb来自5号,5号的致病基因来自2号,则2号的 基因型是XBXb,若用限制酶切割,能得到3条带,B错误;
C、5号基因型是XBXb,4号基因型可能是XBXB或XBXb,两者基因型不一定相同,C错误;
D、3号基因型是XBY,4号基因型是1/2XBXB、1/2XBXb,子代只有男性XbY会患病,致病几率=1/4Xb×1/2Y=1/8,D正确。
故选D。
12. 正常小鼠是二倍体。研究发现,小鼠四倍体胚胎具有发育缺陷,只能发育成胎盘等胚胎以外的结构。ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型,但很难分化形成胎盘。四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿,可得到ES小鼠,其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织。下列叙述正确的是( )
A. 嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型不同
B. 嵌合体中的ES具有自我更新能力并只能分化为胎盘等胚外组织
C. 嵌合体胚胎发育至原肠胚时需移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可发育
D. 将正常小鼠2细胞期胚胎用灭活病毒诱导法使2细胞融合,可得到四倍体胚胎
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。嵌合体-遗传学上用以指不同遗传性状嵌合或混杂表现的个体。
【详解】A、四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿,可得到ES小鼠,其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织,所以嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型相同,A错误;
B、嵌合体中的ES具有自我更新能力,很难分化形成胎盘,可分化为处胎盘以外的所有细胞类型,B错误;
C、嵌合体胚胎发育至桑椹(桑葚)胚或囊胚期再移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可以进一步发育,C错误;
D、正常小鼠是二倍体,所以两个2细胞期胚胎用灭活病毒等诱导法使细胞融合,可得到一个含四个染色体组的细胞,再经胚胎的早期培养可得到四倍体胚胎,D正确。
故选D。
13. 哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段,可以获得孤雌或孤雄单倍体胚胎干细胞,为研究基因功能提供了理想的细胞模型。下图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法,下列说法错误的是( )
A. 方法一中,研究人员需对实验小鼠注射促性腺激素,从而获得更多的卵母细胞
B. 用SrCl2溶液处理的作用是激活卵母细胞,得到孤雌单倍体胚胎干细胞
C. 获得的孤雄单倍体胚胎干细胞需要去除细胞M中的雌原核
D. 若研究Y染色体上的相关基因功能,则应用方法一得到胚胎干细胞
【答案】D
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应) →卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用) →卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】A、方法一中,给小鼠注射促性腺激素可促使其超数排卵,可以获得更多的卵母细胞,A正确;
B、用SrCl2溶液处理的作用是激活卵母细胞,使其发育形成孤雌单倍体胚胎干细胞,B正确;
C、方法二雌雄个体杂交获得受精卵M,去除细胞M中的雌原核,可获得孤雄单倍体胚胎干细胞,C正确;
D、若研究Y染色体上相关基因功能,应用方法二得到的孤雄单倍体胚胎干细胞,而方法一得到的是孤雌单倍体胚胎干细胞,D错误。
故选D。
14. 植食性动物在获取食物的过程中,存在食入量,未食入量;同化量、未同化量;有机物质积累量、呼吸代谢消耗量等不同形式的能量。下列相关叙述错误的是( )
A. 未食入量和未同化量最终都通过有机物的形式流入分解者,被分解者利用
B. 用有机物质积累量/食入量可计算生产者到植食性动物的能量传递效率
C. 在同化量相同的情况下,恒温动物体内积累的有机物要少于变温动物
D. 有机物质同化量/食入量的值越大,说明同样的饲料能够让动物的生长量更多
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的能量流动特点是单向流动,逐级递减;能量的传递效率是指相邻两个营养级之间下一营养级与上一营养级的同化能之比;流入某营养级的能量去路主要有:呼吸作用消耗、流向下一营养级、未被利用、流向分解者。
【详解】A、植食性动物在获取食物的过程中,包含存在食入量、未食入量,食入量包含同化量、未同化量,未食入量、未同化量都会以有机物的形式流入分解者,被分解者利用,A正确;
B、能量的传递效率是指相邻两个营养级之间下一营养级与上一营养级的同化能之比,生产者到植食性动物的能量传递效率为生产者的同化量/植食性动物的同化量,B错误;
C、恒温动物需消耗更多的能量用于维持体温恒定,故在同化量相同的情况下,恒温动物体内积累的有机物要少于变温动物,C正确;
D、食入量是生物吃进去的食物的能量,而同化量是生物利用吸收进来的能量转化为自身的能量,同化量/食入量的值越大,说明同样的饲料能够让动物的生长量更多,D正确。
故选B。
15. 如图为科研人员运用基因工程技术进行研究时构建的一个基因表达载体。下列相关叙述错误的是( )
A. 若a是RNA聚合酶识别和结合的部位,则a为启动子
B. 若b表示终止子,则其上的终止密码子能使翻译停止
C. 若c中含有一个限制酶切割位点,则载体中可能含有多个
D. 若d表示标记基因,则可以是氨苄青霉素抗性基因
【答案】B
【解析】
【分析】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,据此分析作答。
【详解】A、若a是RNA聚合酶识别和结合的部位,则a为启动子,可用于驱动基因的转录,A正确;
B、若b表示终止子,可控制基因转录的停止,而终止密码子位于mRNA上,能使翻译停止,与终止子不同,B错误;
C、若c中含有一个限制酶切割位点,则载体中可能含有多个,便于目的基因的插入,C正确;
D、若d表示标记基因,则可以是氨苄青霉素抗性基因,其作用是筛选含有重组质粒的受体细胞,D正确。
故选B。
二、不定项选择题(每题3分,每题至少1个正确选项,选不全得1分,选错不得分)
16. 愈伤组织形成过程中,生长素和细胞分裂素信号通路相关基因存在DNA和组蛋白去甲基化现象。研究者利用桃叶片诱导愈伤组织,在培养基中添加DNA甲基转移酶抑制剂Aza或组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK,检测形成愈伤组织的面积,结果如图。据此分析不正确的是( )
A. 实验器材、培养基和桃叶片等需经高压蒸汽灭菌处理后使用
B. 具有特定形态、排列疏松、有大液泡的结构即为桃的愈伤组织
C. DNA去甲基化和组蛋白甲基化分别促进、抑制愈伤组织形成
D. 推测表观遗传影响激素的信号转导过程进而影响脱分化过程
【答案】AB
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、桃叶片不能用高压蒸汽灭菌处理,A错误;
B、愈伤组织细胞是由一小团无定形状态的薄壁细胞组成的,即没有特定形态,B错误;
C、与对照组相比,在培养基中添加DNA甲基转移酶抑制剂Aza会使愈伤组织面积增加,说明DNA甲基转移酶抑制剂Aza会促进愈伤组织的形成,而DNA甲基转移酶抑制剂Aza可抑制甲基化的形成,因此DNA去甲基化可促进愈伤组织的形成,同理,与对照组相比,在培养基中添加组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK会使愈伤组织面积减小,说明组蛋白甲基化可抑制愈伤组织形成,C正确;
D、图示加入DNA甲基转移酶抑制剂Aza或组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK会影响愈伤组织形成,而愈伤组织的形成是脱分化的结果,因此可推测表观遗传影响激素的信号转导过程进而影响脱分化过程,D正确。
故选AB。
17. 下列有关动物细胞工程操作的叙述,错误的是( )
A. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,在进行细胞培养时,培养基中除了加入细胞所需的各种营养物质外,还需要加入凝固剂
B. 动物细胞融合与植物体细胞杂交都能形成杂种个体
C. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,有着自我更新能力及分化潜能
D. iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,可以避免免疫排斥反应
【答案】AB
【解析】
【分析】。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。一般认为,成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。造血干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞,主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中。
【详解】A、动物细胞培养是动物细胞工程的基础,在进行细胞培养时,细胞处于分散状态,需要用液体培养基,不需要加入凝固剂,A错误;
B、动物细胞融合只能获得融合细胞,不能获得杂种个体,B错误;
C、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,有着自我更新能力及分化潜能的干细胞,与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,因而在医学上有着广泛的应用,C正确;
D、因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞,D正确。
故选AB。
18. 下列关于动物细胞培养液的叙述,正确的是( )
A. 为了防止培养过程中出现细菌污染,可以在培养液中添加抗生素
B. 动物细胞培养液与植物组织培养的培养基相同
C. CO2的主要作用是维持培养液的pH
D. 培养液应该定期更换,以防止代谢物积累对细胞自身造成危害
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞(使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶)然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2、由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入动物血清以提供一个类似生物体内的环境,因此在使用合成培养基时,通常需加入血清、血浆等一些天然成分。
3、动物细胞培养的条件:
(1)无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,通常还要在培养液中加入一定量的抗生素,以防被污染。此外应定期更换培养液,以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。
(2)营养物质:无机物(无机盐、微量元素等),有机物(糖、氨基酸、促生长因子等)、血清和血浆 (提供细胞生长必须的营养成份)。
(3)温度和pH(36.5±0.5℃,7.2~7.4)。
(4)气体环境(95%的空气+5%CO2的混合气体),其中5%CO2气体是为保持培养液的pH稳定。
【详解】A、抗生素可以抑制细菌的生长,所以在进行动物细胞培养过程中可以在培养液中添加抗生素,用以防治细菌的污染,A正确;
B、动物细胞培养液与植物组织培养的培养基不同,动物细胞培养液通常需要加入动物血清、血浆,B错误;
C、在动物细胞培养过程中,气体环境是95%的空气+5%CO₂的混合气体,其中5%CO₂气体是为保持培养液的pH稳定,C正确;
D、代谢产物积累会对细胞自身造成危害,营养物质减少不利于细胞的培养,所以动物细胞培养过程中需要定期更换培养液,为细胞提供充足营养并防治代谢产物积累危害细胞,D正确。
故选ACD。
19. 下图表示用草木樨状黄芪(2n=32)和木本霸王(2n=22)培育抗盐新品种的过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①需要使用相应酶破坏细胞膜以利于②过程进行
B. 灭活病毒不能诱导过程②中A和B的融合
C. 过程②处理后得到的两两融合原生质体类型可能有3种
D. 经过过程④所得到愈伤组织细胞中一般含有四个染色体组
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析图解:图中①过程是用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁,②过程是原生质体的融合过程,③过程是融合细胞再生出细胞壁,④过程是植物组织培养的脱分化形成愈伤组织。
【详解】A、由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性可知,应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁以利于②过程进行,A错误;
B、灭活病毒可用于诱导动物细胞融合,但不能诱导②原生质体融合,B正确;
C、过程②处理后得到的两两融合原生质体类型可能有3种,分别是黄芪-黄芪、木本霸王-木本霸王、木本霸王-黄芪类型,C正确;
D、该题中的两个植物细胞,各有两个染色体组,并且两个植物细胞体内的染色体组不相同,故两细胞融合形成的细胞内含四个染色体组,D正确。
故选BCD。
20. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是( )
A. 某一稀释度下至少涂3个平板,该实验方法统计到的结果常会比实际活菌数目少
B. 实验用的无菌水可以用清水代替
C. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×108个
D. 该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照,用以判断选择培养基是否有选择作用
【答案】AD
【解析】
【分析】分析题图:图中5支试管为梯度稀释,最后经稀释涂布平板法接种培养后进行计数。统计菌落数在30~300的平板,取其平均值,进行计数。计数公式为(C÷V)×M。(C为平均菌落数,V为涂布液体积,M为稀释倍数)。
【详解】A、设置重复组能增强实验的说服力和准确性,故某一稀释度下至少涂3个平板。稀释涂布平板法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,A正确;
B、实验用的无菌水不可以用清水代替,因为清水中可能存在微生物,B错误;
C、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3÷0.1×106≈1.7×109个,C错误;
D、要判断选择培养基是否起到选择作用,需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照,若牛肉膏蛋白胨培养基培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落类型,则说明起到了选择作用,D正确。
故选AD。
三、解答题
21. 米醋是众多种类的醋中营养价值较高的一种,制作米醋的主要流程:蒸熟拌曲→入坛发酵→加水醋化。回答下列问题:
(1)“蒸熟拌曲”阶段中拌入的“酒曲”中含有酵母菌,从呼吸作用类型看,该微生物属于_______________型生物。“拌曲”前常用糖化酶将蒸熟后的大米处理得到葡萄糖,目的是更好地为微生物提供_________________。
(2)“入坛发酵”阶段总是先“来水”后“来酒”原因是_____________。该阶段虽未经灭菌,但在________________的发酵液中,酵母菌能生长繁殖,绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(3)“加水醋化”阶段中醋酸发酵前,要对米酒进行加水稀释,目的是_________。进入该阶段需要的发酵条件为温度设置为30-35℃和________。请写出该阶段中醋酸菌利用酒精生产醋酸的化学反应式:________________。
【答案】(1) ①. 兼性厌氧 ②. 碳源
(2) ①. 酵母菌在发酵前期进行有氧呼吸,产生水;在发酵后期进行无氧呼吸,产生酒精 ②. 缺氧、呈酸性
(3) ①. 使发酵液中酒精浓度降低,以利于醋酸菌的生长繁殖 ②. 通入无菌空气 ③.
【解析】
【分析】1、酒精发酵的最适温度为18-25℃,醋酸发酵的最适温度为30-35℃。
2、醋酸制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】
酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,属于兼性厌氧型微生物;将大米蒸熟、冷却,经酶处理后得到葡萄糖的目的是更好地为微生物提供碳源。
【小问2详解】
由于“蒸熟拌曲”阶段中拌入的“酒曲”中含有酵母菌,在发酵前期酵母菌进行有氧呼吸,产生水;而在发酵后期进行无氧呼吸,产生酒精,故发酵过程中总是先“来水”后“来酒”;在酒精发酵旺盛时,发酵液为缺氧、呈酸性的状态,在此环境中酵母菌能大量生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制,所以尽管“入坛发酵”阶段没有灭菌,但杂菌仍不会大量繁殖。
【小问3详解】
“加水醋化”阶段中醋酸发酵前,对米酒进行稀释的目的是使发酵液中酒精浓度降低,以利于醋酸菌的生长繁殖;由于酵母菌发酵时为无氧环境、且酒精发酵的最适温度为18〜25℃,而醋酸菌为好氧菌,且最适生长温度为30〜35℃,故进入该阶段需要将发酵条件改变为:通入无菌空气,温度设置为30〜35℃;该阶段醋酸菌将酒精变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,反应式为: 。
【点睛】本题考查的是酒精发酵和醋酸发酵的原理和流程,熟练掌握酒精发酵和醋酸发酵的原理和流程是解题的关键。
22. 全人源化抗体是指将人体抗体基因通过转基因技术,转移至抗体基因缺失的其他动物中,使其表达人类抗体,达到抗体全人源化的目的。新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体而引起肺炎。利用转基因鼠进行全人源化抗S蛋白单克隆抗体的制备流程如图所示。其中a-d代表物质或细胞,①-⑥代表过程。
(1)过程②常用的方法是___________________,物质a表示___________________,细胞c的特点是_______________。过程⑤诱导融合的方法有(区别于诱导植物原生质体融合的方法)_________过程⑤筛选的方法是___________________。
(2)过程⑥需要将细胞c接种到多孔培养板上,取上清液作为待测样本进行抗体阳性检测,检测原理如下图所示。
加入酶标抗体一段时间后,需要将未与___________________结合的酶标抗体洗脱。据图可知在抗体检测中,杂交瘤细胞呈阳性的判断依据为_________。
(3)与鼠源性单克隆抗体相比,若利用全人源化单克隆抗体制成药物,其优点在于_______
【答案】(1) ①. 显微注射法 ②. S蛋白 ③. 既能大量增殖,又能产生抗体 ④. 灭活病毒诱导法 ⑤. 用特定的选择培养基进行筛选
(2) ①. 抗S蛋白抗体 ②. 酶促反应底物由无色变为蓝色
(3)可以降低药物引起的人体免疫反应强度
【解析】
【分析】分析题图,a表示新型冠状病毒表面的棘突蛋白(S蛋白),b表示已免疫的B淋巴细胞,c表示杂交瘤细胞,d表示能产生抗S蛋白的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
过程②是将人体抗S蛋白抗体的基因导入小鼠受精卵,常用显微注射法。a表示新型冠状病毒表面的棘突蛋白(S蛋白),可引起小鼠产生体液免疫,形成产生特异性抗体的浆细胞。c表示融合形成的杂交瘤细胞,既能大量增殖,又能产生抗体。过程⑤诱导动物细胞融合特有的方法为灭活病毒诱导法。过程⑤表示用特定的选择培养基进行筛选,以筛选出杂交瘤细胞。
【小问2详解】
分析题图,检测图的原理是在测定时,受检标本(测定其中的抗体)与固相载体表面的抗原起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗体,也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后,底物被酶催化成为蓝色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,故可根据蓝色的深浅进行定性或定量分析。因此加入酶标抗体一段时间后,需要将未与待测样本即抗S蛋白抗体结合的酶标抗体洗脱,以免对下一步骤中的显色反应产生干扰。杂交瘤细胞呈阳性的判断依据为:酶标抗体能催化反应底物由无色变为蓝色,若酶促反应底物由无色变为蓝色,则说明待测样本是抗S蛋白抗体。
【小问3详解】
全人源化单克隆抗体与鼠源化单克隆抗体相比,控制抗体产生的基因来自于人体,所获得的抗体可以降低药物引起的人体免疫反应强度。
23. 染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现,活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料废水具有高效脱色能力的菌株,它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。图1表示目标菌株GN-1的筛选和脱色实验流程,图2表示GN-1菌株接种量对脱色效果影响的实验结果。
(1)该实验需要制作多种培养基,这些培养基的配方不同,但一般都含有水、无机盐、______(答出2点)等物质,培养基制作后需使用______法进行灭菌。图1中含分散蓝2BLN的液体培养基甲的作用是______。
(2)图中所用到的接种方法是______。所示菌落①至④中,目标菌株GN-1应从菌落______(选填编号)中挑取。分离和纯化培养须使用固体培养基,理由是______。
(3)随着染料废水中分散蓝2BLN初始浓度的持续增加,CN-1菌株的脱色能力可能怎样变化?______。阐述分析过程______。根据图2所示结果,综合考虑脱色效果(6d脱色率达90%以上为合格)和经济效益,CN-1菌株的最佳接种量为______。
【答案】(1) ①. 碳源、氮源 ②. 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌) ③. 选择和扩增培养GN-1菌种)
(2) ①. 涂布平板法 ②. ③ ③. 固体培养基表面才能长出由单个微生物繁殖而成的菌落
(3) ①. 增强 ②. 在高浓度染料的选择作用下,脱色能力强的GN-1菌株被选择出来,有利变异积累,导致脱色能力增强 ③. 15%
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成
(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质;
(2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【小问1详解】
该实验需要制作多种培养基,这些培养基的配方不同,但一般都含有水、无机盐、碳源和氮源等物质,培养基制作后需使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,高压蒸汽灭菌属于湿热灭菌法。图1中含分散蓝2BLN的液体培养基甲的作用是选择和扩增培养GN-1菌种),进而能保证对GN-1菌种筛选成功。
【小问2详解】
向含分散蓝2BLN的LB固体培养基中进行接种时,应采用稀释涂布平板法,该方法可获得单菌落,培养结果如图1所示,由图1可知,目标菌株GN-1可通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害,其脱色能力有强有弱,图1所示的菌落①至④中,透明圈越大,该菌脱色能力越强,故挑选菌落③。分离和纯化培养须使用固体培养基,这是因为固体培养基表面才能长出由单个微生物繁殖而成的菌落,且通常需要根据菌落的特征对培养的菌种进行鉴别。
小问3详解】
结合图2结果可知,随着染料废水中分散蓝2BLN初始浓度的持续增加,CN-1菌株的脱色能力表现为逐渐增强,出现该现象的原因应该是随着染料初始浓度的持续增加,GN-1菌株的脱色能力可能会产生变化,即由于高浓度的染料对GN-1菌株起了选择作用,脱色能力强的菌株被选择出来,有利变异积累,导致脱色能力增强。由图2可知,6d脱色率达90%以上为合格,合格的只有15%和20%,综合考虑脱色效果和经济效益,应选择15%。
24. 下图是血糖调节的部分机理,图中GLUT2/4是细胞膜表面的葡萄糖转运蛋白,PI3K是存在于肝脏细胞中的一种激酶,是胰岛素发挥作用的信号通路,也是促进胰岛B细胞增殖的信号通路。请回答问题:
(1)图中细胞①是胰脏中_______________细胞,判断依据是_______________。
(2)胰岛素通过促进_______________,促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,在血糖调节中与其有拮抗作用的激素有_______________。
(3)下列①-⑥是图中的物质或结构,其中存在于内环境的有_______________。(填写数字序号)
①葡萄糖 ②胰岛素 ③GLUT4 ④IRS ⑤PI3K ⑥mRNA
(4)血糖浓度过低或过度兴奋时,会引起下丘脑血糖中枢的反射性兴奋,下列人体调节的主要过程与其相似的是 。
A. 寒冷环境中甲状腺激素增多 B. 机体失水时抗利尿激素分泌增多
C. 寒冷环境中骨骼肌颤栗 D. 进餐导致血糖浓度升高
(5)结合已有知识,据图分析PI3K抑制剂会导致糖尿病的类型是_______________(Ⅰ型/Ⅱ型)。
(6)IA是人工研制的一种“智能”胰岛素,为检测IA调节血糖的效果,研究者给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量普通胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如下图。
实验结果表明:对机体血糖调节更具优势的是_______________,据图解释原因_______________。
【答案】(1) ①. 胰岛B ②. 胰岛素基因能表达(或能分泌)胰岛素
(2) ①. 血糖进入组织细胞氧化分解(或葡萄糖摄取氧化分解)、转化为非糖物质 ②. 胰高血糖素和肾上腺素
(3)①② (4)C
(5)II型 (6) ①. IA ②. IA降血糖的效果更久且能避免引发低血糖的风险
【解析】
【分析】 1、血糖平衡调节:当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加,体内胰岛素水平的上升,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,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。 当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加,胰高血糖素主要作用于肝脏,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
2、血糖浓度正常范围:70-100mg.dL- 。
【小问1详解】
据图可知,在细胞①中,胰岛素基因能表达出(或能分泌)胰岛素,因此细胞①是胰脏中的胰岛B细胞。
【小问2详解】
当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素通过促进血糖进入组织细胞氧化分解(或葡萄糖摄取氧化分解)、转化为非糖物质,促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用。
胰高血糖素和肾上腺素能够升高血糖,与胰岛素有拮抗作用。
【小问3详解】
据图可知,③GLUT4位于肝脏细胞的细胞膜上,不在内环境;④IRS位于肝脏细胞的细胞膜上,不在内环境内;⑤PI3K位于肝脏细胞内,不在内环境;⑥mRNA是由细胞核合成,进入细胞质与核糖体结合,不在内环境。①葡萄糖和②胰岛素都可以进入血浆,位于内环境。因此存在于内环境的有①②。
【小问4详解】
血糖浓度过低或过度兴奋时,会引起下丘脑糖中枢的反射性兴奋,属于神经调节。
A、寒冷环境中甲状腺激素增多,属于神经-体液调节,A不符合题意;
B、机体失水时抗利尿激素分泌增多,属于神经-体液调节,B不符合题意;
C、寒冷环境中骨骼肌颤栗,属于神经调节,C符合题意;
D、进餐导致血糖浓度升高,是食物消化吸收的结果,D不符合题意。
故选C。
【小问5详解】
加入PI3K抑制剂后,胰岛素与肝细胞膜受体(IRS) 结合后,无法激活PI3K,无法促进葡萄糖转运蛋白基因GLUT4的转录翻译,不能增加细胞膜上的葡萄糖转运蛋白的数量,无法使更多葡萄糖进入细胞,无法促进葡萄糖转变为肝糖原,导致血液中的葡萄糖无法下降,血液中高浓度的葡萄糖会继续进入胰岛B细胞,促进ATP的合成, 进而促进胰岛素基因的转录翻译,以胞吐的形式释放胰岛素于组织液,再进入到血液,最终导致血液中胰岛素浓度高,血糖浓度也高,胰岛素无法降低血糖,出现胰岛素抵抗,导致II型糖尿病。
【小问6详解】
分析题图,对比两幅图可知,胰岛素会将血糖降至60mg.dL- (低血糖) , 而IA能将血糖降至100mg.dL-左右; IA能将血糖维持在正常水平约10个小时,而胰岛素只能维持2小时左右,故该实验结果表明IA对血糖水平的调节比普通胰岛素更具优势,体现在IA降血糖的效果更久,且能避免低血糖的风险。
【点睛】本题考查内环境成分、神经调节和血糖调节的相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
四、实验题
25. 饮水机由于容易滋生细菌需要定期清洗。某校生物兴趣小组随机选取教室中正在使用的饮水机,研究其放出水的污染情况。请分析回答:
(1)水样采集:先用酒精对饮水机的冷热出水口和采集人员的手进行_________,然后打开出水口放掉一部分水,再用经__________处理后的锥形瓶分别从出水口取不同温度的水各10mL。
(2)制作平板:用移液管直接取0.1mL的水样,用__________方法接种在培养基表面,每个水样制作3个平板,然后与1个空白培养基一起倒置于恒温箱中培养。一段时间后,统计每组培养基菌落数的平均数如下表:
培养基种类
菌落数
空白培养基
0
开水98℃
0
热水60℃
30
常温水25℃
180
(3)实验分析:
①实验操作中将培养基倒置培养的原因是__________。
②根据实验结果,若取60℃的热水放凉后饮用,将饮入__________个/升的微生物,且由于计数菌落时会存在__________的情况,统计的菌落数目往往比实际活菌数目低,因此兴趣小组的同学们建议师生取开水放凉后饮用。
③为鉴别水样中含有的细菌类型,同学们在该培养基中加入__________指示剂,若出现深紫色带金属光泽的菌落,说明水样中含有大肠杆菌。
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 干热灭菌
(2)涂布平板法 (3) ①. 防止培养基的水分过快蒸发,防止皿盖的水珠落入培养基造成污染 ②. 3×105 ③. 两个或多个细菌粘在一起形成一个菌落 ④. 伊红美蓝
【解析】
【分析】伊红美蓝培养基是种鉴别培养基,可用来鉴别大肠杆菌,当大肠杆菌分解乳糖产酸时,细菌带正电荷被染成红色再与伊红美蓝结合形成黑色菌落,并带有金属光泽;倒平板法需要固体培养基通过添加琼脂作为凝固剂来将液体培养基转化为固体培养基。
【小问1详解】
本题考查无菌操作,涉及消毒和灭菌,由于灭菌采用的是剧烈的理化因素,对实验人员的手只能是消毒,锥形瓶是需要保持干燥的玻璃器皿,所以应当采用干热灭菌法。
【小问2详解】
由于饮水机中微生物数量较少,可以不进行稀释直接接种,接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,而本题需要统计菌落数目,所以接种的方法不能采用平板划线法,而是采用涂布平板法。
【小问3详解】
①培养基倒置培养的原因是防止培养基的水分蒸发过快,同时防止皿盖的水珠落入培养基造成污染。②表格显示,60℃热水取0.1mL,接种后长出的菌落数为30个,表明0.1mL水样中有30个微生物。1升等于1000毫升,故每升水当中,有30×10×103=3×105个微生物。同时,由于计数菌落时会存在“两个或多个细菌粘在一起形成一个菌落”的情况,统计的菌落数目往往比实际活菌数目低。③鉴别水样中的大肠杆菌,应在该培养基中加入伊红美蓝指示剂,若出现深紫色带金属光泽的菌落,说明水样中含有大肠杆菌。
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鹤岗市第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试题
总分:100
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 用电高峰期限电停产的主要原因是煤炭涨价造成的电力紧缺和碳中和、碳达标带来的能耗双控。下列对于解决能源供应问题提出的解决方案,叙述最合理的是( )
A. 加大化石燃料开采以提高火力发电比例
B. 开发清洁能源是可持续发展的重要方向
C. 火力发电与全球气候变暖无直接关系
D. 提倡用柴油发电机发电弥补供电不足
2. 下列生理过程发生在内环境的是( )
A. 抗体与抗原结合形成沉淀 B. 性激素与相应受体结合
C. 葡萄糖氧化分解产生ATP D. 胃蛋白酶催化水解蛋白质
3. 下列关于种群、群落、生态系统的说法,正确的是( )
A. 样方法既可用来调查植物的种群密度又可用来调查植物的丰富度
B. 一棵树上不同高度的喜鹊巢,体现出群落存在垂直结构
C. 果园生态系统养鸡会延长食物链,降低生态系统的稳定性
D. 生态系统的物质循环指组成生物体的化合物在生物群落与无机环境间循环的过程
4. 香蕉果实成熟过程中,果实中的储藏物不断代谢变化,香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。现取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉进行研磨,分别加入等量的蒸馏水中制成两种提取液,然后在a、b试管中各加5mL第x天的提取液,在c、d试管中各加5mL第y天的提取液(图B)。下列说法不正确的是( )
A. 在a、c试管中各加入等量碘液摇匀后,可观察到两管均呈蓝色,但c管颜色较浅
B. 在b、d试管中各加入等量斐林试剂摇匀后,可观察到两管均呈砖红色,d管颜色较深
C. 若提供适量的斐林试剂(甲液和乙液)和蒸馏水可检测香蕉果肉是否含有蛋白质
D. 图A中I、Ⅱ曲线所表示的物质的组成元素都是C、H、O
5. 胆固醇不溶于水,在血液中主要以脂蛋白颗粒的形式存在,进入组织细胞后,在溶酶体中,胆固醇从脂蛋白颗粒中释放出来,后经NPC1和NPC2蛋白介导,被运输到细胞其他部位发挥功能。如果胆固醇在溶酶体中过量积累,会导致C型尼曼匹克氏症(简称NPC),NPC临床表现为夭折、智力减退、说话不清、肌张力不全等症状。下列相关分析错误的是( )
A. 血液中的胆固醇通过自由扩散的方式进入组织细胞
B. 膳食中要限制高胆固醇类食物的过量摄入
C. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输
D. 胆固醇在溶酶体中过量积累,可能与NPC1、NPC2蛋白基因产生突变有关
6. 科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致该酶去折叠的尿素和巯基乙醇,再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是( )
A. 由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键,故该酶失去了活性
B. 该蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的空间结构
C. 这个实验证明结构并不一定决定功能
D. 这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的
7. 影响昆虫种群数量的因素有密度制约因素和非密度制约因素:食物、空间等属于密度制约因素,对种群数量的影响随种群密度的大小而改变;寒冷、干旱等属于非密度制约因素,对种群数量的影响与种群密度无关。下列相关叙述正确的是( )
A. 密度制约因素随着种群密度的增大,对种群数量的影响也增大
B. 非密度制约因素影响种群的死亡率,但不影响种群的出生率
C. 进入秋季之后,影响昆虫种群密度的因素只有非密度制约因素
D. 在食物和空间充裕的条件下,非密度制约因素不影响种群密度
8. 下列有关动物细胞核移植和克隆动物的叙述,错误的是( )
A. 胚胎细胞核移植难度明显低于体细胞核移植
B. 用于核移植的卵母细胞需要在体外培养到MⅡ期
C. 核移植后形成的重构胚可以直接移入受体动物体内
D. 克隆动物和体细胞供体动物的性状基本相同
9. 下图表示利用草木樨状黄芪叶肉细胞和木本霸王胚轴细胞培育抗盐新品种过程,下列有关叙述错误的是( )
A. 培育过程至少利用了两种植物细胞工程技术
B. ②过程是植物体细胞杂交技术的一个关键环节
C. ②过程完成细胞融合依赖于膜的流动性
D. ④过程培育的杂种植株与亲本植株不存在生殖隔离
10. 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义,目前分离精子技术是有效的控制方法,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 试管牛的培育属于有性生殖
B. 过程①指的是体外受精技术和胚胎移植技术
C. 采集来的精子和卵母细胞可以直接用于受精
D. 经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
11. 克里斯蒂安森综合征(CS)是一种单基因控制的遗传病,患者发育迟缓、智力障碍。正常基因突变成CS基因后会产生一个限制酶切位点,科研工作者在调查中获得一个如图1所示的家系,并提取家系成员6、8、9控制CS的相关基因,用限制酶处理后进行电泳,结果如图2,以下叙述正确的是( )
A. 该病可能为常染色体隐性遗传
B. 若用限制酶处理2号的相关基因,经电泳可得到4条带
C. 成员4号与5号基因型相同
D. 成员7患病概率为1/8,且患者一定为男性
12. 正常小鼠是二倍体。研究发现,小鼠四倍体胚胎具有发育缺陷,只能发育成胎盘等胚胎以外的结构。ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型,但很难分化形成胎盘。四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿,可得到ES小鼠,其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织。下列叙述正确的是( )
A. 嵌合体发育形成ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型不同
B. 嵌合体中的ES具有自我更新能力并只能分化为胎盘等胚外组织
C. 嵌合体胚胎发育至原肠胚时需移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可发育
D. 将正常小鼠2细胞期胚胎用灭活病毒诱导法使2细胞融合,可得到四倍体胚胎
13. 哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段,可以获得孤雌或孤雄单倍体胚胎干细胞,为研究基因功能提供了理想的细胞模型。下图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法,下列说法错误的是( )
A. 方法一中,研究人员需对实验小鼠注射促性腺激素,从而获得更多的卵母细胞
B. 用SrCl2溶液处理的作用是激活卵母细胞,得到孤雌单倍体胚胎干细胞
C. 获得的孤雄单倍体胚胎干细胞需要去除细胞M中的雌原核
D. 若研究Y染色体上的相关基因功能,则应用方法一得到胚胎干细胞
14. 植食性动物在获取食物的过程中,存在食入量,未食入量;同化量、未同化量;有机物质积累量、呼吸代谢消耗量等不同形式的能量。下列相关叙述错误的是( )
A. 未食入量和未同化量最终都通过有机物的形式流入分解者,被分解者利用
B. 用有机物质积累量/食入量可计算生产者到植食性动物的能量传递效率
C. 在同化量相同的情况下,恒温动物体内积累的有机物要少于变温动物
D. 有机物质同化量/食入量的值越大,说明同样的饲料能够让动物的生长量更多
15. 如图为科研人员运用基因工程技术进行研究时构建的一个基因表达载体。下列相关叙述错误的是( )
A. 若a是RNA聚合酶识别和结合的部位,则a为启动子
B. 若b表示终止子,则其上的终止密码子能使翻译停止
C. 若c中含有一个限制酶切割位点,则载体中可能含有多个
D. 若d表示标记基因,则可以是氨苄青霉素抗性基因
二、不定项选择题(每题3分,每题至少1个正确选项,选不全得1分,选错不得分)
16. 愈伤组织形成过程中,生长素和细胞分裂素信号通路相关基因存在DNA和组蛋白去甲基化现象。研究者利用桃叶片诱导愈伤组织,在培养基中添加DNA甲基转移酶抑制剂Aza或组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK,检测形成愈伤组织的面积,结果如图。据此分析不正确的是( )
A. 实验器材、培养基和桃叶片等需经高压蒸汽灭菌处理后使用
B. 具有特定形态、排列疏松、有大液泡的结构即为桃的愈伤组织
C. DNA去甲基化和组蛋白甲基化分别促进、抑制愈伤组织形成
D. 推测表观遗传影响激素的信号转导过程进而影响脱分化过程
17. 下列有关动物细胞工程操作的叙述,错误的是( )
A. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,在进行细胞培养时,培养基中除了加入细胞所需的各种营养物质外,还需要加入凝固剂
B. 动物细胞融合与植物体细胞杂交都能形成杂种个体
C. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,有着自我更新能力及分化潜能
D. iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,可以避免免疫排斥反应
18. 下列关于动物细胞培养液的叙述,正确的是( )
A. 了防止培养过程中出现细菌污染,可以在培养液中添加抗生素
B. 动物细胞培养液与植物组织培养的培养基相同
C. CO2的主要作用是维持培养液的pH
D. 培养液应该定期更换,以防止代谢物积累对细胞自身造成危害
19. 下图表示用草木樨状黄芪(2n=32)和木本霸王(2n=22)培育抗盐新品种的过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①需要使用相应酶破坏细胞膜以利于②过程进行
B. 灭活病毒不能诱导过程②中A和B的融合
C. 过程②处理后得到的两两融合原生质体类型可能有3种
D. 经过过程④所得到的愈伤组织细胞中一般含有四个染色体组
20. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是( )
A. 某一稀释度下至少涂3个平板,该实验方法统计到的结果常会比实际活菌数目少
B. 实验用的无菌水可以用清水代替
C. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×108个
D. 该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照,用以判断选择培养基是否有选择作用
三、解答题
21. 米醋是众多种类的醋中营养价值较高的一种,制作米醋的主要流程:蒸熟拌曲→入坛发酵→加水醋化。回答下列问题:
(1)“蒸熟拌曲”阶段中拌入的“酒曲”中含有酵母菌,从呼吸作用类型看,该微生物属于_______________型生物。“拌曲”前常用糖化酶将蒸熟后的大米处理得到葡萄糖,目的是更好地为微生物提供_________________。
(2)“入坛发酵”阶段总是先“来水”后“来酒”原因是_____________。该阶段虽未经灭菌,但在________________的发酵液中,酵母菌能生长繁殖,绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(3)“加水醋化”阶段中醋酸发酵前,要对米酒进行加水稀释,目的是_________。进入该阶段需要的发酵条件为温度设置为30-35℃和________。请写出该阶段中醋酸菌利用酒精生产醋酸的化学反应式:________________。
22. 全人源化抗体是指将人体抗体基因通过转基因技术,转移至抗体基因缺失的其他动物中,使其表达人类抗体,达到抗体全人源化的目的。新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体而引起肺炎。利用转基因鼠进行全人源化抗S蛋白单克隆抗体的制备流程如图所示。其中a-d代表物质或细胞,①-⑥代表过程。
(1)过程②常用的方法是___________________,物质a表示___________________,细胞c的特点是_______________。过程⑤诱导融合的方法有(区别于诱导植物原生质体融合的方法)_________过程⑤筛选的方法是___________________。
(2)过程⑥需要将细胞c接种到多孔培养板上,取上清液作为待测样本进行抗体阳性检测,检测原理如下图所示。
加入酶标抗体一段时间后,需要将未与___________________结合的酶标抗体洗脱。据图可知在抗体检测中,杂交瘤细胞呈阳性的判断依据为_________。
(3)与鼠源性单克隆抗体相比,若利用全人源化单克隆抗体制成药物,其优点在于_______
23. 染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现,活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料废水具有高效脱色能力的菌株,它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。图1表示目标菌株GN-1的筛选和脱色实验流程,图2表示GN-1菌株接种量对脱色效果影响的实验结果。
(1)该实验需要制作多种培养基,这些培养基的配方不同,但一般都含有水、无机盐、______(答出2点)等物质,培养基制作后需使用______法进行灭菌。图1中含分散蓝2BLN的液体培养基甲的作用是______。
(2)图中所用到的接种方法是______。所示菌落①至④中,目标菌株GN-1应从菌落______(选填编号)中挑取。分离和纯化培养须使用固体培养基,理由是______。
(3)随着染料废水中分散蓝2BLN初始浓度的持续增加,CN-1菌株的脱色能力可能怎样变化?______。阐述分析过程______。根据图2所示结果,综合考虑脱色效果(6d脱色率达90%以上为合格)和经济效益,CN-1菌株的最佳接种量为______。
24. 下图是血糖调节的部分机理,图中GLUT2/4是细胞膜表面的葡萄糖转运蛋白,PI3K是存在于肝脏细胞中的一种激酶,是胰岛素发挥作用的信号通路,也是促进胰岛B细胞增殖的信号通路。请回答问题:
(1)图中细胞①是胰脏中_______________细胞,判断依据是_______________。
(2)胰岛素通过促进_______________,促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,在血糖调节中与其有拮抗作用的激素有_______________。
(3)下列①-⑥是图中的物质或结构,其中存在于内环境的有_______________。(填写数字序号)
①葡萄糖 ②胰岛素 ③GLUT4 ④IRS ⑤PI3K ⑥mRNA
(4)血糖浓度过低或过度兴奋时,会引起下丘脑血糖中枢的反射性兴奋,下列人体调节的主要过程与其相似的是 。
A. 寒冷环境中甲状腺激素增多 B. 机体失水时抗利尿激素分泌增多
C. 寒冷环境中骨骼肌颤栗 D. 进餐导致血糖浓度升高
(5)结合已有知识,据图分析PI3K抑制剂会导致糖尿病的类型是_______________(Ⅰ型/Ⅱ型)。
(6)IA是人工研制一种“智能”胰岛素,为检测IA调节血糖的效果,研究者给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量普通胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如下图。
实验结果表明:对机体血糖调节更具优势的是_______________,据图解释原因_______________。
四、实验题
25. 饮水机由于容易滋生细菌需要定期清洗。某校生物兴趣小组随机选取教室中正在使用的饮水机,研究其放出水的污染情况。请分析回答:
(1)水样采集:先用酒精对饮水机的冷热出水口和采集人员的手进行_________,然后打开出水口放掉一部分水,再用经__________处理后的锥形瓶分别从出水口取不同温度的水各10mL。
(2)制作平板:用移液管直接取0.1mL的水样,用__________方法接种在培养基表面,每个水样制作3个平板,然后与1个空白培养基一起倒置于恒温箱中培养。一段时间后,统计每组培养基菌落数的平均数如下表:
培养基种类
菌落数
空白培养基
0
开水98℃
0
热水60℃
30
常温水25℃
180
(3)实验分析:
①实验操作中将培养基倒置培养的原因是__________。
②根据实验结果,若取60℃的热水放凉后饮用,将饮入__________个/升的微生物,且由于计数菌落时会存在__________的情况,统计的菌落数目往往比实际活菌数目低,因此兴趣小组的同学们建议师生取开水放凉后饮用。
③为鉴别水样中含有的细菌类型,同学们在该培养基中加入__________指示剂,若出现深紫色带金属光泽的菌落,说明水样中含有大肠杆菌。
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