精品解析:内蒙古包头市第九中学外国语学校2024-2025学年高二上学期期中考试生物试题
2026-03-08
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 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 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 包头市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.56 MB |
| 发布时间 | 2026-03-08 |
| 更新时间 | 2026-03-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56720714.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
包九中外国语学校高二年级生物学科期中调研卷
(2025年5月)
考试时间:75分满分:100分
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 针对性地选择优良的实验材料有助于实验成功,下列实验选择材料合理的是( )
A. 选择黑藻观察细胞质流动是因为它是原核细胞没有液泡和叶绿体
B. 选择菠菜叶提取色素是因为它富含色素且肉质鲜嫩
C. 选择紫色洋葱探究植物细胞的失水和吸水是因为含水量大
D. 选择甘蔗鉴定还原糖是因为它还原糖含量高且颜色浅
【答案】B
【解析】
【分析】1、观察细胞有丝分裂实验中,应该选择分裂能力旺盛的植物组织作为实验材料,如根尖分生区。
2、与探究影响酶活性的实验设计:温度会影响过氧化氢的分解,过氧化氢和过氧化氢酶不宜作为实验材料来探究温度对酶活性的影响;由于酸性条件下淀粉易分解,因此淀粉不能作为探究pH对酶活性影响的实验材料;用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时应该选用斐林试剂鉴定实验结果,不能选用碘液。
【详解】A、黑藻是真核生物,不是原核细胞。 黑藻细胞具有大液泡,且细胞质中含有叶绿体,便于观察细胞质流动,A错误;
B、菠菜富含色素,其叶片的叶肉细胞含较多叶绿体等细胞器,色素含量丰富。 同时菠菜叶片肉质鲜嫩,便于操作研磨等提取色素的步骤,所以选择菠菜提取色素是合理的,B正确;
C、选择紫色洋葱探究植物细胞的失水和吸水,主要是因为其鳞片叶外表皮细胞具有紫色的大液泡,在发生质壁分离和复原时,液泡的颜色和形态变化明显,便于观察,而不是因为含水量大,C错误;
D、甘蔗中主要含蔗糖,蔗糖属于非还原糖,不能用于鉴定还原糖,D错误。
故选B。
2. 叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢素处理,将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。
下列分析正确的是( )
A. 0min时,A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B. 30min时,B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C. 30min时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D. 与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更长
【答案】B
【解析】
【分析】二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、题图横坐标是光照时间,在0min之前,A和B两组已经黑暗了一段时间,而二者不是相同条件,B组已经用壳梭孢素处理,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放,所以B组和A组胞间CO2浓度不相等,A错误;
B、30min时,B组的光合速率相对值高于A组,叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组,B正确;
C、30min时,限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度,随着光照时间增加,A组光合速率相对值不再改变,限制因素不是光照时间,C错误;
D、题意叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短,与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更短,D错误。
故选B。
3. 某雌雄同株植物自交,子代性状分离比为红花:白花=3:1时,控制这对相对性状的基因有图示多种可能。若红花、白花性状由一对等位基因控制,基因型为A 的植株表现为红花;若红花、白花性状由两对等位基因控制,基因型为A B 的植株表现为红花,其余基因型的表现型不确定。不考虑染色体互换,下列叙述不正确的是( )
A. 若为图1,则红花、白花的遗传属于完全显性
B. 若为图2,则子代基因型为 aabb的植株开白花
C. 若为图3,则基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花
D. 若为图4,则除 aabb外白花的基因型还可能有3种
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、自交子代性状分离比为红花:白花=3:1时,控制这对相对性状的基因有图示多种可能,若为图1,则A_表现为红花,红花、白花的遗传属于完全显性,A正确;
B、若为图2,植株产生两种配子,分别为AB和ab,随机结合后,当子代基因型为aabb的植株开白花时,子代性状分离比为红花:白花=3:1,B正确;
C、若为图3,植株产生两种配子,分别为Ab和aB,随机结合后,当基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花时,子代性状分离比为红花:白花=3:1,C正确;
D、若为图4,植株产生四种配子,分别为AB、Ab、aB、ab,随机结合后,(A_B_+A_bb):(aaB_+aabb)=3:1或(A_B_+aaB_):(A_bb+aabb)=3:1,因此除aabb外白花的基因型还可能有2种,即aaBB、aaBb或AAbb、Aabb,D错误。
故选D。
4. 人体就像是一座堡垒,而自身的免疫系统相当于堡垒中巡逻防御的卫兵,在各种“凶恶”病毒的攻击下,将我们保护在堡垒之中。下列有关免疫系统的叙述,正确的有( )
①免疫器官需借助血液循环和淋巴循环相互联系
②树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不具备此功能
③辅助性T细胞在骨髓中成熟,可参与人体的细胞免疫和体液免疫
④寄生性细菌如结核杆菌,既能激发机体的体液免疫又能激发细胞免疫
⑤接触螨虫引起的皮炎是由于机体免疫功能过强导致的自身免疫病
⑥接种破伤风疫苗比注射抗破伤风血清能获得更长时间的免疫力
A. 两项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
【答案】B
【解析】
【分析】免疫细胞是执行免疫功能的细胞,它们来自骨髓的造血干细胞,包括各种类型的白细胞,如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。
【详解】①免疫器官中的一些免疫细胞和免疫活性物质需要借助血液循环和淋巴循环相互联系,①正确;
②淋巴细胞也能处理和呈递抗原,如B细胞,②错误;
③辅助性T细胞在胸腺中成熟,③错误;
④体液免疫的作用对象是细胞外的病原体和毒素,细胞免疫的对象是被病原体感染的靶细胞,寄生性细菌如结核杆菌,既能激发机体的体液免疫又能激发细胞免疫,④正确;
⑤接触螨虫引起的皮炎是由于机体免疫系统对螨虫过度敏感而引起的过敏反应,⑤错误;
⑥接种破伤风疫苗可以刺激机体产生记忆细胞和效应细胞,记忆细胞存活的时间更长,因此接种破伤风疫苗比注射抗破伤风血清能获得更长时间的免疫力,⑥正确。
综上所述,①④⑥正确,B正确,ACD错误。
故选B。
5. 分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
B. 设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
C. 与对照组相比,赤霉素在500mg·L-1时起抑制作用
D. 与用赤霉素处理相比,杜仲叶片对芸苔素更敏感
【答案】C
【解析】
【分析】该实验的自变量是植物生长调节剂的不同以及不同的浓度,因变量是桃叶珊瑚苷含量,根据实验结果分析,赤霉素核芸苔素都可以增加桃叶珊瑚苷含量。
【详解】A、预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,本实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定,A正确;
B、设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响,将实验组的结果与对照组比较,产生的影响是外源物质的作用,B正确;
C、与对照组相比,赤霉素在500mg·L-1时,叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量更多,故赤霉素在500mg·L-1时起促进作用,只是促进效果小于浓度为100mg·L-1和300mg·L-1时,C错误;
D、芸苔素的浓度远低于赤霉素的浓度,而促进效果非常明显,说明杜仲叶片对芸苔素更敏感,D正确。
故选C。
6. 在布氏田鼠种群数量爆发年份,种内竞争加剧,导致出生率下降、个体免疫力减弱,翌年种群数量大幅度减少;在种群数量低的年份,情况完全相反。下列叙述错误的是( )
A. 布氏田鼠种群数量达到K/2时,种内竞争强度最小
B. 布氏田鼠种群数量低的年份,环境容纳量可能不变
C. 布氏田鼠种群数量爆发年份,天敌捕食成功的概率提高
D. 布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
【答案】A
【解析】
【分析】在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值;当种群数量达到K/2时,增长速率最大。
【详解】A、布氏田鼠种群数量达到K/2时,增长速率最大,但不能说明种内竞争最小,A错误;
B、布氏田鼠种群数量低的年份,环境容纳量可能不变,因为环境容纳量主要受到环境的影响,B正确;
C、布氏田鼠种群数量爆发年份,由于数量增加,天敌捕食成功的概率提高,C正确;
D、由题干可知,布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用,D正确。
故选A。
7. 稀释涂布平板法和稀释倒平板法是分离微生物的两种方法。稀释倒平板法是指将稀释的菌液和琼脂混合,然后将其倒入无菌培养皿中进行培养的方法。下列有关叙述错误的是( )
A. 可采用干热灭菌法对培养过程中所用的培养皿进行灭菌
B. 两种方法均能得到由一个细菌繁殖而来的单菌落
C. 稀释倒平板法能通过统计菌落数实现对样品活菌的计数
D. 稀释倒平板法适合用于分离大肠杆菌等好氧型微生物
【答案】D
【解析】
【分析】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。
【详解】A、 培养皿的灭菌一般有干热灭菌和高压蒸汽灭菌两种方法,A正确;
B、当稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落一般是由一个细菌繁殖而来的,两种接种方法均能得到由一个细菌繁殖而来的单菌落,B正确;
C、稀释倒平板法是将充分稀释的菌液和琼脂混合均匀后倒入无菌培养皿中培养,通过统计平板上的菌落数,结合稀释倍数等可以估算出样品中的活菌数,能实现对活菌的计数,C正确;
D、大肠杆菌是好氧型微生物,稀释涂布平板法更适合用于分离大肠杆菌等好氧型微生物,因为该方法在涂布时相对能更好地保证菌液与空气接触,利于好氧菌生长,D错误。
故选D。
8. 番茄(2N=24)和马铃薯(4N=48)是常见的且营养丰富的两类蔬菜,深受人们喜爱。随着现代生物技术的发展,科学家设法通过植物体细胞杂交技术培育出新型的品种番茄-马铃薯,现在已经培育出该植株。下图是番茄-马铃薯培育过程示意图,有关叙述正确的是( )
A. ①过程需要用到蛋白酶和果胶酶处理去除细胞壁
B. 该植株的培育成功说明番茄和马铃薯未形成生殖隔离
C. 植物体细胞杂交技术遵循孟德尔遗传定律
D. ⑤过程与④过程所使用的激素比例不同
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
【详解】A、①过程需要用到纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁,A错误;
B、该植株的培育成功是由于将两种植物的原生质体融合在一个细胞中,克服了远缘杂交的障碍,不能说明番茄和马铃薯未形成生殖隔离,B错误;
C、植物体细胞杂交技术没有经过两性细胞结合,不遵循孟德尔遗传定律,C错误;
D、④过程为脱分化过程,⑤过程为再分化过程,所使用的激素比例不同,D正确。
故选D。
9. 如图为细胞融合示意图(只考虑细胞两两融合),若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉原生质体,两对基因独立遗传,由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800lx时,都不能生长。下列叙述正确的有几项( )
①诱导植物原生质体融合的方法可以是用灭活的病毒处理,原理是细胞膜的流动性
②实验开始时必须用纤维素酶和果胶酶除去不利于原生质体融合的结构
③在大于800lx光照下培养,可淘汰5种融合细胞,筛选出基因型为HhRr的杂种细胞
④利用植物体细胞杂交育种可以定向改变生物性状
⑤图示D细胞有四个染色体组
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:
1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程:
(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。
(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。
(4)杂种植株特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】①诱导植物原生质体融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等,化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,没有灭活病毒诱导法,①错误;
②实验开始时用纤维素酶和果胶酶除去不利于原生质体融合的结构-----细胞壁,②正确;
③根据基因的自由组合定律可以看出,A的花粉基因型为Hr、hr,B的花粉基因型为hR、hr,诱导融合产生细胞团(只考虑两两融合)共有6种基因型,即HHrr、hhrr、hhRR、HhRr、Hhrr、hhRr,在大于800 lx光照下培养,其中HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr的个体不能分化,只有同时具备了H和R基因才能够分化,可淘汰5种融合细胞,筛选出基因型为HhRr的杂种细胞,③正确;
④植物体细胞杂交育种克服了远缘杂交不亲和的障碍,不能定向改变生物性状,④错误;
⑤若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉原生质体,则图示D细胞有两个染色体组,⑤错误。
综上所述,有2项正确,B正确。
故选B。
10. 基因组印记(指基因根据亲代的不同而有不同的表达,印记基因的存在可导致细胞中等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物的孤雌生殖。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将它的一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目与卵母细胞中染色体数目相同
B. 孤雌小鼠的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
C. 移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
D. 基因组印记导致一对等位基因中的一个基因发生突变而不能表达
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,从卵泡中取出卵母细胞,再将经过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。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、孤雌小鼠的获得类似于受精作用获得,其染色体数目和正常体细胞相同,卵母细胞中染色体数和正常体细胞染色体数相同,所以推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目与卵母细胞中染色体数目相同,A正确;
B、孤雌小鼠是由修饰后的次级卵母细胞和一个第二极体结合后发育形成的,同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组,或发生基因突变,将导致“孤雌小鼠”的基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,B正确;
C、移植后的囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,C错误;
D、基因组印记导致一对等位基因中的一个基因不能表达的原因是DNA发生甲基化,而不是发生基因突变,D错误。
故选A。
11. 研究表明,精子进入卵母细胞时带入的少量miRNA可促进早期胚胎发育。重构胚不能正常发育是限制核移植技术的重要因素,为探究其原因科学家进行相关实验,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 重构胚需用电刺激等方法激活后才能完成细胞分裂和发育进程
B. 精子miRNA可通过改变重构胚中DNA的遗传信息促进其正常发育
C. 精子miRNA可通过提高重构胚中组蛋白甲基化水平促进其正常发育
D. 与正常胚胎相比,重构胚中甲基化水平异常主要发生在胚胎孵化时期
【答案】A
【解析】
【分析】用电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。
【详解】A、用电刺激、钙离子载体、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,A正确;
B、精子 miRNA不会改变重构胚中DNA的遗传信息,B错误;
C、据图判断,精子 miRNA 可通过降低重构胚中组蛋白甲基化水平促进其正常发育,C错误;
D、孵化发生在囊胚期,但是图中重构胚的甲基化水平最高的实在8细胞时期,D错误。
故选A。
12. 天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如下图),通过农杆菌转化法导入白玫瑰中,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。下列相关叙述错误的是( )
A. 将idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶是SpeI和SacI
B. sfp和idgS基因具有各自的启动子,前者调控后者的表达
C. sfp和idgS基因表达时以DNA的同一条链为模板进行转录
D. 农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上
【答案】C
【解析】
【分析】选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则:①不能破坏目的基因②不能破坏所有的抗性基因(至少保留一个)③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因,防止目的基因和质粒反向连接,同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
农杆菌转化法:目的基因插入Ti质粒的T-DNA中进入农杆菌,农杆菌侵染植物细胞时T-DNA携带目的基因整合到植物染色体的DNA中,目的基因能够稳定维持表达。
【详解】A、分析题图可知,idgS基因插入到Ti质粒的位置在限制酶SpeI和SacI的识别序列之间,因此需要用限制酶SpeI和SacI对目的基因即idgS基因和Ti质粒进行酶切,A正确;
B、由图可知,sfp基因的启动子是启动子1,idgS基因的启动子是启动子2,sfp基因是idgS基因的激活基因,因此前者调控后者的表达,B正确;
C、由图可知,sfp基因启动子在其右侧,终止子在其左侧,因此该基因转录是自右向左进行;idgS基因启动子在其左侧,终止子在其右侧,因此该基因转录是自左向右进行,由于转录时生成RNA的方向只能是从其5'→3',因此可推知这两种基因必定不是以DNA的同一条链为模板进行转录的,C错误;
D、由于农杆菌侵染植物细胞时,可将其Ti质粒上的T-DNA整合到宿主细胞的染色体DNA上,因此可以将目的基因插入到T-DNA中,然后即可转移到白玫瑰染色体DNA上,D正确。
故选C。
13. 下列相关实验操作正确的是( )
A. 配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
B. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果
C. 将配制的酵母培养基煮沸并冷却后,在酒精灯火焰旁倒平板
D. 将接种环烧红,迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落
【答案】B
【解析】
【分析】PCR的原理是DNA复制,DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合,利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果。
【详解】A、PCR的原理是DNA复制,DNA的单体是脱氧核糖核苷酸,配制PCR反应体系时,加入4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料,A错误;
B、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,B正确;
C、将配制的酵母培养基高压灭菌并冷却到不烫手(50℃左右)后,在酒精灯火焰旁倒平板,C错误;
D、将接种环烧红,待冷却后(避免菌种被烫死),蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落,D错误。
故选B。
14. HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内,参与构成鸡蛋清的蛋白质。下图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。几种可供选择的限制酶识别序列如下,下列说法错误的是( )
A. ①为逆转录过程,该过程需要逆转录酶、4种游离的脱氧核苷酸等组分
B. 目的基因与鸡卵清蛋白基因启动子拼接前应先在目的基因两端分别引入HindⅢ和EcoRⅠ的识别序列
C. 利用PCR技术扩增目的基因时,复性温度偏低、引物特异性差均可导致产物中出现部分非目标序列
D. 基因表达载体导入受精鸡胚的胚盘可以使用显微注射法
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等;启动子是一段由特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出蛋白质;终止子位于基因的下游,作用是终止转录,也是一段有特殊序列结构的DNA片段。
【详解】A、图中①以禽流感病毒RNA形成目的基因DNA过程,为逆转录过程,需要的酶是逆转录酶,逆转录合成的是DNA,需要4种脱氧核苷酸作为原料,A正确;
B、要使目的基因能够与启动子结合,目的基因应连接在启动子下游,并借助启动子启动转录过程,按照图中启动子上的箭头方向推测,在重组质粒中目的基因插入的位置位于BamHI和EcoRI限制酶切位点之间,故引物应具有BamHI和EcoRI限制酶识别序列,B错误;
C、PCR技术扩增目的基因时,若复性温度偏低、则可能导致引物与非目的基因序列部分配对,进而扩增出非目的基因,引物特异性差也会导致和非目的基因序列部分配对,导致产物中出现部分非目标序列,C正确;
D、受体细胞为动物细胞时通常采用显微注射法,因此基因表达载体导入受精鸡胚的胚盘可以使用显微注射法,D正确。
故选B
15. 基因芯片的测序原理是:先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中,再与带荧光标记的待测DNA单链进行杂交,通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列,推出待测序列,如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的
B. 通过给探针标记荧光也可达到与上图同样的效果
C. 应洗去未与探针结合的待测DNA分子后再检测荧光
D. 根据图示结果可推出待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3'
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品;
2、基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取;基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定;
3、题意分析:题干信息:基因芯片测序原理是将已知序列的八核苷酸探针固定在玻片方格中,与带荧光标记的待测DNA单链杂交,通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列推出待测序列。
【详解】A、因为是已知序列的探针与待测DNA单链杂交,所以上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的,A正确;
B、由题干可知是给待测DNA单链标记荧光,若给探针标记荧光,则无法区分与待测DNA单链结合的不同探针,B错误;
C、若不洗去未与探针结合的待测DNA分子,会干扰对与探针结合的待测DNA分子的荧光检测,所以应洗去未结合的,C正确;
D、根据图示,待测DNA单链可以与1~5探针结合,1~5探针的碱基序列连在一起是5'-ATACGTTAGATC-3',待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3',D正确。
故选B。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分)
16. 近些年来,医学界有的人把冬泳作为一种医治慢性病的手段,用于治疗肺气肿、冠心病、高血压、神经衰弱等症。下列叙述正确的是( )
A. 冬泳时,血液中甲状腺激素和肾上腺素含量会上升
B. 冬泳时,神经系统、内分泌系统可参与体温调节
C. 冬泳时,机体的产热量和散热量均大于室温条件下的产热量和散热量
D. 冬泳时,随着机体内血糖的大量消耗,胰岛B细胞的分泌活动增强
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、人体体温调节: (1)体温调节中枢:下丘脑; (2)机理:产热量和散热量处于动态平衡; (3)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。
2、甲状腺激素的调节过程:下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素,同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。
【详解】A、冬泳时,外界环境温度较低,人体为了增加产热以维持体温恒定,会促使甲状腺分泌甲状腺激素以及肾上腺分泌肾上腺素。甲状腺激素和肾上腺素都能促进细胞代谢,增加产热,所以血液中甲状腺激素和肾上腺素含量会上升,A正确;
B、人体的体温调节过程是神经 - 体液调节共同作用的结果。在冬泳时,寒冷刺激会通过皮肤的冷觉感受器将兴奋传导至下丘脑体温调节中枢,这属于神经调节;而下丘脑会通过调节甲状腺和肾上腺等内分泌腺的活动,分泌相关激素来调节体温,这属于体液调节,即内分泌系统参与其中。所以神经系统、内分泌系统可参与体温调节,B正确;
C、在冬泳时,外界环境温度比室温更低,人体与外界环境的温差更大,散热会加快。为了维持体温相对稳定,机体的产热量也会相应增加,以弥补散失的热量,因此机体的产热量和散热量均大于室温条件下的产热量和散热量,C正确;
D、冬泳时,随着机体内血糖的大量消耗,血糖浓度会降低。此时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增加,以促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而升高血糖;而胰岛B细胞分泌的胰岛素是降低血糖的激素,在这种情况下,胰岛B细胞的分泌活动会减弱,而不是增强,D错误。
故选ABC。
17. 生殖专家称44岁以上的女性受孕率很低,若将适龄女性卵子冻存、卵巢组织冻存可以科学、合理保护女性的卵巢功能,给生命多一份希望,下列有关卵巢相关的说法错误的是( )
A. 卵巢位于腹腔内,内部有许多发育程度不同的卵泡
B. 精子和卵子发生的场所分别是睾丸和卵巢,受精作用的场所是卵巢
C. 为了获得更多的卵母细胞,需用对女性注射雌性激素
D. 卵巢分泌的促性腺激素能维持第二性征并促进雌性生殖器官的发育
【答案】BCD
【解析】
【分析】雌激素的分级反馈调节:下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于卵巢,促使卵巢分泌雌激素和孕激素,当血液中的雌激素和孕激素达到一定水平时,雌激素和孕激素通过反馈作用于下丘脑和垂体,抑制下丘脑和垂体的分泌活动。
【详解】A、人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中经过减数分裂形成的。卵巢位于腹腔内,内部有许多发育程度不同的卵泡,在卵泡中央的一个细胞将会发育为卵细胞,A正确;
B、受精作用的场所是输卵管,B错误;
C、为了获得更多的卵母细胞,需用对女性注射促性腺激素,C错误;
D、促性腺激素是由垂体分泌的,D错误。
故选BCD。
18. 人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。但由于人类免疫缺陷病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重,图一是一种基因工程获取HSA的途径,其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图二为HSA基因两侧的核苷酸序列。图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。图四是可供选择的四组引物。下列说法正确的是( )
A. 基因工程的核心步骤是图一中①
B. 若采用PCR技术扩增HSA基因,根据图二分析,则需选择图四A中的一对引物序列
C. 依据图一、图二和图三分析,切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是酶B和酶A
D. ②过程中可以在含有抗生素的培养基上筛选出发生转化的植物细胞
【答案】AB
【解析】
【详解】A、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,对应图一的①,A正确;
B、PCR中需要一对特异性的引物,该引物能与目的基因碱基互补配对,子链延伸时是从引物的5′向3′端延伸,根据图2中目的基因HSA处于中间位置,所以符合条件的引物Ⅰ是5'-AATGGATCCTTC-3',引物Ⅱ是3'- GTAAGTTAAGAG-5′,即需选择图四A中的一对引物序列,B正确;
C、图二目的基因所在DNA中只有酶B和酶C的识别序列,可以用限制酶B和C进行切割,质粒的T-DNA在酶A和酶B之间,所以切割质粒时用酶A和酶B切割,C错误;
D、分析题意,重组Ti质粒不含抗生素抗性基因,发生转化的植物细胞不具有抗生素抗性,由题意可知报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色,故需要利用重组质粒上的报告基因表达产物能催化无色物质K呈蓝色的特性筛选出发生转化的植物细胞,D错误。
故选AB。
19. 在基因工程操作中,科研人员利用两种限制酶(EcoRI和 Not I)处理基因载体,进行电泳检测,结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 该基因载体最可能是环状DNA分子
B. 该DNA分子上有2个EcoRI酶切位点
C. EcoRI和 Not I的切点之间最长相距约9kb
D. 限制酶作用于该载体的氢键使其断裂
【答案】BD
【解析】
【分析】1、基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建重组DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
2、基因工程的操作步骤:提取目的基因;目的基因与运载体结合;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测和表达。
【详解】A、由题图可知,当仅用Not I切割载体时,仅产生一种长度的DNA片段(10kb),因此该载体最有可能为环状DNA分子,该DNA分子上只有1个Not I酶切位点,A正确;
B、该基因载体是环状DNA分子,由题图可知,当仅用EcoR I切割载体时,产生2种长度的DNA片段:2kb和6kb,该载体DNA片段长10kb,所以用EcoR I切割载体应产生3个DNA片段:2个2kb和1个6kb。该DNA分子上有3个EcoR I酶切位点,B错误;
C、由题可知,两种限制酶同时切割时则产生6bp、2bp和1bp3种长度的DNA片段:1个6kb、1个2kb、2个1kb,所以两种限制酶的酶切位点至少相距9bp,C正确;
D、限制酶切割载体时直接破坏的是作用位点上两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,D错误。
故选BD。
20. t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。但t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,给心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血。若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,获得改良药物t-PA,能显著降低出血副作用。下列叙述错误的是( )
A. 通过蛋白质工程可制备大量的改良药物t-PA蛋白
B. 依据改良t-PA蛋白的氨基酸序列可推导出改良t-PA基因脱氧核苷酸序列
C. 获得改良药物t-PA,最终必须通过改造或合成基因来实现
D. 将改良的t-PA基因直接注入大肠杆菌,是生产改良t-PA蛋白的核心步骤
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程:指以蛋白质分子的结构规律及其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(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)。
【详解】A、由图干信息可知,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,获得改良药物t-PA,能显著降低出血副作用,所有可以通过蛋白质工程可制备大量的改良药物t-PA蛋白,A正确;
B、蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列,所以可以依据改良t-PA蛋白的氨基酸序列可推导出改良t-PA基因核苷酸序列,B正确;
C、由于基因决定蛋白质,因此,要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过基因来完成,C正确;
D、将改良t-PA基因先构建表达载体,是生产改良t-PA蛋白的核心步骤,D错误。
故选D。
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 为探究低钾胁迫对水稻光合作用的影响,科研团队设置对照组和缺钾组两个组,分别用正常(不缺钾)和缺钾的土壤培养两组长势相同的水稻,培养一段时间后检测水稻叶片光合作用各个指标,结果如下表所示。
注:气孔导度表示气孔开放的程度;表中为各个指标的相对值。
(1)在使用光合作用速率测定仪测量水稻叶片光合作用速率时,测量是叶片CO2的吸收和O2释放速率,该值______(填“能”或“不能”)代表真实的光合作用速率。据图1分析,缺钾组植物对__________(填“红光”、“蓝光”或“红光和蓝紫光”)的吸收减少。
(2)通过表中数据可知,缺钾会导致水稻光合作用速率下降,气孔导度_________(填“是”或“不是”)影响光合作用速率的因素,依据是_____________。
(3)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的。但O2也能与CO2竞争Rubisco酶,使该酶催化C5和O2反应,生成C3和CO2,此反应过程消耗ATP和NADPH,被称为光呼吸。研究者将缺钾的土壤分成若干组,分别添加不同含量的钾肥,培养长势相同的水稻,培养一段时间后检测水稻叶片CO2固定速率及光呼吸与CO2固定速率的比值如图2所示:光呼吸过程中,C5和O2反应的场所为__________。若光反应速率降低,光呼吸速率会________(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________。
(4)根据图2实验的结果,推测缺钾导致水稻产量下降的原因可能有_____________。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 红光和蓝紫光
(2) ①. 不是 ②. 缺钾组气孔导度小,但胞间CO2浓度高
(3) ①. 叶绿体基质 ②. 降低 ③. 光反应速率降低,生成的O2、ATP和NADPH减少,故光呼吸速率下降
(4)缺钾抑制CO2固定速率,使暗反应变慢,合成的有机物减少;同时缺钾提高了光呼吸与CO2固定速率的比值,抑制了暗反应,导致水稻光合作用被抑制,产量下降
【解析】
【分析】光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
叶片CO2的吸收和O2释放速率代表的是净光合速率,真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率,因此在使用光合作用速率测定仪测量水稻叶片光合作用速率时,测量的是叶片CO2的吸收和O2释放速率,该值不能代表真实的光合作用速率。图1分析,缺钾组叶绿素含量降低,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,因此缺钾组植物对红光和蓝紫光的吸收减少。
【小问2详解】
与对照组相比,缺钾组气孔导度下降,但胞间二氧化碳浓度增大,说明缺钾会导致水稻光合作用速率下降,气孔导度不是影响光合作用速率的因素。
【小问3详解】
暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的,C5和O2反应也由该酶催化,暗反应的场所是叶绿体基质,说明光呼吸过程中,C5和O2反应的场所也为叶绿体基质。O2与CO2竞争Rubisco酶,若光反应速率降低,生成的O2、ATP和NADPH减少,氧气的竞争能力减弱,从而使故光呼吸速率下降。
【小问4详解】
结合图2分析,随钾肥含量增加,光呼吸与CO2固定速率的比值下降,而CO2固定速率上升,说明缺钾导致水稻产量下降的原因可能有缺钾抑制CO2固定速率,使暗反应变慢,合成的有机物减少;同时缺钾提高了光呼吸与CO2固定速率的比值,抑制了暗反应,导致水稻光合作用被抑制,产量下降。
22. 某保护区地势较为平坦,植被类型属于热带稀树灌丛草原,生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。请回答下列问题:
(1)坡鹿为珍稀保护动物,主要以草本植物的嫩叶为食。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型称为________。科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究,结果如图1,形成该结果的原因是________。
(2)保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是________。为了研究火烧法对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越________。
(3)为了研究坡鹿粪便对保护区土壤动物类群丰富度的影响,科研人员用吸虫器采集土壤样方中的动物后,常选用________溶液固定保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,这体现了生物多样性的________价值。
(4)研究保护区内动物的食物结构,常用的方法有直接观察法、胃容物分析法、粪便分析法。若调查湖泊下层鱼类的食性,在上述方法中优先选用________。对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是________。
(5)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网,部分结构如图2所示。相关叙述错误的有________(填序号)。
①该图没有显示的生态系统成分是分解者
②动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系
③有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级
④采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度
【答案】(1) ①. 次生演替 ②. 坡鹿在火烧地采食次数多,是因为火烧 地为坡鹿提供草本植物的嫩叶,而在非火烧地休息次数 多,是因为灌木和稀少的树木能提供很好的隐蔽保护
(2) ①. 镶嵌分布 ②. 大
(3) ①. 体积分数 70%酒精 ②. 直接
(4) ①. 胃内容物分析法 ②. 15N 含量随营养级升高而增加(生物富集) (5)①②④
【解析】
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
群落的结构及演替
群落结构分水平结构和垂直结构,垂直结构体现分层特点,水平结构体现镶嵌特点;群落的演替分初生演替和次生演替
演替后群落与演替前群落结构发生变化,生物的活动也随之发生变化
固定保存生物样本及生物多样性的价值
用取样器取样法采集动物样本时,要用70%的酒精固定样本,防止腐败;生物多位性有直接价值、间接价值及潜在价值
采集动物后固定保存;蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材
调查湖泊下层鱼类的食性
生态系统中的各种生物通过捕食关系形成捕食链
鱼类生活在湖泊的下层,无法直接观察,且其粪便排放在水中,也不便分析
通过检测生物体内稳定性同位素15N含量判定该生物营养地位依据的生态学原理
生物富集是指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质,在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集的现象
稳定性同位素15N含量会随营养级升高而升高
食物网的构成分析
食物网是在生态系统中生物间错综复杂的网状食物关系
食物网中只含有生产者和消费者两种成分,且坡鹿为珍稀保护动物
(2)逻辑推理与论证:
【小问1详解】
次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型是次生演替。分析图1,坡鹿在火烧地的采食行为比非火烧地更频繁,而休息行为比非火烧地更少。形成该结果的原因是火烧地的植物更嫩,草本植物的生长更加繁盛,因此坡鹿在火烧地的采食活动更频繁,而非火烧地提供遮蔽,坡鹿休息次数较多。
【小问2详解】
群落的水平结构由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,呈镶嵌性分布。保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是镶嵌性分布。群落结构越复杂,样方面积需要越大以获得代表性的样本数据。
【小问3详解】
用吸虫器采集土壤样方中的动物后,采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,以固定杀死小动物并保存。生物多样性的直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。例如,药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,体现了生物多样性的直接价值。
【小问4详解】
湖泊下层鱼类的胃内容物分析可以直接反映其食性,所以调查湖泊下层鱼类的食性,优先选用胃容物分析法。生物富集是指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质,在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集,浓度越来越大。所以对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是15N 含量随营养级升高而增加(生物富集)。
【小问5详解】
①、生态系统的组成部分为非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量和分解者,①错误;
②、动植物之间的营养关系主要包括捕食、寄生和共生等,②错误;
③、图是部分食物网,所以可能存在食虫鸟捕食肉食性昆虫的情况,此时食虫鸟就是三级消费者、第四营养级,③正确;
④、标记重捕法是估算种群密度的方法,所以调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映。所以采用标记重捕法并不能精确掌握保护区坡鹿的种群密度,④错误。
故选①②④。
23. 产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是______(填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
干热
火焰灼烧
干热
火焰灼烧
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经______后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中再经10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌______个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行诱变处理,将辐照处理后的酵母菌涂布在以______为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径______的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株______进行后续相关研究,理由是______(答出两点)。
(5)生产生活中,酿酒酵母可以用来制作果酒,在果酒制作基础上还可以利用醋酸菌继续制作果醋,氧气条件充足时,利用果酒制作果醋的反应式为:______。
【答案】(1)① (2) ① 梯度稀释
②. 4.6×105
(3) ①. 脂肪 ②. 较大
(4) ①. B ②. 该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好
(5)C2H5OH + O2 CH3COOH(乙酸)+ H2O + 能量
【解析】
【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物,包括致病的和非致病的,以及细菌的芽孢。常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌,干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面,使其均匀分布于平板中的培养基内,经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【小问1详解】
湿热灭菌是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法。其中高压蒸汽灭菌的效果最好,培养基一般用高压蒸气灭菌。因此,物品及其灭菌方法错误的是①。
【小问2详解】
稀释涂布平板法是将样品进行一系列梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液,然后涂布到平板上。根据题意,1.0g土壤样品转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经系列梯度稀释后,分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,则稀释的倍数为1000倍,其中10倍稀释的菌悬液培养后长出了46个酵母菌落,则总的稀释倍数为10000倍,故每克土壤中含酵母菌数为46×10000=4.6×105个。
【小问3详解】
根据题意,欲提高酵母菌产酶能力,可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株,可配制以脂肪为唯一碳源的培养基,将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上,形成单菌落;产脂肪酶能力越强的酵母菌,分解利用脂肪的能力越强,菌落生长越好,一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选取直径较大的菌落即可。
【小问4详解】
据题图分析可知,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,故进行相关研究可选择菌株B,原因是菌株B增殖速度快,单细胞蛋白的产量也高,同时降解脂肪的能力强,净化效果更好。
【小问5详解】
醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当氧气充足且缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,反应式为:C2H5OH + O2 CH3COOH(乙酸)+ H2O + 能量。
24. 牛病毒性腹泻是由牛病毒性腹泻病毒(BVDV)引起的传染病,是全球最重要的牛传染病之一。BVDV中结构蛋白E0和E2是主要抗原,据此研究者利用基因工程技术研制有关疫苗防控该病。图1表示由E2和E0基因经处理后拼接而成的融合基因,图2表示人工改造的基因表达载体pcDNA3.1质粒的结构,其中AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,请回答以下问题:
EcoRⅠ
XhoⅠ
MboⅠ
5'-G↓AATTC-3'
5'-C↓TCGAG-3'
5'-GA↓TC-3'
HindⅢ
NotⅠ
5'-A↓AGCTT-3'
5'-GC↓GGCCGC-3'
(1)BVDV是一种单链RNA病毒,在构建融合基因前,需先提取病毒RNA再通过______和PCR技术获取并扩增E0和E2基因。PCR技术扩增融合基因的每次循环一般可以分为______三个步骤。
(2)为保证疫苗防护效果,研究人员将E2基因和E0基因拼接以期表达出E2—E0融合蛋白,此融合基因转录的模板链是______(填“A链”“B链”或“A链或B链”)。已知E2基因A链的起始序列为5'-CACTTGGA-3',在保证融合基因准确扩增的同时使目的基因与pcDNA3.1质粒正确拼接,F1引物的序列应为______。
(3)在构建E2—E0融合基因之前,E2基因大小约1358bp,E0基因大小约516bp,但融合基因片段大小仅1777bp,这是为了保证两个基因表达为一条肽链,在拼接基因时必须除去______。
A. E2基因中编码起始密码子的序列
B. E2基因中编码终止密码子的序列
C. E0基因中编码起始密码子的序列
D. E0基因中编码终止密码子的序列
(4)为保证融合基因表达产物具有正确结构,可制备牛乳腺生物反应发生器,使牛在分泌乳汁的同时生产融合蛋白,为此常将重组质粒通过______法导入牛的受精卵中。启动子存在物种特异性和组织特异性,易被本物种特定组织转录系统识别并启动转录,为使融合基因只在牛乳腺细胞中表达且便于重组DNA分子的筛选,应将pcDNA3.1质粒中的______更换为______。
【答案】(1) ①. 逆转录或反转录 ②. 变性、复性、延伸
(2) ①. B链 ②. 5'-AAGCTTCACTTGGA-3' (3)B
(4) ①. 显微注射 ②. 启动子1和启动子2 ③. 牛乳腺中特异表达的基因的启动子
【解析】
【分析】构建基因表达载体是基因工程的核心步骤,该过程中首先用一定的限制酶切割载体,使它出现一个切口;然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割目的基因的DNA片段;再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处。
【小问1详解】
由于BVDV病毒的遗传物质为RNA,因此需要先逆转录为DNA后再进行PCR扩增。PCR的每次循环一般可以分为变性、复性、延伸这三个步骤。
【小问2详解】
由图1可知,融合基因的转录方向为从左到右,在转录时RNA聚合酶沿模板链的3'→5'方向移动,磷酸端为5’端,由此判定B链为融合基因的模板链。根据融合基因及质粒上的酶切位点可知,限制酶EcoRⅠ会破坏目的基因,限制酶MboⅠ在质粒中有两个酶切位点,会切去质粒的终止子,因而不可选用。为保证目的基因与pcDNA3.1质粒正确拼接,应选用限制酶HindⅢ和XhoⅠ同时切割质粒和目的基因。由于目的基因上游没有HindⅢ识别序列,应在引物F1的5'端增加序列5'-AAGCTT-3'。引物F1序列与B链3'端互补,即与A链5'端序列相同,因此引物F1的完整序列是5'-AAGCTTCACTTGGA-3'。
【小问3详解】
为保证两个基因表达为一条肽链,必须除去E2基因中编码终止密码子的序列,否则会合成两条肽链,即B正确。
故选B。
【小问4详解】
将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是显微注射法,也是教材介绍的唯一一种将目的基因导入动物细胞的方法,因此将重组质粒导入牛的受精卵也沿用此法。题意显示,启动子存在物种特异性和组织特异性,为使融合基因只在牛乳腺细胞中表达且便于重组DNA分子的筛选,启动子1和启动子2均应更换为牛乳腺中特异表达的基因的启动子。
25. 研究表明,转铁蛋白受体(TfR)在多种肿瘤中高表达,其在肿瘤细胞中的主要作用是参与铁离子吸收,而铁离子对包括肿瘤细胞在内的所有细胞的生长和代谢至关重要,由转铁蛋白(Tf)和TfR参与的铁运输过程如图1所示。TfR单克隆抗体能与TfR特异性结合,可阻止肿瘤细胞对铁离子的吸收,进而导致肿瘤细胞死亡,因此可用于控制肿瘤增长,回答下列问题:
(1)据图1,简述TfR单克隆抗体控制肿瘤增长的机理:_____________________________。
(2)制备TfR单克隆抗体的基本流程,如图2所示:
①过程Ⅰ中,常用的化学方法是________;“?”表示的内容是________。
②由于密度差异导致骨髓瘤细胞与B淋巴细胞不能长时间混匀、__________(答出1点)等原因,得到的少数是杂交瘤细胞,因此需要进行筛选1。
③筛选2是对杂交瘤细胞进行________,要进行筛选2的原因是____________________________。
【答案】(1)TfR单克隆抗体与TfR特异性结合,阻止全铁转铁蛋白与TfR结合,从而阻止肿瘤细胞吸收铁离子,进而导致肿瘤细胞死亡
(2) ①. PEG融合法 ②. 能分泌TfR抗体的杂交瘤 ③. 成功率低、细胞融合是随机的 ④. 克隆化培养和抗体检测 ⑤. 脾脏中分离到的B淋巴细胞有多种,形成的杂交瘤细胞有多种
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备一般要经过两次筛选:第一次筛选为从多种融合的细胞中,筛选杂交瘤细胞,即从B淋巴细胞与B淋巴细胞、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞这三种融合细胞中,筛选出融合的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞;第二次筛选是从杂交瘤细胞中筛选出能产生所需抗体的细胞群,然后继续培养,以获得足够数量的细胞,在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
【小问1详解】
据图可知,铁与Tf结合形成全铁转铁蛋白,全铁转铁蛋白能与细胞膜上的TfR结合,通过胞吞将铁运进细胞,而TfR单克隆抗体与TfR能发生特异性结合,阻止全铁转铁蛋白与TfR结合,从而阻止肿瘤细胞吸收铁离子,进而导致肿瘤细胞死亡,因此TfR单克隆抗体可控制肿瘤增长;
【小问2详解】
①过程Ⅰ中是诱导动物细胞融合,常用的化学方法是PEG融合法;“?”表示第二次筛选出的能分泌TfR抗体的杂交瘤;
②由于密度差异导致骨髓瘤细胞与B淋巴细胞不能长时间混匀、细胞融合成功率低、细胞融合是随机的等原因,得到的少数是杂交瘤细胞,因此需要进行筛选1;
③筛选1获得的是杂交瘤细胞,但小鼠处在多种抗原刺激下,从小鼠脾脏中分离到的B淋巴细胞有多种,形成的杂交瘤细胞有多种,因此获得的杂交瘤细胞不一定能产生所需的抗体,故还需对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测。
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包九中外国语学校高二年级生物学科期中调研卷
(2025年5月)
考试时间:75分满分:100分
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 针对性地选择优良的实验材料有助于实验成功,下列实验选择材料合理的是( )
A. 选择黑藻观察细胞质流动是因为它是原核细胞没有液泡和叶绿体
B. 选择菠菜叶提取色素是因为它富含色素且肉质鲜嫩
C. 选择紫色洋葱探究植物细胞的失水和吸水是因为含水量大
D. 选择甘蔗鉴定还原糖是因为它还原糖含量高且颜色浅
2. 叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢素处理,将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。
下列分析正确的是( )
A. 0min时,A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B. 30min时,B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C. 30min时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D. 与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更长
3. 某雌雄同株植物自交,子代性状分离比为红花:白花=3:1时,控制这对相对性状的基因有图示多种可能。若红花、白花性状由一对等位基因控制,基因型为A 的植株表现为红花;若红花、白花性状由两对等位基因控制,基因型为A B 的植株表现为红花,其余基因型的表现型不确定。不考虑染色体互换,下列叙述不正确的是( )
A. 若为图1,则红花、白花的遗传属于完全显性
B. 若为图2,则子代基因型为 aabb的植株开白花
C. 若为图3,则基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花
D. 若为图4,则除 aabb外白花的基因型还可能有3种
4. 人体就像是一座堡垒,而自身的免疫系统相当于堡垒中巡逻防御的卫兵,在各种“凶恶”病毒的攻击下,将我们保护在堡垒之中。下列有关免疫系统的叙述,正确的有( )
①免疫器官需借助血液循环和淋巴循环相互联系
②树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不具备此功能
③辅助性T细胞在骨髓中成熟,可参与人体的细胞免疫和体液免疫
④寄生性细菌如结核杆菌,既能激发机体的体液免疫又能激发细胞免疫
⑤接触螨虫引起的皮炎是由于机体免疫功能过强导致的自身免疫病
⑥接种破伤风疫苗比注射抗破伤风血清能获得更长时间的免疫力
A. 两项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
5. 分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
B. 设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
C. 与对照组相比,赤霉素在500mg·L-1时起抑制作用
D. 与用赤霉素处理相比,杜仲叶片对芸苔素更敏感
6. 在布氏田鼠种群数量爆发年份,种内竞争加剧,导致出生率下降、个体免疫力减弱,翌年种群数量大幅度减少;在种群数量低的年份,情况完全相反。下列叙述错误的是( )
A 布氏田鼠种群数量达到K/2时,种内竞争强度最小
B. 布氏田鼠种群数量低的年份,环境容纳量可能不变
C. 布氏田鼠种群数量爆发年份,天敌捕食成功的概率提高
D. 布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
7. 稀释涂布平板法和稀释倒平板法是分离微生物的两种方法。稀释倒平板法是指将稀释的菌液和琼脂混合,然后将其倒入无菌培养皿中进行培养的方法。下列有关叙述错误的是( )
A. 可采用干热灭菌法对培养过程中所用培养皿进行灭菌
B. 两种方法均能得到由一个细菌繁殖而来的单菌落
C. 稀释倒平板法能通过统计菌落数实现对样品活菌的计数
D. 稀释倒平板法适合用于分离大肠杆菌等好氧型微生物
8. 番茄(2N=24)和马铃薯(4N=48)是常见的且营养丰富的两类蔬菜,深受人们喜爱。随着现代生物技术的发展,科学家设法通过植物体细胞杂交技术培育出新型的品种番茄-马铃薯,现在已经培育出该植株。下图是番茄-马铃薯培育过程示意图,有关叙述正确的是( )
A. ①过程需要用到蛋白酶和果胶酶处理去除细胞壁
B. 该植株的培育成功说明番茄和马铃薯未形成生殖隔离
C. 植物体细胞杂交技术遵循孟德尔遗传定律
D. ⑤过程与④过程所使用的激素比例不同
9. 如图为细胞融合示意图(只考虑细胞两两融合),若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉原生质体,两对基因独立遗传,由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800lx时,都不能生长。下列叙述正确的有几项( )
①诱导植物原生质体融合的方法可以是用灭活的病毒处理,原理是细胞膜的流动性
②实验开始时必须用纤维素酶和果胶酶除去不利于原生质体融合的结构
③在大于800lx光照下培养,可淘汰5种融合细胞,筛选出基因型为HhRr的杂种细胞
④利用植物体细胞杂交育种可以定向改变生物性状
⑤图示D细胞有四个染色体组
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
10. 基因组印记(指基因根据亲代的不同而有不同的表达,印记基因的存在可导致细胞中等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物的孤雌生殖。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将它的一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目与卵母细胞中染色体数目相同
B. 孤雌小鼠的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
C. 移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
D. 基因组印记导致一对等位基因中的一个基因发生突变而不能表达
11. 研究表明,精子进入卵母细胞时带入的少量miRNA可促进早期胚胎发育。重构胚不能正常发育是限制核移植技术的重要因素,为探究其原因科学家进行相关实验,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 重构胚需用电刺激等方法激活后才能完成细胞分裂和发育进程
B. 精子miRNA可通过改变重构胚中DNA的遗传信息促进其正常发育
C. 精子miRNA可通过提高重构胚中组蛋白甲基化水平促进其正常发育
D. 与正常胚胎相比,重构胚中甲基化水平异常主要发生在胚胎孵化时期
12. 天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如下图),通过农杆菌转化法导入白玫瑰中,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。下列相关叙述错误的是( )
A. 将idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶是SpeI和SacI
B. sfp和idgS基因具有各自的启动子,前者调控后者的表达
C. sfp和idgS基因表达时以DNA的同一条链为模板进行转录
D. 农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上
13. 下列相关实验操作正确的是( )
A. 配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
B. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果
C. 将配制的酵母培养基煮沸并冷却后,在酒精灯火焰旁倒平板
D. 将接种环烧红,迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落
14. HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内,参与构成鸡蛋清的蛋白质。下图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。几种可供选择的限制酶识别序列如下,下列说法错误的是( )
A. ①为逆转录过程,该过程需要逆转录酶、4种游离的脱氧核苷酸等组分
B. 目的基因与鸡卵清蛋白基因启动子拼接前应先在目的基因两端分别引入HindⅢ和EcoRⅠ的识别序列
C. 利用PCR技术扩增目的基因时,复性温度偏低、引物特异性差均可导致产物中出现部分非目标序列
D. 基因表达载体导入受精鸡胚的胚盘可以使用显微注射法
15. 基因芯片的测序原理是:先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中,再与带荧光标记的待测DNA单链进行杂交,通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列,推出待测序列,如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的
B. 通过给探针标记荧光也可达到与上图同样的效果
C. 应洗去未与探针结合的待测DNA分子后再检测荧光
D. 根据图示结果可推出待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3'
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分)
16. 近些年来,医学界有的人把冬泳作为一种医治慢性病的手段,用于治疗肺气肿、冠心病、高血压、神经衰弱等症。下列叙述正确的是( )
A. 冬泳时,血液中甲状腺激素和肾上腺素含量会上升
B. 冬泳时,神经系统、内分泌系统可参与体温调节
C. 冬泳时,机体产热量和散热量均大于室温条件下的产热量和散热量
D. 冬泳时,随着机体内血糖的大量消耗,胰岛B细胞的分泌活动增强
17. 生殖专家称44岁以上的女性受孕率很低,若将适龄女性卵子冻存、卵巢组织冻存可以科学、合理保护女性的卵巢功能,给生命多一份希望,下列有关卵巢相关的说法错误的是( )
A. 卵巢位于腹腔内,内部有许多发育程度不同的卵泡
B. 精子和卵子发生的场所分别是睾丸和卵巢,受精作用的场所是卵巢
C. 为了获得更多的卵母细胞,需用对女性注射雌性激素
D. 卵巢分泌的促性腺激素能维持第二性征并促进雌性生殖器官的发育
18. 人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。但由于人类免疫缺陷病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重,图一是一种基因工程获取HSA的途径,其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图二为HSA基因两侧的核苷酸序列。图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。图四是可供选择的四组引物。下列说法正确的是( )
A. 基因工程的核心步骤是图一中①
B. 若采用PCR技术扩增HSA基因,根据图二分析,则需选择图四A中的一对引物序列
C. 依据图一、图二和图三分析,切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是酶B和酶A
D. ②过程中可以在含有抗生素的培养基上筛选出发生转化的植物细胞
19. 在基因工程操作中,科研人员利用两种限制酶(EcoRI和 Not I)处理基因载体,进行电泳检测,结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 该基因载体最可能是环状DNA分子
B. 该DNA分子上有2个EcoRI酶切位点
C. EcoRI和 Not I的切点之间最长相距约9kb
D. 限制酶作用于该载体的氢键使其断裂
20. t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。但t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,给心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血。若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,获得改良药物t-PA,能显著降低出血副作用。下列叙述错误的是( )
A. 通过蛋白质工程可制备大量的改良药物t-PA蛋白
B. 依据改良t-PA蛋白氨基酸序列可推导出改良t-PA基因脱氧核苷酸序列
C. 获得改良药物t-PA,最终必须通过改造或合成基因来实现
D. 将改良的t-PA基因直接注入大肠杆菌,是生产改良t-PA蛋白的核心步骤
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 为探究低钾胁迫对水稻光合作用的影响,科研团队设置对照组和缺钾组两个组,分别用正常(不缺钾)和缺钾的土壤培养两组长势相同的水稻,培养一段时间后检测水稻叶片光合作用各个指标,结果如下表所示。
注:气孔导度表示气孔开放的程度;表中为各个指标的相对值。
(1)在使用光合作用速率测定仪测量水稻叶片光合作用速率时,测量的是叶片CO2的吸收和O2释放速率,该值______(填“能”或“不能”)代表真实的光合作用速率。据图1分析,缺钾组植物对__________(填“红光”、“蓝光”或“红光和蓝紫光”)的吸收减少。
(2)通过表中数据可知,缺钾会导致水稻光合作用速率下降,气孔导度_________(填“是”或“不是”)影响光合作用速率的因素,依据是_____________。
(3)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的。但O2也能与CO2竞争Rubisco酶,使该酶催化C5和O2反应,生成C3和CO2,此反应过程消耗ATP和NADPH,被称为光呼吸。研究者将缺钾的土壤分成若干组,分别添加不同含量的钾肥,培养长势相同的水稻,培养一段时间后检测水稻叶片CO2固定速率及光呼吸与CO2固定速率的比值如图2所示:光呼吸过程中,C5和O2反应的场所为__________。若光反应速率降低,光呼吸速率会________(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________。
(4)根据图2实验的结果,推测缺钾导致水稻产量下降的原因可能有_____________。
22. 某保护区地势较为平坦,植被类型属于热带稀树灌丛草原,生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。请回答下列问题:
(1)坡鹿为珍稀保护动物,主要以草本植物的嫩叶为食。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型称为________。科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究,结果如图1,形成该结果的原因是________。
(2)保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是________。为了研究火烧法对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越________。
(3)为了研究坡鹿粪便对保护区土壤动物类群丰富度的影响,科研人员用吸虫器采集土壤样方中的动物后,常选用________溶液固定保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,这体现了生物多样性的________价值。
(4)研究保护区内动物的食物结构,常用的方法有直接观察法、胃容物分析法、粪便分析法。若调查湖泊下层鱼类的食性,在上述方法中优先选用________。对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是________。
(5)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网,部分结构如图2所示。相关叙述错误的有________(填序号)。
①该图没有显示的生态系统成分是分解者
②动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系
③有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级
④采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度
23. 产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是______(填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
干热
火焰灼烧
干热
火焰灼烧
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经______后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中再经10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌______个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得菌株,采用射线辐照进行诱变处理,将辐照处理后的酵母菌涂布在以______为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径______的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株______进行后续相关研究,理由是______(答出两点)。
(5)生产生活中,酿酒酵母可以用来制作果酒,在果酒制作基础上还可以利用醋酸菌继续制作果醋,氧气条件充足时,利用果酒制作果醋的反应式为:______。
24. 牛病毒性腹泻是由牛病毒性腹泻病毒(BVDV)引起的传染病,是全球最重要的牛传染病之一。BVDV中结构蛋白E0和E2是主要抗原,据此研究者利用基因工程技术研制有关疫苗防控该病。图1表示由E2和E0基因经处理后拼接而成的融合基因,图2表示人工改造的基因表达载体pcDNA3.1质粒的结构,其中AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,请回答以下问题:
EcoRⅠ
XhoⅠ
MboⅠ
5'-G↓AATTC-3'
5'-C↓TCGAG-3'
5'-GA↓TC-3'
HindⅢ
NotⅠ
5'-A↓AGCTT-3'
5'-GC↓GGCCGC-3'
(1)BVDV是一种单链RNA病毒,在构建融合基因前,需先提取病毒RNA再通过______和PCR技术获取并扩增E0和E2基因。PCR技术扩增融合基因的每次循环一般可以分为______三个步骤。
(2)为保证疫苗防护效果,研究人员将E2基因和E0基因拼接以期表达出E2—E0融合蛋白,此融合基因转录的模板链是______(填“A链”“B链”或“A链或B链”)。已知E2基因A链的起始序列为5'-CACTTGGA-3',在保证融合基因准确扩增的同时使目的基因与pcDNA3.1质粒正确拼接,F1引物的序列应为______。
(3)在构建E2—E0融合基因之前,E2基因大小约1358bp,E0基因大小约516bp,但融合基因片段大小仅1777bp,这是为了保证两个基因表达为一条肽链,在拼接基因时必须除去______。
A. E2基因中编码起始密码子的序列
B. E2基因中编码终止密码子的序列
C. E0基因中编码起始密码子的序列
D. E0基因中编码终止密码子的序列
(4)为保证融合基因表达产物具有正确结构,可制备牛乳腺生物反应发生器,使牛在分泌乳汁的同时生产融合蛋白,为此常将重组质粒通过______法导入牛的受精卵中。启动子存在物种特异性和组织特异性,易被本物种特定组织转录系统识别并启动转录,为使融合基因只在牛乳腺细胞中表达且便于重组DNA分子的筛选,应将pcDNA3.1质粒中的______更换为______。
25. 研究表明,转铁蛋白受体(TfR)在多种肿瘤中高表达,其在肿瘤细胞中的主要作用是参与铁离子吸收,而铁离子对包括肿瘤细胞在内的所有细胞的生长和代谢至关重要,由转铁蛋白(Tf)和TfR参与的铁运输过程如图1所示。TfR单克隆抗体能与TfR特异性结合,可阻止肿瘤细胞对铁离子的吸收,进而导致肿瘤细胞死亡,因此可用于控制肿瘤增长,回答下列问题:
(1)据图1,简述TfR单克隆抗体控制肿瘤增长的机理:_____________________________。
(2)制备TfR单克隆抗体的基本流程,如图2所示:
①过程Ⅰ中,常用的化学方法是________;“?”表示的内容是________。
②由于密度差异导致骨髓瘤细胞与B淋巴细胞不能长时间混匀、__________(答出1点)等原因,得到的少数是杂交瘤细胞,因此需要进行筛选1。
③筛选2是对杂交瘤细胞进行________,要进行筛选2的原因是____________________________。
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