内容正文:
民乐一中2025-2026学年第二学期高二年级期中考试生物试卷
一、选择题
1. 明代诗人余邵的《油菜花》写道:“油菜花开满地黄、丛间蝶舞蜜蜂忙。清风吹拂金波涌,飘溢醉人浓郁香。”这首诗描述了春季三四月田间油菜花肆意绽放的盛景。下列叙述错误的是( )
A. “满地黄”“蝶舞”“浓郁香”分别属于物理信息、行为信息、化学信息
B. 油菜田生态系统中,蜂蝶属于消费者,可加快该生态系统的物质循环
C. 油菜花与蜂蝶之间的信息传递是单向的
D. 该诗可体现信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A、“满地黄”是油菜花的颜色,属于通过物理过程传递的物理信息;“蝶舞”是蝶类的特殊行为,属于行为信息;“浓郁香”是油菜花释放的挥发性化学物质,属于化学信息,A正确;
B、蜂蝶为异养生物,直接以生产者的花蜜等为食,属于消费者,消费者可通过摄食、呼吸等活动加快生态系统的物质循环,B正确;
C、生态系统中生物之间的信息传递往往是双向的,油菜花的颜色、香气可向蜂蝶传递食物存在的信息,蜂蝶的采蜜活动也可向油菜花传递可完成传粉的相关信息,C错误;
D、油菜花与蜂蝶属于不同物种,二者之间的信息传递可调节种间关系,保障蜂蝶获取食物、油菜花完成传粉,进而维持生态系统的平衡与稳定,D正确。
2. 某村庄在插秧不久的稻田中,放养了草鱼和青蛙,形成了“稻—鱼—蛙”立体农业种养模式,科研人员调查了不同模式的某些指标,发现与单种水稻模式相比,“稻—鱼—蛙”立体农业种养模式下单位面积的水稻产量较高,单位面积的杂草存量、化肥使用量和农药使用量较低。下列有关叙述正确的是( )
A. “稻—鱼—蛙”立体种养模式中鱼类粪便中的能量可以通过分解者流向水稻
B. “稻—鱼—蛙”生态系统的稳定性与营养结构的复杂程度有关,营养结构越复杂,其恢复力稳定性越高
C. “稻—鱼—蛙”立体农业种养模式能够合理调整生态系统中的能量流动关系,提高能量的传递效率
D. 生态系统的结构包括组成成分和营养结构
【答案】D
【解析】
【详解】A、鱼类粪便中的能量经分解者分解后以热能形式散失,水稻仅能吸收分解粪便产生的无机物,无法利用粪便中的化学能,能量不能流向水稻,A错误;
B、生态系统营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,但恢复力稳定性越低,B错误;
C、“稻—鱼—蛙”模式主要通过优化能量流动路径和减少浪费,实现了能量利用率的提升,而非直接提高传递效率,C错误;
D、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网),D正确。
3. 为改善民生,优化土地与植被,并提升旅游形象,某地方政府提出将当地传统牧场升级改造成生态牧场。如图为生态牧场的构建模式,下列相关叙述错误的是( )
A. 观光景区的打造体现了生物多样性的直接价值
B. 碳在无机环境和生物群落之间的循环主要以有机物的形式进行
C. 该生态牧场设计各区比例、优化生态结构,体现了整体原理
D. 该生态牧场中,土质改善后,土壤微生物数量增加,土壤中有机质含量减少
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物多样性的直接价值包括旅游观赏、科学研究等实用和非实用价值,打造观光景区属于旅游观赏,体现生物多样性的直接价值,A正确;
B、碳在无机环境和生物群落之间的循环,主要是以 CO₂(二氧化碳)的形式进行的;碳在生物群落内部才以有机物的形式传递,B错误;
C、生态工程的整体原理要求统筹规划生态系统各组分的比例、协调自然-经济-社会效益,优化整体生态结构,该设计体现了整体原理,C正确;
D、土壤微生物多为分解者,土质改善后微生物数量增加,会加速分解土壤中的有机物为无机物供给植物利用,土壤中有机质含量减少,D正确。
4. 三北防护林中存在“马尾松→松毛虫→杜鹃”这一食物链,下图表示松毛虫与杜鹃之间能量流动的情况。下列相关叙述正确的是( )
A. A的能量最终以热能形式散失到环境中
B. B代表初级消费者同化的能量及用于生命活动的能量
C. 松毛虫与杜鹃之间能量传递效率可用E/B来表示
D. F中的能量属于杜鹃同化的能量的一部分
【答案】A
【解析】
【详解】A、A为松毛虫的同化量,这部分能量可以用于自身呼吸消耗以热能形式耗散,其余能量流向分解者和下一营养级,最终都会以热能的形式耗散,A正确;
B、A为松毛虫(初级消费者)的同化量,B为初级消费者净次级生产量,B错误;
C、能量传递效率的计算是两个营养级的同化量的比值,A和E是两个营养级的同化量,因此松毛虫与杜鹃之间能量传递效率可用E/A来表示,C错误;
D、F中的能量属于杜鹃粪便中的能量,杜鹃粪便中的能量属于松毛虫的同化量,D错误。
5. 下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中,正确的说法有几项( )
①生态系统的能量流动就是指生态系统中的能量的输入、传递过程
②参与循环的物质是组成生物体的各种化合物
③能量流动和物质循环同时进行,彼此相互依存,不可分割
④太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中
⑤沼渣、沼液作为肥料还田,使物质与能量可以循环利用
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【详解】①生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化、散失的过程,①错误;
②参与生态系统物质循环的是组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,②错误;
③物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力,二者同时进行、彼此相互依存、不可分割,③正确;
④太阳能只能通过生产者的光合作用固定后输入到生态系统中,其他生物无法直接利用太阳能,④正确;
⑤生态系统中能量单向流动、逐级递减,无法循环利用,沼渣沼液还田仅实现了物质的循环利用,⑤错误。B正确,ACD错误。
6. 某研究团队以东北野生软枣为原料,通过自然发酵酿造果酒,来解决软枣难以储存的问题,其工艺流程如图所示。下列关于该发酵过程的叙述,正确的是( )
A. 破碎软枣后,可用胰蛋白酶和果胶酶处理,以提高出汁率
B. 在主发酵阶段,发酵液中需添加高活性酿酒酵母以保证发酵成功率
C. 主发酵阶段前期需要控制温度并提供氧气,以促进酵母菌大量增殖
D. 成分调整时添加糖,主要是为了提高果酒的含糖量,提升整体口感
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞提高出汁率时,仅需要用纤维素酶和果胶酶分解植物的细胞壁(细胞壁的成分是纤维素和果胶),不需要胰蛋白酶,A错误;
B、该酿造为自然发酵,自然发酵依靠原料本身携带的野生酵母菌完成发酵,不需要额外添加高活性酿酒酵母,B错误;
C、酵母菌是兼性厌氧型微生物,主发酵阶段前期控制适宜温度并提供氧气,可以促进酵母菌进行有氧呼吸大量增殖,为后续酒精发酵提供足够菌种,C正确;
D、成分调整时添加糖,主要目的是为酵母菌的酒精发酵提供底物,提高果酒的酒精度,而不是为了提高果酒含糖量提升口感,D错误。
7. 研究人员以诸葛菜(2n=24,野生物种,抗寒、耐贫瘠能力强但产量低)与甘蓝型油菜(2n=38,栽培品种,高产但抗逆性弱)为材料,通过酶解法制备叶肉细胞原生质体,经PEG诱导融合后,利用潮霉素筛选体系获得杂种细胞,并培育出再生植株。下列叙述正确的是( )
A. 还可用电融合法诱导原生质体融合,植物细胞融合成功的标志是细胞核融合
B. 将杂种细胞培育为再生植株的过程中使用的技术是植物细胞培养
C. 将PEG诱导融合后的细胞再培育,获得的再生植株不一定具有双亲优良性状
D. 该杂种植株的形成属于有性生殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、电融合法是诱导原生质体融合的常用方法之一,但植物细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁,A错误;
B、将杂种细胞培育为完整再生植株利用的是植物组织培养技术,植物细胞培养的目的是获取细胞代谢产物,不是获得植株,B错误;
C、PEG诱导融合后的细胞包含同种细胞融合、异种细胞融合多种类型,即使是成功融合的杂种细胞,也可能因基因互作等原因无法表达双亲的优良性状,因此获得的再生植株不一定具有双亲优良性状,C正确;
D、该杂种植株通过体细胞融合培育获得,未经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖,D错误。
8. 五裂黄连是毛茛科黄连属,是我国二级保护植物,其产生的黄连素抗菌消炎作用明显,某兴趣小组欲利用植物细胞培养技术培养其茎尖细胞以提取黄连素。下列说法正确的是( )
A. 黄连素是五裂黄连生长所必需的初生代谢物
B. 该技术需要添加关键激素,以启动脱分化和再分化过程
C. 该兴趣小组利用的原理是植物细胞具有增殖的能力
D. 配制好的培养基、金属用具必须使用干热灭菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、初生代谢物是植物生长发育必需的物质,黄连素属于生物碱类次生代谢物,A错误;
B、本实验仅需获得大量愈伤组织即可提取黄连素,只需要启动脱分化过程,不需要诱导再分化,B错误;
C、该技术通过诱导茎尖细胞脱分化形成愈伤组织,再让愈伤组织大量增殖以积累足够的黄连素,利用的原理是植物细胞具有增殖能力,C正确;
D、培养基必须用高压蒸汽灭菌,但金属用具可使用灼烧法等灭菌方法,D错误。
9. 下列有关生物技术应用的叙述中,错误的是( )
A. 腐乳制作中酒精含量过高会延长腐乳成熟时间
B. 泡菜的制作过程中主要利用的乳酸菌是厌氧型微生物
C. 制作果醋时中断通氧气会引起醋酸菌死亡
D. 果酒发酵完成后可直接进行果醋的发酵
【答案】D
【解析】
【详解】A、腐乳制作中酒精含量应控制在12%左右,酒精含量过高会抑制毛霉等微生物产生的蛋白酶、脂肪酶的活性,减慢腐乳成熟的速率,延长成熟时间,A正确;
B、泡菜制作的主要发酵菌种是乳酸菌,乳酸菌属于厌氧型微生物,发酵过程需要密封营造无氧环境,B正确;
C、醋酸菌是严格的好氧型微生物,对氧气含量十分敏感,中断通氧会导致醋酸菌缺氧死亡,C正确;
D、果酒发酵的条件为无氧、温度18~30℃,果醋发酵需要有氧环境、温度30~35℃,果酒发酵完成后需要调整温度、通入无菌空气,甚至接种醋酸菌后才能进行果醋发酵,D错误。
10. 下图表示培养硝化细菌的部分操作步骤,下列有关叙述正确的是( )
A. 可以用不加碳源的培养基培养硝化细菌
B. 步骤①是倒平板,冷却后再盖上培养皿的皿盖
C. 步骤②中接种环在火焰上灼烧后立即蘸取菌液
D. 经步骤③培养后可根据出现的单个菌落来计数
【答案】A
【解析】
【分析】微生物接种常用的两种方法:
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足够稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后,可形成单菌落。
题图分析:①是倒平板,②是用接种环沾取菌液,③是培养。
【详解】A、硝化细菌能利用空气中的二氧化碳进行化能合成作用是自养生物,因此,可以用不加碳源的培养基培养硝化细菌,A正确;
B、步骤①是倒平板,倒完培养基即盖上培养皿的皿盖,B错误;
C、步骤②中接种环在火焰上灼烧后待其冷却后蘸取菌液,避免灼伤菌种,C错误;
D、由步骤③可以看出,该平板所用的接种方法是平板划线法,平板划线法接种的培养基上,由于起始段菌体密集,所以无法对其计数,D错误。
故选A。
【点睛】
11. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量均明显提高,在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程和传统发酵技术的描述,错误的是( )
A. 选育高产谷氨酸的菌种后要进行扩大培养,以缩短生产周期
B. 发酵结束后,采用蒸馏、萃取、离子交换等方法可得到谷氨酸
C. 单细胞蛋白是通过发酵工程从酵母菌等微生物细胞中提取获得的,可以作为食品添加剂
D. 利用发酵工程生产的微生物农药,可利用微生物或其代谢物防治病虫害,属于生物防治
【答案】C
【解析】
【详解】A、选育得到的高产谷氨酸菌种初始数量少,扩大培养可获得足量优质菌种,接种后能够缩短发酵的调整期,进而缩短整体生产周期,A正确;
B、谷氨酸属于微生物的代谢产物,对于发酵产生的代谢产物,常采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行分离提纯,B正确;
C、单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体本身,并不是从微生物细胞中提取的物质,可直接作为食品添加剂使用,C错误;
D、微生物农药利用微生物或其代谢产物防治病虫害,属于利用生物及其代谢产物防控有害生物的生物防治手段,D正确。
12. 研究人员以GⅡ-4型人诺如病毒的主要衣壳蛋白VP1为抗原来制备单克隆抗体,用于食品中该诺如病毒的快速检测。下列叙述正确的是( )
A. 制备该单克隆抗体的过程中,需运用动物细胞核移植和动物细胞培养两项核心技术
B. 制备单克隆抗体的过程中,经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞可直接大规模培养生产目标抗体
C. 可将杂交瘤细胞注射到小鼠的脾脏中获得大量的单克隆抗体
D. 利用制备的单克隆抗体检测诺如病毒,主要是依据抗原与抗体特异性结合的原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体的核心技术为动物细胞融合和动物细胞培养,不需要用到动物细胞核移植技术,A错误;
B、经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞仅能保证其可无限增殖且能产生抗体,还需经过克隆化培养和专一抗体检测,筛选出能分泌目标特异性抗体的杂交瘤细胞后,才可进行大规模培养生产抗体,B错误;
C、若要体内制备单克隆抗体,需将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔中,从腹水中提取大量单克隆抗体,C错误;
D、单克隆抗体具有特异性强的特点,检测诺如病毒的原理就是抗原与抗体能够特异性结合,D正确。
13. 下列有关动物细胞工程技术的说法正确的是( )
A. 动物细胞培养过程中,培养瓶中的细胞必须定期用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分瓶后才能继续培养
B. 动物细胞培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等
C. 培养动物细胞时需5%CO2刺激细胞呼吸为其供能
D. 动物细胞培养时应定期更换培养液,防止代谢废物积累对细胞自身造成伤害
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养中,只有贴壁生长的细胞出现接触抑制时才需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后分瓶传代,悬浮培养的细胞无需使用该类酶处理,A错误;
B、生长素是植物特有的激素,动物细胞培养液中不含生长素,需要添加的是生长因子,B错误;
C、动物细胞培养时通入5%CO₂的作用是维持培养液的pH稳定,不具有刺激细胞呼吸的作用,C错误;
D、动物细胞培养过程中细胞代谢会产生有害代谢废物,长期积累会损伤细胞,因此需要定期更换培养液以清除代谢废物,D正确。
14. 猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染会引起猪流行性腹泻,该病是生猪养殖的主要疫病之一,我国科研团队培育出能自动产生抗PEDV抗体的转基因克隆猪,对该病进行诊断和治疗,相关流程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 应将收集的A猪卵母细胞培养到MⅡ期,再通过显微操作去核
B. 上述过程充分说明动物细胞具有全能性
C. 步骤①可用高Ca2+-高pH促融合
D. 克隆猪D的性状与C猪相似
【答案】A
【解析】
【详解】A、在核移植过程中,应将收集的A猪卵母细胞培养到MⅡ期,然后通过显微操作去核,A正确;
B、该过程是核移植技术,仅证明了动物细胞核的全能性,而非整个动物细胞的全能性,B错误;
C、步骤①是体细胞与去核卵母细胞的融合,常用电融合法;动物原生质体融合常用PEG融合法、电融合法和 灭活病毒诱导法等,植物原生质体融合常用物理法包括电融合法、离心法等,化学法包括聚 乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,C错误;
D、克隆猪D的细胞核遗传物质来自B猪的体细胞,细胞质遗传物质来自A猪的卵母细胞,代孕C猪仅提供发育环境,不影响其遗传性状,因此D 猪的性状主要与B 猪相似,D错误。
15. 将菊花外植体接种到培养基中,可以培育出菊花试管苗。下列叙述正确的是( )
A. 将菊花茎段插入时应注意方向,不应倒插,是为了防止杂菌污染
B. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养,同时调节渗透压
C. 培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时,有利于根的形成
D. 长出丛芽和生根的过程中菊花组织细胞的遗传物质要发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、将菊花茎段插入时不应倒插是因为生长素存在极性运输的特点,倒插会导致茎段无法正常生根成活,与防止杂菌污染无关,A错误;
B、培养基中的蔗糖可作为碳源为外植体提供营养,同时还能调节培养基的渗透压,维持植物细胞正常的形态和代谢,B正确;
C、培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时,有利于芽的分化,比值高时才有利于根的形成,C错误;
D、长出丛芽和生根的过程是细胞分化的结果,该过程中细胞的遗传物质没有发生改变,D错误。
16. 美国华盛顿大学的一个研究小组首次提取了人类肝脏干细胞。这种干细胞表现出分化多能性,并在动物模型实验中成功地修复了实验鼠的部分肝脏组织。科学家认为,它拥有治疗多种肝病的潜力。下列说法正确的是( )
A. 肝脏干细胞可分化出部分肝脏组织细胞,是遗传物质改变的结果
B. 肝脏干细胞的细胞核具有发育成个体的潜能
C. 肝脏干细胞的遗传信息与其他细胞不同
D. 肝脏干细胞属于多能干细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化过程中遗传物质不会发生改变,肝脏干细胞分化出肝脏组织细胞不是遗传物质改变的结果,A错误;
B、动物细胞的细胞核具有全能性,含有本物种生长发育所需的全套遗传物质,具备发育成完整个体的潜能,因此肝脏干细胞的细胞核具有发育成个体的潜能性,B正确;
C、肝脏干细胞由受精卵经有丝分裂、分化发育而来,遗传信息与其他体细胞相同,C错误;
D、多能干细胞可分化出多种不同类型的组织细胞(如造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等多种血细胞),肝脏干细胞只能分化为肝脏相关细胞,属于专能干细胞,D错误。
二、非选择题
17. 河南某农户构建了高效人工鱼塘生态系统,通过合理搭配生产者、植食性鱼类、肉食性鱼类等生物种类,定期投放饵料,实现了生态效益与经济效益的双赢。该系统中能量流动和物质循环相互依存,共同维持生态系统的稳定运转。回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量包括_______。
(2)农户收集鱼类粪便培育浮游植物的措施体现了生态工程的_______原理;与自然湿地生态系统相比,人工鱼塘生态系统物质循环能力较弱的原因是_______。
(3)从能量流动的角度分析,使能量更多流向鱼类的意义是_______。
(4)图1为某生态系统的物质循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中相互关联密切的四种生物。图2为能量流经生态系统第二营养级的变化示意图,能量的单位为kJ。结合图示回答下列问题:
①据图1分析:乙代表的成分是_______;写出最长的一条食物链_______。
②据图2分析可知,流经此自然生态系统的总能量最多为_______KJ。
③吃草籽鸟取食草本植物草籽,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物_______。
④近年来,一些鸟类会前往周边稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏鸟类时应注意的事项是_______(答出1点即可)。
【答案】(1)生产者固定的太阳能和投放饵料中有机物所含的化学能
(2) ①. 循环 ②. 人工鱼塘生态系统生物种类少,营养结构简单,分解者等生物的作用较弱,物质输出多,循环速率慢
(3)调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(4) ①. 生产者 ②. 乙→A→B→D ③. 4000 ④. 传播种子(扩大分布范围) ⑤. 不要近距离接触鸟类、不能伤害鸟类、不能乱投喂、不能破坏鸟类栖息地、保护鸟类生存空间
【解析】
【小问1详解】
图示为人工鱼塘生态系统,该鱼塘的稳定需要定期投放饵料,因此流经该生态系统的总能量包括鱼塘中的生产者固定的太阳能和投放饵料中有机物所含的化学能。
【小问2详解】
农户收集鱼类粪便培育浮游植物的措施体现了生态工程的循环原理;与自然湿地生态系统相比,人工鱼塘生态系统中物种丰富度低,营养结构简单,因而物质循环能力较弱。
【小问3详解】
从能量流动的角度分析,高效人工鱼塘的建立通过合理搭配生产者、植食性鱼类、肉食性鱼类等生物种类使能量更多流向鱼类,其意义在于调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【小问4详解】
①据图1分析:乙代表的成分是生产者,丙为消费者,丁为分解者,图中最长的一条食物链为乙→A→B→D。
②一般来说, 在输入到某一个营养级的能量中,只有10%~ 20%的能量能够流到下一个营养级,且图2中,a表示第二营养级的同化量为500-100=400kJ,因此流经此自然生态系统的总能量最多为:400÷10%=4000kJ。
③吃草籽鸟取食草本植物草籽,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物种子的传播(扩大分布范围),有利于群落中不同生物生态位的扩展。
④近年来,一些鸟类会前往周边稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏鸟类时应注意的事项是:不要近距离接触鸟类、不能伤害鸟类、不能乱投喂、不能破坏鸟类栖息地、保护鸟类生存空间,即尽量做到给鸟类提供相对稳定的生存条件。
18. 反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气(2NO3-+10e-+12H+→N2O→N2),在处理工业污水、治理水体富营养化中具有重要作用。科研人员想从一污水处理厂的活性污泥中筛选分离出耐高温(42℃)的反硝化细菌(目的菌),用于提升温度较高的工业污水的脱氮效率,具体流程如图所示(BTB培养基初始pH=6.8,BTB是酸碱指示剂,酸性条件下为黄色,中性条件下为绿色,碱性条件下为蓝色):
(1)BTB培养基应以__________为唯一氮源,制成的培养基常用__________法进行灭菌。
(2)待平板凝固后,应倒置放在超净台上,目的是__________。在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,目的是___________。
(3)将污泥样品梯度稀释后,使用___________(填工具)将样液均匀涂布在BTB培养基上,放在__________环境中培养2-3天后,挑选周围显__________色的单菌落在固体培养基上划线分离,获得纯菌株。为了判断BTB培养基是否起到了选择目的菌作用,需要设置___________作为对照。
(4)为计数微生物的数量,一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的污泥样液0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149,则每毫升原污泥样液中上述微生物数量为___________。
【答案】(1) ①. 硝酸盐(或NO3-) ②. 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)
(2) ①. 防止皿盖上冷凝水落入培养基造成污染,避免培养基中水分过快挥发 ②. 检验培养基平板灭菌是否合格(或是否有杂菌污染)
(3) ①. 涂布器 ②. 无氧、42℃ ③. 蓝 ④. 接种等量污泥样品稀释液的牛肉膏蛋白胨培养基(或完全培养基)
(4)1.6×109
【解析】
【分析】间接计数法(活菌计数法):
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②过程:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【小问1详解】
题意显示,该实验的目的是获得耐高温(42℃)的反硝化细菌,则BTB培养基配置时应以硝酸盐作为唯一氮源配成培养基,为防止杂菌污染,制成的培养基常用高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)法进行灭菌。
【小问2详解】
待平板凝固后,应倒置放在超净台上,这样可以防止皿盖上冷凝水落入培养基造成污染,避免培养基中水分过快挥发。在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,通过培养观察是否有菌落出现来检验培养基平板灭菌是否合格,以便确定后续的工作是否可以进行。
【小问3详解】
将污泥样品梯度稀释后,使用涂布器将样液均匀涂布在BTB培养基上,放在无氧、42℃环境中培养2-3天后,这样可以让目的菌快速生长,而后挑选周围显蓝色的单菌落在固体培养基上划线分离,获得纯菌株,这里选择蓝色菌落的目的是因为蓝色菌落意味着该菌落能将硝酸盐转化为氮气,进而pH上升,使菌落呈现蓝色。为了判断BTB培养基是否起到了选择目的菌作用,需要设置接种等量污泥样品稀释液的牛肉膏蛋白胨培养基(或完全培养基)作为对照,若对照组菌落数多于实验组,则可说明BTB培养基的选择作用。
【小问4详解】
为计数微生物的数量,一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为108的土壤样液0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149个,则1mL原菌液中目的菌的数量约为(155+160+176+149)÷4÷0.1×106=1.6×109个。
19. 下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。
(1)根据培养基的用途分类,图中HAT培养基属于________培养基。
(2)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性是_______。
(3)动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导方法外,还可以采用________。
(4)把从免疫小鼠中提取的B细胞与骨髓瘤细胞混合,体外诱导细胞融合,第一次筛选时,未融合的亲本细胞和_______都会死亡。第二次筛选所用的方法是_______,原理是_______最终选出的杂交瘤细胞具备的_______特点。
(5)细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使_______杂交成为可能。
【答案】(1)选择 (2)特异性强、灵敏度高、可大量制备 (3)灭活的病毒
(4) ①. 融合同种核的细胞(自身融合细胞) ②. 抗原-抗体杂交 ③. 抗原与抗体的特异性结合 ④. 既能无限增殖,又能产生特异性抗体 (5)远缘
【解析】
【小问1详解】
根据培养基的用途分类,图中HAT培养基属于选择培养基,筛选出杂交瘤细胞。
【小问2详解】
单克隆抗体与常规的血清抗体相比,其最大的优越性是特异性强,灵敏度高,可以体外大量制备。
【小问3详解】
动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用诱导剂外,还可以采用灭活的病毒进行诱导。
【小问4详解】
第一次筛选:未融合的亲本细胞、以及融合同种核的细胞(B细胞自身融合、骨髓瘤细胞自身融合的细胞)都会死亡,只有杂交瘤细胞可以存活;第二次筛选的目的是获得能产生特定特异性抗体的杂交瘤细胞,常用方法为抗原-抗体杂交,原理是抗原能与对应抗体发生特异性结合;最终筛选出的杂交瘤细胞具备的特点是既能无限增殖,又能产生所需的特异性抗体。
【小问5详解】
自然条件下有性杂交只能在同种生物间进行,细胞融合技术突破了该局限,使远缘杂交成为可能。
20. 科学家将番茄(2N)和马铃薯(4N)利用如图技术得到“番茄—马铃薯”植株,请回答下列问题。
(1)图示技术名称是_______;由d能培育成完整的植株,其依据的原理是_______。
(2)③过程成功的标志是_______。
(3)诱导f中植株生根的过程中,培养基中生长素与细胞分裂素的比值较④过程______填(“高”或“低”);若番茄细胞内含m条染色体,马铃薯细胞内含n条染色体,则“番茄-马铃薯”杂种植株的体细胞内含_______条染色体。
(4)植物甲具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因。图中用于培养和筛选的培养基,除了加入必需的营养物质外,还需加入_______以达到筛选的目的。
【答案】(1) ①. 植物体细胞杂交技术 ②. 植物细胞具有全能性
(2)杂种细胞再生出细胞壁
(3) ①. 高 ②. m+n
(4)除草剂
【解析】
【小问1详解】
图示过程是将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术,该技术名称是植物体细胞杂交技术。由d(杂种细胞)培育成完整的植株,其依据的原理是植物细胞具有全能性。
【小问2详解】
③过程成功的标志是:杂种细胞再生出细胞壁。
【小问3详解】
植物组织培养时,培养基中生长素/细胞分裂素>1,有利于诱导生根;生长素/细胞分裂素<1,有利于诱导生芽;生长素/细胞分裂素≈1,有利于诱导产生愈伤组织。④过程是脱分化产生愈伤组织的过程,诱导f中植株生根的过程中,培养基中生长素与细胞分裂素的比值较④过程高。通过植物体细胞杂交技术获得的“番茄-马铃薯”杂种植株中既含有番茄的染色体,也含有马铃薯的染色体,即含有(m+n)条染色体。
【小问4详解】
甲 - 乙融合的杂种细胞因为存在抗除草剂基因,能在含除草剂的培养基上存活,从而被筛选出来;不存在抗除草剂基因,会被除草剂杀死,无法存活。
21. 传统体细胞克隆技术效率低下,原因有二:一是着床前胚胎存在H3K9me3(一种常见的组蛋白甲基化修饰类型)及组蛋白乙酰化等组蛋白修饰异常;二是着床后滋养层发育缺陷、胚胎胎盘组织存在表观遗传障碍。中国科学院团队研发的组合技术策略成功破解了这一难题,最终将体细胞克隆小鼠移植胚胎出生率提升至约30%,为哺乳动物高效体细胞克隆提供了可行方案。其技术流程如下图,回答下列问题:
(1)获得体细胞核移植囊胚的过程中,首先需获取供体体细胞的细胞核和_______,然后进行核移植,最后通过_______技术将重组细胞培养至囊胚阶段。与体细胞核移植相比,胚胎细胞核移植的难度明显_______(填“较低”或“较高”),原因是_______。
(2)中国科学院团队的组合技术策略中,针对着床前表观遗传障碍采用了两种关键处理:①向体细胞克隆胚胎注射编码H3K9me3去甲基化酶Kdm4d的mRNA;②用组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理。请分别说明这两种处理发挥作用的机制:Kdm4d的mRNA通过翻译产生Kdm4d蛋白,该蛋白能_______,使染色质的紧密压缩状态减弱,为基因正常表达提供条件;TSA通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,_______,增强染色质的转录活性,二者共同干预异常组蛋白修饰,有效解决着床前表观遗传障碍。
(3)最终获得的克隆小鼠为_______(填“二倍体”或“四倍体”),判断依据是_______。据题分析,题图中使用四倍体4细胞胚胎的重要作用之一是_______,为内细胞团发育为胎儿提供稳定的发育支持,同时还能保证胎儿的遗传纯度。
【答案】(1) ①. 去核卵母细胞 ②. 体外胚胎培养 ③. 较低 ④. 动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难
(2) ①. 去除H3K9me3的甲基化 ②. 阻止组蛋白去乙酰化,提高组蛋白乙酰化水平
(3) ①. 二倍体 ②. 最终发育为小鼠的细胞来自体细胞核移植的内细胞团,供体体细胞为二倍体,内细胞团中细胞的染色体数目与供体一致,而四倍体胚胎细胞仅参与滋养层组织的形成,不参与克隆小鼠的发育 ③. 补偿滋养层发育缺陷
【解析】
【小问1详解】
获得体细胞核移植囊胚的过程中,首先需获取供体体细胞的细胞核和去核卵母细胞,然后进行核移植,最后通过体外胚胎培养技术将重组细胞培养至囊胚阶段。由于动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,所以与体细胞核移植相比,胚胎细胞核移植的难度明显较低。
【小问2详解】
依据题干信息可知,Kdm4d的mRNA通过翻译产生Kdm4d蛋白,是去甲基化酶,能够去除H3K9me3的甲基化,使染色质的紧密压缩状态减弱,为基因正常表达提供条件;TSA通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,能够阻止组蛋白的去乙酰化,提高组蛋白的乙酰化水平,进而增强染色质的转录活性,二者共同干预异常组蛋白修饰,有效解决着床前表观遗传障碍。
【小问3详解】
最终获得的克隆小鼠的细胞来自体细胞核移植的内细胞团,供体体细胞为二倍体,内细胞团中细胞的染色体数目与供体一致,而四倍体胚胎细胞仅参与滋养层组织的形成,不参与克隆小鼠的发育,所以最终获得的克隆小鼠为二倍体。处于囊胚期的细胞具有内细胞团和滋养层,据图分析可知,之所以使用四倍体4细胞,其作用之一是可以补偿滋养层发育缺陷,进而为内细胞团发育为胎儿提供稳定的发育支持,同时还能保证胎儿的遗传纯度。
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民乐一中2025-2026学年第二学期高二年级期中考试生物试卷
一、选择题
1. 明代诗人余邵的《油菜花》写道:“油菜花开满地黄、丛间蝶舞蜜蜂忙。清风吹拂金波涌,飘溢醉人浓郁香。”这首诗描述了春季三四月田间油菜花肆意绽放的盛景。下列叙述错误的是( )
A. “满地黄”“蝶舞”“浓郁香”分别属于物理信息、行为信息、化学信息
B. 油菜田生态系统中,蜂蝶属于消费者,可加快该生态系统的物质循环
C. 油菜花与蜂蝶之间的信息传递是单向的
D. 该诗可体现信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
2. 某村庄在插秧不久的稻田中,放养了草鱼和青蛙,形成了“稻—鱼—蛙”立体农业种养模式,科研人员调查了不同模式的某些指标,发现与单种水稻模式相比,“稻—鱼—蛙”立体农业种养模式下单位面积的水稻产量较高,单位面积的杂草存量、化肥使用量和农药使用量较低。下列有关叙述正确的是( )
A. “稻—鱼—蛙”立体种养模式中鱼类粪便中的能量可以通过分解者流向水稻
B. “稻—鱼—蛙”生态系统的稳定性与营养结构的复杂程度有关,营养结构越复杂,其恢复力稳定性越高
C. “稻—鱼—蛙”立体农业种养模式能够合理调整生态系统中的能量流动关系,提高能量的传递效率
D. 生态系统的结构包括组成成分和营养结构
3. 为改善民生,优化土地与植被,并提升旅游形象,某地方政府提出将当地传统牧场升级改造成生态牧场。如图为生态牧场的构建模式,下列相关叙述错误的是( )
A. 观光景区的打造体现了生物多样性的直接价值
B. 碳在无机环境和生物群落之间的循环主要以有机物的形式进行
C. 该生态牧场设计各区比例、优化生态结构,体现了整体原理
D. 该生态牧场中,土质改善后,土壤微生物数量增加,土壤中有机质含量减少
4. 三北防护林中存在“马尾松→松毛虫→杜鹃”这一食物链,下图表示松毛虫与杜鹃之间能量流动的情况。下列相关叙述正确的是( )
A. A的能量最终以热能形式散失到环境中
B. B代表初级消费者同化的能量及用于生命活动的能量
C. 松毛虫与杜鹃之间能量传递效率可用E/B来表示
D. F中的能量属于杜鹃同化的能量的一部分
5. 下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中,正确的说法有几项( )
①生态系统的能量流动就是指生态系统中的能量的输入、传递过程
②参与循环的物质是组成生物体的各种化合物
③能量流动和物质循环同时进行,彼此相互依存,不可分割
④太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中
⑤沼渣、沼液作为肥料还田,使物质与能量可以循环利用
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
6. 某研究团队以东北野生软枣为原料,通过自然发酵酿造果酒,来解决软枣难以储存的问题,其工艺流程如图所示。下列关于该发酵过程的叙述,正确的是( )
A. 破碎软枣后,可用胰蛋白酶和果胶酶处理,以提高出汁率
B. 在主发酵阶段,发酵液中需添加高活性酿酒酵母以保证发酵成功率
C. 主发酵阶段前期需要控制温度并提供氧气,以促进酵母菌大量增殖
D. 成分调整时添加糖,主要是为了提高果酒的含糖量,提升整体口感
7. 研究人员以诸葛菜(2n=24,野生物种,抗寒、耐贫瘠能力强但产量低)与甘蓝型油菜(2n=38,栽培品种,高产但抗逆性弱)为材料,通过酶解法制备叶肉细胞原生质体,经PEG诱导融合后,利用潮霉素筛选体系获得杂种细胞,并培育出再生植株。下列叙述正确的是( )
A. 还可用电融合法诱导原生质体融合,植物细胞融合成功的标志是细胞核融合
B. 将杂种细胞培育为再生植株的过程中使用的技术是植物细胞培养
C. 将PEG诱导融合后的细胞再培育,获得的再生植株不一定具有双亲优良性状
D. 该杂种植株的形成属于有性生殖
8. 五裂黄连是毛茛科黄连属,是我国二级保护植物,其产生的黄连素抗菌消炎作用明显,某兴趣小组欲利用植物细胞培养技术培养其茎尖细胞以提取黄连素。下列说法正确的是( )
A. 黄连素是五裂黄连生长所必需的初生代谢物
B. 该技术需要添加关键激素,以启动脱分化和再分化过程
C. 该兴趣小组利用的原理是植物细胞具有增殖的能力
D. 配制好的培养基、金属用具必须使用干热灭菌
9. 下列有关生物技术应用的叙述中,错误的是( )
A. 腐乳制作中酒精含量过高会延长腐乳成熟时间
B. 泡菜的制作过程中主要利用的乳酸菌是厌氧型微生物
C. 制作果醋时中断通氧气会引起醋酸菌死亡
D. 果酒发酵完成后可直接进行果醋的发酵
10. 下图表示培养硝化细菌的部分操作步骤,下列有关叙述正确的是( )
A. 可以用不加碳源的培养基培养硝化细菌
B. 步骤①是倒平板,冷却后再盖上培养皿的皿盖
C. 步骤②中接种环在火焰上灼烧后立即蘸取菌液
D. 经步骤③培养后可根据出现的单个菌落来计数
11. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量均明显提高,在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程和传统发酵技术的描述,错误的是( )
A. 选育高产谷氨酸的菌种后要进行扩大培养,以缩短生产周期
B. 发酵结束后,采用蒸馏、萃取、离子交换等方法可得到谷氨酸
C. 单细胞蛋白是通过发酵工程从酵母菌等微生物细胞中提取获得的,可以作为食品添加剂
D. 利用发酵工程生产的微生物农药,可利用微生物或其代谢物防治病虫害,属于生物防治
12. 研究人员以GⅡ-4型人诺如病毒的主要衣壳蛋白VP1为抗原来制备单克隆抗体,用于食品中该诺如病毒的快速检测。下列叙述正确的是( )
A. 制备该单克隆抗体的过程中,需运用动物细胞核移植和动物细胞培养两项核心技术
B. 制备单克隆抗体的过程中,经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞可直接大规模培养生产目标抗体
C. 可将杂交瘤细胞注射到小鼠的脾脏中获得大量的单克隆抗体
D. 利用制备的单克隆抗体检测诺如病毒,主要是依据抗原与抗体特异性结合的原理
13. 下列有关动物细胞工程技术的说法正确的是( )
A. 动物细胞培养过程中,培养瓶中的细胞必须定期用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分瓶后才能继续培养
B. 动物细胞培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等
C. 培养动物细胞时需5%CO2刺激细胞呼吸为其供能
D. 动物细胞培养时应定期更换培养液,防止代谢废物积累对细胞自身造成伤害
14. 猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染会引起猪流行性腹泻,该病是生猪养殖的主要疫病之一,我国科研团队培育出能自动产生抗PEDV抗体的转基因克隆猪,对该病进行诊断和治疗,相关流程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 应将收集的A猪卵母细胞培养到MⅡ期,再通过显微操作去核
B. 上述过程充分说明动物细胞具有全能性
C. 步骤①可用高Ca2+-高pH促融合
D. 克隆猪D的性状与C猪相似
15. 将菊花外植体接种到培养基中,可以培育出菊花试管苗。下列叙述正确的是( )
A. 将菊花茎段插入时应注意方向,不应倒插,是为了防止杂菌污染
B. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养,同时调节渗透压
C. 培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时,有利于根的形成
D. 长出丛芽和生根的过程中菊花组织细胞的遗传物质要发生改变
16. 美国华盛顿大学的一个研究小组首次提取了人类肝脏干细胞。这种干细胞表现出分化多能性,并在动物模型实验中成功地修复了实验鼠的部分肝脏组织。科学家认为,它拥有治疗多种肝病的潜力。下列说法正确的是( )
A. 肝脏干细胞可分化出部分肝脏组织细胞,是遗传物质改变的结果
B. 肝脏干细胞的细胞核具有发育成个体的潜能
C. 肝脏干细胞的遗传信息与其他细胞不同
D. 肝脏干细胞属于多能干细胞
二、非选择题
17. 河南某农户构建了高效人工鱼塘生态系统,通过合理搭配生产者、植食性鱼类、肉食性鱼类等生物种类,定期投放饵料,实现了生态效益与经济效益的双赢。该系统中能量流动和物质循环相互依存,共同维持生态系统的稳定运转。回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量包括_______。
(2)农户收集鱼类粪便培育浮游植物的措施体现了生态工程的_______原理;与自然湿地生态系统相比,人工鱼塘生态系统物质循环能力较弱的原因是_______。
(3)从能量流动的角度分析,使能量更多流向鱼类的意义是_______。
(4)图1为某生态系统的物质循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中相互关联密切的四种生物。图2为能量流经生态系统第二营养级的变化示意图,能量的单位为kJ。结合图示回答下列问题:
①据图1分析:乙代表的成分是_______;写出最长的一条食物链_______。
②据图2分析可知,流经此自然生态系统的总能量最多为_______KJ。
③吃草籽鸟取食草本植物草籽,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物_______。
④近年来,一些鸟类会前往周边稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏鸟类时应注意的事项是_______(答出1点即可)。
18. 反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气(2NO3-+10e-+12H+→N2O→N2),在处理工业污水、治理水体富营养化中具有重要作用。科研人员想从一污水处理厂的活性污泥中筛选分离出耐高温(42℃)的反硝化细菌(目的菌),用于提升温度较高的工业污水的脱氮效率,具体流程如图所示(BTB培养基初始pH=6.8,BTB是酸碱指示剂,酸性条件下为黄色,中性条件下为绿色,碱性条件下为蓝色):
(1)BTB培养基应以__________为唯一氮源,制成的培养基常用__________法进行灭菌。
(2)待平板凝固后,应倒置放在超净台上,目的是__________。在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,目的是___________。
(3)将污泥样品梯度稀释后,使用___________(填工具)将样液均匀涂布在BTB培养基上,放在__________环境中培养2-3天后,挑选周围显__________色的单菌落在固体培养基上划线分离,获得纯菌株。为了判断BTB培养基是否起到了选择目的菌作用,需要设置___________作为对照。
(4)为计数微生物的数量,一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的污泥样液0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149,则每毫升原污泥样液中上述微生物数量为___________。
19. 下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。
(1)根据培养基的用途分类,图中HAT培养基属于________培养基。
(2)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性是_______。
(3)动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导方法外,还可以采用________。
(4)把从免疫小鼠中提取的B细胞与骨髓瘤细胞混合,体外诱导细胞融合,第一次筛选时,未融合的亲本细胞和_______都会死亡。第二次筛选所用的方法是_______,原理是_______最终选出的杂交瘤细胞具备的_______特点。
(5)细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使_______杂交成为可能。
20. 科学家将番茄(2N)和马铃薯(4N)利用如图技术得到“番茄—马铃薯”植株,请回答下列问题。
(1)图示技术名称是_______;由d能培育成完整的植株,其依据的原理是_______。
(2)③过程成功的标志是_______。
(3)诱导f中植株生根的过程中,培养基中生长素与细胞分裂素的比值较④过程______填(“高”或“低”);若番茄细胞内含m条染色体,马铃薯细胞内含n条染色体,则“番茄-马铃薯”杂种植株的体细胞内含_______条染色体。
(4)植物甲具有由核基因控制的多种优良性状,另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因。图中用于培养和筛选的培养基,除了加入必需的营养物质外,还需加入_______以达到筛选的目的。
21. 传统体细胞克隆技术效率低下,原因有二:一是着床前胚胎存在H3K9me3(一种常见的组蛋白甲基化修饰类型)及组蛋白乙酰化等组蛋白修饰异常;二是着床后滋养层发育缺陷、胚胎胎盘组织存在表观遗传障碍。中国科学院团队研发的组合技术策略成功破解了这一难题,最终将体细胞克隆小鼠移植胚胎出生率提升至约30%,为哺乳动物高效体细胞克隆提供了可行方案。其技术流程如下图,回答下列问题:
(1)获得体细胞核移植囊胚的过程中,首先需获取供体体细胞的细胞核和_______,然后进行核移植,最后通过_______技术将重组细胞培养至囊胚阶段。与体细胞核移植相比,胚胎细胞核移植的难度明显_______(填“较低”或“较高”),原因是_______。
(2)中国科学院团队的组合技术策略中,针对着床前表观遗传障碍采用了两种关键处理:①向体细胞克隆胚胎注射编码H3K9me3去甲基化酶Kdm4d的mRNA;②用组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理。请分别说明这两种处理发挥作用的机制:Kdm4d的mRNA通过翻译产生Kdm4d蛋白,该蛋白能_______,使染色质的紧密压缩状态减弱,为基因正常表达提供条件;TSA通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,_______,增强染色质的转录活性,二者共同干预异常组蛋白修饰,有效解决着床前表观遗传障碍。
(3)最终获得的克隆小鼠为_______(填“二倍体”或“四倍体”),判断依据是_______。据题分析,题图中使用四倍体4细胞胚胎的重要作用之一是_______,为内细胞团发育为胎儿提供稳定的发育支持,同时还能保证胎儿的遗传纯度。
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