精品解析:陕西西安市第八十九中学2025-2026学年高二下学期4月联考生物
2026-05-02
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内容正文:
高二生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 种群生态学的基本任务之一是定量研究种群数量在时间和空间上的变动规律。下列关于种群密度调查的叙述,正确的是( )
A. 使用黑光灯诱捕法调查避光性昆虫的种群密度
B. 调查马尾松的种群密度时,选取的样方面积通常为1 m2
C. 五点取样法和等距取样法的目的是保证取样具有随机性
D. 取样时选取的样方数量过少会导致数据不准确,过多则会导致数据偏差增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、黑光灯诱捕法利用昆虫的趋光性设计,只能调查趋光性昆虫的种群密度,无法用于调查避光性昆虫,A错误;
B、样方法中样方面积需根据调查对象的大小调整,马尾松属于大型乔木,1m²样方面积过小,调查草本植物时才通常选取1m²的样方,B错误;
C、五点取样法和等距取样法是样方法的常用取样方式,核心目的是避免人为因素干扰,保证取样的随机性,C正确;
D、取样时样方数量过少会增大偶然误差,导致数据不准确,样方数量越多统计结果越接近真实值,偏差越小,仅会增加调查工作量,不会增大偏差,D错误。
2. 某湖泊曾因生活污水排放,其中蓝细菌大量繁殖,形成水华。治理后,科研人员对湖泊中鲫鱼种群数量变化进行调查,结果如图所示。同时发现,鲫鱼的体长和鳃耙间距存在显著个体差异,鳃耙间距小的个体滤食浮游动物的能力更强。下列有关叙述正确的是( )
A. 水华发生时,湖泊中所有动植物构成了一个群落
B. 调查鲫鱼的种群密度常采用样方法,关键要做到随机取样
C. 浮游动物的数量是影响鲫鱼种群数量的密度制约因素
D. 鳃耙间距的差异是鲫鱼种群为适应浮游动物数量变化而发生定向变异的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、群落是一定区域所有生物的集合,湖泊中所有动植物只是群落的一部分,还要包括微生物等,A错误;
B、鲫鱼活动能力强、活动范围大,调查其种群密度应采用标记重捕法,B错误;
C、密度制约因素是指作用强度随种群密度变化而变化的影响因素,食物、天敌等生物因素都属于密度制约因素;浮游动物是鲫鱼的食物,其对鲫鱼种群数量的影响属于密度制约,C正确;
D、变异在环境选择之前就已经发生,且具有不定向性,浮游动物数量变化对该变异起到了定向选择的作用,使具有有利变异的个体(鳃耙间距小、滤食能力强)在竞争中占优势并繁殖后代,D错误。
3. 下列关于生态系统中物质循环的叙述,正确的是( )
A. 物质循环和能量流动是两个独立、互不干扰的过程
B. 与生产者、消费者不同,分解者在物质循环中不起作用
C. 物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间循环往复
D. 碳循环中,碳可通过生产者的光合作用或化能合成作用进入生物群落
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质是能量的载体,能量是物质循环的动力,物质循环和能量流动同时进行、相互依存,A错误;
B、分解者是生态系统物质循环的关键成分,能将动植物遗体、排遗物中的有机物分解成无机物,归还到无机环境,供生产者重新利用,B错误;
C、物质循环的对象是组成生物体的化学元素,C错误;
D、碳主要通过生产者的光合作用进入生物群落,化能合成作用也可固定部分碳,D正确。
4. 嫦娥四号搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母菌和果蝇六种生物,它们被放置于密封的生物科普实验载荷罐内,形成了一个简单的微型生态系统。下列有关叙述错误的是( )
A. 推测该微型生态系统的正常运转需要光能
B. 适宜的温度和湿度为棉花种子萌发提供了生物信息
C. 构建该微型生态系统和设计制作生态缸都是依据生态系统原理进行的
D. 构建该微型生态系统需要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例
【答案】B
【解析】
【详解】A、该微型生态系统含棉花、油菜等生产者,生产者需要通过光合作用固定太阳能为整个生态系统提供能量输入,因此其正常运转需要光能,A正确;
B、温度、湿度属于物理信息,来源于非生物环境,不属于生物信息,B错误;
C、该微型生态系统和设计制作生态缸都需要遵循生态系统的物质循环、能量流动及稳定性原理,都需要包含生态系统的各组成成分,均是依据生态系统原理构建的,C正确;
D、生态系统能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,只有保证系统内组分及营养级之间的合适比例,才能维持生态系统的相对稳定,因此构建该微型生态系统需要考虑该条件,D正确。
5. 《尚书·说命》中有“若作酒醴,尔惟曲蘖”的记载,其中的“曲”指含有酵母菌等菌种的谷物。下列关于果酒制作的叙述,正确的是( )
A. 酵母菌的酒精发酵过程中,需要不断通入无菌空气
B. 温度一旦超过30℃,酵母菌的呼吸作用就会停止
C. 发酵时,应定时将发酵器皿的瓶盖取下,以快速排放CO2
D. 暴露于空气中的果酒会变酸,这可能与空气中的醋酸菌有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、酵母菌的酒精发酵依靠无氧呼吸产生酒精,若不断通入无菌空气会抑制酵母菌的无氧呼吸,无法生成酒精,A错误;
B、酵母菌酒精发酵的最适温度为18~30℃,温度超过30℃时酵母菌的呼吸相关酶活性会降低,呼吸作用受抑制但不会直接停止,B错误;
C、发酵过程排放CO₂时仅需拧松瓶盖即可,若直接取下瓶盖会导致杂菌进入污染发酵液,C错误;
D、醋酸菌为好氧菌,在有氧条件下可将果酒中的酒精转化为醋酸,因此暴露在空气中的果酒变酸可能与空气中的醋酸菌有关,D正确。
6. 我国劳动人民很早就开始了传统发酵食品的制作。下列关于传统发酵食品制作的叙述,正确的是( )
A. 用于制作酸奶的乳酸菌具备核糖体、内质网等多种细胞器
B. 制作腐乳的过程以混杂了毛霉等多种微生物的液体发酵为主
C. 果醋制作时,对发酵液进行定期搅拌有利于醋酸的生成
D. 腌制泡菜时,应对蔬菜进行严格的灭菌处理,以防止杂菌的污染
【答案】C
【解析】
【详解】A、乳酸菌是原核生物,原核生物细胞内仅含有核糖体一种细胞器,不存在内质网等具膜细胞器,A错误;
B、腐乳制作是利用毛霉等微生物在豆腐固体基质上进行的固体发酵,并非液体发酵,B错误;
C、果醋制作的菌种为醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,定期搅拌可增加发酵液的溶氧量,促进醋酸菌有氧呼吸合成醋酸,有利于醋酸生成,C正确;
D、腌制泡菜利用的是蔬菜表面天然存在的乳酸菌,若对蔬菜严格灭菌会杀死乳酸菌,导致发酵无法正常进行,因此不需要对蔬菜进行严格灭菌处理,D错误。
7. 消毒和灭菌是培养基配制时的必要措施。下列关于培养基配制的叙述,错误的是( )
A. 对操作者的衣着和手进行消毒和灭菌处理
B. 灭菌和消毒对微生物的杀伤程度是不同的
C. 培养基中营养物质浓度过高可能不利于微生物的生长
D. 通常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌
【答案】A
【解析】
【详解】A、灭菌是指杀灭物体上所有微生物(包括芽孢和孢子)的措施,操作者的衣着和手仅能进行消毒处理,无法也不需要进行灭菌处理,A错误;
B、消毒仅能杀死物体表面或内部的部分微生物(不包含芽孢和孢子),灭菌可杀灭全部微生物,二者对微生物的杀伤程度不同,B正确;
C、培养基中营养物质浓度过高会使外界渗透压高于微生物细胞内渗透压,导致微生物失水抑制其生长,因此浓度过高不利于微生物生长,C正确;
D、高压蒸汽灭菌法是培养基灭菌的常用方法,可在保证培养基成分稳定的前提下实现彻底灭菌,D正确。
8. 为了调查某河流的水质情况,某研究小组利用两种不同方法对该河流水样中的细菌进行分离,结果分别如图甲、乙所示。下列叙述正确的是( )
A. 图甲对应平板划线法,连续划线操作未将聚集的菌种稀释
B. 图乙对应涂布平板法,若想要获得图乙所示结果,则一般要对水样进行稀释
C. 若采用图甲对应方法对细菌进行计数,则应选择菌落数为30~300的平板进行统计
D. 图乙中的一个菌落由一个活菌生长发育而来,统计结果用活菌数表示
【答案】B
【解析】
【详解】A、平板划线法的原理就是通过连续划线,逐步将聚集的菌种稀释,最终得到单菌落,该操作已经实现了菌种的稀释,A错误;
B、涂布平板法(图乙)接种前,需要对高浓度的水样进行梯度稀释,才能得到分散均匀的单菌落,B正确;
C、平板划线法(图甲)只能分离纯化菌种,不能用于细菌计数,只有稀释涂布平板法可用于计数,计数时才需要选择菌落数为30~300的平板统计,C错误;
D、稀释涂布平板法中,可能多个活菌聚集在一起,最终只形成一个菌落,因此图乙的一个菌落不一定由一个活菌生长发育而来,统计结果往往比实际活菌数偏低,D错误。
9. 选择培养基是指对培养基进行处理,使其能允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长,从而将目的菌株从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。下列不属于选择培养基的是( )
A. 以纤维素为唯一碳源,用于筛选纤维素分解菌的培养基
B. 加入青霉素以分离酵母菌等真菌的培养基
C. 加入刚果红和纤维素的呈现红色的培养基
D. 不加氮源以分离固氮微生物的培养基
【答案】C
【解析】
【详解】A、以纤维素为唯一碳源的培养基中,仅能分解纤维素的微生物可利用纤维素获得碳源生长,其他微生物因缺乏碳源无法存活,属于选择培养基,A不符合题意;
B、青霉素可抑制细菌细胞壁的合成,对酵母菌等真菌无抑制作用,加入青霉素的培养基中仅真菌可生长,细菌被抑制,属于选择培养基,B不符合题意;
C、加入刚果红和纤维素的红色培养基是鉴别培养基,刚果红可与纤维素结合形成红色复合物,若存在纤维素分解菌,其分解纤维素后会在菌落周围形成透明圈,从而鉴别出纤维素分解菌,该培养基不会抑制其他微生物生长,不属于选择培养基,C符合题意;
D、无氮源的培养基中,仅固氮微生物可利用空气中的氮气作为氮源生长,其他非固氮微生物因缺乏氮源无法存活,属于选择培养基,D不符合题意。
10. 味精溶于水后具有强烈的鲜味,其主要成分是谷氨酸钠。利用发酵工程生产味精的主要流程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 将玉米、木薯等原材料碾磨成粉末有利于糖化的进行
B. 通过诱变育种或基因工程育种获得优良菌种是发酵工程的中心环节
C. 发酵条件的改变会影响微生物的生长繁殖和代谢途径,进而影响味精产量
D. 发酵结束后,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施以获得产品
【答案】B
【解析】
【详解】A、将玉米、木薯碾磨成粉末,增大了淀粉与糖化酶的接触面积,更有利于糖化(淀粉分解为葡萄糖)的进行,A正确;
B、获得优良菌种是发酵工程的前提,发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,不是菌种选育,B错误;
C、发酵条件(温度、pH、溶氧量等)的改变会影响微生物的生长繁殖和代谢途径,会直接影响味精的产量,C正确;
D、发酵结束后,需要根据发酵产物的性质,选择适当的方法提取、分离和纯化产物,才能得到成品味精,D正确。
11. 相比于植物体细胞杂交,下列动物细胞融合过程所体现出来的不同点中,合理的是( )
A. 仅限于同种或近缘个体细胞的融合
B. 可以使用灭活的病毒进行诱导融合
C. 细胞融合的过程利用了细胞膜的选择透过性
D. 体细胞融合后经过培养可以形成个体
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞融合可突破物种生殖隔离,实现不同远缘物种的细胞融合,如人-鼠细胞融合,并非仅限于同种或近缘个体细胞融合,A错误;
B、诱导动物细胞融合特有的方法是使用灭活的病毒诱导,植物体细胞杂交的诱导方法仅包含物理法(离心、电激等)和化学法(PEG等),不能使用灭活病毒诱导,B正确;
C、动物细胞融合和植物体细胞杂交的过程均依赖细胞膜的流动性,与细胞膜的选择透过性无关,C错误;
D、植物体细胞融合后的杂种细胞可借助植物组织培养技术发育为完整个体,但动物细胞的全能性受到限制,融合后的杂种细胞无法培养形成完整个体,D错误。
12. 苜蓿含大量水溶性蛋白质,家畜食用后易造成瘤胃中泡沫过多,引发臌胀病。百脉根富含单宁,单宁能沉淀水溶性蛋白质,减少臌胀病的发生。科研人员将苜蓿与百脉根进行植物体细胞杂交以期获得抗臌胀病苜蓿新品种。下列叙述正确的是( )
A. 常用机械法去除苜蓿与百脉根细胞的细胞壁以获得原生质体
B. 苜蓿和百脉根的原生质体在高Ca2+-高pH溶液中可融合
C. 离心法诱导原生质体融合时,温度越高越有利于融合
D. 抗臌胀病苜蓿新品种能体现出苜蓿与百脉根的全部优良性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、去除植物细胞壁的常用方法是酶解法,利用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁成分,机械法易损伤原生质体,不是常用制备方法,A错误;
B、诱导原生质体融合的化学方法包括高Ca2+-高pH融合法,因此苜蓿和百脉根的原生质体可在该溶液中发生融合,B正确;
C、离心法诱导原生质体融合需要适宜温度,温度过高会导致原生质体的蛋白质变性、细胞膜结构被破坏,不利于融合,C错误;
D、性状是基因与环境共同作用的结果,且不同物种的基因表达会相互影响,抗臌胀病苜蓿新品种无法表达两个物种的全部优良性状,D错误。
13. 紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种高效抗癌物质。由于红豆杉是濒危植物,因此紫杉醇的供应严重不足。为满足临床需求,科学家尝试利用植物细胞工程生产紫杉醇。下列相关叙述正确的是( )
A. 外植体需要用无水乙醇和适宜浓度的次氯酸钠溶液进行充分消毒
B. 诱导外植体形成愈伤组织期间,每日需要用高光强的灯光进行照射
C. 该方法主要利用促进细胞生长的培养条件,提高单个细胞中紫杉醇的含量
D. 利用植物细胞工程生产紫杉醇,体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、外植体消毒需使用体积分数约70%的乙醇和适宜浓度的次氯酸钠处理,A错误;
B、诱导外植体形成愈伤组织的阶段为脱分化阶段,该阶段不需要光照,B错误;
C、该生产方式是通过优化培养条件促进愈伤组织细胞大量增殖,提升细胞总数量进而提高紫杉醇总产量,C错误;
D、生物多样性的直接价值包括药用、工业原料等实用价值,利用植物细胞工程生产紫杉醇作为抗癌药物,体现了生物多样性的直接价值,D正确。
14. 间充质祖细胞是一种存在于多种组织中的成体干细胞。科学研究团队通过动物细胞培养技术,构建抗衰型人间充质祖细胞(SRC)模型,并在灵长类动物模型中验证了其抗衰效果。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养SRC时,需要在培养基中添加血清,并通入CO2以刺激细胞呼吸
B. SRC增殖时若出现细胞贴壁生长特性,则应定期用胰蛋白酶处理后再用离心法收集
C. 间充质祖细胞具有组织特异性,具有发育成完整个体的能力
D. 若SRC能够悬浮在培养液中生长增殖,则不需要进行传代培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、培养SRC时添加血清可补充细胞所需的未知营养因子,通入CO₂的作用是维持培养液的pH,并非刺激细胞呼吸,A错误;
B、SRC属于动物细胞,增殖时出现贴壁生长特性,当细胞接触产生接触抑制后,需用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁脱离并分散为单个细胞,再用离心法收集进行传代培养,B正确;
C、间充质祖细胞是成体干细胞,全能性受到限制,不具有发育成完整个体的能力,仅全能干细胞(如受精卵)具备该能力,C错误;
D、即使是悬浮生长的细胞,随着培养时间延长,也会出现营养消耗、代谢废物积累、细胞密度过大的问题,仍需要进行传代培养,D错误。
15. 科学家利用尼帕病毒(NV)的结构蛋白X诱导小鼠并制作单克隆抗体。下列相关叙述正确的是( )
A. 制备单克隆抗体的过程中运用了细胞融合技术,融合后的杂交瘤细胞只需要经过1次克隆化培养和抗体检测
B. 一个B淋巴细胞只能产生一种抗体,故体外培养任意单个B淋巴细胞即可获得针对NV的单克隆抗体
C. 单克隆抗体可以准确识别抗原的细微差别且可以大量制备
D. 将纯化的结构蛋白X注射到小鼠体内可直接获得纯的单克隆抗体
【答案】C
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体时,融合得到的杂交瘤细胞需要经过多次克隆化培养和抗体检测,才能筛选出能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞,并非仅1次筛选,A错误;
B、只有经过NV抗原免疫的B淋巴细胞才能产生针对NV的抗体,且B淋巴细胞高度分化,体外培养时不能无限增殖,无法通过培养单个B淋巴细胞大量获得单克隆抗体,B错误;
C、单克隆抗体具有特异性强的特点,可准确识别抗原的细微差别,同时可通过体外培养杂交瘤细胞实现大量制备,C正确;
D、将纯化的结构蛋白X注射到小鼠体内,小鼠会产生多种免疫过的B淋巴细胞,分泌多种针对X的抗体,获得的是多克隆抗体,并非纯的单克隆抗体,D错误。
16. 奶牛的奶产量主要由核基因控制,某科研小组培育高产奶牛的过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 母牛Y表现为高奶产量
B. 重构胚形成后可直接完成分裂和发育
C. 去核指的是去除纺锤体-染色体复合物
D. 犊牛W的部分性状与母牛Y的不同
【答案】B
【解析】
【详解】A、犊牛W的核基因来自母牛Y,且题干说明奶产量主要由核基因控制,实验目的是培育高产奶牛,因此母牛Y本身为高奶产量个体,A正确;
B、重构胚形成后,必须经过激活处理才能恢复分裂、发育的能力,不能直接完成分裂和发育,还需要培养为早期胚胎后才能进行胚胎移植,B错误;
C、核移植操作一般选取减数第二次分裂中期的卵母细胞,此时细胞核区域以纺锤体-染色体复合物的形式存在,去核实质就是去除该复合物,C正确;
D、犊牛W的细胞质基因来自母牛X的卵母细胞,同时性状还受环境影响,因此部分性状和母牛Y不同,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 森林砍伐是导致群落退化的主要原因之一。某地一片针阔混交林因过度砍伐,逐渐演变为灌草丛。科研人员对该区域恢复过程中的群落变化进行了长期跟踪调查,结果如表所示。回答下列问题:
恢复年限/年
主要植被类型
草本植物种数
灌木种数
乔木种数
优势种
0
裸地(少量杂草)
3
0
0
一年生草本
5
草本群落
12
2
0
多年生草本
10
灌草丛
10
8
1
灌木
20
针阔混交林
10
6
8
乔木
(1)该群落的演替类型为______,理由是______。
(2)调查发现,恢复5年时,草本植物种数显著增加,而灌木和乔木种数很少;恢复10年时,灌木成为优势种,草本植物种数略有下降。从种间关系角度分析,草本植物种数下降的原因是______。
(3)恢复20年时,群落形成了明显的垂直结构,包括______层、______层和草本层。这种分层现象显著提高了群落______的能力。
(4)科研人员在恢复10年的灌草丛中,引入了一种生长迅速的外来灌木。一段时间后,发现本地灌木数量减少,有些甚至消失。从生态位角度分析,外来灌木导致本地灌木减少的原因是______。
【答案】(1) ①. 次生演替 ②. 原有土壤条件基本保留,且有植物种子、繁殖体等存在
(2)灌木的竞争能力强,与草本植物争夺光、水、养分中占优势,导致部分草本植物被淘汰
(3) ①. 乔木 ②. 灌木 ③. 利用环境资源(或利用阳光、空间等)
(4)外来灌木与本地灌木生态位重叠大,竞争激烈,本地灌木在竞争中处于劣势
【解析】
【小问1详解】
该演替发生在原有土壤条件保留的区域,且有植物种子和繁殖体,因此属于次生演替。
【小问2详解】
恢复10年时灌木成为优势种,其生长迅速,占据更多空间和资源,与草本植物形成竞争关系,导致部分不耐阴的草本植物被淘汰,种数下降。
【小问3详解】
恢复20年时,乔木层、灌木层和草本层分明,体现了群落的垂直结构,这种分层使群落能更充分地利用阳光、空间等资源。
【小问4详解】
外来灌木与本地灌木生态位相似,存在激烈的种间竞争,由于外来灌木生长迅速,竞争能力强,导致本地灌木被排挤。
18. 稻田养殖河蟹是一种立体农业,水稻生长过程中能够净化水质,为河蟹生长提供良好的生态环境,而河蟹在稻田中活动能够清除部分杂草及害虫,增加稻田肥力。某稻蟹混合养殖模式中的能量流动过程如图所示,其中甲、乙、丙和丁表示不同的营养级,字母表示能量值,其中A、B、C、D表示同化量。回答下列问题:
(1)河蟹在稻田中活动能够清除部分杂草及害虫,增加稻田肥力,但河蟹的最大放养量不能超过________。
(2)图中分解者的作用是________________________________________。初级消费者粪便中的能量属于同化量________(填字母)的一部分。
(3)从能量流动角度分析,与吃相同质量的杂草相比,河蟹吃害虫消耗该生态系统中生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量________(填“更多”或“更少”),原因是________________________________。
(4)若不考虑各营养级未被利用的能量,则乙与丙两营养级间的能量传递效率为________________×100%。研究稻蟹混合养殖模式中的能量流动,可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使________________________________________________。
【答案】(1)环境容纳量##K值
(2) ①. 将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物 ②. A
(3) ①. 更多 ②. 能量沿食物链逐级递减,食物链环节越多,消耗的能量越多
(4) ①. C/(B+L)##C/(F+C+H) ②. 能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【解析】
【小问1详解】
河蟹的放养量应遵循协调原理,不宜超过环境容纳量(K值)。
【小问2详解】
分解者能将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物,初级消费者粪便中的能量属于生产者同化量(A)的一部分。
【小问3详解】
能量沿食物链逐级递减,食物链环节越多,消耗的能量越多,所以与吃相同质量的杂草相比,河蟹吃害虫消耗该生态系统中生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量更多。
【小问4详解】
乙的同化量为B+L(B+L=F+H+C),流向丙的能量为C,乙与丙两营养级间的能量传递效率为[C/(B+L)]×100%,也可以表示为C/(F+C+H)。研究稻蟹混合养殖模式中的能量流动,可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
19. 高浓度的铵盐会造成养殖鱼、虾的死亡率升高,硝化细菌可以有效降低水体中铵盐的浓度。某研究小组欲筛选能高效降解铵盐的硝化细菌菌株,其过程如图所示,已知试管中均用9mL无菌水进行稀释,A、B均为培养基。回答下列问题:
(1)A培养基的接种方式是________。若3个A培养基中的平均菌落数为38个,则理论上锥形瓶中目的菌的数目大约为________个,但一般来说,锥形瓶中细菌的实际数目________(填“大于”或“小于”)该理论数目。
(2)在对B培养基进行接种的过程中需要对接种环灼烧________次,灼烧的目的是________(答出2点)。
(3)欲设计实验从甲、乙、丙等各组中筛选出降解效率相对较高的菌种,请简单写出实验思路:________。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板法 ②. 3.8×1010 ③. 大于
(2) ①. 6 ②. 第一次灼烧杀死接种环上原有的微生物,避免接种环上可能存在的微生物污染菌种;中间灼烧杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端;最后灼烧及时杀死接种环上残留的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者
(3)将等量的甲、乙、丙等各组的目的菌分别加入等浓度等体积的高浓度铵盐溶液中,一段时间后,检测溶液中铵盐的减少(或铵盐浓度的下降)情况,铵盐减少量最多(或铵盐浓度下降最快)的一组所加入的目的菌即能高效降解铵盐的目的菌
【解析】
【小问1详解】
从图中可以看到,该过程是通过梯度稀释后取0.1mL菌液涂布到培养基上,所以A培养基的接种方式是稀释涂布平板法;梯度稀释的倍数为106,理论上锥形瓶100mL样液中细菌数目为:38÷0.1×106×100=3.8×1010;因为当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以实际数目大于理论数目。
【小问2详解】
在对B培养基进行接种(平板划线法)的过程中,需要对接种环灼烧6次(每次划线前灼烧1次,共5次划线,最后结束后再灼烧1次);灼烧目的是第一次灼烧杀死接种环上原有的微生物,避免接种环上可能存在的微生物污染菌种;中间灼烧杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端;最后灼烧及时杀死接种环上残留的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者。
【小问3详解】
将等量的甲、乙、丙等各组的目的菌分别加入等浓度、等体积的高浓度铵盐溶液中,一段时间后,检测溶液中铵盐的减少(或铵盐浓度的下降)情况,铵盐减少量最多(或铵盐浓度下降最快)的一组所加入的目的菌即能高效降解铵盐的目的菌。
20. 我国科研团队在戈壁滩地区建立了一座“沙漠细胞工厂”,利用胡杨的体细胞培养技术快速繁殖耐旱苗木,部分过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中过程________(填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性,理由是________________。
(2)除使用紫外线照射外,还可以通过将胡杨细胞与高耐盐性植株细胞杂交的方式获得高耐盐性胡杨植株,该方式中通常需要采用纤维素酶和果胶酶处理细胞,目的是________________。
(3)获得完整植株需要将愈伤组织转移至分化培养基。科研人员设计了如表所示实验,探究两种激素配比对分化结果的影响。
组别
细胞分裂素浓度
生长素浓度
分化结果
甲
2mg·L-1
0.3mg·L-1
愈伤组织不断增殖,仅形成少量不定芽
乙
2mg·L-1
0.2mg·L-1
愈伤组织分化形成大量丛生芽
丙
1mg·L-1
0.3mg·L-1
愈伤组织分化形成少量芽,基部产生白色根原基
①若希望诱导生根,应在丙组基础上进行的激素配比的调整是________。
②为提高育苗产量,该“沙漠细胞工厂”采用液体悬浮的培养方式扩大愈伤组织的培养规模,不选固体培养基培养,而选液体培养基培养的原因是________________。
【答案】(1) ①. 能 ②. 图中离体的植物细胞在一定的培养条件下,经诱导形成了完整的植株
(2)去除细胞壁,获得原生质体,便于植物细胞杂交
(3) ①. ①适当降低细胞分裂素浓度或提高生长素浓度 ②. ②培养物可与液体培养基充分接触,营养吸收效率高,使细胞增殖速度快,产量高(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
图中离体的植物细胞在一定的培养条件下,经诱导形成了完整的植株,该过程可体现细胞的全能性。
【小问2详解】
植物细胞杂交前,应用纤维素酶和果胶酶去掉细胞的细胞壁,获得原生质体,便于植物细胞杂交。
【小问3详解】
①植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的浓度比决定了分化方向: 细胞分裂素 / 生长素比值高:促进芽的分化(如乙组,比值 = 2/0.2=10,大量生芽); 细胞分裂素 / 生长素比值低:促进根的分化(如丙组,比值 = 1/0.3≈3.3,开始生根); 比值适中:愈伤组织持续增殖(甲组,比值 = 2/0.3≈6.7,不分化)。 要在丙组基础上促进生根,需要进一步降低 “细胞分裂素 / 生长素” 的比值,即: 降低细胞分裂素浓度; 或提高生长素浓度;
②固体培养基:含琼脂,细胞只能在表面 / 浅层生长,接触面积有限,营养和氧气供应不均,增殖速度慢; 液体悬浮培养:愈伤组织分散在液体中,能全方位接触培养基中的营养物质和氧气,吸收效率更高,细胞分裂增殖速度更快,更适合大规模扩大培养,提高育苗产量。
21. 胎盘异常是动物克隆失败的常见原因。滋养层细胞置换技术可用于解决该问题,某研究团队用该技术成功克隆出一只健康的猴,过程如图所示。回答下列问题:
(1)在动物细胞的体外培养过程中,通常利用胰蛋白酶对供体细胞进行处理,防止出现________现象。选用去核卵母细胞作为受体细胞是因为其体积大易操作,而且________。
(2)采集的卵母细胞在体外培养至________期,通常使用________法进行去核处理获得去核的卵母细胞。将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内,通过________(答出1种)法使两细胞融合形成重构胚。
(3)检测重组胚胎滋养层细胞________(填“能”或“不能”)确定克隆猴的性别,原因是________。克隆猴的细胞质基因来自猴________。
【答案】(1) ①. 接触抑制 ②. 去核卵母细胞的细胞质中含有能激发细胞核全能性表达的物质
(2) ①. MⅡ ②. 显微操作 ③. 电融合(或PEG融合或灭活病毒诱导)
(3) ①. 不能 ②. 克隆猴的各种组织由内细胞团发育而来,其遗传物质与重组胚胎中的内细胞团的一致,与滋养层细胞的不一致 ③. A和B
【解析】
【小问1详解】
在动物细胞体外培养过程中,细胞会贴壁生长,当细胞相互接触时,会停止分裂增殖,这种现象就是接触抑制。用胰蛋白酶处理供体细胞,能使细胞分散成单个细胞,避免出现接触抑制,保证细胞可以继续增殖;选用去核卵母细胞作为受体细胞的原因是去核卵母细胞体积大,操作起来比较方便,同时它的细胞质中含有能激发细胞核全能性表达的物质,能够让供体细胞的细胞核恢复分裂和分化的能力,发育成完整的个体。
【小问2详解】
采集的卵母细胞需要在体外培养至减数第二次分裂中期(MⅡ中期),这个时期的卵母细胞发育成熟,具备接受细胞核的能力,适合作为核移植的受体细胞;去除卵母细胞的细胞核时,通常使用显微操作法,借助显微操作仪可以精准地将卵母细胞的细胞核去除,同时尽量减少对细胞质的损伤;将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内后,通过电融合(或PEG融合、灭活病毒诱导)的方法,能让两个细胞的细胞膜融合,形成重构胚;
【小问3详解】
检测重组胚胎滋养层细胞不能确定克隆猴的性别,原因是克隆猴的各种组织由内细胞团发育而来,其遗传物质与重组胚胎中的内细胞团的一致,与滋养层细胞的不一致;克隆猴由内细胞团发育而来,由图可知,克隆猴的内细胞团的形成与A猴和B猴有关,克隆猴的细胞质基因来自猴A和B。
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高二生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 种群生态学的基本任务之一是定量研究种群数量在时间和空间上的变动规律。下列关于种群密度调查的叙述,正确的是( )
A. 使用黑光灯诱捕法调查避光性昆虫的种群密度
B. 调查马尾松的种群密度时,选取的样方面积通常为1 m2
C. 五点取样法和等距取样法的目的是保证取样具有随机性
D. 取样时选取的样方数量过少会导致数据不准确,过多则会导致数据偏差增大
2. 某湖泊曾因生活污水排放,其中蓝细菌大量繁殖,形成水华。治理后,科研人员对湖泊中鲫鱼种群数量变化进行调查,结果如图所示。同时发现,鲫鱼的体长和鳃耙间距存在显著个体差异,鳃耙间距小的个体滤食浮游动物的能力更强。下列有关叙述正确的是( )
A. 水华发生时,湖泊中所有动植物构成了一个群落
B. 调查鲫鱼的种群密度常采用样方法,关键要做到随机取样
C. 浮游动物的数量是影响鲫鱼种群数量的密度制约因素
D. 鳃耙间距的差异是鲫鱼种群为适应浮游动物数量变化而发生定向变异的结果
3. 下列关于生态系统中物质循环的叙述,正确的是( )
A. 物质循环和能量流动是两个独立、互不干扰的过程
B. 与生产者、消费者不同,分解者在物质循环中不起作用
C. 物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间循环往复
D. 碳循环中,碳可通过生产者的光合作用或化能合成作用进入生物群落
4. 嫦娥四号搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母菌和果蝇六种生物,它们被放置于密封的生物科普实验载荷罐内,形成了一个简单的微型生态系统。下列有关叙述错误的是( )
A. 推测该微型生态系统的正常运转需要光能
B. 适宜的温度和湿度为棉花种子萌发提供了生物信息
C. 构建该微型生态系统和设计制作生态缸都是依据生态系统原理进行的
D. 构建该微型生态系统需要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例
5. 《尚书·说命》中有“若作酒醴,尔惟曲蘖”的记载,其中的“曲”指含有酵母菌等菌种的谷物。下列关于果酒制作的叙述,正确的是( )
A. 酵母菌的酒精发酵过程中,需要不断通入无菌空气
B. 温度一旦超过30℃,酵母菌的呼吸作用就会停止
C. 发酵时,应定时将发酵器皿的瓶盖取下,以快速排放CO2
D. 暴露于空气中的果酒会变酸,这可能与空气中的醋酸菌有关
6. 我国劳动人民很早就开始了传统发酵食品的制作。下列关于传统发酵食品制作的叙述,正确的是( )
A. 用于制作酸奶的乳酸菌具备核糖体、内质网等多种细胞器
B. 制作腐乳的过程以混杂了毛霉等多种微生物的液体发酵为主
C. 果醋制作时,对发酵液进行定期搅拌有利于醋酸的生成
D. 腌制泡菜时,应对蔬菜进行严格的灭菌处理,以防止杂菌的污染
7. 消毒和灭菌是培养基配制时的必要措施。下列关于培养基配制的叙述,错误的是( )
A. 对操作者的衣着和手进行消毒和灭菌处理
B. 灭菌和消毒对微生物的杀伤程度是不同的
C. 培养基中营养物质浓度过高可能不利于微生物的生长
D. 通常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌
8. 为了调查某河流的水质情况,某研究小组利用两种不同方法对该河流水样中的细菌进行分离,结果分别如图甲、乙所示。下列叙述正确的是( )
A. 图甲对应平板划线法,连续划线操作未将聚集的菌种稀释
B. 图乙对应涂布平板法,若想要获得图乙所示结果,则一般要对水样进行稀释
C. 若采用图甲对应方法对细菌进行计数,则应选择菌落数为30~300的平板进行统计
D. 图乙中的一个菌落由一个活菌生长发育而来,统计结果用活菌数表示
9. 选择培养基是指对培养基进行处理,使其能允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长,从而将目的菌株从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。下列不属于选择培养基的是( )
A. 以纤维素为唯一碳源,用于筛选纤维素分解菌的培养基
B. 加入青霉素以分离酵母菌等真菌的培养基
C. 加入刚果红和纤维素的呈现红色的培养基
D. 不加氮源以分离固氮微生物的培养基
10. 味精溶于水后具有强烈的鲜味,其主要成分是谷氨酸钠。利用发酵工程生产味精的主要流程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 将玉米、木薯等原材料碾磨成粉末有利于糖化的进行
B. 通过诱变育种或基因工程育种获得优良菌种是发酵工程的中心环节
C. 发酵条件的改变会影响微生物的生长繁殖和代谢途径,进而影响味精产量
D. 发酵结束后,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施以获得产品
11. 相比于植物体细胞杂交,下列动物细胞融合过程所体现出来的不同点中,合理的是( )
A. 仅限于同种或近缘个体细胞的融合
B. 可以使用灭活的病毒进行诱导融合
C. 细胞融合的过程利用了细胞膜的选择透过性
D. 体细胞融合后经过培养可以形成个体
12. 苜蓿含大量水溶性蛋白质,家畜食用后易造成瘤胃中泡沫过多,引发臌胀病。百脉根富含单宁,单宁能沉淀水溶性蛋白质,减少臌胀病的发生。科研人员将苜蓿与百脉根进行植物体细胞杂交以期获得抗臌胀病苜蓿新品种。下列叙述正确的是( )
A. 常用机械法去除苜蓿与百脉根细胞的细胞壁以获得原生质体
B. 苜蓿和百脉根的原生质体在高Ca2+-高pH溶液中可融合
C. 离心法诱导原生质体融合时,温度越高越有利于融合
D. 抗臌胀病苜蓿新品种能体现出苜蓿与百脉根的全部优良性状
13. 紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种高效抗癌物质。由于红豆杉是濒危植物,因此紫杉醇的供应严重不足。为满足临床需求,科学家尝试利用植物细胞工程生产紫杉醇。下列相关叙述正确的是( )
A. 外植体需要用无水乙醇和适宜浓度的次氯酸钠溶液进行充分消毒
B. 诱导外植体形成愈伤组织期间,每日需要用高光强的灯光进行照射
C. 该方法主要利用促进细胞生长的培养条件,提高单个细胞中紫杉醇的含量
D. 利用植物细胞工程生产紫杉醇,体现了生物多样性的直接价值
14. 间充质祖细胞是一种存在于多种组织中的成体干细胞。科学研究团队通过动物细胞培养技术,构建抗衰型人间充质祖细胞(SRC)模型,并在灵长类动物模型中验证了其抗衰效果。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养SRC时,需要在培养基中添加血清,并通入CO2以刺激细胞呼吸
B. SRC增殖时若出现细胞贴壁生长特性,则应定期用胰蛋白酶处理后再用离心法收集
C. 间充质祖细胞具有组织特异性,具有发育成完整个体的能力
D. 若SRC能够悬浮在培养液中生长增殖,则不需要进行传代培养
15. 科学家利用尼帕病毒(NV)的结构蛋白X诱导小鼠并制作单克隆抗体。下列相关叙述正确的是( )
A. 制备单克隆抗体的过程中运用了细胞融合技术,融合后的杂交瘤细胞只需要经过1次克隆化培养和抗体检测
B. 一个B淋巴细胞只能产生一种抗体,故体外培养任意单个B淋巴细胞即可获得针对NV的单克隆抗体
C. 单克隆抗体可以准确识别抗原的细微差别且可以大量制备
D. 将纯化的结构蛋白X注射到小鼠体内可直接获得纯的单克隆抗体
16. 奶牛的奶产量主要由核基因控制,某科研小组培育高产奶牛的过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 母牛Y表现为高奶产量
B. 重构胚形成后可直接完成分裂和发育
C. 去核指的是去除纺锤体-染色体复合物
D. 犊牛W的部分性状与母牛Y的不同
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 森林砍伐是导致群落退化的主要原因之一。某地一片针阔混交林因过度砍伐,逐渐演变为灌草丛。科研人员对该区域恢复过程中的群落变化进行了长期跟踪调查,结果如表所示。回答下列问题:
恢复年限/年
主要植被类型
草本植物种数
灌木种数
乔木种数
优势种
0
裸地(少量杂草)
3
0
0
一年生草本
5
草本群落
12
2
0
多年生草本
10
灌草丛
10
8
1
灌木
20
针阔混交林
10
6
8
乔木
(1)该群落的演替类型为______,理由是______。
(2)调查发现,恢复5年时,草本植物种数显著增加,而灌木和乔木种数很少;恢复10年时,灌木成为优势种,草本植物种数略有下降。从种间关系角度分析,草本植物种数下降的原因是______。
(3)恢复20年时,群落形成了明显的垂直结构,包括______层、______层和草本层。这种分层现象显著提高了群落______的能力。
(4)科研人员在恢复10年的灌草丛中,引入了一种生长迅速的外来灌木。一段时间后,发现本地灌木数量减少,有些甚至消失。从生态位角度分析,外来灌木导致本地灌木减少的原因是______。
18. 稻田养殖河蟹是一种立体农业,水稻生长过程中能够净化水质,为河蟹生长提供良好的生态环境,而河蟹在稻田中活动能够清除部分杂草及害虫,增加稻田肥力。某稻蟹混合养殖模式中的能量流动过程如图所示,其中甲、乙、丙和丁表示不同的营养级,字母表示能量值,其中A、B、C、D表示同化量。回答下列问题:
(1)河蟹在稻田中活动能够清除部分杂草及害虫,增加稻田肥力,但河蟹的最大放养量不能超过________。
(2)图中分解者的作用是________________________________________。初级消费者粪便中的能量属于同化量________(填字母)的一部分。
(3)从能量流动角度分析,与吃相同质量的杂草相比,河蟹吃害虫消耗该生态系统中生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量________(填“更多”或“更少”),原因是________________________________。
(4)若不考虑各营养级未被利用的能量,则乙与丙两营养级间的能量传递效率为________________×100%。研究稻蟹混合养殖模式中的能量流动,可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使________________________________________________。
19. 高浓度的铵盐会造成养殖鱼、虾的死亡率升高,硝化细菌可以有效降低水体中铵盐的浓度。某研究小组欲筛选能高效降解铵盐的硝化细菌菌株,其过程如图所示,已知试管中均用9mL无菌水进行稀释,A、B均为培养基。回答下列问题:
(1)A培养基的接种方式是________。若3个A培养基中的平均菌落数为38个,则理论上锥形瓶中目的菌的数目大约为________个,但一般来说,锥形瓶中细菌的实际数目________(填“大于”或“小于”)该理论数目。
(2)在对B培养基进行接种的过程中需要对接种环灼烧________次,灼烧的目的是________(答出2点)。
(3)欲设计实验从甲、乙、丙等各组中筛选出降解效率相对较高的菌种,请简单写出实验思路:________。
20. 我国科研团队在戈壁滩地区建立了一座“沙漠细胞工厂”,利用胡杨的体细胞培养技术快速繁殖耐旱苗木,部分过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中过程________(填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性,理由是________________。
(2)除使用紫外线照射外,还可以通过将胡杨细胞与高耐盐性植株细胞杂交的方式获得高耐盐性胡杨植株,该方式中通常需要采用纤维素酶和果胶酶处理细胞,目的是________________。
(3)获得完整植株需要将愈伤组织转移至分化培养基。科研人员设计了如表所示实验,探究两种激素配比对分化结果的影响。
组别
细胞分裂素浓度
生长素浓度
分化结果
甲
2mg·L-1
0.3mg·L-1
愈伤组织不断增殖,仅形成少量不定芽
乙
2mg·L-1
0.2mg·L-1
愈伤组织分化形成大量丛生芽
丙
1mg·L-1
0.3mg·L-1
愈伤组织分化形成少量芽,基部产生白色根原基
①若希望诱导生根,应在丙组基础上进行的激素配比的调整是________。
②为提高育苗产量,该“沙漠细胞工厂”采用液体悬浮的培养方式扩大愈伤组织的培养规模,不选固体培养基培养,而选液体培养基培养的原因是________________。
21. 胎盘异常是动物克隆失败的常见原因。滋养层细胞置换技术可用于解决该问题,某研究团队用该技术成功克隆出一只健康的猴,过程如图所示。回答下列问题:
(1)在动物细胞的体外培养过程中,通常利用胰蛋白酶对供体细胞进行处理,防止出现________现象。选用去核卵母细胞作为受体细胞是因为其体积大易操作,而且________。
(2)采集的卵母细胞在体外培养至________期,通常使用________法进行去核处理获得去核的卵母细胞。将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内,通过________(答出1种)法使两细胞融合形成重构胚。
(3)检测重组胚胎滋养层细胞________(填“能”或“不能”)确定克隆猴的性别,原因是________。克隆猴的细胞质基因来自猴________。
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