精品解析:山西吕梁市贺昌中学2025-2026学年高二年级下学期期中生物学试题
2026-05-05
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内容正文:
高二年级生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1+选择性必修2+选择性必修3第1章~第3章第2
节。
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. 某人鼻炎犯了,医生建议采用口服、肌肉注射或静脉注射等方式给药,以达到治疗效果。在这三种方式中,药物发挥作用的速度从快到慢排序依次是( )
A. 静脉注射、肌肉注射、口服 B. 肌肉注射、静脉注射、口服
C. 口服、静脉注射、肌肉注射 D. 口服、肌肉注射、静脉注射
2. 苏超比赛时,球员之间密切配合很关键,当看到队友传球时,要立即做出反应,这是一个复杂的反射活动。下列叙述错误的是( )
A. 传球时躯体的平衡与协调需要大脑皮层和小脑等共同参与
B. 血钾过低可能造成神经细胞受刺激后动作电位幅度增大
C. 运动员接球过程存在高级神经中枢对低级神经中枢的调控
D. 足球队员之间通过手势、语言交流需要位于大脑皮层左半球的言语区参与
3. 垂体对甲状腺、性腺等腺体分泌活动的调控如图所示,图中靶细胞为甲状腺细胞或性腺细胞等。下列叙述正确的是( )
A. 垂体释放的促激素为蛋白质,通过胞吐释放,通过胞吞作用于靶细胞
B. 激素通过血液运往全身各处,故外源性激素均只能注射,不能口服
C. 垂体释放1μg激素可催化靶细胞释放40μg激素,体现激素具有微量、高效的作用特点
D. 垂体和靶细胞释放的激素都既不组成细胞结构,又不提供能量
4. 支原体肺炎(MPP)是秋冬季青少年群体常见的急性呼吸道疾病。该病由肺炎支原体(MP)感染导致,患者体内的相应抗体IgG、IgM等异常增加。科研人员研究了阿奇霉素和糖皮质激素两种药物对MPP的疗效,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别
IgG
IgM
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
阿奇霉素+糖皮质激素
15.36
8.33
2.23
0.94
阿奇霉素
14.78
11.23
2.16
1.78
A. 引发MPP的MP细胞表面存在多种抗原
B. IgG、IgM的作用是与MP特异性结合,减少病原体的增殖和对人体细胞的黏附
C. 感染MP后,人体内分泌系统可能与免疫系统共同参与机体稳态的调节
D. 单独使用阿奇霉素的治疗效果优于阿奇霉素和糖皮质激素联合用药的治疗效果
5. 如图表示某高原生态系统中部分生物组成的食物网结构。下列叙述错误的是( )
A. 通过食物网能够分析不同生物所处的营养级
B. 棕熊和灰狼的种间关系是捕食和种间竞争
C. 若灰狼数量减少,可能会导致棕熊的K值增大
D. 棕熊捕食藏羚羊时棕熊属于三级消费者
6. 将一个营养级中的所有种群作为一个整体,研究能量流动过程。下列叙述正确的是( )
A. 在生态金字塔中,每个营养级的生物均属于同一条食物链
B. 初级消费者摄入量是初级消费者同化量与呼吸作用散失能量之和
C. 次级消费者捕食初级消费者,能量就全部流入第三营养级
D. 用于生物生长、发育和繁殖等生命活动的能量储存在生物体的有机物中
7. 习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调:着力提升生态系统多样性、稳定性、持续性,要站在维护国家生态安全、中华民族永续发展和对人类文明负责的高度,加强生态保护和修复,为子孙后代留下山清水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是( )
A. 对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
B. 围海造陆和建设高楼大厦,充分利用沿海潮间带,保证人们刚性之需
C. 规定禁渔区和休渔期,反对掠夺式开发渔业资源,保护生物多样性
D. 建立长江江豚自然保护区,增加长江江豚的种群数量,保护濒危物种
8. 如图表示果酒发酵过程中,发酵液的糖度(葡萄糖的质量分数)和酒精度(酒精的体积分数)随时间变化的关系。下列叙述错误的是( )
A. 发酵过程中定期检测糖度和酒精度,可用于判断发酵进程是否正常
B. 0~24h内酵母菌主要进行有氧呼吸,24~72h内酵母菌主要进行无氧呼吸
C. 72h后酒精度增长变缓,可能是因为高浓度酒精和酸性环境抑制了酵母菌的代谢活动
D. 若发酵过程中通入无菌空气,会使酒精度峰值提前出现,且最终酒精峰值会显著升高
9. 藜麦蛋白酸奶中不含胆固醇,具有热量低、易吸收等优点,更适合乳糖不耐受的人群食用。科学家研究了酸奶发酵过程中白砂糖添加量对酸奶口感和酸度的影响,酸奶制作过程及实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 发酵过程中若密封不严,会导致氧气进入,促进杂菌繁殖,使酸奶酸度异常升高
B. 当白砂糖添加量从5%增至7%时,感官评分上升,说明适量的糖可提升酸奶口感
C. 制作流程中“加糖溶解”的操作应在“杀菌”之后进行,以避免白砂糖带入杂菌
D. 由实验结果可知,白砂糖添加量为7%时,酸奶的感官评分与酸度达到最佳平衡
10. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中常利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为高压蒸汽灭菌的指示菌。使用时将其芽孢菌片放入待灭菌物品中,灭菌后将菌片浸没在含酸碱指示剂的培养液中;芽孢萌发繁殖会降低 pH,使含指示剂的培养液由紫变黄,同时需设置未灭菌的阳性对照组(PC)和不含菌片的阴性对照组(NC)。下列叙述错误的是( )
A. 配制好的培养基需先调pH后置于高压蒸汽灭菌锅内灭菌
B. 设置 NC组的作用是可以排除培养液自身 pH 变化对实验结果的干扰
C. 若实验组培养液为紫色,NC组和PC组为黄色,则灭菌达到预期效果
D. 若PC组培养液不变黄,说明芽孢可能已失活,需重新准备菌片实验
11. 研究团队在某批次果汁样品中发现了高产胞外多糖的乳酸菌突变株,其可以使果汁(培养基)质地变得更绵密。为优化发酵工艺,研究人员用平板划线法进行该乳酸菌突变株的纯培养,纯培养过程的部分操作步骤如图甲所示。图乙为三种不同的划线操作。下列叙述错误的是( )
A. 图甲步骤①倒平板时需在酒精灯火焰旁进行,培养皿皿盖仅掀开一条缝隙,防止杂菌污染
B. 若采用图乙中C的划线方式,可能会因菌体密度过高而难以挑取单菌落
C. 图乙中B的划线方式最可能获得单菌落,进行该划线操作一共要灼烧接种环4次
D. 若要从划线平板上筛选高产胞外多糖的乳酸菌,应选择菌落周围培养基质地最绵密的单菌落
12. 抗体—药物偶联物(ADC)通过将药物与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC进入机体后,能识别癌细胞并在癌细胞内释放药物,药物可通过破坏DNA或微管蛋白(与组成纺锤体有关)的结构,最终诱导癌细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A. 药物破坏DNA结构可能导致癌细胞的DNA复制受阻,从而抑制细胞增殖
B. 若某肿瘤细胞表面不表达该单克隆抗体对应的抗原,则ADC无法对其发挥杀伤作用
C. ADC诱导癌细胞凋亡的过程不受机体基因的调控,有利于维持机体内部环境的稳定
D. 若ADC中的药物在血液循环中提前释放,可能会对正常组织和器官造成损伤
13. 猴的克隆胚胎在发育中常因基因异常甲基化使胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。我国科学家采用Kdm4d的mRNA和酶TSA进行干预,成功培育出克隆猴(如图所示)。注:Kdm4d是组蛋白去甲基化酶;TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂;杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B. 体外受精前恒河猴的精子需要进行获能处理
C. Kdm4d的mRNA和酶TSA能够影响表观遗传
D. 克隆猴同时拥有食蟹猴和恒河猴的全部基因
14. 受体细胞不同,将目的基因导入受体细胞的操作方法也不同。下列有关目的基因导入受体细胞方法的对应关系,正确的是( )
选项
目的基因
导入方法
受体类型
A
Bt基因
花粉管通道法
棉花受精卵或叶肉细胞
B
海鱼抗冻基因
农杆菌转化法
常为单子叶和裸子植物
C
蛛丝蛋白基因
显微注射法
绵羊乳腺细胞
D
人胰岛素基因
Ca2+处理法
大肠杆菌细胞
A. A B. B C. C D. D
15. 某科研团队将Ti质粒经PCR扩增后分别用酶1、酶2单独处理(限制酶在对应切点一定能切开),再利用琼脂糖凝胶电泳得到DNA电泳条带如图所示(bp是描述DNA片段长度的单位),分析电泳结果。下列叙述正确的是( )
A. 该质粒上有1个酶2的切割位点
B. 该质粒上没有酶1的切割位点
C. 该质粒的总长度为1000 bp
D. PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温和一次降温
16. 某质粒和目的基因的结构及相关限制酶切割位点如图所示(只标了部分结构),科学家将构建成功的基因表达载体导入受体菌中。下列叙述正确的是( )
A. 质粒中的终止子位于基因的上游,是一段有特殊序列结构的DNA片段
B. 目的基因两端均具有限制酶SalI的切割位点,用其切割质粒和目的基因有利于基因表达载体的高效构建
C. 鉴定受体菌中是否成功导入基因表达载体前,含四环素的培养基和含氨苄青霉素的培养基均需进行灭菌处理
D. 用HindⅢ和SalI或SphI和SalI同时切割目的基因和质粒均可成功构建基因表达载体
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 渐冻症患者由于运动神经元受损而表现出全身肌肉萎缩、说话和吞咽困难、四肢像被冻住等症状。“谷氨酸毒性学说”是解释渐冻症病因的一种重要理论,如图是该理论的部分示意图,图中AMPA和NMDA是相关受体。回答下列问题:
(1)由图可知,过多NO会导致谷氨酸过量释放,这会引起突触后神经元涨破坏死,原因是_____,最终引发渐冻症。某药物能缓解渐冻症症状,请结合图示判断其作用机理可能是_____(写出2种)。NO在图中发挥神经递质的作用,与谷氨酸相比,NO特有的作用是______(写出2点)。
(2)研究人员将微电极植入一名出现构音障碍的渐冻症患者大脑皮层中央前回的相关区域,电极可将获取的神经信号传入计算机进行解码并转化为语音输出。上述设备帮助患者准确“说出”了自己想说的话。请判断微电极植入的区域是患者中央前回的_____(填“顶”或“底”)部,上述设备主要承担了_____(填反射弧结构)的功能。
(3)尾悬吊(后肢悬空)的大鼠(模拟失用性肌萎缩)常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。为探究肌肉萎缩相关机制,研究人员将实验大鼠随机均分为3组:甲组不悬吊;乙组尾悬吊;丙组尾悬吊+电针插入骨骼肌刺激。4周后结果显示:与甲组相比,乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状;丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻。据此判断:尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度_____(填“大于”或“小于”)合成速度,乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩可能与_____(部位)兴奋传递减弱有关。由此推测长期卧床病人可通过_____这一方法来缓解骨骼肌萎缩。
18. 图1表示种群特征及其动态的概念图,图2表示种群数量的变化曲线。回答下列问题:
(1)分析图1,若某种群的①+②>③+④,则该种群的⑤为_____。在生产实践中,利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,则能直接改变害虫正常的_____(填序号),从而使害虫的种群密度降低。
(2)某同学调查草地中蒲公英的种群密度,应采用_____法。调查时要做到随机取样,其原因是_____,此外还要考虑的因素有_____(写出2点)。该同学选取10个1 ㎡正方形的样方进行调查,调查时记录的数据如表所示,则该草地蒲公英的种群密度是_____(保留整数)株/㎡。
样方编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
蒲公英数量/株
11
10
8
12
7
9
10
9
11
12
(3)图2中,若某种群数量的变化可用曲线X表示,可能的原因是_____(写出2点)。若曲线Y表示一定时间内某草原田鼠(食草)种群数量的变化情况,田鼠对生态环境破坏极大,最好在图中_____(填“B”或“C”)点对应的时刻之前进行防治;若在C点时,该地区迁入了大量同种的田鼠,则一定时间后,原先生活在该草原上的田鼠的K值会下降,其原因可能是_____。
(4)研究某种植物的生态位,除了要调查种群密度以外,一般还需要调查_____(写出2点)等。
19. 油菜籽中有一种有机化合物L-5-乙基恶唑烷-硫酮(VOT,其分子式为C5H9OS),可诱发甲状腺疾病。研究发现反刍动物瘤胃中的部分细菌可以分解VOT,如图是研究人员从瘤胃提取物中分离VOT分解菌的流程图。回答下列问题:
(1)在制备培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,需先调节培养基的pH,再灭菌的原因是_____。倒平板时的温度一般是50℃的原因是_____。
(2)为了判断培养基的制作是否合格,可以将接种瘤胃提取物的A培养基和一个_____的B培养基都放在恒温箱中培养,分别观察并记录结果。若B培养基中长出了菌落,说明_____。
(3)纯化菌种时,图中乙培养基所示的接种方法是_____,利用图中所示的接种方法接种微生物时,需要将菌液进行一系列的梯度稀释,目的是_____。
(4)从培养基功能的角度分析,甲、乙均为选择培养基,该类型培养基能选择VOT分解菌的原因是_____,甲中的细菌比乙中的生长速度快,原因是_____。
(5)为计数微生物的数量,工作者在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的瘤胃提取物0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149个,则每毫升原土壤样液中上述微生物数量约为_____个。
20. 药物吉西他滨对胰腺癌细胞(PANC-1)有杀伤作用,科研人员为比较抗EGFR、CA199和MUC1的三种单克隆抗体分别偶联的载药纳米粒子的靶向效果,设计七组实验(A~G组)检测细胞杀伤率,实验结果如图所示。(注:EGFR、CA199和MUC1为癌细胞表面抗原;A、B、C组依次为抗EGFR、CA199和MUC1的三种单克隆抗体偶联载药纳米粒子处理组;D组为单纯负载药的纳米粒子处理组;E组为单纯药处理组;G组为生理盐水处理组。)回答下列问题:
(1)制备抗EGFR单克隆抗体时,需用EGFR免疫小鼠,免疫后从小鼠脾脏获取的细胞是____,将其与骨髓瘤细胞融合,融合前可用_____(方法,写2种)等诱导。用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,从而获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行____培养。用____技术检测每孔中的抗体,筛选出的细胞具有的特点是____,经体外扩大培养,提取抗EGFR单克隆抗体。
(2)该实验的自变量是____。实验中设置G组的作用是____。F组设置应为____处理组。培养过程中需将培养瓶置于____的恒温培养箱中。
(3)由图示实验结果,可得出的结论是①____;②____。培养结束后,可采用台盼蓝染色法检测细胞杀伤率,原理是____。
(4)纳米粒子在癌细胞内释放吉西他滨后,癌细胞可能会启动____程序,该过程受基因的调控。
21. 普通二倍体矮牵牛因缺乏蓝色色素合成所需的转座酶而不能开蓝色花。研究人员尝试把从蔷薇花瓣细胞中分离提取的转座酶F35H基因转入普通的矮牵牛中,培育蓝色矮牵牛新品种。如图表示获得的F35H基因及所用质粒的结构示意图,A、B表示相关限制酶切割位点。回答下列问题:
(1)图中质粒中复制原点的作用是_____,标记基因的作用是_____。限制酶能识别DNA分子的特定序列,并将特定部位的_____断开。
(2)结合图示分析,扩增F35H基因时可选择两种引物,分别是_____。A为限制酶_____的切割位点,B为限制酶_____的切割位点,若只用其中一种限制酶切割含F35H基因的DNA片段与质粒,有可能会带来的不良影响是_____(写1点)。
(3)若该质粒为Ti质粒,则将重组Ti质粒导入农杆菌时需要用Ca2+处理农杆菌,目的是_____。
(4)转座酶F35H基因进入普通矮牵牛细胞后,是否维持稳定和表达需要进行检测和鉴定。首先是分子水平的检测,具体检测过程或方法是_____(至少答出1种)。
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高二年级生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1+选择性必修2+选择性必修3第1章~第3章第2
节。
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. 某人鼻炎犯了,医生建议采用口服、肌肉注射或静脉注射等方式给药,以达到治疗效果。在这三种方式中,药物发挥作用的速度从快到慢排序依次是( )
A. 静脉注射、肌肉注射、口服 B. 肌肉注射、静脉注射、口服
C. 口服、静脉注射、肌肉注射 D. 口服、肌肉注射、静脉注射
【答案】A
【解析】
【详解】静脉注射是将药物直接注入血浆,可立刻随血液循环到达靶部位发挥作用,速度最快;肌肉注射的药物先进入组织液,再穿过毛细血管壁进入血浆,速度次之;口服的药物需要先经消化系统消化吸收后才能进入血浆,速度最慢,排序正确,A符合题意。
2. 苏超比赛时,球员之间密切配合很关键,当看到队友传球时,要立即做出反应,这是一个复杂的反射活动。下列叙述错误的是( )
A. 传球时躯体的平衡与协调需要大脑皮层和小脑等共同参与
B. 血钾过低可能造成神经细胞受刺激后动作电位幅度增大
C. 运动员接球过程存在高级神经中枢对低级神经中枢的调控
D. 足球队员之间通过手势、语言交流需要位于大脑皮层左半球的言语区参与
【答案】B
【解析】
【详解】A、传球时的躯体平衡与协调由小脑(维持身体平衡)和大脑皮层(调控随意运动)共同完成,符合神经系统的分级调节机制,A正确;
B、动作电位幅度取决于钠离子内流量。血钾过低时,细胞膜内外钾离子浓度差增大,静息电位绝对值增大(超极化),导致动作电位幅度减小而非增大,B错误;
C、接球过程属于条件反射,需大脑皮层(高级中枢)调控脊髓等低级中枢的反射活动,体现高级中枢对低级中枢的调控作用,C正确;
D、手势交流涉及视觉中枢和运动中枢,语言交流需大脑皮层言语区(如S区、H区)参与,且多数人言语区位于左半球,D正确。
故选B。
3. 垂体对甲状腺、性腺等腺体分泌活动的调控如图所示,图中靶细胞为甲状腺细胞或性腺细胞等。下列叙述正确的是( )
A. 垂体释放的促激素为蛋白质,通过胞吐释放,通过胞吞作用于靶细胞
B. 激素通过血液运往全身各处,故外源性激素均只能注射,不能口服
C. 垂体释放1μg激素可催化靶细胞释放40μg激素,体现激素具有微量、高效的作用特点
D. 垂体和靶细胞释放的激素都既不组成细胞结构,又不提供能量
【答案】D
【解析】
【详解】A、垂体释放的促激素是蛋白质类激素,确实通过胞吐释放,但激素只需要与靶细胞膜表面的受体结合发挥作用,不需要进入靶细胞,更不是通过胞吞作用于靶细胞,A错误;
B、并非所有外源性激素都只能注射不能口服,例如性激素是固醇类、甲状腺激素是氨基酸衍生物,都可以口服,只有蛋白质/多肽类激素会被消化道分解失活,才需要注射,B错误;
C、激素只起调节作用,不起催化作用,催化是酶的功能,C错误;
D、激素是信息分子,所有激素都符合“既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只调节生命活动的特点,D正确。
4. 支原体肺炎(MPP)是秋冬季青少年群体常见的急性呼吸道疾病。该病由肺炎支原体(MP)感染导致,患者体内的相应抗体IgG、IgM等异常增加。科研人员研究了阿奇霉素和糖皮质激素两种药物对MPP的疗效,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别
IgG
IgM
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
阿奇霉素+糖皮质激素
15.36
8.33
2.23
0.94
阿奇霉素
14.78
11.23
2.16
1.78
A. 引发MPP的MP细胞表面存在多种抗原
B. IgG、IgM的作用是与MP特异性结合,减少病原体的增殖和对人体细胞的黏附
C. 感染MP后,人体内分泌系统可能与免疫系统共同参与机体稳态的调节
D. 单独使用阿奇霉素的治疗效果优于阿奇霉素和糖皮质激素联合用药的治疗效果
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体感染MP后产生了IgG、IgM两种不同的抗体,一种抗体只能特异性识别一种抗原,说明MP细胞表面存在多种抗原,A正确;
B、IgG、IgM属于抗体,功能是与MP特异性结合形成沉淀,抑制MP的增殖以及对人体细胞的黏附,B正确;
C、糖皮质激素是内分泌系统产生的激素,可调节免疫系统抗体的分泌量,说明感染MP后,内分泌系统与免疫系统共同参与稳态调节,符合神经-体液-免疫的稳态调节网络机制,C正确;
D、由表格数据可知,联合用药组治疗后IgG、IgM的下降幅度远大于单独使用阿奇霉素的组别,说明联合用药的治疗效果优于单独用药,D错误。
5. 如图表示某高原生态系统中部分生物组成的食物网结构。下列叙述错误的是( )
A. 通过食物网能够分析不同生物所处的营养级
B. 棕熊和灰狼的种间关系是捕食和种间竞争
C. 若灰狼数量减少,可能会导致棕熊的K值增大
D. 棕熊捕食藏羚羊时棕熊属于三级消费者
【答案】D
【解析】
【详解】A、食物网体现了生物之间的捕食关系,通过不同生物在食物链中的位置,能够分析出它们所处的营养级,A正确;
B、从食物网看,棕熊捕食灰狼,存在捕食关系;同时棕熊和灰狼又都以其他生物(如藏羚羊等消费者)为食,存在种间竞争关系,B正确;
C、灰狼数量减少,棕熊面临的种间竞争压力减小,且灰狼对棕熊的捕食等不利影响减弱,可能会导致棕熊的K值(环境容纳量)增大,C正确;
D、藏羚羊以紫花针茅等生产者为食,属于初级消费者。棕熊捕食藏羚羊时,棕熊属于次级消费者,而非三级消费者,D错误。
故选D。
6. 将一个营养级中的所有种群作为一个整体,研究能量流动过程。下列叙述正确的是( )
A. 在生态金字塔中,每个营养级的生物均属于同一条食物链
B. 初级消费者摄入量是初级消费者同化量与呼吸作用散失能量之和
C. 次级消费者捕食初级消费者,能量就全部流入第三营养级
D. 用于生物生长、发育和繁殖等生命活动的能量储存在生物体的有机物中
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态金字塔中每个营养级包含了处于同一营养级的所有生物,这些生物可属于不同的食物链,并非均属于同一条食物链,A错误;
B、初级消费者的摄入量等于初级消费者的同化量与粪便量之和,呼吸作用散失的能量属于同化量的去向之一,二者之和不等于摄入量,B错误;
C、次级消费者捕食初级消费者后,初级消费者的能量有一部分未被次级消费者摄入,被摄入的部分也有部分随粪便排出,因此能量不会全部流入第三营养级,C错误;
D、生物的同化量除去呼吸作用以热能散失的部分,剩余部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,该部分能量储存在生物体的有机物中,D正确。
7. 习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调:着力提升生态系统多样性、稳定性、持续性,要站在维护国家生态安全、中华民族永续发展和对人类文明负责的高度,加强生态保护和修复,为子孙后代留下山清水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是( )
A. 对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
B. 围海造陆和建设高楼大厦,充分利用沿海潮间带,保证人们刚性之需
C. 规定禁渔区和休渔期,反对掠夺式开发渔业资源,保护生物多样性
D. 建立长江江豚自然保护区,增加长江江豚的种群数量,保护濒危物种
【答案】B
【解析】
【详解】A、对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护属于生物多样性保护中的就地保护,是保护生物多样性最有效的措施,符合生态保护精神,A正确;
B、沿海潮间带属于重要的湿地生态系统,围海造陆、过度开发潮间带会破坏湿地生态系统,造成生物栖息地丧失,降低生物多样性,不利于提升生态系统的多样性、稳定性,不符合题干生态保护精神,B错误;
C、规定禁渔区和休渔期,反对掠夺式开发属于对生物资源的合理可持续利用,能够保护渔业资源和生物多样性,符合生态保护精神,C正确;
D、建立长江江豚自然保护区属于对濒危物种的就地保护,有利于增加江豚种群数量,保护生物多样性,维护生态系统稳定,符合生态保护精神,D正确。
8. 如图表示果酒发酵过程中,发酵液的糖度(葡萄糖的质量分数)和酒精度(酒精的体积分数)随时间变化的关系。下列叙述错误的是( )
A. 发酵过程中定期检测糖度和酒精度,可用于判断发酵进程是否正常
B. 0~24h内酵母菌主要进行有氧呼吸,24~72h内酵母菌主要进行无氧呼吸
C. 72h后酒精度增长变缓,可能是因为高浓度酒精和酸性环境抑制了酵母菌的代谢活动
D. 若发酵过程中通入无菌空气,会使酒精度峰值提前出现,且最终酒精峰值会显著升高
【答案】D
【解析】
【详解】A、发酵过程中葡萄糖被消耗,糖度逐渐下降,酒精不断生成,酒精度逐渐升高,因此检测糖度和酒精度可以判断发酵进程是否正常,A正确;
B、0~24h酒精度上升缓慢,糖度下降较快,说明酵母菌主要进行有氧呼吸大量增殖;24~72h酒精度快速上升,说明酵母菌主要进行无氧呼吸产酒精,B正确;
C、72h后酒精度增长变缓,高浓度酒精对酵母菌有毒害作用,发酵过程中发酵液逐渐变为酸性,酸性环境也会抑制酵母菌的代谢,因此酒精生成减慢,C正确;
D、酵母菌只有无氧呼吸才能产生酒精,若发酵过程持续通入无菌空气,酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,不会得到高酒精度,D错误。
9. 藜麦蛋白酸奶中不含胆固醇,具有热量低、易吸收等优点,更适合乳糖不耐受的人群食用。科学家研究了酸奶发酵过程中白砂糖添加量对酸奶口感和酸度的影响,酸奶制作过程及实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 发酵过程中若密封不严,会导致氧气进入,促进杂菌繁殖,使酸奶酸度异常升高
B. 当白砂糖添加量从5%增至7%时,感官评分上升,说明适量的糖可提升酸奶口感
C. 制作流程中“加糖溶解”的操作应在“杀菌”之后进行,以避免白砂糖带入杂菌
D. 由实验结果可知,白砂糖添加量为7%时,酸奶的感官评分与酸度达到最佳平衡
【答案】BD
【解析】
【分析】制作酸奶时要用到乳酸菌,先是将牛奶煮沸,进行高温灭菌,然后冷却,再在冷却后的牛奶中加入少量的含乳酸菌的酸奶,相当于接种。乳酸菌要在无氧的条件下才能发酵产生乳酸,因此容器要密封,以创造无氧的环境。
【详解】A、乳酸菌通过无氧呼吸将乳糖转化为乳酸,从而降低pH值,发酵过程中若密封不严,会导致氧气进入,会抑制乳酸菌的生长繁殖,同时促进需氧杂菌的生长,使pH值升高,故酸奶酸度不会异常升高,A错误;
B、从图中可以看出,当白砂糖添加量从5%增至7%时,感官评分上升,说明适量的糖可提升酸奶口感,B正确;
C、为避免白砂糖带入杂菌,制作流程中“加糖溶解”的操作应在“杀菌”之前进行,C错误;
D、由图中可以看出,白砂糖添加量为7%时,感官评分最高,说明此时酸奶的口感最好,与酸度达到最佳平衡,D正确。
故选BD。
10. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中常利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为高压蒸汽灭菌的指示菌。使用时将其芽孢菌片放入待灭菌物品中,灭菌后将菌片浸没在含酸碱指示剂的培养液中;芽孢萌发繁殖会降低 pH,使含指示剂的培养液由紫变黄,同时需设置未灭菌的阳性对照组(PC)和不含菌片的阴性对照组(NC)。下列叙述错误的是( )
A. 配制好的培养基需先调pH后置于高压蒸汽灭菌锅内灭菌
B. 设置 NC组的作用是可以排除培养液自身 pH 变化对实验结果的干扰
C. 若实验组培养液为紫色,NC组和PC组为黄色,则灭菌达到预期效果
D. 若PC组培养液不变黄,说明芽孢可能已失活,需重新准备菌片实验
【答案】C
【解析】
【详解】A、配制培养基的标准流程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板,先调pH再进行高压蒸汽灭菌,可避免灭菌后调pH时引入杂菌污染,操作正确,A正确;
B、NC组为不含菌片的阴性对照组,除无芽孢菌片外其余培养条件与实验组完全一致,可排除培养液自身pH发生变化对实验结果的干扰,保证实验结果是芽孢繁殖导致的,B正确;
C、NC组不含芽孢菌片,正常情况下不会有微生物繁殖降低pH,培养液应保持紫色,若NC组为黄色说明培养液本身被污染或可自发变酸,实验结果无效;仅当实验组为紫色、PC组为黄色、NC组为紫色时,才能说明灭菌达到预期效果,C错误;
D、PC组为未灭菌的阳性对照组,正常情况下保留活性的芽孢会萌发繁殖使培养液变黄,若PC组不变黄说明实验所用芽孢本身已失活,实验材料失效,需重新准备菌片进行实验,D正确。
11. 研究团队在某批次果汁样品中发现了高产胞外多糖的乳酸菌突变株,其可以使果汁(培养基)质地变得更绵密。为优化发酵工艺,研究人员用平板划线法进行该乳酸菌突变株的纯培养,纯培养过程的部分操作步骤如图甲所示。图乙为三种不同的划线操作。下列叙述错误的是( )
A. 图甲步骤①倒平板时需在酒精灯火焰旁进行,培养皿皿盖仅掀开一条缝隙,防止杂菌污染
B. 若采用图乙中C的划线方式,可能会因菌体密度过高而难以挑取单菌落
C. 图乙中B的划线方式最可能获得单菌落,进行该划线操作一共要灼烧接种环4次
D. 若要从划线平板上筛选高产胞外多糖的乳酸菌,应选择菌落周围培养基质地最绵密的单菌落
【答案】C
【解析】
【详解】A、倒平板操作需要在酒精灯火焰旁(无菌区域)进行,培养皿仅掀开一条缝隙倒入培养基,可减少空气中杂菌污染,操作正确,A正确;
B、图乙C的划线方式没有对菌液进行逐步稀释,大部分区域菌体密度始终较高,难以得到单菌落,难以挑取单菌落,B正确;
C、平板划线法中,每一次划线前都需要灼烧接种环,最后一次划线结束后仍需要灼烧接种环,杀死残留菌种,因此灼烧次数=划线次数+1。图乙B共进行了4次划线,一共需要灼烧接种环 4 + 1 = 5 次,不是4次,C错误;
D、题干明确说明高产胞外多糖的乳酸菌可以使培养基质地更绵密,因此筛选时应选择菌落周围培养基质地最绵密的单菌落,D正确。
12. 抗体—药物偶联物(ADC)通过将药物与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC进入机体后,能识别癌细胞并在癌细胞内释放药物,药物可通过破坏DNA或微管蛋白(与组成纺锤体有关)的结构,最终诱导癌细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A. 药物破坏DNA结构可能导致癌细胞的DNA复制受阻,从而抑制细胞增殖
B. 若某肿瘤细胞表面不表达该单克隆抗体对应的抗原,则ADC无法对其发挥杀伤作用
C. ADC诱导癌细胞凋亡的过程不受机体基因的调控,有利于维持机体内部环境的稳定
D. 若ADC中的药物在血液循环中提前释放,可能会对正常组织和器官造成损伤
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA复制需要以完整的DNA链作为模板,药物破坏DNA结构后,癌细胞的DNA复制过程会受阻,而细胞增殖需要完成间期的DNA复制,因此可抑制癌细胞增殖,A正确;
B、ADC依靠单克隆抗体特异性识别肿瘤细胞表面的对应抗原,才能结合并进入癌细胞释放药物,若肿瘤细胞表面不表达该抗原,ADC无法识别结合该细胞,不能发挥杀伤作用,B正确;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,所有细胞凋亡过程都受机体基因调控,因此ADC诱导癌细胞凋亡的过程也受基因调控,C错误;
D、ADC的靶向性依赖单克隆抗体的识别作用,若药物在血液循环中提前释放,会失去靶向性,可作用于正常细胞,破坏正常细胞的DNA或微管蛋白,对正常组织和器官造成损伤,D正确。
13. 猴的克隆胚胎在发育中常因基因异常甲基化使胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。我国科学家采用Kdm4d的mRNA和酶TSA进行干预,成功培育出克隆猴(如图所示)。注:Kdm4d是组蛋白去甲基化酶;TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂;杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B. 体外受精前恒河猴的精子需要进行获能处理
C. Kdm4d的mRNA和酶TSA能够影响表观遗传
D. 克隆猴同时拥有食蟹猴和恒河猴的全部基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,A正确;
B、在体外受精过程中,精子必须经过获能处理才能具备受精能力,B正确;
C、Kdm4d是一种组蛋白去甲基化酶,TSA是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,据图可知,它们通过改变组蛋白修饰状态(表观遗传)调控基因表达,C正确;
D、囊胚a的内细胞团发育成胎儿的组织和器官,囊胚b的滋养层细胞发育成胎盘胎膜,而囊胚a是核移植发育而来的产物,故克隆猴的核遗传物质来源于杂种雌猴成纤维细胞,细胞质遗传物质来源于食蟹猴卵母细胞,D错误。
14. 受体细胞不同,将目的基因导入受体细胞的操作方法也不同。下列有关目的基因导入受体细胞方法的对应关系,正确的是( )
选项
目的基因
导入方法
受体类型
A
Bt基因
花粉管通道法
棉花受精卵或叶肉细胞
B
海鱼抗冻基因
农杆菌转化法
常为单子叶和裸子植物
C
蛛丝蛋白基因
显微注射法
绵羊乳腺细胞
D
人胰岛素基因
Ca2+处理法
大肠杆菌细胞
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、花粉管通道法是通过植物自然授粉后形成的花粉管通道,将目的基因直接导入受精卵或早期胚细胞,无法直接导入叶肉细胞,A错误;
B、农杆菌转化法的适用受体为大多数双子叶植物和裸子植物,多数单子叶植物不受农杆菌侵染,不能用该方法导入目的基因,B错误;
C、培育转基因动物时,显微注射法的受体需为动物受精卵,高度分化的乳腺细胞全能性受限制,无法发育为完整个体,不能作为受体细胞,C错误;
D、将目的基因导入大肠杆菌等原核生物时,常用Ca²+处理法使细胞成为感受态细胞,易于吸收外源DNA,方法匹配正确,D正确。
15. 某科研团队将Ti质粒经PCR扩增后分别用酶1、酶2单独处理(限制酶在对应切点一定能切开),再利用琼脂糖凝胶电泳得到DNA电泳条带如图所示(bp是描述DNA片段长度的单位),分析电泳结果。下列叙述正确的是( )
A. 该质粒上有1个酶2的切割位点
B. 该质粒上没有酶1的切割位点
C. 该质粒的总长度为1000 bp
D. PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温和一次降温
【答案】D
【解析】
【详解】A、质粒是环状DNA分子,扩增的只是质粒的部分片段,酶 2 能将其切成 450 bp 和 550 bp 两段,说明这个线性片段上有 1个酶 2 的切割位点,该质粒上可能有多个酶2的切割位点,A错误;
B、酶 1 处理后,条带仍为 1000 bp,和未处理的 PCR 产物长度一致,说明酶 1没有切开这个 DNA 片段,但是质粒上可能含有酶1的切割位点,B错误;
C、PCR 扩增的是质粒上的一段序列,得到的 1000 bp 只是扩增片段的长度,不是质粒的总长度,C错误;
D、PCR 的每次循环分为三步: 变性(第一次升温,90~95℃):双链 DNA 解旋为单链,目的是解开氢键。 复性(降温,55~60℃):引物与单链 DNA 的互补序列结合,目的是让引物定位。 延伸(第二次升温,70~75℃):Taq 酶催化合成子链,目的是合成新的 DNA 链。 这三步中,两次升温(变性、延伸)和一次降温(复性)的目的各不相同,D正确。
16. 某质粒和目的基因的结构及相关限制酶切割位点如图所示(只标了部分结构),科学家将构建成功的基因表达载体导入受体菌中。下列叙述正确的是( )
A. 质粒中的终止子位于基因的上游,是一段有特殊序列结构的DNA片段
B. 目的基因两端均具有限制酶SalI的切割位点,用其切割质粒和目的基因有利于基因表达载体的高效构建
C. 鉴定受体菌中是否成功导入基因表达载体前,含四环素的培养基和含氨苄青霉素的培养基均需进行灭菌处理
D. 用HindⅢ和SalI或SphI和SalI同时切割目的基因和质粒均可成功构建基因表达载体
【答案】C
【解析】
【详解】A、终止子是位于目的基因下游的特殊结构DNA片段,启动子才位于基因的上游,A错误;
B、仅用同一种限制酶 𝑆𝑎𝑙𝐼 切割质粒和目的基因,产生相同的黏性末端,会导致质粒自身环化、目的基因反向连接,反而降低基因表达载体的构建效率,不利于高效构建,B错误;
C、培养微生物用于筛选鉴定时,所有培养基在接种前都必须进行灭菌处理,防止杂菌污染干扰实验结果,该操作符合要求,C正确;
D、由图可知, 目的基因的左端应接近启动子,用HindⅢ和SalI同时切割目的基因和质粒均可成功构建基因表达载体,SphI和SalI同时切割目的基因和质粒会导致目的基因反向连接,无法成功构建携带完整目的基因的表达载体,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 渐冻症患者由于运动神经元受损而表现出全身肌肉萎缩、说话和吞咽困难、四肢像被冻住等症状。“谷氨酸毒性学说”是解释渐冻症病因的一种重要理论,如图是该理论的部分示意图,图中AMPA和NMDA是相关受体。回答下列问题:
(1)由图可知,过多NO会导致谷氨酸过量释放,这会引起突触后神经元涨破坏死,原因是_____,最终引发渐冻症。某药物能缓解渐冻症症状,请结合图示判断其作用机理可能是_____(写出2种)。NO在图中发挥神经递质的作用,与谷氨酸相比,NO特有的作用是______(写出2点)。
(2)研究人员将微电极植入一名出现构音障碍的渐冻症患者大脑皮层中央前回的相关区域,电极可将获取的神经信号传入计算机进行解码并转化为语音输出。上述设备帮助患者准确“说出”了自己想说的话。请判断微电极植入的区域是患者中央前回的_____(填“顶”或“底”)部,上述设备主要承担了_____(填反射弧结构)的功能。
(3)尾悬吊(后肢悬空)的大鼠(模拟失用性肌萎缩)常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。为探究肌肉萎缩相关机制,研究人员将实验大鼠随机均分为3组:甲组不悬吊;乙组尾悬吊;丙组尾悬吊+电针插入骨骼肌刺激。4周后结果显示:与甲组相比,乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状;丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻。据此判断:尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度_____(填“大于”或“小于”)合成速度,乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩可能与_____(部位)兴奋传递减弱有关。由此推测长期卧床病人可通过_____这一方法来缓解骨骼肌萎缩。
【答案】(1) ①. 持续释放谷氨酸,使Na+、Ca2+过多进入突触后神经元,导致其渗透压升高(合理即可) ②. 抑制谷氨酸释放;抑制谷氨酸与AMPA的结合;抑制NMDA的活性;抑制NO合酶的活性;能调节神经元渗透压(答出两点或其他合理答案也可) ③. 不储存于囊泡(突触小泡)、可由突触后膜释放、可进入细胞内发挥作用(答出两点或其他合理答案均可)
(2) ①. 底 ②. 传出神经和效应器
(3) ①. 大于 ②. 神经肌肉突触(或运动神经或传出神经) ③. 适当的电刺激
【解析】
【小问1详解】
过多NO导致突触后神经元坏死的原因: 过多NO促进谷氨酸过量释放,持续释放谷氨酸,作用于突触后膜的AMPA/NMDA受体,使Na+、Ca2+过多进入突触后神经元,导致其渗透压升高,细胞吸水涨破,最终引发渐冻症。某药物能缓解渐冻症症状,依据图示,其作用机理可能是通过抑制谷氨酸释放;抑制谷氨酸与AMPA的结合;抑制NMDA的活性;抑制NO合酶的活性;能调节神经元渗透压等。谷氨酸仅作为突触前膜释放的递质作用于突触后膜;不储存于囊泡(突触小泡)、可由突触后膜释放、可进入细胞内发挥作用等。
【小问2详解】
大脑皮层中央前回(第一运动区)的特点是倒置支配:支配头面部的区域在中央前回的底部,支配四肢的区域在顶部。患者为构音障碍(头面部肌肉相关),因此微电极植入的是中央前回的底部。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成。该设备获取神经中枢的信号,解码后转化为语音输出,帮助患者准确“说出”了自己想说的话。承担了传出神经和效应器的功能。
【小问3详解】
乙组大鼠出现骨骼肌重量降低、肌纤维横截面积减小,说明肌蛋白降解速度大于合成速度,导致肌肉萎缩。骨骼肌的收缩受神经-肌肉突触(突触)/神经-肌肉接头的兴奋传递调控,乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩,可能与神经肌肉突触(或运动神经或传出神经)的兴奋传递减弱有关。丙组尾悬吊+电针刺激骨骼肌后,肌萎缩症状减轻,因此长期卧床病人可通过适当的电刺激的方法缓解骨骼肌萎缩。
18. 图1表示种群特征及其动态的概念图,图2表示种群数量的变化曲线。回答下列问题:
(1)分析图1,若某种群的①+②>③+④,则该种群的⑤为_____。在生产实践中,利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,则能直接改变害虫正常的_____(填序号),从而使害虫的种群密度降低。
(2)某同学调查草地中蒲公英的种群密度,应采用_____法。调查时要做到随机取样,其原因是_____,此外还要考虑的因素有_____(写出2点)。该同学选取10个1 ㎡正方形的样方进行调查,调查时记录的数据如表所示,则该草地蒲公英的种群密度是_____(保留整数)株/㎡。
样方编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
蒲公英数量/株
11
10
8
12
7
9
10
9
11
12
(3)图2中,若某种群数量的变化可用曲线X表示,可能的原因是_____(写出2点)。若曲线Y表示一定时间内某草原田鼠(食草)种群数量的变化情况,田鼠对生态环境破坏极大,最好在图中_____(填“B”或“C”)点对应的时刻之前进行防治;若在C点时,该地区迁入了大量同种的田鼠,则一定时间后,原先生活在该草原上的田鼠的K值会下降,其原因可能是_____。
(4)研究某种植物的生态位,除了要调查种群密度以外,一般还需要调查_____(写出2点)等。
【答案】(1) ①. 年龄结构中的增长型 ②. ⑥
(2) ①. 样方 ②. 防止掺入主观因素,使调查结果误差较大(合理即可) ③. 样方的大小和样方的多少 ④. 10
(3) ①. 该种群的食物和空间条件充裕、气候适宜,没有天敌和其他竞争物种等 ②. B ③. 大量同种田鼠的迁入使得种内竞争加剧,导致草原上草的数量减少,引起草场退化(合理即可)
(4)植株高度、出现频率、与其他物种的关系(答出两点且合理即可)
【解析】
【小问1详解】
分析图1,①为出生率(或迁入率),②为迁入率(或出生率)、③为死亡率(或迁出率)、④为迁出率(或死亡率),若某种群的①+②>③+④,则种群数量增加,相应的该种群的⑤年龄结构为增长型。在生产实践中,利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,则能直接改变害虫正常的性别比例,即图中的⑥,从而通过影响出生率使害虫的种群密度降低。
【小问2详解】
某同学调查草地中蒲公英的种群密度,应采用样方法。调查时要做到随机取样,这样可以防止掺入主观因素,使调查结果误差较大,此外还要考虑的因素有样方的大小和样方的多少,因为样方大小和多少也会影响调查的结果。该同学选取10个1m2正方形的样方进行调查,调查时记录的数据如表所示,则该草地蒲公英的种群密度是(11+10+8+12+7+9+10+9+12+11)÷10=10(株/m2)。
【小问3详解】
图2中,若某种群数量的变化可用曲线X表示,即J形曲线,这说明食物和空间条件充裕、气候适宜,没有天敌和其他竞争物种等,即处于理想状态。若曲线Y表示一定时间内某草原田鼠(食草)种群数量的变化情况,田鼠对生态环境破坏极大,最好在图中“B”点对应的时刻之前进行防治,且越早越好;若在C点时,该地区迁入了大量同种的田鼠,则一定时间后,原先生活在该草原上的田鼠的K值会下降,其原因可能是大量同种田鼠的迁入,一方面种内竞争加剧,同时也会导致草原上草的数量减少,引起草场退化,使田鼠的生活环境变差,因而K值下降。
【小问4详解】
研究植物的生态位,除了种群密度,还需要调查植株高度、出现频率、与其他物种的关系、在群落中的分层情况、对资源(光照、水分、养分)的利用情况等,这些信息能全面反映该植物在生态系统中的地位和作用。
19. 油菜籽中有一种有机化合物L-5-乙基恶唑烷-硫酮(VOT,其分子式为C5H9OS),可诱发甲状腺疾病。研究发现反刍动物瘤胃中的部分细菌可以分解VOT,如图是研究人员从瘤胃提取物中分离VOT分解菌的流程图。回答下列问题:
(1)在制备培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,需先调节培养基的pH,再灭菌的原因是_____。倒平板时的温度一般是50℃的原因是_____。
(2)为了判断培养基的制作是否合格,可以将接种瘤胃提取物的A培养基和一个_____的B培养基都放在恒温箱中培养,分别观察并记录结果。若B培养基中长出了菌落,说明_____。
(3)纯化菌种时,图中乙培养基所示的接种方法是_____,利用图中所示的接种方法接种微生物时,需要将菌液进行一系列的梯度稀释,目的是_____。
(4)从培养基功能的角度分析,甲、乙均为选择培养基,该类型培养基能选择VOT分解菌的原因是_____,甲中的细菌比乙中的生长速度快,原因是_____。
(5)为计数微生物的数量,工作者在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的瘤胃提取物0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149个,则每毫升原土壤样液中上述微生物数量约为_____个。
【答案】(1) ①. 避免调pH时再次造成微生物污染 ②. 温度过高不便于用手操作,温度过低培养基将发生凝固
(2) ①. 未接种 ②. 培养基的制作不合格
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. 在稀释度适宜的菌液里,聚集在一起的微生物被分散成单个细胞,从而在培养基表面形成单个菌落(或样品稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,合理即可)
(4) ①. 培养基中只包含VOT一种碳源,只有能分解VOT的微生物才能在该培养基上生长 ②. 甲为液体培养基而乙为固体培养基,菌体在液体培养基中与营养物质接触更充分(合理即可)
(5)1.6×109
【解析】
【小问1详解】
灭菌是用高温高压杀灭所有微生物,如果先灭菌再调 pH,调 pH 过程中使用的酸 / 碱溶液、操作工具都可能引入新的微生物,造成二次污染,破坏无菌环境。因此先调 pH,再灭菌,避免调 pH 时再次造成微生物污染。温度过高(比如刚灭菌完的 121℃),培养基会烫手,无法操作; 温度过低,琼脂会凝固,无法顺利倒出均匀的平板; 50℃左右时,培养基仍保持液态,同时温度降到了手可操作的安全范围,因此选这个温度。
【小问2详解】
为了检验培养基灭菌是否合格,可以将一个未接种的空白培养基置于相同环境中培养,若培养基中长出了菌落,说明培养基的灭菌不合格。
【小问3详解】
由图可知,乙培养基中菌落在整个培养基中随机分布,接种方法应该是稀释涂布平板法;在这种接种方法接种微生物时,需要将菌液进行一系列的梯度稀释,目的是利用梯度稀释的操作,将聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而在培养基表面形成单个菌落。
【小问4详解】
甲、乙培养基都是以VOT 作为唯一碳源的选择培养基。只有能分解 VOT 的细菌,才能利用 VOT 获取碳源和能量,在培养基上生长繁殖;不能分解 VOT 的微生物无法获得碳源,就不能生长,从而实现筛选。甲是液体培养基,乙是固体培养基。液体培养基中没有琼脂的阻碍,菌体可以与营养物质充分接触,氧气、营养的扩散更均匀,菌体代谢和繁殖速度更快;而固体培养基中菌体只能在表面或局部生长,营养接触不充分,生长速度慢。
【小问5详解】
首先计算4个平板的平均菌落数:(155+160+176+149)÷4=160个,接种的是稀释倍数为10⁶的瘤胃提取物0.1mL,那么每毫升原土壤样液中微生物数量为:160÷0.1×10⁶=1.6×10⁹个。
20. 药物吉西他滨对胰腺癌细胞(PANC-1)有杀伤作用,科研人员为比较抗EGFR、CA199和MUC1的三种单克隆抗体分别偶联的载药纳米粒子的靶向效果,设计七组实验(A~G组)检测细胞杀伤率,实验结果如图所示。(注:EGFR、CA199和MUC1为癌细胞表面抗原;A、B、C组依次为抗EGFR、CA199和MUC1的三种单克隆抗体偶联载药纳米粒子处理组;D组为单纯负载药的纳米粒子处理组;E组为单纯药处理组;G组为生理盐水处理组。)回答下列问题:
(1)制备抗EGFR单克隆抗体时,需用EGFR免疫小鼠,免疫后从小鼠脾脏获取的细胞是____,将其与骨髓瘤细胞融合,融合前可用_____(方法,写2种)等诱导。用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,从而获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行____培养。用____技术检测每孔中的抗体,筛选出的细胞具有的特点是____,经体外扩大培养,提取抗EGFR单克隆抗体。
(2)该实验的自变量是____。实验中设置G组的作用是____。F组设置应为____处理组。培养过程中需将培养瓶置于____的恒温培养箱中。
(3)由图示实验结果,可得出的结论是①____;②____。培养结束后,可采用台盼蓝染色法检测细胞杀伤率,原理是____。
(4)纳米粒子在癌细胞内释放吉西他滨后,癌细胞可能会启动____程序,该过程受基因的调控。
【答案】(1) ①. 能产生抗体的B淋巴细胞 ②. PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 ③. 克隆化 ④. 抗原—抗体杂交 ⑤. 既能大量增殖,又能产生所需抗体(或抗EGFR抗体)
(2) ①. 处理PANC-1细胞的试剂类型 ②. 作为空白对照,排除培养液等无关变量对细胞存活的影响 ③. 单纯纳米粒子 ④. 37℃、95%空气和5%CO2(或适宜温度和CO2浓度)
(3) ①. 三种单克隆抗体载药纳米粒子对胰腺癌细胞杀伤效果明显增强 ②. 抗MUC1单克隆抗体的靶向效果最好(可与前一空互换) ③. 活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入活细胞,死细胞则会被染成蓝色(合理即可)
(4)细胞凋亡
【解析】
【小问1详解】
小鼠被EGFR免疫后,体内的B淋巴细胞会受到刺激分化出能产生抗EGFR抗体的浆细胞,所以从脾脏获取的是能产生抗体的B淋巴细胞。细胞融合的诱导方法有生物法(灭活病毒)、物理法(电融合法)、化学法(PEG,即聚乙二醇)。将筛选得到的杂交瘤细胞接种到96孔板,进行克隆化培养,目的是获得单一细胞来源的细胞群,保证抗体的纯度。利用抗原和抗体的特异性结合,检测孔中是否存在目标抗体,以此筛选出能产生抗EGFR抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞融合了B淋巴细胞能产生特异性抗体和骨髓瘤细胞能无限增殖的特点。
【小问2详解】
从实验分组(A-G组使用不同的处理试剂)可以看出,本实验的自变量是处理胰腺癌细胞的试剂种类。G组是生理盐水处理组,属于空白对照,用来排除除实验变量外,培养液、培养环境等无关因素对细胞的影响,让实验结果更具说服力。根据实验设计的逻辑,A-C是抗体偶联载药纳米粒子,D是单纯负载药纳米粒子,E是单纯药,G是生理盐水,那么F组应该是单纯纳米粒子处理组,用来单独探究纳米粒子本身对细胞的影响。动物细胞培养的适宜环境是37℃(接近动物体温),95%空气保证细胞有氧呼吸,5%CO₂维持培养液的pH稳定。
【小问3详解】
从柱状图可以看到A、B、C组的细胞杀伤率远高于D(单纯载药纳米粒子)、E(单纯药)、F(单纯纳米粒子)、G组,说明抗体偶联载药纳米粒子的杀伤效果更好。C组(抗MUC1单克隆抗体偶联载药纳米粒子)的细胞杀伤率是所有组里最高的,说明它的靶向杀伤效果最优。台盼蓝染色法的原理基于活细胞细胞膜的选择透过性,活细胞能阻止台盼蓝进入,而死细胞细胞膜失去选择透过性,会被台盼蓝染成蓝色,以此区分活细胞和死细胞,计算细胞杀伤率。
【小问4详解】
吉西他滨是抗癌药物,它诱导癌细胞死亡属于受基因调控的程序性死亡,也就是细胞凋亡,这是细胞的一种正常生理死亡过程,受相关基因调控。
21. 普通二倍体矮牵牛因缺乏蓝色色素合成所需的转座酶而不能开蓝色花。研究人员尝试把从蔷薇花瓣细胞中分离提取的转座酶F35H基因转入普通的矮牵牛中,培育蓝色矮牵牛新品种。如图表示获得的F35H基因及所用质粒的结构示意图,A、B表示相关限制酶切割位点。回答下列问题:
(1)图中质粒中复制原点的作用是_____,标记基因的作用是_____。限制酶能识别DNA分子的特定序列,并将特定部位的_____断开。
(2)结合图示分析,扩增F35H基因时可选择两种引物,分别是_____。A为限制酶_____的切割位点,B为限制酶_____的切割位点,若只用其中一种限制酶切割含F35H基因的DNA片段与质粒,有可能会带来的不良影响是_____(写1点)。
(3)若该质粒为Ti质粒,则将重组Ti质粒导入农杆菌时需要用Ca2+处理农杆菌,目的是_____。
(4)转座酶F35H基因进入普通矮牵牛细胞后,是否维持稳定和表达需要进行检测和鉴定。首先是分子水平的检测,具体检测过程或方法是_____(至少答出1种)。
【答案】(1) ①. 复制原点是启动DNA复制的位点,可使含目的基因的质粒能够独立于宿主染色体进行自主复制、稳定遗传和传代 ②. 便于筛选出成功导入重组载体的细胞 ③. 磷酸二酯键
(2) ①. 引物2和引物3 ②. AluI ③. HindⅡ ④. 自身环化,不利于与质粒连接;目的基因与质粒反向连接(写1点且合理即可)
(3)使农杆菌细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
(4)通过PCR等技术检测矮牵牛细胞的染色体DNA上是否含有目的基因(F35H基因)(或通过PCR等技术检测矮牵牛的染色体上是否插入了F35H基因);检测目的基因(F35H基因)是否转录出相应的mRNA;提取矮牵牛的相关酶,用抗F35H的抗体进行抗原一抗体杂交(写1点且合理即可)
【解析】
【小问1详解】
基因表达载体含有启动子、终止子、复制原点、标记基因等。复制原点是启动DNA复制的位点,可使含目的基因的质粒能够独立于宿主染色体进行自主复制、稳定遗传和传代。标记基因的作用是便于筛选出成功导入重组载体的细胞。限制酶能识别DNA分子的特定序列,并将特定部位的磷酸二酯键断开。
【小问2详解】
扩增F35H基因时,引物需与目的基因的上下游模板链互补,且方向为5'→3'。引物与模板链的3'结合,根据图示,选择的引物为引物2和引物3;目的基因要插在启动子和终止子之间,结合质粒酶切位点(有三种酶,但EcoR I会破环复制原点)及转录方向:A为限制酶Alu I的切割位点,B为限制酶Hind Ⅱ的切割位点;用一种限制酶切割的不良影响:自身环化,不利于与质粒连接;目的基因与质粒反向连接(写出1点即可)。
【小问3详解】
若该质粒为Ti质粒,则将重组Ti质粒导入农杆菌时需要用Ca2+处理农杆菌,目的是使农杆菌细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
【小问4详解】
转座酶F35H基因进入普通矮牵牛细胞后,是否维持稳定和表达需要进行检测和鉴定。首先是分子水平的检测,通过PCR等技术检测矮牵牛细胞的染色体DNA上是否含有目的基因(F35H基因)(或通过PCR等技术检测矮牵牛的染色体上是否插入了F35H基因);检测目的基因(F35H基因)是否转录出相应的mRNA;提取矮牵牛的相关酶,用抗F35H的抗体进行抗原-抗体杂交。
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