精品解析:河北衡水市枣强县河北枣强中学2025-2026学年高二年级下学期期中考试生物学学科试题
2026-05-09
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 衡水市 |
| 地区(区县) | 枣强县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.69 MB |
| 发布时间 | 2026-05-09 |
| 更新时间 | 2026-05-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57778378.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二年级下学期期中考试生物学学科试题
本试卷共12页,34题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共25小题,1~15每小题1分,共15分;16~25每小题2分,共20分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的。
1. 氮循环是生态系统物质循环的关键环节,氮元素以多种形式在生物群落与无机环境之间往复循环。下列叙述错误的是( )
A. 生态系统中分解者的分解作用促进氮循环
B. 生态系统中氮循环具有循环往复的特点
C. 生态系统中氮循环与碳循环的过程相同
D. 生物群落内氮循环主要以有机氮形式进行
【答案】C
【解析】
【详解】A、分解者通过分解作用将动植物遗体、粪便中的有机氮转化为无机氮(如氨),供生产者重新利用,促进氮在生物群落与无机环境间的循环,A正确;
B、物质循环具有全球性和循环往复的特点,氮循环也具有该特点,B正确;
C、氮循环与碳循环过程不同:碳循环主要以CO2形式在生物群落与无机环境间循环,途径相对简单;而氮循环涉及氮气(N2)、氨(NH3)、铵盐(NH4+)、硝酸盐(NO3⁻)等多种形态转化,即氮循环更复杂,C错误;
D、在生物群落内部,氮元素主要通过含氮有机物(如蛋白质、核酸)在食物链中传递,故以有机氮形式循环,D正确。
故选C。
2. 我国科学家团队发现,乌毛蕨可高效吸收土壤中分散的稀土元素,并在叶片组织中沉淀结晶为“镧独居石”矿物,实现钝化和自然解毒,为稀土资源绿色回收提供新路径。下列叙述正确的是( )
A. 稀土元素从土壤进入乌毛蕨,再通过遗体分解返回土壤,体现物质循环的全球性
B. 稀土元素在乌毛蕨体内结晶形成矿物,表明物质循环在生物群落内部可独立完成
C. 乌毛蕨从土壤中吸收分散的稀土元素,在组织中结晶形成矿物是生物富集的结果
D. 乌毛蕨将稀土离子转化为矿物的过程,可能会影响生态系统中稀土元素的循环速率
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质循环的全球性是指元素可在整个生物圈范围内完成循环,题干中稀土元素仅在局部土壤和乌毛蕨等生物之间循环,未体现全球性特征,A错误;
B、物质循环是组成生物体的元素在生物群落和无机环境之间的往复循环过程,仅在生物群落内部只能进行物质传递,无法独立完成循环,B错误;
C、生物富集的核心特征是生物体内该物质的浓度显著高于环境中的浓度,题干仅说明乌毛蕨可高效吸收稀土并结晶,未体现体内稀土浓度高于环境,且结晶是钝化解毒的过程,并非生物富集的结果,C错误;
D、乌毛蕨将易迁移、易被利用的稀土离子转化为稳定的矿物结晶,会延长稀土元素回归无机环境、再次被生物利用的时间,因此可能会影响生态系统中稀土元素的循环速率,D正确。
3. 橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供某种物质给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述正确的是( )
A. 橘小实蝇的雄虫吸引雌虫的信息素属于物理信息
B. 雄虫直肠中的芽孢杆菌不利于橘小实蝇种群繁衍
C. 利用信息素的诱杀可改变橘小实蝇种群的性别比例
D. 利用上述信息素诱杀橘小实蝇的雌虫属于化学防治
【答案】C
【解析】
【详解】A、信息素为化学物质,通过化学信号吸引雌虫,属于化学信息(非物理信息),A错误;
B、雄虫提供物质使芽孢杆菌合成信息素,吸引雌虫交配,有利于种群繁衍,B错误;
C、利用信息素诱杀雌虫,可减少雌性个体数量,直接改变种群的性别比例,C正确;
D、利用信息素诱杀属于生物防治(利用生物代谢产物防治害虫),非化学防治(使用化学农药),D错误。
故选C。
4. 安徽庐江县推行“稻鱼虾共生”种养模式,形成“以稻养虾、以虾促稻、稻鱼互补”的良性生态循环。该种养模式中,水稻为鱼和虾提供天然栖息环境和充足的氧气,鱼和虾捕食田间杂草、害虫、其排泄物则成为水稻生长的天然有机肥。下列叙述错误的是( )
A. 该种养模式中,水稻和杂草是生态系统的基石,鱼和虾的存在加快了物质循环
B. 该种养模式实现了对能量的多级利用,大大提高了能量的利用率
C. 该生态系统若能长期保持相对的稳定,说明其恢复力稳定性较强
D. 该种养模式依赖生态系统的自我调节,需确保水稻、鱼和虾在数量上相对平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A、水稻和杂草属于生产者,生产者是生态系统的基石;鱼和虾属于消费者,消费者可加快生态系统的物质循环,A正确;
B、该模式使原本被害虫、杂草占用的能量被鱼、虾利用,实现了能量的多级利用,大幅提高了能量的利用率,B正确;
C、生态系统保持自身结构和功能相对稳定的能力属于抵抗力稳定性,该生态系统能长期保持稳定说明其抵抗力稳定性较强,而非恢复力稳定性,C错误;
D、生态系统的自我调节能力具有一定限度,因此需维持水稻、鱼、虾的数量相对平衡,才能保证生态系统稳定,D正确。
5. 生态足迹是衡量人类对自然资源利用程度的重要指标,生态承载力则反映区域生态系统的资源供给能力,二者的对比可判断区域可持续发展状态。下列关于生态足迹与生态工程的叙述,正确的是( )
A. 耕地足迹是指生产人类所需农产品所需的耕地面积,其大小仅与农产品的产量有关
B. 若某区域生态足迹总量大于生态承载力,说明该区域处于生态盈余,可持续发展能力强
C. 生态工程建设中遵循整体原理,就是要提高生物多样性程度,利用种群之间的互利共存关系
D. 同等质量下,食用牛肉的生态足迹远大于食用蔬菜,原因是能量在食物链中逐级递减
【答案】D
【解析】
【详解】A、耕地足迹的大小除与农产品产量有关外,还与农产品类型、生产技术、人均消耗量等多种因素有关,并非仅由农产品产量决定,A错误;
B、若某区域生态足迹总量大于生态承载力,说明该区域生态系统的资源供给无法满足人类需求,处于生态赤字状态,可持续发展能力弱,B错误;
C、生态工程的整体原理是指生态工程建设需遵从自然生态系统规律,同时兼顾经济和社会等系统的影响力;“提高生物多样性程度,利用种群之间的互利共存关系”属于自生原理的内容,C错误;
D、牛属于第二营养级,蔬菜属于第一营养级,由于能量沿食物链传递时逐级递减,获得同等质量的牛肉需要消耗更多的生产者资源,因此同等质量下食用牛肉的生态足迹远大于食用蔬菜,D正确。
6. 在自然生态系统中,物质是能量的载体,下列叙述正确的是( )
A. 能量可驱动物质循环
B. 物质和能量可循环利用
C. 能量只能在食物链中流动
D. 能量金字塔和数量金字塔均可倒置
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
【详解】A、生态系统的中的能量流动是随物质循环而进行的,能量是物质循环的动力,物质是能量的载体,A正确;
B、能量流动的特点是单向流动,逐级递减。所以能量是不循环的,B错误;
C、生态系统中能量流动包括输入、传递、转化和散失,不仅在食物链中流动,C错误;
D、生物数量金字塔可能是倒置的,如一棵树上可能会有很多昆虫;由于能量流动的特点是单向流动,逐级递减,则能量金字塔不可能是倒置的,D错误。
故选A。
7. 为推进碳中和目标,西双版纳推广“橡胶林+中草药+食用菌”复合种植模式,具有重要的经济价值和生态效益。下列叙述正确的是( )
A. 流入该生态系统的能量包括橡胶树、中草药和食用菌等固定的太阳能
B. 归类橡胶林各食物链中处于相同环节的所有物种,可构建相应的营养级
C. 橡胶林中种植中草药能实现能量的多级利用,提高能量的利用率
D. 该种植模式体现了生态工程中的循环和协调原理,没有体现整体原理
【答案】B
【解析】
【分析】生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次多功能的综合农业生产体系,生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态农业的一条基本原理。
【详解】A、食用菌属于分解者,不能固定太阳能,A错误;
B、营养级是指物种在食物链中的位置,归类各食物链中处于相同环节的所有物种,可构建相应的营养级,B正确;
C、橡胶林中种植中草药提高输入生态系统的总能量,而不是实现能量的多级利用,提高能量的利用率,C错误;
D、该种植模式具有重要的经济价值和生态效益,主要体现了生态工程中的循环、整体和协调等原理,D错误。
故选B。
8. 用白萝卜制作泡菜的过程中,采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是( )
A. 将白萝卜切成小块 B. 向容器中通入无菌空气
C. 添加已经腌制过的泡菜汁 D. 用沸水短时处理白萝卜块
【答案】B
【解析】
【分析】1、泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌,在无氧条件下乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。
2、泡菜的制作流程是:选择和处理原料、洗净泡菜坛、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积,缩短腌制时间,A正确;
B、泡菜制作所需菌种为乳酸菌,制作过程中应保持无氧环境,向容器中通入无菌空气不利于腌制,B错误;
C、泡菜汁中含有一定量的发酵菌种,所以在腌制过程中,加入一些已经腌制过泡菜汁可缩短腌制时间,C正确;
D、用沸水短时处理,可抑制某些微生物的繁殖,提高泡菜品质,也可缩短腌制时间,D正确。
故选B。
9. 工业上常用谷氨酸棒状杆菌作为生产谷氨酸的菌种,如图1是工业生产流程图,图2是菌种数量和谷氨酸产量随生物素浓度的变化过程。相关叙述正确的是( )
A. 可通过人工诱变、基因工程、自然界直接筛选等方式获得高产谷氨酸菌种
B. 菌种扩大培养时最好在生物素浓度为a的条件下进行
C. 发酵过程中pH需一直保持酸性,利于获得更多的谷氨酸
D. 在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法提取谷氨酸
【答案】A
【解析】
【详解】A、对菌种的选育可以从自然界中直接获取,也可以借助诱变育种和基因工程技术获得人们想要的菌种,只不过从自然界中直接筛选的概率较低,A正确;
B、扩大培养的目的是获得大量菌体,应选择细菌数量最多的条件(生物素浓度更高的区间),而生物素浓度为 a 时谷氨酸产量较高,但细菌数量并非最高,B错误;
C、发酵后期需调pH至酸性,使谷氨酸析出(图1中 “pH调至酸性,使谷氨酸晶体析出”),但发酵过程中在中性和弱碱性的条件下才会积累谷氨酸,C错误;
D、谷氨酸是小分子有机物,发酵结束后可根据产物的性质适当的提取、分离和纯化来提取,D错误。
故选A。
10. “宁可枝头抱香死,何曾吹落北风中”是人们赞美菊花高洁品质的诗句。研究人员通过植物组织培养技术大规模繁育优质菊种,延续其“凌霜”风骨。下列叙述错误的是( )
A. 菊花茎尖容易脱分化诱导形成愈伤组织,可选其作外植体
B. 外植体用酒精和次氯酸钠溶液依次消毒后均需立即用清水清洗
C. “一枝菊”经组织培养获得“万株菊”利用了细胞具有全能性的原理
D. 生长素用量与细胞分裂素用量的比值大于1有利于诱导愈伤组织生根
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。其原理是细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
【详解】A 、菊花茎尖细胞分裂旺盛,容易脱分化诱导形成愈伤组织,所以可选其作外植体,A 正确;
B 、外植体用酒精消毒后,需立即用无菌水清洗;用次氯酸钠溶液消毒后,也需用无菌水清洗,而不是清水清洗,目的是防止杂菌污染,B 错误;
C 、“一枝菊”经组织培养获得“万株菊”,是由一个细胞培养成了完整的植株,利用了细胞具有全能性的原理,C 正确;
D 、在植物组织培养中,生长素用量与细胞分裂素用量的比值大于 1 有利于诱导愈伤组织生根,D 正确。
故选B。
11. 从紫草细胞内提取到的紫草宁具有抗炎、抑制癌细胞增殖的作用。如图表示获得紫草宁的两种工艺途径,下列叙述错误的是( )
A. 为防止培养过程中出现病毒污染,可选择紫草的芽尖作为外植体
B. 相同的培养时间经紫草植株途径所得的紫草宁提取量小于经细胞培养物途径所得的紫草宁提取量
C. 植物细胞培养技术主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高单个细胞中次生代谢物的产量
D. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物,属于紫草细胞的次生代谢物,不是植物生长所必需的
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因而可选择紫草的茎尖作为外植体获得无毒苗,A正确;
B、高产细胞培养物生产紫草宁的效率更高,因为细胞增殖速度较快,因而产生的紫草宁更多,B正确;
C、植物细胞培养技术生产次生代谢物,主要是利用诱导细胞分化、积累次生代谢物的培养条件,比如改变培养基成分、光照、温度等,来提高次生代谢物产量,而不是单纯促进细胞生长。单纯促进细胞生长的培养条件,反而会让细胞更多进行分裂增殖,减少次生代谢物的积累,植物细胞培养是通过获得大量细胞群体,再诱导群体中细胞大量合成次生代谢物,而不是直接提高 “单个细胞” 的产量,C错误;
D、次生代谢物是植物在特定条件下产生的、并非生长发育必需的物质,如生物碱、萜类、酚类等,紫草宁属于此类,D正确。
12. HEK293是具有无限增殖能力的一类细胞,在体外培养时呈现贴壁生长特性。科学家采取了图示方法将HEK293驯化成为悬浮培养细胞,培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,它们会试图重新贴壁。下列叙述正确的是( )
A. 常用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理贴壁细胞
B. 悬浮培养细胞常因发生接触抑制而停止增殖
C. 血清中的天然成分有利于HEK293的悬浮培养
D. 培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代
【答案】D
【解析】
【详解】A、常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁细胞,A错误;
B、贴壁细胞常因发生接触抑制而停止增殖;悬浮培养的细胞则不会发生接触抑制,B错误;
C、由流程图可知,血清中的天然成分不利于HEK293的悬浮培养,C错误;
D、培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,HEK293细胞会试图重新贴壁,可见要获得悬浮培养得HEK293细胞,培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代,D正确。
13. 利用小鼠制备的抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕试剂盒”,检测早孕的准确率在90%以上。下列关于该单克隆抗体的叙述,错误的是( )
A. 在该单抗的生产过程中,须先用人绒毛膜促性腺激素对小鼠进行免疫
B. 从小鼠体内脾脏中获得B细胞,因为脾脏是B细胞产生和成熟的场所
C. 促进骨髓瘤细胞与B细胞融合后需用选择培养基筛选出杂交瘤细胞
D. 将最终筛选的杂交瘤细胞置于无菌无毒环境中利用CO2培养箱进行体外培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、制备抗人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体时,需先用该抗原(人绒毛膜促性腺激素)免疫小鼠,刺激小鼠产生能分泌对应抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、B细胞的产生和成熟场所是骨髓,脾脏是B细胞等免疫细胞集中分布的场所,B错误;
C、骨髓瘤细胞与B细胞融合后,体系中存在未融合的亲本细胞、同种细胞融合的杂种细胞,需用选择培养基筛选出既能无限增殖又能产生抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、体外培养杂交瘤细胞需要无菌无毒的环境,CO2培养箱中的CO2可维持培养液的pH,满足动物细胞培养的需求,D正确。
14. 近些年,在我国干燥、缺水的戈壁无人区,科学家发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家期望通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,其过程如图所示,以下叙述错误的是( )
A. 胚胎工程一般采用促性腺激素处理B使其超数排卵
B. 若过程①表示体外受精过程,从C获得的精子可直接受精
C. 过程②通过显微操作法去除供体卵母细胞的纺锤体—染色体复合物
D. 过程③表示早期胚胎培养,获得的F后代是克隆动物
【答案】B
【解析】
【详解】A、对B(卵母细胞供体)处理使其超数排卵,采用注射促性腺激素的方法,A正确;
B、若过程①表示体外受精,C的精子不能直接受精,需要获能后,才能完成受精,B错误;
C、过程②是核移植中去除卵母细胞的细胞核。由于 MⅡ 期卵母细胞的细胞核与纺锤体 - 染色体复合物结合在一起,因此常用显微操作法去除纺锤体 - 染色体复合物,以获得无核卵母细胞,C正确;
D、过程③表示早期胚胎培养,培养的是重构胚,最终获得的后代F是克隆动物,D正确。
15. 下列关于哺乳动物受精及胚胎发育的叙述,错误的是( )
A. 在自然条件下,受精在输卵管中完成
B. 精子需要获能才能与卵子结合,而卵子一经排出就具备受精能力
C. 精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
D. 胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可以从早期胚胎中获得
【答案】B
【解析】
【详解】A、自然条件下,哺乳动物排出的卵子进入输卵管,获能的精子也移动到输卵管,二者在输卵管中完成受精过程,A正确;
B、精子需要经过获能处理才具备受精能力,而卵子排出后需要在输卵管中发育至减数第二次分裂中期,才具备与精子受精的能力,并非一经排出就可受精,B错误;
C、精子入卵后,卵细胞膜会立刻发生卵细胞膜反应,这是阻止多精入卵的第二道屏障,C正确;
D、胚胎干细胞是未分化的细胞,具有发育的全能性,可从早期胚胎(如囊胚的内细胞团)中分离获得,D正确。
16. 我国在原是荒漠戈壁的青海塔拉滩建设光伏电站,为防风固沙撒播了大量草籽,不料草籽因微环境改善而生长茂盛,不仅遮挡阳光影响发电,还有引发火灾的风险,后来引入羊群吃草,最终实现“绿电+生态+民生”三赢,基本模式如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 从荒漠戈壁到草原,群落发生了初生演替
B. 杂草和羊之间存在原始合作的种间关系
C. 种植杂草防风固沙体现了生物多样性的直接价值
D. “绿电+生态+民生”模式遵循了生态工程的整体原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、从荒漠(保持原有土壤和繁殖体)群落到草原群落的演替属于次生演替,A错误;
B、杂草和羊之间存在捕食关系,B错误;
C、种植杂草防风固沙为生态价值,体现了生物多样性的间接价值,C错误;
D、“绿电+生态+民生”模式,综合考虑了自然、经济和社会等系统的影响力,体现了生态工程的整体原理,D正确。
故选D。
17. 如图为某生态农场的农作物秸秆多级利用图示,下列叙述正确的是( )
A. 与传统农业生产相比,该农场实现了物质、能量的多层分级利用,提高了能量的传递效率
B. 家畜粪屑、菌床杂屑及蚯蚓排泄物还田,主要为作物提供有机物和能量
C. 与传统农业相比,该生态农场遵循了循环原理,提高了生态系统的稳定性
D. 性激素可以促进家畜繁殖,这说明生态系统的信息传递有利于种群的繁衍
【答案】C
【解析】
【详解】A、与传统农业生产相比,该农场实现了物质、能量的多层分级利用,提高了能量的利用率,而能量在相邻营养级间的传递效率是无法提高的,A错误;
B、家畜粪屑、菌床杂屑及蚯蚓排泄物还田,主要是为作物提供无机盐,有机物会被分解者分解为无机物,不能直接为作物提供有机物和能量,B错误;
C、该生态农场遵循了物质循环再生原理,通过废弃物还田等方式实现物质循环利用,减少了环境污染,提高了生态系统的稳定性,C正确;
D、性激素属于动物体内的激素,是个体内部的化学信号,不属于生态系统的信息传递,D错误。
18. 传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是( )
A. 腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵
B. 制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶
C. 制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精
D. 制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸
【答案】D
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
4、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、在无氧条件下,乳酸菌能将葡萄糖分解成乳酸,腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵,A正确;
B、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶、脂肪酶,B正确;
C、酵母菌在无氧条件下,可通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精,C正确;
D、醋酸菌是好氧型生物,制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生醋酸,D错误。
故选D。
19. 在微生物培养过程中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。平板划线法和稀释涂布平板法是常用的获取纯培养物的两种方法。下列叙述错误的是( )
A. 分离、纯化微生物所用的培养基常用干热灭菌法进行灭菌
B. 平板划线法纯化微生物时,通过接种环在固体培养基表面连续划线以稀释分散菌种
C. 稀释涂布平板法纯化微生物时,利用无菌水进行梯度稀释分散菌种后可用于微生物的计数
D. 平板划线法和稀释涂布平板法纯化微生物时,都需要设置不接种的空白平板同时培养
【答案】A
【解析】
【详解】A、培养基通常含有水分,需用高压蒸汽灭菌法灭菌,而干热灭菌适用于耐高温且干燥的物品(如玻璃器皿),A错误;
B、平板划线法通过接种环在固体培养基表面连续划线,逐步稀释菌种,最终获得单菌落,B正确;
C、稀释涂布平板法纯化微生物时,先利用无菌水对菌液进行梯度稀释,当稀释度足够高时,涂布培养后得到的单菌落来源于单个活菌,因此该方法可用于微生物的活菌计数,C正确;
D、两种方法均需设置未接种的空白平板作为对照,以验证培养基灭菌是否彻底,D正确。
20. 菘蓝(俗称板蓝根)和青菜是十字花科不同种的植物。我国科学家利用体细胞杂交技术,成功培育出含有抗病毒成分的“板蓝根青菜”。下列叙述正确的是( )
A. 制备原生质体需要使用纤维素酶与溶菌酶进行协同处理
B. 两种原生质体的细胞膜发生融合表明原生质体融合成功
C. 常用PEG融合法、灭活病毒诱导法等诱导植物细胞融合
D. 利用植物细胞培养技术可实现该抗病毒成分的工厂化生产
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,制备原生质体需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;溶菌酶的作用是分解细菌细胞壁,无法用于植物原生质体制备,A错误;
B、原生质体融合成功的标志是融合后的杂种细胞再生出细胞壁,仅细胞膜发生融合不能代表原生质体融合成功,B错误;
C、诱导植物细胞融合常用PEG融合法、电融合法、高Ca²⁺-高pH融合法等;灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的特有方法,不能用于植物细胞融合,C错误;
D、可通过植物细胞培养技术大量培养杂种细胞,从细胞产物中提取抗病毒成分,实现该物质的工厂化生产,D正确。
21. 如图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列有关叙述错误的是( )
A. 进行a处理能用胰蛋白酶
B. b是诱导融合后得到的杂种细胞
C. c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽
D. 进行d选择时要将整个植株种在耐盐环境中
【答案】A
【解析】
【详解】A、a为果胶酶和纤维素酶处理得到原生质体,A错误;
B、b是甲乙融合的杂种细胞,B正确;
C、c是培养后得到的耐盐的幼苗,由愈伤组织诱导分化而来,C正确;
D、d选择需在高盐环境中进行,才能筛选得到高产、耐盐的杂种植株,D正确。
故选A。
22. 科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原,制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒
B. 体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体
C. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D. 将纯化的核衣壳反复注射到小鼠体内,从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
【答案】A
【解析】
【分析】1、效应B细胞能够分泌抗体,但是不具有增殖能力,而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力,因此利用动物细胞融合技术将效应B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,利用该细胞制备单克隆抗体。2、该杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生特异性抗体,并且单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。
【详解】A、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,因此利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者,A正确;
B、单个效应B细胞有产生抗体的能力,但没有无限增殖的本领,因此在体外培养单个效应B细胞不可能获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体,B错误;
C、将等量B细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞,还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等,C错误;
D、用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,使其产生免疫反应,以获得相应的B细胞,从小鼠血清中分离的抗体数量少,不是单克隆抗体,D错误。
故选A。
23. 大熊猫是我国珍稀濒危物种,部分个体存在繁殖障碍。科研人员为增加大熊猫种群数量,计划利用核移植技术结合胚胎移植技术培育后代,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 对供体细胞培养时,需保证其增殖能力与核的完整性,为核移植提供优质供体核
B. 过程②去核的卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期,以利于核融合
C. 重构胚激活时可通过电刺激等物理方法,使其完成细胞分裂和发育进程
D. 丁熊猫的遗传物质完全来自甲熊猫,代孕丙熊猫为胚胎发育提供营养和场所
【答案】D
【解析】
【详解】A、供体细胞培养的目的是维持细胞增殖能力、保证细胞核结构与功能完整,为核移植提供合格的供体核,A正确;
B、减数第二次分裂中期(MII期)的卵母细胞,细胞质中含有能促进核重编程的物质,是核移植的理想受体,利于后续核融合与胚胎发育,B正确;
C、电刺激等物理方法可激活重构胚,使其从静止状态进入细胞分裂和发育阶段,C正确;
D、丁熊猫的遗传物质主要来自甲熊猫(供体核),但卵母细胞的细胞质(来自乙熊猫)也含有少量遗传物质,D错误。
故选D。
24. 为了满足生产需要,进行奶牛的胚胎移植时通常会鉴定胚胎性别。研究人员可利用PCR、电泳等技术来鉴定奶牛的早期胚胎是否含有Y染色体上雄性决定基因(SRY基因),也可利用单克隆抗体检测奶牛的早期胚胎是否存在雄性的特异性H-Y抗原。下列叙述正确的是( )
A. 鉴定胚胎是否含有SRY基因时,需要根据SRY基因序列设计一种引物用于PCR
B. 为了生产乳腺生物反应器,需要剔除H-Y单克隆抗体检测呈阳性的胚胎
C. 可对筛选出的桑葚胚的内细胞团均等分割后移植,以提高胚胎的利用率
D. 胚胎移植前通常使用免疫抑制剂处理代孕母牛,以防发生免疫排斥反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR扩增目的基因时,需要根据目的基因两端的特异性序列设计2种(上下游)引物才能完成扩增过程,仅设计一种引物无法扩增SRY基因,A错误;
B、乳腺生物反应器需要雌性奶牛的乳腺表达目的蛋白,H-Y抗原是雄性特异性抗原,H-Y单克隆抗体检测呈阳性的为雄性胚胎,无法用于生产乳腺生物反应器,需要剔除,B正确;
C、内细胞团是囊胚阶段才分化出的结构,桑葚胚尚未分化出内细胞团,且只有囊胚分割时需要对内细胞团进行均等分割,C错误;
D、胚胎移植的生理学基础之一是受体代孕母牛对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此无需使用免疫抑制剂处理,D错误。
25. 治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。如图表示治疗性克隆的过程,下列叙述错误的是( )
A. 细胞A通常为用显微操作去核的处于MⅡ期的卵母细胞
B. 需用胃蛋白酶对患者正常组织处理获得单个细胞,并置于无菌和无毒的条件下培养
C. 动物细胞应放入含5%的培养箱中培养,的主要作用是维持培养液的
D. 该治疗性过程应用了核移植、动物细胞培养等技术
【答案】B
【解析】
【详解】A、在核移植技术中,受体细胞通常选择处于减数第二次分裂中期(MⅡ期)的卵母细胞,且需要用显微操作技术去除其细胞核(纺锤体染色质复合物),再将体细胞的细胞核移入,所以细胞A通常为用显微操作去核的MⅡ期的卵母细胞,A正确;
B、动物细胞培养时,需用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理组织分散获得单个细胞,B错误;
C、动物细胞培养所需的气体环境是95%的空气和5%的CO2 ,CO2的主要作用是维持培养液的pH,C正确;
D、从图中可以看出,该治疗性克隆过程应用了核移植技术(将体细胞核移入去核卵母细胞)、动物细胞培养技术(重组细胞培养为胚胎干细胞、胚胎干细胞的培养等),D正确。
二、多项选择题;本题共5小题,每小题3分,共15分。在每个小题给出的四个选项中,有两个或两个以上是符合题目要求的,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
26. 大熊猫受威胁程度等级由濒危降为易危、云南亚洲象北移南归、长江江豚频繁亮相、三江源国家公园中雪豹频繁现身等实例,在一定程度上反映了我国在生物多样性保护和生态修复方面所取得的成就。下列有关生物多样性的叙述,错误的是( )
A. 捕食者往往捕食个体数量多的物种,利于增加物种多样性
B. 用于放养牲畜的草场,直接价值大于其保持水土的间接价值
C. 东北虎林园繁育中心的建立是对生物多样性最有效的保护
D. 生物圈内所有的生物、它们所拥有的全部基因,共同构成了生物多样性
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,有利于增加物种多样性,A正确;
B、生物多样性的间接价值大于直接价值,B错误;
C、建立自然保护区以及国家公园等就地保护措施是对生物多样性最有效的保护,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等易地保护措施,是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会,C错误;
D、生物多样性包括三个层次:物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。 选项中只提到了 “所有生物”(物种)和 “全部基因”(基因),遗漏了生态系统多样性这一层次,D错误。
27. 如图表示从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。下列与该实验相关的叙述,正确的是( )
A. 实验中所用的培养基①②③④均属于选择培养基
B. 图中Ⅰ、Ⅱ过程实现了对目标微生物的稀释
C. 统计⑤处培养基中的菌落数并不一定代表接种到④上的活菌数
D. 在⑤处培养基上形成菌落的微生物同化作用类型主要为异养型
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、从混合物中分离某种微生物要用选择培养基,需要在培养基中加入特定的物质,如羟基苯甲酸,在该培养基中所需要的微生物能大量繁殖,实验中所用的培养基①②③④均属于选择培养基,目的是筛选能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物,A正确;
B、图中Ⅰ、Ⅱ过程的目的是增大降解对羟基苯甲酸的微生物的比例,B错误;
C、稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理,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细菌。由于当两个或多个菌体连在一起生长时,培养基上统计到的是一个菌落,所以统计⑤处培养基中的菌落数并不一定代表接种到④上的活菌数,C正确;
D、在⑤处培养基上形成菌落的微生物同化作用类型为异养型,原因是微生物所利用的唯一碳源是对羟基苯甲酸,对羟基苯甲酸是有机物,D正确。
28. 不对称体细胞杂交旨在通过融合两种不同来源的细胞,在保留一个亲本大部分基因组的同时引入另一个亲本的部分遗传物质。疣粒野生稻对白叶枯病有较高抗性,研究人员利用上述技术对疣粒野生稻(2A)和栽培稻(2B)进行处理,A、B指染色体数,获得抗病栽培稻,过程如图所示,其中①~④为不同步骤。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①为脱分化,步骤②可用胰蛋白酶处理
B. 步骤③得到的异源融合的原生质体均具有抗病性
C. 异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团
D. 过程④抗病栽培稻植株中染色体数目为2A+2B条
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、步骤①为外植体→愈伤组织,发生了脱分化,步骤②为获得原生质体的过程,植物细胞的细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,需要用到果胶酶和纤维素酶,A错误;
B、疣粒野生稻对白叶枯病有较高抗性,大剂量X射线对疣粒野生稻染色体的破坏是随机的,异源融合的原生质体不一定都保留了抗病基因,B错误;
C、异源融合的原生质体由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂,因此异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,C正确;
D、不对称体细胞杂交旨在通过融合两种不同来源的细胞,在保留一个亲本大部分基因组的同时引入另一个亲本的部分遗传物质。因此过程④抗病栽培稻植株中染色体数目小于2A+2B条,D错误。
29. 如图表示在某动物体内取出的肾脏组织块进行细胞培养的部分过程,该细胞需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲到图乙常用胃蛋白酶处理一段时间,将组织分散成单个细胞
B. 图丙表示原代培养,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,通常会停止分裂
C. 图丁表示传代培养,与植物组织培养相同,都需要放在培养箱中培养
D. 图丙、图丁的细胞培养液需定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
【答案】BD
【解析】
【详解】A、图甲到图乙常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间,将组织分散成单个细胞,胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,当pH大于6时,胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,胃蛋白酶在此环境中没有活性,A错误;
B、图丙表示原代培养,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,通常会停止分裂,B正确;
C、植物组织培养不需要放在培养箱中培养,C错误;
D、图丙、丁的细胞培养液需定期更换,以便清除代谢废物,防止细胞代谢废物积累对细胞自身造成危害,D正确。
故选BD。
30. 体外受精和胚胎移植都是医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关叙述错误的是( )
A. 采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精
B. 经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
C. 进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
D. 对供体和受体进行同期发情处理,目的是为供体胚胎提供相同的生理环境
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、采集到的卵母细胞需要在体外培养成熟(减数第二次分裂中期)才能与获能的精子受精,A错误;
B、胚胎移植产生的后代,其遗传特性与供体基本一致,不受到受体的影响,B错误;
C、受体一般不会对供体发生免疫排斥,所以不必进行免疫检查,C错误;
D、对供体和受体进行同期发情处理,使供体和受体处于同一生理状态,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境,D正确。
三、非选择题:共4小题,共50分。
31. 某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A,其研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基,成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示,请分析回答下列问题。
(1)在培养基中加入化合物A的目的是_____,这种培养基属于__________培养基。
(2)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量_____的培养液,接入新的培养液中连续培养,使目的菌的数量_____。
(3)若要研究目的菌的生长规律,可挑取单个菌落进行液体培养,再采用_____方法进行计数。
(4)下图所示为4种菌落分布图,一般不能通过涂布平板法得到的是_____。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 筛选出可以降解化合物A的微生物 ②. 选择
(2) ①. 显著降低 ②. 扩增
(3)稀释涂布平板法、细菌计数板计数 (4)B
【解析】
【小问1详解】
在微生物学中,将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的培养基,称为选择培养基;由题意可知,本实验是分离出降解的有机化合物A的菌种,所以培养基中加入化合物A的目的是筛选降解的有机化合物A的微生物(菌种),这种培养基属于选择培养基。
【小问2详解】
由于“目的菌”有降解的有机化合物A的作用,所以培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量显著降低的培养基,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量进一步增加(扩增)。
【小问3详解】
若研究“目的菌”的群体生长规律,将单个菌落进行液体培养,再采用稀释涂布平板法或细菌计数板计数法进行计数。
【小问4详解】
B图中菌落没有均匀生长,还有明显的划线痕迹,是平板划线法接种得到的,因此B图不能由涂布平板法得到。
32. 甲植物(2n=18)具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙(4n=32)的细胞质中存在抗除草剂基因,科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙,途径如图所示。已知射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能,丙烯酸异辛酯(IOA)处理会使线粒体失活,但不影响细胞分裂。回答下列问题:
(1)利用植物体细胞杂交技术获得新植物体,利用的生物学原理是_____。取植物的顶芽细胞进行培育,有利于获得脱毒苗,原因是______________。
(2)过程②可采用化学法进行诱导,化学法除聚乙二醇融合法外,还有_____法等。
(3)在细胞融合体系中,如果只考虑细胞两两融合,则理论上融合细胞在不分裂的情况下,染色体数目可能为__________。未融合的细胞不能形成愈伤组织,原因是__________________。植株丙体内抗除草剂基因的遗传_____(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。
【答案】(1) ①. 植物细胞的全能性 ②. 植物顶端分生区附近的病毒极少,甚至无病毒
(2)高Ca2+—高pH融合
(3) ①. 36、64、50 ②. 甲细胞用IOA处理后线粒体失活,细胞生命活动受限;乙细胞经X射线处理后失去分裂能力 ③. 不遵循
【解析】
【小问1详解】
植物体细胞杂交利用细胞膜的流动性,杂种细胞形成新植物体利用植物细胞的全能性。植物顶端分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗。
【小问2详解】
步骤②是促进原生质体融合,可以采用化学法进行诱导,其中化学方法除了聚乙二醇(PEG)融合法,还有高Ca2+—高pH融合法等。
【小问3详解】
如果只考虑细胞两两融合,存在甲细胞—甲细胞,不分裂时染色体数为36;同理,乙细胞—乙细胞不分裂时染色体数为64;甲细胞—乙细胞不分裂时染色体数为50。X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体的功能,IOA处理会使线粒体失活,但不影响细胞分裂,因此未融合的细胞和同种细胞的融合细胞均不能正常分裂,都不能形成愈伤组织,只有杂种细胞由于生理互补能形成愈伤组织。植株丙体内抗除草剂基因存在于细胞质,其遗传不遵循孟德尔遗传定律。
33. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产生的具有强致癌力的代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB,科研人员以AFB为抗原多次免疫小鼠处理后制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),过程如图所示。回答下列问题:
(1)科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),AFB多次注射免疫小鼠处理后需要对小鼠进行抗体检测,理由是_________________。
与小鼠骨髓瘤细胞融合前,已免疫的多种B细胞(含浆细胞)_____(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基(如HAT培养基),该培养基对__________细胞和____细胞的生长和分裂具有抑制作用、筛选得到的杂交瘤细胞的特征是____________。杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测,选择检测呈阳性的杂交瘤细胞进行稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得能产生____________的杂交瘤细胞。
(3)食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)。若想确认上述AFB单抗是否具有极强的特异性,应补充的检测是_____,如果实验结果为_____(“能”或“不能”)杂交,则说明AFB单抗具有极强的特异性。
【答案】(1) ①. 检测小鼠体内是否产生了足够的抗 AFB 抗体,筛选出免疫成功的小鼠,确保能获得分泌目标抗体的 B 淋巴细胞 ②. 不需要
(2) ①. 骨髓瘤 ②. 未融合的 B 淋巴(B) ③. 既能无限增殖,又能分泌特异性抗体 ④. (高特异性的)抗 AFB 抗体
(3) ①. 用 AFB 单抗分别与黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)进行抗原 - 抗体杂交实验 ②. 不能
【解析】
【小问1详解】
单克隆抗体的制备,第一步是获得能分泌抗 AFB 抗体的 B 淋巴细胞(浆细胞)。但免疫小鼠后,并不是所有小鼠都能成功产生足量、特异性的抗 AFB 抗体。B 淋巴细胞(浆细胞)是高度分化的细胞,在体外培养条件下几乎不能分裂增殖,所以无法通过原代培养来扩大数量。制备单克隆抗体时,直接从免疫成功的小鼠脾脏中分离 B 细胞,直接和骨髓瘤细胞融合即可。
【小问2详解】
HAT选择培养基的作用就是筛选出杂交瘤细胞,它会抑制骨髓瘤细胞和未融合的B淋巴细胞的生长,只有融合成功的杂交瘤细胞才能在这种培养基上存活。杂交瘤细胞融合了骨髓瘤细胞无限增殖的特性和B淋巴细胞分泌特异性抗体的特性,所以具备这两个特点。通过克隆化培养和多次的抗体检测、筛选操作,就是为了得到可以稳定分泌高特异性抗AFB抗体的杂交瘤细胞,保证后续生产的单克隆抗体的纯度和特异性。
【小问3详解】
要验证AFB单抗的特异性,就需要用它和其他类似的毒素进行抗原-抗体杂交实验,看是否会发生反应。如果 AFB 单抗只和 AFB 结合,不能和 CIT、FB 结合,就说明它特异性极强。因此实验结果中,与 CIT、FB 的杂交结果应该为阴性。
34. Leigh氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍,其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因,她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。回答下列问题:
(1)该母亲的前两个孩子患病的原因是细胞质遗传物质的分配是____(填“均匀”或“随机”)的,可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞,而受精卵的线粒体几乎全部来自__________,导致后代患病。
(2)为保持亲子代之间染色体数量的稳定,在受精阶段,卵细胞只允许一个精子进入。卵细胞防止多精入卵的机制是___________(写出两种反应)。已知线粒体中的蛋白质主要由核基因编码。在受精前后,卵细胞线粒体中蛋白质的组成存在差异,原因是________________________。
(3)该健康男婴孕育过程中使用了体外受精、早期胚胎培养和_______等技术(写出两种)。
(4)在胚胎孕育过程中,医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育,原因是___________。
【答案】(1) ①. 随机 ②. 卵细胞##母亲
(2) ①. 透明带反应、卵细胞膜反应 ②. 卵细胞受精后,接受了精子的核基因,精子的核基因表达后影响了线粒体中蛋白质的组成 (3)核移植、胚胎移植
(4)因为男性的线粒体不会遗传给后代
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,该母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因,由于细胞质遗传物质的分配是随机的,母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞,而受精卵的线粒体几乎全部来自于卵细胞(母亲),导致前两个孩子患病夭亡。
【小问2详解】
卵细胞防止多精入卵有两道屏障,第一道是透明带反应,当精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应;第二道是卵细胞膜反应,精子入卵后,卵细胞膜会立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。已知线粒体中的蛋白质主要由核基因编码,在受精前后,卵细胞线粒体中蛋白质的组成存在差异,是因为卵细胞受精后,接受了精子的核基因,精子的核基因表达后影响了线粒体中蛋白质的组成。
【小问3详解】
根据图示信息可知,该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
【小问4详解】
在胚胎孕育过程中,由于男性的线粒体基因一般不会遗传给后代,因此医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育。
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高二年级下学期期中考试生物学学科试题
本试卷共12页,34题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共25小题,1~15每小题1分,共15分;16~25每小题2分,共20分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的。
1. 氮循环是生态系统物质循环的关键环节,氮元素以多种形式在生物群落与无机环境之间往复循环。下列叙述错误的是( )
A. 生态系统中分解者的分解作用促进氮循环
B. 生态系统中氮循环具有循环往复的特点
C. 生态系统中氮循环与碳循环的过程相同
D. 生物群落内氮循环主要以有机氮形式进行
2. 我国科学家团队发现,乌毛蕨可高效吸收土壤中分散的稀土元素,并在叶片组织中沉淀结晶为“镧独居石”矿物,实现钝化和自然解毒,为稀土资源绿色回收提供新路径。下列叙述正确的是( )
A. 稀土元素从土壤进入乌毛蕨,再通过遗体分解返回土壤,体现物质循环的全球性
B. 稀土元素在乌毛蕨体内结晶形成矿物,表明物质循环在生物群落内部可独立完成
C. 乌毛蕨从土壤中吸收分散的稀土元素,在组织中结晶形成矿物是生物富集的结果
D. 乌毛蕨将稀土离子转化为矿物的过程,可能会影响生态系统中稀土元素的循环速率
3. 橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供某种物质给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述正确的是( )
A. 橘小实蝇的雄虫吸引雌虫的信息素属于物理信息
B. 雄虫直肠中的芽孢杆菌不利于橘小实蝇种群繁衍
C. 利用信息素的诱杀可改变橘小实蝇种群的性别比例
D. 利用上述信息素诱杀橘小实蝇的雌虫属于化学防治
4. 安徽庐江县推行“稻鱼虾共生”种养模式,形成“以稻养虾、以虾促稻、稻鱼互补”的良性生态循环。该种养模式中,水稻为鱼和虾提供天然栖息环境和充足的氧气,鱼和虾捕食田间杂草、害虫、其排泄物则成为水稻生长的天然有机肥。下列叙述错误的是( )
A. 该种养模式中,水稻和杂草是生态系统的基石,鱼和虾的存在加快了物质循环
B. 该种养模式实现了对能量的多级利用,大大提高了能量的利用率
C. 该生态系统若能长期保持相对的稳定,说明其恢复力稳定性较强
D. 该种养模式依赖生态系统的自我调节,需确保水稻、鱼和虾在数量上相对平衡
5. 生态足迹是衡量人类对自然资源利用程度的重要指标,生态承载力则反映区域生态系统的资源供给能力,二者的对比可判断区域可持续发展状态。下列关于生态足迹与生态工程的叙述,正确的是( )
A. 耕地足迹是指生产人类所需农产品所需的耕地面积,其大小仅与农产品的产量有关
B. 若某区域生态足迹总量大于生态承载力,说明该区域处于生态盈余,可持续发展能力强
C. 生态工程建设中遵循整体原理,就是要提高生物多样性程度,利用种群之间的互利共存关系
D. 同等质量下,食用牛肉的生态足迹远大于食用蔬菜,原因是能量在食物链中逐级递减
6. 在自然生态系统中,物质是能量的载体,下列叙述正确的是( )
A. 能量可驱动物质循环
B. 物质和能量可循环利用
C. 能量只能在食物链中流动
D. 能量金字塔和数量金字塔均可倒置
7. 为推进碳中和目标,西双版纳推广“橡胶林+中草药+食用菌”复合种植模式,具有重要的经济价值和生态效益。下列叙述正确的是( )
A. 流入该生态系统的能量包括橡胶树、中草药和食用菌等固定的太阳能
B. 归类橡胶林各食物链中处于相同环节的所有物种,可构建相应的营养级
C. 橡胶林中种植中草药能实现能量的多级利用,提高能量的利用率
D. 该种植模式体现了生态工程中的循环和协调原理,没有体现整体原理
8. 用白萝卜制作泡菜的过程中,采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是( )
A. 将白萝卜切成小块 B. 向容器中通入无菌空气
C. 添加已经腌制过的泡菜汁 D. 用沸水短时处理白萝卜块
9. 工业上常用谷氨酸棒状杆菌作为生产谷氨酸的菌种,如图1是工业生产流程图,图2是菌种数量和谷氨酸产量随生物素浓度的变化过程。相关叙述正确的是( )
A. 可通过人工诱变、基因工程、自然界直接筛选等方式获得高产谷氨酸菌种
B. 菌种扩大培养时最好在生物素浓度为a的条件下进行
C. 发酵过程中pH需一直保持酸性,利于获得更多的谷氨酸
D. 在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法提取谷氨酸
10. “宁可枝头抱香死,何曾吹落北风中”是人们赞美菊花高洁品质的诗句。研究人员通过植物组织培养技术大规模繁育优质菊种,延续其“凌霜”风骨。下列叙述错误的是( )
A. 菊花茎尖容易脱分化诱导形成愈伤组织,可选其作外植体
B. 外植体用酒精和次氯酸钠溶液依次消毒后均需立即用清水清洗
C. “一枝菊”经组织培养获得“万株菊”利用了细胞具有全能性的原理
D. 生长素用量与细胞分裂素用量的比值大于1有利于诱导愈伤组织生根
11. 从紫草细胞内提取到的紫草宁具有抗炎、抑制癌细胞增殖的作用。如图表示获得紫草宁的两种工艺途径,下列叙述错误的是( )
A. 为防止培养过程中出现病毒污染,可选择紫草的芽尖作为外植体
B. 相同的培养时间经紫草植株途径所得的紫草宁提取量小于经细胞培养物途径所得的紫草宁提取量
C. 植物细胞培养技术主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高单个细胞中次生代谢物的产量
D. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物,属于紫草细胞的次生代谢物,不是植物生长所必需的
12. HEK293是具有无限增殖能力的一类细胞,在体外培养时呈现贴壁生长特性。科学家采取了图示方法将HEK293驯化成为悬浮培养细胞,培养过程中细胞一旦沉入培养瓶底,它们会试图重新贴壁。下列叙述正确的是( )
A. 常用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理贴壁细胞
B. 悬浮培养细胞常因发生接触抑制而停止增殖
C. 血清中的天然成分有利于HEK293的悬浮培养
D. 培养液静置几分钟后,应吸取上清液中的细胞传代
13. 利用小鼠制备的抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕试剂盒”,检测早孕的准确率在90%以上。下列关于该单克隆抗体的叙述,错误的是( )
A. 在该单抗的生产过程中,须先用人绒毛膜促性腺激素对小鼠进行免疫
B. 从小鼠体内脾脏中获得B细胞,因为脾脏是B细胞产生和成熟的场所
C. 促进骨髓瘤细胞与B细胞融合后需用选择培养基筛选出杂交瘤细胞
D. 将最终筛选的杂交瘤细胞置于无菌无毒环境中利用CO2培养箱进行体外培养
14. 近些年,在我国干燥、缺水的戈壁无人区,科学家发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家期望通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,其过程如图所示,以下叙述错误的是( )
A. 胚胎工程一般采用促性腺激素处理B使其超数排卵
B. 若过程①表示体外受精过程,从C获得的精子可直接受精
C. 过程②通过显微操作法去除供体卵母细胞的纺锤体—染色体复合物
D. 过程③表示早期胚胎培养,获得的F后代是克隆动物
15. 下列关于哺乳动物受精及胚胎发育的叙述,错误的是( )
A. 在自然条件下,受精在输卵管中完成
B. 精子需要获能才能与卵子结合,而卵子一经排出就具备受精能力
C. 精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
D. 胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可以从早期胚胎中获得
16. 我国在原是荒漠戈壁的青海塔拉滩建设光伏电站,为防风固沙撒播了大量草籽,不料草籽因微环境改善而生长茂盛,不仅遮挡阳光影响发电,还有引发火灾的风险,后来引入羊群吃草,最终实现“绿电+生态+民生”三赢,基本模式如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 从荒漠戈壁到草原,群落发生了初生演替
B. 杂草和羊之间存在原始合作的种间关系
C. 种植杂草防风固沙体现了生物多样性的直接价值
D. “绿电+生态+民生”模式遵循了生态工程的整体原理
17. 如图为某生态农场的农作物秸秆多级利用图示,下列叙述正确的是( )
A. 与传统农业生产相比,该农场实现了物质、能量的多层分级利用,提高了能量的传递效率
B. 家畜粪屑、菌床杂屑及蚯蚓排泄物还田,主要为作物提供有机物和能量
C. 与传统农业相比,该生态农场遵循了循环原理,提高了生态系统的稳定性
D. 性激素可以促进家畜繁殖,这说明生态系统的信息传递有利于种群的繁衍
18. 传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是( )
A. 腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵
B. 制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶
C. 制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精
D. 制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸
19. 在微生物培养过程中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。平板划线法和稀释涂布平板法是常用的获取纯培养物的两种方法。下列叙述错误的是( )
A. 分离、纯化微生物所用的培养基常用干热灭菌法进行灭菌
B. 平板划线法纯化微生物时,通过接种环在固体培养基表面连续划线以稀释分散菌种
C. 稀释涂布平板法纯化微生物时,利用无菌水进行梯度稀释分散菌种后可用于微生物的计数
D. 平板划线法和稀释涂布平板法纯化微生物时,都需要设置不接种的空白平板同时培养
20. 菘蓝(俗称板蓝根)和青菜是十字花科不同种的植物。我国科学家利用体细胞杂交技术,成功培育出含有抗病毒成分的“板蓝根青菜”。下列叙述正确的是( )
A. 制备原生质体需要使用纤维素酶与溶菌酶进行协同处理
B. 两种原生质体的细胞膜发生融合表明原生质体融合成功
C. 常用PEG融合法、灭活病毒诱导法等诱导植物细胞融合
D. 利用植物细胞培养技术可实现该抗病毒成分的工厂化生产
21. 如图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列有关叙述错误的是( )
A. 进行a处理能用胰蛋白酶
B. b是诱导融合后得到的杂种细胞
C. c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽
D. 进行d选择时要将整个植株种在耐盐环境中
22. 科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原,制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒
B. 体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体
C. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D. 将纯化的核衣壳反复注射到小鼠体内,从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
23. 大熊猫是我国珍稀濒危物种,部分个体存在繁殖障碍。科研人员为增加大熊猫种群数量,计划利用核移植技术结合胚胎移植技术培育后代,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 对供体细胞培养时,需保证其增殖能力与核的完整性,为核移植提供优质供体核
B. 过程②去核的卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期,以利于核融合
C. 重构胚激活时可通过电刺激等物理方法,使其完成细胞分裂和发育进程
D. 丁熊猫的遗传物质完全来自甲熊猫,代孕丙熊猫为胚胎发育提供营养和场所
24. 为了满足生产需要,进行奶牛的胚胎移植时通常会鉴定胚胎性别。研究人员可利用PCR、电泳等技术来鉴定奶牛的早期胚胎是否含有Y染色体上雄性决定基因(SRY基因),也可利用单克隆抗体检测奶牛的早期胚胎是否存在雄性的特异性H-Y抗原。下列叙述正确的是( )
A. 鉴定胚胎是否含有SRY基因时,需要根据SRY基因序列设计一种引物用于PCR
B. 为了生产乳腺生物反应器,需要剔除H-Y单克隆抗体检测呈阳性的胚胎
C. 可对筛选出的桑葚胚的内细胞团均等分割后移植,以提高胚胎的利用率
D. 胚胎移植前通常使用免疫抑制剂处理代孕母牛,以防发生免疫排斥反应
25. 治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。如图表示治疗性克隆的过程,下列叙述错误的是( )
A. 细胞A通常为用显微操作去核的处于MⅡ期的卵母细胞
B. 需用胃蛋白酶对患者正常组织处理获得单个细胞,并置于无菌和无毒的条件下培养
C. 动物细胞应放入含5%的培养箱中培养,的主要作用是维持培养液的
D. 该治疗性过程应用了核移植、动物细胞培养等技术
二、多项选择题;本题共5小题,每小题3分,共15分。在每个小题给出的四个选项中,有两个或两个以上是符合题目要求的,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
26. 大熊猫受威胁程度等级由濒危降为易危、云南亚洲象北移南归、长江江豚频繁亮相、三江源国家公园中雪豹频繁现身等实例,在一定程度上反映了我国在生物多样性保护和生态修复方面所取得的成就。下列有关生物多样性的叙述,错误的是( )
A. 捕食者往往捕食个体数量多的物种,利于增加物种多样性
B. 用于放养牲畜的草场,直接价值大于其保持水土的间接价值
C. 东北虎林园繁育中心的建立是对生物多样性最有效的保护
D. 生物圈内所有的生物、它们所拥有的全部基因,共同构成了生物多样性
27. 如图表示从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。下列与该实验相关的叙述,正确的是( )
A. 实验中所用的培养基①②③④均属于选择培养基
B. 图中Ⅰ、Ⅱ过程实现了对目标微生物的稀释
C. 统计⑤处培养基中的菌落数并不一定代表接种到④上的活菌数
D. 在⑤处培养基上形成菌落的微生物同化作用类型主要为异养型
28. 不对称体细胞杂交旨在通过融合两种不同来源的细胞,在保留一个亲本大部分基因组的同时引入另一个亲本的部分遗传物质。疣粒野生稻对白叶枯病有较高抗性,研究人员利用上述技术对疣粒野生稻(2A)和栽培稻(2B)进行处理,A、B指染色体数,获得抗病栽培稻,过程如图所示,其中①~④为不同步骤。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①为脱分化,步骤②可用胰蛋白酶处理
B. 步骤③得到的异源融合的原生质体均具有抗病性
C. 异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团
D. 过程④抗病栽培稻植株中染色体数目为2A+2B条
29. 如图表示在某动物体内取出的肾脏组织块进行细胞培养的部分过程,该细胞需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲到图乙常用胃蛋白酶处理一段时间,将组织分散成单个细胞
B. 图丙表示原代培养,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,通常会停止分裂
C. 图丁表示传代培养,与植物组织培养相同,都需要放在培养箱中培养
D. 图丙、图丁的细胞培养液需定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
30. 体外受精和胚胎移植都是医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关叙述错误的是( )
A. 采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精
B. 经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
C. 进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
D. 对供体和受体进行同期发情处理,目的是为供体胚胎提供相同的生理环境
三、非选择题:共4小题,共50分。
31. 某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A,其研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基,成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示,请分析回答下列问题。
(1)在培养基中加入化合物A的目的是_____,这种培养基属于__________培养基。
(2)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量_____的培养液,接入新的培养液中连续培养,使目的菌的数量_____。
(3)若要研究目的菌的生长规律,可挑取单个菌落进行液体培养,再采用_____方法进行计数。
(4)下图所示为4种菌落分布图,一般不能通过涂布平板法得到的是_____。
A. B. C. D.
32. 甲植物(2n=18)具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙(4n=32)的细胞质中存在抗除草剂基因,科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙,途径如图所示。已知射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能,丙烯酸异辛酯(IOA)处理会使线粒体失活,但不影响细胞分裂。回答下列问题:
(1)利用植物体细胞杂交技术获得新植物体,利用的生物学原理是_____。取植物的顶芽细胞进行培育,有利于获得脱毒苗,原因是______________。
(2)过程②可采用化学法进行诱导,化学法除聚乙二醇融合法外,还有_____法等。
(3)在细胞融合体系中,如果只考虑细胞两两融合,则理论上融合细胞在不分裂的情况下,染色体数目可能为__________。未融合的细胞不能形成愈伤组织,原因是__________________。植株丙体内抗除草剂基因的遗传_____(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。
33. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产生的具有强致癌力的代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB,科研人员以AFB为抗原多次免疫小鼠处理后制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),过程如图所示。回答下列问题:
(1)科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),AFB多次注射免疫小鼠处理后需要对小鼠进行抗体检测,理由是_________________。
与小鼠骨髓瘤细胞融合前,已免疫的多种B细胞(含浆细胞)_____(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基(如HAT培养基),该培养基对__________细胞和____细胞的生长和分裂具有抑制作用、筛选得到的杂交瘤细胞的特征是____________。杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测,选择检测呈阳性的杂交瘤细胞进行稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得能产生____________的杂交瘤细胞。
(3)食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)。若想确认上述AFB单抗是否具有极强的特异性,应补充的检测是_____,如果实验结果为_____(“能”或“不能”)杂交,则说明AFB单抗具有极强的特异性。
34. Leigh氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍,其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因,她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。回答下列问题:
(1)该母亲的前两个孩子患病的原因是细胞质遗传物质的分配是____(填“均匀”或“随机”)的,可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞,而受精卵的线粒体几乎全部来自__________,导致后代患病。
(2)为保持亲子代之间染色体数量的稳定,在受精阶段,卵细胞只允许一个精子进入。卵细胞防止多精入卵的机制是___________(写出两种反应)。已知线粒体中的蛋白质主要由核基因编码。在受精前后,卵细胞线粒体中蛋白质的组成存在差异,原因是________________________。
(3)该健康男婴孕育过程中使用了体外受精、早期胚胎培养和_______等技术(写出两种)。
(4)在胚胎孕育过程中,医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育,原因是___________。
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