精品解析:江苏省南通中学2025-2026学年高二下学期4月阶段测试生物试卷
2026-05-30
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.16 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58123974.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
江苏省南通中学2025—2026学年第二学期4月阶段考试
高二生物
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于体液的叙述,正确的是( )
A. 细胞外液构成了细胞生活的液体环境,其含量高于细胞内液
B. 消化液、泪液和尿液不属于细胞外液,但血液属于细胞外液
C. 肺泡细胞所处的细胞外液为组织液和肺泡液
D. 镰状细胞贫血症患者的血浆中存在血红蛋白和血清蛋白
2. 下图为眨眼反射的示意图,a~f表示反射弧的相关结构,下列叙述错误的是( )
A. f为效应器,包括传出神经末梢及支配的眼睑
B. d为图示反射弧的神经中枢,位于脊髓
C. 若①处受损,刺激结构a,眨眼反射仍能发生
D. 刺激中央前回的下部可发生眨眼,但不属于反射
3. 消化系统出现感染时常会出现水和Na+成比例丢失的等渗性脱水,患者的血钠浓度和细胞外液渗透压维持在正常范围,但细胞外液迅速减少。下列叙述正确的是( )
A. 患者细胞外液渗透压正常,垂体分泌的抗利尿激素不变
B. 患者血钠浓度正常,醛固酮与肾小管细胞膜上受体正常结合传递信息
C. 若不及时补充平衡盐溶液,患者的渗透压会降低,导致细胞内液减少
D. 患者发病初期不会产生渴觉,可通过检查血压和循环血量辅助诊断
4. B细胞,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点不包括( )
A. 它们都有特异性
B. 受刺激后,都可以经历活化、增殖过程
C. 它们都来自骨髓的造血干细胞,并在骨髓里成熟
D. 它们的细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原
5. 人体体温的相对稳定是机体产热和散热平衡的结果。相关叙述正确的是( )
A. 正常人在寒冷环境中散热量大于炎热环境中的散热量
B. 冬季从室内进入室外时,骨骼肌细胞的酶的活性随之降低
C. 进入寒冷环境中,支配血管的副交感神经兴奋,引起外周血管收缩
D. 患者发烧体温保持在38.5℃时,机体散热量大于产热量
6. 光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。相关叙述正确的是( )
A. 光敏色素是光合色素和蛋白质的复合体
B. 图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C. EBR和激素②在促进种子萌发上具有拮抗作用
D. 红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
7. 中华秋沙鸭选择距离水体较近的树营巢,近年来由于气候变化和人类活动,流经某地区的河流水域面积逐渐减少,给中华秋沙鸭的越冬造成了困难。下列叙述正确的是( )
A. 可采用样方法调查该地区中华秋沙鸭卵的密度
B. 雄性中华秋沙鸭发出高亢的鸣叫吸引雌性属于行为信息
C. 建立自然保护区对中华秋沙鸭等候鸟实施保护的措施属于易地保护
D. 中华秋沙鸭栖息地一年四季外貌的不同属于群落的次生演替
8. 某湖区分布植物、水鸟、细菌等多种生物。其中水鸟主要在浅水和泥滩中栖息,以某些植物为食。能量流经该营养级的示意图如下。有关叙述正确的是( )
A. 水鸟和其他生物占据着相对稳定的生态位不利于不同生物充分利用环境资源
B. ②代表水鸟呼吸作用散失的能量,③包含水鸟和上一营养级流向分解者的能量
C. 由于该生态系统物种多样、自我调节能力强,所以不需要系统外的能量补充
D. 从生态系统组成成分来看,湖区中的水鸟属于消费者,细菌均属于分解者
9. 下列关于生态系统和生物多样性的叙述,错误的是( )
A. 日照时间长短决定植物开花期体现了生命活动的正常进行离不开信息传递
B. 苔原生态系统营养结构简单,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低
C. 负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
D. 红树林具有净化海水和空气的功能,体现了生物多样性的间接价值
10. 下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A. 与自来水相比,生物材料匀浆加入适量HCl溶液后pH的变化更接近缓冲液
B. DNA的粗提取与鉴定实验研磨液中的SDS瓦解细胞壁有助于提高DNA的提取率
C. “探究土壤微生物的分解作用”实验中,实验组的土壤需经60℃恒温灭菌处理
D. 将切下的胚芽鞘尖端分别放在切口的左、右两侧,两组之间形成相互对照
11. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的四个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。相关叙述正确的是( )
A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B. ②的主要目的是用盐水使得菜料失水死亡
C. ③的主要目的是阻止气体进出泡菜坛
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量先增加后减少
12. 动物肠道中含多种纤维素降解菌,研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法,部分流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 磁性纳米颗粒、培养基和培养器皿等需使用不同方法进行消毒
B. 食草动物肠道提取物可通过摇床培养增加溶解氧扩增目的菌种
C. 过程⑤中被磁铁间接吸附的微生物即为纤维素降解菌
D. 可通过刚果红培养基进一步筛选高效降解纤维素的菌株
13. 真菌蛋白是一种可通过微生物发酵技术生产的优质蛋白质,具有高营养价值和环保特性,其制造过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 整个制造过程中都需保持真菌的活性
B. 发酵罐内的真菌代谢类型是厌氧异养型
C. 对添加物进行消毒,可减弱真菌与杂菌的竞争
D. 注入的氨水既可提供氮源和能源,又可调节培养液pH
14. 三七对降血糖和降血压有良好的表现,但因其含有吡咯里西啶类生物碱(PAs),长期服用会造成肝肾损伤。某科研团队利用相关技术获得不含PAs且黄酮多糖含量高的新细胞株。下列叙述正确的是( )
A. 选取三七茎尖细胞进行组培,可获得脱除毒性(PAs)的三七植株
B. 若将三七与西洋参细胞融合,可去壁后用高Ca2+-高pH融合法诱导
C. 再分化到愈伤组织阶段可获得高产黄酮多糖的细胞株
D. PAs和黄酮多糖都属于植物生长所必需的次生代谢产物
15. 对贴壁生长的动物细胞进行传代培养,图示操作简易流程。下列相关叙述错误的是( )
A. 步骤①中的消化液通常含有胰蛋白酶
B. 步骤②中及时终止消化可防止消化过度损伤细胞
C. 步骤③中对细胞进行计数可用血细胞计数板
D. 步骤④中分瓶前无需灭菌,即可直接分装细胞悬液
二、多项选择题:本部分共4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 如图是人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程,同时表示糖尿病病因的两种形式,据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 图中的下丘脑相应区域被破坏,血糖调节能力会完全丧失
B. 下丘脑以神经调节的方式使胰岛B细胞分泌胰岛素增加,从而降低血糖浓度
C. 抗体2与受体结合后会导致组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存过程受抑制
D. 体温、水盐和血糖平衡调节过程中相关激素的分泌都是通过分级调节来实现的
17. 某兴趣小组将酵母菌分装在500mL培养瓶后,置于不同培养条件下进行培养,绘制出各条件下酵母菌种群数量随时间变化的酵母菌数量曲线图1;取某一条件下某一时刻的酵母菌培养液稀释100倍后,用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)进行计数,观察到一个中方格的菌体数如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 使用血细胞计数板时应沿凹槽边缘滴加培养液后盖上盖玻片
B. 若40h内①曲线中酵母菌种群的增长呈“J”形,此时λ值大于1且恒定
C. ④和⑤曲线K值不同的原因可能是培养瓶中最开始接种的酵母菌数量的不同
D. 可推测1mL培养液的酵母菌数量是1.2×109个
18. 如图为利用小鼠制备PML蛋白单克隆抗体的过程。下列叙述错误的有( )
注:+表示该孔中存在对应蛋白的抗体,-表示没有对应抗体
A. 将PML蛋白和小鼠B淋巴细胞体外混合即可获得W细胞
B. 步骤2可利用选择性培养基进行筛选
C. 步骤3可利用DNA分子探针进行筛选
D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
19. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量,其原理是在PCR反应体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针,当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处,会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成。下列叙述正确的是( )
A. 荧光探针的设计依据是某种DNA两端的一段已知的碱基序列
B. 该技术中耐高温的聚合酶能催化磷酸二酯键的形成和断裂
C. 引物1、2之间或引物自身发生碱基互补配对,则不能做到有效检测
D. 若某次PCR反应共产生52个等长DNA,则至少加入6个荧光探针
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。除标注外,每空1分。
20. 下图是持续压力引起严重脱发的一种机制,其中毛囊干细胞(HFSC)既能自我更新,也能分化为毛囊扩增细胞(HF-TAC)。HF-TAC能快速增殖,为毛囊生长提供细胞来源。交感神经释放过量NE(去甲肾上腺素)作用于上述两种细胞,会引起线粒体功能丧失。请回答下列问题。
(1)交感神经属于_______(传入、传出)神经,其释放的去甲肾上腺素属于_______(信息分子类型)。
(2)持续压力下,交感神经被过度激活,引起HF-TAC坏死,产生的坏死碎片被抗原呈递细胞_______,使T细胞活化并攻击HF-TAC,最终导致大量脱发。为了维持自主神经系统的平衡,常要采用芳香疗法或听轻音乐等方式使情绪平静下来,目的是强化_______的作用。
(3)图中细胞2是_______,其作用是_______。
(4)据图可知,紫外线、感染等刺激引起严重脱发的原因是_______,与正常免疫相比,该过程属于_______病。
(5)为验证上述引起严重脱发的机制,科研人员开展如下实验:
步骤1 取20只正常小鼠,随机均分为A、B两组;另取20只先天性T细胞缺陷小鼠,随机均分为C(对照)、D(实验)两组。
步骤2 A组注射生理盐水,B组注射等量RXT(辣椒素类似物,模拟持续压力)
步骤3 分别将A、B组小鼠的细胞毒性T细胞移植到C、D组小鼠体内。再向C、D两组小鼠注射 ? ,一段时间后检测C、D组小鼠脱毛和毛囊球中HF-TAC的死亡情况。
①步骤3“?”处应填_______。
②请预期实验结果:_______。
21. 为提高大闸蟹的产量,并减少围网养殖大闸蟹造成的氮、磷污染,研究团队应用并优化了生态坝养殖技术。图1是研究团队构建的生态坝单体结构示意图,图2为优化的生态坝单体设计图。请回答下列问题:
(1)图1的生态坝单体主要由植物浮床和微生物填料两部分组成。浮床植物选择中,通常选择污染物净化能力较强的多种水生植物,并考虑这些植物生态位的差异,遵循了生态工程的_______原理。浮床植物通过_______、遮蔽阳光抑制光合作用等方式抑制水华现象;微生物填料以薄膜状悬浮于水体中,通过扩大_______,加快水体中污染物的分解。
(2)养殖区水草长势不良及覆盖度较低会导致大闸蟹丧失天然蜕壳场所,造成产量下降,这些因素属于_______(填“密度”或“非密度”)制约因素。相较图1,图2中优化的生态坝单体设有专门的_______,该结构与上层结构保持约30cm的距离,既能给大闸蟹提供较充足的蜕壳(生长)空间,又可以保证_______。
(3)研究团队构建了围网养殖区的能量流动和氮磷污染负荷模式图,如图3所示(字母代表能量值)。据图分析,投放的饵料中最终被螃蟹所同化的能量比例为_______(用字母表示),围网养殖水体富营养化的污染来源有_______。
(4)研究团队采集坝内净化区及坝外养殖区的水样,监测某养殖期内氮含量变化情况,结果如图4所示。采集水样时应_______取样,以确保监测结果相对可靠。据图分析,生态坝养殖技术能一定程度上控制_______的污染。
22. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物,它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养,建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究,图1是主要流程。请分析回答:
(1)过程①的实质是________________,图1所示过程主要利用了________的原理。
(2)优化悬浮细胞培养体系,需进行蔗糖浓度的筛选,培养基中蔗糖浓度不宜过低的原因是__________________________________________,诱导过程⑤产生皂苷而不继续分化的关键是需要控制好培养基中________________的浓度和________。
(3)科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和MRb1含量,结果如图2(Re具有治疗心肌缺血的功能,Rg3具有抗癌作用)。若要获得抗癌作用的药物应优先选择________的愈伤组织。
(4)科研人员研究了人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验方案如下,请完善表格并分析相关问题:
①________________
首先给肿瘤细胞以充足的营养,并置于含有②______________________的混合气体环境进行培养。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于裸鼠,每只裸鼠接种0.1 mL细胞悬浊液。接种2周后裸鼠皮下形成瘤体
分组进行实验处理
将上述40只裸鼠随机均分为四组,A组腹腔注射适量生理盐水,B组:Rg3组,C组:顺铂组,D组的处理为③____________________,给药前需要④____________,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天
实验结果绘成曲线
计算肿瘤体积变化的公式:给药后肿瘤体积/给药前肿瘤体积
得出结论
⑤______________________________________________________
23. 乳酸菌发酵后离心得到的上清液(CFS)中含有多种天然抑菌物质,如有机酸、H2O2和细菌素(小分子多肽)等。研究人员从奶牛口腔、粪便中分离到3株乳酸菌,分别编号为11、14、18,鉴定其产生的抑菌物质对肺炎克雷伯菌的抑菌能力,过程如图1所示。
(1)步骤②中MRS培养基常用的灭菌方法为_______。该步骤采用_______法将单个微生物分散在固体培养基上,经培养得到的单菌落一般是由单个细菌繁殖形成的,称为_______。
(2)步骤③中继续接种乳酸菌的目的是_______。
(3)开展实验时,培养基需融化并冷却至一定温度,然后再加入肺炎克雷伯菌混匀,原因是_______。
(4)步骤⑥分别在CFS中加入H2O2酶、NaOH(使pH调整至7.0)或蛋白酶K(水解细菌素),最终鉴定乳酸菌产生的抑菌物对肺炎克雷伯菌的抑菌能力,实验结果如图2所示。
①该实验中采用_____(选填“加法”或“减法”)原理控制自变量。
②由图2可知,与对照组相比,当CFS的pH调至7.0时,3株乳酸菌对肺炎克雷伯菌的抗菌作用_______(选填“降低”、“增加”或“无显著变化”);在CFS中加入过氧化氢酶后,_______号菌株上清液的抗菌活性显著降低。
③实验结果表明11和14号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要包括_______,而18号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要是_______。本实验不能说明细菌素无抗菌作用,理由是_______。
24. 某实验室科研工作者采用构建共表达GluZ(葡聚糖酶基因)和XyIB(木聚糖酶基因)两种融合基因的工程酵母,降低酿造饮品中的葡聚糖和木聚糖等物质含量以降低粘度。图1中PGK是酵母菌的特异性启动子,ADH为终止子,KanMX是遗传霉素抗性基因。GluZ和XyIB两种融合基因的结构如图2所示,MFa是酵母菌特有的信号肽基因(信号肽可以引导分泌蛋白的表达)。
(1)PCR扩增序列时,需设计相应的引物,引物的本质是_________,DNA聚合酶只能从引物的____端开始连接脱氧核苷酸。
(2)结合图1和图2,应在引物F1的5'端引入的限制酶_________的识别序列,在引物R2(或引物R3)的5'端引入的限制酶_________的识别序列;为使MFa与GluZ(或Xy1B)连接形成融合基因,引物R1与引物F2(或引物F3)的5'端引入的限制酶识别序列要求是____________;融合基因中__________链是编码链。
(3)科研人员将两种融合基因分别重组至质粒YE得到重组质粒G和X,并对处于特殊状态的酵母菌进行转化。为检测转化是否成功,可先在培养基中加入遗传霉素,其作用是筛选出____________;为进一步检测转化情况,科研人员进行PCR检测,用引物F1与引物R2(或引物R3)扩增某单菌落酵母菌基因组DNA,再进行凝胶电泳,若没有出现条带,说明___________________。
(4)在获得的酵母菌单菌落中选取6个单菌落分别制成菌悬液,标号为1~6,然后分别加入含木聚糖或葡聚糖的刚果红平板的圆孔中,观察透明圈的产生情况,结果如图3所示,其中同时含有质粒G和质粒X的菌悬液是__________(用数字序号表示),判断依据是______________。
注:木聚糖和葡聚糖都能与刚果红结合形成红色复合物,若木聚糖和葡聚糖被分解,培养基中就会出现以圆孔为中心的透明圈。
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江苏省南通中学2025—2026学年第二学期4月阶段考试
高二生物
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于体液的叙述,正确的是( )
A. 细胞外液构成了细胞生活的液体环境,其含量高于细胞内液
B. 消化液、泪液和尿液不属于细胞外液,但血液属于细胞外液
C. 肺泡细胞所处的细胞外液为组织液和肺泡液
D. 镰状细胞贫血症患者的血浆中存在血红蛋白和血清蛋白
【答案】D
【解析】
【分析】内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴组成。内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液等,占体液总量的1/3,而细胞内液占2/3,因此细胞外液含量低于细胞内液,A错误;
B、消化液、泪液和尿液属于体外液体,不属于细胞外液;血液包含血细胞和血浆,其中只有血浆属于细胞外液,而整个血液不属于内环境,B错误;
C、肺泡细胞(肺泡上皮细胞)一侧接触肺泡腔内的气体(外界环境),另一侧接触组织液,因此其细胞外液仅为组织液,肺泡液属于外界环境,C错误;
D、镰状细胞贫血症患者的红细胞易破裂(溶血),导致血红蛋白释放到血浆中,而血清蛋白是血浆的正常成分,因此血浆中同时存在血红蛋白和血清蛋白,D正确;
故选D。
2. 下图为眨眼反射的示意图,a~f表示反射弧的相关结构,下列叙述错误的是( )
A. f为效应器,包括传出神经末梢及支配的眼睑
B. d为图示反射弧的神经中枢,位于脊髓
C. 若①处受损,刺激结构a,眨眼反射仍能发生
D. 刺激中央前回的下部可发生眨眼,但不属于反射
【答案】B
【解析】
【详解】A、效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,在眨眼反射中,f为效应器,包括传出神经末梢及支配的眼睑,A正确;
B、眨眼反射的神经中枢在脑干,故d为图示反射弧的神经中枢,位于脑干,B错误;
C、①处为大脑皮层与反射弧神经中枢之间的联系通路,若①处受损,眨眼反射的反射弧依然完整,刺激结构a,眨眼反射仍能发生,C正确;
D、刺激中央前回的下部可发生眨眼,但是该过程没有经过完整的反射弧,所以不属于反射,D正确。
故选B。
3. 消化系统出现感染时常会出现水和Na+成比例丢失的等渗性脱水,患者的血钠浓度和细胞外液渗透压维持在正常范围,但细胞外液迅速减少。下列叙述正确的是( )
A. 患者细胞外液渗透压正常,垂体分泌的抗利尿激素不变
B. 患者血钠浓度正常,醛固酮与肾小管细胞膜上受体正常结合传递信息
C. 若不及时补充平衡盐溶液,患者的渗透压会降低,导致细胞内液减少
D. 患者发病初期不会产生渴觉,可通过检查血压和循环血量辅助诊断
【答案】D
【解析】
【分析】水平衡调节过程:饮水不足、失水过多→血浆渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少;同时大脑皮层产生渴觉。
【详解】A、抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放,A错误;
B、醛固酮的作用是保钠排钾,其分泌受血钠浓度和血容量调节。患者血钠正常但细胞外液减少(血容量下降),会刺激醛固酮分泌增加,与肾小管细胞膜受体结合增强,B错误;
C、等渗性脱水时,细胞外液渗透压正常,细胞内液与细胞外液水分交换平衡,若不及时补液,细胞外液持续减少但渗透压仍维持正常,不会直接导致细胞内液减少,C错误;
D、患者渗透压正常,下丘脑渗透压感受器未被激活,故不会产生渴觉;但细胞外液减少会导致血压下降和循环血量减少,可通过检测这些指标辅助诊断,D正确;
故选D。
4. B细胞,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点不包括( )
A. 它们都有特异性
B. 受刺激后,都可以经历活化、增殖过程
C. 它们都来自骨髓的造血干细胞,并在骨髓里成熟
D. 它们的细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原
【答案】C
【解析】
【分析】B细胞和T细胞都是骨髓造血干细胞分裂分化而来,B细胞在骨髓中成熟,T细胞迁移到胸腺中成熟。T细胞又包括辅助性T细胞和细胞毒性T细胞。
【详解】A、B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都具有特异性,都能特异性识别抗原,A不符合题意;
B、B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞受刺激后,都经历活化、增殖过程,B细胞可增殖分化成浆细胞和记忆B细胞,辅助性T细胞能活化、增殖成辅助性T细胞,细胞毒性T细胞能增殖分化为活化的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,B不符合题意;
C、B细胞在骨髓中成熟,T细胞迁移到胸腺中成熟,C符合题意;
D、B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原,D不符合题意。
故选C。
5. 人体体温的相对稳定是机体产热和散热平衡的结果。相关叙述正确的是( )
A. 正常人在寒冷环境中散热量大于炎热环境中的散热量
B. 冬季从室内进入室外时,骨骼肌细胞的酶的活性随之降低
C. 进入寒冷环境中,支配血管的副交感神经兴奋,引起外周血管收缩
D. 患者发烧体温保持在38.5℃时,机体散热量大于产热量
【答案】A
【解析】
【详解】A、人体正常体温约为37℃,寒冷环境下人体与外界环境的温差远大于炎热环境,即使寒冷时机体通过调节减少散热,整体散热量仍高于炎热环境,A正确;
B、人是恒温动物,冬季从室内进入室外时,机体可通过调节维持体温相对稳定,骨骼肌细胞所处内环境温度基本不变,酶活性不会降低,B错误;
C、进入寒冷环境时,支配血管的交感神经兴奋,引起外周血管收缩以减少散热,C错误;
D、体温保持在38.5℃时属于体温相对稳定状态,此时机体产热量等于散热量,D错误。
6. 光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。相关叙述正确的是( )
A. 光敏色素是光合色素和蛋白质的复合体
B. 图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C. EBR和激素②在促进种子萌发上具有拮抗作用
D. 红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
【答案】D
【解析】
【详解】A、光敏色素是一类含有色素的蛋白质(色素-蛋白复合体),不是光合色素和蛋白质的复合体,A错误;
B、赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,脱落酸(ABA)的主要作用是抑制种子萌发,据图分析,图中激素①是脱落酸,激素②是赤霉素,B错误;
C、赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,分析题图,EBR抑制蛋白2形成,减少激素①对种子萌发的抑制作用,因此EBR和赤霉素是协同的关系,C错误;
D、红光使光敏色素从无活性到有活性,促进种子萌发,而EBR抑制蛋白2形成,减少激素①对种子萌发的抑制作用,因此红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发,D正确。
故选D。
7. 中华秋沙鸭选择距离水体较近的树营巢,近年来由于气候变化和人类活动,流经某地区的河流水域面积逐渐减少,给中华秋沙鸭的越冬造成了困难。下列叙述正确的是( )
A. 可采用样方法调查该地区中华秋沙鸭卵的密度
B. 雄性中华秋沙鸭发出高亢的鸣叫吸引雌性属于行为信息
C. 建立自然保护区对中华秋沙鸭等候鸟实施保护的措施属于易地保护
D. 中华秋沙鸭栖息地一年四季外貌的不同属于群落的次生演替
【答案】A
【解析】
【详解】A、中华秋沙鸭的卵是静止不动的,符合样方法“调查植物或活动能力弱、活动范围小的生物”的适用条件,A正确;
B、雄性鸣叫属于声音信号,通过物理过程(声波)传递信息,符合物理信息定义;行为信息需依赖特定动作(如孔雀开屏),B错误;
C、建立自然保护区是在物种原生栖息地实施保护,属于就地保护(非“易地保护”),C错误;
D、群落外貌的季节变化由气候周期性变化引起,属于群落的时间结构,不涉及群落类型更替(演替的核心特征),D错误。
故选A。
8. 某湖区分布植物、水鸟、细菌等多种生物。其中水鸟主要在浅水和泥滩中栖息,以某些植物为食。能量流经该营养级的示意图如下。有关叙述正确的是( )
A. 水鸟和其他生物占据着相对稳定的生态位不利于不同生物充分利用环境资源
B. ②代表水鸟呼吸作用散失的能量,③包含水鸟和上一营养级流向分解者的能量
C. 由于该生态系统物种多样、自我调节能力强,所以不需要系统外的能量补充
D. 从生态系统组成成分来看,湖区中的水鸟属于消费者,细菌均属于分解者
【答案】B
【解析】
【详解】A、不同生物占据相对稳定的生态位是生态位分化的结果,可减少种间竞争,有利于不同生物充分利用环境资源,A错误;
B、图中①是水鸟的同化量,②代表同化量中通过呼吸作用以热能形式散失的能量;③是流向分解者的能量,其中水鸟粪便中的能量属于上一营养级的同化量,水鸟遗体残骸中的能量属于水鸟的同化量,因此③包含水鸟和上一营养级流向分解者的能量,B正确;
C、能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,任何生态系统都需要来自系统外的能量补充(通常是太阳能)才能维持正常功能,C错误;
D、水鸟属于消费者,但细菌不都属于分解者,如硝化细菌是自养生物,属于生产者,营寄生生活的细菌属于消费者,D错误。
9. 下列关于生态系统和生物多样性的叙述,错误的是( )
A. 日照时间长短决定植物开花期体现了生命活动的正常进行离不开信息传递
B. 苔原生态系统营养结构简单,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低
C. 负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
D. 红树林具有净化海水和空气的功能,体现了生物多样性的间接价值
【答案】A
【解析】
【详解】A、日照属于物理信息,日照时长调控植物开花,开花是植物繁殖后代的前提,该实例体现的是生物种群的繁衍离不开信息传递,A错误;
B、苔原生态系统分布在寒冷的高纬度地区,环境恶劣,生物种类少、营养结构简单,抵抗力稳定性低,且生态系统遭到破坏后极难恢复,恢复力稳定性也较低,B正确;
C、负反馈调节可抵消或减弱干扰因素的影响,让生态系统维持相对稳定,是生态系统具有自我调节能力的基础,C正确;
D、红树林净化海水和空气属于生态系统的调节功能,对应生物多样性的间接价值,D正确。
10. 下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A. 与自来水相比,生物材料匀浆加入适量HCl溶液后pH的变化更接近缓冲液
B. DNA的粗提取与鉴定实验研磨液中的SDS瓦解细胞壁有助于提高DNA的提取率
C. “探究土壤微生物的分解作用”实验中,实验组的土壤需经60℃恒温灭菌处理
D. 将切下的胚芽鞘尖端分别放在切口的左、右两侧,两组之间形成相互对照
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物材料匀浆中含有缓冲对类物质,具备pH缓冲能力,加入适量HCl后pH变化幅度小,和缓冲液的pH变化特征接近,而自来水无缓冲能力pH变化显著,A正确;
B、SDS是阴离子去污剂,作用为瓦解细胞膜、使蛋白质变性从而与DNA分离,无法瓦解细胞壁,B错误;
C、“探究土壤微生物的分解作用”实验中,60℃恒温灭菌既可以杀灭土壤中的微生物,又不会破坏土壤的理化性质,保证实验单一变量,C正确;
D、将胚芽鞘尖端分别放在切口左、右两侧,观察胚芽鞘的生长情况,两组实验的自变量为尖端放置位置,无需设置空白对照,属于相互对照,D正确。
11. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的四个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。相关叙述正确的是( )
A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B. ②的主要目的是用盐水使得菜料失水死亡
C. ③的主要目的是阻止气体进出泡菜坛
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量先增加后减少
【答案】D
【解析】
【详解】A、沸盐水冷却可避免高温杀死乳酸菌(泡菜发酵的主要菌种),醋酸杆菌参与醋酸发酵而非泡菜制作,A错误;
B、盐水浸没菜料主要目的是创造无氧环境,促进乳酸菌发酵并抑制杂菌繁殖,并非使菜料失水死亡,B错误;
C、坛盖边沿注水形成水封,目的是隔绝空气维持无氧环境,但发酵产生的气体(如CO₂)可排出,并非完全阻止气体进出,C错误;
D、泡菜发酵过程中,亚硝酸盐含量变化趋势为"先增加后减少"(因微生物代谢作用),符合实际检测结果,D正确。
故选D。
12. 动物肠道中含多种纤维素降解菌,研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法,部分流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 磁性纳米颗粒、培养基和培养器皿等需使用不同方法进行消毒
B. 食草动物肠道提取物可通过摇床培养增加溶解氧扩增目的菌种
C. 过程⑤中被磁铁间接吸附的微生物即为纤维素降解菌
D. 可通过刚果红培养基进一步筛选高效降解纤维素的菌株
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验所用磁性纳米颗粒、培养基和培养器皿应进行严格灭菌,而不是消毒,A错误;
B、动物肠道中的纤维素降解菌多数为厌氧型细菌,增加溶解氧会抑制这些微生物的增殖,B错误;
C、根据图示,纤维素化的磁性纳米颗粒被细菌吸附,而纤维素分解菌需要纤维素作为碳源,因此,纤维素分解菌会吸附纤维素化磁性纳米颗粒,在步骤⑤中不被吸附的黑色菌体能降解纤维素,故不被吸附的是纤维素降解菌,C错误;
D、根据刚果红培养基中菌落周围透明圈直径与菌落直径比值可进一步筛选高效纤维素降解菌,D正确。
故选D。
13. 真菌蛋白是一种可通过微生物发酵技术生产的优质蛋白质,具有高营养价值和环保特性,其制造过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 整个制造过程中都需保持真菌的活性
B. 发酵罐内的真菌代谢类型是厌氧异养型
C. 对添加物进行消毒,可减弱真菌与杂菌的竞争
D. 注入的氨水既可提供氮源和能源,又可调节培养液pH
【答案】C
【解析】
【分析】真菌蛋白是一种可通过微生物发酵技术生产的优质蛋白质,由于发酵罐内的需要通入消过毒的空气,所以该真菌的代谢类型是需氧异养型,据此答题。
【详解】A、由图中“核酸从加热器中抽出”可知,制造过程中不需要都需保持真菌的活性,A错误;
B、发酵罐内的需要通入消过毒的空气,代谢类型是需氧异养型,B错误;
C、对添加物进行消毒,可减弱培养的真菌与杂菌的竞争,C正确;
D、注入的氨水是真菌的氮源,又可调节培养液pH,不可作为能源,D错误。
故选C。
14. 三七对降血糖和降血压有良好的表现,但因其含有吡咯里西啶类生物碱(PAs),长期服用会造成肝肾损伤。某科研团队利用相关技术获得不含PAs且黄酮多糖含量高的新细胞株。下列叙述正确的是( )
A. 选取三七茎尖细胞进行组培,可获得脱除毒性(PAs)的三七植株
B. 若将三七与西洋参细胞融合,可去壁后用高Ca2+-高pH融合法诱导
C. 再分化到愈伤组织阶段可获得高产黄酮多糖的细胞株
D. PAs和黄酮多糖都属于植物生长所必需的次生代谢产物
【答案】B
【解析】
【详解】A、茎尖组织培养获得的脱毒苗脱除的是植物病毒,而PAs是三七细胞自身基因控制合成的代谢产物,茎尖细胞仍存在相关合成基因,无法通过茎尖组培脱除PAs,A错误;
B、植物细胞融合前需先去壁获得原生质体,高Ca2+-高pH融合法是诱导原生质体融合的常用化学方法之一,可用于诱导两种植物原生质体融合,B正确;
C、愈伤组织是外植体经脱分化形成的产物,不属于再分化阶段,且需对愈伤组织进行筛选才能获得高产黄酮多糖的细胞株,C错误;
D、次生代谢产物不是植物生长发育所必需的物质,PAs和黄酮多糖都属于次生代谢产物,因此不是植物生长必需的,D错误。
15. 对贴壁生长的动物细胞进行传代培养,图示操作简易流程。下列相关叙述错误的是( )
A. 步骤①中的消化液通常含有胰蛋白酶
B. 步骤②中及时终止消化可防止消化过度损伤细胞
C. 步骤③中对细胞进行计数可用血细胞计数板
D. 步骤④中分瓶前无需灭菌,即可直接分装细胞悬液
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长,当生长到接触抑制时,需用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等消化液处理,这些酶能分解细胞间及细胞与瓶壁间的蛋白质等物质,使细胞与瓶壁分离,便于后续分瓶培养,A正确;
B、②步骤中吸出消化液,加入培养液,一方面消化液中的胰蛋白酶等会持续作用,吸除消化液可终止消化作用,避免过度消化导致细胞受损;另一方面加入培养液可对细胞进行稀释,提供适宜的营养环境和生存空间,B正确;
C、细胞悬液常用血细胞计数板进行计数,C正确;
D、在细胞培养中分瓶用的培养瓶必须是灭菌过,D错误。
故选D。
二、多项选择题:本部分共4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 如图是人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程,同时表示糖尿病病因的两种形式,据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 图中的下丘脑相应区域被破坏,血糖调节能力会完全丧失
B. 下丘脑以神经调节的方式使胰岛B细胞分泌胰岛素增加,从而降低血糖浓度
C. 抗体2与受体结合后会导致组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存过程受抑制
D. 体温、水盐和血糖平衡调节过程中相关激素的分泌都是通过分级调节来实现的
【答案】BC
【解析】
【详解】A、血糖调节存在两条途径,除下丘脑参与的神经调节外,血糖浓度升高可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,因此下丘脑相应区域被破坏后,血糖调节能力不会完全丧失,A错误;
B、下丘脑是血糖调节中枢,可通过传出神经释放神经递质作用于胰岛B细胞,该过程属于神经调节,胰岛素分泌增加后可促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,从而降低血糖浓度,B正确;
C、抗体2与靶细胞上的胰岛素受体结合后,胰岛素无法和受体结合发挥作用,因此会导致组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存过程受抑制,C正确;
D、分级调节指下丘脑-垂体-腺体轴的调节模式,水盐调节中抗利尿激素由下丘脑合成、垂体直接释放,不存在分级调节;血糖调节中胰岛素、胰高血糖素的分泌也无分级调节过程,D错误。
17. 某兴趣小组将酵母菌分装在500mL培养瓶后,置于不同培养条件下进行培养,绘制出各条件下酵母菌种群数量随时间变化的酵母菌数量曲线图1;取某一条件下某一时刻的酵母菌培养液稀释100倍后,用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)进行计数,观察到一个中方格的菌体数如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 使用血细胞计数板时应沿凹槽边缘滴加培养液后盖上盖玻片
B. 若40h内①曲线中酵母菌种群的增长呈“J”形,此时λ值大于1且恒定
C. ④和⑤曲线K值不同的原因可能是培养瓶中最开始接种的酵母菌数量的不同
D. 可推测1mL培养液的酵母菌数量是1.2×109个
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、使用血细胞计数板的正确操作是先盖盖玻片,再将培养液滴加在盖玻片边缘,让其自行渗入计数室,A错误;
B、“J”形增长的数学模型为Nt=N0λt,其中λ为种群数量是前一时刻数量的倍数,理想条件下J型增长的λ大于1且恒定,B正确;
C、K值即环境容纳量,由环境资源(营养、空间等)决定,和初始接种的酵母菌数量无关,初始接种量仅影响到达K值的时间,C错误;
D、按计数原则“计上不计下、计左不计右”统计该中方格酵母菌共24个,一个中方格有16个小方格,血细胞计数板计数室体积为1mm×1mm×0.1mm=10-4mL,且每个计数室有400个小方格,根据公式:培养液中的酵母菌数=每一个小格中的平均酵母菌数×400×酵母菌培养稀释倍数×10000,得到24÷16×400×100×10000=6×108,D错误。
18. 如图为利用小鼠制备PML蛋白单克隆抗体的过程。下列叙述错误的有( )
注:+表示该孔中存在对应蛋白的抗体,-表示没有对应抗体
A. 将PML蛋白和小鼠B淋巴细胞体外混合即可获得W细胞
B. 步骤2可利用选择性培养基进行筛选
C. 步骤3可利用DNA分子探针进行筛选
D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
【答案】AC
【解析】
【详解】A、W细胞是可分泌抗PML抗体的浆细胞,需要将PML蛋白注射到小鼠体内,刺激小鼠发生特异性免疫,再从小鼠脾脏中分离得到,仅体外混合PML蛋白和B淋巴细胞无法直接得到W细胞,A错误;
B、步骤1为细胞融合过程,融合后体系中存在未融合的W细胞、未融合的骨髓瘤细胞、同种融合细胞、杂交瘤细胞,步骤2可利用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞,B正确;
C、步骤3的目的是筛选出能分泌特异性抗PML抗体的杂交瘤细胞,需要采用抗原-抗体杂交的方法检测,DNA分子探针用于检测目的基因是否存在,无法实现该筛选目的,C错误;
D、孔2的检测结果为与不含PML的总蛋白反应呈阴性、与PML蛋白反应呈阳性,说明孔2中的细胞分泌的抗体仅特异性识别PML蛋白,能产生目标抗体,适合进行后续培养制备单克隆抗体,D正确。
19. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量,其原理是在PCR反应体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针,当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处,会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成。下列叙述正确的是( )
A. 荧光探针的设计依据是某种DNA两端的一段已知的碱基序列
B. 该技术中耐高温的聚合酶能催化磷酸二酯键的形成和断裂
C. 引物1、2之间或引物自身发生碱基互补配对,则不能做到有效检测
D. 若某次PCR反应共产生52个等长DNA,则至少加入6个荧光探针
【答案】BC
【解析】
【详解】A、引物设计需要依据目标DNA两端的已知序列,而荧光探针需要与待检测DNA的目标片段互补,设计依据是目标DNA内部(中间)的一段已知序列,A错误;
B、由题意可知,当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处,会水解探针,推测该技术中耐高温的聚合酶能催化磷酸二酯键的形成和断裂,B正确;
C、如果引物1和引物2互补或引物自身发生碱基互补配对,那这两个引物或引物自身就会结合到一起,无法再和模板结合,不能做到有效检测,所以必须避免两个引物之间互补以及引物自身发生碱基互补配对,C正确;
D、若某次PCR反应共产生52个等长的DNA,则至少扩增六次,其余为不等长的DNA,根据扩增过程可知,每利用一对引物延伸一次,就水解探针一个,则至少需加入26-1=63个荧光探针,D错误。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。除标注外,每空1分。
20. 下图是持续压力引起严重脱发的一种机制,其中毛囊干细胞(HFSC)既能自我更新,也能分化为毛囊扩增细胞(HF-TAC)。HF-TAC能快速增殖,为毛囊生长提供细胞来源。交感神经释放过量NE(去甲肾上腺素)作用于上述两种细胞,会引起线粒体功能丧失。请回答下列问题。
(1)交感神经属于_______(传入、传出)神经,其释放的去甲肾上腺素属于_______(信息分子类型)。
(2)持续压力下,交感神经被过度激活,引起HF-TAC坏死,产生的坏死碎片被抗原呈递细胞_______,使T细胞活化并攻击HF-TAC,最终导致大量脱发。为了维持自主神经系统的平衡,常要采用芳香疗法或听轻音乐等方式使情绪平静下来,目的是强化_______的作用。
(3)图中细胞2是_______,其作用是_______。
(4)据图可知,紫外线、感染等刺激引起严重脱发的原因是_______,与正常免疫相比,该过程属于_______病。
(5)为验证上述引起严重脱发的机制,科研人员开展如下实验:
步骤1 取20只正常小鼠,随机均分为A、B两组;另取20只先天性T细胞缺陷小鼠,随机均分为C(对照)、D(实验)两组。
步骤2 A组注射生理盐水,B组注射等量RXT(辣椒素类似物,模拟持续压力)
步骤3 分别将A、B组小鼠的细胞毒性T细胞移植到C、D组小鼠体内。再向C、D两组小鼠注射 ? ,一段时间后检测C、D组小鼠脱毛和毛囊球中HF-TAC的死亡情况。
①步骤3“?”处应填_______。
②请预期实验结果:_______。
【答案】(1) ①. 传出 ②. 神经递质
(2) ①. 摄取、处理和呈递 ②. 副交感神经
(3) ①. 辅助性T细胞 ②. 分泌细胞因子,激活细胞毒性T细胞
(4) ①. 紫外线、感染等产生炎症因子,增强细胞毒性T细胞活性,识别并攻击HF-TAC导致其死亡 ②. 自身免疫病
(5) ①. 等量炎症因子(或等量诱发产生炎症的物质等) ②. 与C组相比,D组小鼠脱毛更严重,毛囊球中HF-TAC的死亡率高
【解析】
【小问1详解】
交感神经属于传出(运动)神经(自主神经系统的传出部分,支配内脏、腺体和血管),其释放的去甲肾上腺素属于神经递质。
【小问2详解】
HF-TAC 坏死后的坏死碎片被抗原呈递细胞摄取、处理并呈递抗原,激活 T 细胞。情绪平静的目的是强化副交感神经的作用,抑制交感神经的过度激活,维持自主神经系统的平衡。
【小问3详解】
根据细胞免疫流程:吞噬细胞吞噬坏死组织后,将抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞的功能是分泌细胞因子,激活细胞毒性T细胞,与图中后续产生效应细胞毒性T细胞攻击靶细胞的过程对应,因此细胞2是辅助性T细胞,其作用是分泌细胞因子,激活细胞毒性T细胞。
【小问4详解】
由图分析可知:紫外线、感染等产生炎症因子,增强细胞毒性T细胞的活性,识别并攻击HF-TAC导致其死亡,最终引起严重脱发。与正常免疫相比,这是免疫系统攻击自身正常细胞,属于自身免疫病。
【小问5详解】
本实验验证“持续压力诱导活化的细胞毒性T引发脱发”的机制,自变量是“移植的细胞毒性T是否经过压力(RXT)处理”,因此移植后C、D组需要保持无关变量一致,都注射等量炎症因子(或等量诱发产生炎症的物质等),诱导HF-TAC损伤,观察不同T细胞的作用;根据机制,预期结果为与C组相比,D组小鼠脱毛更严重,毛囊球中HF-TAC的死亡率高。
21. 为提高大闸蟹的产量,并减少围网养殖大闸蟹造成的氮、磷污染,研究团队应用并优化了生态坝养殖技术。图1是研究团队构建的生态坝单体结构示意图,图2为优化的生态坝单体设计图。请回答下列问题:
(1)图1的生态坝单体主要由植物浮床和微生物填料两部分组成。浮床植物选择中,通常选择污染物净化能力较强的多种水生植物,并考虑这些植物生态位的差异,遵循了生态工程的_______原理。浮床植物通过_______、遮蔽阳光抑制光合作用等方式抑制水华现象;微生物填料以薄膜状悬浮于水体中,通过扩大_______,加快水体中污染物的分解。
(2)养殖区水草长势不良及覆盖度较低会导致大闸蟹丧失天然蜕壳场所,造成产量下降,这些因素属于_______(填“密度”或“非密度”)制约因素。相较图1,图2中优化的生态坝单体设有专门的_______,该结构与上层结构保持约30cm的距离,既能给大闸蟹提供较充足的蜕壳(生长)空间,又可以保证_______。
(3)研究团队构建了围网养殖区的能量流动和氮磷污染负荷模式图,如图3所示(字母代表能量值)。据图分析,投放的饵料中最终被螃蟹所同化的能量比例为_______(用字母表示),围网养殖水体富营养化的污染来源有_______。
(4)研究团队采集坝内净化区及坝外养殖区的水样,监测某养殖期内氮含量变化情况,结果如图4所示。采集水样时应_______取样,以确保监测结果相对可靠。据图分析,生态坝养殖技术能一定程度上控制_______的污染。
【答案】(1) ①. 自生 ②. 对氮、磷等污染物的吸收 ③. 微生物与水体的接触面积
(2) ①. 密度 ②. 蜕壳层 ③. 植物根系生长(植物生根)
(3) ①. (a-b-c)/a ②. 饵料残留、螃蟹排泄物、底泥释放
(4) ①. 随机(等距) ②. NO2-N(亚硝氮)、TN(总氮)、NH4+-N(氨氮)
【解析】
【小问1详解】
自生原理包括自我组织、自我优化、自我调节、自我再生、自我繁殖和自我设计等一系列机制。浮床植物选择中,通常选择污染物净化能力较强的多种水生植物,还需考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系。这种设计体现了生态工程的自生原理。浮床植物抑制水华(藻类大量繁殖)的核心是竞争资源:藻类生长依赖阳光和氮、磷等营养物质,浮床植物可吸收氮、磷等营养物质并通过竞争阳光等抑制浮游藻类繁殖。微生物填料为薄膜状,目的是让更多微生物附着,通过扩大微生物与水体的接触面积来加快污染物分解。
【小问2详解】
水草覆盖度低导致蜕壳场所不足,该因素与大闸蟹种群密度有关,属于密度制约因素。图2优化设计中,专门为大闸蟹提供蜕壳空间的结构是蜕壳区;该结构与上层保持距离,可让植物根系生长有充足的空间。
【小问3详解】
饵料能量为a,饵料残留和螃蟹排泄物中能量未被螃蟹同化即螃蟹同化的能量为a-b-c,因此投放的饵料中最终被螃蟹所同化的能量比例为(a-b-c)/a。围网养殖中,氮磷污染主要来自未被利用的饵料残渣和螃蟹的排泄物以及分解者分解底泥释放的氮磷等物质。
【小问4详解】
采集水样需随机(或等距) 取样,避免局部差异影响结果可靠性。图4显示坝内净化区NO2-N(亚硝氮)、TN(总氮)、NH4+-N(氨氮)含量低于坝外养殖区,说明生态坝能控制NO2-N(亚硝氮)、TN(总氮)、NH4+-N(氨氮)的污染。
22. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物,它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养,建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究,图1是主要流程。请分析回答:
(1)过程①的实质是________________,图1所示过程主要利用了________的原理。
(2)优化悬浮细胞培养体系,需进行蔗糖浓度的筛选,培养基中蔗糖浓度不宜过低的原因是__________________________________________,诱导过程⑤产生皂苷而不继续分化的关键是需要控制好培养基中________________的浓度和________。
(3)科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和MRb1含量,结果如图2(Re具有治疗心肌缺血的功能,Rg3具有抗癌作用)。若要获得抗癌作用的药物应优先选择________的愈伤组织。
(4)科研人员研究了人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验方案如下,请完善表格并分析相关问题:
①________________
首先给肿瘤细胞以充足的营养,并置于含有②______________________的混合气体环境进行培养。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于裸鼠,每只裸鼠接种0.1 mL细胞悬浊液。接种2周后裸鼠皮下形成瘤体
分组进行实验处理
将上述40只裸鼠随机均分为四组,A组腹腔注射适量生理盐水,B组:Rg3组,C组:顺铂组,D组的处理为③____________________,给药前需要④____________,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天
实验结果绘成曲线
计算肿瘤体积变化的公式:给药后肿瘤体积/给药前肿瘤体积
得出结论
⑤______________________________________________________
【答案】(1) ①. 基因的选择性表达 ②. 细胞增殖
(2) ①. 蔗糖浓度过低不能提供足够的能源和碳源 ②. 生长素和细胞分裂素(植物激素) ③. 比值
(3)人参 (4) ①. 制备肿瘤小鼠模型 ②. 95%空气和5%的CO2 ③. 腹腔注射等量的Rg3和顺铂 ④. 测定肿瘤的体积 ⑤. 顺铂和Rg3均能抑制肿瘤生长,顺铂和Rg3联合给药效果更好
【解析】
【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下,将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块,培养在特制的培养基上,通过细胞的增殖和分化,使它逐渐发育成完整的植物体。
【小问1详解】
过程①是胚形成愈伤组织的过程,这是脱分化,实质是基因的选择性表达,图1所示将离体的植物细胞形成愈伤组织生成人参皂苷,原理是细胞增殖。
【小问2详解】
蔗糖可以为愈伤组织的生长和增殖提供能量和碳源,如果蔗糖浓度过低会不能提供足够的能源和碳源,所以蔗糖浓度不宜太低。诱导过程⑤(细胞产生代谢产物)需要控制好培养基中生长素和细胞分裂素(植物激素)的比值。
【小问3详解】
由题干可知,Rg3具有抗癌作用,若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择人参的愈伤组织。
【小问4详解】
实验目的是研究人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验自变量是加入药物的种类,所以需要制备肿瘤小鼠模型,首先给肿瘤细胞以充足的营养,并置于含有95%空气和5%的CO2的混合气体环境进行培养。
分组实验:将上述40只裸鼠随机均分为四组,A组腹腔注射适量生理盐水,B组Rg3组,C组顺铂组,D组的处理为腹腔注射等量的Rg3和顺铂,给药前需要测定肿瘤的体积,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天。
从图中看出,BCD组肿瘤体积都比A组小,并且D组最小,说明顺铂和Rg3均能抑制肿瘤生长,顺铂和Rg3联合给药效果更好。
23. 乳酸菌发酵后离心得到的上清液(CFS)中含有多种天然抑菌物质,如有机酸、H2O2和细菌素(小分子多肽)等。研究人员从奶牛口腔、粪便中分离到3株乳酸菌,分别编号为11、14、18,鉴定其产生的抑菌物质对肺炎克雷伯菌的抑菌能力,过程如图1所示。
(1)步骤②中MRS培养基常用的灭菌方法为_______。该步骤采用_______法将单个微生物分散在固体培养基上,经培养得到的单菌落一般是由单个细菌繁殖形成的,称为_______。
(2)步骤③中继续接种乳酸菌的目的是_______。
(3)开展实验时,培养基需融化并冷却至一定温度,然后再加入肺炎克雷伯菌混匀,原因是_______。
(4)步骤⑥分别在CFS中加入H2O2酶、NaOH(使pH调整至7.0)或蛋白酶K(水解细菌素),最终鉴定乳酸菌产生的抑菌物对肺炎克雷伯菌的抑菌能力,实验结果如图2所示。
①该实验中采用_____(选填“加法”或“减法”)原理控制自变量。
②由图2可知,与对照组相比,当CFS的pH调至7.0时,3株乳酸菌对肺炎克雷伯菌的抗菌作用_______(选填“降低”、“增加”或“无显著变化”);在CFS中加入过氧化氢酶后,_______号菌株上清液的抗菌活性显著降低。
③实验结果表明11和14号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要包括_______,而18号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要是_______。本实验不能说明细菌素无抗菌作用,理由是_______。
【答案】(1) ①. 湿热灭菌法(高压蒸汽灭菌法) ②. 平板划线 ③. 纯培养物
(2)使乳酸菌在液体培养基中大量增殖
(3)防止高温杀死肺炎克雷伯菌
(4) ①. 减法 ②. 降低 ③. 11和14 ④. 有机酸和H2O2 ⑤. 有机酸 ⑥. 该实验中细菌素对肺炎克雷伯菌不具有抑菌作用,不能说明细菌素对其他细菌无抗菌作用
【解析】
【小问1详解】
培养基的常用的灭菌方法为湿热灭菌法(或高压蒸汽灭菌)。据图可知,该步骤采用的是平板划线法,将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个细菌繁殖形成的,称为纯培养物。
【小问2详解】
步骤③中继续接种乳酸菌的目的是使乳酸菌在液体培养基中大量繁殖,产生更多的代谢产物(如有机酸、H2O2和细菌素等)。
【小问3详解】
开展实验时,培养基需熔化并冷却至一定温度,然后再加入肺炎克雷伯菌混匀,原因是防止高温杀死肺炎克雷伯菌。
【小问4详解】
①根据题意可知,步骤⑥分别在CFS中加入 H₂O₂酶、NaOH 或蛋白酶 K(水解细菌素),采用减法原理分别分解上清液(CFS)中的H2O2、有机酸和细菌素(小分子多肽),最终鉴定乳酸菌产生的抑菌物对肺炎克雷伯菌的抑菌能力。
②由图2可知,与对照组相比,当CFS的pH调至7.0 时,3株乳酸菌的抑菌圈的直径相对于对照组均下降,说明当CFS的pH调至7.0时, 3株乳酸菌对肺炎克雷伯菌的抗菌作用降低。由图2可知,在CFS中加入过氧化氢酶后11、14号菌株抑菌圈直径显著减小,说明在CFS中加入过氧化氢酶后11、14号菌株上清液的抗菌活性显著降低。
③实验结果表明11和14号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要包括有机酸和H₂O₂,而18号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要是有机酸。本实验是鉴定乳酸菌发酵后离心得到的上清液(CFS)产生的抑菌物质对肺炎克雷伯菌的抑菌能力,说明该实验中细菌素对肺炎克雷伯菌不具有抑菌作用,但不能说明对其他细菌也无抗菌作用。
24. 某实验室科研工作者采用构建共表达GluZ(葡聚糖酶基因)和XyIB(木聚糖酶基因)两种融合基因的工程酵母,降低酿造饮品中的葡聚糖和木聚糖等物质含量以降低粘度。图1中PGK是酵母菌的特异性启动子,ADH为终止子,KanMX是遗传霉素抗性基因。GluZ和XyIB两种融合基因的结构如图2所示,MFa是酵母菌特有的信号肽基因(信号肽可以引导分泌蛋白的表达)。
(1)PCR扩增序列时,需设计相应的引物,引物的本质是_________,DNA聚合酶只能从引物的____端开始连接脱氧核苷酸。
(2)结合图1和图2,应在引物F1的5'端引入的限制酶_________的识别序列,在引物R2(或引物R3)的5'端引入的限制酶_________的识别序列;为使MFa与GluZ(或Xy1B)连接形成融合基因,引物R1与引物F2(或引物F3)的5'端引入的限制酶识别序列要求是____________;融合基因中__________链是编码链。
(3)科研人员将两种融合基因分别重组至质粒YE得到重组质粒G和X,并对处于特殊状态的酵母菌进行转化。为检测转化是否成功,可先在培养基中加入遗传霉素,其作用是筛选出____________;为进一步检测转化情况,科研人员进行PCR检测,用引物F1与引物R2(或引物R3)扩增某单菌落酵母菌基因组DNA,再进行凝胶电泳,若没有出现条带,说明___________________。
(4)在获得的酵母菌单菌落中选取6个单菌落分别制成菌悬液,标号为1~6,然后分别加入含木聚糖或葡聚糖的刚果红平板的圆孔中,观察透明圈的产生情况,结果如图3所示,其中同时含有质粒G和质粒X的菌悬液是__________(用数字序号表示),判断依据是______________。
注:木聚糖和葡聚糖都能与刚果红结合形成红色复合物,若木聚糖和葡聚糖被分解,培养基中就会出现以圆孔为中心的透明圈。
【答案】(1) ①. 短单链核酸 ②. 3'
(2) ①. Nde I ②. Kpn I ③. 同种限制酶的识别序列 ④. 上链
(3) ①. 导入重组质粒或空白质粒的酵母菌 ②. 该单菌落酵母菌导入的是空白质粒
(4) ①. 5号 ②. 5号菌悬液在木聚糖刚果红平板和葡聚糖刚果红平板上均出现了透明圈,表明其既能分解木聚糖又能分解葡聚糖
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的筛选与获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于重组DNA分子的筛选。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:
分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术;②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
结合图1和图2,根据质粒和目的基因上的限制酶切点,应在引物F1的5'端引入的限制酶Nde I的识别序列,因为引物1应连接在PGK的下游,不能选用Not I(会破坏质粒)、不能选用EcoR I(破坏质粒)。在引物R2(或引物R3)的5'端引入的限制酶Kpn I的识别序列,因为引物R2(或引物R3)序列应接在ADH终止子的上游。为使MFa与GluZ(或XyⅠB)连接形成融合基因,引物R1与引物F2(或引物F3)的5'端引入的限制酶识别序列要求是同种限制酶的识别序列,这样才能使质粒和目的基因能够正向连接。在融合基因中,上链是编码链,因为启动子在5’端,编码链的方向与转录方向一致。
【小问3详解】
遗传霉素的作用是筛选出导入重组质粒或空白质粒的酵母菌(质粒含 KanMX 抗性基因,可抗遗传霉素);若PCR扩增后无条带,说明该单菌落的酵母菌导入的是空白质粒(无目的基因模板,无法扩增出条带)。
【小问4详解】
同时含有质粒G和质粒X的菌悬液,应该同时具备降解木聚糖和葡聚糖的能力,由图3可知,5号为同时含有质粒G和质粒X的菌悬液,因为5号菌悬液在木聚糖刚果红平板和葡聚糖刚果红平板上均出现了透明圈,表明其既能分解木聚糖又能分解葡聚糖。
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