精品解析:新疆2025-2026学年第二学期4月联考高二生物试卷
2026-06-10
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2份
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29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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 新疆维吾尔自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.13 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58278578.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二生物学
本试卷满分100分,考试用时90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。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2第3~4章,选择性必修3第1~2章。
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40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. 下列生物多样性价值中,属于间接价值的有几项?( )
①在文学艺术创作方面非实用意义的价值;
②在促进生态系统基因流动方面的价值;
③促进生态系统协同进化方面的价值;
④植物在光合作用、供氧等方面的价值
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
2. 某草原生态系统的部分食物网如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 草原生态系统中的植物均为生产者,动物均为消费者
B. 鹰占据第三、第四营养级,与蛇之间存在捕食和种间竞争关系
C. 若蛇的数量减少,则短期内鹰的数量明显下降后会趋于稳定
D. 草同化的能量中有10%~20%流向鼠,其余用于自身呼吸消耗
3. “落红不是无情物,化作春泥更护花。”在生态农业建设中,研究人员尝试在果园中种植三叶草(豆科植物),并引入捕食螨防治红蜘蛛,同时将修剪的果树枝条粉碎还田。下列有关叙述错误的是( )
A. 三叶草开花释放的香味物质吸引昆虫传粉,体现了生态系统中化学信息的传递
B. 捕食螨与红蜘蛛之间存在捕食关系,利用捕食螨防治红蜘蛛属于生物防治
C. 该生态农业模式通过增加食物链复杂度,提高了该生态系统的恢复力稳定性
D. 枝条粉碎还田能增加土壤有机物含量,改善土壤生态
4. 为探究土地利用方式对羊草草地植物群落的影响,研究人员测定了不同土地利用方式下某羊草草地的相关指标,结果如表所示。已知羊草是羊群的主要牧草。下列有关分析不合理的是( )
土地利用方式
土壤速效氮含量/(mg·kg-1)
土壤速效磷含量/(mg·kg-1)
植物群落的地上生物量/(g·m-2)
羊草的地上生物量/(g·m-2)
传统放牧
16.7
5.8
72.7
23.1
围封割草
18.8
13.4
202.2
89.2
畜禽草耦合
42.9
34.7
423.5
288.0
A. 传统放牧模式可能导致土壤养分随畜产品输出而流失,土壤肥力降低
B. 围封割草模式减少了动物对草地的践踏,有利于植物群落积累生物量
C. 畜禽草耦合模式促进了生态系统的物质流动,能提高草场生产力
D. 畜禽草耦合模式的羊草的地上生物量最高,因此其抵抗力稳定性最强
5. 2010—2019年,某地关于生态足迹、生态承载力情况的调查结果如下表(单位:hm2)。2023年该地出现人口负增长。下列相关叙述错误的是( )
年份/年
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
生态足迹
2.178
2.246
2.163
2.279
2.503
2.440
2.348
1.775
1.916
2.183
生态承载力
0.378
0.394
0.385
0.390
1.146
1.057
0.977
0.881
1.000
1.322
A. 生态足迹的值越大,人类对生态和环境的影响越大
B. 随着人口负增长,2023年该地生态足迹总量低于前一年
C. 调查期间该地生态赤字呈下降趋势,这与生态承载力提高有关
D. 调查期间该地生态承载力小于生态足迹,故该地处于生态赤字状态
6. 利用山楂制作果醋的大致流程为:先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌,发酵10天后,再接种活化的醋酸杆菌,发酵12~15天。下列有关叙述错误的是( )
A. 酵母菌和醋酸杆菌的代谢类型相同,都是异养需氧型
B. 发酵前10天,酵母菌通过无氧呼吸可以产生酒精和CO2
C. 发酵后期接种醋酸杆菌时,需要适当补充氧气并升高温度
D. 醋酸杆菌能将酒精转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸
7. 某同学采用平板划线法分离某好氧细菌,操作步骤如下:①对接种环进行灼烧灭菌;②蘸取菌液;③在培养基上连续划线,每次划线后灼烧接种环;④将平板倒置培养。下列关于该操作的叙述,正确的是( )
A. 步骤①和②之间,接种环无须冷却,可直接蘸取菌液
B. 步骤③中,划线时,最后一次的划线应与第一次的划线相连
C. 接种时应使细菌深埋于培养基中,便于其与营养物质充分接触
D. 步骤④中,倒置培养可防止皿盖上的冷凝水滴落,避免污染培养基
8. 秸秆还田是实现农业可持续发展的重要措施,但秸秆中的纤维素难以被土壤微生物快速分解,影响腐熟效率。科研人员欲从自然界中筛选高效分解纤维素的菌种以加速秸秆腐熟,下列操作错误的是( )
A. 扩大培养时将菌株接种到固体培养基上以获得更多菌体
B. 筛选时应使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基
C. 挑取透明圈与菌落的直径比值大的菌落进行纯化培养
D. 可从肉食性动物粪便中分离高效纤维素分解菌
9. 青霉素是世界上第一种应用于临床的抗生素,由青霉菌产生。研究发现,在青霉素的发酵过程中,若葡萄糖浓度不足,则青霉菌会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。下列相关分析正确的是( )
A. 青霉素能杀菌,故生产青霉素的培养液无须灭菌处理
B. 青霉菌和细菌都以细胞核中的DNA为遗传物质
C. 在青霉菌的生长过程中,葡萄糖可为青霉菌提供碳源和能源
D. 选育出的高产青霉菌菌株可直接用于大型发酵
10. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其工业化生产流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 烘焙的目的是杀死大麦种子的胚
B. 蒸煮后冷却是为了防止高温杀死酵母菌
C. 糖化、发酵过程中的酶都来自酵母菌
D. 与生啤相比,熟啤的保质期较长
11. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A. 动物细胞培养时,需用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理组织使之分散成单个细胞
B. 需要含95%O2和5%CO2的培养环境,其中CO2的主要作用是维持培养液的渗透压
C. 动物细胞培养时,培养基通常需要加入血清等天然成分
D. 动物细胞培养时,培养液需要定期更换
12. 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
13. 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
14. 诱导多能干细胞(iPS细胞)技术是动物细胞工程的重要突破。科学家通过将特定转录因子导入体细胞,使其重编程为具有多向分化潜能的iPS细胞。下列叙述正确的是( )
A. iPS细胞与胚胎干细胞一样,均来源于早期胚胎的内细胞团
B. 导入的转录因子通过改变体细胞的核遗传物质,使其获得分化潜能
C. iPS细胞技术可避开胚胎干细胞的伦理争议,但仍有导致肿瘤发生的风险
D. 将iPS细胞直接移植到患者体内,可安全有效地修复受损组织
15. 体细胞核移植技术是动物克隆的核心手段,在濒危物种保护、医学研究等领域具有重要应用价值。下列相关叙述正确的是( )
A. 核移植时,应将供体细胞核注入处于减数分裂Ⅰ中期的卵母细胞中
B. 重构胚的发育需要物理或化学方法激活,以启动细胞分裂进程
C. 克隆动物的遗传性状完全由供体细胞核决定,与受体卵母细胞无关
D. 核移植技术目前已完全克服物种间障碍,可任意进行不同物种的克隆
16. 下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫学检查,以避免免疫排斥反应
B. 相比于取滋养层细胞,取囊胚的内细胞团细胞进行性别鉴定更加精准
C. 通过胚胎分割获得的子胚胎遗传物质相同,但性状表现可能受环境影响
D. 分割后的胚胎必须经过体外培养后才能移植给受体
17. 酸笋是一种传统发酵食品,其制作工艺利用了微生物发酵原理。以下是家庭制作酸笋的关键步骤:
①所用容器须严格控油,并曝晒灭菌,待彻底晾凉后使用;
②将水煮沸后自然晾凉备用(宜用井水或自来水,不宜用纯净水);
③竹笋洗净,用无油的刀和案板将其切块;
④将笋块放入容器,倒入凉开水,密封放置数天即可。
下列相关分析错误的是( )
A. 油脂可以为某些杂菌提供碳源等营养,因此要严格控油
B. 将水煮沸后晾凉使用,能在灭菌的同时去除水中溶解的氧气,以利于乳酸发酵
C. 发酵过程中,亚硝酸盐含量会随着发酵时间的延长而持续升高
D. 酸笋发酵无须人工添加乳酸菌,主要依赖竹笋表面附着的天然乳酸菌进行发酵
18. 青蒿素是治疗疟疾的药物之一,是黄花蒿的次生代谢物。科研人员为了快速繁殖黄花蒿及获取青蒿素,进行了如图所示的操作流程。下列叙述正确的是( )
A. 青蒿素是黄花蒿基本的生命活动所必需的代谢产物
B. 图中①过程是脱分化,该过程一般需要光照
C. 图中①②④过程体现了植物细胞的全能性
D. 通过④过程获取青蒿素不会大量破坏植物资源
19. 名为“爱达荷宝石”的克隆骡的诞生荣膺3项世界第一:克隆骡、克隆马科动物、克隆杂种动物。它是科学家将供体骡的体细胞核植入去核的母马卵母细胞,再将这种经过“组合”的卵母细胞培养到一定阶段,然后放入母马的子宫内孕育获得的。下列相关叙述正确的是( )
A. 去核的实质是去除卵母细胞中的“纺锤体—染色体复合物”
B. 经过“组合”的卵母细胞可立即开始细胞分裂和发育进程
C. “爱达荷宝石”的遗传物质全部来自供体骡
D. 体细胞核移植的难度一般低于胚胎细胞核移植
20. 火龙果外植体表面常有细菌和真菌,易受污染,推测其刺座和绒毛的存在是重要原因。为探究去除刺座及绒毛对外植体培养效果的影响,科研人员选用不同成熟度的茎段,分别进行保留或去除刺座及绒毛处理,统计污染率、褐死率(外植体因褐化而死亡的比例)和成活率,结果如表所示。下列分析正确的是( )
外植体
刺座及绒毛
污染率/%
褐死率/%
成活率/%
幼嫩茎段
保留
20.83
16.67
62.50
近成熟茎段
保留
25.83
2.50
71.67
幼嫩茎段
去除
0
62.50
37.50
近成熟茎段
去除
8.33
41.67
50.00
A. 去除刺座及绒毛能完全避免污染,幼嫩茎段去除刺座及绒毛后最适合作为外植体
B. 去除刺座及绒毛会导致组织损伤,因此褐死率和成活率均降低
C. 幼嫩茎段携带的细菌和真菌比近成熟茎段的少,因此污染率更低,更适合作为外植体
D. 保留刺座及绒毛的近成熟茎段虽污染率较高,但成活率最高,比较适合作为外植体
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
21. 桑基鱼塘是我国南方典型的循环农业生态系统,体现了“桑茂、蚕壮、鱼肥、塘肥”的良性循环,通过巧妙的结构设计,实现了经济效益与生态效益的双赢。桑基鱼塘生态系统的物质与能量流动如图所示。回答下列问题:
(1)该生态系统的基石是________。蚯蚓在生态系统组成成分中属于________。
(2)沼渣和废液肥桑,蚕沙(蚕粪)喂鱼,从物质角度分析,其意义是________。养殖规模扩大后,若向鱼塘过量投放饵料,则会引起水体富营养化,浮游藻类大量繁殖,导致鱼类死亡,其原因是________,这一现象说明生态系统的________能力是有限的。
(3)若停止向鱼塘输入人工饵料,仅靠蚕沙和碎屑维持,鱼类产量会下降,原因是________。这说明该生态系统需要不断地输入________,才能维持正常的功能。
(4)缫丝厂和食品加工厂产生的废液会进入沼气池,其目的是________。
22. 我国某科研团队欲模拟“太空酿酒”实验,在实验室中创建了微重力环境,完成酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵的实验,实验设置如表所示。回答下列问题:
组别
实验条件
发酵结果检测
甲
自然环境培养
酒精产量正常
乙
低速旋转(模拟微重力环境)培养
酒精产量下降30%
丙
低速旋转迁移至自然环境培养
酒精产量恢复正常
(1)在发酵后期,若无任何人工干预,则酒精的产出率会逐渐下降,原因是________(答出2点)。
(2)酵母菌中酒精的生成部位是________,该阶段________(填“有”或“没有”)ATP生成。由实验结果可知,模拟微重力环境引起酵母菌酒精产量下降的变异属于________(填“可遗传”或“不可遗传”)变异。
(3)进一步研究发现,相比于自然环境,微重力环境下,细胞中核糖体的活动减弱。由此可推测,微重力环境中酵母菌酒精产量下降的具体原因可能是________。
23. 硝化细菌能将水体中的氨氮(NH3/NH4+)转化为硝酸盐(NO3-),在水产养殖水质调控中具有重要作用。某水产养殖基地出现鱼类浮头、摄食减少现象,检测发现水体中氨氮浓度超标。为筛选高效降解氨氮的硝化细菌,科研人员从该养殖基地的底泥中取样,进行了实验。回答下列问题:
(1)科研人员配制了如表所示的筛选培养基。该培养基配方能否用于筛选硝化细菌?请判断并说明理由:______。
成分
NH4Cl
蛋白胨
Na2HPO4
KH2PO4
MgSO4·7H2O
FeCl3
琼脂
含量
0.5 g
5.0 g
1.0 g
0.5 g
0.1 g
0.05 g
15.0 g
(2)配制好的培养基常用______法进行灭菌。接种前,需将接种工具(如接种环)通过______法进行灭菌。
(3)科研人员将底泥样品稀释后涂布到上述培养基上,培养一段时间后,培养基上出现了多个菌落。若要从中分离出硝化细菌,可采用______法挑取单菌落进行纯化培养。纯化培养的目的是______。
(4)为进一步验证筛选出的菌株的硝化能力(能将氨氮转化为硝酸盐的能力),科研人员将其接种到含一定浓度氨氮的液体培养基中,培养一段时间后测定培养基中的氨氮浓度和硝酸盐浓度,结果如图所示。科研人员分析后认为该菌株具有一定的硝化能力,其判断依据是______。
(5)若将该菌株应用于水产养殖水质调控,需要考虑的环境因素有______(写出2点)。
24. 植物甲抗旱性、抗病性强;植物乙分蘖能力强,结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如图所示。回答下列问题:
(1)在自然条件下,植物甲和植物乙进行有性杂交不能产生后代,原因是两者之间存在______。
(2)取植物甲和植物乙充分展开的嫩叶片,用酒精和次氯酸钠溶液对其进行______(填“消毒”或“灭菌”),每次处理后用______冲洗叶片,去除残留于叶片上的药剂。
(3)过程①通过酶解法去除______获取原生质体,其中的混合酶液含有的酶是______。
(4)筛选出的杂种细胞经脱分化形成愈伤组织,再通过调整培养基中______(填植物激素名称)的比例诱导再分化。
(5)科研人员对杂种植株丙是否同时具有植物甲和植物乙的优良性状进行了个体水平的鉴定。若获得的杂种植株丙在田间表现出抗旱性和抗病性,但分蘖能力却明显减弱,则从遗传物质的角度分析,可能的原因是______(答出1点)。
25. 黄曲霉毒素(AFT)是一类由黄曲霉等真菌产生的代谢产物,被世界卫生组织列为1类致癌物。科研人员通过制备抗AFT的单克隆抗体来检测食品中残留的AFT,流程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中,科研人员对免疫动物注射的X是______。诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的常用方法有______(答出2种)。
(2)HAT培养基是一种选择培养基,其中含有氨基蝶呤,可阻断细胞DNA的从头合成途径。同时,骨髓瘤细胞缺乏HGPRT(一种酶),无法利用补救合成途径合成DNA。B淋巴细胞虽具有HGPRT,但不能无限增殖。据此分析,图1中用HAT培养基筛选时,能存活并增殖的细胞是______,原因是______。
(3)图1中进行克隆化培养时,采用有限稀释法稀释细胞悬液后,将其加入96孔板中,使每个孔中有______(填“多于1个”或“不多于1个”)的细胞。该操作的目的是______。
(4)酶联免疫吸附试验(ELISA)是一种应用广泛的免疫学检测方法,其中,竞争ELISA法可用于定量检测抗原,如图2所示。将AFT抗原固定于固相载体,加入待测样品(含游离AFT)和酶标抗AFT单克隆抗体(酶标抗体),二者会竞争结合有限的酶标抗体;经洗涤后,仅留下与固相载体上AFT结合的酶标抗体,再加入底物TMB(TMB被酶催化后,从无色转变为有色)显色。科研人员据此建立竞争ELISA法,用于检测食品中AFT残留量。
①该检测方法中,抗体与抗原的结合具有______性。
②若待测样品中AFT浓度越高,则最终显色反应的颜色越______(填“深”或“浅”),判断依据是______。
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高二生物学
本试卷满分100分,考试用时90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。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2第3~4章,选择性必修3第1~2章。
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40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. 下列生物多样性价值中,属于间接价值的有几项?( )
①在文学艺术创作方面非实用意义的价值;
②在促进生态系统基因流动方面的价值;
③促进生态系统协同进化方面的价值;
④植物在光合作用、供氧等方面的价值
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】C
【解析】
【详解】①文学艺术创作的非实用意义价值属于直接价值范畴,不属于间接价值;
②促进生态系统基因流动是维持生态系统正常运行的生态功能,属于间接价值;
③促进生态系统协同进化是调节生态系统稳定的生态功能,属于间接价值;
④植物光合作用、供氧是调节大气成分的生态功能,属于间接价值。
因此间接价值共3项,C正确、ABD错误。
2. 某草原生态系统的部分食物网如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 草原生态系统中的植物均为生产者,动物均为消费者
B. 鹰占据第三、第四营养级,与蛇之间存在捕食和种间竞争关系
C. 若蛇的数量减少,则短期内鹰的数量明显下降后会趋于稳定
D. 草同化的能量中有10%~20%流向鼠,其余用于自身呼吸消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A、草原生态系统中的植物一般为生产者,部分动物为分解者,如秃鹫和蚯蚓,A错误;
B、在不同食物链中,鹰可以占据第三营养级(如:草→鼠→鹰),也可以占据第四营养级(如:草→鼠→蛇→鹰);鹰捕食蛇,同时鹰和蛇都以鼠为食,因此二者同时存在捕食和种间竞争关系,B正确;
C、与鼠相比,蛇所处的营养级较高,若蛇数量减少,则能量的损失减少,更多的能量流向鼠,鹰从鼠获得能量,鹰的数量趋于稳定,C错误;
D、草和灌木处于草原生态系统的第一营养级,兔、鼠和食草昆虫处于第二营养级,第一营养级固定的能量传递到第二营养级的效率为10%~20%,D错误。
3. “落红不是无情物,化作春泥更护花。”在生态农业建设中,研究人员尝试在果园中种植三叶草(豆科植物),并引入捕食螨防治红蜘蛛,同时将修剪的果树枝条粉碎还田。下列有关叙述错误的是( )
A. 三叶草开花释放的香味物质吸引昆虫传粉,体现了生态系统中化学信息的传递
B. 捕食螨与红蜘蛛之间存在捕食关系,利用捕食螨防治红蜘蛛属于生物防治
C. 该生态农业模式通过增加食物链复杂度,提高了该生态系统的恢复力稳定性
D. 枝条粉碎还田能增加土壤有机物含量,改善土壤生态
【答案】C
【解析】
【详解】A、三叶草释放的香味物质属于化学信息,能够调节生物的种间关系(吸引昆虫传粉),体现了生态系统的化学信息传递,A正确;
B、捕食螨以红蜘蛛为食,二者为捕食关系,利用生物种间关系防治害虫的方式属于生物防治,可减少农药使用,B正确;
C、该模式增加了生物种类,使食物链、食物网复杂度提升,生态系统营养结构更复杂,会提高生态系统的抵抗力稳定性,降低恢复力稳定性,C错误;
D、粉碎还田的枝条含有大量有机物,经土壤分解者分解后可增加土壤有机质含量,调节土壤微生物结构、改善土壤生态,D正确。
4. 为探究土地利用方式对羊草草地植物群落的影响,研究人员测定了不同土地利用方式下某羊草草地的相关指标,结果如表所示。已知羊草是羊群的主要牧草。下列有关分析不合理的是( )
土地利用方式
土壤速效氮含量/(mg·kg-1)
土壤速效磷含量/(mg·kg-1)
植物群落的地上生物量/(g·m-2)
羊草的地上生物量/(g·m-2)
传统放牧
16.7
5.8
72.7
23.1
围封割草
18.8
13.4
202.2
89.2
畜禽草耦合
42.9
34.7
423.5
288.0
A. 传统放牧模式可能导致土壤养分随畜产品输出而流失,土壤肥力降低
B. 围封割草模式减少了动物对草地的践踏,有利于植物群落积累生物量
C. 畜禽草耦合模式促进了生态系统的物质流动,能提高草场生产力
D. 畜禽草耦合模式的羊草的地上生物量最高,因此其抵抗力稳定性最强
【答案】D
【解析】
【详解】A、传统放牧模式下,羊群取食羊草后作为畜产品输出该生态系统,原本应归还土壤的养分随畜产品流失,导致土壤肥力降低,与表格中传统放牧组土壤速效氮、磷含量最低的结果相符,A正确;
B、围封割草避免了放牧动物对草地的频繁践踏,从表格可见该模式地上生物量远高于传统放牧,利于植物积累生物量,B正确;
C、畜禽草耦合模式下土壤养分含量、群落和羊草生物量都最高,说明该模式促进了物质循环,提高了草场生产力,C正确;
D、生态系统抵抗力稳定性取决于物种丰富度和营养结构的复杂程度,题干仅给出羊草的地上生物量,未给出群落物种丰富度相关数据,无法得出该模式抵抗力稳定性最强的结论,D错误。
5. 2010—2019年,某地关于生态足迹、生态承载力情况的调查结果如下表(单位:hm2)。2023年该地出现人口负增长。下列相关叙述错误的是( )
年份/年
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
生态足迹
2.178
2.246
2.163
2.279
2.503
2.440
2.348
1.775
1.916
2.183
生态承载力
0.378
0.394
0.385
0.390
1.146
1.057
0.977
0.881
1.000
1.322
A. 生态足迹的值越大,人类对生态和环境的影响越大
B. 随着人口负增长,2023年该地生态足迹总量低于前一年
C. 调查期间该地生态赤字呈下降趋势,这与生态承载力提高有关
D. 调查期间该地生态承载力小于生态足迹,故该地处于生态赤字状态
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态足迹是维持某一人口单位生存所需的生产资源、吸纳废物的土地及水域面积,其值越大说明人类对资源的需求量越高,对生态和环境的影响越大,A正确;
B、生态足迹总量为“人均生态足迹×人口总数”,人口负增长仅说明人口总数下降,若人均生态足迹的上升幅度超过人口总数的下降幅度,生态足迹总量仍会升高,因此无法确定2023年该地生态足迹总量一定低于前一年,B错误;
C、根据生态赤字公式计算可知,调查期间该地生态赤字整体呈下降趋势,同期生态承载力从0.378hm2升高至1.322hm2,说明该趋势与生态承载力提高有关,C正确;
D、对比表格中每年的数值,调查期间每一年的生态足迹均大于生态承载力,因此该地始终处于生态赤字状态,D正确。
6. 利用山楂制作果醋的大致流程为:先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌,发酵10天后,再接种活化的醋酸杆菌,发酵12~15天。下列有关叙述错误的是( )
A. 酵母菌和醋酸杆菌的代谢类型相同,都是异养需氧型
B. 发酵前10天,酵母菌通过无氧呼吸可以产生酒精和CO2
C. 发酵后期接种醋酸杆菌时,需要适当补充氧气并升高温度
D. 醋酸杆菌能将酒精转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸
【答案】A
【解析】
【详解】A、酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型,有氧、无氧条件下均可存活,醋酸杆菌的代谢类型为异养需氧型,二者代谢类型不相同,A错误;
B、发酵前10天为果酒发酵阶段,酵母菌在无氧环境下进行无氧呼吸,产物为酒精和CO2,B正确;
C、醋酸杆菌是需氧型微生物,且醋酸发酵的适宜温度为30~35℃,高于果酒发酵的18~25℃,因此接种醋酸杆菌后需要适当补充氧气并升高温度,C正确;
D、当环境中缺少糖源、氧气充足时,醋酸杆菌可将酒精转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸,D正确。
7. 某同学采用平板划线法分离某好氧细菌,操作步骤如下:①对接种环进行灼烧灭菌;②蘸取菌液;③在培养基上连续划线,每次划线后灼烧接种环;④将平板倒置培养。下列关于该操作的叙述,正确的是( )
A. 步骤①和②之间,接种环无须冷却,可直接蘸取菌液
B. 步骤③中,划线时,最后一次的划线应与第一次的划线相连
C. 接种时应使细菌深埋于培养基中,便于其与营养物质充分接触
D. 步骤④中,倒置培养可防止皿盖上的冷凝水滴落,避免污染培养基
【答案】D
【解析】
【详解】A、灼烧后的接种环温度极高,若未冷却直接蘸取菌液会高温杀死菌种,因此步骤①和②之间需待接种环冷却后再蘸取菌液,A错误;
B、平板划线法的目的是通过逐步稀释获得单菌落,若最后一次划线与第一次划线相连,会导致菌种无法充分稀释,难以得到单菌落,因此最后一次划线不能与第一次划线相连,B错误;
C、该细菌为好氧细菌,需要氧气才能正常生长,且平板划线法需在培养基表面划线操作,若细菌深埋于培养基中会缺乏氧气,无法正常生长,C错误;
D、平板倒置培养时,可避免皿盖上凝结的水珠滴落到培养基表面,既可以防止杂菌随水滴污染培养基,也能避免水滴冲散菌落,D正确。
故选D。
8. 秸秆还田是实现农业可持续发展的重要措施,但秸秆中的纤维素难以被土壤微生物快速分解,影响腐熟效率。科研人员欲从自然界中筛选高效分解纤维素的菌种以加速秸秆腐熟,下列操作错误的是( )
A. 扩大培养时将菌株接种到固体培养基上以获得更多菌体
B. 筛选时应使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基
C. 挑取透明圈与菌落的直径比值大的菌落进行纯化培养
D. 可从肉食性动物粪便中分离高效纤维素分解菌
【答案】A
【解析】
【详解】A、扩大培养的目的是快速获得大量菌体,应使用液体培养基,使菌体和营养物质充分接触,提升繁殖效率;固体培养基多用于菌种分离、纯化、保藏,无法快速获得大量菌体,A错误;
B、筛选纤维素分解菌时,使用纤维素为唯一碳源的选择培养基,只有能分解利用纤维素的微生物可生长繁殖,其他微生物因缺乏碳源无法存活,可起到选择作用,B正确;
C、用刚果红染色法筛选时,纤维素被分解的区域会出现透明圈,透明圈与菌落直径的比值越大,说明该菌株分解纤维素的能力越强,因此需要挑取该类菌落进行纯化培养,C正确;
D、肉食性动物的粪便中通常含有未被完全消化的纤维素,生存着能够分解纤维素的微生物,所以可以从肉食性动物粪便中分离高效纤维素分解菌,D正确。
9. 青霉素是世界上第一种应用于临床的抗生素,由青霉菌产生。研究发现,在青霉素的发酵过程中,若葡萄糖浓度不足,则青霉菌会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。下列相关分析正确的是( )
A. 青霉素能杀菌,故生产青霉素的培养液无须灭菌处理
B. 青霉菌和细菌都以细胞核中的DNA为遗传物质
C. 在青霉菌的生长过程中,葡萄糖可为青霉菌提供碳源和能源
D. 选育出的高产青霉菌菌株可直接用于大型发酵
【答案】C
【解析】
【详解】A、培养液若不灭菌,会混入杂菌,而杂菌不仅会与青霉菌竞争营养,还可能污染发酵产物,A错误。
B、细菌是原核生物,无成形的细胞核,遗传物质DNA主要储存在拟核中,B错误。
C、葡萄糖是有机碳源,在青霉菌的生长过程中,葡萄糖可为青霉菌提供碳源和能源,C正确;
D、选育出的高产青霉菌菌株需要先经过扩大培养,获得足够数量的菌种后,再用于大型发酵,D错误。
10. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其工业化生产流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 烘焙的目的是杀死大麦种子的胚
B. 蒸煮后冷却是为了防止高温杀死酵母菌
C. 糖化、发酵过程中的酶都来自酵母菌
D. 与生啤相比,熟啤的保质期较长
【答案】C
【解析】
【详解】A、烘焙时,杀死大麦种子的胚,但保留淀粉酶等的活性,A正确;
B、煮沸能灭菌,蒸煮后冷却是为了防止高温杀死菌种——酵母菌,B正确;
C、糖化过程的酶来自发芽的大麦种子,发酵过程中的酶来自酵母菌,C错误;
D、生啤是发酵后直接过滤分装的啤酒,未经过消毒处理,微生物仍有活性,保质期短;熟啤经过了过滤消毒处理,杀灭了大部分微生物,因此保质期更长,D正确。
11. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A. 动物细胞培养时,需用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理组织使之分散成单个细胞
B. 需要含95%O2和5%CO2的培养环境,其中CO2的主要作用是维持培养液的渗透压
C. 动物细胞培养时,培养基通常需要加入血清等天然成分
D. 动物细胞培养时,培养液需要定期更换
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物组织的细胞之间依靠蛋白质类成分(如胶原蛋白)连接,用胰蛋白酶、胶原蛋白酶可分解细胞间的连接物质,将组织分散成单个细胞,便于后续培养,A正确;
B、动物细胞培养的气体环境是95%空气和5%CO2,CO2的主要作用是维持培养液的pH,B错误;
C、目前人类尚未完全明确动物细胞所需的全部营养物质,因此培养基中通常需要加入血清、血浆等天然成分,补充细胞所需的未知营养,C正确;
D、动物细胞培养过程中会不断产生代谢废物,废物积累会毒害细胞,因此需要定期更换培养液,清除代谢废物同时补充营养,D正确。
12. 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。
13. 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。
14. 诱导多能干细胞(iPS细胞)技术是动物细胞工程的重要突破。科学家通过将特定转录因子导入体细胞,使其重编程为具有多向分化潜能的iPS细胞。下列叙述正确的是( )
A. iPS细胞与胚胎干细胞一样,均来源于早期胚胎的内细胞团
B. 导入的转录因子通过改变体细胞的核遗传物质,使其获得分化潜能
C. iPS细胞技术可避开胚胎干细胞的伦理争议,但仍有导致肿瘤发生的风险
D. 将iPS细胞直接移植到患者体内,可安全有效地修复受损组织
【答案】C
【解析】
【详解】A、胚胎干细胞来源于早期胚胎的内细胞团,但iPS细胞是将特定转录因子导入体细胞后经重编程获得的,A错误;
B、导入的转录因子的作用是调控体细胞内相关基因的表达,使体细胞恢复多向分化潜能,B错误;
C、iPS细胞由普通体细胞诱导获得,无需破坏胚胎,可避开胚胎干细胞相关的伦理争议;但iPS细胞增殖分化能力较强,若分化过程失控存在导致肿瘤发生的风险,C正确;
D、将iPS细胞直接移植到患者体内,iPS细胞可能出现分化失控的问题,存在致瘤等安全隐患,不能安全有效地修复受损组织,D错误。
15. 体细胞核移植技术是动物克隆的核心手段,在濒危物种保护、医学研究等领域具有重要应用价值。下列相关叙述正确的是( )
A. 核移植时,应将供体细胞核注入处于减数分裂Ⅰ中期的卵母细胞中
B. 重构胚的发育需要物理或化学方法激活,以启动细胞分裂进程
C. 克隆动物的遗传性状完全由供体细胞核决定,与受体卵母细胞无关
D. 核移植技术目前已完全克服物种间障碍,可任意进行不同物种的克隆
【答案】B
【解析】
【详解】A、体细胞核移植时,需将供体细胞核注入处于减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)的去核卵母细胞中,而非减数分裂Ⅰ中期的卵母细胞,A错误;
B、重构胚构建完成后,需要通过物理(如电刺激)或化学方法激活,使其完成细胞分裂和发育进程,启动胚胎发育,B正确;
C、克隆动物的细胞核遗传物质来自供体细胞核,但细胞质中的遗传物质(线粒体DNA)来自受体卵母细胞,因此其部分性状会受受体卵母细胞的细胞质基因影响,并非完全由供体细胞核决定,C错误;
D、目前核移植技术尚未克服物种间障碍,不同物种间的核移植成功率极低,无法实现任意不同物种的克隆,D错误。
16. 下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫学检查,以避免免疫排斥反应
B. 相比于取滋养层细胞,取囊胚的内细胞团细胞进行性别鉴定更加精准
C. 通过胚胎分割获得的子胚胎遗传物质相同,但性状表现可能受环境影响
D. 分割后的胚胎必须经过体外培养后才能移植给受体
【答案】C
【解析】
【详解】A、胚胎移植的生理学基础表明,受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此移植前无需进行免疫学检查,A错误;
B、进行胚胎性别鉴定时需取囊胚的滋养层细胞,该细胞与内细胞团遗传物质一致,鉴定精度无差异,且取内细胞团会损伤胚胎、影响后续发育,B错误;
C、胚胎分割是对同一胚胎进行切割获得胚胎,属于无性繁殖,所得胚胎遗传物质完全相同;而性状由基因型和环境共同决定,因此性状表现可能受环境影响存在差异,C正确;
D、分割后的胚胎可直接移植给受体,也可经体外培养到适宜阶段后再移植,D错误。
17. 酸笋是一种传统发酵食品,其制作工艺利用了微生物发酵原理。以下是家庭制作酸笋的关键步骤:
①所用容器须严格控油,并曝晒灭菌,待彻底晾凉后使用;
②将水煮沸后自然晾凉备用(宜用井水或自来水,不宜用纯净水);
③竹笋洗净,用无油的刀和案板将其切块;
④将笋块放入容器,倒入凉开水,密封放置数天即可。
下列相关分析错误的是( )
A. 油脂可以为某些杂菌提供碳源等营养,因此要严格控油
B. 将水煮沸后晾凉使用,能在灭菌的同时去除水中溶解的氧气,以利于乳酸发酵
C. 发酵过程中,亚硝酸盐含量会随着发酵时间的延长而持续升高
D. 酸笋发酵无须人工添加乳酸菌,主要依赖竹笋表面附着的天然乳酸菌进行发酵
【答案】C
【解析】
【详解】A、油脂含有C、H、O元素,可作为部分杂菌的碳源等营养物质,严格控油能减少杂菌污染,A正确;
B、将水煮沸既可以杀灭水中的杂菌,还可以除去水中溶解的氧气,为乳酸菌(厌氧菌)的发酵提供无氧环境,晾凉是为了避免高温杀死参与发酵的乳酸菌,B正确;
C、发酵过程中,亚硝酸盐含量会先升高,后随着发酵时间延长、乳酸积累,硝酸盐还原菌的活动受抑制,亚硝酸盐被分解,含量逐渐下降后趋于稳定,并非持续升高,C错误;
D、传统发酵技术的菌种通常来自原料表面的天然微生物,酸笋发酵无需人工接种乳酸菌,依赖竹笋表面附着的天然乳酸菌即可完成发酵,D正确。
18. 青蒿素是治疗疟疾的药物之一,是黄花蒿的次生代谢物。科研人员为了快速繁殖黄花蒿及获取青蒿素,进行了如图所示的操作流程。下列叙述正确的是( )
A. 青蒿素是黄花蒿基本的生命活动所必需的代谢产物
B. 图中①过程是脱分化,该过程一般需要光照
C. 图中①②④过程体现了植物细胞的全能性
D. 通过④过程获取青蒿素不会大量破坏植物资源
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干说明青蒿素是黄花蒿的次生代谢物,次生代谢物不是黄花蒿基本生命活动必需的代谢产物,A错误;
B、图中①是脱分化过程,脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照,B错误;
C、植物细胞的全能性是指已分化的细胞发育成完整个体或分化成各种细胞才能体现,①②④过程仅培养到愈伤组织细胞阶段,没有获得完整植株或分化成各种细胞,不能体现植物细胞的全能性,C错误;
D、该方法通过工厂化培养植物细胞获取青蒿素,不需要大量采伐野生黄花蒿,不会大量破坏植物资源,D正确。
19. 名为“爱达荷宝石”的克隆骡的诞生荣膺3项世界第一:克隆骡、克隆马科动物、克隆杂种动物。它是科学家将供体骡的体细胞核植入去核的母马卵母细胞,再将这种经过“组合”的卵母细胞培养到一定阶段,然后放入母马的子宫内孕育获得的。下列相关叙述正确的是( )
A. 去核的实质是去除卵母细胞中的“纺锤体—染色体复合物”
B. 经过“组合”的卵母细胞可立即开始细胞分裂和发育进程
C. “爱达荷宝石”的遗传物质全部来自供体骡
D. 体细胞核移植的难度一般低于胚胎细胞核移植
【答案】A
【解析】
【详解】A、处于减数第二次分裂中期的卵母细胞核膜已经解体,遗传物质以“纺锤体—染色体复合物”形式存在,去核的实质就是去除该结构,A正确;
B、“组合”得到的重组卵母细胞需要经过物理或化学方法激活后,才能启动细胞分裂和发育进程,无法立即开始分裂,B错误;
C、“爱达荷宝石”的细胞核遗传物质来自供体骡,但细胞质中的线粒体DNA来自提供去核卵母细胞的母马,并非全部遗传物质都来自供体骡,C错误;
D、体细胞分化程度远高于胚胎细胞,全能性更难表达,因此体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植,D错误。
20. 火龙果外植体表面常有细菌和真菌,易受污染,推测其刺座和绒毛的存在是重要原因。为探究去除刺座及绒毛对外植体培养效果的影响,科研人员选用不同成熟度的茎段,分别进行保留或去除刺座及绒毛处理,统计污染率、褐死率(外植体因褐化而死亡的比例)和成活率,结果如表所示。下列分析正确的是( )
外植体
刺座及绒毛
污染率/%
褐死率/%
成活率/%
幼嫩茎段
保留
20.83
16.67
62.50
近成熟茎段
保留
25.83
2.50
71.67
幼嫩茎段
去除
0
62.50
37.50
近成熟茎段
去除
8.33
41.67
50.00
A. 去除刺座及绒毛能完全避免污染,幼嫩茎段去除刺座及绒毛后最适合作为外植体
B. 去除刺座及绒毛会导致组织损伤,因此褐死率和成活率均降低
C. 幼嫩茎段携带的细菌和真菌比近成熟茎段的少,因此污染率更低,更适合作为外植体
D. 保留刺座及绒毛的近成熟茎段虽污染率较高,但成活率最高,比较适合作为外植体
【答案】D
【解析】
【详解】A、去除刺座及绒毛后,近成熟茎段污染率仍为8.33%,不能完全避免污染;且幼嫩茎段去除刺座及绒毛后成活率仅为37.50%,远低于多数组别,不适合作为外植体,A错误;
B、与保留刺座及绒毛的组别对比,去除刺座及绒毛的组别褐死率均明显升高,并非降低,B错误;
C、保留刺座及绒毛时,幼嫩茎段污染率低于近成熟茎段,但其成活率为62.50%,低于近成熟茎段保留组的71.67%,去除刺座及绒毛后成活率更低,因此幼嫩茎段并非更适合作为外植体,C错误;
D、保留刺座及绒毛的近成熟茎段污染率为25.83%,虽高于幼嫩茎段保留组,但成活率达71.67%,为所有组别最高,因此比较适合作为外植体,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
21. 桑基鱼塘是我国南方典型的循环农业生态系统,体现了“桑茂、蚕壮、鱼肥、塘肥”的良性循环,通过巧妙的结构设计,实现了经济效益与生态效益的双赢。桑基鱼塘生态系统的物质与能量流动如图所示。回答下列问题:
(1)该生态系统的基石是________。蚯蚓在生态系统组成成分中属于________。
(2)沼渣和废液肥桑,蚕沙(蚕粪)喂鱼,从物质角度分析,其意义是________。养殖规模扩大后,若向鱼塘过量投放饵料,则会引起水体富营养化,浮游藻类大量繁殖,导致鱼类死亡,其原因是________,这一现象说明生态系统的________能力是有限的。
(3)若停止向鱼塘输入人工饵料,仅靠蚕沙和碎屑维持,鱼类产量会下降,原因是________。这说明该生态系统需要不断地输入________,才能维持正常的功能。
(4)缫丝厂和食品加工厂产生的废液会进入沼气池,其目的是________。
【答案】(1) ①. 桑树(或生产者) ②. 分解者
(2) ①. 实现物质循环利用 ②. 浮游藻类大量繁殖覆盖水面,遮挡光照;浮游藻类死亡后分解消耗大量氧气,使鱼类缺氧死亡 ③. 自我调节
(3) ①. 鱼塘获得的能量不能满足鱼类生长需求 ②. 物质和能量
(4)将废液中的有机物转化为沼气(能源),减少环境污染
【解析】
【小问1详解】
生态系统的基石是生产者(桑树)。蚯蚓以现成的有机物为食,属于分解者。
【小问2详解】
沼渣和废液肥桑,蚕沙(蚕粪)喂鱼,从物质角度分析,其意义是实现物质循环利用。养殖规模扩大后,若向鱼塘过量投放饵料,则会引起水体富营养化,浮游藻类大量繁殖,导致鱼类死亡,其原因是浮游藻类大量繁殖覆盖水面,遮挡光照;浮游藻类死亡后分解消耗大量氧气,使鱼类缺氧死亡。这一现象说明生态系统的自我调节能力是有限的。
【小问3详解】
若停止向鱼塘输入人工饵料,仅靠蚕沙和碎屑维持,鱼类产量会下降,原因是鱼塘获得的能量不能满足鱼类生长需求。这说明该生态系统需要不断地输入物质和能量,才能维持正常的功能。
【小问4详解】
缫丝厂和食品加工厂产生的废液会进入沼气池,其目的是将废液中的有机物转化为沼气(能源),减少环境污染。
22. 我国某科研团队欲模拟“太空酿酒”实验,在实验室中创建了微重力环境,完成酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵的实验,实验设置如表所示。回答下列问题:
组别
实验条件
发酵结果检测
甲
自然环境培养
酒精产量正常
乙
低速旋转(模拟微重力环境)培养
酒精产量下降30%
丙
低速旋转迁移至自然环境培养
酒精产量恢复正常
(1)在发酵后期,若无任何人工干预,则酒精的产出率会逐渐下降,原因是________(答出2点)。
(2)酵母菌中酒精的生成部位是________,该阶段________(填“有”或“没有”)ATP生成。由实验结果可知,模拟微重力环境引起酵母菌酒精产量下降的变异属于________(填“可遗传”或“不可遗传”)变异。
(3)进一步研究发现,相比于自然环境,微重力环境下,细胞中核糖体的活动减弱。由此可推测,微重力环境中酵母菌酒精产量下降的具体原因可能是________。
【答案】(1)葡萄糖含量减少,使酵母菌的呼吸底物减少;酒精含量增加,抑制了酵母菌的呼吸作用;发酵条件如温度、pH、渗透压等发生改变,抑制了酵母菌的呼吸作用
(2) ①. 细胞质基质 ②. 没有 ③. 不可遗传
(3)酵母菌中呼吸作用(或无氧呼吸)有关的酶或蛋白质含量降低
【解析】
【小问1详解】
酒精发酵是酵母菌利用葡萄糖进行无氧呼吸的过程,发酵后期,一方面葡萄糖含量减少,使酵母菌的呼吸底物减少;另一方面,酒精含量增加,抑制了酵母菌的呼吸作用;发酵条件如温度、pH、渗透压等发生改变,抑制了酵母菌的呼吸作用,因此酒精产出率逐渐下降。
【小问2详解】
酵母菌是真核生物,无氧呼吸产酒精的过程发生在细胞质基质;无氧呼吸仅第一阶段产生ATP,酒精生成属于无氧呼吸第二阶段,该阶段没有ATP生成。根据实验结果,微重力处理后移回自然环境,酵母菌酒精产量恢复正常,说明该变异没有改变遗传物质,属于不可遗传变异。
【小问3详解】
核糖体是蛋白质合成的场所,酒精发酵需要相关酶(本质为蛋白质)催化,酵母菌中呼吸作用(或无氧呼吸)有关的酶或蛋白质含量降低,发酵速率降低,因此酒精产量下降。
23. 硝化细菌能将水体中的氨氮(NH3/NH4+)转化为硝酸盐(NO3-),在水产养殖水质调控中具有重要作用。某水产养殖基地出现鱼类浮头、摄食减少现象,检测发现水体中氨氮浓度超标。为筛选高效降解氨氮的硝化细菌,科研人员从该养殖基地的底泥中取样,进行了实验。回答下列问题:
(1)科研人员配制了如表所示的筛选培养基。该培养基配方能否用于筛选硝化细菌?请判断并说明理由:______。
成分
NH4Cl
蛋白胨
Na2HPO4
KH2PO4
MgSO4·7H2O
FeCl3
琼脂
含量
0.5 g
5.0 g
1.0 g
0.5 g
0.1 g
0.05 g
15.0 g
(2)配制好的培养基常用______法进行灭菌。接种前,需将接种工具(如接种环)通过______法进行灭菌。
(3)科研人员将底泥样品稀释后涂布到上述培养基上,培养一段时间后,培养基上出现了多个菌落。若要从中分离出硝化细菌,可采用______法挑取单菌落进行纯化培养。纯化培养的目的是______。
(4)为进一步验证筛选出的菌株的硝化能力(能将氨氮转化为硝酸盐的能力),科研人员将其接种到含一定浓度氨氮的液体培养基中,培养一段时间后测定培养基中的氨氮浓度和硝酸盐浓度,结果如图所示。科研人员分析后认为该菌株具有一定的硝化能力,其判断依据是______。
(5)若将该菌株应用于水产养殖水质调控,需要考虑的环境因素有______(写出2点)。
【答案】(1)不能,该培养基中含有蛋白胨(有机氮源),不能筛选以无机氮(铵盐)为唯一氮源的硝化细菌
(2) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 灼烧灭菌
(3) ①. 平板划线##稀释涂布平板 ②. 获得单一菌落(或获得纯种硝化细菌)
(4)随培养时间的延长,氨氮浓度降低,硝酸盐浓度升高,说明该菌株能将氨氮转化为硝酸盐
(5)水温、pH、溶氧量、盐度、水体中有机物含量等
【解析】
【小问1详解】
硝化细菌是自养型微生物,可利用无机氮作为唯一氮源生长。该培养基中添加了蛋白胨,异养型微生物也能利用其生长,无法起到选择作用,因此不能用于筛选硝化细菌。
【小问2详解】
配制好的培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。接种前,需将接种工具(如接种环)通过灼烧灭菌法进行灭菌。
【小问3详解】
将底泥样品稀释后涂布到上述培养基上,培养一段时间后,培养基上出现了多个菌落。若要从中分离出硝化细菌,则应挑取单菌落并通过平板划线(或稀释涂布平板)法将其接种于培养基上进行纯化培养。纯化培养的目的是获得单一菌落(或获得纯种硝化细菌)。
【小问4详解】
从曲线图可直接观察到,随着培养时间的增加,氨氮浓度持续下降,同时硝酸盐浓度持续上升,二者呈明显的负相关,说明该菌株可将氨氮转化为硝酸盐。
【小问5详解】
将该菌株应用于水产养殖水质调控,需要考虑的环境因素还有水温、pH、溶氧量、盐度等
24. 植物甲抗旱性、抗病性强;植物乙分蘖能力强,结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如图所示。回答下列问题:
(1)在自然条件下,植物甲和植物乙进行有性杂交不能产生后代,原因是两者之间存在______。
(2)取植物甲和植物乙充分展开的嫩叶片,用酒精和次氯酸钠溶液对其进行______(填“消毒”或“灭菌”),每次处理后用______冲洗叶片,去除残留于叶片上的药剂。
(3)过程①通过酶解法去除______获取原生质体,其中的混合酶液含有的酶是______。
(4)筛选出的杂种细胞经脱分化形成愈伤组织,再通过调整培养基中______(填植物激素名称)的比例诱导再分化。
(5)科研人员对杂种植株丙是否同时具有植物甲和植物乙的优良性状进行了个体水平的鉴定。若获得的杂种植株丙在田间表现出抗旱性和抗病性,但分蘖能力却明显减弱,则从遗传物质的角度分析,可能的原因是______(答出1点)。
【答案】(1)生殖隔离
(2) ①. 消毒 ②. 无菌水
(3) ①. 细胞壁 ②. 纤维素酶、果胶酶
(4)细胞分裂素和生长素
(5)植物乙控制分蘖能力的基因在融合过程中丢失(或染色体片段缺失、基因沉默、杂种植株核型不稳定等)
【解析】
【小问1详解】
在自然条件下,植物甲和植物乙进行有性杂交之所以不能产生后代,其原因在于植物甲和植物乙之间存在生殖隔离。
【小问2详解】
取植物甲和植物乙充分展开的嫩叶片,用酒精和次氯酸钠溶液对其进行消毒处理,每次处理后需要用无菌水冲洗叶片,去除残留于叶片上的药剂。
【小问3详解】
植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,过程①通过酶解法(纤维素和果胶酶)去除甲和乙的细胞壁获得原生质体,所以其中的混合酶液含有的酶是纤维素酶和果胶酶。
【小问4详解】
筛选出的杂种细胞经脱分化形成愈伤组织,再通过调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例诱导再分化过程。
【小问5详解】
杂种植株丙具有的抗旱性和抗病性是植物甲特点,而分蘖能力强是植物乙的特点,杂种植株丙分蘖能力明显减弱,从遗传物质的角度分析,其可能是由于:植物乙控制分蘖能力的基因在融合过程中丢失(或染色体片段缺失、基因沉默、杂种植株核型不稳定等)。
25. 黄曲霉毒素(AFT)是一类由黄曲霉等真菌产生的代谢产物,被世界卫生组织列为1类致癌物。科研人员通过制备抗AFT的单克隆抗体来检测食品中残留的AFT,流程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中,科研人员对免疫动物注射的X是______。诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的常用方法有______(答出2种)。
(2)HAT培养基是一种选择培养基,其中含有氨基蝶呤,可阻断细胞DNA的从头合成途径。同时,骨髓瘤细胞缺乏HGPRT(一种酶),无法利用补救合成途径合成DNA。B淋巴细胞虽具有HGPRT,但不能无限增殖。据此分析,图1中用HAT培养基筛选时,能存活并增殖的细胞是______,原因是______。
(3)图1中进行克隆化培养时,采用有限稀释法稀释细胞悬液后,将其加入96孔板中,使每个孔中有______(填“多于1个”或“不多于1个”)的细胞。该操作的目的是______。
(4)酶联免疫吸附试验(ELISA)是一种应用广泛的免疫学检测方法,其中,竞争ELISA法可用于定量检测抗原,如图2所示。将AFT抗原固定于固相载体,加入待测样品(含游离AFT)和酶标抗AFT单克隆抗体(酶标抗体),二者会竞争结合有限的酶标抗体;经洗涤后,仅留下与固相载体上AFT结合的酶标抗体,再加入底物TMB(TMB被酶催化后,从无色转变为有色)显色。科研人员据此建立竞争ELISA法,用于检测食品中AFT残留量。
①该检测方法中,抗体与抗原的结合具有______性。
②若待测样品中AFT浓度越高,则最终显色反应的颜色越______(填“深”或“浅”),判断依据是______。
【答案】(1) ①. AFT ②. PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等
(2) ①. 杂交瘤细胞(或B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞) ②. 杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞的HGPRT(可利用补救合成途径)和骨髓瘤细胞的无限增殖能力,能在HAT培养基中存活并增殖
(3) ①. 不多于1个 ②. 保证每个孔中的细胞来自单个杂交瘤细胞,以获得能产生单一抗体的细胞
(4) ①. 特异 ②. 浅 ③. 待测样品中AFT浓度越高,与固相抗原竞争结合酶标抗体的能力越强,导致结合到固相抗原上的酶标抗体越少,显色反应的颜色越浅
【解析】
【小问1详解】
制备抗AFT的单克隆抗体,首先需要给免疫动物注射抗原AFT,刺激机体产生能分泌抗AFT抗体的B淋巴细胞;动物细胞融合常用方法为聚乙二醇诱导法、灭活病毒诱导法、电融合法。
【小问2详解】
根据题干筛选原理:未融合的或同种融合的骨髓瘤细胞无法合成DNA,未融合的或同种融合的B淋巴细胞不能无限增殖,只有杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞的HGPRT(可利用补救合成途径)和骨髓瘤细胞的无限增殖能力,能在HAT培养基中存活并增殖,因此只有杂交瘤细胞能存活。
【小问3详解】
克隆化培养的有限稀释法,需要将细胞稀释到每个孔中不多于1个细胞,保证后续培养得到的细胞均来自单个杂交瘤细胞,从而获得能分泌单一特异性抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
抗原抗体结合具有特异性;该检测为竞争结合体系:待测AFT浓度越高,与固相抗原竞争结合酶标抗体的能力越强,竞争结合酶标抗体越多,结合在固相固定抗原上的酶标抗体越少,催化显色的酶量越少,最终颜色越浅。
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