内容正文:
五常市雅臣中学校高二生物试卷
考试范围:必修一 1-2章+选修二3-4章+选修三全册
考试时间:75分钟; 满分:100分
一、单选题(本题共15小题,每小题2分,共30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. 下列关于真核细胞与原核细胞的叙述正确的是( )
A. 原核细胞内没有成形的细胞核,因此没有核膜的细胞均属于原核细胞
B. 真核细胞具有多种具膜细胞器,而原核细胞没有任何细胞器
C. 真核细胞的核DNA为链状,原核细胞的拟核DNA为环状
D. 真核细胞增殖方式是有丝分裂,原核细胞增殖方式是无丝分裂
2. 图一是植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程。图二是叶绿素a的分子结构图,叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用,在光照条件下合成的,其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。
下列叙述错误的是( )
A. X是纤维素的结构单元
B. X是植物体内的主要贮能物质
C. 叶片变黄不一定是光照不足导致叶绿素合成减少造成的
D. 尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用
3. 细胞中的RNA和某些特定蛋白质相互作用形成RNA—蛋白质复合物(RNP)。RNP分布广泛,功能众多,在细胞中发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 核糖体、端粒酶、染色体都属于RNP
B. RNP彻底水解的产物是磷酸、核糖、碱基和氨基酸
C. RNP中的蛋白质与RNA通过氢键、磷酸二酯键等结合
D. 高温使RNP功能丧失的原因是RNA的磷酸二酯键断裂和蛋白质变性
4. 某农业园开创了一套“鸡+鸭+鱼+菜”农业新模式,如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 图中螺旋藻和叉尾鮰细胞结构的主要区别是有无细胞壁
B. 流经该生态系统的总能量是螺旋藻和蔬菜固定的总能量
C. 螺旋藻可充分利用动物粪便中的物质和能量是该模式的优势
D. 该模式几乎没有“废物”产生,遵循了生态工程的循环原理
5. 下列关于生态系统能量流动的叙述正确的是( )
A. 各营养级呼吸作用散失的能量仍然可以被其他生物所同化利用
B. 自然生态系统中,生物数量金字塔可能存在倒置情况
C. 各营养级流向分解者的同化量包括其产生的粪便和尸体
D. 次级消费者能量只有初级消费者的10%体现了能量流动的单向性
6. 下列有关生态系统中信息传递的说法,正确的是( )
A. “关关雎鸠,在河之洲”体现了行为信息有利于种群的繁衍
B. “银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”,体现了生态系统信息传递的功能
C. 研究两个物种间的信息传递关系,属于群落水平上的研究
D. 有些植物受到伤害时会立刻产生生物碱等物质,这属于行为信息
7. 为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )
A. 从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌 B. 平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C. 对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定 D. 检测目的菌株对消化道环境的耐受力
8. 植物细胞工程的几项应用如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 若外植体为茎尖分生组织,则脱毒植株a有抗病毒能力
B. 若外植体为花粉,则得到单倍体植株b的过程即单倍体育种
C. 突变体植株c的获得说明该过程中能发生定向突变
D. 除植株b、c外,另两类植株的基因型一般与外植体相同
9. 研究表明,髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此,TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图,下列叙述正确的是( )
A. 步骤①注射抗原的目的是增加小鼠体内的单克隆抗体的量
B. 步骤②可使用灭活的病毒,在病毒的作用下,细胞膜会发生一定程度的损伤
C. 步骤③和④的培养孔中均含有TREM2蛋白,依据的原理都是抗原-抗体杂交
D. 步骤⑥培养瓶需要置于含有95%CO2和5%空气的混合气体中培养
10. 胚胎工程具有广阔的应用前景,如可用于繁殖高产奶牛。下列叙述正确的是( )
A. 可对优质母牛饲喂促性腺激素,使其排出更多卵细胞
B. 胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
C. 胚胎分割只能对桑葚胚进行操作,囊胚阶段无法分割
D. 一般取囊胚内细胞团细胞进行性别鉴定以获得雄性奶牛
11. 下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头表示某种限制性核酸丙切酶的酶切位点。下列质粒中不能作为基因工程载体的是( )
A. B.
C. D.
12. 蛋白质工程是基因工程的延伸,可通过改造基因来获得具有特定功能的蛋白质。科学家为提高某植酸酶的热稳定性,将其第23位的赖氨酸替换为精氨酸,下列相关操作正确的是( )
A. 直接对植酸酶的氨基酸序列进行改造,无需改变其编码基因
B. 通过PCR定点诱变技术,改变植酸酶基因中特定位点的核苷酸序列
C. 改造后的植酸酶基因,无法在原核生物中实现表达
D. 蛋白质工程只能改造自然界已存在的蛋白质,无法合成全新的蛋白质
13. 为高效检测抗菌剂的抗菌效果,研究人员构建了能够表达外源荧光素酶的重组菌Q,将其接种到有足量荧光素的液体培养基中,一段时间后添加待测抗菌剂,定时检测培养液的荧光强度。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A. 培养基中只需要添加水、碳源、氮源和无机盐
B. 实验过程中所用的培养基是一种选择培养基
C. 在重组菌Q胞内的荧光素酶可催化荧光素水解
D. 培养液的荧光强度变化可作为抗菌效果的判断依据
14. 苏云金杆菌是杀灭玉米螟的重要生物,灭蚊球孢菌具有杀灭蚊子的效能。科研人员将这两种菌的原生质体融合获得既能杀蚊又能杀螟的新菌株,过程如图。微生物原生质体的获得过程和植物体细胞杂交过程类似。下列说法错误的是( )
A. 图中过程与植物体细胞杂交过程所依据的原理不完全相同
B. ①过程还可用电融合、离心等方法促进原生质体融合
C. 离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶
D. 获得的融合株染色体数目是两个亲本染色体数之和
15. 下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,有关说法错误的是( )
A. A→B过程中用到的原料有4种,加入的引物有2种
B. A→B的②过程中耐高温DNA聚合酶能够在引物3’端延伸子链
C. B→C为转基因绵羊的培育过程,常选用的受体细胞是卵母细胞
D. B→D为转基因植物的培育过程,体现了植物细胞的全能性
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有错选得0分)
16. 油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示,将不同成熟阶段的种子匀浆后检测,结果正确的是( )
选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10天
斐林试剂
加热不显色
B
第20天
双缩脲试剂
紫色
C
第30天
苏丹Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40天
碘液
不显蓝色
A. A B. B C. C D. D
17. 素有“中华水塔”之称的三江源是中国生态环境安全和水源涵养的关键地区,由于气候变化和人类不合理地开发利用,三江源地区生态环境恶化,严重影响了畜牧业的可持续发展,为此该地区实施了大幅度的减畜工作。下图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数(草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值)的变化。下列说法正确的是( )
A. 现实载畜量高于理论载畜量使草场退化,违背了生态工程的协调原理
B. 减畜工程使草地产草量提高,进而使草地载畜压力指数降低
C. 修复退化的草场可种植各种灌木和乔木以提高其稳定性
D. 减畜后草地仍处于超载状态,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上
18. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是( )
A. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在或环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
19. 天然抗原一般包含多个可诱导机体产生特异性抗体的化学基团———抗原表位。下图为针对X天然抗原进行单克隆抗体的制备过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 杂交瘤细胞经筛选并克隆化培养获得的4种抗体都能与抗原特异性结合
B. 经抗原多次免疫后,分离得到的1号试管中可能含有多种B淋巴细胞
C. “生物导弹”中的单克隆抗体作为抗癌药物定向杀死癌细胞
D. 骨髓瘤细胞培养时不会出现细胞贴壁和接触抑制现象
20. 在基因工程操作中,科研人员利用两种限制酶(EcoRI和 Not I)处理基因载体,进行电泳检测,结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 该基因载体最可能是环状DNA分子
B. 该DNA分子上有2个EcoRI酶切位点
C. EcoRI和 Not I的切点之间最长相距约9kb
D. 限制酶作用于该载体的氢键使其断裂
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 小龙虾,学名克氏原鳌虾,是一种经济价值很高的水产物种。但小龙虾有挖洞筑巢的习性,且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。农业技术人员通过建立稻虾共作的田间工程(如图),挖掘环形沟环绕稻田,为小龙虾提供繁殖和栖息环境,解决了稻虾共作问题。请回答下列问题:
(1)图中的稻虾共作分布体现了群落空间结构的______结构。小龙虾是杂食性动物,在自然条件下可摄食水草、藻类、水生昆虫和动物尸体等,从生态系统的组成成分上看,其属于_______。从能量流动的角度分析,小龙虾的引入对水稻生态系统的意义是:调整生态系统中的能量流动关系,_______。
(2)下图是某稻虾共作稻田生态系统部分碳循环示意图,其中a~e代表过程。下表是部分能量流经小龙虾和黑鱼的情况表(单位:103kJ)。
表:小龙虾与黑鱼的部分能量流动情况
小龙虾
黑鱼
摄食能
粪便能
用于生长、发育和繁殖
摄食能
同化能
用于生长、发育和繁殖
1970
1402
68.16
38.05
11.36
3.81
①图中缺少的过程是______(用图中文字和箭头表示),碳以有机物形式流动的过程有_______(填字母),碳以二氧化碳形式流动的过程有______(填字母)。
②小龙虾通过呼吸作用以热能形式散失的能量是______kJ(保留小数点后一位有效数字),与黑鱼之间的能量传递效率为_______,该计算结果可说明生态系统中能量流动的特点之一是_______。
(3)据题分析可知,与水稻单作模式相比,稻虾共作模式使农民增收的原因有:_______(写出两点即可)。
22. 经人工诱变后,部分细菌由于某种酶被破坏,其细胞中某些化学反应不能正常进行,就形成了营养缺陷型菌株,这在工业生产上有较广阔的应用前景。如图是实验人员利用影印法初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程,请回答问题:
(1)制备如图所示的培养基需含有细菌必需的水、碳源、_______等营养物质;一般需将pH设置为______,常常采用______法灭菌;在培养基上接种该细菌的方法为_______。
(2)倒平板时,待平板冷凝后,要将平板倒置,这样做的目的是_______。
(3)根据用途分类,图中基本培养基属于______(填“选择”或“鉴别”)培养基。
(4)进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至基本培养基上,原因是防止基本培养基中混入_______。
(5)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定,实验人员应挑取_______(填“菌落A”或“菌落B”)进行接种培养,并进一步鉴定。
(6)科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株C和D,然后对突变株C和D进行实验,结果如表所示。
接种的菌种
一般培养基
实验处理及结果
C
不生长
添加营养物质甲,能生长
D
不生长
添加营养物质乙,能生长
C+D
能生长
不添加营养物质甲、乙,都能生长
突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是______。将突变株C和D混合在一起,接种于一般培养基上,都能生长的最可能的原因是______。
23. 目前市售的“早早孕试纸”是通过孕妇妊娠早期尿液检验HCG(人绒毛膜促性腺激素),其原理如下图:
注:胶体金:可与蛋白质牢固结合,大量聚集时肉眼可见红色;样品垫:滴加样品的位置;结合垫:含有可移动的胶体金标记的HCG抗体1、胶体金标记的鼠IgG;T线:固定了HCG抗体2;C线:固定了抗鼠IgG抗体
(1)若“早早孕试纸’’产品质量合格,使用时_______(填“C”或“T”或“C和T”)线一定要显色,若该线显色,则表明待测样品从样品垫顺利到达吸水垫。若使用该试纸检测时结果表明妊娠,则图中_______(填“C”或“T”或“C和T”)线显色,且发生了_______种抗原—抗体杂交。
(2)试纸中用到的抗体一般采用单克隆抗体技术制备,如抗鼠IgG抗体的制备过程为:先将_______注入到小鼠体内,从小鼠的脾中获取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,并筛选出杂交瘤细胞,再进行_______和_______,即可获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
(3)如今,单克隆抗体被广泛应用于医学领域。人类常用鼠生产鼠源单克隆抗体,由于使用鼠源单克隆抗体时存在一定的免疫排斥反应,科学家发明了嵌合重组抗体技术,以减弱免疫排斥:
①据图分析,使用人鼠嵌合抗体治疗疾病可以降低免疫排斥反应的原因是_______。
②科学家在制备人鼠嵌合抗体时采用的方法为:将鼠抗体的可变区基因与人抗体的恒定区基因进行拼接后通过一定的手段导入生物体,让其正常表达。将鼠的基因与人的基因进行拼接应用了_______的原理。在该过程中,人抗体可变区基因是否需要与鼠抗体可变区基因相同_______(填“需要”或“不需要”)。
24. “不对称体细胞杂交”可将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。疣粒野生稻(2n=24)对白叶枯病有较高抗性,由于不同类型间的有性杂交后代高度不育,限制了野生稻的有利基因向栽培稻(2n=24)的转移,为此研究人员利用“不对称体细胞杂交”技术,将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中,过程如下图。请回答问题。
注:X射线能随机破坏细胞核中染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)利用“不对称体细胞杂交”技术育种的理论基础有细胞膜的流动性、_______、_______。
(2)根据物理性质,实验所用的培养基为_______,培养基中添加蔗糖的目的是_______和_______。
(3)与过程①相比,过程④需在______(有光/无光)条件下进行,过程④中若诱导未分化的细胞分化成根,需要提高______(激素)的比例。
(4)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择_______的原生质体用于融合。融合前对原生质体在显微镜下用_______计数,以确定原生质体密度。过程③常用物理法促进细胞融合,如_______(答出一点)。
(5)研究人员利用致病性强的两种水稻白叶枯病菌株对72株再生杂种植株进行试验,结果发现共有40株表现出抗性,其中17株对两种菌株均具抗性。综合染色体数目及抗性检测,应优先选择_______和栽培水稻相同且_______的杂种植株进行繁育。
25. 双孢蘑菇中的多酚氧化酶(PPO)基因表达出的PPO能催化酚类物质氧化成醌,使双孢蘑菇在采摘后发生褐变。为了减少褐变,增加双孢蘑菇贮藏加工性能,研究人员构建了反义PPO基因表达载体(将PPO基因与载体反向连接),获得了抗褐变双孢蘑菇新品种,具体过程如图所示。回答下列问题:
相关限制酶的识别序列及切割位点:
(1)构建反义PPO基因表达载体时,若科研人员需将PPO基因反向连接整合到图2中质粒上,应使用限制酶_______和_______切割图中质粒,使用限制酶_______和_______切割图中含PPO基因的DNA片段,以获得能反义表达PPO基因的重组质粒,再将重组质粒导入农杆菌。之后将处理过的农杆菌接种在含_______的培养基上,待长出菌落后再影印接种到含_______的培养基上,即可筛选出导入重组质粒的农杆菌。
(2)为确定反义PPO基因进入受体细胞后是否成功转录出mRNA,研究人员拟采用分子杂交技术,利用DNA探针进行检测。不对称PCR常用于制备DNA探针,其原理是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA(ssDNA)用作探针,加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物,含量较多的被称为非限制性引物。PCR的最初的若干次循环中,其扩增产物主要是双链DNA(dsDNA),但当限制性引物消耗完后,就会产生大量的ssDNA.非限制性引物应选用上图1中的引物_______。为精确控制产物生成量,研究人员尝试设计了较长的非限制性引物与较短的限制性引物,在进行一定的循环次数后,适当提高复性温度以避免残留限制性引物与模板结合。高复性温度条件下限制性引物不能结合模板链的原因是引物越短,复性时可与模板链形成的_______数越少,越容易_______。
(3)抗褐变双孢蘑菇新品种褐变现象明显减少,试推测机理:_______发生碱基互补配对,从而抑制_______过程,导致_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
五常市雅臣中学校高二生物试卷
考试范围:必修一 1-2章+选修二3-4章+选修三全册
考试时间:75分钟; 满分:100分
一、单选题(本题共15小题,每小题2分,共30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. 下列关于真核细胞与原核细胞的叙述正确的是( )
A. 原核细胞内没有成形的细胞核,因此没有核膜的细胞均属于原核细胞
B. 真核细胞具有多种具膜细胞器,而原核细胞没有任何细胞器
C. 真核细胞的核DNA为链状,原核细胞的拟核DNA为环状
D. 真核细胞增殖方式是有丝分裂,原核细胞增殖方式是无丝分裂
【答案】C
【解析】
【详解】A、哺乳动物成熟的红细胞是真核细胞,但细胞成熟后没有细胞核、无核膜,A错误;
B、原核细胞含有核糖体这一种细胞器,B错误;
C、真核细胞的细胞核内DNA为链状,与蛋白质结合形成染色质(染色体),原核细胞的拟核区域DNA为裸露的环状,C正确;
D、真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,原核细胞的增殖方式为二分裂,D错误。
2. 图一是植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程。图二是叶绿素a的分子结构图,叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用,在光照条件下合成的,其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。
下列叙述错误的是( )
A. X是纤维素的结构单元
B. X是植物体内的主要贮能物质
C. 叶片变黄不一定是光照不足导致叶绿素合成减少造成的
D. 尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用
【答案】B
【解析】
【分析】植物体内果糖与X物质形成蔗糖,说明X是葡萄糖。
【详解】A、X是葡萄糖,是构成淀粉、纤维素等多糖的基本单位,A正确;
B、X是葡萄糖,是生物体内重要的能源物质,植物体的主要储能物质为淀粉和脂肪,B错误;
C、叶片变黄不一定是叶绿素合成减少,也有可能是温度下降,胡萝卜素合成增加导致,还有可能是叶绿素降解加快或叶黄素等类胡萝卜素合成增加等原因,C正确;
D、叶绿素a的尾部具有亲脂性,而生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成,故叶绿素a的尾部有利于固定在类囊体膜上,D正确。
故选B。
3. 细胞中的RNA和某些特定蛋白质相互作用形成RNA—蛋白质复合物(RNP)。RNP分布广泛,功能众多,在细胞中发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 核糖体、端粒酶、染色体都属于RNP
B. RNP彻底水解的产物是磷酸、核糖、碱基和氨基酸
C. RNP中的蛋白质与RNA通过氢键、磷酸二酯键等结合
D. 高温使RNP功能丧失的原因是RNA的磷酸二酯键断裂和蛋白质变性
【答案】B
【解析】
【详解】A、核糖体由rRNA和蛋白质组成,端粒酶由RNA和蛋白质组成,二者属于RNP;但染色体的主要组成是DNA和蛋白质,不属于RNP,A错误;
B、RNP由RNA和蛋白质组成,RNA彻底水解产物为磷酸、核糖、含氮碱基,蛋白质彻底水解产物为氨基酸,因此RNP彻底水解的产物包含这四类物质,B正确;
C、磷酸二酯键是连接相邻核苷酸形成核酸链的化学键,蛋白质和RNA结合时不会形成磷酸二酯键,二者可通过氢键等作用结合,C错误;
D、高温使RNP功能丧失的主要原因是蛋白质空间结构被破坏导致变性,D错误。
4. 某农业园开创了一套“鸡+鸭+鱼+菜”农业新模式,如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 图中螺旋藻和叉尾鮰细胞结构的主要区别是有无细胞壁
B. 流经该生态系统的总能量是螺旋藻和蔬菜固定的总能量
C. 螺旋藻可充分利用动物粪便中的物质和能量是该模式的优势
D. 该模式几乎没有“废物”产生,遵循了生态工程的循环原理
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
2、生态系统的组成成分包括生产者、分解者、消费者、非生物的物质和能量。
3、能量流动的特点:单向流动、逐级递减。
【详解】A、螺旋藻属于原核生物,叉尾鮰属于真核生物,原核生物和真核生物细胞结构的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核,而不是有无细胞壁,A错误;
B、流经该生态系统的总能量是生产者(螺旋藻和蔬菜)固定的太阳能,以及可能人工投入的饲料等有机物中的化学能,B错误;
C、动物粪便中的能量是被分解者利用的,螺旋藻是生产者,不能直接利用动物粪便中的能量,C错误;
D、该模式中,各种生物产生的废弃物都能被其他生物利用,几乎没有 “废物” 产生,遵循了生态工程的循环原理,D正确。
故选D。
5. 下列关于生态系统能量流动的叙述正确的是( )
A. 各营养级呼吸作用散失的能量仍然可以被其他生物所同化利用
B. 自然生态系统中,生物数量金字塔可能存在倒置情况
C. 各营养级流向分解者的同化量包括其产生的粪便和尸体
D. 次级消费者能量只有初级消费者的10%体现了能量流动的单向性
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统能量流动的过程包括:能量的输入、传递、转化和散失。能量流经的渠道是食物链和食物网,能量沿着食物链传递过程中表现为单向传递、逐级递减。
2、研究能量流动的意义包括:帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,提高能量的利用率;帮助人们合理地调整生态系统能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类有益的方向。
【详解】A、各营养级呼吸作用散失的能量不可以被其他生物所同化利用,A错误;
B、自然生态系统中,生物数量金字塔可能存在倒置情况,比如生产者为树木,而上级消费者为植食性昆虫,B正确;
C、各营养级流向分解者的同化量不包括其产生的粪便,C错误;
D、次级消费者能量只有初级消费者的10%,体现能量流动逐级递减,D错误。
故选B。
6. 下列有关生态系统中信息传递的说法,正确的是( )
A. “关关雎鸠,在河之洲”体现了行为信息有利于种群的繁衍
B. “银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”,体现了生态系统信息传递的功能
C. 研究两个物种间的信息传递关系,属于群落水平上的研究
D. 有些植物受到伤害时会立刻产生生物碱等物质,这属于行为信息
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中信息的种类:(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】A、“关关雎鸠,在河之洲”指关关鸣叫的水鸟,体现生态系统的物理信息,有利于种群的繁衍,A错误;
B、“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”,其中的“流萤”是指飞来飞去的萤火虫,而萤火虫发出的“荧光”是一种求偶信号,以此与异性取得联系,所以体现了生态系统信息传递的功能,B正确;
C、研究两个物种间的信息传递关系,属于生态系统水平,对生态系统功能的研究,C错误;
D、植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于化学信息,D错误。
故选B。
7. 为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )
A. 从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌 B. 平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C. 对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定 D. 检测目的菌株对消化道环境的耐受力
【答案】B
【解析】
【分析】筛选目的菌株应从富含目的菌的环境中去取样。倒平板后及平板微生物培养时需要倒置培养,微生物初步筛选后还要进行相关实验以检测目的菌的发酵能力或特性。
【详解】A、筛选目的菌时应从富含目的菌的环境中去取样,酸奶和泡菜中富含乳酸菌,可以从中采样进行分离纯化,A正确;
B、平板倒置培养是为了防止培养皿皿盖上的水珠落入培养基造成污染,不是创造无氧环境,B错误;
C、筛选的是能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,所以,初步筛选后,还需要进一步进行目的菌胆固醇降解能力的测定,以获得符合要求的乳酸菌,C正确;
D、因筛选出的目的菌是在肠道发挥作用,所以,还需要检测目的菌株对消化道环境的耐受力,D正确。
故选B。
8. 植物细胞工程的几项应用如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 若外植体为茎尖分生组织,则脱毒植株a有抗病毒能力
B. 若外植体为花粉,则得到单倍体植株b的过程即单倍体育种
C. 突变体植株c的获得说明该过程中能发生定向突变
D. 除植株b、c外,另两类植株的基因型一般与外植体相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、茎尖分生组织几乎不含病毒,因此培养得到的脱毒植株 a本身不携带病毒,但这并不代表它有 “抗病毒能力”,A错误;
B、外植体为花粉时,通过组织培养得到单倍体植株 b,这只是单倍体育种的第一步(获得单倍体植株)。 完整的单倍体育种流程,还需要人工诱导染色体加倍(如秋水仙素处理),获得纯合可育的二倍体植株,才算完成育种过程,B错误;
C、突变(基因突变、染色体变异)的特点是不定向、随机的,不会因为组织培养过程就发生定向突变。 突变体植株 c 的获得,是因为愈伤组织细胞分裂旺盛,容易发生基因突变,之后再通过筛选得到所需的突变体,而非突变本身是定向的,C错误;
D、脱毒植株 a:由茎尖分生组织(体细胞)经植物组织培养发育而来,属于无性繁殖,基因型与外植体完全一致。 单倍体植株 b:外植体为花粉(配子),染色体数仅为体细胞的一半,基因型与外植体(体细胞)不同。 突变体植株 c:培养过程中发生了基因突变或染色体变异,基因型与外植体不同。 植株 d:由胚状体(体细胞再分化形成)制成人工种子发育而来,基因型与外植体一致。因此,a 和 d 的基因型一般与外植体相同,b、c 不同,D正确。
9. 研究表明,髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此,TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图,下列叙述正确的是( )
A. 步骤①注射抗原的目的是增加小鼠体内的单克隆抗体的量
B. 步骤②可使用灭活的病毒,在病毒的作用下,细胞膜会发生一定程度的损伤
C. 步骤③和④的培养孔中均含有TREM2蛋白,依据的原理都是抗原-抗体杂交
D. 步骤⑥培养瓶需要置于含有95%CO2和5%空气的混合气体中培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、步骤①注射抗原的目的是刺激小鼠产生能分泌抗TREM2抗体的已免疫B淋巴细胞,A错误;
B、步骤②可使用灭活的病毒诱导后让骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,灭活的病毒仍然具有一定的毒性和侵染性,在病毒的作用下,细胞膜表面会发生一定程度的损伤,但是伤害程度一般不大,B正确;
C、步骤③是特定培养基筛选杂交瘤细胞,步骤④是抗原-抗体杂交,C错误;
D、步骤⑥培养瓶需要置于含有95%的空气和5%的CO2的混合气体中培养,D错误。
10. 胚胎工程具有广阔的应用前景,如可用于繁殖高产奶牛。下列叙述正确的是( )
A. 可对优质母牛饲喂促性腺激素,使其排出更多卵细胞
B. 胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
C. 胚胎分割只能对桑葚胚进行操作,囊胚阶段无法分割
D. 一般取囊胚内细胞团细胞进行性别鉴定以获得雄性奶牛
【答案】B
【解析】
【详解】A、促性腺激素的化学本质为蛋白质,若饲喂会被动物消化道的蛋白酶分解失活,无法发挥作用,因此需通过注射方式处理优质母牛使其超数排卵,A错误;
B、胚胎移植过程中,雌性优良个体仅需提供早期胚胎,妊娠、哺乳的任务由普通受体雌性承担,大幅缩短了优良个体的繁殖周期,可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,B正确;
C、胚胎分割可选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行操作,囊胚阶段分割时仅需注意将内细胞团均等分割即可,并非无法分割,C错误;
D、胚胎性别鉴定一般取囊胚的滋养层细胞检测,若取内细胞团会破坏胚胎正常发育,且高产奶牛需选择雌性个体才能产奶,D错误。
11. 下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头表示某种限制性核酸丙切酶的酶切位点。下列质粒中不能作为基因工程载体的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达载体一般包括:目的基因、启动子、终止子、标记基因。图中amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,一般这些抗性基因作为基因工程的标记基因,而ori为复制必需的序列。
【详解】A、该质粒的amp基因(氨苄青霉素抗性基因)被破坏,但其仍然还有tet基因,故可用作基因工程载体,A正确;
B、该质粒的四环素抗性基因(tet)被破坏,但其还含有标记基因ori,故可用作基因工程载体,B正确;
C、该质粒ori基因(复制所必须序列)被破坏,复制无法进行,故不能作用基因工程的载体,C错误;
D、该质粒的ori、amp、tet均未被破坏,可用作基因工程载体,D正确。
故选C。
12. 蛋白质工程是基因工程的延伸,可通过改造基因来获得具有特定功能的蛋白质。科学家为提高某植酸酶的热稳定性,将其第23位的赖氨酸替换为精氨酸,下列相关操作正确的是( )
A. 直接对植酸酶的氨基酸序列进行改造,无需改变其编码基因
B. 通过PCR定点诱变技术,改变植酸酶基因中特定位点的核苷酸序列
C. 改造后的植酸酶基因,无法在原核生物中实现表达
D. 蛋白质工程只能改造自然界已存在的蛋白质,无法合成全新的蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的操作对象是基因,直接改造蛋白质无法使改造后的性状稳定遗传,也无法实现蛋白的大量生产,因此必须改造植酸酶的编码基因,A错误;
B、要实现特定位点氨基酸的替换,需定向改变植酸酶基因对应位点的核苷酸序列,PCR定点诱变技术可实现基因特定位点的定向改造,B正确;
C、生物界共用一套遗传密码,只要将改造后的植酸酶基因构建为适配原核生物的基因表达载体,就可在原核生物中完成表达,C错误;
D、蛋白质工程既可以改造自然界已存在的蛋白质,也可以根据人类需求设计合成自然界不存在的全新蛋白质,D错误。
13. 为高效检测抗菌剂的抗菌效果,研究人员构建了能够表达外源荧光素酶的重组菌Q,将其接种到有足量荧光素的液体培养基中,一段时间后添加待测抗菌剂,定时检测培养液的荧光强度。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A. 培养基中只需要添加水、碳源、氮源和无机盐
B. 实验过程中所用的培养基是一种选择培养基
C. 在重组菌Q胞内的荧光素酶可催化荧光素水解
D. 培养液的荧光强度变化可作为抗菌效果的判断依据
【答案】D
【解析】
【详解】A、微生物培养基的基本成分除水、碳源、氮源、无机盐外,通常还需要添加生长因子等特殊营养物质,且本实验培养基还需额外添加荧光素,A错误;
B、重组菌Q已构建成功,实验目的是检测抗菌效果,所用培养基含足量荧光素,属于鉴定培养基,B错误;
C、荧光素位于胞外,荧光素酶在胞内,两者无法直接接触反应。只有当菌体裂解后酶释放至胞外,才能催化荧光素与氧气发生化学反应,C错误;
D、抗菌剂有效时,菌体死亡裂解,荧光素酶释放催化荧光素,荧光强度显著增加;无效时,菌体存活,酶滞留胞内,荧光强度变化小。因此,荧光强度变化可直接反映抗菌效果,D正确。
14. 苏云金杆菌是杀灭玉米螟的重要生物,灭蚊球孢菌具有杀灭蚊子的效能。科研人员将这两种菌的原生质体融合获得既能杀蚊又能杀螟的新菌株,过程如图。微生物原生质体的获得过程和植物体细胞杂交过程类似。下列说法错误的是( )
A. 图中过程与植物体细胞杂交过程所依据的原理不完全相同
B. ①过程还可用电融合、离心等方法促进原生质体融合
C. 离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶
D. 获得的融合株染色体数目是两个亲本染色体数之和
【答案】D
【解析】
【分析】图中①为诱导苏云金杆菌和灭蚊球孢菌的原生质体融合的过程,②为筛选杂种融合体。
【详解】A、去除细菌细胞壁和植物细胞的细胞壁都可以用酶解法,但所用酶的种类不同;图中为细菌细胞的杂交过程,与植物体细胞杂交过程相比,诱导融合的方法不完全相同;图中过程与植物体细胞杂交所依据的原理均有细胞膜具有一定的流动性,但植物体细胞杂交还利用了植物细胞具有全能性的原理,将杂种细胞培育为杂种植物,A正确;
B、①过程是诱导原生质体的融合,除用PEG外,还可用电融合、离心等方法促进原生质体融合,B正确;
C、溶菌酶可以溶解细菌的细胞壁,离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶,目的是溶解细菌的细胞壁以获得原生质体,C正确;
D、筛选到的融合株是有两个亲本融合而成的,两亲本细胞均是原核细胞,不具有染色体,D错误。
故选D。
15. 下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,有关说法错误的是( )
A. A→B过程中用到的原料有4种,加入的引物有2种
B. A→B的②过程中耐高温DNA聚合酶能够在引物3’端延伸子链
C. B→C为转基因绵羊的培育过程,常选用的受体细胞是卵母细胞
D. B→D为转基因植物的培育过程,体现了植物细胞的全能性
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程中获取并扩增目的基因的方法——PCR技术:原理:DNA双链复制原理;物质条件:一段已知核苷酸序列的引物,含目的基因的DNA模板,四种原料即dATP、dTTP、dGTP、dCTP和具有热稳定性的DNA聚合酶。
【详解】A 、A→B 过程是 PCR 技术扩增目的基因,用到的原料是 4 种脱氧核苷酸,加入的引物有 2 种,A 正确;
B 、 PCR 过程中耐高温 DNA 聚合酶能够在引物 3'端延伸子链,B 正确;
C 、 B→C 为转基因绵羊的培育过程,常选用的受体细胞是受精卵,C 错误;
D 、 B→D 为转基因植物的培育过程,将含有目的基因的重组质粒导入植物受体细胞,培育成转基因植物,体现了植物细胞的全能性,D 正确。
故选C。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有错选得0分)
16. 油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示,将不同成熟阶段的种子匀浆后检测,结果正确的是( )
选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10天
斐林试剂
加热不显色
B
第20天
双缩脲试剂
紫色
C
第30天
苏丹Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40天
碘液
不显蓝色
A. A B. B C. C D. D
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、淀粉遇碘变蓝。
2、检测还原性糖:用斐林试剂,在加热条件下,显砖红色。
3、双缩脲试剂检测蛋白质中的肽键,显紫色。
4、苏丹Ⅲ试剂可检测脂肪,显橘黄色。
【详解】A、第10天,油菜种子中,含有可溶性糖,可溶性糖包括还原性糖,加入斐林试剂,在加热条件下,会显色,A错误;
B、第20天,种子中含有蛋白质,加入双缩脲试剂显紫色,B正确;
C、第30天,脂肪的含量比较多,加入苏丹Ⅲ试剂显橘黄色,C正确;
D、第40天,淀粉所占干重百分比为零,加入碘液不显蓝色,D正确。
故选BCD。
17. 素有“中华水塔”之称的三江源是中国生态环境安全和水源涵养的关键地区,由于气候变化和人类不合理地开发利用,三江源地区生态环境恶化,严重影响了畜牧业的可持续发展,为此该地区实施了大幅度的减畜工作。下图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数(草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值)的变化。下列说法正确的是( )
A. 现实载畜量高于理论载畜量使草场退化,违背了生态工程的协调原理
B. 减畜工程使草地产草量提高,进而使草地载畜压力指数降低
C. 修复退化的草场可种植各种灌木和乔木以提高其稳定性
D. 减畜后草地仍处于超载状态,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上
【答案】ABD
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
自生:这种由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。 要维持系统的自生,就需要创造有益于生物组份的生长发育,繁殖以及他们形成互利共存关系的条件。
循环:循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化。既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。通过系统设计实现不断的循环,使前一环节产生的废物,尽可能的被后一个环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。
协调:在进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应,也是需要考虑的问题。
整体:遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
【详解】A、现实载畜量高于理论载畜量超过了草场的最大承载量,因而使草场退化,这违背了生态工程的协调原理,A正确;
B、减畜工程有利于草地恢复生长,使草地产草量提高,同时也使草地载畜压力指数降低,B正确;
C、种植植物应考虑当地的环境,本地区环境条件特殊,不能种植各种各种灌木和乔木以提高其稳定性,C错误;
D、减畜后草地仍处于超载状态,由于草场的恢复需要一定的时间,因此,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上,D正确。
故选ABD。
18. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是( )
A. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在或环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、在发酵过程中分泌酶不同,它们所发挥的作用就不同,因此传统酿造不仅仅需要酵母菌,还要有其他菌种。
2、酒曲中微生物(如曲霉)分泌的淀粉酶可将谷物中的淀粉转变成单糖等,会使米酒具有甜味,进一步在酵母菌的作用下产生酒精。
3、酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、白酒的酿造主要依靠酿酒酵母,由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物,故传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的,A正确;
B、窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖,使酿造过程不易污染杂菌,B正确;
C、酵母菌是是兼性厌氧菌,与无氧呼吸相比,细胞有氧呼吸产生的能量更多,更能满足酵母菌大量繁殖时的需求,因此,对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行,C错误;
D、谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉,因此从谷物原料发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物,D正确。
故选ABD。
19. 天然抗原一般包含多个可诱导机体产生特异性抗体的化学基团———抗原表位。下图为针对X天然抗原进行单克隆抗体的制备过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 杂交瘤细胞经筛选并克隆化培养获得的4种抗体都能与抗原特异性结合
B. 经抗原多次免疫后,分离得到的1号试管中可能含有多种B淋巴细胞
C. “生物导弹”中的单克隆抗体作为抗癌药物定向杀死癌细胞
D. 骨髓瘤细胞培养时不会出现细胞贴壁和接触抑制现象
【答案】ABD
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:(1)对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应;(2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长;(5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;(6)最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
【详解】A、杂交瘤细胞经筛选并克隆化培养获得的4种抗体,在抗原上都存在相应的抗原表位,因此4种抗体都能与抗原特异性结合,A正确;
B、由于抗原上有多种抗原表位,不同的抗原表位可以刺激不同的B淋巴细胞增殖和分化,因此1 号试管内可能含有多种 B 细胞,B正确;
C、生物导弹由单克隆抗体与药物结合而成,单克隆抗体又可以与癌细胞表面的特异性受体结合,实现靶向给药,对癌细胞起杀伤作用的是药物,而不是单克隆抗体,C错误;
D、骨髓瘤细胞能无限增殖,故骨髓瘤细胞培养时不会出现细胞贴壁和接触抑制现象,D正确。
故选ABD。
20. 在基因工程操作中,科研人员利用两种限制酶(EcoRI和 Not I)处理基因载体,进行电泳检测,结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 该基因载体最可能是环状DNA分子
B. 该DNA分子上有2个EcoRI酶切位点
C. EcoRI和 Not I的切点之间最长相距约9kb
D. 限制酶作用于该载体的氢键使其断裂
【答案】BD
【解析】
【分析】1、基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建重组DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
2、基因工程的操作步骤:提取目的基因;目的基因与运载体结合;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测和表达。
【详解】A、由题图可知,当仅用Not I切割载体时,仅产生一种长度的DNA片段(10kb),因此该载体最有可能为环状DNA分子,该DNA分子上只有1个Not I酶切位点,A正确;
B、该基因载体是环状DNA分子,由题图可知,当仅用EcoR I切割载体时,产生2种长度的DNA片段:2kb和6kb,该载体DNA片段长10kb,所以用EcoR I切割载体应产生3个DNA片段:2个2kb和1个6kb。该DNA分子上有3个EcoR I酶切位点,B错误;
C、由题可知,两种限制酶同时切割时则产生6bp、2bp和1bp3种长度的DNA片段:1个6kb、1个2kb、2个1kb,所以两种限制酶的酶切位点至少相距9bp,C正确;
D、限制酶切割载体时直接破坏的是作用位点上两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,D错误。
故选BD。
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 小龙虾,学名克氏原鳌虾,是一种经济价值很高的水产物种。但小龙虾有挖洞筑巢的习性,且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。农业技术人员通过建立稻虾共作的田间工程(如图),挖掘环形沟环绕稻田,为小龙虾提供繁殖和栖息环境,解决了稻虾共作问题。请回答下列问题:
(1)图中的稻虾共作分布体现了群落空间结构的______结构。小龙虾是杂食性动物,在自然条件下可摄食水草、藻类、水生昆虫和动物尸体等,从生态系统的组成成分上看,其属于_______。从能量流动的角度分析,小龙虾的引入对水稻生态系统的意义是:调整生态系统中的能量流动关系,_______。
(2)下图是某稻虾共作稻田生态系统部分碳循环示意图,其中a~e代表过程。下表是部分能量流经小龙虾和黑鱼的情况表(单位:103kJ)。
表:小龙虾与黑鱼的部分能量流动情况
小龙虾
黑鱼
摄食能
粪便能
用于生长、发育和繁殖
摄食能
同化能
用于生长、发育和繁殖
1970
1402
68.16
38.05
11.36
3.81
①图中缺少的过程是______(用图中文字和箭头表示),碳以有机物形式流动的过程有_______(填字母),碳以二氧化碳形式流动的过程有______(填字母)。
②小龙虾通过呼吸作用以热能形式散失的能量是______kJ(保留小数点后一位有效数字),与黑鱼之间的能量传递效率为_______,该计算结果可说明生态系统中能量流动的特点之一是_______。
(3)据题分析可知,与水稻单作模式相比,稻虾共作模式使农民增收的原因有:_______(写出两点即可)。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 消费者和分解者 ③. 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(2) ①. 大气CO2库→水稻 ②. b、c、e ③. a、d ④. 5.0×105 ⑤. 2% ⑥. 逐级递减
(3)化肥使用量减少,降低成本;水稻产量增加;利用小龙虾创收
【解析】
【小问1详解】
群落的水平结构是指在水平方向上,不同地段分布着不同的种群,它们常呈镶嵌分布,因此,由于地形的差异,使得小龙虾和水稻分布在不同区域,属于群落的水平结构。小龙虾可摄食水草、藻类、水生昆虫等,说明小龙虾属于消费者;小龙虾可摄食动物尸体,说明小龙虾属于分解者。小龙虾通过摄食杂草,减少杂草与水稻的竞争,使水稻获得更多的阳光、无机盐等。引入小龙虾可以调整该生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【小问2详解】
①分析图1的碳循环示意图,a表示生产者和消费者的呼吸作用,b、c表示消费者的摄食作用,d表示分解者的呼吸作用,e表示流入分解者,由此可知,图中缺少大气CO2库→水稻;在生态系统中,碳在生物群落和无机环境之间主要以CO2形式传递,在生物群落内以含碳有机物的形式传递,因此图中碳以有机物形式流动的过程有b、c、e,碳以二氧化碳形式流动的过程有a、d。
②能量传递效率是指两个相邻营养级间同化量的比值,由表1可知,小龙虾的同化量=摄食能-粪便能=1970-1402=568×103(kJ),黑鱼的同化量为11.36×103 kJ,呼吸散失的能量 = 同化量 - 用于生长发育繁殖的能量 = 568×103−68.16×103=499.84×103 kJ≈5.0×105 kJ(保留一位有效数字)。因此两者之间的能量传递效率=黑鱼的同化量/小龙虾的同化量×100%=(11.36×103)/(568×103)×100%=2%;该计算结果说明生态系统中能量流动是逐级递减的。
【小问3详解】
虾在稻田中的觅食活动,如摄食水草、藻类、水生昆虫等,减少了虫吃水稻,降低了水稻和杂草的种间竞争,进而使水稻产量增加;同时,虾的排泄物又可以肥田,减少化肥的投入量,降低成本;此外,小龙虾也能增加农民收入。
22. 经人工诱变后,部分细菌由于某种酶被破坏,其细胞中某些化学反应不能正常进行,就形成了营养缺陷型菌株,这在工业生产上有较广阔的应用前景。如图是实验人员利用影印法初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程,请回答问题:
(1)制备如图所示的培养基需含有细菌必需的水、碳源、_______等营养物质;一般需将pH设置为______,常常采用______法灭菌;在培养基上接种该细菌的方法为_______。
(2)倒平板时,待平板冷凝后,要将平板倒置,这样做的目的是_______。
(3)根据用途分类,图中基本培养基属于______(填“选择”或“鉴别”)培养基。
(4)进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至基本培养基上,原因是防止基本培养基中混入_______。
(5)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定,实验人员应挑取_______(填“菌落A”或“菌落B”)进行接种培养,并进一步鉴定。
(6)科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株C和D,然后对突变株C和D进行实验,结果如表所示。
接种的菌种
一般培养基
实验处理及结果
C
不生长
添加营养物质甲,能生长
D
不生长
添加营养物质乙,能生长
C+D
能生长
不添加营养物质甲、乙,都能生长
突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是______。将突变株C和D混合在一起,接种于一般培养基上,都能生长的最可能的原因是______。
【答案】(1) ①. 氮源和无机盐 ②. 中性或弱碱性 ③. 高压蒸汽灭菌##湿热灭菌 ④. 稀释涂布平板法
(2)防止皿盖上的水珠落入培养基
(3)选择 (4)特定氨基酸
(5)菌落A (6) ①. 突变株C缺乏合成营养物质甲所需要的酶 ②. 突变株D可以提供突变株C生长需要的营养物质甲,突变株C可以提供突变株D生长需要的营养物质乙
【解析】
【小问1详解】
微生物培养基基本营养成分包括碳源、氮源、水和无机盐,满足细菌生长繁殖所需的物质和能量。细菌(如题目中的菌株)的适宜生长 pH 为中性或弱碱性; 培养基的灭菌方法常用高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌,121℃、100kPa 条件下维持 15-30min,可杀灭包括芽孢在内的所有微生物); 从图中步骤①(将菌液稀释后涂布到待测培养基,形成均匀单菌落)可判断,接种方法为稀释涂布平板法(该方法可获得单菌落,便于后续影印筛选)。
【小问2详解】
平板冷凝后倒置,目的是防止皿盖上冷凝的水珠落入培养基,造成杂菌污染;同时可减少培养基水分蒸发,维持培养基渗透压稳定。
【小问3详解】
基本培养基不含特定氨基酸,只有能合成该氨基酸的细菌才能生长,抑制营养缺陷型菌株生长,属于选择培养基(筛选特定微生物)。
【小问4详解】
过程②先将丝绒布转印至基本培养基,原因是防止完全培养基中的特定氨基酸沾附在丝绒布上,带入基本培养基,导致营养缺陷型菌株在基本培养基上生长,干扰实验结果。
【小问5详解】
影印后,完全培养基上菌落A、B均生长,基本培养基上仅菌落B生长、A不生长,说明菌落A为氨基酸缺陷型菌株,需挑取菌落A进一步鉴定。
【小问6详解】
突变株C在一般培养基不生长,添加营养物质甲可生长,原因是突变株C缺乏合成营养物质甲所需的酶,无法自身合成甲,依赖外界提供。C、D混合可生长,原因是突变株D可合成营养物质甲,供给C生长;突变株C可合成营养物质乙,供给D生长,二者相互提供必需营养物质。
23. 目前市售的“早早孕试纸”是通过孕妇妊娠早期尿液检验HCG(人绒毛膜促性腺激素),其原理如下图:
注:胶体金:可与蛋白质牢固结合,大量聚集时肉眼可见红色;样品垫:滴加样品的位置;结合垫:含有可移动的胶体金标记的HCG抗体1、胶体金标记的鼠IgG;T线:固定了HCG抗体2;C线:固定了抗鼠IgG抗体
(1)若“早早孕试纸’’产品质量合格,使用时_______(填“C”或“T”或“C和T”)线一定要显色,若该线显色,则表明待测样品从样品垫顺利到达吸水垫。若使用该试纸检测时结果表明妊娠,则图中_______(填“C”或“T”或“C和T”)线显色,且发生了_______种抗原—抗体杂交。
(2)试纸中用到的抗体一般采用单克隆抗体技术制备,如抗鼠IgG抗体的制备过程为:先将_______注入到小鼠体内,从小鼠的脾中获取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,并筛选出杂交瘤细胞,再进行_______和_______,即可获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
(3)如今,单克隆抗体被广泛应用于医学领域。人类常用鼠生产鼠源单克隆抗体,由于使用鼠源单克隆抗体时存在一定的免疫排斥反应,科学家发明了嵌合重组抗体技术,以减弱免疫排斥:
①据图分析,使用人鼠嵌合抗体治疗疾病可以降低免疫排斥反应的原因是_______。
②科学家在制备人鼠嵌合抗体时采用的方法为:将鼠抗体的可变区基因与人抗体的恒定区基因进行拼接后通过一定的手段导入生物体,让其正常表达。将鼠的基因与人的基因进行拼接应用了_______的原理。在该过程中,人抗体可变区基因是否需要与鼠抗体可变区基因相同_______(填“需要”或“不需要”)。
【答案】(1) ①. C ②. C和T ③. 3
(2) ①. 鼠IgG ②. 克隆化培养 ③. 抗体检测
(3) ①. 人鼠嵌合抗体减少了鼠源性抗体的比例(成分、含量) ②. 基因重组 ③. 不需要
【解析】
【小问1详解】
C线为质控线,若C线显色,则表明待测样品从样品垫顺利到达吸水垫,故C线一定要显色;若C线和T线均显色,说明试纸质量合格且已经妊娠,此时发生了HCG抗体1和HCG的结合、HCG和HCG抗体2的结合、鼠IgG和抗鼠IgG抗体的结合。
【小问2详解】
为了产生抗鼠IgG的单克隆抗体,应该向小鼠体内注射抗原鼠IgG并从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,用B淋巴细胞和瘤细胞融合,用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞后可进行克隆化培养和抗体检测来获得产生特定抗体的细胞。
【小问3详解】
①鼠源性成分对于人类来说属于异源性成分,人鼠嵌合抗体减少了鼠源性抗体成分,因此降低了免疫排斥反应。
②鼠的基因和人的基因进行拼接属于广义的基因重组。制备人鼠嵌合抗体的过程使用的是人抗体的恒定区和鼠抗体的可变区,因此不需要人抗体可变区和鼠抗体的可变区相同。
24. “不对称体细胞杂交”可将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。疣粒野生稻(2n=24)对白叶枯病有较高抗性,由于不同类型间的有性杂交后代高度不育,限制了野生稻的有利基因向栽培稻(2n=24)的转移,为此研究人员利用“不对称体细胞杂交”技术,将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中,过程如下图。请回答问题。
注:X射线能随机破坏细胞核中染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)利用“不对称体细胞杂交”技术育种的理论基础有细胞膜的流动性、_______、_______。
(2)根据物理性质,实验所用的培养基为_______,培养基中添加蔗糖的目的是_______和_______。
(3)与过程①相比,过程④需在______(有光/无光)条件下进行,过程④中若诱导未分化的细胞分化成根,需要提高______(激素)的比例。
(4)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择_______的原生质体用于融合。融合前对原生质体在显微镜下用_______计数,以确定原生质体密度。过程③常用物理法促进细胞融合,如_______(答出一点)。
(5)研究人员利用致病性强的两种水稻白叶枯病菌株对72株再生杂种植株进行试验,结果发现共有40株表现出抗性,其中17株对两种菌株均具抗性。综合染色体数目及抗性检测,应优先选择_______和栽培水稻相同且_______的杂种植株进行繁育。
【答案】(1) ①. 植物细胞的全能性 ②. 染色体(结构)变异
(2) ①. 固体培养基 ②. 维持渗透压 ③. 提供能量
(3) ①. 有光 ②. 生长素
(4) ①. 发出荧光 ②. 血细胞计数板 ③. 电融合法
(5) ①. 染色体数目 ②. 对两种菌株均表现出抗性
【解析】
【小问1详解】
不对称体细胞杂交技术的理论基础包括:原生质体融合依赖细胞膜的流动性;杂种植株的培育依赖植物细胞的全能性,单个细胞可发育成完整植株;X射线处理会导致疣粒野生稻染色体发生断裂、缺失、易位等,属于染色体(结构)变异,实现抗病基因的转移。
【小问2详解】
植物组织培养过程中,诱导脱分化、再分化需要培养基呈固态,便于固定愈伤组织和胚状体,因此实验所用培养基为固体培养基,通常添加琼脂作为凝固剂。培养基中添加蔗糖有两个作用:一是维持细胞渗透压,防止植物细胞因吸水或失水而破裂,保证细胞形态正常;二是作为碳源和能源物质,为植物细胞的呼吸作用和物质合成提供能量与原料。
【小问3详解】
过程①是脱分化形成愈伤组织,脱分化过程需要在无光条件下进行,光照会诱导细胞分化,抑制愈伤组织形成;过程④是再分化形成植株,再分化需要在有光条件下进行,光照能诱导叶绿素合成,保证植株进行光合作用。再分化过程中,生长素比例提高时,会诱导未分化的细胞优先分化形成根;细胞分裂素比例提高时,优先诱导形成芽。
【小问4详解】
FDA本身无荧光,进入活细胞后被酯酶分解为有荧光的物质,该物质不能透过活细胞质膜,会在细胞内积累发出荧光;死细胞无酯酶活性,不能产生荧光。因此应选择发出荧光的活原生质体用于融合。原生质体密度的计数常用血细胞计数板,在显微镜下直接计数,操作简便、数据准确。过程③原生质体融合常用的物理法有电融合法、离心法、振动法等,其中电融合法效率高、对细胞损伤小,应用最广泛。
【小问5详解】
育种目标是获得染色体数目正常、与栽培稻一致,且对白叶枯病具有强抗性的植株。因此应优先选择染色体数目和栽培稻相同,且对两种致病菌株均表现出抗性的杂种植株进行繁育,保证植株可育且抗病性状稳定。
25. 双孢蘑菇中的多酚氧化酶(PPO)基因表达出的PPO能催化酚类物质氧化成醌,使双孢蘑菇在采摘后发生褐变。为了减少褐变,增加双孢蘑菇贮藏加工性能,研究人员构建了反义PPO基因表达载体(将PPO基因与载体反向连接),获得了抗褐变双孢蘑菇新品种,具体过程如图所示。回答下列问题:
相关限制酶的识别序列及切割位点:
(1)构建反义PPO基因表达载体时,若科研人员需将PPO基因反向连接整合到图2中质粒上,应使用限制酶_______和_______切割图中质粒,使用限制酶_______和_______切割图中含PPO基因的DNA片段,以获得能反义表达PPO基因的重组质粒,再将重组质粒导入农杆菌。之后将处理过的农杆菌接种在含_______的培养基上,待长出菌落后再影印接种到含_______的培养基上,即可筛选出导入重组质粒的农杆菌。
(2)为确定反义PPO基因进入受体细胞后是否成功转录出mRNA,研究人员拟采用分子杂交技术,利用DNA探针进行检测。不对称PCR常用于制备DNA探针,其原理是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA(ssDNA)用作探针,加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物,含量较多的被称为非限制性引物。PCR的最初的若干次循环中,其扩增产物主要是双链DNA(dsDNA),但当限制性引物消耗完后,就会产生大量的ssDNA.非限制性引物应选用上图1中的引物_______。为精确控制产物生成量,研究人员尝试设计了较长的非限制性引物与较短的限制性引物,在进行一定的循环次数后,适当提高复性温度以避免残留限制性引物与模板结合。高复性温度条件下限制性引物不能结合模板链的原因是引物越短,复性时可与模板链形成的_______数越少,越容易_______。
(3)抗褐变双孢蘑菇新品种褐变现象明显减少,试推测机理:_______发生碱基互补配对,从而抑制_______过程,导致_______。
【答案】(1) ①. KpnⅠ ②. MfeI ③. KpnⅠ ④. EcoRI ⑤. 卡那霉素 ⑥. 潮霉素
(2) ①. ① ②. 氢键 ③. 被高温破坏
(3) ①. 反义PPO基因转录的mRNA可与PPO基因转录的mRNA ②. 翻译 ③. PPO合成减少或无法合成
【解析】
【小问1详解】
构建反义表达载体,需反向连接目的基因。质粒上KpnⅠ和MfeⅠ酶切位点位于启动子与终止子之间;目的基因两端为KpnⅠ和EcoRI位点,MfeⅠ与EcoRI切割后产生相同黏性末端,因此用KpnⅠ和MfeⅠ切割质粒,KpnⅠ和EcoRI切割目的基因;质粒含卡那霉素抗性基因,重组质粒含潮霉素抗性基因,筛选时先接种含卡那霉素培养基(筛选含质粒菌),再影印至含潮霉素培养基(筛选含重组质粒菌)。
【小问2详解】
反义PPO基因转录模板链为引物②对应链,制备探针需与模板链互补,非限制性引物选引物①;高复性温度下短引物不能结合模板,原因是引物越短,与模板结合的氢键数量越少,高温下氢键易断裂,无法稳定结合模板链。
【小问3详解】
反义PPO基因转录的mRNA与PPO基因转录的mRNA碱基互补配对,形成双链RNA,阻止核糖体与mRNA结合,抑制PPO基因翻译,导致PPO无法合成,酚类物质不能被氧化为醌,褐变减少。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$