精品解析:江西赣州市南康三中 2025-2026 学年第二学期高二年级生物综合作业(三)
2026-06-15
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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) | 江西省 |
| 地区(市) | 赣州市 |
| 地区(区县) | 南康区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.66 MB |
| 发布时间 | 2026-06-15 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58361681.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
南康三中2025-2026学年第二学期高二年级生物综合作业(三)
一、单选题(本题共12题,每小题2分,共24分)
1. 下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是( )
A. 图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B. 野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C. 图中的食物网共由6条食物链组成
D. 树木同化的能量约有10%~20%流入到野猪
2. 环境中某些污染物会通过食物链传递,该过程涉及生物富集、生物积累和生物放大现象。其中,生物积累指生物个体随年龄增长持续吸收有害物质,体内有害物质浓度逐渐上升;而生物放大是指污染物沿食物链从低营养级向高营养级传递时,浓度逐级增高。下列叙述正确的是( )
A. 湖泊中成年鲤鱼体内汞含量高于幼年鲤鱼,属于生物放大现象
B. 顶级捕食者鹰体内DDT浓度远高于草食昆虫,主要原因是生物积累
C. 浮游藻类从水中富集高浓度有机污染物,属于生物放大现象
D. 生物积累与暴露于环境的污染物的时间相关,生物放大与营养级高低相关
3. 某人工鱼塘生态系统的部分能量流动情况如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 该池塘生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失
B. 输入第一营养级的能量为2122.373J·cm-2·a-1,小于流经该生态系统的总能量
C. 图中的第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为8%
D. 维持该生态系统的正常功能至少需要人工输入的能量约为1132.79J·cm-2·a-1
4. 为探索治理河水污染的生态方法,研究人员在人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物,然后将受到污染的河水(主要污染物为有机物)引入人工实验湿地,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 人工实验湿地的水生植物固定的太阳能就是流经该人工实验湿地的总能量
B. 多种植物形成复杂的空间结构,能够有效提高净化能力,减小生态足迹
C. 有效选择生物组分并合理布设,这主要体现了生态工程的协调原理
D. 水生植物可直接吸收污染的河水中的有机物,出水口处的有机物大量减少
5. 据调查,2012年滇金丝猴的栖息地处于严重退化及碎片化进程中。为改善这一状况,科研人员计划建立生态走廊,以连接碎片化的栖息地,促进滇金丝猴的活动与交流。下列关于保护滇金丝猴的叙述错误的是( )
A. 调查某自然保护区内滇金丝猴的数量,可通过标记重捕法获得相关数据
B. 建立生态走廊使滇金丝猴进行基因交流,有利于保护滇金丝猴的物种多样性
C. 建立生态走廊恢复滇金丝猴种群数量的措施属于就地保护
D. 栖息地退化会导致滇金丝猴的食物资源减少,可能使该种群的环境容纳量降低
6. 豆豉是长江以南地区传统发酵豆制品,参与豆豉发酵的主要微生物为曲霉菌。豆豉的制作过程如图所示,装坛后仍需放在室外日晒一段时间,每天要搅拌两次。下列相关叙述错误的是( )
A. 传统方法制作豆豉,以混合菌种进行固体或半固体发酵为主
B. 代谢产物积累和酿造环境的变化导致后期窖池微生物数量下降
C. 添加的盐、白酒和风味料具有抑制杂菌生长和调节口味的作用
D. 装坛后日晒可为微生物提供能量,搅拌可为微生物提供氧气
7. 研究团队在某批次果汁样品中发现了高产胞外多糖的乳酸菌突变株,可以使果汁质地变得更绵密。为优化发酵工艺,研究人员用平板划线法进行乳酸菌突变株的纯培养,纯培养过程的部分操作步骤如图甲所示。图乙为三种不同的划线操作。下列叙述正确的是( )
A. 操作前培养皿需干热灭菌,培养基应高压蒸汽灭菌,接种环灼烧灭菌
B. 图甲中步骤①倒平板后应立即倒置,及时避免冷凝水污染培养基表面
C. 图乙中正确划线操作是B,完成该划线共需灼烧接种环4次清除残留菌
D. 接种培养乳酸菌时需通无菌空气,为乳酸菌有氧呼吸提供能量保障
8. 为利用乳腺生物反应器进行制药,需先对胚胎的性别进行筛选后再进行移植。已知牛的雄性胚胎中存在特异性H-Y抗原,可与H-Y单克隆抗体发生特异性结合。下列叙述正确的是( )
A. H-Y单克隆抗体是由B淋巴细胞分泌的 B. H-Y单克隆抗体检测呈阳性的胚胎应剔除
C. 可对筛选出的桑葚胚内细胞团进行均等分割 D. 胚胎移植前要对受体母牛进行超数排卵处理
9. 为实现肺癌的精准治疗,科研人员将单克隆抗体与化疗药物相结合,构建了抗体-药物偶联物(ADC),制备流程如下图所示,①②③④表示不同过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 实验中向小鼠注射的特定抗原必须是完整的肺癌细胞
B. ①过程仅考虑两个细胞融合,融合后杂种细胞类型有3种
C. ②过程使用选择培养基的目的是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
D. ④过程通过接头将单克隆抗体与特定药物偶联,可减少药物对正常细胞的损伤
10. 由于存在伦理和技术挑战等问题,人们对人类早期胚胎发育的了解有限。基于干细胞的胚胎模型,科研人员模拟了胚胎早期发育的形态和转录特征,并用于研究植入哺乳动物前后胚胎发育阶段的关键事件。下列叙述错误的是( )
A. 胚胎发育早期可在透明带内进行有丝分裂,细胞数量增多、细胞体积变小
B. 胚胎发育到桑葚胚时,细胞开始分化并在胚胎的一端形成内细胞团
C. 用体细胞核移植技术获取胚胎时,常用显微操作法对MⅡ期卵母细胞去核
D. 该胚胎模型可用于研究发育异常导致的出生缺陷,并辅助筛选药物
11. 发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,从而进行大规模生产发酵产品的技术。下列说法错误的是( )
A. 制作泡菜时加盐过少会导致泡菜腐烂,盐过多会导致泡菜咸而不酸
B. 可通过检测发酵前后发酵液pH的变化来鉴定果醋制作是否成功
C. 可采用过滤、沉淀等方法分离提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白
D. 传统发酵的发酵产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
12. 如图a~d表示不同的生物或生态系统。下列有关说法正确的是( )
A. 若Y表示种群密度,则a~d四种野生生物的所处的营养级最低的一定是d种群
B. 若Y表示物种丰富度,a~d表示不同演替阶段,则自然演替的顺序为a→b→c→d
C. 若Y表示生物的能量,则生态系统a~d四个种群间一定有食物链d→c→b→a
D. 若Y表示物种多样性,a~d表示四个不同类型的生态系统中,抵抗力稳定性最强的是a
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)
13. 下图是某人工养殖生态系统能量流动示意图,图中数值单位是:,下列说法错误的是( )
注:GP:表示同化量;NP:表示净生产量;R:表示呼吸消耗量
A. 流经该生态系统的总能量为
B. 表中未利用能量的去向只有流向下一营养级或被分解者利用
C. 第一营养级流向分解者的能量为
D. 若第二营养级到第三营养级能量传递效率为15%,表中?处数值为4.8
14. 吉安历史文化悠久,滋养出了品类繁多的传统美食。泰和酸萝卜是以白萝卜为主料,辅以白糖、辣椒等经密闭发酵而成,具有酸、甜、辣、脆的复合口感。安福糟皮烧是以米酒酿造后的黄酒糟为主料,经发酵、蒸馏而成的原浆白酒。下列关于微生物发酵的说法错误的是( )
A. 传统酸萝卜发酵过程是靠乳酸菌单一菌种发酵完成的
B. 萝卜中的糖类和蛋白质均可作为乳酸菌的碳源和氮源
C. 葡萄糖转化为乙醇所需的酶全部存在于细胞质基质中
D. 酵母菌发酵时产生的酒精会对酵母菌自身产生影响
15. HPV16型和HPV18型是诱发宫颈癌的高危类型,均可编码E6、E7蛋白。利用相关技术制备出抗HPV16型和HPV18型E6、E7蛋白的混合单克隆抗体,制备流程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 用不同的E6、E7对新西兰兔进行免疫后,过程①的目的是获得能抗E6、E7抗体的记忆B细胞,并进行克隆化培养
B. 过程③选择培养基中筛选后的c只有一种杂交瘤细胞
C. 过程④用HPV16型的E6、E7蛋白做抗原检测,可筛选出能分泌抗两种HPV抗体的目标杂交瘤细胞
D. 该混合单克隆抗体可用于检测患者体内的HPV抗原,但若检测结果为阳性,不能说明患者同时感染了HPV16和HPV18
16. Rag2基因缺陷导致大鼠无法产生B、T淋巴细胞。将正常大鼠的胚胎干细胞(ES细胞)注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中,使其产生具有正常ES细胞来源的淋巴细胞群的体细胞嵌合体,从而补充其缺失的淋巴细胞,其过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. 获得的嵌合大鼠的大部分细胞的Rag2基因没有缺陷
B. 胚胎发育早期,会因胚胎中细胞数目不断增加而导致胚胎总体积不断增加
C. 注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团,可发育为胚胎的组织器官
D. 该实验最终获得了嵌合体大鼠证明ES细胞具有全能性
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 湿地是地球上极具生态价值的系统,被称作“地球之肾”,兼具涵养水源、净化水体、固碳释氧、维持生物多样性等关键生态功能。某科研团队对城郊河流湿地的生物群落结构及生态功能展开调查研究,回答下列问题:
(1)在该湿地生物群落中,菖蒲、芦苇、鲫鱼、鹭鸟等生物分别占据相对稳定的生态位,可使不同生物充分利用湿地的光照、无机盐、食物等资源,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间________的结果,该过程的实质是_______的定向改变。
(2)与单一养殖鲢鱼的人工池塘相比,该湿地生态系统更不易因水体N、P过量积累引发蓝藻爆发,从生态系统稳定性的角度分析,根本原因是________;从种间关系角度分析,原因可能是_______(答一点即可)。
(3)湿地中的芦苇受蚜虫取食损伤后,会释放特定的化学信号,既可以抑制蚜虫的取食行为,也能吸引蚜虫的天敌异色瓢虫前来捕食,这一现象体现了生态系统的信息传递具有________功能;研究人员发现,蚜虫自身也会释放挥发性化学物质吸引同种个体前来聚集,该类化学物质属于________信息,而通过向湿地中投放人工合成的该物质结合诱捕器捕杀蚜虫的方法,属于________防治。
(4)湿地生态系统是重要的“碳库”,其固碳的主要途径是________(用反应式表示)。
18. 在现代生态农业的发展进程中,果园——家禽共作模式逐渐受到关注。该模式将果树种植与家禽养殖有机结合,不仅提高了土地利用率,还对生态系统的稳定性与经济效益产生了积极影响。科研小组对其生态系统能量流动进行定量分析,得出甲、乙、丙三个营养级能量相关数据(单位为×103kJ·cm-2·a-1)如下表所示,R表示能量流动的去向之一,M、N为能量值,乙属于第一营养级。回答下列问题:
营养级
R的能量
流向分解者的能量
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
甲
6.8
0.5
7.2
0
11.0
乙
44.0
5.0
95.0
M
0
丙
9.5
1.5
11.0
N
5.0
(1)家禽在果园中取食杂草、害虫等,有效减少了病虫害的发生,其粪便还能作为优质有机肥,提升土壤肥力。家禽在果园生态系统中至少处于第________营养级。据统计,采用果园——家禽共作模式的果园,果树年产量平均提高15%~20%,从能量流动意义的角度分析,原因在于________。
(2)流入该生态系统的总能量是________×103kJ·cm-2·a-1,表中R代表的是________(用文字描述)。第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为________%(结果保留一位有效小数)。
(3)土壤中氮、磷、钾等养分的含量可代表土壤肥力。现有两个相邻且条件相似的果园地块,若要判断在果园中引入家禽是否能显著提升土壤肥力,请简要写出实验设计方案:________。
19. 通过单克隆抗体携带药物进行治疗是精准治疗肿瘤的重要手段之一,如图表示抗人体胃癌单克隆抗体的制备过程,甲、乙、丙、丁为相关物质或细胞。回答下列问题:
(1)给小鼠注射物质甲的目的是___________。
(2)将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,是因为骨髓瘤细胞具有___________的特性,与诱导植物原生质体融合的方法相比,动物细胞融合特有的诱导方法是___________法。
(3)根据培养基的用途划分,“筛选培养”所用培养基为选择培养基,目的是___________。
(4)通常用到96孔板克隆化培养杂交瘤细胞,将杂交瘤细胞接种到96孔板的要求是___________。将抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞进行大规模培养获得单克隆抗体,获得的单克隆抗体有___________的优点。
(5)抗胃癌单克隆抗体携带的药物可精准作用于胃癌细胞,原因是___________。
20. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血液中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下:
Ⅰ.将人体血清白蛋白基因导入“奶牛胚胎”的细胞中,形成重组细胞①;
Ⅱ.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中,形成重组细胞②;
Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;
Ⅳ.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)本实验用到的细胞工程技术手段有________________________________(答出三点即可)。
(2)在实验过程1中要选择奶牛胚胎的性别是________,原因_________________。
(3)过程a动物细胞培养需要满足的条件有营养条件、________、适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体条件。
(4)过程b采集到的卵母细胞需要在体外培养至________期,目前常用显微操作法去核,“去核”是指去除________。
(5)胚胎移植前取________处(填序号)的细胞进行遗传病筛查,该处的细胞将来发育成______________。胚胎分割时要将________(填序号)均等分割。f→g过程为胚胎移植和孕育过程,该过程进行之前,需要对供体和受体进行________处理。
21. 青霉菌是一种好氧微生物,在发酵时会产生青霉素和头孢霉素,它们合成的起始阶段相同,但后续过程出现差异,部分合成途径如图1所示,生产抗生素的发酵罐如图2所示。回答下列问题:
(1)青霉菌生长的适宜温度是30℃左右,而其分泌青霉素的适宜温度为20℃左右,生产上对青霉素发酵罐的温度控制方式为__________。
(2)据图1可知,若青霉菌细胞内扩环酶基因表达量升高,则可增加__________(填“青霉素”或“头孢霉素”)的产量。用基因编辑技术(可以对特定基因进行精准删除、插入或替换)敲除__________(填“IPN酰胺酶基因”或“IPN异构酶基因”)后,可阻断青霉素生产菌生成头孢霉素的代谢途径,使其只能生产青霉素。
(3)发酵工程的中心环节是__________。图2中发酵装置的搅拌器除可以使菌种和培养液混匀,从而提高原料利用率外,其作用还有__________(答出1点)。
(4)青霉素可以抑制细菌细胞壁的形成,导致细菌细胞破裂死亡。有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染,你是否认同这样的观点?__________。为什么?__________(答出1点)。
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南康三中2025-2026学年第二学期高二年级生物综合作业(三)
一、单选题(本题共12题,每小题2分,共24分)
1. 下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是( )
A. 图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B. 野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C. 图中的食物网共由6条食物链组成
D. 树木同化的能量约有10%~20%流入到野猪
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,而组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构是指食物链和食物网。
【详解】A、在一定的地域内生物与无机环境所形成的统一整体叫生态系统,,图中只有部分食物网,图中的生物只有部分生产者和消费者,缺少分解者,所以图中的生物及其非生物环境不能构成生态系统,A错误;
B、野猪数量下降,虎和豹会竞争剩余的食物资源(如野兔、 梅花鹿),竞争加剧可能导致排斥加剧,B正确;
C、分析题图可知,图中的食物网共由8条食物链组成,分别是树木→野猪→虎、树木→梅花鹿→虎、树木→梅花鹿→豹、草→野猪→虎、草→梅花鹿→虎、草→梅花鹿→豹、草→野兔→虎、草→野兔→豹,C错误;
D、能量传递效率是10%~20%,但这是指从一个营养级到下一个营养级的平均效率,第一营养级不止包括树木,第二营养级不止包括野猪,相邻两营养级间的能量传递效率为10%~20%,而不是树木与野猪间,D错误。
故选B。
2. 环境中某些污染物会通过食物链传递,该过程涉及生物富集、生物积累和生物放大现象。其中,生物积累指生物个体随年龄增长持续吸收有害物质,体内有害物质浓度逐渐上升;而生物放大是指污染物沿食物链从低营养级向高营养级传递时,浓度逐级增高。下列叙述正确的是( )
A. 湖泊中成年鲤鱼体内汞含量高于幼年鲤鱼,属于生物放大现象
B. 顶级捕食者鹰体内DDT浓度远高于草食昆虫,主要原因是生物积累
C. 浮游藻类从水中富集高浓度有机污染物,属于生物放大现象
D. 生物积累与暴露于环境的污染物的时间相关,生物放大与营养级高低相关
【答案】D
【解析】
【详解】A、成年鲤鱼和幼年鲤鱼属于同一物种的不同年龄个体,成年个体汞含量更高是随年龄增长持续积累的结果,属于生物积累,不属于生物放大,A错误;
B、鹰的营养级远高于草食昆虫,二者体内DDT浓度的差异是有害物质沿食物链从低营养级向高营养级传递时浓度升高导致的,属于生物放大,不是生物积累,B错误;
C、浮游藻类直接从水环境中吸收富集污染物,没有发生沿食物链跨营养级的传递过程,不属于生物放大,C错误;
D、生物积累是生物个体随年龄增长(即暴露于污染物的时间增加)持续积累有害物质,和暴露时间相关;生物放大是污染物沿食物链传递时随营养级升高浓度增高,和营养级高低相关,D正确。
3. 某人工鱼塘生态系统的部分能量流动情况如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 该池塘生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失
B. 输入第一营养级的能量为2122.373J·cm-2·a-1,小于流经该生态系统的总能量
C. 图中的第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为8%
D. 维持该生态系统的正常功能至少需要人工输入的能量约为1132.79J·cm-2·a-1
【答案】B
【解析】
【分析】1、某一营养级的同化量的去向包括呼吸作用散失的热能,用于自身生长、发育和繁殖的能量,其中用于自身生长、发育和繁殖的能量又可以分为流向分解者的能量、流向下一营养级的能量(最高营养级除外)、暂时未被利用的能量。
2、能量传递效率的计算公式是:某一营养级同化量/上一营养级同化量 ×100%。
【详解】A、该池塘生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失过程,A正确;
B、输入第一营养级的能量(生产者固定的能量)除了流向第二营养级和分解者外,还有呼吸作用散失以及未被利用的能量,因此输入第一营养级的能量大于1248.573+873.8=2122.373J·cm-2·a-1,B错误;
C、第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为427.4÷(873.8+4449)×100%≈8%,C正确;
D、图中有机碎屑有一部分流向分解者,维持该生态系统的正常功能至少需要人工输入的能量为4449-(1248.573+1937+111.3+17.53+1.804)≈1132.79J·cm-2·a-1,D正确。
故选B。
4. 为探索治理河水污染的生态方法,研究人员在人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物,然后将受到污染的河水(主要污染物为有机物)引入人工实验湿地,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 人工实验湿地的水生植物固定的太阳能就是流经该人工实验湿地的总能量
B. 多种植物形成复杂的空间结构,能够有效提高净化能力,减小生态足迹
C. 有效选择生物组分并合理布设,这主要体现了生态工程的协调原理
D. 水生植物可直接吸收污染的河水中的有机物,出水口处的有机物大量减少
【答案】B
【解析】
【详解】A、流经人工实验湿地的总能量,除了水生植物固定的太阳能,还有污染河水中有机物含有的化学能,A错误;
B、多种植物形成复杂的空间结构(垂直分层),可以充分利用资源,提高净化能力,减小生态足迹,B正确;
C、有效选择生物组分并合理布设,主要体现了生态工程的自生原理(由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持),而非协调原理,C错误;
D、水生植物是自养生物,不能直接吸收有机物,河水中的有机物是被分解者分解为无机物后,再被植物吸收的,D错误。
5. 据调查,2012年滇金丝猴的栖息地处于严重退化及碎片化进程中。为改善这一状况,科研人员计划建立生态走廊,以连接碎片化的栖息地,促进滇金丝猴的活动与交流。下列关于保护滇金丝猴的叙述错误的是( )
A. 调查某自然保护区内滇金丝猴的数量,可通过标记重捕法获得相关数据
B. 建立生态走廊使滇金丝猴进行基因交流,有利于保护滇金丝猴的物种多样性
C. 建立生态走廊恢复滇金丝猴种群数量的措施属于就地保护
D. 栖息地退化会导致滇金丝猴的食物资源减少,可能使该种群的环境容纳量降低
【答案】B
【解析】
【详解】A、调查某自然保护区内滇金丝猴的数量,可通过标记重捕法获得相关数据,A正确;
B、建立生态走廊使滇金丝猴进行基因交流,避免近亲繁殖,有利于保护滇金丝猴的遗传多样性,B错误;
C、生态走廊是通过改善原有栖息地的连通性来保护物种,属于就地保护,C正确;
D、栖息地退化使滇金丝猴的生存资源不足,环境无法支撑原有的种群规模,K值会随之降低,D正确。
故选B。
6. 豆豉是长江以南地区传统发酵豆制品,参与豆豉发酵的主要微生物为曲霉菌。豆豉的制作过程如图所示,装坛后仍需放在室外日晒一段时间,每天要搅拌两次。下列相关叙述错误的是( )
A. 传统方法制作豆豉,以混合菌种进行固体或半固体发酵为主
B. 代谢产物积累和酿造环境的变化导致后期窖池微生物数量下降
C. 添加的盐、白酒和风味料具有抑制杂菌生长和调节口味的作用
D. 装坛后日晒可为微生物提供能量,搅拌可为微生物提供氧气
【答案】D
【解析】
【详解】A、传统豆豉制作利用的是自然环境中的曲霉菌、毛霉菌、酵母菌、细菌等多种混合菌种,且原料为固态 / 半固态的大豆,A正确;
B、发酵后期,随着微生物代谢产物(如有机酸、酒精等)不断积累,同时酿造环境(如 pH、渗透压)发生改变,会抑制原有微生物的生长繁殖,甚至导致部分微生物死亡,因此窖池内微生物数量会下降,B正确;
C、调味步骤中添加的盐、白酒和风味料,具有双重作用: 盐和白酒能提高渗透压、抑制杂菌生长繁殖,防止豆豉腐败变质; 同时调节豆豉的风味和口感,C正确;
D、装坛后日晒的主要作用是提高发酵温度,为微生物提供适宜的温度条件,微生物不能直接利用光能作为能量来源,D错误。
7. 研究团队在某批次果汁样品中发现了高产胞外多糖的乳酸菌突变株,可以使果汁质地变得更绵密。为优化发酵工艺,研究人员用平板划线法进行乳酸菌突变株的纯培养,纯培养过程的部分操作步骤如图甲所示。图乙为三种不同的划线操作。下列叙述正确的是( )
A. 操作前培养皿需干热灭菌,培养基应高压蒸汽灭菌,接种环灼烧灭菌
B. 图甲中步骤①倒平板后应立即倒置,及时避免冷凝水污染培养基表面
C. 图乙中正确划线操作是B,完成该划线共需灼烧接种环4次清除残留菌
D. 接种培养乳酸菌时需通无菌空气,为乳酸菌有氧呼吸提供能量保障
【答案】A
【解析】
【详解】A、微生物培养中,为防止杂菌污染,培养皿常用干热灭菌法灭菌,培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌,接种环常用灼烧灭菌法灭菌,A正确;
B、倒平板后不能立即倒置,要等培养基凝固后再倒置,B错误;
C、图乙中正确的划线操作是B(每次划线从上次末端开始,划线的最后一区不要与第一区相连),在每次划线前和划线结束后都需要灼烧接种环,完成该划线共需灼烧接种环5次,C错误;
D、乳酸菌是厌氧菌,进行无氧呼吸,接种培养乳酸菌时不能通无菌空气,D错误。
8. 为利用乳腺生物反应器进行制药,需先对胚胎的性别进行筛选后再进行移植。已知牛的雄性胚胎中存在特异性H-Y抗原,可与H-Y单克隆抗体发生特异性结合。下列叙述正确的是( )
A. H-Y单克隆抗体是由B淋巴细胞分泌的 B. H-Y单克隆抗体检测呈阳性的胚胎应剔除
C. 可对筛选出的桑葚胚内细胞团进行均等分割 D. 胚胎移植前要对受体母牛进行超数排卵处理
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、H-Y单克隆抗体是杂交瘤细胞的分泌物,所以H-Y单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌的,A错误;
B、H-Y单克隆抗体具有特异性,H-Y抗原只存在于雄性胚胎中,因此,H-Y单克隆抗体检测阳性的胚胎一定是雄性,而乳腺生物反应器需要雌性个体,因此筛选检测阳性的个体应剔除,B正确;
C、桑葚胚没有内细胞团,可对筛选出的囊胚期的内细胞团进行均等分割,C错误;
D、胚胎移植前要对受体母牛进激素处理,使供受体处于相同的生理状态,不是让受体超数排卵,D错误。
故选B。
9. 为实现肺癌的精准治疗,科研人员将单克隆抗体与化疗药物相结合,构建了抗体-药物偶联物(ADC),制备流程如下图所示,①②③④表示不同过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 实验中向小鼠注射的特定抗原必须是完整的肺癌细胞
B. ①过程仅考虑两个细胞融合,融合后杂种细胞类型有3种
C. ②过程使用选择培养基的目的是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
D. ④过程通过接头将单克隆抗体与特定药物偶联,可减少药物对正常细胞的损伤
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备针对肺癌的单克隆抗体时,向小鼠注射的抗原可以是肺癌相关的特定抗原蛋白,不需要必须是完整的肺癌细胞,A错误;
B、仅考虑两个细胞融合,所有融合细胞共有3种(B淋巴细胞-B淋巴细胞、骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、B淋巴细胞-骨髓瘤细胞),但“杂种细胞”是指两种不同细胞融合的产物,只有杂交瘤细胞1种,B错误;
C、②过程使用选择培养基的目的是筛选得到杂交瘤细胞,筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞是后续③过程的目的,C错误;
D、单克隆抗体可以特异性识别结合肺癌细胞的抗原,将化疗药物定向带到癌细胞处,因此能减少药物对正常细胞的损伤,D正确。
10. 由于存在伦理和技术挑战等问题,人们对人类早期胚胎发育的了解有限。基于干细胞的胚胎模型,科研人员模拟了胚胎早期发育的形态和转录特征,并用于研究植入哺乳动物前后胚胎发育阶段的关键事件。下列叙述错误的是( )
A. 胚胎发育早期可在透明带内进行有丝分裂,细胞数量增多、细胞体积变小
B. 胚胎发育到桑葚胚时,细胞开始分化并在胚胎的一端形成内细胞团
C. 用体细胞核移植技术获取胚胎时,常用显微操作法对MⅡ期卵母细胞去核
D. 该胚胎模型可用于研究发育异常导致的出生缺陷,并辅助筛选药物
【答案】B
【解析】
【详解】A、胚胎发育早期的卵裂阶段在透明带内进行,细胞通过有丝分裂增加数量,而胚胎总体积基本不变,因此单个细胞体积变小,A正确;
B、胚胎发育到囊胚阶段时细胞才开始分化,分化为内细胞团和滋养层细胞,内细胞团位于囊胚的一端;桑葚胚阶段细胞尚未分化,都属于全能细胞,B错误;
C、体细胞核移植技术中,通常选择MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞,采用显微操作法去除其细胞核,保证重构胚的核遗传物质全部来自供体细胞,C正确;
D、该胚胎模型可模拟胚胎早期发育的形态和转录特征,因此可用于研究发育异常导致的出生缺陷,也可辅助筛选相关治疗药物,D正确。
11. 发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,从而进行大规模生产发酵产品的技术。下列说法错误的是( )
A. 制作泡菜时加盐过少会导致泡菜腐烂,盐过多会导致泡菜咸而不酸
B. 可通过检测发酵前后发酵液pH的变化来鉴定果醋制作是否成功
C. 可采用过滤、沉淀等方法分离提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白
D. 传统发酵的发酵产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
【答案】D
【解析】
【分析】发酵是指利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
【详解】A、制作泡菜时加盐过多,会抑制乳酸菌的生命活动,导致乳酸含量低,所以加盐过多会导致泡菜咸而不酸,过少会导致杂菌污染,引起泡菜腐烂,A正确;
B、制作果醋是利用醋酸菌发酵产生醋酸,可通过检测发酵前后发酵液pH的变化来鉴定果醋制作是否成功,B正确;
C、分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白,指的就是单细胞菌体,可采用过滤、沉淀等方法从培养液中分离,C正确;
D、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,不同的产品采用的提取方法有差异,D错误。
故选D。
12. 如图a~d表示不同的生物或生态系统。下列有关说法正确的是( )
A. 若Y表示种群密度,则a~d四种野生生物的所处的营养级最低的一定是d种群
B. 若Y表示物种丰富度,a~d表示不同演替阶段,则自然演替的顺序为a→b→c→d
C. 若Y表示生物的能量,则生态系统a~d四个种群间一定有食物链d→c→b→a
D. 若Y表示物种多样性,a~d表示四个不同类型的生态系统中,抵抗力稳定性最强的是a
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知a~d表示不同的生物或生态系统,Y表示的值关系为a<b<c<d。
【详解】A、若Y表示种群密度,则a~d四种野生生物的所处的种群密度最大的是d,但不一定营养级最低,如食物链树→虫→鸟,虫的种群密度远远大于树,A错误;
B、若Y表示物种丰富度,自然演替过程中物种丰富度增加,营养结构复杂,则a~d表示不同演替阶段,顺序a→b→c→d,B正确;
C、若Y表示生物的能量,由于能量流动的特点是单向流动,逐级递减,a能量最少,可能位于最高营养级,则可能有食物链d→c→b→a,但四个种群不一定构成食物链,C错误;
D、生态系统生物种类越少,营养结构越简单,自我调节能力越小,抵抗力稳定性越低,若Y表示物种多样性,抵抗力稳定性最强的是d,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查群落的演替、生态系统的结构、生态系统的稳定性。解题关键是记忆一些特例,如A选项中树和虫的数量关系;C选项中食物链一定由生产者作为第一营养级。
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)
13. 下图是某人工养殖生态系统能量流动示意图,图中数值单位是:,下列说法错误的是( )
注:GP:表示同化量;NP:表示净生产量;R:表示呼吸消耗量
A. 流经该生态系统的总能量为
B. 表中未利用能量的去向只有流向下一营养级或被分解者利用
C. 第一营养级流向分解者的能量为
D. 若第二营养级到第三营养级能量传递效率为15%,表中?处数值为4.8
【答案】AB
【解析】
【详解】A、GP=3.1×109J/(hm2⋅a)为总初级生产量,为生产者固定的太阳能,流经该生态系统的总能量还包括人工输入的能量,因此流经该生态系统的总能量大于3.1×109J/(hm2⋅a),A错误;
B、表中未利用的能量可能去路有:呼吸作用以热能的形式散失、流入下一营养级、分解者分解,B错误;
C、第一营养级的净初级生产量为2.11×109J/(hm2⋅a),未利用的能量为1.06×109J/(hm2⋅a),流向下一营养级的能量为(60-15)×107J/(hm2⋅a)=4.5×108J/(hm2⋅a),则流向分解者的能量为(2.11-1.06-0.45)×109J/(hm2⋅a)=6×108J/(hm2⋅a),C正确;
D、第二营养级的同化量为60×107J/(hm2⋅a)=6×108J/(hm2⋅a),第三营养级从第二营养级同化的能量为6×108J/(hm2⋅a)×15%=9×107J/(hm2⋅a),第三营养级的同化量为(1.38-0.9)×108J/(hm2⋅a)=4.8×107J/(hm2⋅a),表中?处数值为4.8,D正确。
故选AB。
14. 吉安历史文化悠久,滋养出了品类繁多的传统美食。泰和酸萝卜是以白萝卜为主料,辅以白糖、辣椒等经密闭发酵而成,具有酸、甜、辣、脆的复合口感。安福糟皮烧是以米酒酿造后的黄酒糟为主料,经发酵、蒸馏而成的原浆白酒。下列关于微生物发酵的说法错误的是( )
A. 传统酸萝卜发酵过程是靠乳酸菌单一菌种发酵完成的
B. 萝卜中的糖类和蛋白质均可作为乳酸菌的碳源和氮源
C. 葡萄糖转化为乙醇所需的酶全部存在于细胞质基质中
D. 酵母菌发酵时产生的酒精会对酵母菌自身产生影响
【答案】AB
【解析】
【详解】A、传统酸萝卜发酵属于天然发酵,是原材料表面和环境中多种微生物共同作用完成的,并非乳酸菌单一菌种发酵,A错误;
B、糖类可提供碳元素,作为碳源;蛋白质含有碳元素和氮元素,可同时作为碳源和氮源,B错误;
C、葡萄糖转化为乙醇是酵母菌无氧呼吸的过程,无氧呼吸全程都发生在细胞质基质中,因此催化该过程的全部酶都存在于细胞质基质,C正确;
D、酒精对细胞有毒害作用,酵母菌发酵产生的酒精积累到一定浓度后,会抑制酵母菌的生命活动,对酵母菌自身产生影响,D正确。
15. HPV16型和HPV18型是诱发宫颈癌的高危类型,均可编码E6、E7蛋白。利用相关技术制备出抗HPV16型和HPV18型E6、E7蛋白的混合单克隆抗体,制备流程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 用不同的E6、E7对新西兰兔进行免疫后,过程①的目的是获得能抗E6、E7抗体的记忆B细胞,并进行克隆化培养
B. 过程③选择培养基中筛选后的c只有一种杂交瘤细胞
C. 过程④用HPV16型的E6、E7蛋白做抗原检测,可筛选出能分泌抗两种HPV抗体的目标杂交瘤细胞
D. 该混合单克隆抗体可用于检测患者体内的HPV抗原,但若检测结果为阳性,不能说明患者同时感染了HPV16和HPV18
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体时,需要用抗原(E6、E7蛋白)免疫新西兰兔,之后从脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞,A错误;
B、过程③是用选择培养基筛选杂交瘤细胞,此时筛选出的是所有融合的杂交瘤细胞,不止一种,B错误;
C、过程④是抗体阳性检测:利用HPV16型E6、E7和HPV18型E6、E7四种抗原,分别检测杂交瘤细胞的培养液,筛选出能产生对应4种抗体的目标杂交瘤细胞,C错误;
D、该混合单克隆抗体包含抗HPV16型E6/E7、HPV18型E6/E7的抗体,只要患者感染其中任意一种HPV就会出现阳性反应,无法区分是仅感染一种还是同时感染两种,D正确。
16. Rag2基因缺陷导致大鼠无法产生B、T淋巴细胞。将正常大鼠的胚胎干细胞(ES细胞)注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中,使其产生具有正常ES细胞来源的淋巴细胞群的体细胞嵌合体,从而补充其缺失的淋巴细胞,其过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. 获得的嵌合大鼠的大部分细胞的Rag2基因没有缺陷
B. 胚胎发育早期,会因胚胎中细胞数目不断增加而导致胚胎总体积不断增加
C. 注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团,可发育为胚胎的组织器官
D. 该实验最终获得了嵌合体大鼠证明ES细胞具有全能性
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、嵌合大鼠的大部分细胞来源于Rag2基因缺陷的原始胚胎,仅少部分细胞来自注入的正常ES细胞,因此大部分细胞的Rag2基因仍存在缺陷,A错误;
B、胚胎发育早期(卵裂期),细胞数目不断增加,但胚胎总体积并不增加或略有缩小,因为细胞体积变小,B错误;
C、注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团中,内细胞团细胞具有发育全能性,可分化为胚胎的各种组织器官,C正确;
D、细胞全能性是指细胞发育成完整个体的能力。本实验中ES细胞仅发育成了嵌合体大鼠的部分组织,并未发育成完整个体,因此不能证明ES细胞具有全能性,D错误。
故选ABD。
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 湿地是地球上极具生态价值的系统,被称作“地球之肾”,兼具涵养水源、净化水体、固碳释氧、维持生物多样性等关键生态功能。某科研团队对城郊河流湿地的生物群落结构及生态功能展开调查研究,回答下列问题:
(1)在该湿地生物群落中,菖蒲、芦苇、鲫鱼、鹭鸟等生物分别占据相对稳定的生态位,可使不同生物充分利用湿地的光照、无机盐、食物等资源,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间________的结果,该过程的实质是_______的定向改变。
(2)与单一养殖鲢鱼的人工池塘相比,该湿地生态系统更不易因水体N、P过量积累引发蓝藻爆发,从生态系统稳定性的角度分析,根本原因是________;从种间关系角度分析,原因可能是_______(答一点即可)。
(3)湿地中的芦苇受蚜虫取食损伤后,会释放特定的化学信号,既可以抑制蚜虫的取食行为,也能吸引蚜虫的天敌异色瓢虫前来捕食,这一现象体现了生态系统的信息传递具有________功能;研究人员发现,蚜虫自身也会释放挥发性化学物质吸引同种个体前来聚集,该类化学物质属于________信息,而通过向湿地中投放人工合成的该物质结合诱捕器捕杀蚜虫的方法,属于________防治。
(4)湿地生态系统是重要的“碳库”,其固碳的主要途径是________(用反应式表示)。
【答案】(1) ①. 协同进化 ②. 种群基因频率
(2) ①. 湿地生态系统的生物种类更多,营养结构更复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更高 ②. 湿地中的植食性鱼类会取食蓝藻,与蓝藻存在捕食关系(或挺水植物与蓝藻竞争光照和无机盐,抑制蓝藻繁殖)
(3) ①. 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 ②. 化学 ③. 生物
(4)CO2+H2O(CH2O)+O2
【解析】
【小问1详解】
不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化,它会导致生态位分化,让不同生物充分利用资源。生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,协同进化过程本质上就是不同物种的基因频率在相互选择中定向改变的过程。
【小问2详解】
生态系统的稳定性取决于营养结构的复杂程度:湿地生态系统的生物种类更多,营养结构(食物链、食物网)更复杂,自我调节能力更强,所以比人工鱼塘更不易因水体N、P过量引发蓝藻爆发。从种间关系分析:湿地中的植食性鱼类会取食蓝藻,与蓝藻存在捕食关系(或挺水植物与蓝藻竞争光照和无机盐,抑制蓝藻繁殖)。
【小问3详解】
芦苇释放的化学信号既抑制蚜虫取食,又吸引蚜虫天敌,调节了生物的种间关系,体现了信息传递调节生物的种间关系,以维持生态系统稳定的功能。蚜虫释放的挥发性化学物质属于化学信息(由生物代谢产生的化学物质传递的信息)。利用人工合成的化学物质诱捕蚜虫,不污染环境,也不伤害其他生物,属于生物防治。
【小问4详解】
湿地固碳的主要途径是生产者(芦苇等植物)的光合作用,通过光合作用将大气中的CO2转化为有机物储存在生物体内,反应式为:CO2+H2O(CH2O)+O2。
18. 在现代生态农业的发展进程中,果园——家禽共作模式逐渐受到关注。该模式将果树种植与家禽养殖有机结合,不仅提高了土地利用率,还对生态系统的稳定性与经济效益产生了积极影响。科研小组对其生态系统能量流动进行定量分析,得出甲、乙、丙三个营养级能量相关数据(单位为×103kJ·cm-2·a-1)如下表所示,R表示能量流动的去向之一,M、N为能量值,乙属于第一营养级。回答下列问题:
营养级
R的能量
流向分解者的能量
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
甲
6.8
0.5
7.2
0
11.0
乙
44.0
5.0
95.0
M
0
丙
9.5
1.5
11.0
N
5.0
(1)家禽在果园中取食杂草、害虫等,有效减少了病虫害的发生,其粪便还能作为优质有机肥,提升土壤肥力。家禽在果园生态系统中至少处于第________营养级。据统计,采用果园——家禽共作模式的果园,果树年产量平均提高15%~20%,从能量流动意义的角度分析,原因在于________。
(2)流入该生态系统的总能量是________×103kJ·cm-2·a-1,表中R代表的是________(用文字描述)。第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为________%(结果保留一位有效小数)。
(3)土壤中氮、磷、钾等养分的含量可代表土壤肥力。现有两个相邻且条件相似的果园地块,若要判断在果园中引入家禽是否能显著提升土壤肥力,请简要写出实验设计方案:________。
【答案】(1) ①. 第二、第三 ②. 家禽的活动调整了生态系统中的能量流动关系,使能量更多地流向果树
(2) ①. 180.5 ②. 各营养级自身呼吸所散失的热能 ③. 13.7%
(3)在一个果园中引入适量家禽,另一个保持原状(或不引入家禽),一段时间后,分别采集两地块的土壤样本,测定其中氮、磷、钾等养分的含量,并比较两者的差异
【解析】
【小问1详解】
家禽在果园中取食杂草、害虫等,家 禽取食杂草,此时家禽占据第二个营养级,家禽取食害虫,害虫取食杂草,此时家禽属于第三个营养级,因此家禽在果园生态系统中至少处于两个营养级。由于家禽的活动调整了生态系统中的能量流动关系,使能量更多地流向果树(或家禽的粪便提高了土壤的肥力,提高了果树的光合速率),因此采用果园一家禽共作模式的果园,果树年产量平均提高15%~20%。
【小问2详解】
第一营养级的能量去路有流向下一营养级、流向分解者的能量、呼吸作用散失的能量和未利用的能量。故表格中R代表各营养级自身呼吸所散失的热能。乙属于第一营养级,依据能量逐级递减的特点,可知丙属于第二营养级,甲属于第三营养级,M+5=9.5+1.5+11+N,N+11=6.8+0.5+7.2,可推知N=3.5,M=20.5。则流入该生态系统的总能量是第一营养级的同化量+外来有机物输入的能量=44+5+95+20.5+11+5=180.5×103kJ·cm-2·a-1,第二营养级到第三营养级的能量传递效率等于第三营养级的同化量/第二营养级的同化量=3.5/(20.5+5)=13.7%。
【小问3详解】
实验目的是判断在果园中引入家禽是否 能显著提升土壤肥力,因此自变量是是否引入家禽,土壤中氮、磷、钾等养分的含量可代表土壤肥力,所以检测指标是氮、磷、钾等养分的含量,实验思路为在一个果园中引入适量家禽,另一个保持原状(不引入),一段时间后, 分别采集两地块的土壤样本,测定其中氮、磷、钾等养分的含量,并比较两者的差异。
19. 通过单克隆抗体携带药物进行治疗是精准治疗肿瘤的重要手段之一,如图表示抗人体胃癌单克隆抗体的制备过程,甲、乙、丙、丁为相关物质或细胞。回答下列问题:
(1)给小鼠注射物质甲的目的是___________。
(2)将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,是因为骨髓瘤细胞具有___________的特性,与诱导植物原生质体融合的方法相比,动物细胞融合特有的诱导方法是___________法。
(3)根据培养基的用途划分,“筛选培养”所用培养基为选择培养基,目的是___________。
(4)通常用到96孔板克隆化培养杂交瘤细胞,将杂交瘤细胞接种到96孔板的要求是___________。将抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞进行大规模培养获得单克隆抗体,获得的单克隆抗体有___________的优点。
(5)抗胃癌单克隆抗体携带的药物可精准作用于胃癌细胞,原因是___________。
【答案】(1)诱导小鼠产生能分泌抗胃癌抗体的 B 淋巴细胞(浆细胞)
(2) ①. 无限增殖 ②. 灭活病毒诱导
(3)筛选出融合的杂交瘤细胞(淘汰未融合的亲本细胞和融合的同种细胞)
(4) ①. 每孔接种一个细胞(或保证每个孔内的细胞来自单个杂交瘤细胞) ②. 特异性强、灵敏度高,可大量制备
(5)单克隆抗体能特异性识别胃癌细胞的抗原,将药物定向带到胃癌细胞处
【解析】
【小问1详解】
物质甲是胃癌抗原,给小鼠注射的目的是诱导小鼠产生能分泌抗胃癌抗体的 B 淋巴细胞(浆细胞),使小鼠发生免疫反应,获得可与骨髓瘤细胞融合的效应 B 细胞。
【小问2详解】
B淋巴细胞能产生特异性抗体但不能无限增殖,骨髓瘤细胞具有无限增殖的特点,融合二者可结合二者优点。与植物原生质体融合相比,动物细胞融合特有的诱导方法是灭活病毒诱导法。
【小问3详解】
“筛选培养” 所用的选择培养基(如 HAT 培养基),目的是筛选出融合的杂交瘤细胞,淘汰未融合的亲本细胞(B 淋巴细胞、骨髓瘤细胞)和融合的同种细胞(B-B 融合、瘤 - 瘤融合),只有杂交瘤细胞能在该培养基上存活。
【小问4详解】
通过有限稀释法,使每个孔内最多只有一个杂交瘤细胞,从而获得纯的单克隆细胞株,保证后续抗体的特异性。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高,可大量制备的特点。
【小问5详解】
抗胃癌单克隆抗体能特异性识别并结合胃癌细胞表面的抗原,因此携带的药物可随抗体定向作用于胃癌细胞,实现精准治疗,减少对正常细胞的损伤。
20. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血液中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下:
Ⅰ.将人体血清白蛋白基因导入“奶牛胚胎”的细胞中,形成重组细胞①;
Ⅱ.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中,形成重组细胞②;
Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;
Ⅳ.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)本实验用到的细胞工程技术手段有________________________________(答出三点即可)。
(2)在实验过程1中要选择奶牛胚胎的性别是________,原因_________________。
(3)过程a动物细胞培养需要满足的条件有营养条件、________、适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体条件。
(4)过程b采集到的卵母细胞需要在体外培养至________期,目前常用显微操作法去核,“去核”是指去除________。
(5)胚胎移植前取________处(填序号)的细胞进行遗传病筛查,该处的细胞将来发育成______________。胚胎分割时要将________(填序号)均等分割。f→g过程为胚胎移植和孕育过程,该过程进行之前,需要对供体和受体进行________处理。
【答案】(1)动物细胞培养、核移植技术、胚胎移植
(2) ①. 雌性 ②. 只有雌性奶牛性成熟后乳腺细胞可分泌乳汁,能从乳汁中提取所需的人血清白蛋白 (3)无菌、无毒的环境
(4) ①. 减数第二次分裂中(MⅡ中) ②. 纺锤体-染色体复合物
(5) ①. ③ ②. 胎膜和胎盘 ③. ② ④. 同期发情
【解析】
【小问1详解】
根据实验流程,该技术依次用到了动物细胞培养(过程a培养重组细胞)、核移植(将转基因细胞的细胞核移入去核卵母细胞)、早期胚胎培养(重组细胞培养为早期胚胎)、胚胎移植。
【小问2详解】
该过程的目的是从奶牛乳汁中获取人血清白蛋白,只有雌性个体性成熟后可分泌乳汁,因此选择雌性胚胎。
【小问3详解】
动物细胞培养的四个必备条件为:无菌无毒的培养环境、充足营养、适宜温度/pH/渗透压、适宜气体环境,因此空缺为无菌、无毒的环境。
【小问4详解】
核移植操作中,采集的卵母细胞需要体外培养到减数第二次分裂中期,此时卵母细胞发育成熟,具备支持细胞核全能性表达的条件;去核的目的是去除卵母细胞的纺锤体-染色体复合物,保证重组细胞的核遗传物质来自供体细胞。
【小问5详解】
)图示为囊胚期胚胎,①是透明带、②是内细胞团、③是滋养层。进行遗传病筛查时,取滋养层(③)细胞检测不影响胚胎核心结构发育,滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘;胚胎分割时需要将内细胞团(②)均等分割,避免影响分割后胚胎的恢复和发育;胚胎移植前需要对供体和受体做同期发情处理,使二者生理状态一致,保证胚胎能正常着床发育。
21. 青霉菌是一种好氧微生物,在发酵时会产生青霉素和头孢霉素,它们合成的起始阶段相同,但后续过程出现差异,部分合成途径如图1所示,生产抗生素的发酵罐如图2所示。回答下列问题:
(1)青霉菌生长的适宜温度是30℃左右,而其分泌青霉素的适宜温度为20℃左右,生产上对青霉素发酵罐的温度控制方式为__________。
(2)据图1可知,若青霉菌细胞内扩环酶基因表达量升高,则可增加__________(填“青霉素”或“头孢霉素”)的产量。用基因编辑技术(可以对特定基因进行精准删除、插入或替换)敲除__________(填“IPN酰胺酶基因”或“IPN异构酶基因”)后,可阻断青霉素生产菌生成头孢霉素的代谢途径,使其只能生产青霉素。
(3)发酵工程的中心环节是__________。图2中发酵装置的搅拌器除可以使菌种和培养液混匀,从而提高原料利用率外,其作用还有__________(答出1点)。
(4)青霉素可以抑制细菌细胞壁的形成,导致细菌细胞破裂死亡。有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染,你是否认同这样的观点?__________。为什么?__________(答出1点)。
【答案】(1)先控制在30℃左右促进青霉菌生长繁殖,后期再降温至 20℃左右利于青霉素分泌
(2) ①. 头孢霉素 ②. IPN异构酶基因
(3) ①. 发酵过程 ②. 增加培养液中的溶氧量(或使温度和 pH 分布更均匀)
(4) ①. 不认同 ②. 杂菌可能产生有害物质破坏青霉素,或杂菌会与青霉菌竞争营养和空间,影响发酵
【解析】
【小问1详解】
青霉菌生长与产青霉素的适宜温度不同,先高温促菌体增殖,后低温促产物合成,可提高青霉素产量,因此先控制在30℃左右促进青霉菌生长繁殖,后期再降温至 20℃左右利于青霉素分泌。
【小问2详解】
由图可知,扩环酶催化生成头孢霉素前体,故其表达升高可提高头孢霉素产量;IPN 异构酶是青霉素合成的关键酶,敲除该基因可阻断青霉素合成途径,使代谢流向头孢霉素。
【小问3详解】
发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程;青霉菌为好氧菌,搅拌可提升溶氧量,满足其有氧呼吸需求,同时使营养与温度分布更均匀。因此增加培养液中的溶氧量(或使温度和 pH 分布更均匀)。
【小问4详解】
不认同利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染;杂菌可能产生有害物质破坏青霉素,或杂菌会与青霉菌竞争营养和空间,影响发酵。
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