内容正文:
四中高二6月份期末检测生物学
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号等填写在答题卡上。
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。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 某些保健品含有一定量的性激素(或性激素类似物),对青少年的发育会造成不良影响。从化学成分上分析,性激素属于( )
A. 糖类 B. 脂质 C. 蛋白质 D. 核酸
2. 取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。
组别
1
2
3
4
5
温度(℃)
27
37
47
57
67
滤液变澄清时间(min)
16
9
4
6
50min未澄清
据表分析,下列叙述正确的是( )
A. 滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B. 组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C. 若实验温度为52℃,则滤液变澄清时间为4~6min
D. 若实验后再将组5放置在57℃,则滤液变澄清时间为6min
3. 支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体是一种称为肺炎支原体的无壁原核生物。溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。下列相关叙述,正确的是( )
A. 肺炎支原体没有染色体,因此以无丝分裂方式增殖
B. 肺炎支原体没有线粒体,但能进行有氧呼吸产生ATP
C. 膜蛋白在肺炎支原体的核糖体合成,在内质网加工
D. 溶菌酶和青霉素联合使用,能增强支原体肺炎的治疗效果
4. 下列高中生物学实验中,不需要严格无菌操作即可达成实验目的的是( )
A. 探究抗生素对细菌的选择作用
B. 用马铃薯琼脂培养基进行酵母菌纯培养
C. 菊花的组织培养
D. DNA片段的扩增及电泳鉴定
5. 胎牛血清(FBS)是动物细胞培养过程中最常用的添加剂,但其价格昂贵。我国科学家开展了用价格低廉的蜂王浆主蛋白(MRJPs)部分代替FBS培养中国仓鼠卵巢细胞的研究,结果如下表:
处理
细胞密度(104/mL)
细胞直径μm
细胞圆度
M/F0/100(CK)
32.08
16.29
0.77
M/F25/75
35.48
16.54
0.78
M/F50/50
39.67
17.00
0.75
M/F75/25
27.79
16.63
0.76
M/F100/0
无法正常生长
/
/
注:处理M/F25/75代表蜂王浆主蛋白占比25%、胎牛血清占比75%。
下列叙述正确的是( )
A. 在细胞培养过程中需定期对培养液进行更换,以保证环境是无菌、无毒的
B. 仓鼠卵巢细胞贴壁生长,传代前需用含胰蛋白酶的无菌水处理分散成单细胞
C. M/F 50/50细胞直径显著大于CK,这可能与FBS促进蛋白质合成有关
D. M/F 100/0细胞无法正常生长,说明FBS中的一些特殊因子是MRJPs所不具备的
6. 三维细胞培养技术将新鲜动物细胞悬液与水凝胶溶液混合后静置培养,单个细胞可在水凝胶形成的网络结构间增殖、聚集,从而形成细胞球,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 用机械方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理可将组织分散成单个细胞
B. 水凝胶形成的网络结构有助于动物细胞在三维空间中生长和相互作用
C. 细胞悬液中除需要满足基本的营养物质外,通常还需要加入血清等物质
D. 需要放在含有95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
7. 环境激素又称内分泌干扰物质,是指由于人类的生产、生活而释放到环境中的,影响人体和动物体内正常激素水平的外源性化学物质。环境激素在人体内会执行类似于某些激素的作用,但不会像正常激素那样作用发挥后被灭活。下列有关叙述正确的是( )
A. 环境激素能够调节动物的生命活动,属于一类物理信息
B. 环境激素定向运输到靶细胞与天然激素竞争相应受体
C. 环境激素主要通过人工合成,但也可以由内分泌腺分泌
D. 性引诱剂属于环境激素的一种,可以用于害虫的生物防治
8. 谷氨酸的R基为—C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是( )
A. 5、9、4、1 B. 4、8、5、1 C. 5、8、4、1 D. 4、9、4、1
9. 支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物,结构模式如图,下列叙述错误的是( )
A. 支原体没有核膜包围的细胞核
B. 细菌和支原体含有相同的碱基
C. 肺炎支原体在高浓度盐水中能够发生质壁分离现象
D. 支原体细胞内的核酸彻底水解后可得到8种产物
10. 大肠杆菌、沙门氏菌能引起家禽和家畜的肠道疾病。暹罗芽孢杆菌代谢物具有广谱抗菌性,为检测其对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌能力进行图示实验。下列说法正确的( )
A. 制备图示培养基需要在灭菌前调节pH
B. 该抑菌实验还需要设计等量生理盐水作为对照
C. 图示X为离心后得到的下层沉淀,含有暹罗芽孢杆菌代谢物
D. 从抑菌圈边缘挑取菌落涂布平板重复实验,抑菌圈直径变大
11. 某同学对某DNA片段进行PCR扩增后利用琼脂糖凝胶电泳鉴定产物,结果出现了多条非目标条带。下列对可能原因的分析及提出的解决方案,错误的是( )
A. 引物与非目标序列存在同源性;重新设计引物,确保引物与目标序列高度互补
B. 变性温度过低利于引物与模板DNA结合;提高变性温度,使模板DNA充分解螺旋
C. 反应体系受到外源DNA的污染;重新制备模板DNA,并更换反应试剂
D. 退火温度过低使引物与非目标序列非特异性结合;反复实验确定最佳退火温度
12. 海草床生态系统中的有机碳大部分存储于沉积物中。海草固碳有两大途径:光合作用固碳和截获海水中的有机悬浮颗粒物。近年来,海草床急剧衰退,其沉积物有机碳储存潜力下降,下图是海草床退化导致碳损失示意图。下列说法错误的是( )
A. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行
B. 当海草床退化后,大气中的CO2的浓度有可能会升高
C. 海草床通过截获海水中的有机悬浮颗粒物,有机碳中的能量流入海草体内
D. 藻类爆发后水中的光照强度减弱,使海草固碳能力下降
13. 兴趣小组为比较A、B两款洗手液的消毒效果,检测了用洗手液洗手前、后手部细菌的含量。用洗手液洗手前的检测流程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 该实验中洗手前的实验为对照组,用两款洗手液洗手后的实验为实验组
B. 配制平板培养基时要加入水、无机盐、氮源、碳源和琼脂等成分
C. 使用A款洗手液后要彻底洗手,再使用B款洗手液进行上述实验
D. 用稀释涂布平板法统计洗手前、后的手部细菌数量
14. 青霉素是从青霉菌中提取出的世界第一种天然抗生素,广泛应用于临床杀菌。下列有关运用发酵工程生产青霉素的叙述,错误的是( )
A. 将培养基、发酵设备及发酵过程严格灭菌,并不能从培养基中获得纯净的青霉素
B. 发酵过程要严格控制温度、pH等,并需持续供氧
C. 发酵结束后,可通过过滤、沉淀等方法获得所需要的产品
D. 可通过基因工程对青霉菌进行改造,从而简化青霉素生产流程
15. 人体小肠上皮细胞对3种单糖的吸收方式如图所示。与葡萄糖相比,半乳糖与载体的亲和力更大。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖和半乳糖的转运均依赖Na+的浓度梯度
B. 葡萄糖和半乳糖竞争同一种载体蛋白,证明了该载体对这两种六碳糖没有特异性
C. 果糖浓度升高到一定程度时,限制果糖转运速率的因素主要是转运蛋白的数量
D. Na+的运输方向与葡萄糖和半乳糖的转运方向相同
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全对的得1分,有选错的得0分。
16. 下列关于植物细胞吸水和失水的相关描述错误的是( )
A. 水进出细胞,主要指的是水经过原生质层进出液泡
B. 质壁分离过程中,细胞液的渗透压会增加
C. 植物细胞在溶液中能否发生质壁分离自动复原取决于细胞能否吸收溶质
D. 植物细胞吸收水和吸收无机盐主要发生在根尖分生区
17. 生物小组在一个玻璃缸中放入等量甲、乙、丙三种藻类,藻类数量变化如图所示,其中c时刻在玻璃缸中放入少量田螺。下列叙述正确的是( )
A. a时间前,三种藻中丙的竞争能力最强
B. a~b时间段,甲、乙藻种间竞争逐渐减弱
C. d时间后,种间竞争是使丙藻数量下降的主要原因
D. 捕食者可影响种间竞争的强弱,进而调节种群密度
18. 科研人员利用茶树(2n=30)的花药培养出茶树植株。下列说法正确的是( )
A. 形成愈伤组织是脱分化的过程,未发生基因的选择性表达
B. 在一定的激素和营养等条件下,离体的花药可再分化为愈伤组织
C. 茶树花药愈伤组织诱导过程中一般不需要给予光照条件
D. 用一定方法处理花药愈伤组织,使其染色体数目加倍,可获得纯合体茶树植株
19. 研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 腌制过程中产生的亚硝酸盐,直接决定了泡菜的品质和口味
B. 在一定浓度范围内,亚硝酸盐含量峰值与NaCl溶液浓度呈负相关性
C. 生活中为减少亚硝酸盐的摄入量,食用泡菜时应控制量并注意烹饪方法
D. 泡菜腌制后期,除乳酸菌外的微生物生长受抑制,是亚硝酸盐含量下降的因素之一
20. 酱油的工厂化生产的主要过程在发酵罐中进行,制曲阶段需接种米曲霉孢子,发酵阶段需接种乳酸菌和酵母菌,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 通气搅拌是为了提高米曲霉产生的蛋白酶和淀粉酶的活性
B. 可用血细胞计数板对米曲霉菌液中的孢子进行计数
C. 乳酸菌进行乳酸发酵时会产生CO2,发酵罐需定时排气
D. 检测成品是否混有杂菌时,可用稀释涂布平板法接种并观察菌落特征
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. “蚓无爪牙之利,筋骨之强,上食埃土,下饮黄泉,用心一也”将蚯蚓比作锲而不舍、用心专一的求学者。生态环境中,蚯蚓穿行于土壤中摄取有机物,同时使紧实的土壤变得松弛,是生态农业循环和生态环境的纽带,有着无法被取代的重要性,蚯蚓不仅有生态价值,更有巨大的药用价值、经济价值。
(1)蚯蚓作为生态系统中的___________(填组成成分),通过___________等途径促进农作物生长。
(2)传统奶牛养殖的养殖区大多都存在较严重的环境污染问题,合理分配奶牛养殖与蚯蚓饲养的规模,发展“农作物—奶牛养殖—粪便—蚯蚓—蚯蚓粪—农田”的生态养殖模式,既解决了养殖区的环境污染问题,又提高了农作物的产量与品质,该模式主要遵循了生态工程的___________原理。
(3)奶牛粪便经过充分腐熟、发酵,借助高温杀死粪便中的寄生虫幼虫和虫卵,防止对蚯蚓产量与品质产生影响,寄生虫属于影响蚯蚓种群数量的生物因素中的___________因素。
22. 干扰素具有抑制细胞分裂、调节免疫、抗病毒、抗肿瘤等多种作用。研究人员欲按照下图所示流程制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞。回答下列问题:
(1)过程①为扩增干扰素基因,除dNTP外,该过程中还需要________(答1点)等。过程②是基因工程的核心步骤,其目的是______。EcoRI和BamHI的特异性很强,能使DNA分子每条链中特定部位的______(填化学键)断开。
(2)PCR扩增后的干扰素基因两端分别加入了相应限制酶的识别序列,这是为了便于______。扩增产物的鉴定常采用_______法,其经酶切后形成的黏性末端序列为5'-______-3'和5'-______-3'。
(3)过程④常用抗原—抗体杂交法进行检测和鉴定,其依据的原理是________。愈伤组织长期培养会出现老化等现象,为快速持续获得能合成干扰素的人参愈伤组织,可进行的操作是_______。
23. 随着气候变化加剧和人类活动的影响,生物多样性变化及其保护逐渐受到广泛关注,蝴蝶作为开花植物的传粉媒介和生态环境监测及评价的关键指示者,其多样性变化能够在一定程度上反映生境状况。研究人员调查了松嫩平原五种生境类型中的蝴蝶资源,结果如下表所示。回答下列问题:
生境类型
科数
属数
种数
个体数
优势种蝴蝶
割草草地
6
13
16
872
红珠灰蝶
湿地
6
14
16
762
红球灰蝶
农田
5
13
13
255
云粉蝶
放牧利用草地
6
16
17
991
牧女珍眼蝶
恢复草地
6
14
18
2228
牧女珍眼蝶
(1)湿地生态系统中的所有蝴蝶___________(填“属于”或“不属于”)种群,蝴蝶属于生态系统成分中的___________。
(2)调查不同生境蝴蝶个体数时可用样方法,取样时强调___________,不能掺入主观因素。农田中蝴蝶个体数目最少,其原因是___________(答两点)等。
(3)调查显示湿地蝴蝶的物种数和个体数随月份呈动态变化,最高峰出现在8月,另一个小高峰出现在4月,影响湿地蝴蝶数量出现周期性变化的主要环境因素为_________。随季节的变化,群落的___________也会随之发生有规律的变化。
(4)蝴蝶和蜜蜂均可采食湿地、草地四种生境中黄花菜的花蜜,蝴蝶和蜜蜂的种间关系属于___________。黄花菜花朵的气味属于生态系统中的___________信息,传粉过程体现了信息传递在生态系统中的作用是___________。
24. 为探究盐胁迫下植物的抗盐机理及其对生长的影响,科研人员以海水稻为材料,测得高盐胁迫条件下(NaCl浓度200mmol/L)叶肉细胞和不同浓度NaCl培养液条件下根部细胞的相关数据,结果分别如图1、图2所示。不考虑实验过程中海水稻呼吸作用变化的影响。
(1)光合色素主要包括______。在色素提取和分离实验中,色素分离的原理是______。
(2)据图1分析,在高盐胁迫条件下,海水稻叶肉细胞前15天光合色素含量无明显变化,但胞间CO2浓度降低,最可能原因是______;第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升,可能原因是______。
(3)海水稻耐盐与其特有的调节机制有关。
①若以150mmol/L的NaCl溶液浓度作为低盐和高盐胁迫的分界线,结合图2分析,海水稻根部细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制有何不同?______。
②在高盐胁迫条件下,海水稻根部细胞还可通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图3所示。据图3分析,盐胁迫条件下,植物根部细胞降低Na+毒害的“策略”有______(答出一点即可)。
25. 猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是通过猪细胞膜上的受体CD163 进行感染的。为实时监控受体CD163的表达和转运过程,科研人员将红色荧光蛋白 RFP 基因与CD163 基因拼接在一起,如图1所示,使其表达为一条多肽。 图2 表示用PCR 扩增后的CD163 基因的部分碱基序列。回答下列问题:
(1)为了完整的扩增CD163 基因序列,科研人员设计了一对碱基序列相等的引物,其中一个引物序列为 另一个引物序列为________。在PCR 扩增过程中引物与两条单链DNA结合时的温度一般要控制在________℃左右。
(2)为了扩增后的 CD163 基因能够与 RFP 基因拼接在一起,科研人员从图3的三种限制酶中选择了两种,然后对CD163 基因进行切割,切割结果如图3 所示。科研人员选择的限制酶是________,判断的依据是_______。
(3)根据图1分析,为了使拼接后的重组基因能够表达成一条多肽,需要除去 CD163 基因中编码________(填“起始密码子”或“终止密码子”)的序列。
(4)将图1所示表达载体导入猪的细胞,该表达载体转录时以________(填“a”或“b”)链为模板;翻译时,RFP蛋白与CD163蛋白合成的顺序是________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
四中高二6月份期末检测生物学
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号等填写在答题卡上。
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。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 某些保健品含有一定量的性激素(或性激素类似物),对青少年的发育会造成不良影响。从化学成分上分析,性激素属于( )
A. 糖类 B. 脂质 C. 蛋白质 D. 核酸
【答案】B
【解析】
【分析】常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D。胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇,固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,即性激素属于脂质,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。
组别
1
2
3
4
5
温度(℃)
27
37
47
57
67
滤液变澄清时间(min)
16
9
4
6
50min未澄清
据表分析,下列叙述正确的是( )
A. 滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B. 组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C. 若实验温度为52℃,则滤液变澄清时间为4~6min
D. 若实验后再将组5放置在57℃,则滤液变澄清时间为6min
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,该实验是通过蛋白酶水解变性后蛋白质是液体变澄清,变澄清时间越短,说明酶活性越强。
【详解】A、浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关,即蛋白酶活性越强,蛋白质水解越快,澄清时间越短,A错误;
B、组3滤液变澄清时间最短,说明酶活性最高,酶促反应速率最快,B正确;
C、若实验温度为52℃,可能酶活性大于第3、4组,时间可能小于4min,C错误;
D、组5蛋白酶已经失活,实验后再将组5放置在57℃,滤液也不会澄清,D错误。
故选B。
3. 支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体是一种称为肺炎支原体的无壁原核生物。溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。下列相关叙述,正确的是( )
A. 肺炎支原体没有染色体,因此以无丝分裂方式增殖
B. 肺炎支原体没有线粒体,但能进行有氧呼吸产生ATP
C. 膜蛋白在肺炎支原体的核糖体合成,在内质网加工
D. 溶菌酶和青霉素联合使用,能增强支原体肺炎的治疗效果
【答案】B
【解析】
【分析】原核生物不具有染色体,不具有众多细胞器,只具有核糖体这一种细胞器,支原体作为原核生物不具有细胞壁,据此答题即可。
【详解】A、肺炎支原体是原核生物没有染色体,也不能以无丝分裂方式进行增殖,A错误;
B、肺炎支原体是原核生物没有线粒体,但有与有氧呼吸有关的酶,所以能进行有氧呼吸产生ATP,B正确;
C、肺炎支原体是原核生物没有内质网,有核糖体,所以膜蛋白在肺炎支原体的核糖体合成,C错误;
D、溶菌酶作用于细菌的细胞壁,支原体不具有细胞壁,所以溶菌酶和青霉素联合使用不能增强支原体肺炎的治疗效果,D错误。
故选B。
4. 下列高中生物学实验中,不需要严格无菌操作即可达成实验目的的是( )
A. 探究抗生素对细菌的选择作用
B. 用马铃薯琼脂培养基进行酵母菌纯培养
C. 菊花的组织培养
D. DNA片段的扩增及电泳鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。虽然各种培养基的具体成分不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。另外需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、探究抗生素对细菌的选择作用,要避免杂菌污染,因此要严格执行无菌操作,A不符合题意;
B、用马铃薯琼脂培养基对酵母菌进行纯培养属于微生物的培养,要严格执行无菌操作,B不符合题意;
C、运用植物组织培养技术培育菊花幼苗:离体的组织器官首先脱分化,形成愈伤组织,愈伤组织进行再分化形成胚状体,胚状体再进行根芽的分化形成完整植株,要严格执行无菌操作,C不符合题;
D、DNA片段的扩增依赖于引物与目标片段的特异性结合,电泳时,DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,不需要严格无菌操作,D符合题意。
故选D。
5. 胎牛血清(FBS)是动物细胞培养过程中最常用的添加剂,但其价格昂贵。我国科学家开展了用价格低廉的蜂王浆主蛋白(MRJPs)部分代替FBS培养中国仓鼠卵巢细胞的研究,结果如下表:
处理
细胞密度(104/mL)
细胞直径μm
细胞圆度
M/F0/100(CK)
32.08
16.29
0.77
M/F25/75
35.48
16.54
0.78
M/F50/50
39.67
17.00
0.75
M/F75/25
27.79
16.63
0.76
M/F100/0
无法正常生长
/
/
注:处理M/F25/75代表蜂王浆主蛋白占比25%、胎牛血清占比75%。
下列叙述正确的是( )
A. 在细胞培养过程中需定期对培养液进行更换,以保证环境是无菌、无毒的
B. 仓鼠卵巢细胞贴壁生长,传代前需用含胰蛋白酶的无菌水处理分散成单细胞
C. M/F 50/50细胞直径显著大于CK,这可能与FBS促进蛋白质合成有关
D. M/F 100/0细胞无法正常生长,说明FBS中的一些特殊因子是MRJPs所不具备的
【答案】D
【解析】
【详解】A、在动物细胞培养过程中,定期更换培养液的主要目的是清除细胞代谢废物(如氨、乳酸等),补充营养物质,以维持培养环境的稳定,A错误;
B、仓鼠卵巢细胞为贴壁细胞,传代前需用胰蛋白酶处理以分解细胞间蛋白,使细胞脱落并分散成单细胞,无菌水因渗透压过低会导致细胞吸水涨破,B错误;
C、M/F50/50组细胞直径(17.00μm)大于CK组(16.29μm),但该组FBS占比仅为50%,低于CK组(100% FBS),而细胞密度增加(39.67 vs 32.08)和直径增大可能与MRJPs的添加有关,并非FBS促进蛋白质合成所致,C错误;
D、M/F100/0组细胞无法正常生长,表明完全依赖MRJPs无法满足细胞生长需求,说明FBS中含有某些特殊生长因子(如胰岛素样生长因子、激素等)是MRJPs所不具备的,D正确。
故选D。
6. 三维细胞培养技术将新鲜动物细胞悬液与水凝胶溶液混合后静置培养,单个细胞可在水凝胶形成的网络结构间增殖、聚集,从而形成细胞球,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 用机械方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理可将组织分散成单个细胞
B. 水凝胶形成的网络结构有助于动物细胞在三维空间中生长和相互作用
C. 细胞悬液中除需要满足基本的营养物质外,通常还需要加入血清等物质
D. 需要放在含有95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、使用机械方法(如剪碎)或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理动物组织,可将细胞分散成单个细胞,利于细胞培养,A正确;
B、水凝胶网络结构能模拟体内三维微环境,有助于动物细胞在三维空间中生长、增殖及相互作用,B正确;
C、动物细胞培养时,培养液中除提供基本营养物质外,通常还需加入血清等天然成分,补充未知营养因子,C正确;
D、动物细胞培养的气体环境应为95%空气+5%CO2,其中95%空气为细胞呼吸提供氧气,5%CO2用于维持培养液的pH,D错误。
7. 环境激素又称内分泌干扰物质,是指由于人类的生产、生活而释放到环境中的,影响人体和动物体内正常激素水平的外源性化学物质。环境激素在人体内会执行类似于某些激素的作用,但不会像正常激素那样作用发挥后被灭活。下列有关叙述正确的是( )
A. 环境激素能够调节动物的生命活动,属于一类物理信息
B. 环境激素定向运输到靶细胞与天然激素竞争相应受体
C. 环境激素主要通过人工合成,但也可以由内分泌腺分泌
D. 性引诱剂属于环境激素的一种,可以用于害虫的生物防治
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意:环境激素在人体内会执行类似于某些激素的作用,属于信息分子。
【详解】A、环境激素为人工合成的物质,不属于物理信息,A错误;
B、环境激素不会被定向运输,B错误;
C、环境激素不可能由内分泌腺分泌,C错误;
D、性引诱剂可以用于诱捕某一性别的害虫,改变其性别比例,降低出生率,从而用于害虫的生物防治,D正确。
故选D。
8. 谷氨酸的R基为—C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是( )
A. 5、9、4、1 B. 4、8、5、1 C. 5、8、4、1 D. 4、9、4、1
【答案】A
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】氨基酸的结构通式的简式是:C2H4O2NR, 由题意可知谷氨酸的R基为-C3H5O2,所以谷氨酸的分子简式是:C5H9O4N,故1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是5、9、4、1,A正确,BCD错误。
故选A。
9. 支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物,结构模式如图,下列叙述错误的是( )
A. 支原体没有核膜包围的细胞核
B. 细菌和支原体含有相同的碱基
C. 肺炎支原体在高浓度盐水中能够发生质壁分离现象
D. 支原体细胞内的核酸彻底水解后可得到8种产物
【答案】C
【解析】
【分析】与真核细胞相比,原核细胞无以核膜为界限的细胞核,有拟核,无染色体。原核细胞只有一种细胞器——核糖体。
【详解】A、支原体是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,只有拟核,A正确;
B、细菌和支原体都是具有细胞结构的生物,都含有 A、T、C、G、U5 种相同的碱基,B正确;
C、肺炎支原体没有细胞壁和液泡结构,故肺炎支原体在高浓度盐水中不能够发生质壁分离现象,C 错误;
D、支原体细胞含有DNA和RNA两种核酸,彻底水解后可得到 5 种碱基、2 种五碳糖、1 种磷酸,共 8 种产物,D正确。
故选C。
10. 大肠杆菌、沙门氏菌能引起家禽和家畜的肠道疾病。暹罗芽孢杆菌代谢物具有广谱抗菌性,为检测其对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌能力进行图示实验。下列说法正确的( )
A. 制备图示培养基需要在灭菌前调节pH
B. 该抑菌实验还需要设计等量生理盐水作为对照
C. 图示X为离心后得到的下层沉淀,含有暹罗芽孢杆菌代谢物
D. 从抑菌圈边缘挑取菌落涂布平板重复实验,抑菌圈直径变大
【答案】A
【解析】
【分析】本实验的思路为:将含暹罗芽孢杆菌代谢物的滤纸片放到接种了大肠杆菌或者沙门氏菌的平板培养基上,滤纸片周围会出现抑菌圈,在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌;若抗生素对细菌起选择作用,则随着培养次数增多,耐药菌的比例增大,在连续培养几代后,抑菌圈的平均直径变小。
【详解】A、制备图示培养基需要在灭菌前调节pH,否则会引起杂菌污染,A正确;
B、该抑菌实验为检测暹罗芽孢杆菌代谢物对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌能力,互为对照,因此进行图示实验不需设计等量生理盐水作为对照,B错误;
C、图示X为离心后得到的下层沉淀,含有暹罗芽孢杆菌,上清液中含有代谢物,C错误;
D、在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌,从抑菌圈边缘挑取菌落涂布平板重复实验,抑菌圈平均直径变小,D错误。
故选A。
11. 某同学对某DNA片段进行PCR扩增后利用琼脂糖凝胶电泳鉴定产物,结果出现了多条非目标条带。下列对可能原因的分析及提出的解决方案,错误的是( )
A. 引物与非目标序列存在同源性;重新设计引物,确保引物与目标序列高度互补
B. 变性温度过低利于引物与模板DNA结合;提高变性温度,使模板DNA充分解螺旋
C. 反应体系受到外源DNA的污染;重新制备模板DNA,并更换反应试剂
D. 退火温度过低使引物与非目标序列非特异性结合;反复实验确定最佳退火温度
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理:DNA半保留复制。
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、引物与非目标序列同源会导致非特异性结合,重新设计引物可解决,A正确;
B、引物结合发生在复性阶段,而非变性阶段。变性温度低会导致模板解链不充分,B错误;
C、污染会引入外源DNA导致非目标条带,因此反应体系污染,重新制备模板并更换试剂,C正确;
D、退火温度过低导致非特异性结合,优化退火温度。此分析正确,退火温度低是引物非特异性结合的常见原因,D正确。
故选B。
12. 海草床生态系统中的有机碳大部分存储于沉积物中。海草固碳有两大途径:光合作用固碳和截获海水中的有机悬浮颗粒物。近年来,海草床急剧衰退,其沉积物有机碳储存潜力下降,下图是海草床退化导致碳损失示意图。下列说法错误的是( )
A. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行
B. 当海草床退化后,大气中的CO2的浓度有可能会升高
C. 海草床通过截获海水中的有机悬浮颗粒物,有机碳中的能量流入海草体内
D. 藻类爆发后水中的光照强度减弱,使海草固碳能力下降
【答案】C
【解析】
【分析】物质循环是指在生态系统中,组成生物体的化学元素,从无机环境开始,经生产者,消费者和分解者又回到无机环境中,完成一个循环过程,其特点是物质循环是周而复始的。
【详解】A、碳在生物群落和无机环境之间主要以CO2的形式进行,在生物群落中以含碳有机物的形式进行,A正确;
B、当海草床退化后,固定的CO2减少,故大气中CO2的浓度可能会升高,B正确;
C、有机碳中的能量不能流入海草体内,C错误;
D、水体富营养化会使藻类爆发,使水体中的光照强度减弱,从而导致海草床光合作用减弱,使海草固碳能力下降, 影响海草床的碳存储功能,D正确。
故选C。
13. 兴趣小组为比较A、B两款洗手液的消毒效果,检测了用洗手液洗手前、后手部细菌的含量。用洗手液洗手前的检测流程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 该实验中洗手前的实验为对照组,用两款洗手液洗手后的实验为实验组
B. 配制平板培养基时要加入水、无机盐、氮源、碳源和琼脂等成分
C. 使用A款洗手液后要彻底洗手,再使用B款洗手液进行上述实验
D. 用稀释涂布平板法统计洗手前、后的手部细菌数量
【答案】C
【解析】
【分析】微生物培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子。培养基按物理性质分为固体、半固体、液体培养基;按用途分为选择培养基和鉴别培养基。微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【详解】A、在该实验中,目的是比较A、B两款洗手液的消毒效果,洗手前的手部细菌含量情况作为参照标准,属于对照组,而使用两款洗手液洗手后的实验就是为了探究洗手液对细菌数量的影响,属于实验组,A正确;
B、平板培养基需要为微生物生长提供必要的营养物质,水是细胞代谢的重要溶剂,无机盐参与维持细胞的渗透压等多种生理功能,氮源是合成蛋白质等含氮物质的原料,碳源是提供能量和合成细胞物质的碳骨架,琼脂是凝固剂,使培养基呈固体状态,方便微生物的培养和观察,所以配制平板培养基时要加入水、无机盐、氮源、碳源和琼脂等成分,B正确;
C、若要比较A、B两款洗手液的消毒效果,应该将洗手的对象分为两组,一组使用A款洗手液,另一组使用B款洗手液,然后分别检测洗手前后的细菌含量,而不是先使用A款洗手液后彻底洗手再使用B款洗手液,这样会导致实验结果不准确,无法准确比较两款洗手液各自的消毒效果,C错误;
D、稀释涂布平板法可以将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面,经过培养后,统计平板上的菌落数,从而推算出样品中的活菌数,所以可以用稀释涂布平板法统计洗手前、后的手部细菌数量,D正确。
故选C。
14. 青霉素是从青霉菌中提取出的世界第一种天然抗生素,广泛应用于临床杀菌。下列有关运用发酵工程生产青霉素的叙述,错误的是( )
A. 将培养基、发酵设备及发酵过程严格灭菌,并不能从培养基中获得纯净的青霉素
B. 发酵过程要严格控制温度、pH等,并需持续供氧
C. 发酵结束后,可通过过滤、沉淀等方法获得所需要的产品
D. 可通过基因工程对青霉菌进行改造,从而简化青霉素生产流程
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。具体包括:菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等环节。
【详解】A、青霉菌发酵过程中往往有次生代谢物头孢霉素产生,从发酵罐中放出的培养基中含有青霉素、其他代谢物及肯霉菌等,因此,仅仅靠将培养基、发酵设备及发酵过程严格灭菌,并不能从培养基中获得纯净的青霉素,A正确;
B、青霉菌发酵是高耗氧过程,需持续供氧,发酵过程中还需要控制温度、pH等,并及时添加必需的营养成分,B正确;
C、培养液中含有菌种、残余培养基、青霉素及其他代谢物,需经过滤、沉淀及提取、分离、纯化措施才能获得所需要的产品,C错误;
D、可通过基因工程改造青霉菌,减少其他次生代谢物的产生,从而简化青霉素生产流程,D正确。
故选C。
15. 人体小肠上皮细胞对3种单糖的吸收方式如图所示。与葡萄糖相比,半乳糖与载体的亲和力更大。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖和半乳糖的转运均依赖Na+的浓度梯度
B. 葡萄糖和半乳糖竞争同一种载体蛋白,证明了该载体对这两种六碳糖没有特异性
C. 果糖浓度升高到一定程度时,限制果糖转运速率的因素主要是转运蛋白的数量
D. Na+的运输方向与葡萄糖和半乳糖的转运方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,葡萄糖和半乳糖转运时直接消耗了Na+顺浓度梯度运输产生的电化学势能,所以二者的转运都依赖Na+的浓度梯度,A正确;
B、葡萄糖和半乳糖竞争同一种载体蛋白,能与同一载体蛋白结合,说明它们具有相似的结构,不能说明该载体对这两种六碳糖没有特异性,B错误;
C、由图可知,果糖的吸收需要载体蛋白,从高浓度到低浓度,是协助扩散,当果糖浓度升高到所有的果糖都与载体蛋白相结合时,再也没有多余的载体蛋白,果糖的转运速率不会再随着果糖浓度的升高而增大,因此限制因素是载体蛋白数量,C正确;
D、由图可知,三者运输方向都是一致的,从肠腔到小肠上皮细胞内,D正确。
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全对的得1分,有选错的得0分。
16. 下列关于植物细胞吸水和失水的相关描述错误的是( )
A. 水进出细胞,主要指的是水经过原生质层进出液泡
B. 质壁分离过程中,细胞液的渗透压会增加
C. 植物细胞在溶液中能否发生质壁分离自动复原取决于细胞能否吸收溶质
D. 植物细胞吸收水和吸收无机盐主要发生在根尖分生区
【答案】D
【解析】
【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。后文所说的水进出细胞,主要是指水经过原生质层进出液泡。 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。
【详解】A、成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液;细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层;所以水进出植物细胞,主要是指水经过原生质层进出液泡,A正确;
B、质壁分离过程中,植物细胞失水,细胞液浓度增大,细胞液的渗透压会增加,B正确;
C、植物细胞在溶液中发生质壁分离自动复原,原因是起始时外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水发生质壁分离,由于外界溶液中的溶质能够被植物细胞吸收,随着时间的推移,外界溶液中的溶质在植物细胞中逐渐积累,细胞液浓度逐渐增大,当细胞液浓度高于外界溶液浓度时开始吸水,质壁分离逐渐复原,C正确;
D、植物细胞吸收水和吸收无机盐主要发生在成熟区,D错误。
故选D。
17. 生物小组在一个玻璃缸中放入等量甲、乙、丙三种藻类,藻类数量变化如图所示,其中c时刻在玻璃缸中放入少量田螺。下列叙述正确的是( )
A. a时间前,三种藻中丙的竞争能力最强
B. a~b时间段,甲、乙藻种间竞争逐渐减弱
C. d时间后,种间竞争是使丙藻数量下降的主要原因
D. 捕食者可影响种间竞争的强弱,进而调节种群密度
【答案】D
【解析】
【详解】A、a时间前,虽然丙的相对数量高于甲、乙,但后续丙数量持续下降,甲持续上升的速率最快,说明甲的竞争能力强于丙,A错误;
B、a~b时间段,甲和乙的种群数量都在不断增加,对有限资源和空间的争夺逐渐加剧,种间竞争逐渐增强,B错误;
C、c时刻已经放入捕食者田螺,d时间后丙藻数量下降的主要原因是田螺的捕食作用,而非种间竞争,C错误;
D、引入田螺(捕食者)前,种间竞争结果是甲占优势、丙占劣势;引入田螺后,甲数量下降,丙数量上升,改变了原有的种间竞争关系,也改变了各藻类的种群密度,说明捕食者可影响种间竞争的强弱,进而调节种群密度,D正确。
故选D。
18. 科研人员利用茶树(2n=30)的花药培养出茶树植株。下列说法正确的是( )
A. 形成愈伤组织是脱分化的过程,未发生基因的选择性表达
B. 在一定的激素和营养等条件下,离体的花药可再分化为愈伤组织
C. 茶树花药愈伤组织诱导过程中一般不需要给予光照条件
D. 用一定方法处理花药愈伤组织,使其染色体数目加倍,可获得纯合体茶树植株
【答案】CD
【解析】
【分析】植物组织培养的具体过程为:外植体脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化为胚状体,形成新植体。
【详解】A、外植体通过脱分化形成愈伤组织,脱分化的过程也是基因选择性表达的过程,A错误;
B、花粉细胞具有全能性,在一定的激素和营养等条件下,离体的花药可脱分化为愈伤组织,B错误;
C、脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要给予光照条件,再分化过程需要给予光照,C正确;
D、茶树属于二倍体,花粉细胞内只有一个染色体组,不含等位基因,因此用一定方法处理花药愈伤组织,使其染色体数目加倍,可获得纯合体茶树植株,D正确。
故选CD。
19. 研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 腌制过程中产生的亚硝酸盐,直接决定了泡菜的品质和口味
B. 在一定浓度范围内,亚硝酸盐含量峰值与NaCl溶液浓度呈负相关性
C. 生活中为减少亚硝酸盐的摄入量,食用泡菜时应控制量并注意烹饪方法
D. 泡菜腌制后期,除乳酸菌外的微生物生长受抑制,是亚硝酸盐含量下降的因素之一
【答案】BCD
【解析】
【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌发酵;由于在泡菜制作过程中,微生物会将原料中的硝酸盐还原形成亚硝酸盐,因此在发酵初期亚硝酸盐含量会逐渐升高,发酵后期亚硝酸盐又会被某些微生物氧化成硝酸盐,亚硝酸盐含量又会逐渐下降,因此在泡菜制作过程中要检测亚硝酸盐的含量,确定合适的取食时间。
【详解】A、泡菜中亚硝酸盐含量是检验泡菜质量的关键指标之一,过多的亚硝酸酸盐会影响泡菜的品质,亚硝酸盐无色无味,不会影响泡菜的口味,泡菜的口味主要由食盐、乳酸等含量决定,A错误;
B、5%NaCI的亚硝酸盐含量的峰值最高,15%NaCl的亚硝酸盐含量的峰值最低,因此在一定浓度范围内,亚硝酸盐含量峰值与NaCl溶液浓度呈负相关性,B正确;
C、亚硝酸盐对人体有一定的致癌作用,生活中为减少亚硝酸盐的摄入量,亚硝酸盐在高温下容易增加,因此可以尝试降低温度和缩短烹饪时间,如可以选择蒸煮、炖煮或者慢炖等方法,相比于高温煎炸,这些方法能够更好地保留食材的营并减少亚硝酸盐的生成,C正确;
D、在泡菜制作过程中,蔬菜中的硝酸盐被具有硝酸还原能力的微生物(如大肠杆菌等)还原成亚硝酸盐,泡菜腌制后期,随着乳酸增多pH下降,影响到这些微生物的生长,使得亚硝酸盐含量下降,D正确。
故选BCD。
20. 酱油的工厂化生产的主要过程在发酵罐中进行,制曲阶段需接种米曲霉孢子,发酵阶段需接种乳酸菌和酵母菌,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 通气搅拌是为了提高米曲霉产生的蛋白酶和淀粉酶的活性
B. 可用血细胞计数板对米曲霉菌液中的孢子进行计数
C. 乳酸菌进行乳酸发酵时会产生CO2,发酵罐需定时排气
D. 检测成品是否混有杂菌时,可用稀释涂布平板法接种并观察菌落特征
【答案】AC
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、通气搅拌的主要目的是为了提供充足的氧气,促进米曲霉的生长和代谢,而不是直接提高蛋白酶和淀粉酶的活性,A错误;
B、米曲霉菌属于真菌,血细胞计数板是一种常用的微生物计数工具,适用于对米曲霉菌液中的孢子进行计数,B正确;
C、乳酸菌进行乳酸发酵时主要产生乳酸,不能产生CO2,C错误;
D、稀释涂布平板法是一种常用的微生物检测方法,可以通过观察菌落特征来判断成品中是否混有杂菌,D正确。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. “蚓无爪牙之利,筋骨之强,上食埃土,下饮黄泉,用心一也”将蚯蚓比作锲而不舍、用心专一的求学者。生态环境中,蚯蚓穿行于土壤中摄取有机物,同时使紧实的土壤变得松弛,是生态农业循环和生态环境的纽带,有着无法被取代的重要性,蚯蚓不仅有生态价值,更有巨大的药用价值、经济价值。
(1)蚯蚓作为生态系统中的___________(填组成成分),通过___________等途径促进农作物生长。
(2)传统奶牛养殖的养殖区大多都存在较严重的环境污染问题,合理分配奶牛养殖与蚯蚓饲养的规模,发展“农作物—奶牛养殖—粪便—蚯蚓—蚯蚓粪—农田”的生态养殖模式,既解决了养殖区的环境污染问题,又提高了农作物的产量与品质,该模式主要遵循了生态工程的___________原理。
(3)奶牛粪便经过充分腐熟、发酵,借助高温杀死粪便中的寄生虫幼虫和虫卵,防止对蚯蚓产量与品质产生影响,寄生虫属于影响蚯蚓种群数量的生物因素中的___________因素。
【答案】(1) ①. 分解者 ②. 促进有机物分解产生无机盐,提高土壤含氧量,促进根细胞呼吸
(2)循环、协调 (3)密度制约
【解析】
【分析】密度制约因素一般是指食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群密度是相关的。
【小问1详解】
蚯蚓作为生态系统中的分解者,通过促进有机物分解产生无机盐,提高土壤含氧量,促进根细胞呼吸等途径促进农作物生长。
【小问2详解】
传统奶牛养殖的养殖区大多都存在较严重的环境污染问题,合理分配奶牛养殖与蚯蚓饲养的规模,发展“农作物—奶牛养殖—粪便—蚯蚓—蚯蚓粪—农田”的生态养殖模式,既解决了养殖区的环境污染问题,又提高了农作物的产量与品质,该模式主要遵循了生态工程的循环、协调的原理。
【小问3详解】
食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素。寄生虫属于影响蚯蚓种群数量的密度制约因素。
22. 干扰素具有抑制细胞分裂、调节免疫、抗病毒、抗肿瘤等多种作用。研究人员欲按照下图所示流程制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞。回答下列问题:
(1)过程①为扩增干扰素基因,除dNTP外,该过程中还需要________(答1点)等。过程②是基因工程的核心步骤,其目的是______。EcoRI和BamHI的特异性很强,能使DNA分子每条链中特定部位的______(填化学键)断开。
(2)PCR扩增后的干扰素基因两端分别加入了相应限制酶的识别序列,这是为了便于______。扩增产物的鉴定常采用_______法,其经酶切后形成的黏性末端序列为5'-______-3'和5'-______-3'。
(3)过程④常用抗原—抗体杂交法进行检测和鉴定,其依据的原理是________。愈伤组织长期培养会出现老化等现象,为快速持续获得能合成干扰素的人参愈伤组织,可进行的操作是_______。
【答案】(1) ①. 耐高温的DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)、(成对)引物、模板 ②. 使目的(干扰素)基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代,同时使目的(干扰素)基因能够表达和发挥作用 ③. 磷酸二酯键
(2) ①. 目的(干扰素)基因与(Ti)质粒正确连接 ②. (琼脂糖凝胶)电泳 ③. AATT ④. GATC
(3) ①. 抗原和抗体发生特异性结合 ②. 在没有出现老化现象之前,及时将其转入新的培养基上继续培养
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤: 1、目的基因的获取: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。 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、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效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:(1)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--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。(2)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】
PCR 扩增除了需要 dNTP(提供原料)外,还需要耐高温的DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)、(成对)引物、模板。过程②是构建基因表达载体,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。限制酶作用的化学键是磷酸二酯键,它能使 DNA 分子每条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
【小问2详解】
PCR扩增后的干扰素基因两端分别加入了相应限制酶的识别序列,这是为了便于目的(干扰素)基因与(Ti)质粒正确连接,防止反向连接和自身环化。扩增产物的鉴定常采用琼脂糖凝胶电泳法,通过不同 DNA 片段在凝胶中的迁移速率不同来鉴定。根据 EcoRⅠ和 BamHⅠ的识别序列和切割位点,EcoRⅠ切割后形成的黏性末端为 5'-AATT -3',BamHⅠ切割后形成的黏性末端为 5'-GATC -3' 。
【小问3详解】
抗原 - 抗体杂交法依据的原理是抗原与抗体的特异性结合。愈伤组织长期培养会出现老化等现象,为快速持续获得能合成干扰素的人参愈伤组织,可在没有出现老化现象之前,及时将其转入新的培养基上继续培养。
23. 随着气候变化加剧和人类活动的影响,生物多样性变化及其保护逐渐受到广泛关注,蝴蝶作为开花植物的传粉媒介和生态环境监测及评价的关键指示者,其多样性变化能够在一定程度上反映生境状况。研究人员调查了松嫩平原五种生境类型中的蝴蝶资源,结果如下表所示。回答下列问题:
生境类型
科数
属数
种数
个体数
优势种蝴蝶
割草草地
6
13
16
872
红珠灰蝶
湿地
6
14
16
762
红球灰蝶
农田
5
13
13
255
云粉蝶
放牧利用草地
6
16
17
991
牧女珍眼蝶
恢复草地
6
14
18
2228
牧女珍眼蝶
(1)湿地生态系统中的所有蝴蝶___________(填“属于”或“不属于”)种群,蝴蝶属于生态系统成分中的___________。
(2)调查不同生境蝴蝶个体数时可用样方法,取样时强调___________,不能掺入主观因素。农田中蝴蝶个体数目最少,其原因是___________(答两点)等。
(3)调查显示湿地蝴蝶的物种数和个体数随月份呈动态变化,最高峰出现在8月,另一个小高峰出现在4月,影响湿地蝴蝶数量出现周期性变化的主要环境因素为_________。随季节的变化,群落的___________也会随之发生有规律的变化。
(4)蝴蝶和蜜蜂均可采食湿地、草地四种生境中黄花菜的花蜜,蝴蝶和蜜蜂的种间关系属于___________。黄花菜花朵的气味属于生态系统中的___________信息,传粉过程体现了信息传递在生态系统中的作用是___________。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. 消费者
(2) ①. 随机取样 ②. 植被类型单一,无法为蝴蝶提供多样的栖息空间和食物条件;人为干扰程度大;化学农药的使用
(3) ①. 温度 ②. 外貌和结构
(4) ①. 种间竞争 ②. 化学 ③. 生物种群的繁衍离不开信息传递
【解析】
【分析】1、生态系统的功能包括物质循化、能量流动和信息传递,生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
2、调查种群密度的方法主要有样方法、标志重捕法和黑光灯诱捕法等,其中标志重捕法适用于调查活动能力强,活动范围广的动物。
【小问1详解】
湿地生态系统中的蝴蝶有多个物种,所有蝴蝶不属于种群,蝴蝶属于生态系统成分中的消费者。
【小问2详解】
调查不同生境蝴蝶个体数时可用样方法,取样时强调随机取样,不能掺入主观因素。农田中蝴蝶个体数目最少,其原因是植被类型单一,无法为蝴蝶提供多样的栖息空间和食物条件;人为干扰程度大;化学农药的使用等。
【小问3详解】
湿地蝴蝶的物种数和个体数随月份呈动态变化,最高峰出现在8月,另一个小高峰出现在4月,影响湿地蝴蝶数量出现周期性变化的主要环境因素为温度。随季节的变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
【小问4详解】
蝴蝶和蜜蜂均可采食湿地、草地四种生境中黄花菜的花蜜,蝴蝶和蜜蜂的种间关系属于种间竞争。黄花菜花朵的气味属于生态系统中的化学信息,传粉过程体现了信息传递在生态系统中的作用是生物种群的繁衍离不开信息传递。
24. 为探究盐胁迫下植物的抗盐机理及其对生长的影响,科研人员以海水稻为材料,测得高盐胁迫条件下(NaCl浓度200mmol/L)叶肉细胞和不同浓度NaCl培养液条件下根部细胞的相关数据,结果分别如图1、图2所示。不考虑实验过程中海水稻呼吸作用变化的影响。
(1)光合色素主要包括______。在色素提取和分离实验中,色素分离的原理是______。
(2)据图1分析,在高盐胁迫条件下,海水稻叶肉细胞前15天光合色素含量无明显变化,但胞间CO2浓度降低,最可能原因是______;第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升,可能原因是______。
(3)海水稻耐盐与其特有的调节机制有关。
①若以150mmol/L的NaCl溶液浓度作为低盐和高盐胁迫的分界线,结合图2分析,海水稻根部细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制有何不同?______。
②在高盐胁迫条件下,海水稻根部细胞还可通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图3所示。据图3分析,盐胁迫条件下,植物根部细胞降低Na+毒害的“策略”有______(答出一点即可)。
【答案】(1) ①. 叶绿素和类胡萝卜素 ②. 不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快
(2) ①. 高盐胁迫条件下部分气孔关闭,从外界进入胞间的CO2减少,叶绿体从细胞间吸收的CO2基本不变,使胞间CO2浓度降低 ②. 色素含量降低,光反应产生的NADPH和ATP不足,暗反应减弱,CO2固定减少,最终导致胞间CO2浓度升高
(3) ①. 低盐条件下主要通过提高细胞中无机盐的相对浓度进行调节,高盐条件下主要通过提高细胞中可溶性糖的相对含量进行调节 ②. 将细胞质中的Na+运输到细胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+储存在液泡中;将细胞质中Na+的储存在囊泡中
【解析】
【分析】光合色素主要包括叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素),光合色素吸收光能,进行光合作用,把光能转化为有机物中稳定的化学能。
【小问1详解】
光合色素主要包括叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)。 在色素提取和分离实验中,色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快,反之则慢。
【小问2详解】
据图1分析,在高盐胁迫条件下,海水稻叶肉细胞前15天光合色素含量无明显变化,但胞间CO2浓度降低,最可能原因是高盐胁迫条件下部分气孔关闭,从外界进入胞间的CO2减少,但光合色素含量不变,光反应速率不变,因此叶绿体从细胞间吸收的CO2基本不变,使胞间CO2浓度降低。第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升,可能原因是色素含量降低,光反应产生的NADPH和ATP不足,暗反应减弱,CO2固定减少,最终导致胞间CO2浓度升高。
【小问3详解】
结合图2分析:在低盐胁迫(NaCl浓度小于150mmol/L)时,根部细胞通过增加可溶性糖含量来适应胁迫;在高盐胁迫(NaCl浓度大于150mmol/L)时,根部细胞通过增加无机盐含量来适应胁迫。在高盐胁迫条件下,植物根部细胞降低Na+毒害的“策略”有:将细胞质中的Na+运输到细胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+储存在液泡中;将细胞质中Na+的储存在囊泡中,从而降低盐胁迫的损害。
25. 猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是通过猪细胞膜上的受体CD163 进行感染的。为实时监控受体CD163的表达和转运过程,科研人员将红色荧光蛋白 RFP 基因与CD163 基因拼接在一起,如图1所示,使其表达为一条多肽。 图2 表示用PCR 扩增后的CD163 基因的部分碱基序列。回答下列问题:
(1)为了完整的扩增CD163 基因序列,科研人员设计了一对碱基序列相等的引物,其中一个引物序列为 另一个引物序列为________。在PCR 扩增过程中引物与两条单链DNA结合时的温度一般要控制在________℃左右。
(2)为了扩增后的 CD163 基因能够与 RFP 基因拼接在一起,科研人员从图3的三种限制酶中选择了两种,然后对CD163 基因进行切割,切割结果如图3 所示。科研人员选择的限制酶是________,判断的依据是_______。
(3)根据图1分析,为了使拼接后的重组基因能够表达成一条多肽,需要除去 CD163 基因中编码________(填“起始密码子”或“终止密码子”)的序列。
(4)将图1所示表达载体导入猪的细胞,该表达载体转录时以________(填“a”或“b”)链为模板;翻译时,RFP蛋白与CD163蛋白合成的顺序是________。
【答案】(1) ①. 5'-AGCTAGCA-3' ②. 50
(2) ①. Nhe Ⅰ、Cfo Ⅰ ②. 酶切后的序列有Nhe Ⅰ的黏性末端序列GTAGC,有Cfo Ⅰ的黏性末端序列GCG
(3)终止密码子 (4) ①. b ②. 先合成CD163蛋白,再合成RFP蛋白
【解析】
【分析】基因工程操作的步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。获取目的基因的方法有多种,常用PCR特异性地快速扩增目的基因。PCR产物的鉴定方法:一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。
【小问1详解】
为了完整的扩增CD163 基因序列,科研人员设计了一对碱基序列相等的引物,其中一个引物序列为 5'−TGCGCAGT−3',另一个引物序列为5'-AGCTAGCA-3'。在PCR 扩增过程中引物与两条单链DNA结合时的温度一般要控制在50℃左右。
【小问2详解】
为了扩增后的 CD163 基因能够与 RFP 基因拼接在一起,科研人员从图3的三种限制酶中选择了两种,然后对CD163 基因进行切割,切割结果如图3 所示。科研人员选择的限制酶是Nhe Ⅰ、Cfo Ⅰ,判断的依据是酶切后的序列有Nhe Ⅰ的黏性末端序列GTAGC,有Cfo Ⅰ的黏性末端序列GCG。
【小问3详解】
根据图1分析,为了使拼接后的重组基因能够表达成一条多肽,形成融合蛋白,所以需要除去 CD163 基因中编码终止密码子的序列。
【小问4详解】
将图1所示表达载体导入猪的细胞,该表达载体转录时以b链为模板;翻译时,RFP蛋白与CD163蛋白合成的顺序是先合成CD163蛋白,再合成RFP蛋白。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$