精品解析:山西省临汾第一中学校2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题
2026-07-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 临汾市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.13 MB |
| 发布时间 | 2026-07-11 |
| 更新时间 | 2026-07-11 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58762627.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
临汾一中2025-2026学年度第二学期高二年级期末考试生物试题(卷)
(考试时间75分钟 满分100分)
第Ⅰ卷(选择题48分)
一、单选题:本题组共16题,每小题3分,共48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. 在我国一些地区有端午节吃绿豆糕和粽子的习俗。下列叙述正确的是( )
A. 绿豆糕中含有人体必需的钾和锌等微量元素
B. 粽子中的淀粉可以被人体细胞直接吸收
C. 绿豆糕中的脂肪在人体内可以转化为葡萄糖
D. 粽子中蛋白质的基本组成单位是核苷酸
2. 同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构,下列选项与此描述不符的是( )
A. ATP:线粒体→溶酶体 B. mRNA:细胞核→核糖体
C. 淀粉:叶绿体→线粒体 D. 磷脂:内质网→高尔基体
3. 肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常,阻碍细胞分裂时胞质分裂。下列有关叙述错误的是( )
A. Cofilin-1可介导肌动蛋白通过核孔随意进出细胞核
B. Cofilin-1可能导致多核细胞的形成
C. 肌动蛋白数量异常可能是细胞核变形的直接原因
D. 肌动蛋白可能与物质运输、能量转换和信息传递有关
4. 某RNA病毒为侵染动物细胞的逆转录病毒,其衣壳外有来自宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误的是( )
A. 该病毒逆转录时,沿RNA模板链的3'→5' 方向合成DNA链
B. 逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数量符合U+C=A+G
C. 该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞的tRNA
D. 该病毒的脂质包膜中含有胆固醇
5. 果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
6. 生物学问题通常需要运用一系列科学方法和思维,并借助各种工具和资源来解决。下列有关科学方法的叙述,正确的是( )
A. 凸显朱鹮外观特点的高清显微照片属于物理模型
B. 欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定,认识到细胞膜是由脂质组成的
C. 利用差速离心法分离细胞器,一般离心速率从高到低
D. 人鼠细胞融合实验须在适宜温度下进行
7. 学农小组的同学发现农户大棚黄瓜果实普遍存在弯曲现象(如图),黄瓜果实弯曲造成产量和品质的大幅度下降。经查阅文献,并对黄瓜果实发生弯曲的可能原因和解决方法进行了分析讨论,得出下列结论,其中正确的是( )
A. 因幼瓜发生病变导致其失去向地性而产生弯曲
B. 因受精不均匀,受精较少一侧生长缓慢而产生弯曲
C. 均匀涂抹低浓度的细胞分裂素可预防幼瓜弯曲
D. 在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂可降低弯曲程度
8. 气候变化影响生物的生存和生物圈的稳态。为了分析气候变化对种群数量的影响,研究人员调查了某地区鹩莺30年的种群数量变化,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 种群数量总体呈下降趋势,气候变化对雌鸟的影响较大
B. 鹩莺种群数量变化是由性别比例变化直接导致的
C. 图中曲线可以精准预测未来鹩莺种群数量的变化趋势
D. 气候变化可能影响鹩莺种群的迁入率、迁出率、出生率和死亡率
9. 乙醇是生物学实验中常用的试剂。下表列出了乙醇在实验中的作用,其中表述错误的共有( )
编号
实验
乙醇的作用
①
DNA粗提取与鉴定
溶解DNA,初步分离DNA与蛋白质
②
菊花的组织培养
工作台、外植体、培养基等的消毒
③
绿叶中的色素的提取
溶解绿叶中的色素
④
检测生物组织中的脂肪
洗去浮色
⑤
观察植物细胞有丝分裂
酒精和卡诺氏液一起制成解离液
⑥
土壤小动物丰富度研究
防止小动物尸体腐烂
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
10. 如图表示小鼠体位瞬间改变后的血压和心率变化。当小鼠由平卧位瞬间转为直立位时,重力的作用导致血压骤降;反之,血压骤升。机体通过调节心率快慢和血管舒缩等维持血压的稳定。下列相关叙述错误的是( )
A. 血压的骤升或骤降都能被机体的感受器感受
B. 在机体由直立位转为平卧位后,交感神经活动占优势
C. 交感神经活动减弱会导致血管舒张
D. 机体在血压波动后,通常都能通过负反馈调节恢复稳定
11. 某地火灾后耐阴性不同的树种在植被恢复过程中的优势度(表示某类群在群落中的地位和作用)变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该地恢复的最初阶段,林冠层郁闭度低,不耐阴类群具有竞争优势
B. 不耐荫类群优势度的丧失,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁殖
C. 第30到60年,中间性类群的种群增长速率先升高后稳定
D. 恢复末期,中间性类群优势度下降,耐阴性类群获得的资源增加
12. 补料分批发酵是在封闭系统中,间歇或连续地向发酵系统中补加一定物料(如产物的前体物质)的发酵方式。工作人员对高产维生素B乳酸菌进行此种发酵,结果如图。下列叙述错误的是( )
注:残糖量是指发酵液中残留的糖含量
A. 40天后,导致生物量不再升高的主要原因不是残糖量
B. 为避免杂菌污染,在发酵过程中应通入无菌空气
C. 发酵过程中,共进行了3次补料
D. 补料提供了合成维生素B的前体物质进而提高了维生素B产量
13. 研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
14. 下列关于PCR扩增DNA片段及琼脂糖凝胶电泳鉴定实验的叙述,正确的是( )
A. PCR预变性步骤设置较长时间,可保证模板DNA充分变性解旋
B. PCR复性阶段温度过低,会直接导致完全无法扩增出DNA片段
C. 枪头、滤纸、离心管等材料用具需高压蒸汽灭菌以免杂菌污染
D. 实验时需将PCR产物、核酸染料和载样缓冲液混合后,直接加入电泳缓冲液中
15. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产谷氨酸需将pH调至酸性
②生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
⑤啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
⑥可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
⑦用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
⑧发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
16. 下列关于生物技术的叙述错误的是( )
A. 进行抗病、抗除草剂转基因植物培育时,要注意防止基因污染
B. 我国允许治疗性克隆,但不允许任何生殖性克隆人的实验
C. 彻底禁止和销毁生物武器是全世界爱好和平人民的共同期望
D. 证明转基因食品不安全比证明转基因食品安全更难获得证据
二、非选择题:本题共5小题,共计52分。
17. 为观察质壁分离与复原,某兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶进行了如下实验操作:
①制作临时装片②低倍镜观察③滴加0.3g/ml蔗糖溶液④低倍镜观察⑤滴
(1)质壁分离指的是细胞壁与____________的分离,后者在结构上包括:________________________________________________________________________。
(2)步骤②低倍镜观察的主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。小组成员在步骤⑥低倍镜观察时,发现质壁分离不能复原,最可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)图中细胞A、B两处溶液分别是:__________________________________________,二者的浓度关系是:________________________________________________________________________。
(4)若将蔗糖溶液换为相同浓度的KNO₃溶液,则会发生质壁分离后自动复原的现象,原因是________________________________________________________________________。
18. 青海塔拉滩地处草原向荒漠过渡带,高寒干旱,生态脆弱。近年来,当地建成全球最大集中式光伏电站。研究者对其生态效应展开调查。
(1)塔拉滩土壤贫瘠,在此大规模发展光伏以替代化石能源发电,可减少______,助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)光伏板结构及功能如图,研究者在光伏园区内外布设多个观测点,监测风速、气温等多项指标,结果见表。
观测区域
项目
风速
(m/s)
5月平均气温
(℃)
5月相对湿度
(%)
10cm土壤湿度
(%)
光伏区
0.74
8.13
60.2
10.34
对照区(野外观测)
3.67
8.83
57.9
6.37
①结合图、表信息推测,光伏板可通过改变______因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用______法调查光伏板下植物丰富度和生物量,并与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21增至32种,整体生物量显著增高。据表分析,光伏板下遮阴区通过______使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,从而提高该区域植物的______能力,提升了生态系统的能量输入。
(3)基于以上研究,下列推断和建议合理的是______(多选)
A. 高寒区自然环境恶劣,生态系统恢复力稳定性较低
B. 发展光伏发电对高寒区生态环境有利无害,应大力推广
C. 光伏电站建设时可通过预留生态廊道等措施减少生态扰动
D. 光伏站的夜间灯光可能作为物理信息干扰动物的生命活动
E. 应建立长期生态监测体系,动态评估光伏开发对生态的影响
(4)光伏园区植被过度生长会遮挡光伏板影响发电效益。基于可持续发展的思想,提出一条兼顾发电效率、生态保护和当地牧民利益的解决措施,并说明其优点及遵循的生态学基本原理_____。
19. 狂犬病毒(RV)是一种嗜神经性人畜共患病毒,研究人员利用该病毒的结构蛋白(蛋白A)为抗原制备单克隆抗体的流程如图所示。回答下列问题:
(1)制备单克隆抗体涉及多种技术手段,其中________是动物细胞工程的基础,实验时一般需要多次注射蛋白A免疫小鼠,目的是________。
(2)与骨髓瘤细胞融合前,B淋巴细胞________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量。诱导细胞融合时,可使用的方法有________。(至少答2种)
(3)杂交瘤细胞筛选过程中,筛选①常使用特定的选择培养基,在该培养基上________细胞会死亡。
(4)为鉴定单克隆抗体识别抗原的具体区域,可将A蛋白逐步截短,分别与纯化的单克隆抗体反应,实验结果如图所示(“+”表示有反应,“-”表示无反应,“aa”表示氨基酸)。
结果证明该单克隆抗体识别A蛋白的区域大概为________(填“40~50”、“40~55”或“50~60”)位氨基酸。
20. 多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的细菌,进行下图所示实验,其中培养基乙中的PAHs被降解后会形成透明圈。
(1)培养基甲的碳源应为____________,从物理性质角度划分,培养基甲属于____________培养基。
(2)培养接种的培养基乙时,需将一个未接种的同批次培养基乙一起放入恒温箱中培养,其目的是____________。
(3)科研人员在过程④中挑选出了3株能降解PHAs的菌种P1、P2和P3,应选____________(填“P1”“P2”或“P3”)进行扩大培养,理由是____________。
(4)在5个培养基乙中各接种稀释倍数为109的菌液样品0.1ml,培养一段时间后,平板上菌落数分别为48、50、56、52、54,则每升原菌液中细菌数为____________个,该结果往往比原菌液的实际活菌数低,原因是____________。
21. 大豆是我国重要农作物。科研人员拟研究大豆光合作用的内在影响因素,以提高大豆产量。
(1)光合作用的场所是叶绿体,是一种半自主细胞器。它的蛋白质绝大多数由____________(填“叶绿体DNA”或“核DNA”)指导合成,少部分由____________(填“叶绿体DNA”或“核DNA”)指导合成。
(2)在对大豆核基因测序结果和数据库比对后,发现基因可编码叶绿体蛋白RCA。科研人员构建反义基因表达载体(基因反向插入表达载体),获得基因沉默的转基因品种。
①可从大豆____________细胞中获取总RNA,经逆转录获得cDNA,设计引物扩增出基因。
②如图为获得的基因,已知基因的a链与获得它的mRNA碱基互补配对。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表结合在对应链上的引物,请选择扩增基因时的引物____________。
③将基因的____________(N端/M端)接在启动子后,原因是____________。
④需将基因连在受光诱导的强启动子后,原因是____________。
(3)培育成功的转基因大豆叶肉细胞中反义基因表达会产生反义mRNA,从而使基因沉默,其原理可能是 ,进而抑制翻译过程。
A. 反义mRNA与DNA上相关基因的启动子结合
B. 反义mRNA与DNA上相关基因的起始密码子结合
C. 反义mRNA与正义mRNA结合,引发正义mRNA降解
D. 反义mRNA与正义mRNA结合,阻止正义mRNA与核糖体的结合
(4)可通过____________技术检测转基因大豆植株反义基因是否发挥作用。
(5)研究发现,沉默转基因品种气孔导度基本不变,胞间浓度升高,说明RCA蛋白可能与光合作用的____________过程有关。
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临汾一中2025-2026学年度第二学期高二年级期末考试生物试题(卷)
(考试时间75分钟 满分100分)
第Ⅰ卷(选择题48分)
一、单选题:本题组共16题,每小题3分,共48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. 在我国一些地区有端午节吃绿豆糕和粽子的习俗。下列叙述正确的是( )
A. 绿豆糕中含有人体必需的钾和锌等微量元素
B. 粽子中的淀粉可以被人体细胞直接吸收
C. 绿豆糕中的脂肪在人体内可以转化为葡萄糖
D. 粽子中蛋白质的基本组成单位是核苷酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、钾属于组成细胞的大量元素,A错误;
B、淀粉是多糖,属于生物大分子,需要被消化水解为葡萄糖才能被人体细胞吸收,无法直接被细胞吸收,B错误;
C、人体内糖类、脂肪、蛋白质三大营养物质可相互转化,脂肪经过代谢过程可以转化为葡萄糖,C正确;
D、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,核苷酸是核酸的基本组成单位,D错误。
2. 同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构,下列选项与此描述不符的是( )
A. ATP:线粒体→溶酶体 B. mRNA:细胞核→核糖体
C. 淀粉:叶绿体→线粒体 D. 磷脂:内质网→高尔基体
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,可合成ATP为细胞生命活动供能,溶酶体执行水解功能需要消耗ATP,因此ATP可从线粒体运输到溶酶体,路径合理,A不符合题意;
B、mRNA以细胞核内的DNA为模板转录合成后,通过核孔进入细胞质,与核糖体结合作为翻译的模板,路径合理,B不符合题意;
C、淀粉在叶绿体中合成后,需先在细胞质基质中水解为葡萄糖,葡萄糖进一步分解为丙酮酸后才能进入线粒体参与有氧呼吸,淀粉本身无法直接进入线粒体,路径不合理,C符合题意;
D、内质网是脂质合成的场所,磷脂作为生物膜的重要组成成分,可通过囊泡从内质网运输到高尔基体,参与高尔基体膜的更新,路径合理,D不符合题意。
3. 肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常,阻碍细胞分裂时胞质分裂。下列有关叙述错误的是( )
A. Cofilin-1可介导肌动蛋白通过核孔随意进出细胞核
B. Cofilin-1可能导致多核细胞的形成
C. 肌动蛋白数量异常可能是细胞核变形的直接原因
D. 肌动蛋白可能与物质运输、能量转换和信息传递有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、核孔对进出细胞核的物质具有选择性,物质无法随意进出细胞核,且题干仅表明Cofilin-1介导肌动蛋白进入细胞核,未提及介导其运出细胞核,A符合题意;
B、Cofilin-1缺失会阻碍胞质分裂,若胞质分裂受阻,细胞核完成分裂但细胞质未分隔,就会形成多核细胞,因此Cofilin-1功能异常时可导致多核细胞形成,B不符合题意;
C、Cofilin-1介导肌动蛋白进入细胞核,Cofilin-1缺失会使核内肌动蛋白数量异常,进而引发细胞核变形,因此肌动蛋白数量异常可能是细胞核变形的直接原因,C不符合题意;
D、肌动蛋白是细胞骨架的主要成分,高中教材明确指出细胞骨架与细胞的物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,D不符合题意。
4. 某RNA病毒为侵染动物细胞的逆转录病毒,其衣壳外有来自宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误的是( )
A. 该病毒逆转录时,沿RNA模板链的3'→5' 方向合成DNA链
B. 逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数量符合U+C=A+G
C. 该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞的tRNA
D. 该病毒的脂质包膜中含有胆固醇
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA 聚合酶、逆转录酶合成核酸的方向均为 5'→3',即沿着模板链的 3'→5' 方向延伸子链。逆转录以 RNA 为模板合成 DNA,沿 RNA 模板 3'→5' 方向合成 DNA 链,A正确;
B、RNA/DNA双链的碱基配对规则为A-T、U-A、C-G、G-C,双链中嘌呤总数量(A+G)等于嘧啶总数量(U+C+T),B错误;
C、病毒无核糖体、tRNA 等翻译系统,衣壳蛋白的翻译完全依赖宿主细胞的核糖体、tRNA 转运氨基酸,C正确;
D、该病毒的脂质包膜来自宿主动物细胞膜,动物细胞膜的脂质成分包含胆固醇,因此包膜中含有胆固醇,D正确。
5. 果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、质子泵可以转运H+,属于载体蛋白,同时其运输H+时消耗ATP,可催化ATP水解,因此也是ATP水解酶,A正确;
B、载体蛋白运输对应物质的过程中会发生空间结构的改变,质子泵作为载体蛋白,运输H+时空间结构会发生变化,B正确;
C、质子泵消耗ATP将H+运入液泡,说明液泡内H+浓度高于细胞质基质,H+顺浓度梯度运输的方向是从液泡到细胞质基质;而TST将蔗糖运入液泡,因此二者运输方向相反,C错误;
D、TST是协同转运的载体蛋白,运输H+和蔗糖时都需要与两种物质结合,通过构象改变完成运输过程,D正确。
6. 生物学问题通常需要运用一系列科学方法和思维,并借助各种工具和资源来解决。下列有关科学方法的叙述,正确的是( )
A. 凸显朱鹮外观特点的高清显微照片属于物理模型
B. 欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定,认识到细胞膜是由脂质组成的
C. 利用差速离心法分离细胞器,一般离心速率从高到低
D. 人鼠细胞融合实验须在适宜温度下进行
【答案】D
【解析】
【详解】A、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型,高清显微照片是对朱鹮外观的直接影像记录,不属于物理模型,A错误;
B、欧文顿仅通过多种物质的细胞膜通透性实验,推论出细胞膜由脂质组成,并未对膜成分进行提取和鉴定,B错误;
C、差速离心法分离细胞器时,需由低到高逐步提高离心速率,先沉淀大的细胞器,再沉淀较小的细胞器,C错误;
D、人鼠细胞融合实验依赖于细胞膜的流动性,而流动性受温度影响,实验必须在适宜温度下进行,以保证膜蛋白和磷脂分子能够正常运动并实现融合,D正确。
7. 学农小组的同学发现农户大棚黄瓜果实普遍存在弯曲现象(如图),黄瓜果实弯曲造成产量和品质的大幅度下降。经查阅文献,并对黄瓜果实发生弯曲的可能原因和解决方法进行了分析讨论,得出下列结论,其中正确的是( )
A. 因幼瓜发生病变导致其失去向地性而产生弯曲
B. 因受精不均匀,受精较少一侧生长缓慢而产生弯曲
C. 均匀涂抹低浓度的细胞分裂素可预防幼瓜弯曲
D. 在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂可降低弯曲程度
【答案】B
【解析】
【详解】A、对黄瓜来说,其向地性主要体现在根的向地性,黄瓜的果实的生长主要是细胞分裂和生长,不体现向地性,A错误;
B、受精后发育中的种子可产生生长素,促进子房发育为果实,受精不均匀时,受精少的一侧种子少,产生的生长素更少,生长速度更慢,两侧生长速度不均导致果实弯曲,B正确;
C、细胞分裂素主要作用是促进细胞分裂,而促进果实生长、预防弯曲主要依赖生长素的作用,均匀涂抹低浓度细胞分裂素无法达到预防效果,C错误;
D、低浓度生长素类调节剂可促进生长,弯曲瓜的凸面本身生长速度更快,若在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂,会使凸面生长进一步加快,加大弯曲程度,D错误。
8. 气候变化影响生物的生存和生物圈的稳态。为了分析气候变化对种群数量的影响,研究人员调查了某地区鹩莺30年的种群数量变化,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 种群数量总体呈下降趋势,气候变化对雌鸟的影响较大
B. 鹩莺种群数量变化是由性别比例变化直接导致的
C. 图中曲线可以精准预测未来鹩莺种群数量的变化趋势
D. 气候变化可能影响鹩莺种群的迁入率、迁出率、出生率和死亡率
【答案】D
【解析】
【详解】A、由曲线可知,雄鸟种群数量下降幅度远大于雌鸟,说明气候变化对雄鸟的影响更大,A错误;
B、出生率、死亡率、迁入率和迁出率是直接决定种群数量变化的因素,性别比例通过影响出生率间接影响种群数量,并非直接导致种群数量变化,B错误;
C、图中仅体现了过往30年鹩莺的种群数量变化,未来气候变化等环境条件存在不确定性,且预测种群数量变化还需要参考年龄结构等特征,无法精准预测未来的变化趋势,C错误;
D、气候变化属于环境因素,可通过影响食物、栖息环境等,进而影响鹩莺种群的迁入率、迁出率、出生率和死亡率,D正确。
9. 乙醇是生物学实验中常用的试剂。下表列出了乙醇在实验中的作用,其中表述错误的共有( )
编号
实验
乙醇的作用
①
DNA粗提取与鉴定
溶解DNA,初步分离DNA与蛋白质
②
菊花的组织培养
工作台、外植体、培养基等的消毒
③
绿叶中的色素的提取
溶解绿叶中的色素
④
检测生物组织中的脂肪
洗去浮色
⑤
观察植物细胞有丝分裂
酒精和卡诺氏液一起制成解离液
⑥
土壤小动物丰富度研究
防止小动物尸体腐烂
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】B
【解析】
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一:1、如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;2、观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精,用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离,低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用酒精洗去卡诺氏液;3、绿叶中色素的提取和分离实验中可用无水乙醇来提取色素;4、果酒和果醋制作实验、组织培养实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒等。
【详解】①DNA不溶于酒精,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,向滤液中加入冷却的体积分数为95%的酒精,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,就是粗提取的DNA,①错误;
②70%的酒精可导致蛋白质变性,可用于实验室和日常消毒,菊花的组织培养过程中,需要对工作台、外植体、手等消毒,培养基需要灭菌,②错误;
③由于绿叶中的色素不溶于水而溶于有机溶剂,所以酒精(无水乙醇)在色素的提取和分离实验时可作为有机溶剂起到提取色素的作用,③正确;
④脂肪鉴定实验中,染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精,洗去浮色,④正确;
⑤观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精,用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离,低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液,⑤错误;
⑥土壤小动物丰富度研究中,收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,防止小动物尸体腐烂,⑥正确。
综上分析,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图表示小鼠体位瞬间改变后的血压和心率变化。当小鼠由平卧位瞬间转为直立位时,重力的作用导致血压骤降;反之,血压骤升。机体通过调节心率快慢和血管舒缩等维持血压的稳定。下列相关叙述错误的是( )
A. 血压的骤升或骤降都能被机体的感受器感受
B. 在机体由直立位转为平卧位后,交感神经活动占优势
C. 交感神经活动减弱会导致血管舒张
D. 机体在血压波动后,通常都能通过负反馈调节恢复稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A、心率快慢和血管舒缩受神经调节,血管壁存在压力感受器,能感知血压变化。据图可知,小鼠体位瞬间发生变化触发血压骤升、骤降,进而触发心率骤升、骤降,说明感受器已感知变化并在反射弧上发生了反射,A正确;
B、据图可知,由直立位转为平卧位后,血压骤升、心率减慢。心率减慢是副交感神经活动占优势的表现,目的是降低心输出量、降低血压,B错误;
C、交感神经兴奋时会促进血管收缩、升高血压,因此交感神经活动减弱会导致血管舒张,有利于血压降低,C正确;
D、生物体通过负反馈调节维持机体稳态,据图可知,机体在血压波动后都能回到相对稳定的状态,说明负反馈调节在起作用,D正确。
11. 某地火灾后耐阴性不同的树种在植被恢复过程中的优势度(表示某类群在群落中的地位和作用)变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该地恢复的最初阶段,林冠层郁闭度低,不耐阴类群具有竞争优势
B. 不耐荫类群优势度的丧失,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁殖
C. 第30到60年,中间性类群的种群增长速率先升高后稳定
D. 恢复末期,中间性类群优势度下降,耐阴性类群获得的资源增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、该地恢复的最初阶段,林冠层郁闭度低,阳光充足,不耐阴类群具有竞争优势,A正确;
B、由题图可知,随着时间延长,不耐阴类群优势度相对值降低,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁殖,B正确;
C、第30到60年,中间性类群优势度持续上升,优势度曲线的斜率(代表增长速率)逐渐降低,C错误;
D、由题图可知,恢复末期,中间性类群优势度下降,耐阴性类群可获得的资源增加,优势度相对值上升,D正确。
12. 补料分批发酵是在封闭系统中,间歇或连续地向发酵系统中补加一定物料(如产物的前体物质)的发酵方式。工作人员对高产维生素B乳酸菌进行此种发酵,结果如图。下列叙述错误的是( )
注:残糖量是指发酵液中残留的糖含量
A. 40天后,导致生物量不再升高的主要原因不是残糖量
B. 为避免杂菌污染,在发酵过程中应通入无菌空气
C. 发酵过程中,共进行了3次补料
D. 补料提供了合成维生素B的前体物质进而提高了维生素B产量
【答案】B
【解析】
【详解】A、40h后残糖量仍有一定含量并会逐渐消耗,说明糖类供应充足,因此生物量不再升高的主要原因不是残糖量,可能是代谢废物积累、pH不适等其他限制因素,A正确;
B、该发酵所用菌种为乳酸菌,乳酸菌是厌氧型微生物,通入无菌空气(含氧气)会抑制乳酸菌的无氧呼吸,不利于发酵进行,B错误;
C、补料时会补充糖类,会使发酵液中残糖量突然升高,据图可知残糖量共有3次突然升高的过程,说明发酵过程中共进行了3次补料,C正确;
D、题干明确说明补加的物料包含产物的前体物质,因此补料可以提供合成维生素B的前体物质,进而提高维生素B的产量,与图中维生素B浓度持续升高的结果一致,D正确。
13. 研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等,A 错误;
B、全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,杂种细胞经过培养形成再生植株 N,这证明了杂种细胞仍具有全能性,B正确;
C、花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离,因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,C错误;
D、植株 N 是花椰菜(BB,2n=18)和黑芥(CC,2n=16),二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后,染色体组成是 BBCC,存在同源染色体,在减数分裂时能正常联会配对,能产生可育配子,D错误。
故选B。
14. 下列关于PCR扩增DNA片段及琼脂糖凝胶电泳鉴定实验的叙述,正确的是( )
A. PCR预变性步骤设置较长时间,可保证模板DNA充分变性解旋
B. PCR复性阶段温度过低,会直接导致完全无法扩增出DNA片段
C. 枪头、滤纸、离心管等材料用具需高压蒸汽灭菌以免杂菌污染
D. 实验时需将PCR产物、核酸染料和载样缓冲液混合后,直接加入电泳缓冲液中
【答案】A
【解析】
【详解】A、PCR的预变性步骤为95℃高温处理,设置较长时间可以保证模板DNA双链充分解旋,为后续引物结合提供单链模板,A正确;
B、复性阶段温度过低会导致引物和模板发生非特异性结合,扩增出大量非目标DNA片段,并非完全无法扩增出DNA,B错误;
C、枪头、离心管需高压蒸汽灭菌,目的是避免外源DNA或DNA酶污染,滤纸通常采用干热灭菌,且实验防控的核心是核酸污染而非杂菌污染,C错误;
D、混合后的PCR样品需要加入琼脂糖凝胶的点样孔中再进行电泳,若直接加入电泳缓冲液会导致样品扩散,无法得到清晰的电泳条带,D错误。
15. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产谷氨酸需将pH调至酸性
②生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
⑤啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
⑥可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
⑦用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
⑧发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
【答案】C
【解析】
【详解】①谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌,生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性,①错误;
②生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉,从而提高柠檬酸的产量,②正确;
③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,主要包括微生物的代谢物及菌体本身,③正确;
④根瘤菌肥作为微生物肥料,可以通过根瘤菌的固氮作用,增加土壤中的氮肥量,促进植物生长,④正确;
⑤啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,故啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成,⑤错误;
⑥用诱变育种或基因工程等方法都属于可遗传变异,改变了微生物的遗传性状,可选育出性状优良的目标菌种并进行扩大培养,而后用于发酵工程,⑥正确;
⑦用单细胞蛋白制成的微生物饲料,其中的单细胞蛋白是微生物菌体,并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得,⑦错误;
⑧发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,需严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,保障发酵的产量和品质,⑧正确。
综上分析,②③④⑥⑧正确,①⑤⑦错误。
故选C。
16. 下列关于生物技术的叙述错误的是( )
A. 进行抗病、抗除草剂转基因植物培育时,要注意防止基因污染
B. 我国允许治疗性克隆,但不允许任何生殖性克隆人的实验
C. 彻底禁止和销毁生物武器是全世界爱好和平人民的共同期望
D. 证明转基因食品不安全比证明转基因食品安全更难获得证据
【答案】D
【解析】
【详解】A、转基因植物的抗病、抗除草剂等基因可能通过花粉扩散到近缘野生种,造成基因污染,培育时需要注意防范,A正确;
B、我国政府对克隆技术的态度是禁止生殖性克隆人,坚持不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验的原则,但不反对治疗性克隆,B正确;
C、生物武器具有传染性强、传播范围广、危害时间长等特点,对人类安全威胁极大,彻底禁止和销毁生物武器是全世界爱好和平人民的共同期望,C正确;
D、证明转基因食品安全需要排除所有潜在危害,需要大量长期的实验证据,而证明不安全只要找到一例明确的有害证据即可,因此证明转基因食品安全比证明其不安全更难获得证据,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共计52分。
17. 为观察质壁分离与复原,某兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶进行了如下实验操作:
①制作临时装片②低倍镜观察③滴加0.3g/ml蔗糖溶液④低倍镜观察⑤滴
(1)质壁分离指的是细胞壁与____________的分离,后者在结构上包括:________________________________________________________________________。
(2)步骤②低倍镜观察的主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。小组成员在步骤⑥低倍镜观察时,发现质壁分离不能复原,最可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)图中细胞A、B两处溶液分别是:__________________________________________,二者的浓度关系是:________________________________________________________________________。
(4)若将蔗糖溶液换为相同浓度的KNO₃溶液,则会发生质壁分离后自动复原的现象,原因是________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 原生质层 ②. 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
(2) ①. 观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的初始状态,与后续质壁分离和复原的状态形成对照 ②. 蔗糖溶液浓度过高,细胞过度失水死亡
(3) ①. A是细胞液,B是蔗糖溶液 ②. B的浓度大于A的浓度
(4)K⁺和NO3-可通过主动运输进入细胞,使细胞液浓度升高,细胞吸水,质壁分离自动复原
【解析】
【小问1详解】
质壁分离的概念是细胞壁与原生质层分离,原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成,相当于渗透系统的半透膜。
【小问2详解】
本实验为自身对照实验,初始低倍镜观察是为了观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的初始状态,与后续质壁分离和复原的状态形成对照;活细胞才能发生质壁分离复原,若蔗糖溶液浓度过高,细胞过度失水死亡,无法复原。
【小问3详解】
细胞壁是全透性的,原生质层收缩后,细胞壁和原生质层之间充满外界蔗糖溶液,即B处溶液是蔗糖溶液,液泡内的液体为细胞液,即A处溶液是细胞液。该细胞处于质壁分离状态,是外界溶液浓度大于细胞液浓度、细胞失水导致的,因此B的浓度大于A的浓度。
【小问4详解】
KNO3和蔗糖不同,K+和NO3-可通过主动运输进入细胞,使细胞液浓度升高,细胞吸水,质壁分离自动复原。
18. 青海塔拉滩地处草原向荒漠过渡带,高寒干旱,生态脆弱。近年来,当地建成全球最大集中式光伏电站。研究者对其生态效应展开调查。
(1)塔拉滩土壤贫瘠,在此大规模发展光伏以替代化石能源发电,可减少______,助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)光伏板结构及功能如图,研究者在光伏园区内外布设多个观测点,监测风速、气温等多项指标,结果见表。
观测区域
项目
风速
(m/s)
5月平均气温
(℃)
5月相对湿度
(%)
10cm土壤湿度
(%)
光伏区
0.74
8.13
60.2
10.34
对照区(野外观测)
3.67
8.83
57.9
6.37
①结合图、表信息推测,光伏板可通过改变______因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用______法调查光伏板下植物丰富度和生物量,并与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21增至32种,整体生物量显著增高。据表分析,光伏板下遮阴区通过______使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,从而提高该区域植物的______能力,提升了生态系统的能量输入。
(3)基于以上研究,下列推断和建议合理的是______(多选)
A. 高寒区自然环境恶劣,生态系统恢复力稳定性较低
B. 发展光伏发电对高寒区生态环境有利无害,应大力推广
C. 光伏电站建设时可通过预留生态廊道等措施减少生态扰动
D. 光伏站的夜间灯光可能作为物理信息干扰动物的生命活动
E. 应建立长期生态监测体系,动态评估光伏开发对生态的影响
(4)光伏园区植被过度生长会遮挡光伏板影响发电效益。基于可持续发展的思想,提出一条兼顾发电效率、生态保护和当地牧民利益的解决措施,并说明其优点及遵循的生态学基本原理_____。
【答案】(1)碳排放 (2) ①. 非生物 ②. 样方 ③. 降低风速和温度 ④. 光合作用 (3)ACDE
(4)措施:在园区合理放牧
优点:降低园区割草成本,保障发电效率;牲畜粪便促进植被生长,增加牧民收入
原理:循环、整体
【解析】
【分析】样方法:(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,虫、跳蝻的密度等。(3)常用取样:五点取样法和等距取样法。样方法还可调查植物丰富度。
【小问1详解】
化石能源在燃烧过程中会释放大量的二氧化碳等温室气体,而光伏能源是一种清洁能源,它利用太阳能进行发电,在发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体的排放,塔拉滩大规模发展光伏以替代化石能源发电,就可以减少因使用化石能源而产生的二氧化碳排放,从而助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
【小问2详解】
①分析题图和题表可知,光伏板会遮挡阳光,改变了光照强度,还会影响风速、温度、相对湿度和土壤湿度,这些因素均属于非生物因素。
②调查光伏板下植物丰富度和生物量常用样方法。据表分析,光伏板下遮阴区通过增加降低风速和温度使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境;流经自然生态系统的总能量主要是生产者所固定的太阳能,故能提高该区域植物的光合作用能力,提升了生态系统的能量输入。
【小问3详解】
A、高寒区自然环境恶劣,生物种类非常少,营养结构极其简单,一旦遭到破坏,恢复起来就比较困难,所以其恢复力稳定性较低,A正确;
B、发展光伏发电虽然在一定程度上有其优势,但不能说对高寒区生态环境有利无害。光伏电站的建设可能会破坏地表植被、影响野生动物的栖息地等,所以不能盲目大力推广,B错误;
C、预留生态廊道可以为野生动物提供迁徙、觅食等通道,减少光伏电站建设对生态系统的分割和干扰,有利于维持生态系统的完整性和稳定性,C正确;
D、物理信息是指通过物理过程传递的信息,如光、声、温度、湿度等。光伏站的夜间灯光属于光信息,可能会干扰动物的生物钟、繁殖行为、捕食行为等生命活动,D正确;
E、由于光伏开发对生态环境的影响是一个长期的过程,建立长期生态监测体系可以及时了解生态系统的变化情况,动态评估光伏开发对生态的影响,以便采取相应的措施进行调整和保护,E正确。
故选ACDE。
【小问4详解】
光伏园区植被过度生长会遮挡光伏板影响发电效益。基于可持续发展的思想,解决措施是:考虑到光伏园区植被过度生长影响发电效益,同时要兼顾生态保护和牧民利益,可在园区合理放牧。
优点:降低园区割草成本,保障发电效率;牲畜粪便促进植被生长,增加牧民收入。
遵循的生态学基本原理:牛羊取食植物后,其排泄物可作为有机肥回归土壤,促进植物再生,体现了“循环”原理;适度放牧,确定合理的畜牧量,体现了“协调”原理;“光伏+放牧”模式将发电、生态保护、牧民增收三者结合,体现了“整体”原理。
19. 狂犬病毒(RV)是一种嗜神经性人畜共患病毒,研究人员利用该病毒的结构蛋白(蛋白A)为抗原制备单克隆抗体的流程如图所示。回答下列问题:
(1)制备单克隆抗体涉及多种技术手段,其中________是动物细胞工程的基础,实验时一般需要多次注射蛋白A免疫小鼠,目的是________。
(2)与骨髓瘤细胞融合前,B淋巴细胞________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量。诱导细胞融合时,可使用的方法有________。(至少答2种)
(3)杂交瘤细胞筛选过程中,筛选①常使用特定的选择培养基,在该培养基上________细胞会死亡。
(4)为鉴定单克隆抗体识别抗原的具体区域,可将A蛋白逐步截短,分别与纯化的单克隆抗体反应,实验结果如图所示(“+”表示有反应,“-”表示无反应,“aa”表示氨基酸)。
结果证明该单克隆抗体识别A蛋白的区域大概为________(填“40~50”、“40~55”或“50~60”)位氨基酸。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养技术 ②. 增强小鼠机体的免疫反应,从而从该小鼠的脾中获得更多能产生特定抗体(抗蛋白A的抗体)的B淋巴细胞
(2) ①. 不需要 ②. 灭活病毒诱导法、PEG融合法、电融合法
(3)未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞
(4)40~55
【解析】
【小问1详解】
制备单克隆抗体涉及动物细胞培养技术和动物细胞融合技术,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础;实验时一般需要多次注射蛋白A免疫小鼠,目的是增强小鼠机体的免疫反应,从而从该小鼠的脾中获得更多能产生特定抗体(抗蛋白A的抗体)的B淋巴细胞。
【小问2详解】
已免疫的B淋巴细胞本身数量相对较多,且在后续与骨髓瘤细胞融合等操作中会有进一步的处理和筛选,所以不需要通过原代培养扩大细胞数量;诱导动物细胞细胞融合时,可采用灭活病毒诱导法、PEG融合法、电融合法。
【小问3详解】
用特定的选择培养基进行筛选杂交瘤细胞过程中: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,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
【小问4详解】
根据图可知,1~50氨基酸序列片段与抗体无反应,而1~55氨基酸序列片段与抗体有反应,说明该单克隆抗体识别的区域大概为50~55位氨基酸。50~153氨基酸序列片段与抗体无反应,而40~153氨基酸序列片段与抗体有反应,说明该单克隆抗体识别的区域大概为40~50位氨基酸。综上分析可知,该单克隆抗体识别抗原(A蛋白)的区域大概为40~55位氨基酸。
20. 多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物,在培养基中以微小的颗粒状存在,PAHs在土壤中降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的细菌,进行下图所示实验,其中培养基乙中的PAHs被降解后会形成透明圈。
(1)培养基甲的碳源应为____________,从物理性质角度划分,培养基甲属于____________培养基。
(2)培养接种的培养基乙时,需将一个未接种的同批次培养基乙一起放入恒温箱中培养,其目的是____________。
(3)科研人员在过程④中挑选出了3株能降解PHAs的菌种P1、P2和P3,应选____________(填“P1”“P2”或“P3”)进行扩大培养,理由是____________。
(4)在5个培养基乙中各接种稀释倍数为109的菌液样品0.1ml,培养一段时间后,平板上菌落数分别为48、50、56、52、54,则每升原菌液中细菌数为____________个,该结果往往比原菌液的实际活菌数低,原因是____________。
【答案】(1) ①. PAHs ②. 液体
(2)作为空白对照,检验培养基乙是否被杂菌污染
(3) ①. P1 ②. P1降解PAHs产生的透明圈直径与菌落直径的比值最大,说明其降解PAHs的能力最强
(4) ①. 5.2×1014 ②. 当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【小问1详解】
要分离能高效降解PAHs的细菌,需让该类细菌在培养基上生长繁殖,同时抑制或阻止不能降解PAHs的细菌生长。因此,培养基甲的碳源应为多环芳烃(PAHs),从物理性质角度划分,培养基甲属于液体培养基。
【小问2详解】
培养接种的培养基乙时,将未接种的同批次培养基乙一起培养,目的是作为空白对照,检验培养基乙是否被杂菌污染,若未接种的培养基上出现菌落,说明培养基灭菌不彻底或被污染。
【小问3详解】
透明圈直径与菌圈直径的比值(D/d)反映菌株降解PAHs的能力,比值越大,说明单位菌株降解PAHs量越多,由图可知,P1的透明圈直径与菌圈直径的比值最大,说明其降解能力最强。
【小问4详解】
平均菌落数=(48+50+54+56+52)/5=52 ,代入公式,即52×109×(1000÷0.1)=5.2×1014个/L,该结果往往比原菌液的实际活菌数低,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
21. 大豆是我国重要农作物。科研人员拟研究大豆光合作用的内在影响因素,以提高大豆产量。
(1)光合作用的场所是叶绿体,是一种半自主细胞器。它的蛋白质绝大多数由____________(填“叶绿体DNA”或“核DNA”)指导合成,少部分由____________(填“叶绿体DNA”或“核DNA”)指导合成。
(2)在对大豆核基因测序结果和数据库比对后,发现基因可编码叶绿体蛋白RCA。科研人员构建反义基因表达载体(基因反向插入表达载体),获得基因沉默的转基因品种。
①可从大豆____________细胞中获取总RNA,经逆转录获得cDNA,设计引物扩增出基因。
②如图为获得的基因,已知基因的a链与获得它的mRNA碱基互补配对。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表结合在对应链上的引物,请选择扩增基因时的引物____________。
③将基因的____________(N端/M端)接在启动子后,原因是____________。
④需将基因连在受光诱导的强启动子后,原因是____________。
(3)培育成功的转基因大豆叶肉细胞中反义基因表达会产生反义mRNA,从而使基因沉默,其原理可能是 ,进而抑制翻译过程。
A. 反义mRNA与DNA上相关基因的启动子结合
B. 反义mRNA与DNA上相关基因的起始密码子结合
C. 反义mRNA与正义mRNA结合,引发正义mRNA降解
D. 反义mRNA与正义mRNA结合,阻止正义mRNA与核糖体的结合
(4)可通过____________技术检测转基因大豆植株反义基因是否发挥作用。
(5)研究发现,沉默转基因品种气孔导度基本不变,胞间浓度升高,说明RCA蛋白可能与光合作用的____________过程有关。
【答案】(1) ①. 核DNA ②. 叶绿体DNA
(2) ①. 叶肉 ②. Ⅰ和Ⅳ ③. N端 ④. 保证构建的反义rca基因表达载体转录出的mRNA和rca基因转录的mRNA互补配对,以便获得rca基因沉默的转基因品种 ⑤. 使rca基因的表达受光照调控,在光合作用进行时高效表达,符合植物光合作用的生理规律 (3)CD
(4)分子杂交(或抗原抗体杂交)
(5)暗反应(或CO2的固定)
【解析】
【小问1详解】
叶绿体是一种半自主细胞器,它的蛋白质绝大多数由核DNA,指导合成,少部分由叶绿体DNA指导合成。
【小问2详解】
①RCA是叶绿体蛋白,其基因在叶肉(含叶绿体的)细胞中表达,故从大豆叶肉细胞提取总RNA,经逆转录获得cDNA,设计引物扩增出基因。
②由图可知:a链右端为磷酸(5'端),b链右端为羟基(3'端),DNA两条链反向平行,PCR扩增时子链沿5'→3'方向延伸,引物需分别结合在两条链的3'端,延伸方向朝向基因内部,因此选择引物Ⅰ和Ⅳ。
③已知基因的a链与获得它的mRNA碱基互补配对,即a链为转录的模板链,而a链的左侧为3'端,故rca基因转录的方向为从左到右,为了使rca基因反向插入载体中,rca基因的N端接在启动子后,保证将反义rca基因表达载体转录出的mRNA和rca基因转录的mRNA互补配对,以便获得rca基因沉默的转基因品种。
④ 将rca基因连在受光诱导的强启动子后,使rca基因的表达受光照调控,在光合作用进行时高效表达,符合植物光合作用的生理规律。
【小问3详解】
A、启动子属于非编码序列,反义mRNA不能与它结合,A错误;
B、起始密码子位于mRNA上,B错误;
CD、反义mRNA与正义mRNA(rca基因的正常mRNA)互补配对,会产生两种效应:①引发正义mRNA被降解,②阻止正义mRNA与核糖体结合,抑制翻译,CD正确。
【小问4详解】
检测目的基因是否发挥功能,可通过分子杂交检测对应mRNA,或通过抗原-抗体杂交检测RCA蛋白的含量。
【小问5详解】
气孔导度不变说明CO2进入胞间速率不变,胞间CO2浓度升高说明CO2被固定利用的速率减慢,CO2的固定属于光合作用暗反应过程,因此RCA蛋白可能与光合作用的暗反应(或CO2的固定)过程有关。
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