福建省泉州市南安市侨光中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物学试题(原卷版+解析版)

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福建省泉州市南安市侨光中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物学试题(原卷版+解析版)

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侨光中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物试卷
(考试时间:90分钟 满分:100 分 )
一、选择题(每题2分,共50分)
1. 青海可可西里的一头“网红”野狼经常被过往游客和司机投喂,体型变得滚圆,还会向过往车辆摇尾巴、露肚皮撒娇讨食。以下说法错误的是( )
A. 人类与野生动物的接触增多可能增大动物传染病传染人的风险
B. 游客的投喂可能会使野狼等野生动物减弱在自然环境捕食的能力
C. 修筑公路同时建设生态走廊可减少人类活动对野生动物的影响
D. 游客的投喂可使野狼等野生动物种群数量呈“J”型曲线增长
【答案】D
【解析】
【分析】种群“J”形增长的条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
【详解】A、野生动物所携带的病原体较多,人类与野生动物的接触增多可能增大动物传染病传染人的风险,A正确;
B、游客的投喂可能会改变动物的行为和习性,对人类产生依赖,长期以往会削弱野狼等野生动物在自然环境捕食的能力,B正确;
C、生态走廊是供野生物种扩散和迁移的,表现出的外在形式多为有茂密植被覆盖的狭长地带,修筑公路同时建设生态走廊可减少人类活动对野生动物的影响,C正确;
D、野狼等野生动物种群数量的增长还要受到空间、气候、天敌和其他竞争物种等因素的影响,游客的投喂不会使野狼等野生动物种群数量呈“J”型曲线增长,D错误。
故选D。
2. 下列关于种群数量特征的说法,正确的是( )
A. 种群密度调查方法包括逐个计数法和估算法
B. 种群数量呈“S”型增长时,增长速率越来越小
C 出生率和死亡率都受到年龄组成和性别比例影响
D. 种群的集群分布属于种群的数量特征
【答案】A
【解析】
【分析】种群的特征:
(1)数量特征(核心问题):①种群密度:种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率、迁入率和迁出率:决定种群数量变化的主要因素;③年龄结构和性别比例:预测种群数量变化的主要依据(一般根据年龄结构)
(2)空间特征:指组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或布局。种群的空间特征包括随机分布、均匀分布、集群分布。
【详解】A、种群密度是种群最基本的数量特征,种群密度的调查方法包括逐个计数法(可精确计算)和估算法,A正确;
B、种群数量呈“S“型增长时,种群的增长速率先增加后减小直至为0,B错误;
C、死亡率不受性别比例的影响,C错误;
D、种群的集群分布属于种群的空间特征,D错误。
故选A。
3. 《吕氏春秋》中说:“竭泽而渔,岂不获得,而明年无鱼。”某鱼塘为增加经济收入,需定期多次投放养殖鱼的鱼苗,科学利用生态学原理增加鱼类产量。下列相关叙述错误的是(  )
A. 养殖的不同鱼之间应构成复杂的食物链和食物网
B. 适当增加饵料的投放,可增大养殖鱼的环境容纳量
C. 用网眼较大的渔网捕捞,有利于捕后鱼种群数量快速恢复
D. 为了持续获得最大捕捞量,捕捞后种群数量应维持在K/2左右
【答案】A
【解析】
【分析】将不同的鱼根据栖息水层和食性的不同混合放养在一个池塘里,不但可以充分利用池塘水体的立体空间,又全面而又合理地利用各种天然饵料,提高人工饲料的利用率,还可以发挥不同鱼类之间的互利作用,维持有利的生态环境,提供多品种的商品鱼,并达到高产的目的。
【详解】A、养殖的不同鱼之间应根据栖息水层和食性的不同混合放养在一个池塘里,充分利用池塘水体的立体空间,全面而又合理地利用各种天然饵料,提高人工饲料的利用率,不需要构成复杂的食物链和食物网,A错误;
B、增加饵料的投放,鱼的食物增多,环境容纳量可能增大,B正确;
C、用网眼较大的渔网捕捞,往往捕捞的是大鱼,捕捞后幼鱼的个体数所占比例增大,有利于捕后鱼种群数量快速恢复,C正确;
D、为了持续获得最大捕捞量,捕捞后种群数量应维持在K/2左右,D正确。
故选A。
4. 科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为相应的种群数量变化曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A. 图甲中横坐标表示自变量,纵坐标表示因变量
B. 图甲中的 和 分别表示被捕食者和捕食者的K 值
C. 图乙中的 abcd时间段分别对应的是图甲中的①②③④区
D. 图乙中的 b时间段内 N 种群数量变化的直接原因是出生率小于死亡率
【答案】A
【解析】
【分析】1、据图甲可知,捕食者-猎物模型中,捕食者的数量变化会随之引起被捕食者的数量变化,因此横轴为被捕食者数量,纵轴为捕食者数量变化,猎物数量在N2处上下波动,所以猎物K值为N2,捕食者数量在P2处上下波动,所以捕食者K值为P2;当被捕食者的数量上升时,捕食者由于食物充足,其数量也会随之上升,而捕食者数量增加后,对猎物的捕食量增加,所以猎物的数量会下降,这是一种负反馈调节过程。种群数量保持平衡说明生态系统存在反馈调节。
2、根据图乙判断关于捕食坐标曲线中捕食者与猎物的判定:从变化趋势看,先到波峰的为猎物(被捕食者),后达到波峰的为捕食者,即猎物的变化在先,捕食者变化在后。
【详解】A、据图甲可知,捕食者-猎物模型中,捕食者数量变化会随之引起被捕食者的数量变化,因此图甲中纵坐标表示自变量(捕食者),横坐标表示因变量(被捕食者),A错误;
B、图甲中的被捕食者数量在N2附近波动,捕食者的数量在P2附近波动,说明 N2和 P2分别表示被捕食者和捕食者的K 值,B正确;
C、甲图中①区域表示猎物种群数量增加引起捕食者的种群数量增加,对应乙图中a;②区域捕食者数量增加,使得猎物种群数量减少,对应乙图中b,③区域表示猎物种群数量减少引起捕食者的种群数量减少,对于乙图中c;④区域捕食者种群数量减少,引起猎物的种群数量增加,对应乙图中d,C正确;
D、出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用,图乙中的 b时间段内 N 种群(被捕食者)数量变化的直接原因是出生率小于死亡率,D正确。
故选A。
5. 鸟类的逃逸距离分为警戒距离、惊飞距离和飞逃距离。调查显示,麻雀成鸟的年存活率高于幼鸟,为探究麻雀的风险回避策略,研究者进行了相关研究。下列相关叙述错误的是(  )
A. 调查麻雀种群中幼年、成年及老年个体的比例可预测其数量变化趋势
B. 与幼鸟相比,成鸟的警戒、惊飞距离较长,利于其规避风险
C. 鸟类对靠近的捕食者表现出飞逃等行为离不开信息的传递
D. 鸟类与捕食者之间数量的相对稳定依赖于正反馈调节机制
【答案】D
【解析】
【分析】反馈调节有正反馈调节和负反馈调节两个方式,正反馈调节使得系统偏离平衡,负反馈调节使得系统回归平衡,生命系统稳态的维持依赖于负反馈调节。
【详解】A、调查麻雀种群中幼年、成年及老年个体的比例可绘制年龄结构,年龄结构可预测其数量变化趋势,A正确;
B、根据图2可知,与幼鸟相比,成鸟的警戒、惊飞距离较长,能有更多的时间用于逃逸,有利于其规避风险,B正确;
C、信息传递可调节种间关系,鸟类对靠近的捕食者表现出飞逃等行为离不开信息的传递,C正确;
D、猎物的种群数量增加,捕食者数量因为食物充足也开始增加,但是当捕食者达到一定的程度后,猎物数量由于被过度捕食又开始减少,这种变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节,D错误。
故选D。
6. 研究性学习小组在L(不放螺)和M(放入100只某种螺)两个相同玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻。一段时间后,将M中的螺全部移入L中,并开始统计L、M中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
B. 三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻
C. 三种藻类中螺最喜欢捕食的是丙藻
D. 甲藻单独培养时K值约为10×10 个
【答案】B
【解析】
【分析】题干分析,L玻璃缸不放螺,做空白对照,M中放入100只螺,则M中藻类数量变化如图所示为甲藻数量增加,乙藻和丙藻数量减少,甲藻成为优势物种。将M中的螺全部移入L中,随着时间的变化,甲藻数量减少,乙藻数量先升后降,丙藻数量慢慢上升。
【详解】A、生态系统包括生物群落和无机环境,A错误;
BC、结合两图可知,在放入螺之前,甲藻数量多,乙藻数量其次,丙藻数量较少,放入螺之后,甲藻的数量减少明显,乙藻其次,丙藻数量增加,说明螺螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻,且三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻,B正确,C错误;
D、由图可知,不放螺且三种藻类共同培养时,甲藻的K 值约为 10×10 个,甲藻单独培养的K 值在题中无法获得,D错误。
故选B。
7. 海岸森林是抵御台风威胁沿海生态安全的重要屏障。图示意海岸森林对台风长期干扰的适应过程。下列叙述中错误的是( )
A. 海岸森林有抵御台风、涵养水源的作用,体现了生物多样性的间接价值
B. 台风干扰引起海岸森林群落结构和外貌的变化过程属于次生演替
C. 从基部萌发并长出多个小树干是沿海植物对台风环境的适应性特征
D. 台风长期干扰后树种冠层高度普遍下降,导致抵抗力稳定性下降
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物多样性具有多方面的价值:⑴直接价值,表现在医学、科研、工业、美学上,简单理解就是多种多样的生物有的可以入药,可以参考其生理特征、行为模式来开发相应设备等,或者大面积投入工业生产以及我具有特殊的观察风景技能可以观察美丽的风景……;⑵间接价值,表现在生物多样性可以具有调节气候等生态学功能;⑶潜在价值,指那些目前还未发现的,但是不否认会有些有用的价值;
2、群落的演替:演替是指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程;生物群落的演替是群落内部关系与外界环境中各种生态因子综合作用的结果,按演替起始条件分为初生演替和次生演替。
【详解】A、海岸森林具有的抵御台风、涵养水源的生态价值为生物多样性的间接价值,A正确;
B、在一个原有土壤条件仍然保留、甚至保留有植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替为次生演替,所以台风干扰引起海岸森林群落结构和外貌的变化过程属于次生演替,B正确;
C、从基部萌发并长出多个小树干可避免小树被台风连根拔起无法生存,这是沿海植物对台风环境的一种适应性特征,C正确;
D、台风长期干扰后,树种冠层高度普遍下降,可导致海岸森林生产者数量稳定,营养结构复杂化加大,抵抗力稳定性提高,D错误。
故选D。
8. 近150年舞毒蛾给美洲的森林造成了极大的破坏,成为严重的生态灾难。消灭舞毒蛾毛虫可以使用杀虫剂或苏云金杆菌。其中苏云金杆菌被广泛使用,苏云金杆菌不只侵害舞毒蛾毛虫,也侵害数百种其他蛾类和蝴蝶幼虫。下列分析正确的是( )
A. 使用杀虫剂会持续降低舞毒蛾的种群密度
B. 使用杀虫剂或苏云金杆菌消灭舞毒蛾属于生物防治
C. 消灭舞毒蛾的最佳方案是大量引入舞毒蛾毛虫的其他天敌
D. 苏云金杆菌的使用可能会破坏本地的生物多样性
【答案】D
【解析】
【分析】生物防治是利用病虫害的天敌生物来防治病虫害的方法或途径。它所依据的是生物之间的相互依存、相互制约如捕食、寄生等关系,具有成本低、无污染、保护环境等优点。
【详解】A、使用杀虫剂会在短时间降低舞毒蛾的种群密度,但不会持续发挥作用,A错误;
B、使用杀虫剂属于化学防治,使用苏云金杆菌属于生物防治,B错误;
C、引入舞毒蛾毛虫的其他天敌可以制约舞毒蛾的增长,但是不会消灭,同时大量引入其天敌也缺乏科学性,C错误;
D、苏云金杆菌的使用不只侵害舞毒蛾毛虫,也侵害数百种其他蛾类和蝴蝶幼虫,所以可能会破坏本地的生物多样性,D正确。
故选D。
9. 图1、2、3分别代表人体体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环的示意图,以下叙述正确的是( )
A. 图1中的A与D之间能直接进行物质交换,B是淋巴细胞唯一的生活场所
B. 图2中B从上一营养级获得的能量中,C占的比例为a,B体重增加x,至少需要A的量为y,则y=20ax+5x
C. 因捕食关系而建立的食物链中,能量最少的是图3中的B所处的营养级
D. 从研究内容来看,图1、2、3分别属于生命系统的个体水平、群落水平和生态系统水平
【答案】B
【解析】
【分析】图1代表人体体液中物质交换,A是组织液,B是淋巴(液),C是血浆,D是细胞内液。图2代表食物网中能量流动,A是生产者,B是消费者(第二营养级和第三营养级),C是初级消费者(第二营养级)。图3代表生态系统碳循环,A是生产者,B是分解者,C是消费者,D是大气中的二氧化碳库。
【详解】A、图1中的A是组织液,D是细胞内液,A与D之间能直接进行物质交换;B是淋巴(液),C是血浆,淋巴细胞生活的场所除了B(淋巴液)之外还有C(血浆),A错误;
B、图2中的食物链为A→C→B 和A→B,B 从上一营养级获得的能量中,C占的比例为 a,则B体重增加 x,有ax的能量来自C、(1-a)x的能量来自A。B体重增加 x,能量传递效率按20%计算,至少需要A的量为y,则y=ax÷20%÷20%+(1-a)x÷20%,即 y= 20ax+5x,B正确;
C、图3代表生态系统碳循环的示意图,其中A为生产者、B为分解者、C为消费者、D为大气中的二氧化碳库,分解者B不参与因捕食关系而建立的食物链的构成,C错误;
D、从研究内容来看,图1、2、3分别属于生命系统的个体水平、生态系统水平和生态系统水平,D错误。
故选B。
10. 如图为某地的生态工程建设模式图,下列说法中,错误的是(  )
A. 该生态系统最大优点是遵循循环原理,同时实现能量的多级利用
B. 该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,主要体现了生态工程的自生原理
C. 该生态工程建设模式开发了可以更新的能源,减少环境污染
D. 该生态工程既能改善生态环境,又提高了农民的收入,体现了协调原理
【答案】D
【解析】
【分析】1、自生原理: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,其基础是生态系统的结构与功能。
2、循环原理: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循环,使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。
【详解】A、植物的秸秆、枝叶用来生产饲料,人、畜、禽的粪便作为原料生产沼气,沼渣水返还农田、菜田、果园、苗圃、鱼塘,实现了物质的循环利用,提高了物质和能量的利用率,A正确;
B、物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,可以在有限的资源条件下,产生或容纳更多的生物量,提高系统生产力,可见,该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,主要体现了生态工程的自生原理,B正确;
C、该生态工程开发的沼气是可再生清洁能源,减少了环境污染,C正确;
D、在改善生态环境的同时,考虑农民的生活、经济问题,体现了整体原理,D错误。
故选D。
11. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
②发酵工程产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③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
④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
⑤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
⑥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
A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项
【答案】A
【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,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等步骤。
【详解】①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,①正确;
②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、酶及菌体本身,②正确;
③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,③正确;
④啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵,因此酒精主要在主发酵阶段产生积累,④错误;
⑤诱变育种或基因工程等方法都能够改变微生物的遗传性状,进而可以从中选育出性状优良的菌种,并进行扩大培养,⑤正确;
⑥单细胞蛋白即微生物菌体,不需要从微生物细胞中提取,⑥错误;
①②③⑤正确。
故选A。
12. 酱油是以大豆、小麦或麦麸为原料,依靠微生物发酵而生产的一种液态调味品。如图展示了某企业通过发酵制作酱油的过程,下列叙述错误的是( )
A. 米曲霉发酵过程需要通入空气并搅拌,可判断米曲霉属于异养好氧微生物
B. 在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于真核生物
C. 添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是酒精和二氧化碳
D. 发酵池中加入的食盐可以抑制杂菌的生长和繁殖
【答案】B
【解析】
【分析】发酵,是指人们利用微生物,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。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的。利用传统发酵技术制作的食品还有酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等,它们是我国传统饮食文化的重要组成部分
【详解】A、米曲霉发酵过程需要通入空气并搅拌并直接利用现有有机物,可判断米曲霉属于异养好氧微生物,A正确;
B、乳酸菌属于原核生物,B错误;
C、酵母菌既可以有氧呼吸也可以无氧呼吸(乙醇发酵类型),添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是酒精和二氧化碳,C正确;
D、食盐具有杀菌作用,发酵池中加入的食盐可以抑制杂菌的生长和繁殖,D正确。
故选B。
13. 堆肥指利用自然界广泛存在的微生物,有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。下图为堆肥处理时材料内部温度的变化曲线。若要从堆肥材料中筛选出能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,下列相关叙述错误的是( )
A. 微生物呼吸作用释放的热量积累,导致堆肥内部温度逐渐升高
B. 与a点相比b点时微生物的数量较多,与c点相比b点时微生物种类较多
C. c点时,可对堆肥取样并用角蛋白氮源培养基对微生物群进行培养和筛选
D. 若采用平板划线法分离微生物,需对取样获得的原液进行适当稀释后再划线
【答案】D
【解析】
【分析】 微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基,通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞,经培养后生长繁殖成单菌落,通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。
(2)稀释涂布平板法: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琼脂固体培养基的表面,进行培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、在堆肥过程中,微生物呼吸作用产生的热量积累,会导致其堆肥内部逐渐升高,A正确;
B、a点温度较低且微生物的分解作用刚刚开始,此时堆肥材料中的微生物的数量相对较少,b点时经过一段时间的代谢和增殖,b点处微生物的数量比a点多,b点到c点过程中,堆肥温度逐渐升高,并达到80℃左右,该温度条件下不耐热的微生物大量死亡,所以c点时微生物的种类数少于b点,B正确;
C、筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,因此既要耐高温,又要能够高效降解角蛋白,所以在c点取样,并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养,C正确;
D、采用平板划线法分离微生物,不需要对取样原液进行适当稀释,通过连续多次划线即可达到分离微生物的目的,D错误。
故选D。
14. 辣椒素是辣椒产生的次生代谢产物,被广泛应用于食品保健、医药工业等领域。下图是通过两种不同的途径获得辣椒素的过程,下列有关叙述正确的是( )
A. 利用茎尖分生区作为外植体培育出的植株均能抗病毒
B. 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素
C. 通过植物细胞培养获得辣椒素的过程,体现了植物细胞的全能性
D. 过程①和过程②期间必须提供光照条件以保证细胞的光合作用
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:①为脱分化,②为再分化,植物组织培养技术的原理:植物细胞的全能性(离体的细胞、组织、器官→完整植株)。
【详解】A、植物顶端分生区附近(如茎尖分生区)的病毒极少,甚至无病毒,才可用来培养脱毒苗,但不一定抗病毒,A错误;
B、植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,B正确;
C、通过植物细胞培养获得辣椒素的过程,只培养到植物细胞,不能体现植物细胞的全能性,C错误;
D、过程①为脱分化,不需要提供光照,D错误。
故选B。
15. 研究小组发现,将四个特定基因通过一定方法导入处于分化终端的体细胞(如成纤维细胞等)中,可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞(iPS细胞),再诱导可分化出人体特定细胞和组织。下列叙述错误的是( )
A. iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质
B. 体细胞与iPS细胞的功能有差异,形态没有差异
C. 将特定基因导入体细胞中可能会中断原有基因的表达
D. iPS细胞分化为人体特定细胞的过程遗传信息基本不变
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。
【详解】A、iPS细胞培养时所需的合成培养基中通常需要添加血清等一些天然成分,以补充对未知成分的需要,A正确;
B、体细胞与iPS细胞是分化的结果,两者的形态和功能均有差异,B错误;
C、将特定基因导入体细胞中可能会中断原有基因的表达,从而诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞(iPS细胞),C正确;
D、iPS细胞分化为人体特定细胞的过程实质是基因的选择性表达,遗传信息基本不变,D正确。
故选B。
16. 我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是( )
A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B. 体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C. 该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D. AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
【详解】A、由单倍体囊胚1可获得孤雌单倍体胚胎干细胞,因此单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得,A正确;
B、血清等天然成分与细胞在体内需要的成分接近,含丰富的营养物质及各种生长因子等,因此体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分,B正确;
C、由于物种间存在生殖隔离,因此自然情况下,哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成受精作用,或者即便能完成也不能继续发育成个体,该项技术突破了生殖隔离,获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞,C正确;
D、该AdESCs是杂合二倍体胚胎干细胞,故含有2个染色体组,但小鼠-大鼠杂种细胞由体细胞融合产生,通常含有4个染色体组,因此两者染色体组数不同,D错误。
故选D。
17. 2011 年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为:构建乳腺专一表达载体——表达载体转入牛胚胎成纤维细胞(BEF)----核移植----重组细胞的体外培养及胚胎移植----检测。下列叙述错误的是(  )
A. 表达载体转入牛胚胎成纤维细胞(BEF) 为核供体细胞
B. 需将重组细胞体外培养至早期囊胚再进行胚胎移植
C. 高产赖氨酸转基因克隆奶牛的性状与受体母牛极为相似
D. 可用DNA分子杂交技术检测克隆奶牛体内目的基因是否导入
【答案】C
【解析】
【分析】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: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.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、将含有目的基因的表达载体导入牛胚胎成纤维细胞(BEF) 作为核供体细胞,A正确;
B、胚胎移植的胚胎应是具有全能性的胚胎,因此需要将重组细胞体外培养至早期囊胚再进行胚胎移植,B正确;
C、高产赖氨酸转基因克隆奶牛的核物质来自核供体奶牛,因此性状与核供体牛极为相似,C错误;
D、克隆奶牛体内是否导入目的基因,可用DNA分子杂交技术检测,D正确。
故选C。
18. 纸浆漂白需要在高温、碱性条件下进行,因此需要耐高温、耐碱的木聚糖酶。科学家利用蛋白质工程对已知氨基酸序列的木聚糖酶进行改造,获得了耐高温、耐碱的新木聚糖酶,提高了生产效率。下列叙述错误的是( )
A. 新木聚糖酶是依据蛋白质的功能改造其结构得到的
B. 木聚糖酶的基因可定向突变成耐高温、耐碱的木聚糖酶基因
C. 已知木聚糖酶的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础
D. 可通过基因工程将耐高温、耐碱的木聚糖酶基因传递和保存
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有的蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需求。对木聚糖酶进行改造是通过蛋白质工程来完成的。蛋白质工程的基本思路是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程的基本思路是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。因此新木聚糖酶是科学家依据蛋白质的功能改造其结构得到的,A正确;
B、基因突变具有不定向性,B错误;
C、组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同会影响蛋白质的功能,因此已知木聚糖酶的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础,C正确;
D、改造后的耐高温、耐碱的木聚糖酶基因,可通过基因工程获得目的微生物进行培养,从而保存在基因文库中代代传递,D正确。
故选B。
19. 细胞色素C是细胞中普遍含有的一种蛋白质。利用DNA分子杂交技术和测定DNA的热稳定性可以判断生物亲缘关系的远近。实验思路如图所示,下列有关说法错误的是( )
A. DNA的提取利用了DNA与蛋白质等物质在物理和化学性质方面存在差异的特点
B. 获得的杂合双链DNA分子,配对的碱基对越多,结构越稳定,变性温度越高
C. T甲-甲-T甲-丙大于0说明甲和丙的DNA序列不同,但甲与丙细胞色素C的结构可能相同
D. 由上述结果可以推测,甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系近
【答案】D
【解析】
【分析】在基因工程中,DNA分子杂交技术可以用于判断目的基因是否进入受体细胞,不能判断是否表达成功,通过DNA分子杂交技术获得杂交双链分子,两种生物的亲缘关系越近,配对的碱基对越多,结构越稳定,变性温度越高。
【详解】A、DNA的提取利用了DNA与蛋白质等物质在物理和化学性质方面存在差异的特点,如DNA不溶于酒精,蛋白质溶于酒精,A正确;
B、获得的杂合双链DNA分子,配对的碱基对越多,形成的氢键就越多,结构越稳定,变性温度越高,B正确;
C、T甲-甲-T甲-丙大于0说明甲和丙的DNA序列不同,由于密码子的简并性,甲与丙细胞色素C的结构可能相同,C正确;
D、根据实验结果可得T甲 乙<T甲 丙,说明甲与丙配对的碱基多,二者亲缘关系近,故乙和甲的亲缘关系更远,D错误。
故选D。
20. 在构建基因表达载体时,传统方法常受限于限制酶识别序列。科研人员研发了新的DNA重组方法: In-Fusion技术。该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列),然后用In-Fusion酶处理,使同源序列形成黏性末端,最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列。主要操作过程如图示。下列叙述错误的是( )
A. 推测In-Fusion酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端、连接磷酸二酯键
B. 载体A端和B端的序列不同,可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化
C. 形成重组质粒时,如果温度远高于50℃,黏性末端的碱基不容易互补配对
D. 该技术无需识别特定切割位点,需识别目的基因与线性质粒任意同源序列
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程的工具:(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】A、分析题意可知,本技术的过程是在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列),然后用In-Fusion酶处理,使同源序列形成黏性末端,最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列,推测In-Fusion酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端,不具有连接磷酸二酯键的作用,A错误;
B、若用限制酶切割后黏性末端相同,会导致自身环化和反向连接等,载体A端和B端的序列不同,可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化,B正确;
C、重组质粒形成时如果温度远高于50℃,氢键不容易形成,黏性末端的碱基不容易互补配对,C正确;
D、分析题意,传统方法常受限于限制酶识别序列,故科研人员研发了新的DNA重组方法: In-Fusion技术,结合图示可知,该技术无需识别特定切割位点,但用In-Fusion酶处理,使同源序列形成黏性末端,故需识别目的基因与线性质粒任意同源序列,D正确。
故选A。
21. 某同学将生鱼肉加盐腌在冰箱,两个月后发现鱼肉看着还很新鲜但表面出现黄色颗粒,经专家检测这些黄色颗粒为金黄色葡萄球菌菌落,金黄色葡萄球菌对高温、高盐有一定耐受力,被误食后会导致食物中毒。下列叙述错误的是( )
A. 该腌鱼可看作一种天然的选择培养基
B. 该同学应对冰箱进行消毒处理
C. 腌鱼通过烹煮做熟后,仍可安全食用
D. 可用LB 液体培养基大规模快速繁殖金黄色葡萄球菌
【答案】C
【解析】
【分析】1、观察菌落的形态特征应在固体培养基上进行接种完成后,接种人员必须进行消毒处理,而不是灭菌,因对人无法灭菌,只能消毒;
2、天然培养基主要取自动物体液或从动物组织分离提取。其优点是营养成分丰富,培养效果良好,缺点是成分复杂,来源受限;天然培养基/液的种类很多,包括生物性液体(如血清);组织浸液(如胚胎浸液);凝固剂(如血浆)等;
3、选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】A、由题意可知,腌鱼表面生长有金黄色葡萄球菌菌落,可见腌鱼为金黄色葡萄球菌的生长提供了一些天然的营养成分,可以看作一种天然的选择培养基,A正确;
B、由于冰箱内腌鱼表面生长有金黄色葡萄球菌菌落,就需要对冰箱进行消毒处理,B正确;
C、由于该腌鱼已有细菌生长,即使烹煮做熟后还会有有细菌污染,不能食用,C错误;
D、可以用LB液体培养基来大规模快速繁殖金黄色葡萄球菌,D正确。
故选C。
22. 研究人员利用杏鲍菇(具有双核,AA) 和秀珍菇(具有单核,B) 进行体细胞杂交,以期培养食用菌新品种,流程如图。已知异源融合子因异源基因相混合而获得新的遗传特性,表现出对亲株的拮抗作用,能够在培养基上观察到一条拮抗带。融合后的菌丝,在进行细胞分裂时,会形成一个喙状结构,而单核菌丝不会。
注:高温灭活使原生质体AA仅能生存而无法繁殖
下列叙述正确的是( )
A. 步骤②中原生质体应在低渗溶液中进行培养并处理
B. 促融后形成的融合菌株可能为AAAA、AAB、BB、AB
C. 在培养基上可以观察到AA菌落、B菌落以及AAB菌落
D. 若有喙状结构和无喙状结构同时出现在拮抗带,步骤③应选择有喙状结构的菌丝
【答案】D
【解析】
【分析】高温灭活使原生质体A仅能生存而无法繁殖,因此,培养基上不会有A的菌落。
【详解】A、步骤②中原生质体应在等渗溶液中进行培养并处理,A错误;
BC、高温灭活使原生质体AA仅能生存而无法繁殖,因此不会形成AAAA的融合菌株,也不会出现AA、AB菌落,BC错误;
D、融合后的菌丝,在进行细胞分裂时,会形成一个喙状结构,而单核菌丝不会,因此若有喙状结构和无喙状结构同时出现在拮抗带,步骤③应选择有喙状结构的菌丝,D正确。
故选D。
23. 科研小组对某地甲、乙两个动物种群进行了多年的跟踪调查,绘制了以下变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙种群数量均增加的时间段是0~t3
B. 乙种群在0~t1段的种群数量呈“J”形增长
C. 甲种群在t5时的K值等于在t3时的K值
D. 据曲线变化推测,两者的种间关系不是捕食
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图,当大于1时,种群数量较上一年增加;当等于1时,种群数量稳定;当小于1时,种群数量较上一年减少。
【详解】A、甲种群在0-t5时间段,种群增长速率一直大于0,所以种群数量增加,而乙种群在t2-t3段,λ小于1,种群数量减少,A错误;
B、乙种群在0~t1段λ大于1,且数值恒定,所以种群数量呈“J”形增长,B正确;
C、K值是指在环境没有改变时,所能容纳的最大种群数量,所以甲种群在t5时的K值等于在t3时的K值 ,C正确;
D、图中甲种群数量一直增加,乙种群先增加,后减少,再稳定,二者不是捕食关系,D正确。
故选A。
24. PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者获取了该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),利用大肠杆菌表达该蛋白。下图为所用载体示意图,phb2基因基因序列不含图中限制酶的识别序列。下列叙述错误的是(  )
A. 将phb2基因与载体正确连接构建基因表达载体是培育转基因大肠杆菌的核心工作
B. 为使phb2基因与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端可分别引入PvuⅡ和EcoRI限制酶的识别序列
C. 在使phb2基因与载体连接时,在扩增的phb2基因两端都引入PvuⅡ限制酶的识别序列可能导致目的基因环化
D. 构建基因表达载体时,需选择BamHI限制酶破坏氨苄青霉素抗性基因,以便对目的基因是否正常转人进行检测与鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶的选择不能破坏目的基因,不能破坏载体上的关键结构,比如启动子、终止子、复制原点等。
【详解】A、将phb2基因与载体正确连接构建基因表达载体是培育转基因大肠杆菌的核心工作,A正确;
B、限制酶的选择不能破坏目的基因,不能破坏载体上的关键结构,为使phb2基因与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端可分别引入PvuⅡ和EcoRI限制酶的识别序列,也可以防止自身环化,B正确;
C、在使phb2基因与载体连接时,在扩增的phb2基因两端都引入PvuⅡ限制酶的识别序列,会产生可以互补配对的序列,可能导致目的基因环化,C正确;
D、氨苄青霉素抗性基因是标记基因,选择BamHI限制酶破坏氨苄青霉素抗性基因,则不利于目的基因是否正常转人进行检测与鉴定,D错误。
故选D。
25. 人类Y基因启动子上游的调控序列中含有BC111A蛋白结合位点,该位点结合BCL11A蛋白后,r基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了r基因上游不同长度的片段(Fn与R),将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定BCL11A蛋结合位点的具体位置。相关信息如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 为将扩增后的产物定向插入载体,指导荧光蛋白基因表达,需用Munl和Xhol处理载体
B. 从产物扩增到载体构建完成的整个过程需构建7种载体
C. 将构建的载体导入去除BCL11A基因的受细胞,可能出现含F1与R扩增产物的受体细胞无荧光,而含F2-F7与R扩增产物的受体细胞有荧光
D. 向培养液中添加适量的雌激素,可导致部分受体细胞不再有荧光
【答案】C
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、观察载体的部分结构的图示,荧光蛋白基因的左侧为终止子,为了将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,扩增后的产物的插入点应在荧光蛋白基因的右侧,而荧光蛋白基因的右侧有三个限制酶切点,分别是Mun I、EcoR I和Xho I限制酶的切点,但因为用EcoR I会破坏荧光蛋白基因,所以只能用Mun I和Xho I限制酶切割,A正确;
B、据图中对限制酶的注释可知,限制酶Mun I识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoR I识别并切割后的黏性末端相同,故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoR I,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是SalI,从产物扩增到载体构建完成的整个过程需构建7种载体,即 F1~F7与R的相关载体,B正确;
C、据图可知,F1与R的序列要长于F2-F7与R序列,故不可能出现含F1与R扩增产物的受体细胞无荧光,而含F2-F7与R扩增产物的受体细胞有荧光的现象,C错误;
D、分析题意可知,P是在雌激素诱导下发挥作用的启动子,向培养液中添加适量的雌激素,雌激素能诱导启动子发挥作用,构建的载体含有 BCL11A 基因,导入构建载体的受体细胞能合成 BCL11A 蛋白,r基因的表达被抑制,故向培养液中添加适量的雌激素,可导致部分受体细胞不再有荧光,D正确。
故选C。
二、非选择题(共50分)
26. 如图为遭到人类活动影响的某海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系,据图回答下列问题:
(1)食物链彼此相互交错可形成食物网的原因是___。
(2)沼蟹会破坏大米草根系,土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,一段时间后大米草数量不增反降,据图分析造成此结果的可能原因是___。
(3)图中所有生物___(填“是”或“否”)构成一个群落,理由是___。
(4)若要研究大米草的生态位,需要研究的方面有___(答出3点即可)。各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是___。
【答案】(1)生物与生物之间存在营养关系,多种生物在不同的食物链中占有不同的营养级
(2)因含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链“藻类→植食性线虫→沼蟹”会引起沼蟹数量增加,破坏大米草根系,从而造成大米草数量下降
(3) ①. 否 ②. 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落,图中只是海滩湿地生态系统的部分生物,不能构成群落
(4) ①. 大米草在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等 ②. 有利于不同生物之间充分利用环境资源
【解析】
【分析】1、一个物种在群落中的地位或作用,包 括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的 关系等,称为这个物种的生态位。
2、在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的 集合,叫作生物群落,简称群落
【小问1详解】
食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系,就是食物网;食物链彼此相互交错可形成食物网的原因是生物与生物之间存在营养(捕食)关系,多种生物在不同的食物链中占有不同的营养级。
【小问2详解】
由于含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链“藻类→植食性线虫→沼蟹”会引起沼蟹数量增加,破坏大米草根系,从而造成大米草数量下降,所以若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,一段时间后大米草数量不增反降。
【小问3详解】
在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落,图中只是海滩湿地生态系统的部分生物,不能构成群落。
【小问4详解】
研究某种植物的生态位,通常要 研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等 特征,以及它与其他物种的关系等。该生态系统中各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是有利于不同生物之间充分利用环境资源。
27. 2023年8月日本不顾世界多数国家反对将福岛核污染水排放入海。研究表明,在福岛核事故后,某些大型鱼类中放射性核素137Cs的浓度比底栖鱼类高出一个数量级。图1是部分海洋生物间的能量流动关系。请回答下列问题:
(1)生物体内的放射性核素137Cs的浓度越高,危害性越大,137Cs易使生物体内遗传物质发生___。核污水中的放射性物质属于影响海洋生物种群数量的___(填“非密度制约因素”或“密度制约因素”)。
(2)海洋受到石油、工业废水、生活污水等污染时仍能保持相对稳定,但当污染超过一定程度时,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态,出现这两种现象的原因是___。
(3)图1所示食物链中,相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息,这说明信息传递在生态系统中的作用是___。图1中某些大型鱼类体内的137Cs浓度比底栖鱼类高出一个数量级,原因是___。
(4)若图2表示第二营养级的能量流动方向,①②③④代表的能量值分别是58、10、9和2(单位:×105kJ),则B表示的含义是___,第二营养级与第三营养级的能量传递效率是___(保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 突变(或基因突变、染色体变异) ②. 非密度制约因素
(2)海洋生态系统具有一定的自我调节能力,但这种调节能力是有限的
(3) ①. 调节生物的种间关系,从而维持生态系统的平衡与稳定 ②. 137Cs属于放射性物质,存在生物富集现象,某些大型鱼类捕食底栖鱼类,137Cs随着食物链在某些大型鱼类体内富集
(4) ①. 第二营养级用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量 ②. 10.4%
【解析】
【分析】1、一般来说,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。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
2、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
【小问1详解】
放射性核素137Cs易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素,严重者会导致染色体变异,所以137Cs易使生物体内遗传物质发生突变。核污水中的放射性物质影响海洋生物种群数量,对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素。
【小问2详解】
海洋受到石油、工业废水、生活污水等污染时仍能保持相对稳定,但当污染超过一定程度时,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态,出现这两种现象的原因是海洋生态系统具有一定的自我调节能力,但这种调节能力是有限的。当外界干扰超过生态系统的自我调节能力,生态系统的稳定就会收到破坏且难以恢复。
【小问3详解】
食物链中相邻物种之间是捕食关系,相邻物种之间的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息,这说明信息传递在生态系统中的作用是:能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。由于137Cs属于放射性物质,存在生物富集现象,一旦含有137Cs的生物被更高营养级的动物食用,137Cs就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端,所以营养级越高,含有的137Cs越多。大型鱼类捕食底栖鱼类,大型鱼类的营养级比底栖鱼类的营养级高,137Cs随着食物链在某些大型鱼类体内富集。
【小问4详解】
第二营养级摄入的能量=第二营养级的同化量+粪便中的能量,图中A表示第二营养级同化的能量。第二营养级的同化量(A)=第二营养级呼吸作用散失的能量+第二营养级自身生长、发育和繁殖的能量;所以B表示第二营养级自身生长、发育和繁殖的能量,C表示第二营养级呼吸作用散失的能量。第二营养级自身生长、发育和繁殖的能量=流向下一营养级的能量+流向分解者的能量,流向分解者的能量是指其自身遗体残骸和下一营养级粪便中的能量。所以第二营养级的同化量=第二营养级呼吸作用散失的能量+流向下一营养级的能量+流向分解者的能量=①+②+③=58+10+9=77;第三营养级同化的能量=第三营养级摄入的能量-粪便中的能量=②-④=10-2=8。第二营养级与第三营养级的能量传递效率=(第三营养级同化的能量/第二营养级同化的能量)×100%=8/77×100%≈10.4%。
28. 目前,常态化疫情防控已经成为我们生活的一部分,正确佩戴口罩是预防新冠肺炎的有效手段。某研究小组对非灭菌的一次性口罩中的微生物进行检测,通过分析微生物的种类和数量来确定口罩的合格性。回答下列问题:
(1)从戴一段时间后的口罩上剪取总量5cm2样品,剪碎后加入灭菌生理盐水中,定容至100mL,充分混匀,得到样液A。待样液A自然沉降后,取上清液稀释10倍得到样液B。取4个经_____________灭菌法处理的培养皿,向其中3个培养皿中分别加入1mL样液B,再将冷却到45℃~50℃的培养基倒入培养皿。随即转动培养皿,使样液B与培养基充分混匀,待_____________后,将平板倒置,置培养箱内培养24h。第4个培养皿添加_____________(填“样液”、“培养基”或“样液和培养基”)作为对照。
(2)一段时间后,3个平板上长出的菌落数分别为31、42和35,可计算出1cm2口罩样品中菌体数量为______个。
(3)培养基上统计的菌落数往往比口罩上活菌的实际数目________(填“多”或“少”),原因是____________。
(4)若要对口罩中的金黄色葡萄球菌进行检测,将样液接种到甘露醇高盐琼脂培养基上培养,培养一段时间后,该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养,结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是__________________________。
(5)进一步研究发现口罩内层细菌数量较外层多,且随着佩戴时间的延长细菌数量增长显著。根据你的生活经验和所学知识,分析口罩内层细菌数量增长的可能原因是__________________________。(要求答出两点)
【答案】(1) ①. 干热灭菌或高温蒸汽 ②. 培养基凝固(完全冷却) ③. 培养基
(2)7.2×103 (3) ①. 少 ②. 培养基上部分菌体还未形成肉眼可见的菌落或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
(4)振荡培养液能提高培养液溶解氧的含量,同时使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率
(5)温度较高、比较潮湿及唾液等提供营养,有利于细菌的繁殖;人体呼出的细菌随时间积累
【解析】
【分析】1、间接计数法(活菌计数法):
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌.通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
2、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。
【小问1详解】
培养皿的灭菌方法有干热灭菌、高温蒸汽灭菌法。倒平板时,需等培养基凝固(完全冷却)后,才能将平板倒置。根据题意分析,第4个培养基为对照组,只需要添加培养基即可,其他操作与实验组相同。一段时间后,对照组培养基上无菌落产生,说明实验组上长出的菌落均来自样液中的微生物。
【小问2详解】
3个平板上长出的菌落数均在30~300之间,说明操作中的稀释倍数是合适的,其平均数是(31+42+35)÷3=36。考虑1ml样液B是稀释10倍的样液A,样液A共100mL,这些样液A内的菌数是36×100=36×103,则1cm2口罩样品中菌体数量为(36×103)÷5=7.2×103。
【小问3详解】
统计计算出的量往往小于口罩中菌体的实际数量,原因可能是在培养箱中培养的时间过短(24h),培养基上部分菌体还未形成肉眼可见的菌落或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。
【小问4详解】
振荡培养比静置培养的细菌生长速度快,由此可以说明该细菌是好氧菌,由于振荡培养提高了培养液中溶解氧的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高了营养物质的利用率,所以振荡培养条件下细菌生长速度加快。
【小问5详解】
口罩内层细菌数量较多,且随着佩戴时间的延长细菌数量增长显著,内层细菌数量增长的原因可能是因为温度较高、比较潮湿及唾液等提供营养,有利于细菌的繁殖;人体呼出的细菌随时间积累。
29. I.科学家用植物体细胞杂交方法,将番茄叶肉细胞的原生质体和马铃薯块茎细胞的原生质体融合,成功地培育出了“番茄一马铃薯”杂种植株,如图1所示,其中①-⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了三组实验如图2。据图回答下列问题:
(1)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的____存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。若杂种细胞培育成为“番茄—马铃薯”植株为六倍体,则此杂种植株是否可育?____(可育/不可育)。(已知番茄为二倍体、马铃薯为四倍体)
(2)如果形成c的a、b原生质体都来自番茄细胞,那么更简单地得到多倍体番茄植株的处理方法是____。
(3)细胞的全能性是指____。
II.请根据下列两个资料回答相关问题:资料1:用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC(孤雌单倍体干细胞),然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默,phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态,如图1。资料2:用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄单倍体干细胞),然后对ahESC中的8个基因进行编辑,ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点,如图2。
(4)体内受精时,在精子触及卵细胞膜的瞬间,____会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入。
(5)用促性腺激素对雌性小鼠进行____处理可得到大量卵母细胞,这些卵母细胞转化为phESC的过程相当于植物组织培养中的____过程。
(6)ahESC与精子和去核卵母细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是____。
(7)据图分析只依赖雄性小鼠____(填“能”或“不能”)得到孤雄小鼠,请写出两个理由支持你的判断。理由1____。理由2____。
【答案】(1) ①. 叶绿体 ②. 可育
(2)用秋水仙素处理番茄萌发的种子或幼苗
(3)细胞经分裂分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
(4)透明带 (5) ①. 超数排卵 ②. 脱分化
(6)XX、YY、XY
(7) ①. 不能 ②. 需要将ahESG和另一个精子一起注入到一个去核卵母细胞中 ③. 重构胚需要移植到雌性小鼠体内才能发育成为个体
【解析】
【分析】Ⅰ.分析图1:图1利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物植株,具体过程包括诱导植物细胞融合形成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b,过程②通过物理或化学方法(如聚乙二醇试剂)诱导原生质体融合成c,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d,过程④是脱分化过程形成愈伤组织e,过程⑤是再分化生成完整植株,过程④和⑤是植物组织培养技术培育完整植株。
分析图2:Ⅰ是植物组织培养,Ⅱ是单倍体育种,Ⅲ是花粉细胞融合。
Ⅱ.1、受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体一雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【小问1详解】
过程②后,若在显微镜下观察到融合的活细胞中有供体的叶绿体存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。“番茄--马铃薯”细胞是由番茄体细胞和马铃薯体细胞经过融合而成的,因此具有番茄和马铃薯的全部遗传物质,由于番茄为二倍体、马铃薯为四倍体,则杂种植株细胞内有2+4=6个染色体组,存在各自的同源染色体,能够进行减数分裂产生正常的配子,因此杂种植株是可育的。
【小问2详解】
如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞,则 c细胞内具有番茄细胞两倍的染色体,即发生了染色体数目的加倍。那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,可以使细胞中染色体数目增倍。
【小问3详解】
细胞的全能性是指细胞经分裂分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
【小问4详解】
体内受精时,当精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入。
【小问5详解】
用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,根据题意,这些卵母细胞转化为phESC(孤雌单倍体干细胞)的过程相当于植物组织培养中的脱分化过程。
【小问6详解】
ahESC孤雄单倍体干细胞中含的性染色体为X或Y,该细胞与精子(含X或Y)和去核卵母细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是XX(含X精子和含X的ahESC细胞自身融合以及二者之间融合)、XY(含Y精子和含X的ahESC的细胞之间的融合或含X的精子与含Y的ahESC的细胞之间的融合)或YY(含Y精子和含Y的ahESC的细胞的自身融合以及二者之间的相互融合)。
【小问7详解】
由图2可知,只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠,因为①需要将ahESC和另一个精子一起注入到一个去核卵细胞中,②形成重构胚后需要移植到雌性小鼠的子宫内才能发育为个体。
30. 毕赤酵母以甲醇作为唯一碳源时需要大量表达醇氧化酶(AOX1),AOX1基因长度为2200bp。科研人员将蜂毒肽(MEL)与石斑鱼c型溶菌酶(Ec-cLYZ)基因插入pPICZαA质粒上构建重组表达质粒,导入毕赤酵母以获得高效低毒的广谱抑菌融合蛋白,实验的主要流程如下,请回答:
注:重组质粒1是人工合成的包含MEL和Ec-cLYZ融合基因
(1)斜带石斑鱼c型溶菌酶属于免疫系统的_______。相对于原核表达系统,毕赤酵母表达系统翻译出的蛋白可以经过_______加工修饰,表达的蛋白具有天然生物学活性。
(2)为获得MEL和Ec-cLYZ融合基因,同时两端带有pPICZαA的同源序列,过程①PCR反应体系中加入的模板是_______,引物应该选择以下_______。
A.5’-GAAACTGAAGCTCCCGAATTCGGTATTGGTGGT-3’
B.5’-CATCATCATCATCCCCGTCGACTTGATGCTGCAAGC-3’
C.5’-GGGGATGATGATGATGGAATTCTTGATGCTGCAAGC-3’
D.5’-GGGAGCTTCAGTTTCGTCGACGGTATTGGTGGT-3’
(3)过程②将PCR产物片段与线性化的pPICZαA混合后,在重组酶的作用下可形成环化质粒,这一过程与传统构建重组质粒相比不需要_______酶。
(4)为了验证构建是否成功,利用限制性内切酶EcoRI和SalI对提取出的重组质粒2进行双酶切,利用琼脂糖凝胶电泳检测,结果显示分别得到大小约为_______(限制酶识别序列不计)的片段。过程③将重组质粒2导入大肠杆菌的目的是_______。
(5)过程⑤培养毕赤酵母时加入_______作为唯一碳源,目的是_______。
(6)目的基因与宿主基因组染色体的交换方式包括单交换和双交换。含有目的基因的载体插入宿主染色体的AOX1基因的上游或下游,不影响AOX1基因的正常表达,属于单交换;当发生基因取代时,含目的基因的载体与宿主染色体中AOX1基因区域发生交换,宿主AOX1基因编码区域被全部取代,属于双交换。以AOX1基因两端序列为依据设计引物,对三株重组酵母(编号1、2、3)进行菌液PCR、电泳后得到下图,根据结果推断目的基因与宿主基因组染色体发生单交换的酵母菌株有_______。
【答案】(1) ①. (免疫)活性物质 ②. 内质网、高尔基体
(2) ①. 重组质粒1 ②. AB
(3)限制酶和DNA连接酶
(4) ①. 611bp、3493bp ②. 使得重组质粒2在大肠杆菌中稳定保存、准确复制、方便提取
(5) ①. 甲醇 ②. 诱导目的基因大量表达
(6)1、2、3
【解析】
【分析】1、PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);
2、PCR的操作过程: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。
【小问1详解】
免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质构成,溶菌酶属于免疫系统的免疫活性物质。原核细胞没有细胞核和众多细胞器,只有核糖体,真核细胞具有内质网、高尔基体等细胞器,因此相对于原核表达系统,毕赤酵母表达系统翻译出的蛋白可以经过内质网、高尔基体。
【小问2详解】
重组质粒Ⅰ上既含有MEL基因又含有Ec-cLYZ,且两基因相连,因此重组质粒Ⅰ可作为过程①PCR反应体系中的模板,为获得MEL和Ec-cLYZ融合基因,且两端带有pPICZαA的同源序列,因此所设计的引物,一侧应包含pPICZαA和Ec-cLY的碱基序列,且连接处应含有限制酶EcoRⅠ识别序列,又因为子链延伸的方向是5'→3',因此,该侧引物序列应为5’-GAAACTGAAGCTCCCGAATTCGGTATTGGTGGT-3’,即A选项;另一侧引物应包含MEL和pPICZαA,且连接处应含有限制酶SalⅠ识别序列,子链延伸的方向是5'→3',因此,该侧引物序列应为5’-CATCATCATCATCCCCGTCGACTTGATGCTGCAAGC-3’,即B选项。
综上所述AB正确,CD错误。
故选AB。
【小问3详解】
过程②将PCR产物片段与线性化的pPICZαA混合后,在重组酶的作用下可形成环化质粒,在该过程中未用到限制酶和DNA连接酶。
【小问4详解】
由图可知,Ec-cLYZ基因片段长度为533bp,MEL基因片段长度为78bp,在重组质粒Ⅱ中两基因为融合基因,之间为限制酶识别序列,但在两端分别含有限制性内切酶EcoRI和SalI识别序列,若用限制性内切酶EcoRI和SalI对提取出的重组质粒2进行双酶切,得到的融合基因片段长度为533+78=611bp,另一片段为pPICZαA片段,长度为3493bp,因此利用琼脂糖凝胶电泳检测,结果显示分别得到大小约为611bp、3493bp两种片段。过程③将重组质粒2导入大肠杆菌可使得使得重组质粒2在大肠杆菌中稳定保存、准确复制、方便提取。
【小问5详解】
毕赤酵母以甲醇作为唯一碳源时需要大量表达醇氧化酶,MEL和Ec-cLYZ融合基因存在于AOX1基因启动子和终止子之间,因此过程⑤培养毕赤酵母时加入甲醇作为唯一碳源,目的是诱导目的基因(MEL和Ec-cLYZ融合基因)大量表达。
【小问6详解】
由题可知,AOX1基因的长度为2200bp,发生单交换的含有目的基因的载体插入宿主染色体的AOX1基因的上游或下游,不影响AOX1基因的正常表达,因此以AOX1基因两端序列为依据设计引物,若发生单交换,则扩增出来的片段大于AOX1基因本身的长度2200bp,若为双交换则AOX1基因编码区全部被替换,扩增出来的片段小于AOX1基因本身的长度2200bp,由图可知,三株重组酵母在大于2000bp的位置均有电泳条带,可知菌株1、2、3中目的基因与宿主基因组染色体发生单交换。侨光中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物试卷
(考试时间:90分钟 满分:100 分 )
一、选择题(每题2分,共50分)
1. 青海可可西里的一头“网红”野狼经常被过往游客和司机投喂,体型变得滚圆,还会向过往车辆摇尾巴、露肚皮撒娇讨食。以下说法错误的是( )
A. 人类与野生动物的接触增多可能增大动物传染病传染人的风险
B. 游客的投喂可能会使野狼等野生动物减弱在自然环境捕食的能力
C. 修筑公路同时建设生态走廊可减少人类活动对野生动物的影响
D. 游客的投喂可使野狼等野生动物种群数量呈“J”型曲线增长
2. 下列关于种群数量特征的说法,正确的是( )
A. 种群密度调查方法包括逐个计数法和估算法
B. 种群数量呈“S”型增长时,增长速率越来越小
C. 出生率和死亡率都受到年龄组成和性别比例影响
D. 种群的集群分布属于种群的数量特征
3. 《吕氏春秋》中说:“竭泽而渔,岂不获得,而明年无鱼。”某鱼塘为增加经济收入,需定期多次投放养殖鱼的鱼苗,科学利用生态学原理增加鱼类产量。下列相关叙述错误的是(  )
A. 养殖的不同鱼之间应构成复杂的食物链和食物网
B. 适当增加饵料的投放,可增大养殖鱼的环境容纳量
C. 用网眼较大的渔网捕捞,有利于捕后鱼种群数量快速恢复
D. 为了持续获得最大捕捞量,捕捞后种群数量应维持在K/2左右
4. 科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为相应的种群数量变化曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A. 图甲中横坐标表示自变量,纵坐标表示因变量
B. 图甲中的 和 分别表示被捕食者和捕食者的K 值
C. 图乙中的 abcd时间段分别对应的是图甲中的①②③④区
D. 图乙中的 b时间段内 N 种群数量变化的直接原因是出生率小于死亡率
5. 鸟类的逃逸距离分为警戒距离、惊飞距离和飞逃距离。调查显示,麻雀成鸟的年存活率高于幼鸟,为探究麻雀的风险回避策略,研究者进行了相关研究。下列相关叙述错误的是(  )
A. 调查麻雀种群中幼年、成年及老年个体的比例可预测其数量变化趋势
B. 与幼鸟相比,成鸟的警戒、惊飞距离较长,利于其规避风险
C. 鸟类对靠近的捕食者表现出飞逃等行为离不开信息的传递
D. 鸟类与捕食者之间数量的相对稳定依赖于正反馈调节机制
6. 研究性学习小组在L(不放螺)和M(放入100只某种螺)两个相同玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻。一段时间后,将M中的螺全部移入L中,并开始统计L、M中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
B. 三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻
C. 三种藻类中螺最喜欢捕食的是丙藻
D. 甲藻单独培养时K值约为10×10 个
7. 海岸森林是抵御台风威胁沿海生态安全的重要屏障。图示意海岸森林对台风长期干扰的适应过程。下列叙述中错误的是( )
A. 海岸森林有抵御台风、涵养水源的作用,体现了生物多样性的间接价值
B. 台风干扰引起海岸森林群落结构和外貌的变化过程属于次生演替
C. 从基部萌发并长出多个小树干是沿海植物对台风环境的适应性特征
D 台风长期干扰后树种冠层高度普遍下降,导致抵抗力稳定性下降
8. 近150年舞毒蛾给美洲的森林造成了极大的破坏,成为严重的生态灾难。消灭舞毒蛾毛虫可以使用杀虫剂或苏云金杆菌。其中苏云金杆菌被广泛使用,苏云金杆菌不只侵害舞毒蛾毛虫,也侵害数百种其他蛾类和蝴蝶幼虫。下列分析正确的是( )
A. 使用杀虫剂会持续降低舞毒蛾的种群密度
B. 使用杀虫剂或苏云金杆菌消灭舞毒蛾属于生物防治
C. 消灭舞毒蛾的最佳方案是大量引入舞毒蛾毛虫的其他天敌
D. 苏云金杆菌的使用可能会破坏本地的生物多样性
9. 图1、2、3分别代表人体体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环的示意图,以下叙述正确的是( )
A. 图1中的A与D之间能直接进行物质交换,B是淋巴细胞唯一的生活场所
B. 图2中B从上一营养级获得的能量中,C占的比例为a,B体重增加x,至少需要A的量为y,则y=20ax+5x
C. 因捕食关系而建立的食物链中,能量最少的是图3中的B所处的营养级
D. 从研究内容来看,图1、2、3分别属于生命系统的个体水平、群落水平和生态系统水平
10. 如图为某地的生态工程建设模式图,下列说法中,错误的是(  )
A. 该生态系统最大优点是遵循循环原理,同时实现能量多级利用
B. 该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,主要体现了生态工程的自生原理
C. 该生态工程建设模式开发了可以更新的能源,减少环境污染
D. 该生态工程既能改善生态环境,又提高了农民的收入,体现了协调原理
11. 下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③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
④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
⑤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
⑥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
A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项
12. 酱油是以大豆、小麦或麦麸为原料,依靠微生物发酵而生产的一种液态调味品。如图展示了某企业通过发酵制作酱油的过程,下列叙述错误的是( )
A. 米曲霉发酵过程需要通入空气并搅拌,可判断米曲霉属于异养好氧微生物
B. 在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于真核生物
C. 添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是酒精和二氧化碳
D. 发酵池中加入的食盐可以抑制杂菌的生长和繁殖
13. 堆肥指利用自然界广泛存在的微生物,有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。下图为堆肥处理时材料内部温度的变化曲线。若要从堆肥材料中筛选出能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,下列相关叙述错误的是( )
A. 微生物呼吸作用释放的热量积累,导致堆肥内部温度逐渐升高
B. 与a点相比b点时微生物的数量较多,与c点相比b点时微生物种类较多
C. c点时,可对堆肥取样并用角蛋白氮源培养基对微生物群进行培养和筛选
D. 若采用平板划线法分离微生物,需对取样获得的原液进行适当稀释后再划线
14. 辣椒素是辣椒产生的次生代谢产物,被广泛应用于食品保健、医药工业等领域。下图是通过两种不同的途径获得辣椒素的过程,下列有关叙述正确的是( )
A. 利用茎尖分生区作为外植体培育出的植株均能抗病毒
B. 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素
C. 通过植物细胞培养获得辣椒素的过程,体现了植物细胞的全能性
D. 过程①和过程②期间必须提供光照条件以保证细胞的光合作用
15. 研究小组发现,将四个特定基因通过一定方法导入处于分化终端的体细胞(如成纤维细胞等)中,可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞(iPS细胞),再诱导可分化出人体特定细胞和组织。下列叙述错误的是( )
A. iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质
B. 体细胞与iPS细胞的功能有差异,形态没有差异
C. 将特定基因导入体细胞中可能会中断原有基因的表达
D. iPS细胞分化为人体特定细胞的过程遗传信息基本不变
16. 我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是( )
A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B. 体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C. 该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D. AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
17. 2011 年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为:构建乳腺专一表达载体——表达载体转入牛胚胎成纤维细胞(BEF)----核移植----重组细胞的体外培养及胚胎移植----检测。下列叙述错误的是(  )
A. 表达载体转入牛胚胎成纤维细胞(BEF) 为核供体细胞
B. 需将重组细胞体外培养至早期囊胚再进行胚胎移植
C. 高产赖氨酸转基因克隆奶牛的性状与受体母牛极为相似
D. 可用DNA分子杂交技术检测克隆奶牛体内目的基因是否导入
18. 纸浆漂白需要在高温、碱性条件下进行,因此需要耐高温、耐碱的木聚糖酶。科学家利用蛋白质工程对已知氨基酸序列的木聚糖酶进行改造,获得了耐高温、耐碱的新木聚糖酶,提高了生产效率。下列叙述错误的是( )
A. 新木聚糖酶是依据蛋白质的功能改造其结构得到的
B. 木聚糖酶的基因可定向突变成耐高温、耐碱的木聚糖酶基因
C. 已知木聚糖酶的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础
D. 可通过基因工程将耐高温、耐碱的木聚糖酶基因传递和保存
19. 细胞色素C是细胞中普遍含有的一种蛋白质。利用DNA分子杂交技术和测定DNA的热稳定性可以判断生物亲缘关系的远近。实验思路如图所示,下列有关说法错误的是( )
A. DNA的提取利用了DNA与蛋白质等物质在物理和化学性质方面存在差异的特点
B. 获得的杂合双链DNA分子,配对的碱基对越多,结构越稳定,变性温度越高
C. T甲-甲-T甲-丙大于0说明甲和丙的DNA序列不同,但甲与丙细胞色素C的结构可能相同
D. 由上述结果可以推测,甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系近
20. 在构建基因表达载体时,传统方法常受限于限制酶识别序列。科研人员研发了新的DNA重组方法: In-Fusion技术。该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列),然后用In-Fusion酶处理,使同源序列形成黏性末端,最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列。主要操作过程如图示。下列叙述错误的是( )
A. 推测In-Fusion酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端、连接磷酸二酯键
B. 载体A端和B端的序列不同,可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化
C. 形成重组质粒时,如果温度远高于50℃,黏性末端的碱基不容易互补配对
D. 该技术无需识别特定切割位点,需识别目的基因与线性质粒任意同源序列
21. 某同学将生鱼肉加盐腌在冰箱,两个月后发现鱼肉看着还很新鲜但表面出现黄色颗粒,经专家检测这些黄色颗粒为金黄色葡萄球菌菌落,金黄色葡萄球菌对高温、高盐有一定耐受力,被误食后会导致食物中毒。下列叙述错误的是( )
A. 该腌鱼可看作一种天然的选择培养基
B. 该同学应对冰箱进行消毒处理
C. 腌鱼通过烹煮做熟后,仍可安全食用
D. 可用LB 液体培养基大规模快速繁殖金黄色葡萄球菌
22. 研究人员利用杏鲍菇(具有双核,AA) 和秀珍菇(具有单核,B) 进行体细胞杂交,以期培养食用菌新品种,流程如图。已知异源融合子因异源基因相混合而获得新的遗传特性,表现出对亲株的拮抗作用,能够在培养基上观察到一条拮抗带。融合后的菌丝,在进行细胞分裂时,会形成一个喙状结构,而单核菌丝不会。
注:高温灭活使原生质体AA仅能生存而无法繁殖。
下列叙述正确的是( )
A. 步骤②中原生质体应在低渗溶液中进行培养并处理
B. 促融后形成的融合菌株可能为AAAA、AAB、BB、AB
C. 在培养基上可以观察到AA菌落、B菌落以及AAB菌落
D. 若有喙状结构和无喙状结构同时出现在拮抗带,步骤③应选择有喙状结构的菌丝
23. 科研小组对某地甲、乙两个动物种群进行了多年的跟踪调查,绘制了以下变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙种群数量均增加的时间段是0~t3
B. 乙种群在0~t1段的种群数量呈“J”形增长
C. 甲种群在t5时的K值等于在t3时的K值
D. 据曲线变化推测,两者的种间关系不是捕食
24. PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者获取了该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),利用大肠杆菌表达该蛋白。下图为所用载体示意图,phb2基因基因序列不含图中限制酶的识别序列。下列叙述错误的是(  )
A. 将phb2基因与载体正确连接构建基因表达载体是培育转基因大肠杆菌的核心工作
B. 为使phb2基因与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端可分别引入PvuⅡ和EcoRI限制酶的识别序列
C. 在使phb2基因与载体连接时,在扩增的phb2基因两端都引入PvuⅡ限制酶的识别序列可能导致目的基因环化
D. 构建基因表达载体时,需选择BamHI限制酶破坏氨苄青霉素抗性基因,以便对目基因是否正常转人进行检测与鉴定
25. 人类Y基因启动子上游的调控序列中含有BC111A蛋白结合位点,该位点结合BCL11A蛋白后,r基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了r基因上游不同长度的片段(Fn与R),将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定BCL11A蛋结合位点的具体位置。相关信息如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 为将扩增后的产物定向插入载体,指导荧光蛋白基因表达,需用Munl和Xhol处理载体
B. 从产物扩增到载体构建完成的整个过程需构建7种载体
C. 将构建的载体导入去除BCL11A基因的受细胞,可能出现含F1与R扩增产物的受体细胞无荧光,而含F2-F7与R扩增产物的受体细胞有荧光
D. 向培养液中添加适量的雌激素,可导致部分受体细胞不再有荧光
二、非选择题(共50分)
26. 如图为遭到人类活动影响的某海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系,据图回答下列问题:
(1)食物链彼此相互交错可形成食物网的原因是___。
(2)沼蟹会破坏大米草根系,土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,一段时间后大米草数量不增反降,据图分析造成此结果的可能原因是___。
(3)图中所有生物___(填“是”或“否”)构成一个群落,理由是___。
(4)若要研究大米草的生态位,需要研究的方面有___(答出3点即可)。各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是___。
27. 2023年8月日本不顾世界多数国家反对将福岛核污染水排放入海。研究表明,在福岛核事故后,某些大型鱼类中放射性核素137Cs的浓度比底栖鱼类高出一个数量级。图1是部分海洋生物间的能量流动关系。请回答下列问题:
(1)生物体内放射性核素137Cs的浓度越高,危害性越大,137Cs易使生物体内遗传物质发生___。核污水中的放射性物质属于影响海洋生物种群数量的___(填“非密度制约因素”或“密度制约因素”)。
(2)海洋受到石油、工业废水、生活污水等污染时仍能保持相对稳定,但当污染超过一定程度时,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态,出现这两种现象的原因是___。
(3)图1所示食物链中,相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息,这说明信息传递在生态系统中的作用是___。图1中某些大型鱼类体内的137Cs浓度比底栖鱼类高出一个数量级,原因是___。
(4)若图2表示第二营养级的能量流动方向,①②③④代表的能量值分别是58、10、9和2(单位:×105kJ),则B表示的含义是___,第二营养级与第三营养级的能量传递效率是___(保留一位小数)。
28. 目前,常态化疫情防控已经成为我们生活的一部分,正确佩戴口罩是预防新冠肺炎的有效手段。某研究小组对非灭菌的一次性口罩中的微生物进行检测,通过分析微生物的种类和数量来确定口罩的合格性。回答下列问题:
(1)从戴一段时间后的口罩上剪取总量5cm2样品,剪碎后加入灭菌生理盐水中,定容至100mL,充分混匀,得到样液A。待样液A自然沉降后,取上清液稀释10倍得到样液B。取4个经_____________灭菌法处理的培养皿,向其中3个培养皿中分别加入1mL样液B,再将冷却到45℃~50℃的培养基倒入培养皿。随即转动培养皿,使样液B与培养基充分混匀,待_____________后,将平板倒置,置培养箱内培养24h。第4个培养皿添加_____________(填“样液”、“培养基”或“样液和培养基”)作为对照。
(2)一段时间后,3个平板上长出的菌落数分别为31、42和35,可计算出1cm2口罩样品中菌体数量为______个。
(3)培养基上统计的菌落数往往比口罩上活菌的实际数目________(填“多”或“少”),原因是____________。
(4)若要对口罩中的金黄色葡萄球菌进行检测,将样液接种到甘露醇高盐琼脂培养基上培养,培养一段时间后,该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养,结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是__________________________。
(5)进一步研究发现口罩内层细菌数量较外层多,且随着佩戴时间的延长细菌数量增长显著。根据你的生活经验和所学知识,分析口罩内层细菌数量增长的可能原因是__________________________。(要求答出两点)
29. I.科学家用植物体细胞杂交方法,将番茄叶肉细胞的原生质体和马铃薯块茎细胞的原生质体融合,成功地培育出了“番茄一马铃薯”杂种植株,如图1所示,其中①-⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了三组实验如图2。据图回答下列问题:
(1)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的____存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。若杂种细胞培育成为“番茄—马铃薯”植株为六倍体,则此杂种植株是否可育?____(可育/不可育)。(已知番茄为二倍体、马铃薯为四倍体)
(2)如果形成c的a、b原生质体都来自番茄细胞,那么更简单地得到多倍体番茄植株的处理方法是____。
(3)细胞全能性是指____。
II.请根据下列两个资料回答相关问题:资料1:用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC(孤雌单倍体干细胞),然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默,phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态,如图1。资料2:用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄单倍体干细胞),然后对ahESC中的8个基因进行编辑,ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点,如图2。
(4)体内受精时,在精子触及卵细胞膜的瞬间,____会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入。
(5)用促性腺激素对雌性小鼠进行____处理可得到大量卵母细胞,这些卵母细胞转化为phESC的过程相当于植物组织培养中的____过程。
(6)ahESC与精子和去核卵母细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是____。
(7)据图分析只依赖雄性小鼠____(填“能”或“不能”)得到孤雄小鼠,请写出两个理由支持你的判断。理由1____。理由2____。
30. 毕赤酵母以甲醇作为唯一碳源时需要大量表达醇氧化酶(AOX1),AOX1基因的长度为2200bp。科研人员将蜂毒肽(MEL)与石斑鱼c型溶菌酶(Ec-cLYZ)基因插入pPICZαA质粒上构建重组表达质粒,导入毕赤酵母以获得高效低毒的广谱抑菌融合蛋白,实验的主要流程如下,请回答:
注:重组质粒1是人工合成的包含MEL和Ec-cLYZ融合基因
(1)斜带石斑鱼c型溶菌酶属于免疫系统的_______。相对于原核表达系统,毕赤酵母表达系统翻译出的蛋白可以经过_______加工修饰,表达的蛋白具有天然生物学活性。
(2)为获得MEL和Ec-cLYZ融合基因,同时两端带有pPICZαA的同源序列,过程①PCR反应体系中加入的模板是_______,引物应该选择以下_______。
A.5’-GAAACTGAAGCTCCCGAATTCGGTATTGGTGGT-3’
B.5’-CATCATCATCATCCCCGTCGACTTGATGCTGCAAGC-3’
C.5’-GGGGATGATGATGATGGAATTCTTGATGCTGCAAGC-3’
D.5’-GGGAGCTTCAGTTTCGTCGACGGTATTGGTGGT-3’
(3)过程②将PCR产物片段与线性化的pPICZαA混合后,在重组酶的作用下可形成环化质粒,这一过程与传统构建重组质粒相比不需要_______酶。
(4)为了验证构建是否成功,利用限制性内切酶EcoRI和SalI对提取出的重组质粒2进行双酶切,利用琼脂糖凝胶电泳检测,结果显示分别得到大小约为_______(限制酶识别序列不计)的片段。过程③将重组质粒2导入大肠杆菌的目的是_______。
(5)过程⑤培养毕赤酵母时加入_______作为唯一碳源,目的是_______。
(6)目的基因与宿主基因组染色体的交换方式包括单交换和双交换。含有目的基因的载体插入宿主染色体的AOX1基因的上游或下游,不影响AOX1基因的正常表达,属于单交换;当发生基因取代时,含目的基因的载体与宿主染色体中AOX1基因区域发生交换,宿主AOX1基因编码区域被全部取代,属于双交换。以AOX1基因两端序列为依据设计引物,对三株重组酵母(编号1、2、3)进行菌液PCR、电泳后得到下图,根据结果推断目的基因与宿主基因组染色体发生单交换的酵母菌株有_______。

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