2021-2022学年广东省广州市广东实验中学高二(下)期中生物试卷(含答案)
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一、单选题
1.生态系统的结构和功能正常是生态系统稳定的基础,下列说法错误的是( )
A.物质循环、能量流动、信息传递的正常进行使生态系统保持相对稳定
B.食物链的环节越多,食物链越长,生态系统的稳定性就越高
C.桑基鱼塘实现了物质的循环再生利用和能量的多级利用
D.生态系统各组分的含量比例处于动态平衡有利于维持生态系统的稳定
2.实验调查得到的某树林生态系统中,各营养级的能量流动关系如表所示,其中d为分解者;Pg表示生物同化作用固定的总能量;Pn表示生物储存的能量(Pn=Pg﹣R);R表示生物呼吸作用消耗的能量,单位为J•cm﹣2•a﹣1,以下说法正确的是( )
营养级或分解者
Pg
Pn
R
a
62.8
25.7
36.1
b
12.5
5.7
6.8
c
464.6
136.3
278.3
d
41.6
13.5
25.1
A.该树林的营养结构可表示为c→a→b→d
B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率为18.9%
C.从能量输入和输出角度看,该生态系统的总能量在增加
D.流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能,即4个Pg之和
3.某农田秸秆被焚烧后污染环境。为解决此问题,区政府建设了“生态桥”工程,将废弃物加工成有机肥后施加到农场土壤中,减轻污染同时提高了农作物产量。下列相关叙述正确的是( )
A.“生态桥”工程的实施,促进了农场生态系统的物质循环并减少环境污染
B.该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
C.研究农场土壤小动物类群丰富度时,常用记名计算法或目测估计法进行采集和调查
D.将废弃物加工的有机肥,能为农场植物等提供更多的营养物质和能量
4.中科院康乐院士团队通过分析飞蝗的体表和粪便挥发物,发现了飞蝗群聚信息素:4﹣乙烯 基苯甲醚(4VA),4VA能够响应蝗虫种群密度的变化,并随着种群密度增加而增加;利用基因编辑技术获得飞蝗OR35缺失突变体,发现其对4VA的响应行为丧失。下列叙述错误的是( )
A.飞蝗群聚信息素传播的信道为空气
B.利用人工合成的4VA诱杀蝗虫属于化学防治
C.OR35缺失突变体可能缺乏信息素4VA的受体
D.OR35缺失突变体长期释放到野外,可能构建不能群居的蝗虫种群
5.种群密度效应是指在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现相邻个体之间的相互影响。种群密度效应包括两个重要的法则:①在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,即产量恒定法则;②随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,即自疏现象。下列有关叙述正确的是( )
A.产量恒定法则保障了种群成员间既不互相吸引也不互相排斥
B.出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的
C.自疏现象导致种群内不同个体各自占据的生态位差异性增大
D.自疏现象是正反馈调节的结果,也是对不利生长环境的一种适应
6.东北豹分布在我国东北、俄罗斯远东等地,是世界濒危物种之一。每只东北豹体表的条纹或斑纹都是独一无二的,如同人类的指纹一样。以此为依据,2015年中俄两国科学家使用红外触发相机对东北豹的全球数量进行了监测调查,发现东北豹的全球数量仅为84只。下列叙述正确的是( )
A.每只东北豹体表斑纹独一无二的直接原因是DNA分子的特异性
B.上述中俄两国科学家调查东北豹时采用的是估算的方法
C.东北豹种群数量很少,与其生存环境被破坏有重要关系
D.将东北豹迁入动物园,是对生物多样性最有效的保护措施
7.对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查,测量得该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁4个种群所同化的总能量如表,下列说法中错误的一项是( )
生物种群
甲
乙
丙
丁
能量/kJ
1.3×108
2.8×109
2.9×107
9.1×107
A.在这四个种群中,乙和丁属于捕食关系
B.除乙种群外,其他3个种群的同化作用类型都属于异养型
C.按照生物富集原理,丙种群体内的农药残留浓度是最高的
D.从4个种种群的营养关系上看,它们之间只能形成一条食物链
8.豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品,为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别加入等量的A、B两桶煮熟的大豆中并混匀,再将两者敞口置于适宜条件下进行发酵,并定期取样观测发酵效果。以下推测不合理的是( )
A.该实验的自变量是菌种的类型,温度属于无关变量
B.若容器内上层大豆发酵效果优于底层,则发酵菌为厌氧菌
C.豆豉的独特风味与发酵过程中大豆中蛋白质水解产生的氨基酸等有关
D.煮熟大豆使大豆中的蛋白质变性,有利于菌体分泌的酶作用于蛋白质
9.舌尖上的中国﹣﹣传统泡菜的制作:新鲜的蔬菜经过清洁、整理后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述,不正确的是( )
A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,加入“陈泡菜水”的目的是增加乳酸菌菌种的量
B.制作泡菜时应先加入蔬菜和香辛料,再加入煮沸冷却后的盐水
C.制作泡菜过程中,亚硝酸盐的含量先增加后减少,有机物的干重和种类减少
D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程
10.解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色。下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
11.消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是( )
A.在100℃条件下煮沸5~6分钟属于灭菌方法,可杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢
B.无菌技术中,若处理对象为液体,则只能消毒,不能灭菌
C.实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触
D.高压蒸汽灭菌锅只有当压力表的压力降到一个标准大气压时,才能打开盖子
12.如图所示为分离某种以尿素为氮源的细菌的实验过程,下列叙述错误的是( )
A.土样从有哺乳动物尿液的地方取,获得目的菌种的概率很高
B.为验证尿素固体培养基具有选择作用,可用牛肉膏蛋白胨固体培养基作对照
C.C组三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则1g土壤样本中约有分解尿素的细菌5×107个
D.在尿素固体培养基上生长的细菌有可能不都是以尿素为氮源的细菌
13.鞣质(单宁)是一种具有止血、杀菌等作用的中药成分,在植物中广泛分布。为探究鞣质对自然界中生存条件相同的甲、乙、丙三种细菌的杀伤能力,某科研小组将等量的甲、乙、丙三种细菌接种到含有适量鞣质的完全培养基和不含鞣质的完全培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察菌落大小,结果如图所示。下列相关说法不正确的是( )
A.实验中用的培养皿等玻璃器材,可以采用干热灭菌的方法
B.由图中结果可知,鞣质对甲细菌的杀伤能力最强
C.为排除杂菌污染,本实验设置的实验组和对照组比较合理
D.接种前,可以用显微镜直接计数法判断三种细菌接种量是否相等
14.如图表示啤酒工业化生产的简要流程。下列说法错误的是( )
A.利用赤霉素处理大麦可省略制麦环节
B.发酵开始前,对于发酵罐以及各种连接管道都需要进行彻底灭菌
C.主发酵结束后,发酵液还要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵
D.小规模酿造的“精酿”啤酒不添加食品添加剂,一定比“工业”啤酒更健康
15.甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中,如图为该操作示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.人工诱导原生质体融合可使用离心法
B.融合的原生质体再生出细胞壁后再进行组织培养
C.杂种细胞经过一定激素和营养的诱导,发育成为杂种植株
D.筛选出的杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因,但只能通过母本进行传递
16.马铃薯野生种具有抗病、抗逆等优良性状,马铃薯栽培种由于长期无性繁殖致使种质退化。如图为利用马铃薯野生种改进马铃薯栽培种的技术路径。下列说法不正确的是( )
A.马铃薯栽培种和马铃薯野生种之间不存在生殖隔离
B.新品种1的育种原理为基因重组和染色体变异
C.获得新品种2的育种方法可能是植物体细胞杂交
D.过程①用到植物组织培养技术,过程②可用秋水仙素处理
17.病毒感染果蔬后,会借助胞间连丝等结构扩散,导致果蔬产量和品质退化。为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持,科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响,结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
茎尖大小
外植体数/个
分化苗数/苗
脱毒苗数/苗
小于0.3mm
20
1
1
0.3~0.5mm
20
10
7
大于0.5mm
20
13
4
A.植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达
B.脱分化过程中应给予光照促进叶绿素合成从而进行光合作用
C.培育脱毒苗依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D.0.3~0.5mm大小的茎尖最有利于获得抗病毒苗
18.动物细胞培养的基本过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.应选择成熟动物的皮肤组织进行动物细胞培养
B.甲过程需要用纤维素酶和果胶酶处理
C.乙过程是原代培养,一般不会出现接触抑制现象
D.丙过程是传代培养,细胞贴壁生长
19.脑缺血会引起局部脑神经细胞缺氧而受损,造成不可逆损伤,甚至死亡。骨髓基质细胞是 骨髓中的干细胞,经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经细胞的结构与功能的修复和重建,这也是治疗缺血性脑损伤的有效策略。下列叙述错误的是( )
A.干细胞参与受损部位修复时候,体内细胞同时发生着细胞凋亡
B.某患者的神经细胞的核基因和骨髓基质细胞的核基因相同
C.脑缺血导致的神经细胞死亡属于细胞坏死
D.骨髓基质细胞经诱导可通过增殖过程形成心肌细胞、神经细胞等不同细胞
20.如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成,对正常细胞也有一定毒性。下列说法不正确的是( )
A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C.在治疗中,应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹
D.单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
二、简答题
21.某果园在苹果树下进行了间种草菇的试验,利用高湿度、低风速等环境条件,获得了良好的经济效益。
(1)区别该果园与其它普通果园群落的重要特征是 。草菇在该生态系统成分中属于 。
(2)果园中经常爆发病虫害,从生态系统结构的角度分析,主要原因是 。草菇的引入使果园群落空间的 结构更加复杂,苹果树的落叶可为草菇提供营养,栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用,促进了果园生态系统的物质迁移和转化,该措施遵循的生态工程基本原理包括 。
(3)防治果树害虫可以使用糖醋液以及黑光灯进行诱杀,这两种方法都利用了生态系统的 功能。苹果小卷叶蛾幼虫是危害苹果的害虫,姬蜂是该虫的天敌。为研究苹果抵抗虫害的机制,某科研小组用丁原醇溶剂分别提取了苹果的挥发物A和受虫害后的苹果挥发物B,进行相关实验。实验中每组使用两种物质,每组实验随机选取50只姬蜂,观察其对这两种物质的选择情况,结果如表。
组别
第一组
第二组
第三组
挥发物A
对照物质
挥发物B
对照物质
挥发物A
挥发物B
结果(只)
35
15
43
7
17
33
实验中的对照物质是 。分析实验结果得出的结论是 。
(4)下表为果园生态系统内苹果树、苹果小卷叶蛾和姬蜂三个种群一年间的能量流动情况(单位:107kJ•a﹣1)。
种群
同化的总能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
苹果树
a
b
69.5
7.0
19.0
45.5
苹果小卷叶蛾
19.0
9.0
c
1.0
d
e
姬蜂
3.5
1.0
2.5
微量
无
f
据表分析,苹果树用于生长、发育和繁殖的能量为 kJ•a﹣1,能量从苹果小卷叶蛾到姬蜂的传递效率低于18.4%,原因是 。
22.天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如图 1。
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为 。
(2)在酒精发酵阶段,筛选获得的酵母菌菌种应先经过 再接种到发酵罐。发酵罐通常有 装置,使酵母菌与培养液充分接触。
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如图2。
①发酵过程中,定期取样测定醋酸菌密度变化,趋势如图3。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸菌在颠倒后密度变化的特点是 ,由此推测,影响醋酸菌密度变化的主要环境因素是 。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中 层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变,加剧了不同种类乳酸菌的 ,淘汰了部分乳酸菌种类。
23.微生物与环境治理
土霉素被广泛用于畜禽饲料中预防疾病,这导致了其在环境中有大量残留,并抑制了土壤微生物生长。研究人员试图通过生物方法降解在环境中残留的土霉素。如图1是土霉素化学结构式。
(1)想从长期受土霉素污染的土壤中获得土霉素降解菌,应选用的培养基类型为 。
(2)实验中配制培养基时不能添加的营养成分包括 。
①NaH2PO4②葡萄糖 ③蒸馏水 ④土霉素 ⑤氨基酸 ⑥蔗糖
研究人员筛选出了三种能降解土霉素的菌株。在培养基中分别接种这三种菌株,一段时间后测定培养基中的土霉素含量(如图2)。
(3)根据图2可选择 菌株为目标菌株。为确定目标菌株的微生物类型,可采用的方法有 (多选)。
A.使用不同抗生素观察目标菌株的抗性
B.观察目标菌株菌落特征
C.显微镜观察目标菌株细胞结构
D.将目标菌株的基因序列与微生物基因库中的序列进行比对
将土霉素污染严重的土壤随机均分为四组,混入不同浓度的目标菌株,一段时间后土壤中的微生物情况如图3所示(不同几何形状代表不同种类的微生物菌落)。
(4)上述实验中微生物接种的方法为 。
(5)治理土霉素污染土壤的适宜菌株浓度为 ,请从物种多样性的角度分析原因: 。
24.研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有 。
在组织培养过程中,剪取的根段称为 ,经 后接种到培养基中。细胞经过 形成愈伤组织,此后调整培养基中 可诱导愈伤组织分化。
(2)在愈伤组织生芽过程中,植物激素CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。
为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于高CK培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是 。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为:与野生型相比, 。
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括 。
A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B.W基因的表达产物调控A基因的表达
C.缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D.过量表达W基因可使生芽时间提前
25.科研人员在制备杂交瘤细胞的基础上,获得了能够产生双特异性抗体(BsAb)的双杂交瘤细胞。BsAb 可以同时结合两种抗原,如抗EGFR/CD3双特异性抗体拥有两种特异性抗原结合位点,不仅能与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体EGFR结合,也能与T细胞表面抗原CD3结合。拓展了抗EGFR单克隆抗体的临床应用范围。
(1)EGFR是一种跨膜糖蛋白受体,仅分布在正常上皮细胞和肿瘤细胞中,而不存于其他正常组织细胞中,其根本原因是 。据图1分析,这种双特异性抗体的功能是 。
(2)图2为制备能产生抗EGFR单克隆抗体杂交瘤细胞的流程,科研人员将EGFR注射到小鼠a体内,目的是 。制备小鼠的脾脏组织细胞悬液的步骤是: ,加入培养液制成单细胞悬液。对获得杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,通过多次筛选就可获得所需的能产生抗EGFR单克隆抗体杂交瘤细胞。克隆化培养的目的是 ,“筛选2”所依据的基本原理是 。
(3)为了制备抗EGFR/CD3双特异性抗体,科研人员还需要制备 ,然后诱导两种细胞融合得到双杂交瘤细胞。
2021-2022学年广东省广州市广东实验中学高二(下)期中生物试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1.生态系统的结构和功能正常是生态系统稳定的基础,下列说法错误的是( )
A.物质循环、能量流动、信息传递的正常进行使生态系统保持相对稳定
B.食物链的环节越多,食物链越长,生态系统的稳定性就越高
C.桑基鱼塘实现了物质的循环再生利用和能量的多级利用
D.生态系统各组分的含量比例处于动态平衡有利于维持生态系统的稳定
【分析】1、生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
2、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,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,营养结构就是指食物链和食物网。
3、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
【解答】解:A、物质循环、能量流动、信息传递是生态系统的基本功能,它们的正常进行使生态系统能够保持相对稳定,A正确;
B、一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强,稳定性就越高,食物链的环节越多,食物链越长,损失的能量就越多,不利于生态系统稳定性的维持,B错误;
C、桑基鱼塘是一种立体生态农业,鱼塘中的塘泥富含有机质,塘泥中的有机物可被分解者分解,产生水和无机盐可用于桑树的光合作用,因此实现了物质的循环再生利用和能量的多级利用,C正确;
D、生态系统的组分包括非生物的物质和能量、生产者、分解者、消费者,这些成分比例适当,处于动态平衡,有利于生态系统处于稳定状态,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查生态系统的结构、功能和稳定性,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
2.实验调查得到的某树林生态系统中,各营养级的能量流动关系如表所示,其中d为分解者;Pg表示生物同化作用固定的总能量;Pn表示生物储存的能量(Pn=Pg﹣R);R表示生物呼吸作用消耗的能量,单位为J•cm﹣2•a﹣1,以下说法正确的是( )
营养级或分解者
Pg
Pn
R
a
62.8
25.7
36.1
b
12.5
5.7
6.8
c
464.6
136.3
278.3
d
41.6
13.5
25.1
A.该树林的营养结构可表示为c→a→b→d
B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率为18.9%
C.从能量输入和输出角度看,该生态系统的总能量在增加
D.流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能,即4个Pg之和
【分析】据表格可知:c中能量最多,可能是生产者;能量传递效率大概是10%~20%,因此a中是初级消费者,b是次级消费者,d是分解者。
【解答】解:A、d是分解者,不参与食物链的组成,A错误;
B、第二营养级到第三营养级的能量传递效率12.5÷62.8×100%≈19.9%,B错误;
C、从能量输入和输出角度看,能量输入(464.6)大于能量输出(36.1+6.8+278.3+25.1=346),说明该生态系统的总能量在增加,C正确;
D、流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能,即c的Pg,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查生态系统能量流动的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
3.某农田秸秆被焚烧后污染环境。为解决此问题,区政府建设了“生态桥”工程,将废弃物加工成有机肥后施加到农场土壤中,减轻污染同时提高了农作物产量。下列相关叙述正确的是( )
A.“生态桥”工程的实施,促进了农场生态系统的物质循环并减少环境污染
B.该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
C.研究农场土壤小动物类群丰富度时,常用记名计算法或目测估计法进行采集和调查
D.将废弃物加工的有机肥,能为农场植物等提供更多的营养物质和能量
【分析】1、与传统农业相比,生态农业的优点有实现对物质再循环利用;实现对能量的多级利用,提高了能量的利用率;有利于生态环境的保护等。
2、生态系统组分多,食物网复杂,自动调节能力强,生态系统的抵抗力稳定性高,恢复力稳定性低。
【解答】解:A、根据题意分析,“将废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中”,说明促进了果园生态系统的物质循环,减轻污染,A正确;
B、生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者以及食物链(网),B错误;
C、研究果园土壤小动物类群丰富度时,采用取样器取样的方法进行采集和调查,C错误;
D、有机肥不能为果树提供能量,D错误。
故选:A。
【点评】本题以生态农业为背景,主要考查物质循环和能量流动的过程及意义,意在考查考生的识记能力与理解能力,难度中等。
4.中科院康乐院士团队通过分析飞蝗的体表和粪便挥发物,发现了飞蝗群聚信息素:4﹣乙烯 基苯甲醚(4VA),4VA能够响应蝗虫种群密度的变化,并随着种群密度增加而增加;利用基因编辑技术获得飞蝗OR35缺失突变体,发现其对4VA的响应行为丧失。下列叙述错误的是( )
A.飞蝗群聚信息素传播的信道为空气
B.利用人工合成的4VA诱杀蝗虫属于化学防治
C.OR35缺失突变体可能缺乏信息素4VA的受体
D.OR35缺失突变体长期释放到野外,可能构建不能群居的蝗虫种群
【分析】1、生物防治:生物防治是利用物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它的最大优点是不污染环境。
2、生物防治方法主要包括:利用微生物防治;利用寄生性天敌防治;利用捕食性天敌防治。
3、生物防治优点:对环境污染小,能有效保护天敌,发挥持续控灾作用,成本低、对人畜安全、害虫不易产生抗性、减少化学农药用量、节约能源。
【解答】解:A、飞蝗的体表和粪便挥发物,发现了飞蝗群聚信息素,说明飞蝗群聚信息素传播的信道为空气,A正确;
B、利用人工合成的4VA诱杀蝗虫属于生物防治,B错误;
C、利用基因编辑技术获得飞蝗OR35缺失突变体,发现其对4VA的响应行为丧失,据此可推测合成的OR35蛋白可能为信息素4VA的受体,说明OR35缺失突变体可能缺乏信息素4VA的受体,C正确;
D、OR35缺失突变体对4VA的响应行为丧失,如果长期释放到野外,可能构建不能群居的蝗虫种群,D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查群落中生物的种间关系和生态系统中信息的种类、作用及传递过程的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
5.种群密度效应是指在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现相邻个体之间的相互影响。种群密度效应包括两个重要的法则:①在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,即产量恒定法则;②随着密度增加,种内竞争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,即自疏现象。下列有关叙述正确的是( )
A.产量恒定法则保障了种群成员间既不互相吸引也不互相排斥
B.出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的
C.自疏现象导致种群内不同个体各自占据的生态位差异性增大
D.自疏现象是正反馈调节的结果,也是对不利生长环境的一种适应
【分析】1.种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线成为S型曲线。不论哪种生物的种群,总是生活在一定的环境中,在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群的最大数量称为环境容纳量,又叫K值。
2.年龄结构是指一个种群中各年龄期个体数目的比例,分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。
3.单一物种是同一地点同种生物,属于种群层次。种群最基本的数量特征是种群密度,直接影响种群密度的包括出生率、死亡率和迁入率、迁出率。年龄结构和性别比例间接影响种群密度。
【解答】解:A、产量恒定法则保障了种群成员间既互相吸引也互相排斥,维持产量的恒定,A错误;
B、出现产量恒定法则即种群的环境容纳量,这一规律出现的原因是由于高密度下资源有限,种内斗争加剧,B正确;
C、自疏现象时种内斗争激烈,导致死亡率增大,不会导致种群内不同个体各自占据的生态位差异性增大现象,C错误;
D、当种群密度增加,种内斗争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,这是负反馈调节的结果,也是对不利生长环境的一种适应能力,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查生态系统的结构和功能以及生态系统的稳定性等内容,要求学生能够分析题干获取有效信息并能够结合所学知识作答。
6.东北豹分布在我国东北、俄罗斯远东等地,是世界濒危物种之一。每只东北豹体表的条纹或斑纹都是独一无二的,如同人类的指纹一样。以此为依据,2015年中俄两国科学家使用红外触发相机对东北豹的全球数量进行了监测调查,发现东北豹的全球数量仅为84只。下列叙述正确的是( )
A.每只东北豹体表斑纹独一无二的直接原因是DNA分子的特异性
B.上述中俄两国科学家调查东北豹时采用的是估算的方法
C.东北豹种群数量很少,与其生存环境被破坏有重要关系
D.将东北豹迁入动物园,是对生物多样性最有效的保护措施
【分析】1、DNA分子的多样性主要表现为,构成DNA分子的四种脱氧核甘酸的种类数量和排列顺序。特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列,这是决定性状的根本原因。
2、生物多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性,保护措施有:①就地保护:如建立自然保护区,是生物多样性最有效的保护;②易地保护:将濒危物种迁入动物园或者植物园,是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
3、科学家使用红外触发相机对东北豹的全球数量进行了监测调查,说明使用的是精确计数的方法。
【解答】解:A、DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列,这是决定性状的根本原因。每只东北豹体表斑纹独一无二的直接原因是蛋白质分子的特异性,A错误;
B、结合题意“每只东北豹体表的条纹或斑纹都是独一无二的”,及“科学家使用红外触发相机对东北豹的全球数量进行了监测调查”可知,上述中俄两国科学家调查东北豹时采用的是精确计数的方法,B错误;
C、东北豹种群数量很少,说明其繁殖能力低,也就是一个物种的数量少,是与其繁殖力较低有重要的关系,C正确;
D、就地保护是指:建立自然保护区等,是生物多样性最有效的保护措施。将东北豹迁入动物园,属于易地保护,D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查DNA分子的结构和特点和保护生物多样性及可持续发展的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
7.对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查,测量得该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁4个种群所同化的总能量如表,下列说法中错误的一项是( )
生物种群
甲
乙
丙
丁
能量/kJ
1.3×108
2.8×109
2.9×107
9.1×107
A.在这四个种群中,乙和丁属于捕食关系
B.除乙种群外,其他3个种群的同化作用类型都属于异养型
C.按照生物富集原理,丙种群体内的农药残留浓度是最高的
D.从4个种种群的营养关系上看,它们之间只能形成一条食物链
【分析】据表分析:表中是该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁4个生物种群所同化的总能量。能量流动的特点是:单向流动,逐级递减,且能量传递效率为10%~20%,因此乙的营养级最低,其次是甲和丁,丙的营养级最高。它们形成的食物链为:。
【解答】解:A、根据分析可以得出,在这四个种群中,乙和丁属于捕食关系,A正确;
B、乙是生产者,属于自养型生物,其他3个种群的同化作用类型都属于异养型,B正确;
C、按照生物富集原理,营养级越高农药残留量就越多,毒物的富集量越多,因此丙的农药残留量最多,C正确;
D、由以上分析可知,甲和丁处于同一营养级,因此4种生物之间只能形成2条食物链,即乙→甲→丙、乙→丁→丙,D错误。
故选:D。
【点评】本题结合图表,考查生态系统的结构和功能,首先要求考生掌握生态系统中能量流动的特点,能准确判断图中各生物营养级的高低;识记生态系统的成分及营养结构,能结合所学的知识准确判断各选项。
8.豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品,为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别加入等量的A、B两桶煮熟的大豆中并混匀,再将两者敞口置于适宜条件下进行发酵,并定期取样观测发酵效果。以下推测不合理的是( )
A.该实验的自变量是菌种的类型,温度属于无关变量
B.若容器内上层大豆发酵效果优于底层,则发酵菌为厌氧菌
C.豆豉的独特风味与发酵过程中大豆中蛋白质水解产生的氨基酸等有关
D.煮熟大豆使大豆中的蛋白质变性,有利于菌体分泌的酶作用于蛋白质
【分析】解答本题可借鉴腐乳制作的相关原理。参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【解答】解:A、该实验是将等量的甲、乙两菌种分别加入等量的A、B两桶煮熟的大豆中并混匀发酵,自变量是菌种,温度属于无关变量,A正确;
B、容器内上层为有氧环境,底层为无氧环境,若容器内上层大豆发酵效果优于底层,则说明该发酵菌是好氧菌,B错误;
C、大豆发酵过程中部分蛋白质在蛋白酶的作用下,分解成小分子的肽和氨基酸,形成豆豉的独特风味,C正确;
D、煮熟大豆使蛋白质变性,蛋白质的空间结构改变,有利于菌体分泌的酶作用于蛋白质,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查影响豆豉发酵效果的因素,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
9.舌尖上的中国﹣﹣传统泡菜的制作:新鲜的蔬菜经过清洁、整理后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述,不正确的是( )
A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,加入“陈泡菜水”的目的是增加乳酸菌菌种的量
B.制作泡菜时应先加入蔬菜和香辛料,再加入煮沸冷却后的盐水
C.制作泡菜过程中,亚硝酸盐的含量先增加后减少,有机物的干重和种类减少
D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程
【分析】1、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌.在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、泡菜的制作过程:按照清水与盐的质量比为10:1的比例配制盐水,将盐、水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡莱坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。
【解答】解:A、用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,防止杂菌污染,“陈泡菜水“含有乳酸菌,加入“陈泡菜水“的作用是提供乳酸菌菌种,可以加快发酵的速度,A正确;
B、结合分析可知,制作泡菜时应先加入蔬菜和香辛料,再加入煮沸冷却后的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖,B正确;
C、制作泡菜过程中,乳酸菌会将有机物分解,故有机物的干重会减少,而种类将增多,C错误;
D、若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐导致盐水浓度过高,导致乳酸菌渗透失水,抑制了乳酸菌的发酵过程,因而泡菜中乳酸含量下降,D正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查泡菜的腌制的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
10.解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色。下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
【分析】培养基按功能分:
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
【解答】解:A、由题干信息可知,甲菌菌落周围呈现深蓝色,这说明甲菌可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,属于解脂菌,A正确;
B、由题干信息可知,乙菌菌落周围不变色,这说明乙菌落不能产生脂肪酶,不能利用脂肪为其供能,但乙菌落又能够在培养基上生存,故该培养基不是以脂肪为唯一碳源,B错误;
C、可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,这样实验对比时更加直观,C正确;
D、可以利用该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,进行对比观察时,可以观察菌落周围深蓝色圈的大小,从而判断解脂菌分泌脂肪酶的能力,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查组织培养基中的成分及其作用,意在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力,同时获取题干信息准确答题。
11.消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是( )
A.在100℃条件下煮沸5~6分钟属于灭菌方法,可杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢
B.无菌技术中,若处理对象为液体,则只能消毒,不能灭菌
C.实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触
D.高压蒸汽灭菌锅只有当压力表的压力降到一个标准大气压时,才能打开盖子
【分析】灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高圧蒸汽灭菌。消毒是指用比较温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的辻程,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【解答】解:A、在100℃煮沸5~6分钟属于煮沸消毒法,可杀死微生物细胞和一部分芽孢,A错误;
B、若处理对象为液体,也需要进行灭菌,如过滤除菌,B错误;
C、实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触,以免被杂菌污染,C正确;
D、高压蒸汽灭菌,只有当压力表的压力降到零时,才能打开排气阀,拧松螺栓,打开盖子,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记实验中灭菌和消毒的区别,掌握微生物实验中常用的灭菌方法和相应操作,意在考查考生的识记和分析能力。
12.如图所示为分离某种以尿素为氮源的细菌的实验过程,下列叙述错误的是( )
A.土样从有哺乳动物尿液的地方取,获得目的菌种的概率很高
B.为验证尿素固体培养基具有选择作用,可用牛肉膏蛋白胨固体培养基作对照
C.C组三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则1g土壤样本中约有分解尿素的细菌5×107个
D.在尿素固体培养基上生长的细菌有可能不都是以尿素为氮源的细菌
【分析】1、培养基按功能分:
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物,如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
2、分离某种以尿素为氮源的细菌实验过程:土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
【解答】解:A、在含哺乳动物排泄物的土壤中有较多含脲酶的细菌,因此土样从有哺乳动物排泄物的地方取,获得目的菌种几率很高,A正确;
B、取不同稀释倍数的土壤稀释液各0.1mL,分别涂布于牛肉膏蛋白胨固体培养基、尿素固体培养基上,其中牛肉膏蛋白胨固体培养基是对照,B正确;
C、C组三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,C组的稀释倍数为104,则1g土壤样本中约有分解尿素的细菌(54+46+50)÷3÷0.1×104=5×106个,C错误;
D、在尿素固体培养基上生长的细菌大多数是以尿素为氮源的细菌,还有一些能利用空气中氮的微生物,如固氮菌,D正确。
故选:C。
【点评】本题结合图解,考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的种类及功能,掌握接种微生物常用的两种方法,能结合所学的知识准确答题。
13.鞣质(单宁)是一种具有止血、杀菌等作用的中药成分,在植物中广泛分布。为探究鞣质对自然界中生存条件相同的甲、乙、丙三种细菌的杀伤能力,某科研小组将等量的甲、乙、丙三种细菌接种到含有适量鞣质的完全培养基和不含鞣质的完全培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察菌落大小,结果如图所示。下列相关说法不正确的是( )
A.实验中用的培养皿等玻璃器材,可以采用干热灭菌的方法
B.由图中结果可知,鞣质对甲细菌的杀伤能力最强
C.为排除杂菌污染,本实验设置的实验组和对照组比较合理
D.接种前,可以用显微镜直接计数法判断三种细菌接种量是否相等
【分析】1、实验室常用的灭菌方法:
①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。
②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。
③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
2、统计菌落数目的方法:
(1)显微镜直接计数法 ①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法:用计数板计数;③缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)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。
【解答】解:A、实验中用的培养皿等玻璃器材,耐高温且需要保持器材的干燥,可以采用干热灭菌的方法,A正确;
B、由图分析可知,与对照组1对比,甲菌落的菌落直径明显变小,这说明鞣质对甲细菌的杀伤能力最强,B正确;
C、由题干信息分析可知,为排除杂菌污染,本实验还需设置未接种细菌的含鞣质的完全培养基和末接种细菌的不含鞣质的完全培养基作为空白对照,C错误;
D、显微镜直接计数法是利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量,在接种前可用该方法判断三种细菌接种量是否相等,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查微生物的分类和培养,要求考生识记实验中灭菌方法、菌落计数等知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
14.如图表示啤酒工业化生产的简要流程。下列说法错误的是( )
A.利用赤霉素处理大麦可省略制麦环节
B.发酵开始前,对于发酵罐以及各种连接管道都需要进行彻底灭菌
C.主发酵结束后,发酵液还要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵
D.小规模酿造的“精酿”啤酒不添加食品添加剂,一定比“工业”啤酒更健康
【分析】1、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。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
2、“精酿”啤酒不添加食品添加剂,纯麦芽酿造,从这个角度看,“精酿”啤酒饮用起来更健康。但它不进行过滤和消毒,一旦被杂菌污染,也会危害人体健康。“精酿”啤酒由于只是使用麦芽、啤酒花、酵母菌和水进行酿造,发酵时间较长,使得它的麦芽汁浓度更高,口味更加浓郁,虽然产量低、价格高,但却有市场需求;而大规模生产的“工业”啤酒,为了节约生产成本,除了上述原料外,还添加了大量的大米、玉米和淀粉作为替代品,发酵时间也只有7天左右,使得它的麦芽汁浓度较低,口味清淡,但其生产成本低、产量高、价格低,有着更大的市场需求,根据消费者的不同需求,大规模生产和小规模制作都有其存在的必要性。
【解答】解:A、酵母菌不能直接利用淀粉,需要淀粉酶等将淀粉转化成酵母可利用的糖,而制麦过程就是让大麦发芽产生淀粉酶,赤霉素能促进淀粉酶的合成进而促进淀粉分解成葡萄糖,利用赤霉素处理大麦可省略制麦环节,A正确;
B、发酵开始前,对于发酵罐以及各种连接管道都需要进行彻底灭菌,这样能够更好的防止杂菌污染,B正确;
C、主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒,C正确;
D、“精酿”啤酒不添加食品添加剂,纯麦芽酿造,从这个角度看,“精酿”啤酒饮用起来更健康,但由于精酿啤酒不过滤,不杀菌,故不一定就比“工业”啤酒更健康,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查啤酒的酿造,要求考生识记酿酒的原理和过程,理解精酿啤酒和工业啤酒的区别,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
15.甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中,如图为该操作示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.人工诱导原生质体融合可使用离心法
B.融合的原生质体再生出细胞壁后再进行组织培养
C.杂种细胞经过一定激素和营养的诱导,发育成为杂种植株
D.筛选出的杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因,但只能通过母本进行传递
【分析】题图分析:该图为体细胞杂交过程,其中A为去除细胞壁,制备原生质体,可以用酶解法,B为诱导原生质体融合,可以用聚乙二醇处理,融合的杂种细胞应该具备乙品种细胞质中的可育基因,甲品种的控制多种优良性状的核基因,该过程的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【解答】解:A、人工诱导原生质体融合的方法有化学法(聚乙二醇)和物理法(离心、振动、电刺激等)两大类,A正确;
B、杂种细胞再生出细胞壁是细胞融合成功的标志,融合成功之后再进行组织培养,B正确;
C、杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导,脱分化形成愈伤组织,再分化形成胚状体,进一步成为杂种植株,C正确;
D、甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,杂种植株细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因,具备乙品种细胞质中的可育基因,因此精子中具备一半核基因,并可通过父本(精子)进行传递,D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查植物体细胞杂交技术的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
16.马铃薯野生种具有抗病、抗逆等优良性状,马铃薯栽培种由于长期无性繁殖致使种质退化。如图为利用马铃薯野生种改进马铃薯栽培种的技术路径。下列说法不正确的是( )
A.马铃薯栽培种和马铃薯野生种之间不存在生殖隔离
B.新品种1的育种原理为基因重组和染色体变异
C.获得新品种2的育种方法可能是植物体细胞杂交
D.过程①用到植物组织培养技术,过程②可用秋水仙素处理
【分析】植物体细胞杂交技术:
1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程:(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【解答】解:A、马铃薯栽培种属于四倍体,马铃薯野生种属于二倍体,两者之间存在生殖隔离,A错误;
B、新品种1是由增倍马铃薯野生种与马铃薯栽培种杂交产生的,所以新品种1的育种原理为基因重组和染色体变异,B正确;
C、新品种2是由降倍马铃薯栽培种和马铃薯野生种通过植物属于植物体细胞杂交形成的,体细胞中含有四个染色体组,C正确;
D、过程①是花药离体培养,用到植物组织培养技术,过程②可用秋水仙素处理,抑制纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,D正确。
故选:A。
【点评】本题结合图解,考查植物体细胞杂交的相关知识,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
17.病毒感染果蔬后,会借助胞间连丝等结构扩散,导致果蔬产量和品质退化。为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持,科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响,结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
茎尖大小
外植体数/个
分化苗数/苗
脱毒苗数/苗
小于0.3mm
20
1
1
0.3~0.5mm
20
10
7
大于0.5mm
20
13
4
A.植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达
B.脱分化过程中应给予光照促进叶绿素合成从而进行光合作用
C.培育脱毒苗依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D.0.3~0.5mm大小的茎尖最有利于获得抗病毒苗
【分析】1、离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。
2、由题表信息分析可知,该实验的目的是研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响,实验中的自变量是茎的大小,因变量是脱毒苗数。
【解答】解:A、常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗是因为茎尖含毒很少,可能不含毒,A错误;
B、脱分化时,愈伤组织的诱导往往需要暗培养,不能给予适宜光照,B错误;
C、培育脱毒苗时依据的原理病毒在植物不同组织中的含量不同和细胞的全能性,C错误;
D、根据表格中数据可知,0.3﹣0.5mm大小的茎尖,脱毒苗最多,因此有利于培养脱毒甘薯,不是抗病毒的特性,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查植物组织培养,要求考生识记植物组织培养技术的原理、步骤等知识,意在考查考生的识记能力和有效信息获取能力。
18.动物细胞培养的基本过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.应选择成熟动物的皮肤组织进行动物细胞培养
B.甲过程需要用纤维素酶和果胶酶处理
C.乙过程是原代培养,一般不会出现接触抑制现象
D.丙过程是传代培养,细胞贴壁生长
【分析】1、动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
2、据图分析:甲表示用胰蛋白酶处理分散成单个皮肤细胞,乙表示原代培养,丙表示传代培养。
【解答】解:A、成熟动物的皮肤组织细胞增殖能力低,应选择幼龄动物的皮肤组织进行动物细胞培养,A错误;
B、纤维素酶和果胶酶是用来降解植物细胞壁的酶,动物细胞没有细胞壁,B错误;
C、原代培养中也会出现接触抑制的现象,C错误;
D、丙过程是传代培养,细胞贴壁生长,D正确。
故选:D。
【点评】本题结合小鼠皮肤细胞培养的基本过程图,考查动物细胞与组织培养过程,要求考生识记动物细胞与组织培养过程,能准确判断图中各过程的相关操作或名称,再对选项作出准确的判断,属于考纲识记和理解层次的考查。
19.脑缺血会引起局部脑神经细胞缺氧而受损,造成不可逆损伤,甚至死亡。骨髓基质细胞是 骨髓中的干细胞,经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经细胞的结构与功能的修复和重建,这也是治疗缺血性脑损伤的有效策略。下列叙述错误的是( )
A.干细胞参与受损部位修复时候,体内细胞同时发生着细胞凋亡
B.某患者的神经细胞的核基因和骨髓基质细胞的核基因相同
C.脑缺血导致的神经细胞死亡属于细胞坏死
D.骨髓基质细胞经诱导可通过增殖过程形成心肌细胞、神经细胞等不同细胞
【分析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称为细胞编程性死亡,细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰,而细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤或死亡,是一种病理性过程。
【解答】解:A、细胞凋亡贯穿于整个生命历程,因此干细胞参与受损部位修复时候,体内细胞同时发生着细胞调亡,A正确;
B、骨髓基质细胞经过增殖分化过程形成心肌细胞、神经细胞等不同细胞,这个过程中遗传物质未发生改变,只是发生了基因的选择性表达,导致细胞的形态结构功能发生了改变,因此神经细胞的核基因和骨髓基质细胞的核基因相同,B正确;
C、细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡,脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死,C正确;
D、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,骨髓基质细胞可通过增殖分化过程形成心肌细胞、神经细胞等不同细胞,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查学生从题干中获取相关信息,并结合所学细胞凋亡、分化和坏死的知识做出正确判断,属于识记层次的内容,难度较易。
20.如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成,对正常细胞也有一定毒性。下列说法不正确的是( )
A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C.在治疗中,应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹
D.单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
【分析】血清抗体与单克隆抗体的比较:
名称
产生
特点
血清抗体
由B淋巴
一般从血清中分离,产量低、纯度低、特异性差
单克隆抗体
由杂交瘤细胞分泌
特异性强,灵敏度高,能大量制备
【解答】解:A、单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的,A正确;
B、根据题意可知,“阿霉素可抑制DNA和RNA的合成”,因此活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程,B正确;
C、在治疗中,应将非活化磷酸阿霉素和生物导弹同时注射,C错误;
D、单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了单克隆抗体的有关知识,要求考生能够根据题干获得有效解题信息,同时掌握单克隆抗体的制备过程,再结合所学知识准确判断各项。
二、简答题
21.某果园在苹果树下进行了间种草菇的试验,利用高湿度、低风速等环境条件,获得了良好的经济效益。
(1)区别该果园与其它普通果园群落的重要特征是 群落的物种组成 。草菇在该生态系统成分中属于 分解者 。
(2)果园中经常爆发病虫害,从生态系统结构的角度分析,主要原因是 果园物种组成单一,营养结构简单,自我调节能力较弱 。草菇的引入使果园群落空间的 垂直 结构更加复杂,苹果树的落叶可为草菇提供营养,栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用,促进了果园生态系统的物质迁移和转化,该措施遵循的生态工程基本原理包括 物质循环再生和物种多样性原理 。
(3)防治果树害虫可以使用糖醋液以及黑光灯进行诱杀,这两种方法都利用了生态系统的 信息传递 功能。苹果小卷叶蛾幼虫是危害苹果的害虫,姬蜂是该虫的天敌。为研究苹果抵抗虫害的机制,某科研小组用丁原醇溶剂分别提取了苹果的挥发物A和受虫害后的苹果挥发物B,进行相关实验。实验中每组使用两种物质,每组实验随机选取50只姬蜂,观察其对这两种物质的选择情况,结果如表。
组别
第一组
第二组
第三组
挥发物A
对照物质
挥发物B
对照物质
挥发物A
挥发物B
结果(只)
35
15
43
7
17
33
实验中的对照物质是 丁原醇溶剂 。分析实验结果得出的结论是 苹果能产生挥发性物质吸引姬蜂寻找食物;遭受虫害后,产生的挥发物B对姬蜂的吸引力更大,以避免虫害 。
(4)下表为果园生态系统内苹果树、苹果小卷叶蛾和姬蜂三个种群一年间的能量流动情况(单位:107kJ•a﹣1)。
种群
同化的总能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
苹果树
a
b
69.5
7.0
19.0
45.5
苹果小卷叶蛾
19.0
9.0
c
1.0
d
e
姬蜂
3.5
1.0
2.5
微量
无
f
据表分析,苹果树用于生长、发育和繁殖的能量为 7.15×l08 kJ•a﹣1,能量从苹果小卷叶蛾到姬蜂的传递效率低于18.4%,原因是 苹果小卷叶蛾和姬蜂所在的营养级还有其他动物 。
【分析】1、生态系统的结构包括组成成分和营养结构,前者包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,后者包括食物链和食物网;生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递;生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息。
2、根据表格分析,实验的因变量是挥发物的种类,因变量是姬蜂的数量,与对照组相比,挥发物A和挥发物B的组的姬蜂数量都较高,且后者高于前者。
【解答】解:(1)群落的物种组成是该果园生态系统与其它普通果园群落的重要特征,草菇在该生态系统成分中属于分解者,该果园生态系统中,在苹果树下进行了间种草菇试验。
(2)果园中经常爆发病虫害,从生态系统结构的角度分析,主要原因是果园的物种单一、营养结构简单,自我调节能力较弱。与普通果园群落相比,群落垂直结构更加复杂。苹果树的落叶可为草菇提供营养,栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用,这种生产模式体现了物质循环再生和物种多样性原理。
(3)苹果树主要虫害有食心虫和苹果蚜虫等,可以使用糖醋液以及黑光灯对食心虫进行诱杀,这些防治方法都利用了生态系统的信息传递功能。
(3)根据题意可知,“用丁原醇溶剂分别提取了苹果的挥发物A和受虫害后的苹果挥发物B”,根据对照实验的原则可知,实验中的对照物质是丁原醇溶剂。分析实验结果,苹果能产生挥发性物质吸引姬蜂寻找食物;遭受虫害后,产生的挥发物B对姬蜂的吸引力更大,以避免虫害。
(4)据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量为( 7.0+19.0+45.5)×107=7.15×108kJa﹣1;能量苹果小卷叶蛾到姬蜂的传递效率为:姬蜂同化的总能量÷苹果小卷叶蛾同化的总能量=(3.5×107)÷( 19.0×107 )×100%=18.4%,但能量从苹果小卷叶蛾到姬蜂的传递效率低于18.4%,原因是苹果小卷叶蛾和姬蜂所在的营养级还有其他动物。
故答案为:
(1)群落的物种组成 分解者
(2)果园物种组成单一,营养结构简单,自我调节能力较弱 垂直 物质循环再生和物种多样性原理(3)信息传递 丁原醇溶剂 苹果能产生挥发性物质吸引姬蜂寻找食物;遭受虫害后,产生的挥发物B对姬蜂的吸引力更大,以避免虫害
(4)7.15×l0 8 苹果小卷叶蛾和姬蜂所在的营养级还有其他动物
【点评】本题考查生态系统的结构和功能及稳定性等相关知识,解答本题的关键是了解生态系统的结构与功能、对照性实验设计的相关知识点,明确对照实验中对照组设计的一般原则,能够分析表格中实验组与对照组之间的数量关系,进而得出合理的解释。
22.天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如图 1。
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为 酶促反应需要适宜的温度 。
(2)在酒精发酵阶段,筛选获得的酵母菌菌种应先经过 活化 再接种到发酵罐。发酵罐通常有 搅拌 装置,使酵母菌与培养液充分接触。
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如图2。
①发酵过程中,定期取样测定醋酸菌密度变化,趋势如图3。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸菌在颠倒后密度变化的特点是 先快速增长后趋于稳定 ,由此推测,影响醋酸菌密度变化的主要环境因素是 氧气、营养物质、pH 。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中 颠倒前的B层和颠倒后的A 层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变,加剧了不同种类乳酸菌的 竞争 ,淘汰了部分乳酸菌种类。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【解答】解:(1)由题图信息分析可知,糖化阶段是淀粉在淀粉酶以及麦芽糖酶的作用下水解产生葡萄糖,由于在最适温度条件下酶的活性最强,因此在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度。
(2)在酒精发酵阶段,筛选获得的酵母菌菌种应先经过活化,使其达到最佳的状态,再接种到发酵罐。发酵罐通常有搅拌装置,使酵母菌与培养液充分接触。
(3)①醋酸菌是一种好氧细菌,只有在氧气充足的时候能够大量繁殖并能产生醋酸。据图3分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌密度先快速增长后趋于稳定,变化的主要环境因素是氧气、营养物质、pH。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。乳酸菌是厌氧菌,乳酸发酵是乳酸菌进行的无氧呼吸,因此发酵过程中,发酵缸中颠倒前的B层和颠倒后的A层醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗、醋酸过多、pH过低等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的竞争,从而淘汰了部分乳酸菌种类。
故答案为:
(1)酶促反应需要适宜的温度
(2)活化 搅拌
(3)①先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH
②颠倒前的B层和颠倒后的A
③竞争
【点评】本题考查果酒和果醋的制作,要求考生识记参与果酒和果醋制作的微生物及其代谢类型,掌握果酒和果醋制作的原理及条件,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
23.微生物与环境治理
土霉素被广泛用于畜禽饲料中预防疾病,这导致了其在环境中有大量残留,并抑制了土壤微生物生长。研究人员试图通过生物方法降解在环境中残留的土霉素。如图1是土霉素化学结构式。
(1)想从长期受土霉素污染的土壤中获得土霉素降解菌,应选用的培养基类型为 选择培养基 。
(2)实验中配制培养基时不能添加的营养成分包括 ②⑤⑥ 。
①NaH2PO4②葡萄糖 ③蒸馏水 ④土霉素 ⑤氨基酸 ⑥蔗糖
研究人员筛选出了三种能降解土霉素的菌株。在培养基中分别接种这三种菌株,一段时间后测定培养基中的土霉素含量(如图2)。
(3)根据图2可选择 Y﹣1 菌株为目标菌株。为确定目标菌株的微生物类型,可采用的方法有 BCD (多选)。
A.使用不同抗生素观察目标菌株的抗性
B.观察目标菌株菌落特征
C.显微镜观察目标菌株细胞结构
D.将目标菌株的基因序列与微生物基因库中的序列进行比对
将土霉素污染严重的土壤随机均分为四组,混入不同浓度的目标菌株,一段时间后土壤中的微生物情况如图3所示(不同几何形状代表不同种类的微生物菌落)。
(4)上述实验中微生物接种的方法为 稀释涂布法 。
(5)治理土霉素污染土壤的适宜菌株浓度为 浓度Ⅲ ,请从物种多样性的角度分析原因: 浓度Ⅲ下土壤微生物的种类和分布均匀度最高,说明这一浓度的目标菌株降解土霉素的效果最好,土壤中的土霉素含量下降最快,各类微生物生长受到抑制作用最弱,因此使用浓度Ⅲ的目标菌株治理土霉素污染最合适 。
【分析】1、选择性培养基:一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基,具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能,广泛用于菌种筛选等领域。
2、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
3、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。
【解答】解:(1)利用选择性培养基,可使混合菌群中的某种(类)微生物变成优势种群,从而提高该种(类)微生物的筛选效率,因此想从长期受土霉素污染的土壤中获得土霉素降解菌,应选用的培养基类型为选择培养基。
(2)微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。据题意可知,该培养基是要获得土霉素降解菌,应该以土霉素为唯一碳源和氮源的培养基,因此培养基中不能添加②葡萄糖、⑤氨基酸、⑥蔗糖。
(3)据图可知,加入Y﹣1菌株的培养基中土霉素的含量最少,说明土霉素被降解最多,降解土霉素的能力最强,因此可选择Y﹣1菌株为目标菌株。菌落是菌种鉴别上的一个重要特征,菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透 明程度等,不同种或同种在不同的培养条件下,菌落特征是不同的,因此为确定目标菌株的微生物类型观察目标菌株菌落特征,显微镜观察目标菌株细胞结构,将目标菌株的基因序列与微生物基因库中的序列进行比对,抗生素杀菌时没有特异性,都所有细菌对起作用,因此可采用的方法有BCD,BCD正确,A错误。
故选BCD。
(4)稀释涂布平板法是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。据图可知,上述实验中微生物接种的方法为稀释涂布平板法。
(5)浓度Ⅲ下土壤微生物的种类和分布均匀度最高,说明这一浓度的目标菌株降解土霉素的效果最好,土壤中的土霉素含量下降最快,各类微生物生长受到抑制作用最弱,因此使用浓度Ⅲ的目标菌株治理土霉素污染最合适。
故答案为:
(1)选择培养基
(2)②⑤⑥
(3)Y﹣1 BCD
(4)稀释涂布法
(5)浓度Ⅲ浓度Ⅲ下土壤微生物的种类和分布均匀度最高,说明这一浓度的目标菌株降解土霉素的效果最好,土壤中的土霉素含量下降最快,各类微生物生长受到抑制作用最弱,因此使用浓度Ⅲ的目标菌株治理土霉素污染最合适
【点评】本题考查微生物培养的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。
24.研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有 全能性 。
在组织培养过程中,剪取的根段称为 外植体 ,经 消毒 后接种到培养基中。细胞经过 脱分化 形成愈伤组织,此后调整培养基中 植物激素 可诱导愈伤组织分化。
(2)在愈伤组织生芽过程中,植物激素CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。
为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于高CK培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是 随着高CK诱导时间的延长,野生型的W基因表达量显著升高 。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为:与野生型相比, 随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型 。
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括 ACD 。
A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B.W基因的表达产物调控A基因的表达
C.缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D.过量表达W基因可使生芽时间提前
【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能;生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化,在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求,在再分化过程中,生长素高,促进根的分化,细胞分裂素比例高,促进芽的分化。植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【解答】解:(1)离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。剪取的根段称为外植体。植物组织培养时需要对外植体消毒,既要杀死材料表面的微生物,又要减少消毒剂对细胞的伤害。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化,植物激素可诱导愈伤组织分化,生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时,促进愈伤组织的形成。
(2)由图判断,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长,W基因的表达量显著升高,突变体的W基因的表达量明显少于对照组,说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。
(3)材料甲体内的W基因过量表达,突变体a的A基因不能表达,野生型是正常的,由图2野生型曲线和突变体a曲线对比可知,A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用,缺失A基因时W基因表达不能促进生芽;由材料甲曲线和野生型曲线比较可知,过量表达W基因可使生芽时间提前。
故选:ACD。
故答案为:
(1)全能性 外植体 消毒 脱分化 植物激素
(2)随着高CK诱导时间的延长,野生型的W基因表达量显著升高 随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型
(3)ACD
【点评】本题结合柱形图和折线图,考查植物组织培养过程分析,要求考生能够从题目中提取有效信息进行分析,难度适中。
25.科研人员在制备杂交瘤细胞的基础上,获得了能够产生双特异性抗体(BsAb)的双杂交瘤细胞。BsAb 可以同时结合两种抗原,如抗EGFR/CD3双特异性抗体拥有两种特异性抗原结合位点,不仅能与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体EGFR结合,也能与T细胞表面抗原CD3结合。拓展了抗EGFR单克隆抗体的临床应用范围。
(1)EGFR是一种跨膜糖蛋白受体,仅分布在正常上皮细胞和肿瘤细胞中,而不存于其他正常组织细胞中,其根本原因是 基因的选择性表达 。据图1分析,这种双特异性抗体的功能是 激活T细胞,诱导癌细胞凋亡 。
(2)图2为制备能产生抗EGFR单克隆抗体杂交瘤细胞的流程,科研人员将EGFR注射到小鼠a体内,目的是 诱导小鼠a产生能分泌抗EGFR抗体的B淋巴细胞 。制备小鼠的脾脏组织细胞悬液的步骤是: 对新鲜脾脏进行处理,用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶,或机械的方法)处理一段时间,将其分散成单个细胞。然后,用培养液将细胞制成细胞悬液 ,加入培养液制成单细胞悬液。对获得杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,通过多次筛选就可获得所需的能产生抗EGFR单克隆抗体杂交瘤细胞。克隆化培养的目的是 获得由单个杂交瘤细胞增殖形成的细胞群 ,“筛选2”所依据的基本原理是 抗原与抗体的反应具有特异性 。
(3)为了制备抗EGFR/CD3双特异性抗体,科研人员还需要制备 产生抗CD3单克隆抗体的杂交瘤细胞 ,然后诱导两种细胞融合得到双杂交瘤细胞。
【分析】1、单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原﹣抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【解答】解:(1)细胞分化的原因是基因的选择性表达。EGFR是﹣种跨膜糖蛋白受体,仅分布于正常上皮细胞和肿瘤细胞中,而不存于其他正常组织细胞中,其根本原因是基因的选择性表达。:由图示看出,“双特异性抗体”可同时与效应T细胞和肿瘤细胞的相应受体结合,最终使肿瘤细胞裂解。因此,“双特异性抗体”的功能是激活T细胞,诱导癌细胞凋亡。
(2)在制备单克隆抗体过程中,为了从小鼠a中提取到能分泌抗EGFR抗体的B淋巴细胞,需要将EGFR注射到小鼠a体内,诱导其发生免疫反应。以小鼠的脾脏为材料制备细胞悬液的主要实验步骤:取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,用培养液将细胞制成细胞悬液。专一抗体检测阳性和克隆化培养为该过程的第二次筛选,其目的是获得由单个杂交瘤细胞增殖形成的细胞群,原理是根据抗原与抗体的反应具有特异性。
(3)为了制备抗EGFR/CD3双特异性抗体,科研人员还需要制备产生抗CD3单克隆抗体的杂交瘤细胞,然后通过一定的方法诱导两种细胞融合,从而得到双杂交瘤细胞。
故答案为:
(1)基因的选择性表达 激活T细胞,诱导癌细胞凋亡
(2)诱导小鼠a产生能分泌抗EGFR抗体的B淋巴细胞 对新鲜脾脏进行处理,用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶,或机械的方法)处理一段时间,将其分散成单个细胞。然后,用培养液将细胞制成细胞悬液 获得由单个杂交瘤细胞增殖形成的细胞群 抗原与抗体的反应具有特异性
(3)产生抗CD3单克隆抗体的杂交瘤细胞
【点评】本题结合模式图,考查单克隆抗体的制备过程,要求考生识记单克隆抗体制备的原理、过程,掌握单克隆抗体的优点及相关应用,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
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