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【生物】江苏省如东中学、栟茶中学2018-2019学年高二上学期期末考试试题 (解析版)
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江苏省如东中学、栟茶中学2018-2019学年
高二上学期期末考试试题
1.下列关于内环境及其稳态的叙述,正确的是( )
A. 小肠绒毛上皮细胞生活的内环境是组织液和消化液
B. 细胞可直接与内环境进行物质交换
C. 血浆渗透压的大小主要与蛋白质的含量有关
D. 正常情况下,内环境的各项理化性质保持不变
【答案】B
【解析】
【分析】
内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
【详解】内环境由细胞外液构成,即由血浆、组织液和淋巴组成,不包括消化液,A错误;细胞外液又叫内环境,内环境由血浆、组织液、淋巴组成,体内细胞可直接通过内环境和外界环境进行物质交换,B正确;血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,C错误;在正常情况下,内环境的各项理化性质是保持相对稳定的,而不是不变的,D错误。
【点睛】本题的知识点是内环境的组成,内环境成分的判断方法,内环境理化性质的特点,对基础知识的记忆是解题的关键。
2. 下列不属于内环境稳态实例的是( )
A. HCO3-与HPO42-等离子共同作用,使血浆pH维持7.35~7.45
B. 人体内的吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞
C. 进行高强度的体育锻炼一星期,肌细胞内肌蛋白的含量基本不变
D. 剧烈运动出很多汗后,上厕所的次数会比平时少
【答案】C
【解析】
试题分析:HCO3-、HPO42-等离子是血浆内的缓冲物质,在这些离子的共同作用下,维持血浆pH在7.35~7.45之间,A正确;人体内的吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞属于免疫调节,B正确;进行高强度的体育锻炼一星期,肌细胞内肌蛋白的含量基本不变,肌蛋白属于细胞内的物质,不是内环境中的物质,C错误;剧烈运动出很多汗后,排尿量比平时少属于水盐平衡的调节,D正确。
考点:内环境的理化特性
【名师点睛】内环境是指细胞外液,是细胞赖以生存的细胞外环境,主要包括血浆、组织液和淋巴.内环境稳态是指在正常生理情况下机体内环境的各种成分和理化性质只在一定的范围内发生变动并保持相对稳定.内环境稳态是在神经-体液-免疫调节网络共同作用下实现的。
3.当快速牵拉下图中的骨骼肌时,会在d处记录到电位变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 从a到d构成一个完整的反射弧
B. 当兴奋到达b点时,膜内为负电位
C. 牵拉骨骼肌时,c处组织液中可检测到神经递质
D. 刺激骨骼肌产生的信号传到c处就会形成痛觉
【答案】C
【解析】
【分析】
本题以图文结合的形式,综合考查学生对反射及其结构基础、兴奋在神经纤维上的传导和在神经细胞间的传递等相关知识的理解和掌握情况。
【详解】从a到d没有效应器,不能构成一个完整的反射弧,A错误;由图中突触的结构和神经节所在的位置可知,b为传入神经,当兴奋到达b点时,膜内为正电位,B错误;牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化,说明有神经兴奋的传递,c处组织液中可检测到神经递质,C正确;刺激骨骼肌产生的信号传到大脑皮层会形成痛觉,而c处位于脊髓,不是痛觉形成的部位,D错误。
【点睛】正确解答此题需要明确反射弧的组成、兴奋在神经纤维上的传导和在神经细胞间的传递过程等相关的基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上,准确识别图示各结构名称,联想所学相关知识进行综合分析判断。
4.人接触辣椒后,往往产生“热辣辣”或“烫口”的感觉,即把辣椒刺激和热刺激产生的感觉等同起来。在口腔或皮肤的感觉神经末梢中,存在对辣椒素敏感的受体——香草酸受体,它们能被辣椒素或较高温度刺激激活。下列说法错误的是
A. 香草酸受体位于突触后膜 B. 辣椒素可与香草酸受体结合,导致Na+内流
C. 上述感觉的神经中枢位于大脑皮层 D. 吃辣椒时喝热饮会加重疼痛
【答案】A
【解析】
依题意可知:香草酸受体位于感觉神经末梢的细胞膜上,感觉神经末梢的细胞膜不属于突触后膜,A项错误;辣椒素可与香草酸受体结合,导致Na+内流产生神经冲动,进而传至大脑皮层产生“热辣辣”或“烫口”的感觉,即形成上述感觉的神经中枢位于大脑皮层,B、C项正确;高温也能刺激香草酸受体,因此吃辣椒时喝热饮会加重疼痛,D项正确。
【考点定位】神经调节
【名师点睛】解答本题的关键是抓住题意中的“在口腔或皮肤的感觉神经末梢中,存在对辣椒素敏感的受体——香草酸受体,它们能被辣椒素或较高温度刺激激活” 这一信息和解题的切入点,再依据题意将其与所学 “神经调节”的相关知识有效地联系起来,对知识进行整合和迁移。这要求我们在平时的学习中,要注意对有关知识点做到准确记忆并系统、全面地构建知识网络。
5.人在不同状态下,其血糖浓度会有所变化。如图表示在不同“模拟活动时段”中人体的血糖浓度变化情况。据图分析,以下说法正确的是
A. 曲线ab段,人体内的胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增多
B. 引起曲线bc段变化的主要原因是血液中胰岛素含量升高
C. 曲线ef段,人体内的肝糖原和肌糖原会直接分解为葡萄糖以补充血糖
D. 曲线fg段的变化情况是人体内胰岛素和胰高血糖素协同作用的结果
【答案】B
【解析】
【分析】
胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰岛素和胰高血糖素互为拮抗关系,胰高血糖素和肾上腺素互为协同关系。
【详解】曲线ab段血糖浓度在升高,此时血糖偏高,人体胰岛A细胞分泌胰高血糖素不会增多,而胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,A错误;曲线bc段血糖浓度下降,主要原因是血液中胰岛素含量升高,促进组织细胞加速摄取、储存、利用葡萄糖进而使血糖浓度降低,B正确;曲线ef段,血糖回升,肝糖原分解,肌糖原不会分解补充血糖,C错误;曲线fg段变化是指血糖处于相对稳定阶段,主要靠胰岛素和胰高血糖素的共同调节,二者不是协同作用,而是拮抗作用,D错误。
【点睛】本题考查了血糖调节的相关知识,考生要能够识记血糖调节的途径以及和参与血糖调节的胰岛素和胰高血糖素,能够根据两种激素的生理作用判断图中各段升高或降低的原因。
6.“冰桶挑战赛”是一项慈善活动,目的是让更多人知道被称为“渐冻人”的罕见疾病,同时也达到 募款帮助治疗的目的。当一桶冰水从头顶浇下,身体会作出一系列的反应。有关描述错误的是
A. 皮肤毛细血管收缩,血流量减少
B. 促甲状腺激素释放激素分泌会增加
C. 体温下降,代谢减弱
D. 此过程既有神经调节,也有体液调节
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了体温调节,体温调节的过程如图:
【详解】冰水浇下引起寒冷刺激,皮肤毛细血管收缩,血流量减少,散热减少,A正确。寒冷时,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多促进垂体分泌的促甲状腺激素增多,促甲状腺激素促进甲状腺分泌的甲状腺激素增多,甲状腺激素促进代谢,促进物质氧化分解,使产热增加,B正确。正常机体在受到寒冷炎热刺激时,会进行体温调节维持体温相对稳定,C错误。通过分析中的体温调节图解可知寒冷时体温调节的过程既有神经调节,也有体液调节,D正确。
7.英国冒险家贝尔•格里尔斯(BearGrylls)主持写实电视节目《荒野求生》,模拟探险家在极为恶劣的环境下为脱离险境,设法寻找回到文明社会的路径,在前进的道路上他沿绳滑落深谷、甚至徒手攀爬峭壁等,下列有关人体变化的叙述不正确的是
A. 人在恐惧紧张时,在内脏神经的支配下,肾上腺素增多,作用于心脏,使心率加快
B. 人长时间不吃饭、不喝水、不休息,其体内抗利尿激素和胰高血糖素增多
C. 人体内分泌腺产生的激素通过特异性受体运输给相应的靶器官、靶细胞
D. 人在寒冷环境下甲状腺激素与肾上腺素分泌增多,使产热量增加
【答案】C
【解析】
【分析】
本题涉及到血糖浓度的调节、水盐平衡的调节、体温调节等知识点,回忆和梳理相关知识点,结合题干要求分析答题。
【详解】人在恐惧、紧张时,在内脏神经的支配下,肾上腺髓质释放的肾上腺素增多,该激素可用于心脏,使心率加快,A正确;根据题意分析,因长时间不吃饭,所以血糖浓度下降,胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原的分解和非糖类物质的转化,以维持正常的血糖浓度;因不喝水,所以导致细胞外液渗透压升高,所以抗利尿激素分泌增加,B正确;人体内分泌腺产生的激素通过体液运输给相应的靶器官、靶细胞,C错误;正常人处于寒冷环境时,肾上腺素和甲状腺激素分泌量都会增加,使代谢活动增强,从而增加产热量,D正确。
8.下列有关糖尿病治疗的新技术和方法,理论上不科学的是
A. 设法通过抑制肾脏重吸收葡萄糖,来降低血糖以减少尿糖
B. 给糖尿病患者移植猪的胰岛,并适当服用免疫抑制药物
C. 利用干细胞植入技术移植患者自体干细胞,并诱导分化为胰岛样细胞
D. 让患者的皮肤细胞重新“编程”,转化为具备相应功能的胰岛B细胞
【答案】A
【解析】
抑制肾脏重吸收葡萄糖,可以降低血糖,但是不能减少尿糖,A 错误;2015 年,中南大学湘雅三医院已经 成功实现将猪的胰岛移植给糖尿病患者,由于受体对供体存在免疫排斥作用,应适当服用免疫抑制 药物,B 项正确;若利用干细胞植入技术移植患者自体干细胞,并诱导分化为胰岛样细胞,就可以让患者正常分泌胰岛素了,并且供体来自于受体本身,没有免疫排斥反应,C 项正确;细胞的重新编程指的是分化的细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能分化的状态,或者形成胚胎肝细胞系,或者进一步发育成一个新的个体。让患者的皮肤细胞重新“编程”,可以实现使其再分化为胰岛 B 细胞, D 项正确。
9.人工促进鲤鱼产卵常采用的方法是注射垂体提取物,而不是直接注射性激素,理由是
A. 垂体提取物中含有促性腺激素释放激素,能促使性腺发育
B. 性激素的化学本质不是蛋白质而是固醇,只能饲喂不能注射
C. 过多的性激素会抑制鲤鱼下丘脑和垂体的相关功能,最终使性腺退化
D. 垂体提取物中含有生长激素,可以使鲤鱼生长加快,提前进入繁殖期
【答案】C
【解析】
垂体可以分泌促性腺激素,能促使性腺发育和生殖细胞形成,A错误;性激素的化学本质是固醇,可以口服和注射,与题目无关,B错误;如果直接注射性激素,过多的性激素会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制鲤鱼下丘脑和垂体的相关功能,最终使性腺退化,C正确;垂体提取物中含有生长素,但生长素是促进生长加快的,如果没有性激素不会提前进入繁殖期的,题干中目的是催化产卵的,应用的是性激素,D错误。
10.如图为某病的发病原理.结合所学知识,分析下列说法不正确的是( )
A. 该病属于人体免疫疾病中的自身免疫病
B. 激素A能够促进垂体细胞代谢,使激素B合成增加
C. 图中所示抗体和激素B对甲状腺的作用效应可能相同
D. 使用免疫抑制剂能够有效缓解该病患者的病症
【答案】B
【解析】
分析图解可知,该病是抗体作用于自身组织细胞,导致自身组织损伤,因此属于自身免疫病,A正确;激素A表示甲状腺激素,该激素能够促进垂体的代谢,但是当甲状腺激素分泌过多时会抑制促甲状腺激素的分泌,B错误;图中看出,抗体和促甲状腺激素都作用于甲状腺细胞上的受体,并且作用效果最终都是促进甲状腺分泌甲状腺激素,C正确;使用免疫抑制剂能够降低机体的特异性免疫反应,能够有效的缓解该病的病症,D正确。
【考点定位】人体免疫系统在维持稳态中的作用
11.下列关于植物生长素的叙述,正确的是
A. 达尔文在金丝雀虉草胚芽鞘向光性实验中发现了生长素
B. 植物顶端优势的产生与顶芽产生的生长素极性运输有关
C. 生长素的化学本质是吲哚乙酸,以自由扩散方式在细胞间转移
D. 同种植物体内,幼嫩细胞对生长素的敏感程度低于成熟细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
生长素的作用特点具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长;同一植物的不同的器官、不同的植物对生长素的敏感性不同。
【详解】达尔文通过金丝雀虉草胚芽鞘向光性实验得出:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,向下边的伸长区传递某种影响,造成伸长区背光面比向光面生长快,A错误。顶端优势是因为顶芽产生生长素向侧芽进行极性运输,积累在侧芽,而侧芽对生长素浓度较为敏感,因此它的发育受到抑制,B正确。生长素的化学本质是吲哚乙酸,以主动运输的方式在细胞间转移,C错误。同种植物体内,幼嫩细胞对生长素的敏感程度高于成熟细胞,D错误。
【点睛】本题易出错在A选项,对生长素的发现过程没有掌握,同学们在平时学习时要注重课本中的生物发展史。
12. 下列有关植物激素的应用,正确的是( )
A. 苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落
B. 用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存
C. 用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟
D. 用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄
【答案】C
【解析】
苹果树开花后,喷施适宜浓度的生长素可防止果实脱落,脱落酸只能加快果实脱落,A项错误;用脱落酸处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存,B项错误;乙烯利能释放出乙烯,乙烯能促进果实成熟,因此用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟,C项正确;用一定浓度的秋水仙素处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄,生长素类似物没有诱导染色体数目加倍的作用,D项错误。
【考点定位】植物激素的应用
13.科学家研究某区域田鼠的种群数量变化,得到该种群在数年内的出 生率和死亡率的比值曲线,如图所示。在不考虑迁入、迁出的情况下,下列说法正确的是
A. a点和b点时对应的田鼠种群数量相同
B. 田鼠种群数量在b~c时期经历了先上升后下降
C. 该田鼠种群增长为“S”型增长,c点时种群密度最小
D. 从图中可知0~d时期田鼠种群数量出现了周期性波动
【答案】B
【解析】
【分析】
图中曲线显示:当R=1时,出生率等于死亡率,当R大于1时,出生率大于死亡率,种群数量成增长状态,R小于1时,出生率小于死亡率,种群数量下降。
【详解】a到b之间R大于1,种群数量一直在增加,因此b点的田鼠种群数量大于a点的种群数量,A错误。在b~c 时期R先大于1后小于1,种群数量先上升后下降,B正确。图中时间段内田鼠的种群数量先增加后减少,不是“S”型增长,c到d时期R小于1,种群数量一直在下降,到d点时种群数量最少,C错误。0~d 时期体现了田鼠种群数量的一个数量先增加后减少变化过程, 没有呈现周期性变化,D错误。
【点睛】做本题的关键是对曲线的正确解读,特别注意的是R大于1 时,曲线有一段虽然呈现下降趋势,但种群数量一直上升,在c到d段虽然曲线是上升的,但R小于1,种群数量一直下降。
14.如图表示两个陆生群落的演替过程.据图判断,下列说法的错误是( )
A. a曲线代表群落的次生演替,b曲线代表群落的初生演替
B. 图中C点到D点表示生态系统可能遭到破坏
C. E点处的物种丰富度最高,且各种群密度达到最大
D. E点可代表群落达到平衡状态,其类型由气候和土壤条件决定
【答案】C
【解析】
a曲线代表群落的演替是从有生物的基础上发生的演替过程,是次生演替,b代表群落从没有任何生物的基础上发生的演替,是初生演替,A项正确;图中C点到D点群落中的生物多样性锐减,说明生态系统可能遭到破坏,B项错误;E点处的物种丰富度最高,但各种群密度不一定都达到最大,C项错误;E点时生物多样性最大,说明演替达到了顶极群落,此时系统处于平衡状态,系统中的群落类型由气候、土壤等条件决定,D项正确。
15.下表表示能量流进某种植食性动物时的情况,下列说法正确的是
项目
摄食量
粪便量
呼吸消耗量
用于生长发育和繁殖的能量
能量(kJ)
530
330
X
110
A. X表示的能量大小不能确定
B. 该植食性动物同化的能量有25%以热能的形式散失掉
C. 表中各个量之间没有一定的数量关系
D. 流向第三营养级生物的能量至多为40kJ
【答案】D
【解析】
【分析】
摄入量=粪便量+同化量。同化量=呼吸作用消耗量+用于生长发育繁殖的能量,生长发育繁殖的能量=流入下一营养级的+进入分解者体内的+未被利用的。
【详解】呼吸消耗量X=530—330—110=90 kJ,A错误。同化量=530—330=200,呼吸消耗量=(90/200)×100%=45%,呼吸量中大部分以热能形式散失(大约占60%),少部分储存在ATP中,因此该植食性动物同化的能量有 (90/200)×60%=27%以热能的形式散失掉,B错误。摄入量=粪便量+同化量。同化量=呼吸作用消耗量+用于生长发育繁殖的能量,因此表中各个量之间有一定的数量关系,C错误。能量传递效率为10%~20%,该植食性动物的同化量是530—330=200,因此流向第三营养级生物的能量至多为200×20%=40,D正确。
【点睛】1.能量流动特点是单向传递、逐级递减。
2.粪能不属于同化量,呼吸消耗量属于同化量。
16.某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系 统的叙述,错误的是
A. 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B. 消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼
C. 通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D. 藻类固定的能量主要流入次级消费者
【答案】D
【解析】
【分析】
某种生物在食物网的不同食物链中可以占据不同的营养级,一个食物链的结构包括生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者,能量流动沿着食物链逐级递减。
【详解】在藻类→鲫鱼→鳜鱼这条食物链中,鲫鱼是初级消费者,在藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼这条食物链中,鲫鱼是次级消费者,A正确。能量逐级递减,鳜鱼处于第三第四营养级,鲢鱼处于第二第三营养级,因此消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼,B正确。通气有利于水中的需氧型分解者呼吸作用,促进需氧型分解者将水体中生物残骸分解为无机物,C正确。藻类固定的能量大部分以热能形式散失,只有10%~20%的能量流入初级消费者,初级消费者同化量又只有10%~20%的能量流入次级消费者,D错误。
17.大肠杆菌pUC118质粒具有氨苄青霉素抗性基因,某限制酶唯一切点位于该质粒的lacZ基因中。在特定的选择培养基中,若lacZ基因没有被破坏,则大肠杆菌菌落呈蓝色;若lacZ基因被破坏,则菌落呈白色。如图表示转基因操作过程,下列说法错误的是
A. 作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因,以便于筛选
B. 若大肠杆菌的菌落为蓝色,则质粒未导入大肠杆菌
C. 选择培养基中除必需的营养物质外,还应加入适量氨苄青霉素
D. 应选择白色菌落的大肠杆菌进行扩大培养
【答案】B
【解析】
分析:基因工程操作中,判断重组质粒是否导入,需要依据质粒上的标记基因即本题中氨苄青霉素抗性基因,因此,筛选导入重组质粒的受体细胞,是根据质粒上的氨苄青霉素抗性基因来进行的,需要利用选择培养基进行筛选。
详解:
A. 判断重组质粒是否导入,依据质粒上的氨苄青霉素抗性基因(标记基因),所以受体细胞应不含有氨苄青霉素抗性基因,A正确;
B. 若lacZ基因没有被破坏,则大肠杆菌菌落呈蓝色,因此如果大肠杆菌的菌落为蓝色,说明lacZ基因没有被破坏,因此pUC118质粒已转入受体菌,但目的基因没有接入运载体,B错误;
C. 选择培养基中除必需的营养物质外,还应加入适量氨苄青霉素,这样可以将没有导入目的基因的大肠杆菌淘汰,C正确;
D. 白色菌落的大肠杆菌是转入了目的基因的,所以应选择白色菌落的大肠杆菌进行扩大培养,D正确。
点睛:本题考查基因工程的相关知识,意在考查学生从材料中获取相关信息,并运用这些信息,结合基因工程相关原理解释相关问题的能力。
18.以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体 组分别是 AA 和 BB。据图分析错误的是
A. 图中①过程发生的化学变化是纤维素和果胶水解
B. 经过②和③过程形成的 c 细胞只有 AABB 这一种类型
C. 过程②一般使用聚乙二醇作为诱导剂
D. 过程④和⑤分别是脱分化和再分化
【答案】B
【解析】
试题分析:①表示去除细胞壁的过程,常用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去壁,故A正确;②表示诱导原生质体融合的过程,诱导方法有物理法(离心、振动、电刺激)和化学方法(聚乙二醇),该过程形成的c细胞不止AABB这一种类型,还有AAAA、BBBB等类型,故B错、C正确;将杂种细胞培养成杂种植株还需采用植物组织培养技术,包括脱分化和再分化两个重要过程,故D正确。
考点:本题考查植物体细胞杂交技术。
点评:本题意在考查考生的识图能力、识记能力和理解能力,属于容易题。
19. 细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是( )
A. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C. 选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
【答案】A
【解析】
试题分析:高度分化的细胞分裂能力弱,应选用胚胎细胞或幼龄动物细胞进行培养,A错误;胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性更容易,B正确;植物茎尖的病毒极少甚至无病毒,由其培养成的植株可不带病毒,C正确;植物组织培养的愈伤组织细胞一直处于不断的分生状态,易受到环境影响而发生基因突变,D正确。
考点:本题考查细胞工程技术的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
20.下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是
A. 精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能
B. 小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用
C. 分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异
D. 注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
【答案】C
【解析】
精子在获能液中于37 ℃、5% CO2条件下培养,可使精子获能,A正确;给小鼠注射促性腺激素可促进其超数排卵,B正确;分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质,但发育过程中基因突变或环境因素影响等,最终发育成的个体可能会有形态学差异,C错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,能分化成各种组织器官,D正确。
【考点定位】体外受精,胚胎发育。
【名师点睛】本题主要考查体外受精和胚胎发育的相关知识,要求学生理解精子获能和超数排卵、胚胎干细胞的功能特点,难度中等。
21.在小鼠大脑海马区的传入纤维上施加强刺激后几小时内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电 位变化都会比未受过强刺激处理时髙 2—3 倍,这一现象可能的机制如图所示。对此理解正确的是
A. 突触后膜上N受体被激活后,Ca2+以协助扩散方式进入胞内
B. 胞内Ca2+与钙调蛋白共同作用,改变C酶空间结构
C. 突触前膜释放谷氨酸,通过突触后膜受体进入胞内
D. C 酶被激活后促进胞内A受体转移至细胞膜上
【答案】ABD
【解析】
【分析】
图中所示,谷氨酸是突触前膜释放出来的神经递质,与突触后膜上的A受体发生特异性结合,引起下一个神经元的变化;突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会以协助扩散方式进入胞内,Ca2+与钙调蛋白共同作用,使C酶的空间结构发生改变,C酶被激活,活性状态的C酶促进了A受体到达突触后膜上。
【详解】从图中可以看出,突触间隙中的 Ca2+通过突触后膜进入细胞是从高浓度到低浓度,并且其运输需要借助于细胞膜上的N受体,因此运输方式属于协助扩散,A正确。图中显示,Ca2+进入细胞后与钙调蛋白共同作用,使C酶由球形变成多边形,使空间结构发生改变,C酶被激活,B正确。据图分析可知,谷氨酸由突触前膜释放后,作用于突触后膜上的受体,并没有进入细胞内,C错误。从图中可以看出C酶被激活后,活性状态的C酶促进细胞内A受体转移至细胞膜上,D正确。
【点睛】做本题的关键是对图形的理解和分析判断,每个选项都是根据图中的变化直接作出判断,观察图中过程要仔细,例如C酶的形态的改变说明空间结构的改变并引起功能的变化。
22.用一定浓度梯度的生长素类似物溶液处理扦插枝条,枝条生根的情况如图甲。图乙所示为不同浓 度生长素对顶芽和根部生长的影响。下列说法错误的是
A. 图甲表明在没有外源激素的作用时,扦插枝条也能生根
B. 图乙中②表示的是根部,因为根对生长素更敏感
C. c~d 段浓度的生长素对顶芽生长具有抑制作用
D. 图乙能体现生长素的生理作用具有两重性,而图甲不能
【答案】BCD
【解析】
【分析】
图甲中的对照组是生长素类似物的浓度为0,图甲体现了生长素类似物的作用特点两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长;乙图显示顶芽和根对生长素的敏感性不同。不同器官对生长素敏感性不同,敏感性大小依次是根>芽>茎。
【详解】从图甲中可以看出当外界生长素类似物浓度为0时,扦插的枝条也可以生根,只是生根数量较少,A说法正确。芽和根相比较,根对生长素更敏感,图乙中①表示的是根部,②表示的是芽,B说法错误。c~d 段浓度的生长素对顶芽生长仍然具有促进作用,促进作用逐渐下降,C说法错误。图乙能体现生长素的生理作用具有两重性,图甲中实验与对照组相比较也可以看出生长素的生理作用具有两重性,D说法错误。综合分析说法错误的是B、C、D。
【点睛】1.甲图判断生长素是否具有两重性要与对照组相比较
2.识图要仔细,乙图要注意纵坐标上边是抑制,下边是促进。
23.SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。研制预防SARS病毒的疫苗简要的操作流程如下,有关叙述正确的是
A. 步骤①所代表的反应过程是逆转录
B. 将大量扩增的s基因直接导入大肠杆菌,也能得到表达的S蛋白
C. 步骤③和⑤常用的方法分别是农杆菌转化法和显微注射法
D. 可用抗原—抗体杂交法检测细胞中是否真正成功表达了病毒S蛋白
【答案】AD
【解析】
【分析】
分析题图:图示表示研制预防SARS病毒的疫苗简要的操作流程,其中①是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程,②表示基因表达载体的构建过程,③表示将目的基因导入大肠杆菌细胞,④表示目的基因在原核细胞中的表达;⑤表示将目的基因导入动物细胞,⑥表示目的基因在真核细胞中的表达。
【详解】步骤①所代表的反应过程是以RNA为模板合成DNA的逆转录,A正确;目的基因需要与运载体连接后才能导入受体细胞,不能直接导入受体细胞,B错误;将目的基因导入微生物细胞常用Ca2+处理法,将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,即步骤③和⑤常用的方法分别是Ca2+处理法和显微注射法,C错误;可用抗原-抗体杂交法检测目的基因是否成功表达,即可用抗原—抗体杂交法检测细胞中是否真正成功表达了病毒S蛋白,D正确。
故选AD。
【点睛】本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤等,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能正确分析题图,再结合所学的知识准确判断各选项。
24.下图为利用胚胎干细胞培育转基因小鼠的基本流程示意图。下列叙述错误的是
A. 过程①选择胚胎干细胞作受体细胞是因为其具有发育全能性
B. 过程②中必须通过一定方法筛选含有目的基因的胚胎干细胞
C. 过程③中导入囊胚的细胞数不同,子代小鼠的性状一定相同
D. 过程④中为提高成功率,需对代孕母鼠进行超数排卵处理
【答案】CD
【解析】
【分析】
图中涉及转基因技术、早期胚胎培养以及胚胎移植技术,胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,图中囊胚中的内细胞团中可以分离出胚胎干细胞。
【详解】胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性,可以作为基因工程的受体细胞,A正确。把目的基因导入受体细胞,要经过筛选看目的基因因是否导入,选择出导入目的基因的重组细胞,B正确。导入到受体囊胚中的含目的基因细胞数不同,子代小鼠的性状可能不同,当导入到囊胚中的转基因干细胞越多,发育成的转基因基因动物中含有目的基因的部分越多,C错误。为了提高胚胎成活率,需对代孕母鼠进行同期发情处理,使之具有与怀孕鼠相同的生理状态,D错误。
25.下列关于“探究生长素类似物促进植物生根的最适浓度”实验叙述,正确的是
A. 除了扦插枝条以外,其他实验条件均要相同
B. 每根枝条上应保留有相同数量的芽
C. 可用单位时间每根枝条生根数作为记录指标
D. 不同的生长素类似物浓度作用,可能产生相同生根效果
【答案】BCD
【解析】
【分析】
本实验的目的是探究生长素类似物促进植物生根的最适浓度,自变量是生长素的浓度,因变量是生根的数量。
【详解】除了自变量生长素类似物的浓度不同外,其余无关变量均相同,每根枝条也应该相同,A错误,B正确。单位时间每根枝条生根数作为记录指标是本实验的因变量,C正确。在最适浓度的两侧,不同的生长素类似物浓度作用,可能产生相同生根效果,D正确。
26.兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
(1)本实验的自变量是___________。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位是以细胞膜的_______侧为参照,并将该侧电位水平定义为omV。据图分析,当静息电位由一60mV变为一65mV时,神经细胞的兴奋性水平______________________。
(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激__________(填“能”或“不能”)记录到神经冲动,判断理由是_____________________________。
(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在_________合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过_______________方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
【答案】 (1). 缺氧时间 (2). 外 (3). 降低 (4). 不能 (5). 刺激强度低于阈强度 (6). 线粒体(或线粒体内膜) (7). 主动运输
【解析】
【分析】
实验目的是探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,故自变量为缺氧时间。 缺氧处理20min,阈强度为30pA以上,所以给予25pA 强度的刺激低于阈强度,不能记录到神经冲动。静息时,K离子外流,膜外电位高于膜内,表现为外正内负;兴奋时,Na离子通道开放,Na离子内流,膜内电位高于膜外,表现为外负内正。
【详解】(1)本实验是探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,方法是测定不同时间点的静息电位和阈强度,得出静息电位和阈强度随缺氧时间的变化,因此自变量是缺氧时间。
(2)从图中可知,静息电位的值为负数,且设置该侧大电位水平为0mV,因此电位计另一侧的电位低于该侧电位,神经细胞静息电位时的电位是外正内负,膜内电位低于膜外电位,因此实验中是以细胞膜外侧作为参照的。当静息电位由一60mV变为一65mV时,静息电位的膜内外电位差增大,使得兴奋时的电位差绝对值降低,兴奋性降低。
(3)据图可知,缺氧时间达20min时,神经细胞的阈强度在33pA左右,25pA的单个电刺激明显低于阈强度,不能引发神经冲动。
(4)在含氧培养液中,细胞进行有氧呼吸,有氧呼吸的第三阶段产生大量的ATP,其场所是线粒体内膜,因此细胞内ATP主要在线粒体内膜或者说是线粒体中合成。细胞通过主动运输转运离子时需要消耗能量,无氧条件下,细胞只能进行无氧呼吸,产生的ATP减少,因此主动运输受到影响,神经细胞的兴奋性也随之改变。
【点睛】解答本题的关键是根据题干信息找出该实验的自变量和因变量,再根据题意作答。
27.如图表示人体下丘脑参与调节的部 分示意图,研究发现垂体分为腺垂体和神经垂体 两部分,神经垂体没有激素合成能力,图中甲、 乙、丙表示结构,a~d表示物质,其中物质c与机体的新陈代谢和神经系统的兴奋性有关。请回 答下列问题:
(1)图中甲、乙中属于腺垂体的是____ ;物质b是__________;已知物质a是蛋白质类激素,若给动物饲喂含有物质a的食物,甲状腺合成并分泌 物质 c 的量将______________(升高、不变、下降)。
(2)物质c对下丘脑和甲的活动起___(促进、抑制)作用,这种现象属于_________调节。已知 激素的作用具有逐级放大的特点,可推测出血液中a、b、c含量的大小关系为 ______。
(3)当人体饮水过少或食物过咸时,血浆渗透压将____(上升、下降),导致物质d的分泌量__(增多、减少)。在这一神经调节过程中,位于下丘脑的结构有_______(从以下结构中选“感受器”、 “神经中枢”、“效应器”)。
【答案】 (1). 甲 (2). 促甲状腺激素 (3). 不变 (4). 抑制 (5). 反馈 (6). a<b<c (7). 上升 (8). 增多 (9). 感受器、神经中枢和效应器
【解析】
【分析】
因为物质c与机体的新陈代谢和神经系统的兴奋性有关,则根据图中信息可知,c是甲状腺激素,则a是促甲状腺激素释放激素,b是垂体分泌的促甲状腺激素,d是抗利尿激素,抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的。
【详解】(1)因为神经垂体没有激素合成能力,根据上述分析可知,甲分泌的b是促甲状腺激素,甲具有分泌能力,因此甲为腺垂体,乙为神经垂体。物质 a 是蛋白质类激素,若给动物饲喂含有物质 a 的食物,则a会在消化道内被水解,因此不能影响b、c的分泌,则甲状腺合成并分泌的物质c的量将不变。
(2)当血液中物质c甲状腺激素较多时会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,使c维持在一个稳定水平,这种调节叫反馈调节。甲状腺激素的分泌是分级调节的过程,根据激素的作用具有逐级放大的特点,可推测出血液中 a、b、c 含量的大小关系为a<b<c。
(3)当人体饮水过少或食物过咸时,血浆渗透压将上升,下丘脑分泌的d抗利尿激素会增多,作用在肾小管集合管,促进肾小管、集合管对水的重吸收,使尿量减少。在水平衡调节过程中,下丘脑中有渗透压感受器,下丘脑还是水平衡调节中枢并且还是分泌抗利尿激素这一神经调节的效应器。
【点睛】甲状腺激素的分泌既有分级调节也有反馈调节,如图:
本题判断垂体的腺垂体和神经垂体就是从甲状腺激素切入,结合题干信息作出准确的答案。特别掌握水平衡调节过程中,下丘脑中既有感受器,也有神经中枢和效应器。
28.如图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图;图乙是该生态系统中鼠摄食 后能量的流向示意图。(图中 a~e 代表过程,A~C 代表能量。)请据图回答:
(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是__________(填图中字母),碳元素在无机环境中的存 在形式是__________,能量进入群落的途径是___________(填图中字母)。
(2)为控制草原鼠害,对鼠的种群密度进行调查宜采用____ 法;若调查期间某些个体迁出,则调 查结果将发生怎样的变化____ 。某时期调查发现,该草原鼠种群的年龄组成如图丙,该鼠种群数 量变动趋势是____ 。
(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这说明信息能够_____ ,维持生态系统的稳定。
(4)图乙中的 A 表示鼠同化的总能量,B 的含义为__________;在 1 年内,B 的能量除图中所示去路外, 还有一部分是__________ 。
【答案】 (1). d (2). CO2 和碳酸盐等 (3). a (4). 标志重捕 (5). 变大或变小或不变 (6). 增加 (7). 调节种间关系 (8). 鼠生长、发育和繁殖的能量 (9). 未被利用的能量
【解析】
【分析】
本题考查了生态系统的三个功能,生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的功能。图甲中a是植物的光合作用,d是各级生物的呼吸作用。 乙图中鼠的摄入量=粪便量+同化量。同化量=呼吸消耗量+生长、发育和繁殖量。
【详解】(1)草原群落中的碳元素进入无机环境是经过生物的呼吸作用完成,即图甲中的d过程。碳元素在无机环境中的存在形式是CO2 和碳酸盐等,能量进入群落的途径是通过生产者的光合作用,即图甲中的a过程。
(2)鼠属于活动范围较大的动物,用标志重捕法进行种群密度的调查。若调查期间某些个体迁出,会影响调查的结果,调查结果是变大还是变小取决于迁出个体中有标记个体所占的比例。丙图中幼年个体多,老年个体少,为增长型年龄组成,预示着种群数量会增加。
(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这体现的是种间之间的关系,这说明信息能够调节种间关系,维持生态系统的稳定。
(4)同化量=呼吸消耗量+生长发育繁殖的能量(流入下一营养级的能量+进入分解者的能量+未被利用的能量),则图中B为鼠生长、发育和繁殖的能量。图中B的能量显示了流入下一营养级的和进入分解者体内的能量,但没有显示出未被利用的能量。
【点睛】本题易错点:在判断当个体迁出时调查结果的变化时,没有考虑到迁出个体中标记个体所占的数量因此出错;没有掌握某一营养级的同化量包括哪些方面。
29.我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛,下图是利用基因工程方法生产人生长激素的示意图。据图回答下列问题(限制酶 PstⅠ、EcoRⅠ和 HindⅢ切割形成的末端均不相同):
(1)过程②必需的酶是__________酶,过程④必需的酶是__________酶。⑤为提高成功率,常用__________溶 液处理大肠杆菌细胞。
(2)为了使目的基因和质粒 B 定向连接并且有利于受体细胞的筛选,酶 1 是____ 。
(3)如果用限制酶 PstⅠ、EcoRⅠ和 HindⅢ对质粒 A 进行切割,用一种酶、两种酶和三种酶分别切割 时,则形成的 DNA 片段共_种,含有完整四环素抗性基因的 DNA 片段的概率是__________。
(4)作为受体的大肠杆菌细胞内,应不含____ 基因,以利于筛选出含重组载体的受体菌。
(5)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程____ ,为什么?____ 。
【答案】(1)反转录(逆转录) DNA连接酶 CaCl2(2)EcoRⅠ (3)9 1/3
(4)tctR(四环素抗性)(5)不能利用人的皮肤细胞来完成①过程,因为生长激素基因不在人皮肤细胞中表达,在垂体细胞中表达。
【解析】
试题分析:
(1)过程②是指由RNA获得DNA的过程,为逆转录过程,需要逆转录酶;过程④为目的基因与运载体结合成重组质粒,需要DNA连接酶;⑤为把重组DNA分子导入大肠杆菌中,一般要用CaCl2溶液处理大肠杆菌细胞。
(2)为了使目的基因和质粒B定向连接,并且有利于受体细胞的筛选,限制酶I与另一端的限制酶PstⅠ不同,分析质粒可知,酶I只能是限制酶EcoRⅠ。
(3)用一种限制酶进行切割,由于3种酶的切割位点不同,因此能得到三种DNA片段;用两种限制酶进行切割时,能得到六种DNA片段;用三种限制酶同时切割,得到的DNA片段共有三种,与用两种酶切割后的片段重复,因此共得到9种片段;这9中片段中,有3种片段含有完整四环素抗性基因,所占比例为1/3。
(4)作为受体的大肠杆菌应该不含标记基因,由于ampR基因被破坏,tctR基因为标记基因,故受体菌中不含tctR基因。
(5)不能用人的皮肤细胞获取生长激素mRNA,因为在人的皮肤细胞中生长激素基因不表达,不能获得生长激素的mRNA。
考点:本题考查基因工程的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
30.已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中 有这两种 DNA 的合成途径,但一般不能无限增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有 S 途径,但能不断分裂增 殖。将这两种细胞在培养皿中混合,加促融剂促进细胞融合,获得杂种细胞,并生产单克隆抗体。请 回答:
(1)生产单克隆抗体时,一般不直接利用一个B淋巴细胞,主要原因是____。
(2)①过程中,常用的与植物细胞融合不同的诱导方法是____ 。
(3)②过程为_培养;为了从培养液中分离出杂种细胞,需在②过程向培养液中加入__________, 理由是杂交瘤细胞可利用____途径合成 DNA,从而才能在该培养液中增殖。
(4)③过程的目的是选育出____ 细胞,需要进行克隆化培养和抗体检测,克隆化的方法最常用的 是有限稀释法,即稀释细胞到 7~10 个细胞/ml,每孔滴入____ (选填“0.1”或“1”或“10”) ml 细胞稀释液。
(5)④表示杂交瘤细胞的扩大培养,其既可在体外培养,也可注射到小鼠____ 内培养。体内培养与体外培养相比,其优点是____ 。
【答案】 (1). B 淋巴细胞不能无限增殖 (2). 灭活的病毒 (3). 动物细胞 (4). 氨基蝶呤 (5). 淋巴细胞中的 S (6). 能产生特定抗体的杂交瘤细胞 (7). 0.1 (8). 腹腔 (9). 无需再提供营养物质以及无菌环境,操作简便
【解析】
【分析】
图中显示了单克隆抗体制备的过程,通过动物细胞融合、动物细胞培养以及根据题干信息设定特定培养基筛选出所需特异性抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体的制备中有两次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
【详解】(1)淋巴细胞一般不能无限增殖,因此生产单克隆抗体时,一般不直接利用一个B淋巴细胞。
(2)动物细胞融合和植物细胞融合相同的诱导方法是物理法和化学法,动物细胞特有的诱导方法是用灭活的病毒。
(3)动物细胞融合后要进行动物细胞培养,且要进行筛选,从融合细胞中选出杂交瘤细胞,因为细胞合成 DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断,而人淋巴细胞中有这两种 DNA 的合成途径,但一般不能无限增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖,因此在培养液中加入氨基蝶呤进行选择,仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖,只有杂交瘤细胞可利用淋巴细胞中的S途径合成DNA,在该培养液中增殖。
(4)③过程的筛选目的是选出能能产生特定抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养常用有限稀释法,即稀释细胞到 7~10 个细胞/ml,为了达到单克隆培养的目的,则每个孔中不多于一个细胞,因此每孔滴入0.1 ml 细胞稀释液。
(5)培养杂交瘤细胞可以体外培养,也可以在小鼠的腹腔内培养,单克隆抗体的提取可以在体外培养液中或体内的腹水中提取,体内培养比体外培养具有无需提供营养物质以及无菌环境,操作简便的优点。
【点睛】B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后会产生三种两两融合细胞:B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞,骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合融合的细胞。①过程完成后具有三种融合细胞再加上没有融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,共5种细胞,要从中选择出杂交瘤细胞。
31.亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生 产中合理使用亚麻酸提供理论依据,科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早 期胚胎发育的影响。分析回答:
①卵母细胞的收集和体外培养:从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞,随机分成5组,分 别置于不同浓度亚麻酸的培养液中,在39℃、5%CO2 的培养箱中培养22~24h。
②卵母细胞成熟判断:在显微镜下观察卵母细胞,判断其是否成熟,统计结果如表1。
③体外受精:在受精溶液中进行体外受精后,用显微镜观察判断是否完成受精。
④早期胚胎培养:将受精卵移入胚胎培养液中培养44~48h后检查分裂情况,每隔48h更换一次 培养液,第 5~9天观察囊胚发育情况,统计结果如表2。
(1)步骤①中,细胞培养箱中加5%CO2 的作用是____ 。
(2)步骤②中,成熟卵母细胞内染色体的行为特征是_ _ 。步骤③中,判断是否受精的依据是____。
(3)步骤④中,受精卵经过_____时期)发育成囊胚,培养过程定期更换培养液的目的是____。
(4)根据实验数据分析,亚麻酸溶液为200μmol·L-1 时,对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起_____ 作用。
(5)本实验结果表明,__________的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利,其判断依据是__________。
【答案】 (1). 维持培养液 pH 的相对稳定 (2). 染色体的着丝点排列在赤道板上 (3). 在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体 (4). 卵裂期、桑椹胚 (5). 清除有害代谢产物,补充营养物质 (6). 促进 (7). 50μmol·L-1 (8). 核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高,囊胚数占培养卵数的比例较高
【解析】
【分析】
本题中涉及到动物细胞培养、体外受精、早期胚胎培养等动物细胞工程技术手段。体外受精所用的卵母细胞必须是培养到减数第二次分裂中期的细胞才是成熟的卵母细胞。早期胚胎发育过程为:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
【详解】(1)步骤①是动物细胞培养的过程,细胞培养箱中加5%CO2 的作用是维持培养液pH的相对稳定。
(2)成熟的卵母细胞是培养到减数第二次分裂中期的细胞,减数第二次分裂中期的特征是染色体的着丝点排列在赤道板上;步骤③中判断是否受精的依据是在卵细胞膜和透明带的间隙可否规察到两个极体。
(3)受精卵经过卵裂期、桑椹胚发育成囊胚,培养过程定期更换培养液的目的是清除有害代谢产物,补充营养物质。
(4)从表中数据可以看出,表格1和2中亚麻酸溶液为0μmol•L-1的一组为对照组,与其相比,亚麻酸溶液为200μmol•L-1时,核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高,囊胚数占培养卵数的比例较高,因此可知200μmol·L-1 时,对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。
(5)根据表中数据,当核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高,囊胚数占培养卵数的比例较高时所对应的亚麻酸的浓度为50μmol·L-1,此浓度对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利。
【点睛】一:本题一部分属于基础知识记忆,要对动物细胞培养和体外受精及早期胚胎培养的知识掌握牢固,记忆准确。动物细胞培养和早期胚胎培养的主要区别:1.培养目的:动物细胞培养技术主要是为了大规模培养组织细胞来获得大量细胞产物(如干扰素、单克隆抗体等)或者获取细胞本身(用于检测有毒物质,生理、病理、药理等研究);早期胚胎培养技术是为了得到早期胚胎。2.培养液的成分:动物细胞培养:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素和血清等 。 胚胎培养液:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。二:本题第4、5问题回答时要根据表中比值判断而不是根据某一数值。
32.小球藻是一种单细胞真核藻类,直径3〜8微米。某生物兴趣小组开展了“探究小球藻种群增长的最适pH”的实验,结果见下表(密度单位:×106个/mL)。回答下列问题:
pH
时间
起始
第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
第6天
第7天
6
1.0
3.0
3.8
4.6
3.0
2.2
1.8
1.5
7
1.0
4.6
5.3
4.2
2.1
1.2
0.8
0.6
8
1.0
5.2
5,6
?
2.9
1.0
0.6
0.2
9
1.0
3.7
5.1
3.8
2.2
1.3
0.7
0.5
10
1.0
1.5
1.8
2.0
23
13
0.8
0.1
(1)实验过程中需要控制的无关变量有_________(至少写两项)。在上述实验条件下,小球藻种群数量随时间变化的情况是_________。
(2)本实验未设置空白对照,原因是__________________。
(3)据上表分析,小球藻种群数量增长的最适pH约是_________。
(4)该实验中需每天定时对小球藻进行取样计数。
①取出的样液需立即加入固定液,其目的是_________。
②在计数前通常需要将样液稀释,这是因为_________。
③采用血球计数板(规格为1mm×lmm×O.lmm)计数。pH为8的 实验组,第3天取样观察到的计数室中某中方格小球藻分布如下图所示,据此推算培养液中小球藻的密度是________个/mL。
【答案】 (1). 营养物质的浓度、温度、光照强度、时间等 (2). 先增加后减少 (3). 各组之间形成相互对照,无需空白对照 (4). 8 (5). 维持小球藻细胞数量不变 (6). 小球藻密度过大 (7). 4.5×106
【解析】
本题考查影响小球藻种群数量变化的因素的探究实验,考查学生对实验原理、方法及操作步骤的理解,及使用血球计数室对种群密度的估算。
(1)根据本实验的研究目的可知,本实验的自变量是不同的pH,影响小球藻生长的其它因素如营养物质的浓度、温度、光照强度、时间等是无关变量;由表格数据分析可知,在不同的pH条件下,小球藻的种群数量随时间变化都是先增加后减少。
(2)本实验是对比实验,各组之间形成相互对照,无需设置空白对照。
(3)由表格数据分析可知,当pH为8条件下,小球藻数量增长最快,说明此条件是小球藻生长的最适pH。
(4)①取样后向样液中加入固定液来杀死细胞,以维持藻类细胞数目不变。
②由于样液藻类细胞的密度比较高,在计数前通常需要将样液稀释,方便计数;
③题干中的中方格是由16个小方格组成,可知本实验所用计数室是由25个中方格组成,题图的中方格中有18个小球藻,计数区共有18×25=450个小球藻,计数区体积=1mm×lmm×O.lmm=0.1mm3=0.1×103mL,据此推算培养液中小球藻的密度是450×104=4.5×106个/mL。
[点睛]:本题中实验是一个对比实验,小球藻的数量在实验前、后形成自身对照,无需设置空白对照组,解题关键是对题图表格内容的分析:根据实验目的,找出自变量、因变量和无关变量,分析表格数据变化规律,分析数据变化和自变量的关联性;使用计数室计数时,根据题干内容分清计数室的规格,再对小球藻的密度进行估算。
高二上学期期末考试试题
1.下列关于内环境及其稳态的叙述,正确的是( )
A. 小肠绒毛上皮细胞生活的内环境是组织液和消化液
B. 细胞可直接与内环境进行物质交换
C. 血浆渗透压的大小主要与蛋白质的含量有关
D. 正常情况下,内环境的各项理化性质保持不变
【答案】B
【解析】
【分析】
内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
【详解】内环境由细胞外液构成,即由血浆、组织液和淋巴组成,不包括消化液,A错误;细胞外液又叫内环境,内环境由血浆、组织液、淋巴组成,体内细胞可直接通过内环境和外界环境进行物质交换,B正确;血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,C错误;在正常情况下,内环境的各项理化性质是保持相对稳定的,而不是不变的,D错误。
【点睛】本题的知识点是内环境的组成,内环境成分的判断方法,内环境理化性质的特点,对基础知识的记忆是解题的关键。
2. 下列不属于内环境稳态实例的是( )
A. HCO3-与HPO42-等离子共同作用,使血浆pH维持7.35~7.45
B. 人体内的吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞
C. 进行高强度的体育锻炼一星期,肌细胞内肌蛋白的含量基本不变
D. 剧烈运动出很多汗后,上厕所的次数会比平时少
【答案】C
【解析】
试题分析:HCO3-、HPO42-等离子是血浆内的缓冲物质,在这些离子的共同作用下,维持血浆pH在7.35~7.45之间,A正确;人体内的吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞属于免疫调节,B正确;进行高强度的体育锻炼一星期,肌细胞内肌蛋白的含量基本不变,肌蛋白属于细胞内的物质,不是内环境中的物质,C错误;剧烈运动出很多汗后,排尿量比平时少属于水盐平衡的调节,D正确。
考点:内环境的理化特性
【名师点睛】内环境是指细胞外液,是细胞赖以生存的细胞外环境,主要包括血浆、组织液和淋巴.内环境稳态是指在正常生理情况下机体内环境的各种成分和理化性质只在一定的范围内发生变动并保持相对稳定.内环境稳态是在神经-体液-免疫调节网络共同作用下实现的。
3.当快速牵拉下图中的骨骼肌时,会在d处记录到电位变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 从a到d构成一个完整的反射弧
B. 当兴奋到达b点时,膜内为负电位
C. 牵拉骨骼肌时,c处组织液中可检测到神经递质
D. 刺激骨骼肌产生的信号传到c处就会形成痛觉
【答案】C
【解析】
【分析】
本题以图文结合的形式,综合考查学生对反射及其结构基础、兴奋在神经纤维上的传导和在神经细胞间的传递等相关知识的理解和掌握情况。
【详解】从a到d没有效应器,不能构成一个完整的反射弧,A错误;由图中突触的结构和神经节所在的位置可知,b为传入神经,当兴奋到达b点时,膜内为正电位,B错误;牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化,说明有神经兴奋的传递,c处组织液中可检测到神经递质,C正确;刺激骨骼肌产生的信号传到大脑皮层会形成痛觉,而c处位于脊髓,不是痛觉形成的部位,D错误。
【点睛】正确解答此题需要明确反射弧的组成、兴奋在神经纤维上的传导和在神经细胞间的传递过程等相关的基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上,准确识别图示各结构名称,联想所学相关知识进行综合分析判断。
4.人接触辣椒后,往往产生“热辣辣”或“烫口”的感觉,即把辣椒刺激和热刺激产生的感觉等同起来。在口腔或皮肤的感觉神经末梢中,存在对辣椒素敏感的受体——香草酸受体,它们能被辣椒素或较高温度刺激激活。下列说法错误的是
A. 香草酸受体位于突触后膜 B. 辣椒素可与香草酸受体结合,导致Na+内流
C. 上述感觉的神经中枢位于大脑皮层 D. 吃辣椒时喝热饮会加重疼痛
【答案】A
【解析】
依题意可知:香草酸受体位于感觉神经末梢的细胞膜上,感觉神经末梢的细胞膜不属于突触后膜,A项错误;辣椒素可与香草酸受体结合,导致Na+内流产生神经冲动,进而传至大脑皮层产生“热辣辣”或“烫口”的感觉,即形成上述感觉的神经中枢位于大脑皮层,B、C项正确;高温也能刺激香草酸受体,因此吃辣椒时喝热饮会加重疼痛,D项正确。
【考点定位】神经调节
【名师点睛】解答本题的关键是抓住题意中的“在口腔或皮肤的感觉神经末梢中,存在对辣椒素敏感的受体——香草酸受体,它们能被辣椒素或较高温度刺激激活” 这一信息和解题的切入点,再依据题意将其与所学 “神经调节”的相关知识有效地联系起来,对知识进行整合和迁移。这要求我们在平时的学习中,要注意对有关知识点做到准确记忆并系统、全面地构建知识网络。
5.人在不同状态下,其血糖浓度会有所变化。如图表示在不同“模拟活动时段”中人体的血糖浓度变化情况。据图分析,以下说法正确的是
A. 曲线ab段,人体内的胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增多
B. 引起曲线bc段变化的主要原因是血液中胰岛素含量升高
C. 曲线ef段,人体内的肝糖原和肌糖原会直接分解为葡萄糖以补充血糖
D. 曲线fg段的变化情况是人体内胰岛素和胰高血糖素协同作用的结果
【答案】B
【解析】
【分析】
胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰岛素和胰高血糖素互为拮抗关系,胰高血糖素和肾上腺素互为协同关系。
【详解】曲线ab段血糖浓度在升高,此时血糖偏高,人体胰岛A细胞分泌胰高血糖素不会增多,而胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,A错误;曲线bc段血糖浓度下降,主要原因是血液中胰岛素含量升高,促进组织细胞加速摄取、储存、利用葡萄糖进而使血糖浓度降低,B正确;曲线ef段,血糖回升,肝糖原分解,肌糖原不会分解补充血糖,C错误;曲线fg段变化是指血糖处于相对稳定阶段,主要靠胰岛素和胰高血糖素的共同调节,二者不是协同作用,而是拮抗作用,D错误。
【点睛】本题考查了血糖调节的相关知识,考生要能够识记血糖调节的途径以及和参与血糖调节的胰岛素和胰高血糖素,能够根据两种激素的生理作用判断图中各段升高或降低的原因。
6.“冰桶挑战赛”是一项慈善活动,目的是让更多人知道被称为“渐冻人”的罕见疾病,同时也达到 募款帮助治疗的目的。当一桶冰水从头顶浇下,身体会作出一系列的反应。有关描述错误的是
A. 皮肤毛细血管收缩,血流量减少
B. 促甲状腺激素释放激素分泌会增加
C. 体温下降,代谢减弱
D. 此过程既有神经调节,也有体液调节
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了体温调节,体温调节的过程如图:
【详解】冰水浇下引起寒冷刺激,皮肤毛细血管收缩,血流量减少,散热减少,A正确。寒冷时,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多促进垂体分泌的促甲状腺激素增多,促甲状腺激素促进甲状腺分泌的甲状腺激素增多,甲状腺激素促进代谢,促进物质氧化分解,使产热增加,B正确。正常机体在受到寒冷炎热刺激时,会进行体温调节维持体温相对稳定,C错误。通过分析中的体温调节图解可知寒冷时体温调节的过程既有神经调节,也有体液调节,D正确。
7.英国冒险家贝尔•格里尔斯(BearGrylls)主持写实电视节目《荒野求生》,模拟探险家在极为恶劣的环境下为脱离险境,设法寻找回到文明社会的路径,在前进的道路上他沿绳滑落深谷、甚至徒手攀爬峭壁等,下列有关人体变化的叙述不正确的是
A. 人在恐惧紧张时,在内脏神经的支配下,肾上腺素增多,作用于心脏,使心率加快
B. 人长时间不吃饭、不喝水、不休息,其体内抗利尿激素和胰高血糖素增多
C. 人体内分泌腺产生的激素通过特异性受体运输给相应的靶器官、靶细胞
D. 人在寒冷环境下甲状腺激素与肾上腺素分泌增多,使产热量增加
【答案】C
【解析】
【分析】
本题涉及到血糖浓度的调节、水盐平衡的调节、体温调节等知识点,回忆和梳理相关知识点,结合题干要求分析答题。
【详解】人在恐惧、紧张时,在内脏神经的支配下,肾上腺髓质释放的肾上腺素增多,该激素可用于心脏,使心率加快,A正确;根据题意分析,因长时间不吃饭,所以血糖浓度下降,胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原的分解和非糖类物质的转化,以维持正常的血糖浓度;因不喝水,所以导致细胞外液渗透压升高,所以抗利尿激素分泌增加,B正确;人体内分泌腺产生的激素通过体液运输给相应的靶器官、靶细胞,C错误;正常人处于寒冷环境时,肾上腺素和甲状腺激素分泌量都会增加,使代谢活动增强,从而增加产热量,D正确。
8.下列有关糖尿病治疗的新技术和方法,理论上不科学的是
A. 设法通过抑制肾脏重吸收葡萄糖,来降低血糖以减少尿糖
B. 给糖尿病患者移植猪的胰岛,并适当服用免疫抑制药物
C. 利用干细胞植入技术移植患者自体干细胞,并诱导分化为胰岛样细胞
D. 让患者的皮肤细胞重新“编程”,转化为具备相应功能的胰岛B细胞
【答案】A
【解析】
抑制肾脏重吸收葡萄糖,可以降低血糖,但是不能减少尿糖,A 错误;2015 年,中南大学湘雅三医院已经 成功实现将猪的胰岛移植给糖尿病患者,由于受体对供体存在免疫排斥作用,应适当服用免疫抑制 药物,B 项正确;若利用干细胞植入技术移植患者自体干细胞,并诱导分化为胰岛样细胞,就可以让患者正常分泌胰岛素了,并且供体来自于受体本身,没有免疫排斥反应,C 项正确;细胞的重新编程指的是分化的细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能分化的状态,或者形成胚胎肝细胞系,或者进一步发育成一个新的个体。让患者的皮肤细胞重新“编程”,可以实现使其再分化为胰岛 B 细胞, D 项正确。
9.人工促进鲤鱼产卵常采用的方法是注射垂体提取物,而不是直接注射性激素,理由是
A. 垂体提取物中含有促性腺激素释放激素,能促使性腺发育
B. 性激素的化学本质不是蛋白质而是固醇,只能饲喂不能注射
C. 过多的性激素会抑制鲤鱼下丘脑和垂体的相关功能,最终使性腺退化
D. 垂体提取物中含有生长激素,可以使鲤鱼生长加快,提前进入繁殖期
【答案】C
【解析】
垂体可以分泌促性腺激素,能促使性腺发育和生殖细胞形成,A错误;性激素的化学本质是固醇,可以口服和注射,与题目无关,B错误;如果直接注射性激素,过多的性激素会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制鲤鱼下丘脑和垂体的相关功能,最终使性腺退化,C正确;垂体提取物中含有生长素,但生长素是促进生长加快的,如果没有性激素不会提前进入繁殖期的,题干中目的是催化产卵的,应用的是性激素,D错误。
10.如图为某病的发病原理.结合所学知识,分析下列说法不正确的是( )
A. 该病属于人体免疫疾病中的自身免疫病
B. 激素A能够促进垂体细胞代谢,使激素B合成增加
C. 图中所示抗体和激素B对甲状腺的作用效应可能相同
D. 使用免疫抑制剂能够有效缓解该病患者的病症
【答案】B
【解析】
分析图解可知,该病是抗体作用于自身组织细胞,导致自身组织损伤,因此属于自身免疫病,A正确;激素A表示甲状腺激素,该激素能够促进垂体的代谢,但是当甲状腺激素分泌过多时会抑制促甲状腺激素的分泌,B错误;图中看出,抗体和促甲状腺激素都作用于甲状腺细胞上的受体,并且作用效果最终都是促进甲状腺分泌甲状腺激素,C正确;使用免疫抑制剂能够降低机体的特异性免疫反应,能够有效的缓解该病的病症,D正确。
【考点定位】人体免疫系统在维持稳态中的作用
11.下列关于植物生长素的叙述,正确的是
A. 达尔文在金丝雀虉草胚芽鞘向光性实验中发现了生长素
B. 植物顶端优势的产生与顶芽产生的生长素极性运输有关
C. 生长素的化学本质是吲哚乙酸,以自由扩散方式在细胞间转移
D. 同种植物体内,幼嫩细胞对生长素的敏感程度低于成熟细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
生长素的作用特点具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长;同一植物的不同的器官、不同的植物对生长素的敏感性不同。
【详解】达尔文通过金丝雀虉草胚芽鞘向光性实验得出:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,向下边的伸长区传递某种影响,造成伸长区背光面比向光面生长快,A错误。顶端优势是因为顶芽产生生长素向侧芽进行极性运输,积累在侧芽,而侧芽对生长素浓度较为敏感,因此它的发育受到抑制,B正确。生长素的化学本质是吲哚乙酸,以主动运输的方式在细胞间转移,C错误。同种植物体内,幼嫩细胞对生长素的敏感程度高于成熟细胞,D错误。
【点睛】本题易出错在A选项,对生长素的发现过程没有掌握,同学们在平时学习时要注重课本中的生物发展史。
12. 下列有关植物激素的应用,正确的是( )
A. 苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落
B. 用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存
C. 用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟
D. 用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄
【答案】C
【解析】
苹果树开花后,喷施适宜浓度的生长素可防止果实脱落,脱落酸只能加快果实脱落,A项错误;用脱落酸处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存,B项错误;乙烯利能释放出乙烯,乙烯能促进果实成熟,因此用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟,C项正确;用一定浓度的秋水仙素处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄,生长素类似物没有诱导染色体数目加倍的作用,D项错误。
【考点定位】植物激素的应用
13.科学家研究某区域田鼠的种群数量变化,得到该种群在数年内的出 生率和死亡率的比值曲线,如图所示。在不考虑迁入、迁出的情况下,下列说法正确的是
A. a点和b点时对应的田鼠种群数量相同
B. 田鼠种群数量在b~c时期经历了先上升后下降
C. 该田鼠种群增长为“S”型增长,c点时种群密度最小
D. 从图中可知0~d时期田鼠种群数量出现了周期性波动
【答案】B
【解析】
【分析】
图中曲线显示:当R=1时,出生率等于死亡率,当R大于1时,出生率大于死亡率,种群数量成增长状态,R小于1时,出生率小于死亡率,种群数量下降。
【详解】a到b之间R大于1,种群数量一直在增加,因此b点的田鼠种群数量大于a点的种群数量,A错误。在b~c 时期R先大于1后小于1,种群数量先上升后下降,B正确。图中时间段内田鼠的种群数量先增加后减少,不是“S”型增长,c到d时期R小于1,种群数量一直在下降,到d点时种群数量最少,C错误。0~d 时期体现了田鼠种群数量的一个数量先增加后减少变化过程, 没有呈现周期性变化,D错误。
【点睛】做本题的关键是对曲线的正确解读,特别注意的是R大于1 时,曲线有一段虽然呈现下降趋势,但种群数量一直上升,在c到d段虽然曲线是上升的,但R小于1,种群数量一直下降。
14.如图表示两个陆生群落的演替过程.据图判断,下列说法的错误是( )
A. a曲线代表群落的次生演替,b曲线代表群落的初生演替
B. 图中C点到D点表示生态系统可能遭到破坏
C. E点处的物种丰富度最高,且各种群密度达到最大
D. E点可代表群落达到平衡状态,其类型由气候和土壤条件决定
【答案】C
【解析】
a曲线代表群落的演替是从有生物的基础上发生的演替过程,是次生演替,b代表群落从没有任何生物的基础上发生的演替,是初生演替,A项正确;图中C点到D点群落中的生物多样性锐减,说明生态系统可能遭到破坏,B项错误;E点处的物种丰富度最高,但各种群密度不一定都达到最大,C项错误;E点时生物多样性最大,说明演替达到了顶极群落,此时系统处于平衡状态,系统中的群落类型由气候、土壤等条件决定,D项正确。
15.下表表示能量流进某种植食性动物时的情况,下列说法正确的是
项目
摄食量
粪便量
呼吸消耗量
用于生长发育和繁殖的能量
能量(kJ)
530
330
X
110
A. X表示的能量大小不能确定
B. 该植食性动物同化的能量有25%以热能的形式散失掉
C. 表中各个量之间没有一定的数量关系
D. 流向第三营养级生物的能量至多为40kJ
【答案】D
【解析】
【分析】
摄入量=粪便量+同化量。同化量=呼吸作用消耗量+用于生长发育繁殖的能量,生长发育繁殖的能量=流入下一营养级的+进入分解者体内的+未被利用的。
【详解】呼吸消耗量X=530—330—110=90 kJ,A错误。同化量=530—330=200,呼吸消耗量=(90/200)×100%=45%,呼吸量中大部分以热能形式散失(大约占60%),少部分储存在ATP中,因此该植食性动物同化的能量有 (90/200)×60%=27%以热能的形式散失掉,B错误。摄入量=粪便量+同化量。同化量=呼吸作用消耗量+用于生长发育繁殖的能量,因此表中各个量之间有一定的数量关系,C错误。能量传递效率为10%~20%,该植食性动物的同化量是530—330=200,因此流向第三营养级生物的能量至多为200×20%=40,D正确。
【点睛】1.能量流动特点是单向传递、逐级递减。
2.粪能不属于同化量,呼吸消耗量属于同化量。
16.某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系 统的叙述,错误的是
A. 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B. 消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼
C. 通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D. 藻类固定的能量主要流入次级消费者
【答案】D
【解析】
【分析】
某种生物在食物网的不同食物链中可以占据不同的营养级,一个食物链的结构包括生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者,能量流动沿着食物链逐级递减。
【详解】在藻类→鲫鱼→鳜鱼这条食物链中,鲫鱼是初级消费者,在藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼这条食物链中,鲫鱼是次级消费者,A正确。能量逐级递减,鳜鱼处于第三第四营养级,鲢鱼处于第二第三营养级,因此消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼,B正确。通气有利于水中的需氧型分解者呼吸作用,促进需氧型分解者将水体中生物残骸分解为无机物,C正确。藻类固定的能量大部分以热能形式散失,只有10%~20%的能量流入初级消费者,初级消费者同化量又只有10%~20%的能量流入次级消费者,D错误。
17.大肠杆菌pUC118质粒具有氨苄青霉素抗性基因,某限制酶唯一切点位于该质粒的lacZ基因中。在特定的选择培养基中,若lacZ基因没有被破坏,则大肠杆菌菌落呈蓝色;若lacZ基因被破坏,则菌落呈白色。如图表示转基因操作过程,下列说法错误的是
A. 作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因,以便于筛选
B. 若大肠杆菌的菌落为蓝色,则质粒未导入大肠杆菌
C. 选择培养基中除必需的营养物质外,还应加入适量氨苄青霉素
D. 应选择白色菌落的大肠杆菌进行扩大培养
【答案】B
【解析】
分析:基因工程操作中,判断重组质粒是否导入,需要依据质粒上的标记基因即本题中氨苄青霉素抗性基因,因此,筛选导入重组质粒的受体细胞,是根据质粒上的氨苄青霉素抗性基因来进行的,需要利用选择培养基进行筛选。
详解:
A. 判断重组质粒是否导入,依据质粒上的氨苄青霉素抗性基因(标记基因),所以受体细胞应不含有氨苄青霉素抗性基因,A正确;
B. 若lacZ基因没有被破坏,则大肠杆菌菌落呈蓝色,因此如果大肠杆菌的菌落为蓝色,说明lacZ基因没有被破坏,因此pUC118质粒已转入受体菌,但目的基因没有接入运载体,B错误;
C. 选择培养基中除必需的营养物质外,还应加入适量氨苄青霉素,这样可以将没有导入目的基因的大肠杆菌淘汰,C正确;
D. 白色菌落的大肠杆菌是转入了目的基因的,所以应选择白色菌落的大肠杆菌进行扩大培养,D正确。
点睛:本题考查基因工程的相关知识,意在考查学生从材料中获取相关信息,并运用这些信息,结合基因工程相关原理解释相关问题的能力。
18.以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体 组分别是 AA 和 BB。据图分析错误的是
A. 图中①过程发生的化学变化是纤维素和果胶水解
B. 经过②和③过程形成的 c 细胞只有 AABB 这一种类型
C. 过程②一般使用聚乙二醇作为诱导剂
D. 过程④和⑤分别是脱分化和再分化
【答案】B
【解析】
试题分析:①表示去除细胞壁的过程,常用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去壁,故A正确;②表示诱导原生质体融合的过程,诱导方法有物理法(离心、振动、电刺激)和化学方法(聚乙二醇),该过程形成的c细胞不止AABB这一种类型,还有AAAA、BBBB等类型,故B错、C正确;将杂种细胞培养成杂种植株还需采用植物组织培养技术,包括脱分化和再分化两个重要过程,故D正确。
考点:本题考查植物体细胞杂交技术。
点评:本题意在考查考生的识图能力、识记能力和理解能力,属于容易题。
19. 细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是( )
A. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C. 选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
【答案】A
【解析】
试题分析:高度分化的细胞分裂能力弱,应选用胚胎细胞或幼龄动物细胞进行培养,A错误;胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性更容易,B正确;植物茎尖的病毒极少甚至无病毒,由其培养成的植株可不带病毒,C正确;植物组织培养的愈伤组织细胞一直处于不断的分生状态,易受到环境影响而发生基因突变,D正确。
考点:本题考查细胞工程技术的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
20.下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是
A. 精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能
B. 小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用
C. 分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异
D. 注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
【答案】C
【解析】
精子在获能液中于37 ℃、5% CO2条件下培养,可使精子获能,A正确;给小鼠注射促性腺激素可促进其超数排卵,B正确;分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质,但发育过程中基因突变或环境因素影响等,最终发育成的个体可能会有形态学差异,C错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,能分化成各种组织器官,D正确。
【考点定位】体外受精,胚胎发育。
【名师点睛】本题主要考查体外受精和胚胎发育的相关知识,要求学生理解精子获能和超数排卵、胚胎干细胞的功能特点,难度中等。
21.在小鼠大脑海马区的传入纤维上施加强刺激后几小时内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电 位变化都会比未受过强刺激处理时髙 2—3 倍,这一现象可能的机制如图所示。对此理解正确的是
A. 突触后膜上N受体被激活后,Ca2+以协助扩散方式进入胞内
B. 胞内Ca2+与钙调蛋白共同作用,改变C酶空间结构
C. 突触前膜释放谷氨酸,通过突触后膜受体进入胞内
D. C 酶被激活后促进胞内A受体转移至细胞膜上
【答案】ABD
【解析】
【分析】
图中所示,谷氨酸是突触前膜释放出来的神经递质,与突触后膜上的A受体发生特异性结合,引起下一个神经元的变化;突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会以协助扩散方式进入胞内,Ca2+与钙调蛋白共同作用,使C酶的空间结构发生改变,C酶被激活,活性状态的C酶促进了A受体到达突触后膜上。
【详解】从图中可以看出,突触间隙中的 Ca2+通过突触后膜进入细胞是从高浓度到低浓度,并且其运输需要借助于细胞膜上的N受体,因此运输方式属于协助扩散,A正确。图中显示,Ca2+进入细胞后与钙调蛋白共同作用,使C酶由球形变成多边形,使空间结构发生改变,C酶被激活,B正确。据图分析可知,谷氨酸由突触前膜释放后,作用于突触后膜上的受体,并没有进入细胞内,C错误。从图中可以看出C酶被激活后,活性状态的C酶促进细胞内A受体转移至细胞膜上,D正确。
【点睛】做本题的关键是对图形的理解和分析判断,每个选项都是根据图中的变化直接作出判断,观察图中过程要仔细,例如C酶的形态的改变说明空间结构的改变并引起功能的变化。
22.用一定浓度梯度的生长素类似物溶液处理扦插枝条,枝条生根的情况如图甲。图乙所示为不同浓 度生长素对顶芽和根部生长的影响。下列说法错误的是
A. 图甲表明在没有外源激素的作用时,扦插枝条也能生根
B. 图乙中②表示的是根部,因为根对生长素更敏感
C. c~d 段浓度的生长素对顶芽生长具有抑制作用
D. 图乙能体现生长素的生理作用具有两重性,而图甲不能
【答案】BCD
【解析】
【分析】
图甲中的对照组是生长素类似物的浓度为0,图甲体现了生长素类似物的作用特点两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长;乙图显示顶芽和根对生长素的敏感性不同。不同器官对生长素敏感性不同,敏感性大小依次是根>芽>茎。
【详解】从图甲中可以看出当外界生长素类似物浓度为0时,扦插的枝条也可以生根,只是生根数量较少,A说法正确。芽和根相比较,根对生长素更敏感,图乙中①表示的是根部,②表示的是芽,B说法错误。c~d 段浓度的生长素对顶芽生长仍然具有促进作用,促进作用逐渐下降,C说法错误。图乙能体现生长素的生理作用具有两重性,图甲中实验与对照组相比较也可以看出生长素的生理作用具有两重性,D说法错误。综合分析说法错误的是B、C、D。
【点睛】1.甲图判断生长素是否具有两重性要与对照组相比较
2.识图要仔细,乙图要注意纵坐标上边是抑制,下边是促进。
23.SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。研制预防SARS病毒的疫苗简要的操作流程如下,有关叙述正确的是
A. 步骤①所代表的反应过程是逆转录
B. 将大量扩增的s基因直接导入大肠杆菌,也能得到表达的S蛋白
C. 步骤③和⑤常用的方法分别是农杆菌转化法和显微注射法
D. 可用抗原—抗体杂交法检测细胞中是否真正成功表达了病毒S蛋白
【答案】AD
【解析】
【分析】
分析题图:图示表示研制预防SARS病毒的疫苗简要的操作流程,其中①是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程,②表示基因表达载体的构建过程,③表示将目的基因导入大肠杆菌细胞,④表示目的基因在原核细胞中的表达;⑤表示将目的基因导入动物细胞,⑥表示目的基因在真核细胞中的表达。
【详解】步骤①所代表的反应过程是以RNA为模板合成DNA的逆转录,A正确;目的基因需要与运载体连接后才能导入受体细胞,不能直接导入受体细胞,B错误;将目的基因导入微生物细胞常用Ca2+处理法,将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,即步骤③和⑤常用的方法分别是Ca2+处理法和显微注射法,C错误;可用抗原-抗体杂交法检测目的基因是否成功表达,即可用抗原—抗体杂交法检测细胞中是否真正成功表达了病毒S蛋白,D正确。
故选AD。
【点睛】本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤等,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能正确分析题图,再结合所学的知识准确判断各选项。
24.下图为利用胚胎干细胞培育转基因小鼠的基本流程示意图。下列叙述错误的是
A. 过程①选择胚胎干细胞作受体细胞是因为其具有发育全能性
B. 过程②中必须通过一定方法筛选含有目的基因的胚胎干细胞
C. 过程③中导入囊胚的细胞数不同,子代小鼠的性状一定相同
D. 过程④中为提高成功率,需对代孕母鼠进行超数排卵处理
【答案】CD
【解析】
【分析】
图中涉及转基因技术、早期胚胎培养以及胚胎移植技术,胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,图中囊胚中的内细胞团中可以分离出胚胎干细胞。
【详解】胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性,可以作为基因工程的受体细胞,A正确。把目的基因导入受体细胞,要经过筛选看目的基因因是否导入,选择出导入目的基因的重组细胞,B正确。导入到受体囊胚中的含目的基因细胞数不同,子代小鼠的性状可能不同,当导入到囊胚中的转基因干细胞越多,发育成的转基因基因动物中含有目的基因的部分越多,C错误。为了提高胚胎成活率,需对代孕母鼠进行同期发情处理,使之具有与怀孕鼠相同的生理状态,D错误。
25.下列关于“探究生长素类似物促进植物生根的最适浓度”实验叙述,正确的是
A. 除了扦插枝条以外,其他实验条件均要相同
B. 每根枝条上应保留有相同数量的芽
C. 可用单位时间每根枝条生根数作为记录指标
D. 不同的生长素类似物浓度作用,可能产生相同生根效果
【答案】BCD
【解析】
【分析】
本实验的目的是探究生长素类似物促进植物生根的最适浓度,自变量是生长素的浓度,因变量是生根的数量。
【详解】除了自变量生长素类似物的浓度不同外,其余无关变量均相同,每根枝条也应该相同,A错误,B正确。单位时间每根枝条生根数作为记录指标是本实验的因变量,C正确。在最适浓度的两侧,不同的生长素类似物浓度作用,可能产生相同生根效果,D正确。
26.兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
(1)本实验的自变量是___________。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位是以细胞膜的_______侧为参照,并将该侧电位水平定义为omV。据图分析,当静息电位由一60mV变为一65mV时,神经细胞的兴奋性水平______________________。
(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激__________(填“能”或“不能”)记录到神经冲动,判断理由是_____________________________。
(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在_________合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过_______________方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
【答案】 (1). 缺氧时间 (2). 外 (3). 降低 (4). 不能 (5). 刺激强度低于阈强度 (6). 线粒体(或线粒体内膜) (7). 主动运输
【解析】
【分析】
实验目的是探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,故自变量为缺氧时间。 缺氧处理20min,阈强度为30pA以上,所以给予25pA 强度的刺激低于阈强度,不能记录到神经冲动。静息时,K离子外流,膜外电位高于膜内,表现为外正内负;兴奋时,Na离子通道开放,Na离子内流,膜内电位高于膜外,表现为外负内正。
【详解】(1)本实验是探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,方法是测定不同时间点的静息电位和阈强度,得出静息电位和阈强度随缺氧时间的变化,因此自变量是缺氧时间。
(2)从图中可知,静息电位的值为负数,且设置该侧大电位水平为0mV,因此电位计另一侧的电位低于该侧电位,神经细胞静息电位时的电位是外正内负,膜内电位低于膜外电位,因此实验中是以细胞膜外侧作为参照的。当静息电位由一60mV变为一65mV时,静息电位的膜内外电位差增大,使得兴奋时的电位差绝对值降低,兴奋性降低。
(3)据图可知,缺氧时间达20min时,神经细胞的阈强度在33pA左右,25pA的单个电刺激明显低于阈强度,不能引发神经冲动。
(4)在含氧培养液中,细胞进行有氧呼吸,有氧呼吸的第三阶段产生大量的ATP,其场所是线粒体内膜,因此细胞内ATP主要在线粒体内膜或者说是线粒体中合成。细胞通过主动运输转运离子时需要消耗能量,无氧条件下,细胞只能进行无氧呼吸,产生的ATP减少,因此主动运输受到影响,神经细胞的兴奋性也随之改变。
【点睛】解答本题的关键是根据题干信息找出该实验的自变量和因变量,再根据题意作答。
27.如图表示人体下丘脑参与调节的部 分示意图,研究发现垂体分为腺垂体和神经垂体 两部分,神经垂体没有激素合成能力,图中甲、 乙、丙表示结构,a~d表示物质,其中物质c与机体的新陈代谢和神经系统的兴奋性有关。请回 答下列问题:
(1)图中甲、乙中属于腺垂体的是____ ;物质b是__________;已知物质a是蛋白质类激素,若给动物饲喂含有物质a的食物,甲状腺合成并分泌 物质 c 的量将______________(升高、不变、下降)。
(2)物质c对下丘脑和甲的活动起___(促进、抑制)作用,这种现象属于_________调节。已知 激素的作用具有逐级放大的特点,可推测出血液中a、b、c含量的大小关系为 ______。
(3)当人体饮水过少或食物过咸时,血浆渗透压将____(上升、下降),导致物质d的分泌量__(增多、减少)。在这一神经调节过程中,位于下丘脑的结构有_______(从以下结构中选“感受器”、 “神经中枢”、“效应器”)。
【答案】 (1). 甲 (2). 促甲状腺激素 (3). 不变 (4). 抑制 (5). 反馈 (6). a<b<c (7). 上升 (8). 增多 (9). 感受器、神经中枢和效应器
【解析】
【分析】
因为物质c与机体的新陈代谢和神经系统的兴奋性有关,则根据图中信息可知,c是甲状腺激素,则a是促甲状腺激素释放激素,b是垂体分泌的促甲状腺激素,d是抗利尿激素,抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的。
【详解】(1)因为神经垂体没有激素合成能力,根据上述分析可知,甲分泌的b是促甲状腺激素,甲具有分泌能力,因此甲为腺垂体,乙为神经垂体。物质 a 是蛋白质类激素,若给动物饲喂含有物质 a 的食物,则a会在消化道内被水解,因此不能影响b、c的分泌,则甲状腺合成并分泌的物质c的量将不变。
(2)当血液中物质c甲状腺激素较多时会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,使c维持在一个稳定水平,这种调节叫反馈调节。甲状腺激素的分泌是分级调节的过程,根据激素的作用具有逐级放大的特点,可推测出血液中 a、b、c 含量的大小关系为a<b<c。
(3)当人体饮水过少或食物过咸时,血浆渗透压将上升,下丘脑分泌的d抗利尿激素会增多,作用在肾小管集合管,促进肾小管、集合管对水的重吸收,使尿量减少。在水平衡调节过程中,下丘脑中有渗透压感受器,下丘脑还是水平衡调节中枢并且还是分泌抗利尿激素这一神经调节的效应器。
【点睛】甲状腺激素的分泌既有分级调节也有反馈调节,如图:
本题判断垂体的腺垂体和神经垂体就是从甲状腺激素切入,结合题干信息作出准确的答案。特别掌握水平衡调节过程中,下丘脑中既有感受器,也有神经中枢和效应器。
28.如图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图;图乙是该生态系统中鼠摄食 后能量的流向示意图。(图中 a~e 代表过程,A~C 代表能量。)请据图回答:
(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是__________(填图中字母),碳元素在无机环境中的存 在形式是__________,能量进入群落的途径是___________(填图中字母)。
(2)为控制草原鼠害,对鼠的种群密度进行调查宜采用____ 法;若调查期间某些个体迁出,则调 查结果将发生怎样的变化____ 。某时期调查发现,该草原鼠种群的年龄组成如图丙,该鼠种群数 量变动趋势是____ 。
(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这说明信息能够_____ ,维持生态系统的稳定。
(4)图乙中的 A 表示鼠同化的总能量,B 的含义为__________;在 1 年内,B 的能量除图中所示去路外, 还有一部分是__________ 。
【答案】 (1). d (2). CO2 和碳酸盐等 (3). a (4). 标志重捕 (5). 变大或变小或不变 (6). 增加 (7). 调节种间关系 (8). 鼠生长、发育和繁殖的能量 (9). 未被利用的能量
【解析】
【分析】
本题考查了生态系统的三个功能,生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的功能。图甲中a是植物的光合作用,d是各级生物的呼吸作用。 乙图中鼠的摄入量=粪便量+同化量。同化量=呼吸消耗量+生长、发育和繁殖量。
【详解】(1)草原群落中的碳元素进入无机环境是经过生物的呼吸作用完成,即图甲中的d过程。碳元素在无机环境中的存在形式是CO2 和碳酸盐等,能量进入群落的途径是通过生产者的光合作用,即图甲中的a过程。
(2)鼠属于活动范围较大的动物,用标志重捕法进行种群密度的调查。若调查期间某些个体迁出,会影响调查的结果,调查结果是变大还是变小取决于迁出个体中有标记个体所占的比例。丙图中幼年个体多,老年个体少,为增长型年龄组成,预示着种群数量会增加。
(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这体现的是种间之间的关系,这说明信息能够调节种间关系,维持生态系统的稳定。
(4)同化量=呼吸消耗量+生长发育繁殖的能量(流入下一营养级的能量+进入分解者的能量+未被利用的能量),则图中B为鼠生长、发育和繁殖的能量。图中B的能量显示了流入下一营养级的和进入分解者体内的能量,但没有显示出未被利用的能量。
【点睛】本题易错点:在判断当个体迁出时调查结果的变化时,没有考虑到迁出个体中标记个体所占的数量因此出错;没有掌握某一营养级的同化量包括哪些方面。
29.我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛,下图是利用基因工程方法生产人生长激素的示意图。据图回答下列问题(限制酶 PstⅠ、EcoRⅠ和 HindⅢ切割形成的末端均不相同):
(1)过程②必需的酶是__________酶,过程④必需的酶是__________酶。⑤为提高成功率,常用__________溶 液处理大肠杆菌细胞。
(2)为了使目的基因和质粒 B 定向连接并且有利于受体细胞的筛选,酶 1 是____ 。
(3)如果用限制酶 PstⅠ、EcoRⅠ和 HindⅢ对质粒 A 进行切割,用一种酶、两种酶和三种酶分别切割 时,则形成的 DNA 片段共_种,含有完整四环素抗性基因的 DNA 片段的概率是__________。
(4)作为受体的大肠杆菌细胞内,应不含____ 基因,以利于筛选出含重组载体的受体菌。
(5)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程____ ,为什么?____ 。
【答案】(1)反转录(逆转录) DNA连接酶 CaCl2(2)EcoRⅠ (3)9 1/3
(4)tctR(四环素抗性)(5)不能利用人的皮肤细胞来完成①过程,因为生长激素基因不在人皮肤细胞中表达,在垂体细胞中表达。
【解析】
试题分析:
(1)过程②是指由RNA获得DNA的过程,为逆转录过程,需要逆转录酶;过程④为目的基因与运载体结合成重组质粒,需要DNA连接酶;⑤为把重组DNA分子导入大肠杆菌中,一般要用CaCl2溶液处理大肠杆菌细胞。
(2)为了使目的基因和质粒B定向连接,并且有利于受体细胞的筛选,限制酶I与另一端的限制酶PstⅠ不同,分析质粒可知,酶I只能是限制酶EcoRⅠ。
(3)用一种限制酶进行切割,由于3种酶的切割位点不同,因此能得到三种DNA片段;用两种限制酶进行切割时,能得到六种DNA片段;用三种限制酶同时切割,得到的DNA片段共有三种,与用两种酶切割后的片段重复,因此共得到9种片段;这9中片段中,有3种片段含有完整四环素抗性基因,所占比例为1/3。
(4)作为受体的大肠杆菌应该不含标记基因,由于ampR基因被破坏,tctR基因为标记基因,故受体菌中不含tctR基因。
(5)不能用人的皮肤细胞获取生长激素mRNA,因为在人的皮肤细胞中生长激素基因不表达,不能获得生长激素的mRNA。
考点:本题考查基因工程的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
30.已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中 有这两种 DNA 的合成途径,但一般不能无限增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有 S 途径,但能不断分裂增 殖。将这两种细胞在培养皿中混合,加促融剂促进细胞融合,获得杂种细胞,并生产单克隆抗体。请 回答:
(1)生产单克隆抗体时,一般不直接利用一个B淋巴细胞,主要原因是____。
(2)①过程中,常用的与植物细胞融合不同的诱导方法是____ 。
(3)②过程为_培养;为了从培养液中分离出杂种细胞,需在②过程向培养液中加入__________, 理由是杂交瘤细胞可利用____途径合成 DNA,从而才能在该培养液中增殖。
(4)③过程的目的是选育出____ 细胞,需要进行克隆化培养和抗体检测,克隆化的方法最常用的 是有限稀释法,即稀释细胞到 7~10 个细胞/ml,每孔滴入____ (选填“0.1”或“1”或“10”) ml 细胞稀释液。
(5)④表示杂交瘤细胞的扩大培养,其既可在体外培养,也可注射到小鼠____ 内培养。体内培养与体外培养相比,其优点是____ 。
【答案】 (1). B 淋巴细胞不能无限增殖 (2). 灭活的病毒 (3). 动物细胞 (4). 氨基蝶呤 (5). 淋巴细胞中的 S (6). 能产生特定抗体的杂交瘤细胞 (7). 0.1 (8). 腹腔 (9). 无需再提供营养物质以及无菌环境,操作简便
【解析】
【分析】
图中显示了单克隆抗体制备的过程,通过动物细胞融合、动物细胞培养以及根据题干信息设定特定培养基筛选出所需特异性抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体的制备中有两次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
【详解】(1)淋巴细胞一般不能无限增殖,因此生产单克隆抗体时,一般不直接利用一个B淋巴细胞。
(2)动物细胞融合和植物细胞融合相同的诱导方法是物理法和化学法,动物细胞特有的诱导方法是用灭活的病毒。
(3)动物细胞融合后要进行动物细胞培养,且要进行筛选,从融合细胞中选出杂交瘤细胞,因为细胞合成 DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断,而人淋巴细胞中有这两种 DNA 的合成途径,但一般不能无限增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖,因此在培养液中加入氨基蝶呤进行选择,仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖,只有杂交瘤细胞可利用淋巴细胞中的S途径合成DNA,在该培养液中增殖。
(4)③过程的筛选目的是选出能能产生特定抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养常用有限稀释法,即稀释细胞到 7~10 个细胞/ml,为了达到单克隆培养的目的,则每个孔中不多于一个细胞,因此每孔滴入0.1 ml 细胞稀释液。
(5)培养杂交瘤细胞可以体外培养,也可以在小鼠的腹腔内培养,单克隆抗体的提取可以在体外培养液中或体内的腹水中提取,体内培养比体外培养具有无需提供营养物质以及无菌环境,操作简便的优点。
【点睛】B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后会产生三种两两融合细胞:B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞,骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合融合的细胞。①过程完成后具有三种融合细胞再加上没有融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,共5种细胞,要从中选择出杂交瘤细胞。
31.亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生 产中合理使用亚麻酸提供理论依据,科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早 期胚胎发育的影响。分析回答:
①卵母细胞的收集和体外培养:从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞,随机分成5组,分 别置于不同浓度亚麻酸的培养液中,在39℃、5%CO2 的培养箱中培养22~24h。
②卵母细胞成熟判断:在显微镜下观察卵母细胞,判断其是否成熟,统计结果如表1。
③体外受精:在受精溶液中进行体外受精后,用显微镜观察判断是否完成受精。
④早期胚胎培养:将受精卵移入胚胎培养液中培养44~48h后检查分裂情况,每隔48h更换一次 培养液,第 5~9天观察囊胚发育情况,统计结果如表2。
(1)步骤①中,细胞培养箱中加5%CO2 的作用是____ 。
(2)步骤②中,成熟卵母细胞内染色体的行为特征是_ _ 。步骤③中,判断是否受精的依据是____。
(3)步骤④中,受精卵经过_____时期)发育成囊胚,培养过程定期更换培养液的目的是____。
(4)根据实验数据分析,亚麻酸溶液为200μmol·L-1 时,对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起_____ 作用。
(5)本实验结果表明,__________的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利,其判断依据是__________。
【答案】 (1). 维持培养液 pH 的相对稳定 (2). 染色体的着丝点排列在赤道板上 (3). 在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体 (4). 卵裂期、桑椹胚 (5). 清除有害代谢产物,补充营养物质 (6). 促进 (7). 50μmol·L-1 (8). 核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高,囊胚数占培养卵数的比例较高
【解析】
【分析】
本题中涉及到动物细胞培养、体外受精、早期胚胎培养等动物细胞工程技术手段。体外受精所用的卵母细胞必须是培养到减数第二次分裂中期的细胞才是成熟的卵母细胞。早期胚胎发育过程为:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
【详解】(1)步骤①是动物细胞培养的过程,细胞培养箱中加5%CO2 的作用是维持培养液pH的相对稳定。
(2)成熟的卵母细胞是培养到减数第二次分裂中期的细胞,减数第二次分裂中期的特征是染色体的着丝点排列在赤道板上;步骤③中判断是否受精的依据是在卵细胞膜和透明带的间隙可否规察到两个极体。
(3)受精卵经过卵裂期、桑椹胚发育成囊胚,培养过程定期更换培养液的目的是清除有害代谢产物,补充营养物质。
(4)从表中数据可以看出,表格1和2中亚麻酸溶液为0μmol•L-1的一组为对照组,与其相比,亚麻酸溶液为200μmol•L-1时,核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高,囊胚数占培养卵数的比例较高,因此可知200μmol·L-1 时,对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。
(5)根据表中数据,当核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高,囊胚数占培养卵数的比例较高时所对应的亚麻酸的浓度为50μmol·L-1,此浓度对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利。
【点睛】一:本题一部分属于基础知识记忆,要对动物细胞培养和体外受精及早期胚胎培养的知识掌握牢固,记忆准确。动物细胞培养和早期胚胎培养的主要区别:1.培养目的:动物细胞培养技术主要是为了大规模培养组织细胞来获得大量细胞产物(如干扰素、单克隆抗体等)或者获取细胞本身(用于检测有毒物质,生理、病理、药理等研究);早期胚胎培养技术是为了得到早期胚胎。2.培养液的成分:动物细胞培养:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素和血清等 。 胚胎培养液:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。二:本题第4、5问题回答时要根据表中比值判断而不是根据某一数值。
32.小球藻是一种单细胞真核藻类,直径3〜8微米。某生物兴趣小组开展了“探究小球藻种群增长的最适pH”的实验,结果见下表(密度单位:×106个/mL)。回答下列问题:
pH
时间
起始
第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
第6天
第7天
6
1.0
3.0
3.8
4.6
3.0
2.2
1.8
1.5
7
1.0
4.6
5.3
4.2
2.1
1.2
0.8
0.6
8
1.0
5.2
5,6
?
2.9
1.0
0.6
0.2
9
1.0
3.7
5.1
3.8
2.2
1.3
0.7
0.5
10
1.0
1.5
1.8
2.0
23
13
0.8
0.1
(1)实验过程中需要控制的无关变量有_________(至少写两项)。在上述实验条件下,小球藻种群数量随时间变化的情况是_________。
(2)本实验未设置空白对照,原因是__________________。
(3)据上表分析,小球藻种群数量增长的最适pH约是_________。
(4)该实验中需每天定时对小球藻进行取样计数。
①取出的样液需立即加入固定液,其目的是_________。
②在计数前通常需要将样液稀释,这是因为_________。
③采用血球计数板(规格为1mm×lmm×O.lmm)计数。pH为8的 实验组,第3天取样观察到的计数室中某中方格小球藻分布如下图所示,据此推算培养液中小球藻的密度是________个/mL。
【答案】 (1). 营养物质的浓度、温度、光照强度、时间等 (2). 先增加后减少 (3). 各组之间形成相互对照,无需空白对照 (4). 8 (5). 维持小球藻细胞数量不变 (6). 小球藻密度过大 (7). 4.5×106
【解析】
本题考查影响小球藻种群数量变化的因素的探究实验,考查学生对实验原理、方法及操作步骤的理解,及使用血球计数室对种群密度的估算。
(1)根据本实验的研究目的可知,本实验的自变量是不同的pH,影响小球藻生长的其它因素如营养物质的浓度、温度、光照强度、时间等是无关变量;由表格数据分析可知,在不同的pH条件下,小球藻的种群数量随时间变化都是先增加后减少。
(2)本实验是对比实验,各组之间形成相互对照,无需设置空白对照。
(3)由表格数据分析可知,当pH为8条件下,小球藻数量增长最快,说明此条件是小球藻生长的最适pH。
(4)①取样后向样液中加入固定液来杀死细胞,以维持藻类细胞数目不变。
②由于样液藻类细胞的密度比较高,在计数前通常需要将样液稀释,方便计数;
③题干中的中方格是由16个小方格组成,可知本实验所用计数室是由25个中方格组成,题图的中方格中有18个小球藻,计数区共有18×25=450个小球藻,计数区体积=1mm×lmm×O.lmm=0.1mm3=0.1×103mL,据此推算培养液中小球藻的密度是450×104=4.5×106个/mL。
[点睛]:本题中实验是一个对比实验,小球藻的数量在实验前、后形成自身对照,无需设置空白对照组,解题关键是对题图表格内容的分析:根据实验目的,找出自变量、因变量和无关变量,分析表格数据变化规律,分析数据变化和自变量的关联性;使用计数室计数时,根据题干内容分清计数室的规格,再对小球藻的密度进行估算。
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