【精品解析】广东省惠州市博罗县2021-2022学年高二下学期期中考试生物试卷

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名称 【精品解析】广东省惠州市博罗县2021-2022学年高二下学期期中考试生物试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-05-13 16:30:23

文档简介

广东省惠州市博罗县2021-2022学年高二下学期期中考试生物试卷
1.(2022高二下·博罗期中)生态瓶是一种极具有观赏性的人工模拟的微型生态系统。下列关于生态瓶的描述不正确的是(  )
A.生态瓶构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统
B.在生态瓶中适当放入小动物,可以加快瓶内的物质循环
C.生态瓶中的沙土提供了非生物的物质和分解者等成分
D.一个星期后,生态瓶中的水变浑浊,说明该生态系统的自我调节能力是有限的
【答案】A
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态瓶的能量来源外界的阳光,不是自济自足的生态系统,A错误;
B、生态缸里的各组分有利于生态缸中进行物质循环和能量流动,B正确;
C、生态瓶中的沙土中有微生物还有一些矿质元素,为生态瓶提供了非生物的物质和分解者等成分,C正确;
D、生态系统都有一定的自我调控能,不应超过生态系统的自我调节能力,D正确;
故答案为:A
【分析】生态瓶的实验原理
①在有限空间内,依据生态系统原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构建人工微生态系统。
②要使人工微生态系统正常运转,设计时要注意系统内不同营养级生物之间的合适比例 。
③生态系统的稳定程度,取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。
④观察生态缸中生物的生存状况和存活时间长短,了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。
2.(2022高二下·博罗期中)2020年的联合国大会上,我国政府郑重承诺力争在2060年前实现“碳中和”。下列叙述错误的是(  )
A. 人类活动大量利用煤、石油等化石燃料,打破了生物圈中碳循环的平衡
B.从全球碳循环的主要途径看,减少碳释放和增加碳存储(如植树造林)是实现“碳中和”的重要举措
C.碳在生物群落和无机环境之间主要以含碳有机物的形式进行循环
D.通过光合作用或化能合成作用,大气中的二氧化碳转化为含碳有机物
【答案】C
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、大量的煤、石油等化石燃料的燃烧产生的CO2会释放到生物圈, 打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中二氧化碳的含量迅速增加,导致气温升高等,A正确;
B、碳中和是指温室气体净排放量为零,即通过植树造林、碳捕捉,减能减排等方式抵消空气中温室气体的排放量,B正确;
C、碳在生物群落和无机环境之间主要通过CO2形式进行循环,C正确;
D、碳元素进入生物群落的途径是通过光合作用或化能合成作用进行的,D正确;
故答案为:C
【分析】碳循环
(1)碳的存在形式与循环形式在生物群落和无机环境间:主要以CO2形式循环。在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用);化石燃料的燃烧。
3.(2022高二下·博罗期中)某学校学生调查一块稻田的能量流动情况并得出相应结论,下列相关叙述错误的是(  )
A.合理密植,可以增大流入该生态系统的总能量
B.稻田中养鸭养鱼的种养结合模式可以减少稻田病虫害
C.该生态系统需要人工的管理和干预才能维持稳定
D.该生态系统中初级消费越多,次级消费者获得的能量越少
【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、进入生态系统的能量是通过生产者光合作用固定的,通过合理密植,增加光合作用,固定更多的能量,A正确;
B、稻田中养鸭养鱼的种养,可以通过鸭和鱼捕食相关的虫类,来达到生物防治的目的,B正确;
C、人工设计的生态系统,要通过协调系统内不同营养级生物之间的合适比例 ,来维持和达到生态系统的稳定性,C正确;
D、 能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是10%~20% ,总体上初级消费者能量越多,次级消费者获得的能量也越多,D错误;
故答案为:D
【分析】 (1)流入人工生态系统的总能量包括: 生产者通过光合作用固定的太阳能 + 人工投入的能量 。
(2)要使人工微生态系统正常运转,设计时要注意系统内不同营养级生物之间的合适比例 。生态系统的稳定程度,取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系 。
(3) 能量流动特点 :
单向流动:沿食物链由低营养级流向高营养级。
逐级递减:相邻两个营养级间能量传递效率为10%~20%。
4.(2022高二下·博罗期中)草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀向雌鸟发出信号。下列关于生态系统信息传递的叙述,不正确的是(  )
A.雄鸟急速起飞,向雌鸟发出的信号属于行为信息
B.动物能够对同种或异种生物传递信息
C.生态系统中的信息传递和能量流动都是单向的
D.利用稻草人驱赶害鸟属于生物防治
【答案】C
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、雄鸟急速起飞,是用一种动作行为来向雌性发出信号,属于行为信息,A正确;
B、生态系统信息的传递可以发生在同种生物,也可以发生在异种生物中,B正确;
C、生态系统中能量流动是单向的,信息传递是单向或双向的,C错误;
D、稻草人是利用了物理方面的综合信号达到驱赶害鸟的目的,属于生物防治,D正确;
故答案为:C
【分析】 (1)生态系统的信息传递
①分类
物理信息:例如鸟类求偶时发出的鸣叫。
化学信息:昆虫交尾时,虫体放出的性激素招引异性前来交尾。
行为信息:蜜蜂找到蜜源后,回蜂巢起舞通知同伴。
②意义生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(2)对有害动物进行控制
①控制动物危害的技术方法:化学防治、生物防治和机械防治。
②生物防治的优点:不污染环境,能长期将害虫控制在较低水平,例如:利用关照、声音信号诱捕或驱赶某些动物,是其远离农田;利用特殊的化学物质扰乱某些生物的雌雄交配,降低繁殖力,从而减缓其对农作物的破坏。
5.(2022高二下·博罗期中)工业废水中的物质甲在某些厌氧细菌的作用下可转化为物质乙,物质乙的毒性较大,脂溶性高,较稳定,易被生物吸收和积累,下列叙述错误的是(  )
A.城市河流受到轻微的污染依然清澈,体现了生态系统具有抵抗力稳定性
B.给水体通气不利于降低水体中物质乙的含量
C.水体中的厌氧细菌可作为生态系统的分解者
D.物质乙可沿着食物链从一个营养级到另一个营养级,并具有生物富集作用
【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、城市河流具有抵抗外界干扰,保持自身结构和功能的能力,即抵抗力稳定性,A正确;
B、物质甲是通过厌氧菌的作用转化为物质乙的,无氧环境会加速物质转化,使得物质乙的含量上升,B错误;
C、细菌属于生态系统中的分解者,C正确;
D、生态系统中的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的,D正确;
故答案为:B
【分析】(1)抵抗力稳定性和恢复力稳定性
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰 并使自身的结构和功能保持原状 (不受损害)的能力。
一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高 ,反之则越低 。
②恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2) 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,称作生物富集。生态系统各种组成成分之间的营养联系是通过食物链和食物网来实现的。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。所以所通过食物链和食物网上的传递作用,具有对有害物质的富集作用。
6.(2022高二下·博罗期中)2022北京冬奥会的成功举办的背后,是二百多项“黑科技”的支撑。下列叙述中不是与减小生态足迹密切相关的是(  )
A. 在运动员的体表和运动服内安传感器监测运动员的训练,提高科学训练水平,助力运动员在冰雪项目上迅速追赶世界强国
B.开幕式上用氢能源小火炬取代了传统的燃油、燃气主火炬,做了开创性的点燃主火炬的艺术尝试
C.用风能发电和特高压电力传输技术保障奥运会用电,交通运输使用氢能源和电动汽车
D.用工业回收的二氧化碳通过临界二氧化碳制冰技术取代了氟化物制冷剂,新的制冰技术也使运动成绩大幅提高,多项速滑纪录被打破
【答案】A
【知识点】人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、 安传感器监测运动员的训练属于提高运动员科学训练的范畴,跟生态方面没有关系,A错误;
B、 氢能源相对于传统的燃油、燃气等,属于清洁能源,有利于生态系统的保护,B正确;
C、 风能 , 特高压电力传输技术 、 氢能源和电动汽车都通过节能减排来助力生态系统的保护,C正确;
D、 回收的二氧化碳有利于维持生态系统中的碳平衡,D正确;
故答案为:A
【分析】(1)生态足迹又叫生态占用,是指现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
(2)生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
7.(2022高二下·博罗期中)塞罕坝曾经是“皇家猎苑”,后来由于过度砍伐而沦为荒原。塞罕坝人研究并确定了适合该地区的樟子松、云杉、兴安落叶松等树种,并将这些树种进行合理的搭配和混交,提高了造林的成功率。经过半个世纪的时间,塞罕坝又恢复为林海。下列分析错误的是(  )
A.塞罕坝被誉为首都的“绿色屏障”,体现了生物多样性的间接价值
B.我国西北地带的荒漠可以完全复制塞罕坝生态恢复模式
C.塞罕坝人研究确定了适合该地区的主要树种,这遵循了生态工程的协调原理
D.多树种合理搭配和混交提高了物种丰富度,可有效降低病虫害
【答案】B
【知识点】生态系统的功能;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、生物多样性属于生态系统的间接价值,也叫生态功能,A正确;
B、 塞罕坝由于过度砍伐而沦为荒原,已经完全破坏了原因的生态系统的平衡,是无法再恢复到之前的生态模式,B错误;
C、 生态系统的协调原理就是要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应等问题,C正确;
D、多个种群的合理搭配提供了物种丰富度, 可为昆虫提供更多的小生境、避难所以及更长的取食时间,可以有效降低病虫害,D正确;
故答案为:B
【分析】(1)生物多样性的价值
① 潜在价值 :目前人类尚不清楚的价值。
② 间接价值 :也叫生态功能,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱 、调节气候等方面的作用。
③ 直接价值 :如具有实用意义的食用、药用和工业原料等;非实用意义的旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等。
(2)生态系统的原理
自生: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。
循环 : 即保证物质循环再生。
协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。
整体:树立整体观,遵循整体原理。
8.(2022高二下·博罗期中)“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案,有关叙述不正确的是(  )
A.从废弃物资源化、无害化角度分析,途径④优于①、②、③
B.施用有机肥能为土壤中的微生物提供更多的营养物质和能量
C.该模式遵循物质循环再生原理、整体性原理等基本原理
D.蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质和能量的多级利用
【答案】A
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、 从废弃物资源化、无害化角度分析 , ①、②、③ 优于 ④ ,A错误;
B、微生物可以通过分解有机肥来给生态系统提供营养物质和能量,B正确;
C、废弃物循环利用、优化系统中的结构,符合生态系统的循环再生、整体性原理,C正确;
D、 微生物等分解者的分解作用后,可以有效促进物质和能量的多级利用,D正确;
故答案为:A
【分析】生态工程的基本原理
(1)自生: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。
要求:有效的选择生物组分并合理布设; 创造有益于生物组分的 生长、发育、繁殖 ,以及它们形成互利共存关系的条件。
(2) 循环: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。即保证物质循环再生。例子:无废弃物农业。
(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。
(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。要求:遵从自然 生态系统 的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的.
9.(2022高二下·博罗期中)下图装置可用于生物技术实践的相关实验,有关叙述不正确的是(  )
A.两种装置都可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作
B.利用装置甲制作腐乳时,多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉
C.果酒和果醋发酵的菌种不同,但代谢类型相同
D.装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管,可防止空气中微生物的污染
【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒的制作需要无氧环境,果醋的制作需要有氧环境,A正确;
B、腐乳的制作利用了真菌的代谢作用,B正确;
C、果酒和果醋的菌种不同,代谢类型也不同,C错误;
D、排气口长而弯曲不利于空气中微生物进入装置,可以防止杂菌污染,D正确;
故答案为:C
【分析】(1) 果酒的制作利用的是酵母菌的无氧呼吸,果醋的制作利用是醋酸菌的有氧呼吸作用。酵母菌是真核生物,醋酸菌是原核生物,两种菌种在发酵的过程中所需要的环境和温度都有所不同。
(2)在果酒制作过程中前期通氧,酵母菌进行有氧呼吸产生了水,后期密封,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
醋酸菌进行醋酸发酵时,无论是利用糖源还是酒精,都需要氧气,因为醋酸菌是好氧菌,在生活过程中始终需要氧气,如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
10.(2022高二下·博罗期中)我国制作泡菜历史悠久,《中馈录》中记载:“泡盐菜法,定要覆水坛,此坛有一外沿如暖帽式,四周内可盛水;坛口覆一盖,浸于水中,……则所泡之菜不得坏矣,泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许……,如有霉花,加烧酒少许,坛沿外水须隔日一换,勿令其干”下列说法正确的是(  )
A.制作泡菜的时间越长,亚硝酸盐的含量越高
B.“坛沿外水须隔日一换,勿令其干”以保证坛内适宜湿度
C.“霉花”主要由醋酸菌增殖形成,醋酸菌往往来自蔬菜
D.加烧酒少许不仅可以调节风味,能抑制杂菌繁殖
【答案】D
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、 亚硝酸盐含量在4天达到最高峰,在腌制10天后亚硝酸盐含量开始明显降低 ,A错误;
B、“坛沿外水须隔日一换,勿令其干” 是为了保证泡菜的发酵的无氧环境,B错误;
C、泡菜的发酵利用的是乳酸菌,不是醋酸菌,C错误;
D、 加烧酒可以调节风味,烧酒有酒精的成分能抑制杂菌繁殖,D正确;
故答案为:D
【分析】(1)制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,将糖分解为乳酸。分裂方式是二分裂。含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死了乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。
(2)反应简式:C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+能量。
乳酸菌是在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸的一类细菌的总称。
11.(2022高二下·博罗期中)微生物平板划线示意图,划线的顺序为1、2、3、4、5。下列叙述正确的是(  )
A.在每一区域内画线时接种环上的菌种直接来源于菌液
B.划线操作时应在酒精灯火焰旁边打开皿盖划线接种,接种完后在皿盖上做上相应标记
C.每次划线只能从上一次划线的末端开始,才能确保菌种逐步稀释以得到单菌落
D.第1区和第5区的划线最终要连接起来,以便比较前后的菌落数
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A、 划线 1时的菌种直接来自于菌液, 2、3、4、5 划线的菌种直接来自上次划线的尾端,A错误;
B、 划线操作时应在酒精灯火焰旁边打开一道缝进行划线接种 ,避免空气中的杂菌污染,B错误;
C、每次从上一次划线的末端开始划线能够使细菌的数目随划线次数的增加而逐渐减少,最终分散成单个的细菌。为了得到单菌落,第1区和第5区的划线是不能连接起来的,C正确,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)平板划线法接种菌种时在,整个过程中需要防止杂菌污染:
①接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧。
②划线操作在酒精灯火焰旁进行。
③接种环蘸取菌液时,要将试管口通过火焰。
④划线时将培养皿的皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划线,划线后及时盖上皿盖。
(2)在作第二次划线以及其后的操作时,要从上一次划线的末端开始划线的原因是划线末端含有的细菌数目较少, 每次从上一次划线的末端开始划线能够使细菌的数目随划线次数的增加而逐渐减少,最终分散成单个的细菌。
12.(2022高二下·博罗期中)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A,研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制的培养基,成功筛选到高效降解化合物A的细菌(目的菌),实验的主要步骤如下图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.该培养基中化合物 A 可能既作碳源又作氮源
B.实验需要振荡培养,由此推测目的菌呼吸作用的类型是有氧呼吸
C.培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量显著降低的培养液接种
D.若要研究目的菌的生长规律,可挑取单个菌落进行液体培养,再采用平板划线法进行计数
【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、 用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制的培养基,可知化合物A既作碳源又作氮源 ,A正确;
B、 振荡培养是为了让空气中的氧气进入培养基,说明目的菌呼吸作用的类型是有氧呼吸 ,B正确;
C、目的菌可以降解化合物A,培养若干天后,培养瓶中化合物A含量显著下降的说明这个培养瓶中的目的菌的含量最多,C正确;
D、平板划线法是无法对菌落进行计数的,D错误;
故答案为:D
【分析】 (1)微生物的纯化培养技术
① 平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
② 稀释涂布平板法:是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释。
③ 用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(2)统计菌落数目
方法:稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。常用来统计活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
13.(2022高二下·博罗期中)发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的是(  )
A.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
B.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
C.一种生产乙型肝炎疫苗的方法就是将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产
D.在食品工业中使用的酶制剂都是通过发酵工程生产的
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酒精的产生是在主发酵阶段,A错误;
B、通过发酵过程得到的大量的微生物菌体,即为单细胞蛋白,B错误;
C、先通过基因工程,将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌 ,在通过发酵工程得到大量的酵母菌,然后对酵母菌内的产物进行纯化,得到抗原,C正确;
D、 食品工业中使用的酶制剂还可以细胞工,基因工程等技术手段得到,D错误;
故答案为:C
【分析】发酵工程的应用:
(1)在食品工业上的应用:①生产传统的发酵产品;②生产各种各样的食品添加剂; ③生产酶制剂 。
(2)在医药中的应用:
①生长激素释放抑制激素最初从羊脑中提取,远远不能满足需要,利用经过基因改造的微生物进行发酵生产,产量大幅提升,价格降为原来的几百分之一。
②将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产乙型肝炎疫苗。
③未来甚至还可能利用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青蒿素前体等化合物。
(3)在农牧业上的应用:生产微生物肥料 ; 生产微生物农药 ;生产微生物饲料。
14.(2022高二下·博罗期中)科学家利用拟南芥的愈伤组织进行实验,探究植物组织培养过程中诱导愈伤组织生根的机理,结果如图所示。诱导生根的培养基(RIM)的配方中含有生长素(IAA),wei8是拟南芥生长素合成基因。下列说法正确的是(  )
A.诱导形成愈伤组织和诱导生根、生芽过程均需避光处理
B.继续增加培养基中IAA的浓度,1组的生根效果会越来越好
C.2、4组比较,没有遵循实验设计中的单一变量原则
D.培养基中的IAA和自身产生的生长素有利于愈伤组织生根
【答案】D
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、脱分化过程需要避光处理,再分化过程需要光的参与,A错误;
B、生长素有双重作用,高浓度抑制生根,B错误;
C、 2、4组比较 ,只有培养基的配方是否含有生长素这一个单因变量的不同,遵循单一变量原则,C错误;
D、1和3对比,可以得出培养基中的IAA可以促进愈伤组织生根,2和4对比可以得出自身产生的生长素有利于愈伤组织生根,D正确;
【分析】生长素的作用特点——两重性
(1)作用表现:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
(2)影响生长素生理作用的因素
①浓度:一般情况下,在浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长,甚至杀死植物。
②成熟程度:一般来说,幼嫩的细胞对生长素敏感,老细胞则比较迟钝。
③器官:不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为:根 >芽 >茎 。
15.(2022高二下·博罗期中)植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关表述不正确的是(  )
A.细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高了单个细胞中次生代谢物的含量
B.我国科学家利用单倍体育种技术成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种—单育1号烟草
C.在紫草宁的工厂化生产过程中使用的是液体培养基
D.对愈伤组织进行诱变处理,从分化的植株中可筛选出新品种
【答案】A
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物细胞工程中,会根据实际需要提高细胞中的初生代谢物或次生代谢物的含量,A错误;
B、单育1号烟草是世界上第一个单倍体育种技术得到的作物新品种,B正确;
C、 紫草宁是植物代谢产物,使用液体培养基有利于培养过程中对紫草宁的提取和纯化,C正确;
D、愈伤组织是过度脱分化的的薄壁组织,对其进行诱变处理,可以使其发生基因突变,可以筛选出新植株,D正确;
故答案为:A
【分析】植物细胞工程的利用:
(1)突变体的利用:原理在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(2)细胞产物的工厂化生产
细胞产物类型
①初生代谢物:初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,在整个生命过程中一直进行着。初生代谢物是通过初生代谢产生的,自身生长繁殖所必需的物质,如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。
②次生代谢物:次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下进行,在该过程中产生的一类小分子有机化合物就是次生代谢物,如酚类、萜类和含氮化合物等。
16.(2022高二下·博罗期中)科研工作者通过体细胞杂交技术获得“番茄-马铃薯”,但“番茄-马铃薯”并没有发育成地上结番茄,地下长马铃薯的理想植株,下列最可能的原因是(  )
A.需用生长素处理杂种植株,以促进果实的发育
B.在培养过程中激素的种类及比例设计不合理
C.生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的
D.杂种细胞中没有同源染色体,不能进行正常的减数分裂
【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】 “番茄-马铃薯”并没有发育成地上结番茄,地下长马铃薯的理想植株 ,虽然杂种植物具有了两个植物所有的染色体,但最终的两者融合后的遗传物质并没有正确成功表达,说明生物基因的表达不是孤立的,两个物种的遗传物质的表达受到相互干扰 ,A,B,D错误; C正确;
故答案为:C
【分析】(1)植物体细胞杂交技术没有生殖细胞的形成和结合,应属于无性繁殖。 通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的染色体条数属于异源多倍体,属于可遗传变异类型中的染色体数目变异。
(2) 科学家培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,但并没有获得预期的性状,主要原因是生物基因的表达不是孤立的,两个物种的遗传物质的表达受到相互干扰。
17.(2022高二下·博罗期中)在治疗大面积烧伤时,通常采用烧伤病人的健康皮肤进行体外培养并移植。下列有关叙述错误的是(  )
A.实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间,以免损伤细胞
B.实验中要将培养瓶置于适宜浓度的CO2培养箱,目的是刺激细胞呼吸
C.实验中贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖
D.培养后期,细胞数量减少的主要原因是营养物质不足及有害代谢产物积累
【答案】B
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用
【解析】【解答】A、胰蛋白酶可以分解蛋白质,在操作过程中要控制好胰蛋白酶溶液浓度和处理时间,以免损伤细胞,A正确;
B、 实验中要将培养瓶置于适宜浓度的CO2培养箱 ,目的是维持pH的稳定,B错误;
C、细胞相互接触时,会发生生长抑制,细胞会停止分裂和增殖,C正确;
D、细胞培养后期,培养基中营养物质的不足和有害的代谢产物的积累,都会使细胞数量减少,D正确;D正确
故答案为:B
【分析】(1)动物细胞培养的过程中,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(2)动物细胞培养需要满足以下条件:
①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。
④气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
18.(2022高二下·博罗期中)2021年10月某制药公司宣布,一名严重的I型糖尿病患者接受由自体干细胞分化而成的胰岛细胞替代疗法后,实现胰岛细胞功能的“稳健恢复”。下列叙述错误的是(  )
A. 利用干细胞治疗某些疾病,是因为干细胞具有增殖分化的能力
B.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中
C.恢复的胰岛细胞可让患者自己产生胰岛素,血糖控制得到显著改善
D.由干细胞分化而成的胰岛细胞与干细胞相比,基因组成与基因表达产物均不相同
【答案】D
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用
【解析】【解答】A、干细胞具有全能性,具有增殖和分化的能力,A正确;
B、干细胞存在于早期胚胎,骨髓和脐带血等中,B正确;
C、胰岛中的胰岛B细胞可以产生胰岛素,可以降低血糖浓度,C正确;
D、干细胞和其他的细胞一样都是从受精卵发育而来,所含有的核基因是相同的,只是基因在不同组织和器官中的选择性表达的结果不同,D错误;
故答案为:D
【分析】高等动物的干细胞具有全能性。一般情况下,高等动物随着胚胎发育,细胞逐渐丧失发育成为个体的能力,仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织与器官的能力,这类细胞即称干细胞。干细胞的基本特征:分化潜能和自我更新。
干细胞包括:
①全能干细胞:受精卵和早期卵裂球细胞
②多能干细胞:胚胎干细胞和生殖嵴干细胞,具有可分化成各种组织细胞类型的潜能
③单能干细胞:仅具有分化成某些类型细胞的潜能
④组织干细胞:具有分化成某些细胞类型的潜能
注:全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞。
19.(2022高二下·博罗期中)植物细胞工程与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是(  )
A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B.植物体细胞杂交和动物细胞培养——细胞的全能性
C.原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D.人参细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞培养技术;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、植物细胞工程中利用纤维素酶和果胶酶,动物细胞工程中用到胰蛋白酶,体现了酶的专业性,A正确;
B、植物体细胞杂交体现了细胞的全能性,动物细胞培养中体现的了细胞的增殖作用,B错误;
C、细胞融合的过程体现了细胞膜的结构特点-流动性,C正确;
D、 人参细胞培养和杂交瘤细胞的培养中都是利用了细胞的分裂增殖的原理,D正确;
故答案为:B
【分析】植物细胞培养和动物细胞培养的对比:
比较项目 植物细胞工程 动物细胞工程
原理 细胞的全能性,细胞的增殖 细胞的增殖
前期处理 脱分化→愈伤组织→再分化 用胰蛋白酶使细胞分散
主要手段 调节生长素和细胞分裂素的比例,诱导发芽生根 原代培养→接触抑制→传代培养
结果 形成植株或人工种子 形成细胞、组织,以及生产细胞产品
用途 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤、培育生物新品种、制备单克隆抗体
20.(2022高二下·博罗期中)关于“克隆羊”与“试管羊”的叙述,错误的是(  )
A.克隆羊技术属于无性生殖,试管羊技术属于有性生殖
B.培育克隆羊需要进行核移植,培育试管羊需要进行体外受精
C.培育克隆羊是细胞水平的技术,培育试管羊是DNA分子水平的技术
D.克隆羊的染色体来自提供细胞核的亲本,试管羊的染色体来自双亲
【答案】C
【知识点】动物细胞核移植技术;胚胎移植;体外受精
【解析】【解答】A、克隆是通过体细胞核的移植操作得到的,试管样通过体外受精得到的,A、B正确;
C、培养克隆羊和培养试管羊都是分子水平技术,C错误;
D、克隆羊的染色体来源于供体的细胞核,试管样是经过精子和卵细胞的受精达到的遗传物质,D正确;
故答案为:C
【分析】试管动物和体细胞核克隆动物的异同:
项目 试管动物 体细胞核克隆动物
相同点 最终技术是胚胎移植
不 同 点 胚胎的 来源 体外受精及其他方式得到的胚胎 通过核移植技术获得的重组胚胎
遗传物质 有性生殖,两个亲本提供的核遗传物质一样多 克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供
起点 经过受精作用或早期胚胎 经过核移植技术形成的一个细胞
21.(2022高二下·博罗期中)假设某鱼类养殖基地仅存在下图中的食物链,且能量流动关系如图,图中a~g均表示能量。下列叙述正确的是(  )
A.浮游植物通过光合作用固定的太阳能就是流入该生态系统的总能量
B.该生态系统中的生态金字塔一定为上窄下宽
C.甲种鱼粪便中的能量属于e,乙种鱼粪便中的能量属于f
D.若没有人类的捕捞,乙种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量将最终被分解者利用
【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 浮游植物通过光合作用固定的太阳能和人工投放的饲料,是流入改生态系统的能量,A错误;
B、生态金字塔代表的是种群的数量,形成的金字塔不一定是上窄下宽的,B错误;
C、 甲种鱼粪便中的能量属于 a和e, 乙种鱼粪便属于c和f,C错误;
D、乙种鱼如果没有被人类捕获,最终死亡,死亡后的能量被分解者分解并利用,D正确;
故答案为:D。
【分析】 (1)流入人工生态系统的总能量包括: 生产者通过光合作用固定的太阳能+人工投入的能量 。
(2)各级消费者摄入的能量不等于其同化量,它们之间的关系式:同化量=摄入量-粪便量。
(3) 各级消费者能量的来源和去路:
22.(2022高二下·博罗期中)下图是从土壤中筛选产纤维素分解菌的过程,其中在4个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为462、156、178和191。相关说法中错误的是(  )
A.图中的三个培养基都是以纤维素为唯一碳源,其中鉴别培养基中还应加入刚果红
B.筛选培养时应设置牛肉膏蛋白胨培养基相同条件下接种培养作为对照
C.每克土壤样品中的细菌数量为1.75×108个,此计数结果往往比活菌的实际数目少
D.保留菌种时应选择“透明圈直径/菌落直径”最大的菌落
【答案】A
【知识点】测定某种微生物的数量;纤维素分解菌的分离
【解析】【解答】A、图中的细菌培养基上的碳源不是以纤维素为碳源的,A错误;
B、设置牛肉膏蛋白胨为对照组,可以与实验组中的纤维素分解菌形成对比,B正确;
C、平板计数是会将两个菌种行形成一个菌落记做一个单菌落,会比实际数量偏小,C正确;
D、 纤维素分解菌具有分解纤维素的作用,形成的“透明圈直径/菌落直径” 的比值越大,说明纯化的菌种的纯度越高,D正确;
故答案为:A
【分析】 微生物的纯化培养技术
(1)平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
(2)稀释涂布平板法:是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释。
(3)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(4)稀释涂布平板法的操作中一般要求:
①同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值。
②为保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。
③统计的菌落数往往比活菌实际数目低。
23.(2022高二下·博罗期中)通过植物细胞工程技术,可利用甲高产不耐盐、乙低产耐盐的两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株,实验流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.①过程利用了酶的专一性,获得的原生质体结构与动物细胞相同
B.诱导形成②的方法有聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
C.由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有低产耐盐品种
D.目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体结构变异
【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、植物细胞杂交过程中,用到的去除细胞壁的酶有纤维素酶和果胶酶,动物细胞中用的是胰蛋白酶,A错误;
B、植物细胞杂交的过程中,细胞的融合不采用灭活病毒诱导法,B错误;
C、融合后的杂种细胞有多种,通过进一步的筛选才能得到目的杂种细胞,C正确;
D、 目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体的数量的变异,D错误;
故答案为:C
【分析】动物细胞融合与植物体细胞杂交的对比,
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性
细胞融合方法 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合 用胰蛋白酶使细胞分散后,诱导细胞融合
诱导手段 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法、电融合法、离心法 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
结果 形成杂种植株 形成杂交细胞,以生产细胞产品
用途 打破生殖隔离实现远缘杂交育种,扩展杂交亲本范围,培育新品种 研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤、培育生物新品种、制备单克隆抗体
意义 突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
24.(2022高二下·博罗期中)中国科学院团队对猕猴进行克隆,成功获得“中中”和“华华”,突破了现有技术无法用体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题,为建立人类疾病的动物模型,研究疾病机理,研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”培育的流程,相关叙述不正确的是(  )
A.该过程运用了细胞核移植技术,图中的卵子实际上是发育到 MⅡ期的次级卵母细胞
B.该过程运用了动物细胞培养技术,需要无菌无毒的环境
C.②过程是动物胚胎的体外培养过程,胚胎移植前要对供体和受体进行免疫检查
D.无需鉴定也能推断出中中、华华的性别
【答案】C
【知识点】动物细胞核移植技术;胚胎移植
【解析】【解答】A、细胞核移植技术中采用的是发育到 MⅡ期的次级卵母细胞 ,A正确;
B、体外培养的纤维细胞属于动物细胞培养技术,需要在无毒无菌的环境下进行,B正确;
C、移植前只需要对受体进行免疫检查,C错误;
D、 中中、华华是由纤维细胞提供的细胞核,细胞核是遗传物质的来自于供体的, 中中、华华的性别与提供细胞核的供体的性别相同,D正确;
【分析】(1)动物细胞核移植的原理是动物细胞核具有全能性。
(2)克隆动物不是对供体动物100%的复制,原因是克隆动物的亲本有三个,即细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。
①克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体,因此,克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。
② 克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞,因此,克隆动物的性状与卵母细胞供体部分相同。
③ 代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质,因此,克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。
(3)选择MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞的原因:
①一方面细胞大,易于操作;且卵黄多,营养丰富,为发育提供充足的营养。
②另一方面此时细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质 。
25.(2022高二下·博罗期中)一片玉米农田就是一个生态系统。玉米螟是玉米的主要虫害,其幼虫能蛀入玉米茎秆和果穗内取食。玉米螟的天敌种类很多,主要有寄生卵赤眼蜂、各种寄生细菌以及捕食性天敌瓢虫。红蜘蛛也取食玉米,常见的捕食天敌有瓢虫和蛙。
(1)请按照捕食关系,绘出该玉米农田生态系统的食物网:   。
(2)依靠所绘食物网中的所有生物,该生态系统   (填“可以”或“不可以”)完成碳循环的过程。
(3)如图是玉米螟所在食物链的相关种群一年内能量流动的部分统计数据(图例不同柱形分别代表不同种群,数值表示能量,单位为kJ·hm-2·a-1)。
据图分析,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为   %,结合以上信息说明,能量流动具有   的特点。
(4)把玉米秸秆当燃料烧掉,人类就不能充分利用秸秆中的能量。为此人类设计了新型生态系统,如将秸秆用作饲料喂牲畜,获得肉、蛋、奶等;将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料,以生产沼气提供能源;将沼气池中的沼渣作为肥料还田等,设计新型人工生态系统的利益是   。
(5)与周边河流生态系统相比,污水流入该农田生态系统后,恢复如初所需时间较长,从生态系统的结构角度分析原因是   。
(6)在不同田块种植糯性玉米和非糯性玉米等不同品种,可增加   (填“遗传多样性”或“物种多样性”),提高生态系统的稳定性。
【答案】(1)
(2)不可以
(3)20;单向流动、逐级递减
(4)实现了对能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率
(5)农田生态系统物种数目较少,营养结构越简单,自我调节能力较弱
(6)遗传多样性
【知识点】生态系统的功能;生态系统的结构;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)玉米农田的这个生态系统中,生产者是玉米,初级消费者是玉米螟和红蜘蛛,次级消费者是瓢虫和蛙,形成了3条食物链。
故填:
(2)碳循环包括生产者,消费者和分解者,食物链中没有分解者,所以依靠所绘食物网中的所有生物是无法完成碳循环过程的。
故填:不可以
(3)由图可知,第二营养级的同化量是15,第三营养级的同化量是3,能量传递效率为(3/15)x100%=20%,从第一营养级→第三营养级的同化的能量的数值以及食物链的能量传递方向可知:能量流动具有单向流动、逐渐递减的特点。
故填:20; 单向流动、逐级递减 。
(4)人工生态系统的可以通过合理的设计,实现对能量的多级利用,从而大大提供了能量的利用率。
故填: 实现了对能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率 。
(5)污水流入了改农田系统后,由于该农田的抵抗力稳定性差,农田的生态系统容易遭到破坏,而且恢复如初所需的时间也较长,从生态系统的结构角度分析是由于该生态系统中物种数目较少,营养级越简单,自我调控能力越弱。
故填: 农田生态系统物种数目较少,营养结构越简单,自我调节能力较弱 。
(6)糯性玉米和非糯性玉米是同一品种不同的性状表现,属于遗传多样性。
故填: 遗传多样性 。
【分析】(1)食物链的起点是生产者),终点是不被其他动物所食的动物。
(2) 碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和无机环境间:主要以CO2形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
③碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
④碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用);化石燃料的燃烧。
(3)能量传递的特点:
单向流动:沿食物链由低营养级流向高营养级。
逐级递减:相邻两个营养级间能量传递效率为10%~20%。
能量传递效率的计算:上一营养级的同化量/下一营养级的同化量=能量传递效率。
(4)研究能量流动的意义
①帮助人们科学规划,设计人工生态系统,实现对能量的多级利用,从而提高能量的利用率 。
②帮助人们合理地 调整生态系统中的能量流动关系,使能量 持续高效地流向对人类最有益的
部分 。
(5) 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
②恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 。
(6) 生物多样性的内容生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
26.(2022高二下·博罗期中)曲为酒之魂,水为酒之魄。酒曲的生产技术在我国北魏时代的《齐民要术》中就已经得到全面总结。现代科学表明,民间传统酒曲中含有大量的微生物。为探究酒曲中的主要微生物种类,进行如下实验。回答下列问题:
(1)将酒曲用无菌水制成悬液后,取适量的酒曲悬液用   (接种法)接种到培养基上,经培养后根据   (写出二种)等菌落特征以统计不同微生物的菌落数,发现酒曲中主要有两类微生物,即酵母菌和霉菌。
(2)研究者发现在液体中酵母菌比霉菌生长快;而酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜。据此设计实验将酵母菌从酒曲中进行分离。
实验一:用小刀切开曲块,挖取米粒大小一块投入酸性蔗糖豆芽汁培养液中,然后置于25℃培养箱中培养两天。上述实验操作中,需要灭菌的物品或材料有   。
实验二:取浑浊的培养液1mL转接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培养液中培养,如此重复多次。本研究中的酸性蔗糖豆芽汁培养液是液体培养基,从功能上看,属于   培养基。
实验三:多次转接后,取稀释液接种在蔗糖豆芽汁平板上。
①下图所示接种方法为平板划线法 ,该培养基中   (“需要”或“不需要”)添加琼脂,理由是   。
②为了检测在实验操作过程中对培养基的灭菌是否合格,应进行的操作是   。
(3)酒曲中的酵母菌是   (代谢类型)生物,在无氧条件下可能进行发酵。
【答案】(1)稀释涂布平板;菌落的形状、大小、隆起程度和颜色
(2)小刀、培养液;选择;①需要;通过划线要分离酵母菌,此操作需要在固体培养基上进行 ,需要添加琼脂;②在蔗糖豆芽汁培养基上接种无菌水,培养并观察有无菌落的生成
(3)兼性厌氧
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基对微生物的选择作用;灭菌技术
【解析】【解答】(1)需要对菌落进行计数,需要用到的接种法是稀释涂布法,代培养基上长出单菌落,可以根据菌落的性状、大小、隆起程度和颜色来区分不同的菌种形成的菌落。
故填: 稀释涂布平板 ; 菌落的形状、大小、隆起程度和颜色 。
(2)菌种的培养的过程中,需用无菌操作,在操作过程中需要灭菌的有:小刀和培养液;酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜,使用酸性蔗糖豆芽培养液是为了选择出酵母菌,最终得到的菌液需要通过平板划线法接种到培养基行,平板划线法必须使用固体培养基。在实验过程中,为了检测培养基的灭菌是否合格,可以通过在培养基上接种无菌水,然后进行培养观察培养基上是否后菌落的形成。
故填: 小刀、培养液 ; 需要 ; 通过划线要分离酵母菌,此操作需要在固体培养基上进行 ,需要添加琼脂 ; 在蔗糖豆芽汁培养基上接种无菌水,培养并观察有无菌落的生成 。
(3)发酵过程中是利用酵母菌的无氧呼吸来进行发酵的,酵母菌是兼性厌氧性生物。
故填: 兼性厌氧
【分析】(1) 稀释涂布平板法:是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释。稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(2) 无菌技术
避免杂菌污染的方法对实验空间和操作者进行清洁。对各种用具进行灭菌;操作在酒精灯附近。
避免灭菌处理后的用具材料和其他物品接触。
(3)分离微生物的方法从混合样品中获得某种微生物的方法通常有两种:
① 利用该对象对某一营养物质有“嗜好”的原理,专门在培养基中加入该营养物质,从而使它成为一种加富培养基。
②利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性,在混合培养物中加入该抑制物,经培养后,原来占优势的微生物生长受抑制,而分离对象却可乘机大大增殖,在数量上占优势。
(4)平板划线法是在固体培养基上进行的,平板划线法接种菌种时,在操作中要防止杂菌的污染,例如:
①接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧。
②划线操作在酒精灯火焰旁进行。
③ 接种环蘸取菌液时,要将试管口通过火焰。
④ 划线时将培养皿的皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划线,划线后及时盖上皿盖。
(5)酵母菌是真核生物,其代谢类型是兼性厌氧性,在有氧环境下可以分裂增殖,在无氧条件下可能进行发酵。
27.(2022高二下·博罗期中)蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力,下面为科学家利用植物组织培养的方法,大量培养蓝莓具体流程的文字图解。请回答下列问题:
(1)用于离体培养的蓝莓组织叫做   。
(2)配制培养基时,应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质,蔗糖除作为碳源、维持渗透压外,还具有   的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基,这三种培养基的主要差异是   。
(3)图中蓝莓组织要经过消毒处理后才能进行培养。其①过程中,细胞的分化程度会   (填“升高”“降低”或“不变”)。愈伤组织经过②③过程重新分化成根或丛芽的过程叫   。
(4)蓝莓枯焦病毒可以引起蓝莓叶片和花枯死,受侵害萎蔫的花朵往往不能发育成果实,从而使产量降低,如何利用植物组织培养技术恢复其品质,请提供可行的思路   。
【答案】(1)外植体
(2)提供能量;生长素和细胞分裂素的浓度及比例不同
(3)降低;再分化
(4)切取蓝莓植物顶端分生区进行组织培养,获得脱毒苗
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】(1)用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞称为外植体。
故填:外植体。
(2)蔗糖属于有机物,可以作为能源物质; 在植物组织培养的过程中,生长素和细胞分裂素的比例不同对培养后得到的组织或植物有影响,通常培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基 ,它们主要的区别在于生长素和细胞分裂素的浓度及比例不同 。
故填:提供能量; 生长素和细胞分裂素的浓度及比例不同 。
(3)脱分化过程中的组织,细胞的分化程度降低,形成愈伤组织,在经过再分化形成根或芽等。
故填:降低;再分化。
(4)通过植物组织培养,可以对植物进行脱毒,一般选择植物的分生组织进行组织培养,获得脱毒苗。
故填: 切取蓝莓植物顶端分生区进行组织培养,获得脱毒苗 。
【分析】植物组织培养
(1)植物组织培养的原理:植物细胞的全能性
(2)植物组织培养的过程:
离体的植物组织、器官或细胞愈伤组织试管苗植物体。
名称 过程 形成体特点 培养基 光
脱分化 有外植体脱分化为愈伤组织 排列疏松无规则,高度液泡化、无定形态的薄壁细胞团 生长素与细胞分裂素的比例大 避光
再分化 有愈伤组织分化为幼苗或胚状体 有根、芽或有生根、生芽的能力 生长素与细胞分裂素比例小 需光
营养生长和生殖生长 发育成完整的植物体 有根、茎、叶、花、果实、种子组成 自身产生各种激素 需光
(3)作物脱毒
① 选材部位:植物顶端分生区附近的部位(如茎尖)。
② 优点:提高作物的产量和品质。
③ 实例:采用茎尖组织培养技术脱去病毒,已在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。
28.(2022高二下·博罗期中)新型冠状病毒可通过表面的S蛋白与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点。右图为筛选、制备抗新型冠状病毒单克隆抗体的示意图。请回答下列问题:
(1)培养新冠病毒需先培养动物细胞,动物细胞培养除对培养液和培养用具进行灭菌外,还要通过   来保证培养液的无毒。
(2)若用小鼠来制备抗新型冠状病毒的单克隆抗体,制备过程中需向小鼠注射   ,使小鼠产生免疫反应,从小鼠脾细胞中获得相应的 B 淋巴细胞,诱导小鼠的B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,之后还需用HAT培养基筛选,筛选过程中   的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞可以存活。
(3)经HAT培养基筛选得到的杂交瘤细胞的特点是   。
(4)为尽快提高新型冠状病毒的检测效率,某团队紧急研发了新型冠状病毒化学发光检测试剂盒,该试剂盒以单克隆抗体为主要“部件”诊断人体是否携带新冠病毒,其诊断利用的免疫学原理是   。
(5)目前接种疫苗仍是阻挡新型冠状病毒传播最有效的方式。2021年2月25日,由中国工程院院士陈薇团队领衔研发的我国重组新冠疫苗上市注册申请获得批准。现用实验动物检测疫苗接种后机体产生抗体的能力。根据下表信息,得出接种新冠疫苗的较佳方案为   。
组别(40只) 浓度(单位:VP) 剂量(支) 间隔时间(周) 抗体水平(相对值%)
1 4×105 2 2 94.43
2 5×105 2 2 96.26
3 4×105 2 4 97.56
4 5×105 2 4 98.87
【答案】(1)定期更换培养液
(2)新型冠状病毒的S(抗原)蛋白;未融合的亲本细胞和融合的具有同种核
(3)既能迅速大量增殖,又能产生抗体的杂交瘤细胞
(4)抗体与特定抗原结合
(5)注射浓度为5×105VP的新冠病毒疫苗两支,间隔时间为4周
【知识点】动物细胞培养技术;动物体细胞克隆;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)动物细胞培养的过程中因为细胞代谢会产生代谢废物,这些代谢废物会对细胞造成危害,因此需要定期的更换培养液。
故填:定期更换培养液。
(2)单克隆抗体的制备流程中,首先用抗原刺激小鼠,使小鼠针对此抗原产生特异性免疫,并获得相应的B 淋巴细胞 , 诱导小鼠的B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 ,达到的杂合细胞,需要进行筛选,得到B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂合细胞。
故填: 新型冠状病毒的S(抗原)蛋白 ; 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核 。
(3) 筛选得到的杂交瘤细胞 ,即具有骨髓瘤细胞的无限增殖的特点,有具有B淋巴细胞可以增殖分化产生抗体的特点。
故填: 既能迅速大量增殖,又能产生抗体的杂交瘤细胞 。
(4) 单克隆抗体就是一种特异性的抗体,可以与抗原(新冠病毒)进行特异性结合。
故填: 抗体与特定抗原结合 。
(5)接种新冠病毒疫苗的本质是让机体产生更多的特异性抗体,产生的特异性抗体越多,对机体的免疫作用越强。
故填: 注射浓度为5×105VP的新冠病毒疫苗两支,间隔时间为4周
【分析】(1)动物细胞培养的过程中无菌、无毒的环境:需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
(2)单克隆抗体
① 抗体与单克隆抗体一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。由一个杂交瘤细胞克隆所产生的,针对单一抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体。
② 单克隆抗体的制备过程:
注意:一步筛选是选择杂交瘤细胞,二步筛选是选择特异性的杂交瘤细胞。
③ 杂交瘤细胞的特点既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
④ 单克隆抗体的优点特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
⑤ 单克隆抗体的作用作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
1 / 1广东省惠州市博罗县2021-2022学年高二下学期期中考试生物试卷
1.(2022高二下·博罗期中)生态瓶是一种极具有观赏性的人工模拟的微型生态系统。下列关于生态瓶的描述不正确的是(  )
A.生态瓶构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统
B.在生态瓶中适当放入小动物,可以加快瓶内的物质循环
C.生态瓶中的沙土提供了非生物的物质和分解者等成分
D.一个星期后,生态瓶中的水变浑浊,说明该生态系统的自我调节能力是有限的
2.(2022高二下·博罗期中)2020年的联合国大会上,我国政府郑重承诺力争在2060年前实现“碳中和”。下列叙述错误的是(  )
A. 人类活动大量利用煤、石油等化石燃料,打破了生物圈中碳循环的平衡
B.从全球碳循环的主要途径看,减少碳释放和增加碳存储(如植树造林)是实现“碳中和”的重要举措
C.碳在生物群落和无机环境之间主要以含碳有机物的形式进行循环
D.通过光合作用或化能合成作用,大气中的二氧化碳转化为含碳有机物
3.(2022高二下·博罗期中)某学校学生调查一块稻田的能量流动情况并得出相应结论,下列相关叙述错误的是(  )
A.合理密植,可以增大流入该生态系统的总能量
B.稻田中养鸭养鱼的种养结合模式可以减少稻田病虫害
C.该生态系统需要人工的管理和干预才能维持稳定
D.该生态系统中初级消费越多,次级消费者获得的能量越少
4.(2022高二下·博罗期中)草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀向雌鸟发出信号。下列关于生态系统信息传递的叙述,不正确的是(  )
A.雄鸟急速起飞,向雌鸟发出的信号属于行为信息
B.动物能够对同种或异种生物传递信息
C.生态系统中的信息传递和能量流动都是单向的
D.利用稻草人驱赶害鸟属于生物防治
5.(2022高二下·博罗期中)工业废水中的物质甲在某些厌氧细菌的作用下可转化为物质乙,物质乙的毒性较大,脂溶性高,较稳定,易被生物吸收和积累,下列叙述错误的是(  )
A.城市河流受到轻微的污染依然清澈,体现了生态系统具有抵抗力稳定性
B.给水体通气不利于降低水体中物质乙的含量
C.水体中的厌氧细菌可作为生态系统的分解者
D.物质乙可沿着食物链从一个营养级到另一个营养级,并具有生物富集作用
6.(2022高二下·博罗期中)2022北京冬奥会的成功举办的背后,是二百多项“黑科技”的支撑。下列叙述中不是与减小生态足迹密切相关的是(  )
A. 在运动员的体表和运动服内安传感器监测运动员的训练,提高科学训练水平,助力运动员在冰雪项目上迅速追赶世界强国
B.开幕式上用氢能源小火炬取代了传统的燃油、燃气主火炬,做了开创性的点燃主火炬的艺术尝试
C.用风能发电和特高压电力传输技术保障奥运会用电,交通运输使用氢能源和电动汽车
D.用工业回收的二氧化碳通过临界二氧化碳制冰技术取代了氟化物制冷剂,新的制冰技术也使运动成绩大幅提高,多项速滑纪录被打破
7.(2022高二下·博罗期中)塞罕坝曾经是“皇家猎苑”,后来由于过度砍伐而沦为荒原。塞罕坝人研究并确定了适合该地区的樟子松、云杉、兴安落叶松等树种,并将这些树种进行合理的搭配和混交,提高了造林的成功率。经过半个世纪的时间,塞罕坝又恢复为林海。下列分析错误的是(  )
A.塞罕坝被誉为首都的“绿色屏障”,体现了生物多样性的间接价值
B.我国西北地带的荒漠可以完全复制塞罕坝生态恢复模式
C.塞罕坝人研究确定了适合该地区的主要树种,这遵循了生态工程的协调原理
D.多树种合理搭配和混交提高了物种丰富度,可有效降低病虫害
8.(2022高二下·博罗期中)“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案,有关叙述不正确的是(  )
A.从废弃物资源化、无害化角度分析,途径④优于①、②、③
B.施用有机肥能为土壤中的微生物提供更多的营养物质和能量
C.该模式遵循物质循环再生原理、整体性原理等基本原理
D.蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质和能量的多级利用
9.(2022高二下·博罗期中)下图装置可用于生物技术实践的相关实验,有关叙述不正确的是(  )
A.两种装置都可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作
B.利用装置甲制作腐乳时,多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉
C.果酒和果醋发酵的菌种不同,但代谢类型相同
D.装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管,可防止空气中微生物的污染
10.(2022高二下·博罗期中)我国制作泡菜历史悠久,《中馈录》中记载:“泡盐菜法,定要覆水坛,此坛有一外沿如暖帽式,四周内可盛水;坛口覆一盖,浸于水中,……则所泡之菜不得坏矣,泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许……,如有霉花,加烧酒少许,坛沿外水须隔日一换,勿令其干”下列说法正确的是(  )
A.制作泡菜的时间越长,亚硝酸盐的含量越高
B.“坛沿外水须隔日一换,勿令其干”以保证坛内适宜湿度
C.“霉花”主要由醋酸菌增殖形成,醋酸菌往往来自蔬菜
D.加烧酒少许不仅可以调节风味,能抑制杂菌繁殖
11.(2022高二下·博罗期中)微生物平板划线示意图,划线的顺序为1、2、3、4、5。下列叙述正确的是(  )
A.在每一区域内画线时接种环上的菌种直接来源于菌液
B.划线操作时应在酒精灯火焰旁边打开皿盖划线接种,接种完后在皿盖上做上相应标记
C.每次划线只能从上一次划线的末端开始,才能确保菌种逐步稀释以得到单菌落
D.第1区和第5区的划线最终要连接起来,以便比较前后的菌落数
12.(2022高二下·博罗期中)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A,研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制的培养基,成功筛选到高效降解化合物A的细菌(目的菌),实验的主要步骤如下图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.该培养基中化合物 A 可能既作碳源又作氮源
B.实验需要振荡培养,由此推测目的菌呼吸作用的类型是有氧呼吸
C.培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量显著降低的培养液接种
D.若要研究目的菌的生长规律,可挑取单个菌落进行液体培养,再采用平板划线法进行计数
13.(2022高二下·博罗期中)发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的是(  )
A.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
B.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
C.一种生产乙型肝炎疫苗的方法就是将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产
D.在食品工业中使用的酶制剂都是通过发酵工程生产的
14.(2022高二下·博罗期中)科学家利用拟南芥的愈伤组织进行实验,探究植物组织培养过程中诱导愈伤组织生根的机理,结果如图所示。诱导生根的培养基(RIM)的配方中含有生长素(IAA),wei8是拟南芥生长素合成基因。下列说法正确的是(  )
A.诱导形成愈伤组织和诱导生根、生芽过程均需避光处理
B.继续增加培养基中IAA的浓度,1组的生根效果会越来越好
C.2、4组比较,没有遵循实验设计中的单一变量原则
D.培养基中的IAA和自身产生的生长素有利于愈伤组织生根
15.(2022高二下·博罗期中)植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关表述不正确的是(  )
A.细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高了单个细胞中次生代谢物的含量
B.我国科学家利用单倍体育种技术成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种—单育1号烟草
C.在紫草宁的工厂化生产过程中使用的是液体培养基
D.对愈伤组织进行诱变处理,从分化的植株中可筛选出新品种
16.(2022高二下·博罗期中)科研工作者通过体细胞杂交技术获得“番茄-马铃薯”,但“番茄-马铃薯”并没有发育成地上结番茄,地下长马铃薯的理想植株,下列最可能的原因是(  )
A.需用生长素处理杂种植株,以促进果实的发育
B.在培养过程中激素的种类及比例设计不合理
C.生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的
D.杂种细胞中没有同源染色体,不能进行正常的减数分裂
17.(2022高二下·博罗期中)在治疗大面积烧伤时,通常采用烧伤病人的健康皮肤进行体外培养并移植。下列有关叙述错误的是(  )
A.实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间,以免损伤细胞
B.实验中要将培养瓶置于适宜浓度的CO2培养箱,目的是刺激细胞呼吸
C.实验中贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖
D.培养后期,细胞数量减少的主要原因是营养物质不足及有害代谢产物积累
18.(2022高二下·博罗期中)2021年10月某制药公司宣布,一名严重的I型糖尿病患者接受由自体干细胞分化而成的胰岛细胞替代疗法后,实现胰岛细胞功能的“稳健恢复”。下列叙述错误的是(  )
A. 利用干细胞治疗某些疾病,是因为干细胞具有增殖分化的能力
B.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中
C.恢复的胰岛细胞可让患者自己产生胰岛素,血糖控制得到显著改善
D.由干细胞分化而成的胰岛细胞与干细胞相比,基因组成与基因表达产物均不相同
19.(2022高二下·博罗期中)植物细胞工程与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是(  )
A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B.植物体细胞杂交和动物细胞培养——细胞的全能性
C.原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D.人参细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
20.(2022高二下·博罗期中)关于“克隆羊”与“试管羊”的叙述,错误的是(  )
A.克隆羊技术属于无性生殖,试管羊技术属于有性生殖
B.培育克隆羊需要进行核移植,培育试管羊需要进行体外受精
C.培育克隆羊是细胞水平的技术,培育试管羊是DNA分子水平的技术
D.克隆羊的染色体来自提供细胞核的亲本,试管羊的染色体来自双亲
21.(2022高二下·博罗期中)假设某鱼类养殖基地仅存在下图中的食物链,且能量流动关系如图,图中a~g均表示能量。下列叙述正确的是(  )
A.浮游植物通过光合作用固定的太阳能就是流入该生态系统的总能量
B.该生态系统中的生态金字塔一定为上窄下宽
C.甲种鱼粪便中的能量属于e,乙种鱼粪便中的能量属于f
D.若没有人类的捕捞,乙种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量将最终被分解者利用
22.(2022高二下·博罗期中)下图是从土壤中筛选产纤维素分解菌的过程,其中在4个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为462、156、178和191。相关说法中错误的是(  )
A.图中的三个培养基都是以纤维素为唯一碳源,其中鉴别培养基中还应加入刚果红
B.筛选培养时应设置牛肉膏蛋白胨培养基相同条件下接种培养作为对照
C.每克土壤样品中的细菌数量为1.75×108个,此计数结果往往比活菌的实际数目少
D.保留菌种时应选择“透明圈直径/菌落直径”最大的菌落
23.(2022高二下·博罗期中)通过植物细胞工程技术,可利用甲高产不耐盐、乙低产耐盐的两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株,实验流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.①过程利用了酶的专一性,获得的原生质体结构与动物细胞相同
B.诱导形成②的方法有聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
C.由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有低产耐盐品种
D.目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体结构变异
24.(2022高二下·博罗期中)中国科学院团队对猕猴进行克隆,成功获得“中中”和“华华”,突破了现有技术无法用体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题,为建立人类疾病的动物模型,研究疾病机理,研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”培育的流程,相关叙述不正确的是(  )
A.该过程运用了细胞核移植技术,图中的卵子实际上是发育到 MⅡ期的次级卵母细胞
B.该过程运用了动物细胞培养技术,需要无菌无毒的环境
C.②过程是动物胚胎的体外培养过程,胚胎移植前要对供体和受体进行免疫检查
D.无需鉴定也能推断出中中、华华的性别
25.(2022高二下·博罗期中)一片玉米农田就是一个生态系统。玉米螟是玉米的主要虫害,其幼虫能蛀入玉米茎秆和果穗内取食。玉米螟的天敌种类很多,主要有寄生卵赤眼蜂、各种寄生细菌以及捕食性天敌瓢虫。红蜘蛛也取食玉米,常见的捕食天敌有瓢虫和蛙。
(1)请按照捕食关系,绘出该玉米农田生态系统的食物网:   。
(2)依靠所绘食物网中的所有生物,该生态系统   (填“可以”或“不可以”)完成碳循环的过程。
(3)如图是玉米螟所在食物链的相关种群一年内能量流动的部分统计数据(图例不同柱形分别代表不同种群,数值表示能量,单位为kJ·hm-2·a-1)。
据图分析,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为   %,结合以上信息说明,能量流动具有   的特点。
(4)把玉米秸秆当燃料烧掉,人类就不能充分利用秸秆中的能量。为此人类设计了新型生态系统,如将秸秆用作饲料喂牲畜,获得肉、蛋、奶等;将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料,以生产沼气提供能源;将沼气池中的沼渣作为肥料还田等,设计新型人工生态系统的利益是   。
(5)与周边河流生态系统相比,污水流入该农田生态系统后,恢复如初所需时间较长,从生态系统的结构角度分析原因是   。
(6)在不同田块种植糯性玉米和非糯性玉米等不同品种,可增加   (填“遗传多样性”或“物种多样性”),提高生态系统的稳定性。
26.(2022高二下·博罗期中)曲为酒之魂,水为酒之魄。酒曲的生产技术在我国北魏时代的《齐民要术》中就已经得到全面总结。现代科学表明,民间传统酒曲中含有大量的微生物。为探究酒曲中的主要微生物种类,进行如下实验。回答下列问题:
(1)将酒曲用无菌水制成悬液后,取适量的酒曲悬液用   (接种法)接种到培养基上,经培养后根据   (写出二种)等菌落特征以统计不同微生物的菌落数,发现酒曲中主要有两类微生物,即酵母菌和霉菌。
(2)研究者发现在液体中酵母菌比霉菌生长快;而酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜。据此设计实验将酵母菌从酒曲中进行分离。
实验一:用小刀切开曲块,挖取米粒大小一块投入酸性蔗糖豆芽汁培养液中,然后置于25℃培养箱中培养两天。上述实验操作中,需要灭菌的物品或材料有   。
实验二:取浑浊的培养液1mL转接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培养液中培养,如此重复多次。本研究中的酸性蔗糖豆芽汁培养液是液体培养基,从功能上看,属于   培养基。
实验三:多次转接后,取稀释液接种在蔗糖豆芽汁平板上。
①下图所示接种方法为平板划线法 ,该培养基中   (“需要”或“不需要”)添加琼脂,理由是   。
②为了检测在实验操作过程中对培养基的灭菌是否合格,应进行的操作是   。
(3)酒曲中的酵母菌是   (代谢类型)生物,在无氧条件下可能进行发酵。
27.(2022高二下·博罗期中)蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力,下面为科学家利用植物组织培养的方法,大量培养蓝莓具体流程的文字图解。请回答下列问题:
(1)用于离体培养的蓝莓组织叫做   。
(2)配制培养基时,应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质,蔗糖除作为碳源、维持渗透压外,还具有   的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基,这三种培养基的主要差异是   。
(3)图中蓝莓组织要经过消毒处理后才能进行培养。其①过程中,细胞的分化程度会   (填“升高”“降低”或“不变”)。愈伤组织经过②③过程重新分化成根或丛芽的过程叫   。
(4)蓝莓枯焦病毒可以引起蓝莓叶片和花枯死,受侵害萎蔫的花朵往往不能发育成果实,从而使产量降低,如何利用植物组织培养技术恢复其品质,请提供可行的思路   。
28.(2022高二下·博罗期中)新型冠状病毒可通过表面的S蛋白与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点。右图为筛选、制备抗新型冠状病毒单克隆抗体的示意图。请回答下列问题:
(1)培养新冠病毒需先培养动物细胞,动物细胞培养除对培养液和培养用具进行灭菌外,还要通过   来保证培养液的无毒。
(2)若用小鼠来制备抗新型冠状病毒的单克隆抗体,制备过程中需向小鼠注射   ,使小鼠产生免疫反应,从小鼠脾细胞中获得相应的 B 淋巴细胞,诱导小鼠的B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,之后还需用HAT培养基筛选,筛选过程中   的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞可以存活。
(3)经HAT培养基筛选得到的杂交瘤细胞的特点是   。
(4)为尽快提高新型冠状病毒的检测效率,某团队紧急研发了新型冠状病毒化学发光检测试剂盒,该试剂盒以单克隆抗体为主要“部件”诊断人体是否携带新冠病毒,其诊断利用的免疫学原理是   。
(5)目前接种疫苗仍是阻挡新型冠状病毒传播最有效的方式。2021年2月25日,由中国工程院院士陈薇团队领衔研发的我国重组新冠疫苗上市注册申请获得批准。现用实验动物检测疫苗接种后机体产生抗体的能力。根据下表信息,得出接种新冠疫苗的较佳方案为   。
组别(40只) 浓度(单位:VP) 剂量(支) 间隔时间(周) 抗体水平(相对值%)
1 4×105 2 2 94.43
2 5×105 2 2 96.26
3 4×105 2 4 97.56
4 5×105 2 4 98.87
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态瓶的能量来源外界的阳光,不是自济自足的生态系统,A错误;
B、生态缸里的各组分有利于生态缸中进行物质循环和能量流动,B正确;
C、生态瓶中的沙土中有微生物还有一些矿质元素,为生态瓶提供了非生物的物质和分解者等成分,C正确;
D、生态系统都有一定的自我调控能,不应超过生态系统的自我调节能力,D正确;
故答案为:A
【分析】生态瓶的实验原理
①在有限空间内,依据生态系统原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构建人工微生态系统。
②要使人工微生态系统正常运转,设计时要注意系统内不同营养级生物之间的合适比例 。
③生态系统的稳定程度,取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。
④观察生态缸中生物的生存状况和存活时间长短,了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。
2.【答案】C
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、大量的煤、石油等化石燃料的燃烧产生的CO2会释放到生物圈, 打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中二氧化碳的含量迅速增加,导致气温升高等,A正确;
B、碳中和是指温室气体净排放量为零,即通过植树造林、碳捕捉,减能减排等方式抵消空气中温室气体的排放量,B正确;
C、碳在生物群落和无机环境之间主要通过CO2形式进行循环,C正确;
D、碳元素进入生物群落的途径是通过光合作用或化能合成作用进行的,D正确;
故答案为:C
【分析】碳循环
(1)碳的存在形式与循环形式在生物群落和无机环境间:主要以CO2形式循环。在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用);化石燃料的燃烧。
3.【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、进入生态系统的能量是通过生产者光合作用固定的,通过合理密植,增加光合作用,固定更多的能量,A正确;
B、稻田中养鸭养鱼的种养,可以通过鸭和鱼捕食相关的虫类,来达到生物防治的目的,B正确;
C、人工设计的生态系统,要通过协调系统内不同营养级生物之间的合适比例 ,来维持和达到生态系统的稳定性,C正确;
D、 能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是10%~20% ,总体上初级消费者能量越多,次级消费者获得的能量也越多,D错误;
故答案为:D
【分析】 (1)流入人工生态系统的总能量包括: 生产者通过光合作用固定的太阳能 + 人工投入的能量 。
(2)要使人工微生态系统正常运转,设计时要注意系统内不同营养级生物之间的合适比例 。生态系统的稳定程度,取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系 。
(3) 能量流动特点 :
单向流动:沿食物链由低营养级流向高营养级。
逐级递减:相邻两个营养级间能量传递效率为10%~20%。
4.【答案】C
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、雄鸟急速起飞,是用一种动作行为来向雌性发出信号,属于行为信息,A正确;
B、生态系统信息的传递可以发生在同种生物,也可以发生在异种生物中,B正确;
C、生态系统中能量流动是单向的,信息传递是单向或双向的,C错误;
D、稻草人是利用了物理方面的综合信号达到驱赶害鸟的目的,属于生物防治,D正确;
故答案为:C
【分析】 (1)生态系统的信息传递
①分类
物理信息:例如鸟类求偶时发出的鸣叫。
化学信息:昆虫交尾时,虫体放出的性激素招引异性前来交尾。
行为信息:蜜蜂找到蜜源后,回蜂巢起舞通知同伴。
②意义生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(2)对有害动物进行控制
①控制动物危害的技术方法:化学防治、生物防治和机械防治。
②生物防治的优点:不污染环境,能长期将害虫控制在较低水平,例如:利用关照、声音信号诱捕或驱赶某些动物,是其远离农田;利用特殊的化学物质扰乱某些生物的雌雄交配,降低繁殖力,从而减缓其对农作物的破坏。
5.【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、城市河流具有抵抗外界干扰,保持自身结构和功能的能力,即抵抗力稳定性,A正确;
B、物质甲是通过厌氧菌的作用转化为物质乙的,无氧环境会加速物质转化,使得物质乙的含量上升,B错误;
C、细菌属于生态系统中的分解者,C正确;
D、生态系统中的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的,D正确;
故答案为:B
【分析】(1)抵抗力稳定性和恢复力稳定性
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰 并使自身的结构和功能保持原状 (不受损害)的能力。
一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高 ,反之则越低 。
②恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2) 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,称作生物富集。生态系统各种组成成分之间的营养联系是通过食物链和食物网来实现的。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。所以所通过食物链和食物网上的传递作用,具有对有害物质的富集作用。
6.【答案】A
【知识点】人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、 安传感器监测运动员的训练属于提高运动员科学训练的范畴,跟生态方面没有关系,A错误;
B、 氢能源相对于传统的燃油、燃气等,属于清洁能源,有利于生态系统的保护,B正确;
C、 风能 , 特高压电力传输技术 、 氢能源和电动汽车都通过节能减排来助力生态系统的保护,C正确;
D、 回收的二氧化碳有利于维持生态系统中的碳平衡,D正确;
故答案为:A
【分析】(1)生态足迹又叫生态占用,是指现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
(2)生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
7.【答案】B
【知识点】生态系统的功能;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、生物多样性属于生态系统的间接价值,也叫生态功能,A正确;
B、 塞罕坝由于过度砍伐而沦为荒原,已经完全破坏了原因的生态系统的平衡,是无法再恢复到之前的生态模式,B错误;
C、 生态系统的协调原理就是要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应等问题,C正确;
D、多个种群的合理搭配提供了物种丰富度, 可为昆虫提供更多的小生境、避难所以及更长的取食时间,可以有效降低病虫害,D正确;
故答案为:B
【分析】(1)生物多样性的价值
① 潜在价值 :目前人类尚不清楚的价值。
② 间接价值 :也叫生态功能,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱 、调节气候等方面的作用。
③ 直接价值 :如具有实用意义的食用、药用和工业原料等;非实用意义的旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等。
(2)生态系统的原理
自生: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。
循环 : 即保证物质循环再生。
协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。
整体:树立整体观,遵循整体原理。
8.【答案】A
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、 从废弃物资源化、无害化角度分析 , ①、②、③ 优于 ④ ,A错误;
B、微生物可以通过分解有机肥来给生态系统提供营养物质和能量,B正确;
C、废弃物循环利用、优化系统中的结构,符合生态系统的循环再生、整体性原理,C正确;
D、 微生物等分解者的分解作用后,可以有效促进物质和能量的多级利用,D正确;
故答案为:A
【分析】生态工程的基本原理
(1)自生: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。
要求:有效的选择生物组分并合理布设; 创造有益于生物组分的 生长、发育、繁殖 ,以及它们形成互利共存关系的条件。
(2) 循环: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。即保证物质循环再生。例子:无废弃物农业。
(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。
(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。要求:遵从自然 生态系统 的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的.
9.【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒的制作需要无氧环境,果醋的制作需要有氧环境,A正确;
B、腐乳的制作利用了真菌的代谢作用,B正确;
C、果酒和果醋的菌种不同,代谢类型也不同,C错误;
D、排气口长而弯曲不利于空气中微生物进入装置,可以防止杂菌污染,D正确;
故答案为:C
【分析】(1) 果酒的制作利用的是酵母菌的无氧呼吸,果醋的制作利用是醋酸菌的有氧呼吸作用。酵母菌是真核生物,醋酸菌是原核生物,两种菌种在发酵的过程中所需要的环境和温度都有所不同。
(2)在果酒制作过程中前期通氧,酵母菌进行有氧呼吸产生了水,后期密封,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
醋酸菌进行醋酸发酵时,无论是利用糖源还是酒精,都需要氧气,因为醋酸菌是好氧菌,在生活过程中始终需要氧气,如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
10.【答案】D
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、 亚硝酸盐含量在4天达到最高峰,在腌制10天后亚硝酸盐含量开始明显降低 ,A错误;
B、“坛沿外水须隔日一换,勿令其干” 是为了保证泡菜的发酵的无氧环境,B错误;
C、泡菜的发酵利用的是乳酸菌,不是醋酸菌,C错误;
D、 加烧酒可以调节风味,烧酒有酒精的成分能抑制杂菌繁殖,D正确;
故答案为:D
【分析】(1)制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,将糖分解为乳酸。分裂方式是二分裂。含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死了乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。
(2)反应简式:C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+能量。
乳酸菌是在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸的一类细菌的总称。
11.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A、 划线 1时的菌种直接来自于菌液, 2、3、4、5 划线的菌种直接来自上次划线的尾端,A错误;
B、 划线操作时应在酒精灯火焰旁边打开一道缝进行划线接种 ,避免空气中的杂菌污染,B错误;
C、每次从上一次划线的末端开始划线能够使细菌的数目随划线次数的增加而逐渐减少,最终分散成单个的细菌。为了得到单菌落,第1区和第5区的划线是不能连接起来的,C正确,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)平板划线法接种菌种时在,整个过程中需要防止杂菌污染:
①接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧。
②划线操作在酒精灯火焰旁进行。
③接种环蘸取菌液时,要将试管口通过火焰。
④划线时将培养皿的皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划线,划线后及时盖上皿盖。
(2)在作第二次划线以及其后的操作时,要从上一次划线的末端开始划线的原因是划线末端含有的细菌数目较少, 每次从上一次划线的末端开始划线能够使细菌的数目随划线次数的增加而逐渐减少,最终分散成单个的细菌。
12.【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、 用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制的培养基,可知化合物A既作碳源又作氮源 ,A正确;
B、 振荡培养是为了让空气中的氧气进入培养基,说明目的菌呼吸作用的类型是有氧呼吸 ,B正确;
C、目的菌可以降解化合物A,培养若干天后,培养瓶中化合物A含量显著下降的说明这个培养瓶中的目的菌的含量最多,C正确;
D、平板划线法是无法对菌落进行计数的,D错误;
故答案为:D
【分析】 (1)微生物的纯化培养技术
① 平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
② 稀释涂布平板法:是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释。
③ 用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(2)统计菌落数目
方法:稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。常用来统计活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
13.【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酒精的产生是在主发酵阶段,A错误;
B、通过发酵过程得到的大量的微生物菌体,即为单细胞蛋白,B错误;
C、先通过基因工程,将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌 ,在通过发酵工程得到大量的酵母菌,然后对酵母菌内的产物进行纯化,得到抗原,C正确;
D、 食品工业中使用的酶制剂还可以细胞工,基因工程等技术手段得到,D错误;
故答案为:C
【分析】发酵工程的应用:
(1)在食品工业上的应用:①生产传统的发酵产品;②生产各种各样的食品添加剂; ③生产酶制剂 。
(2)在医药中的应用:
①生长激素释放抑制激素最初从羊脑中提取,远远不能满足需要,利用经过基因改造的微生物进行发酵生产,产量大幅提升,价格降为原来的几百分之一。
②将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产乙型肝炎疫苗。
③未来甚至还可能利用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青蒿素前体等化合物。
(3)在农牧业上的应用:生产微生物肥料 ; 生产微生物农药 ;生产微生物饲料。
14.【答案】D
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、脱分化过程需要避光处理,再分化过程需要光的参与,A错误;
B、生长素有双重作用,高浓度抑制生根,B错误;
C、 2、4组比较 ,只有培养基的配方是否含有生长素这一个单因变量的不同,遵循单一变量原则,C错误;
D、1和3对比,可以得出培养基中的IAA可以促进愈伤组织生根,2和4对比可以得出自身产生的生长素有利于愈伤组织生根,D正确;
【分析】生长素的作用特点——两重性
(1)作用表现:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
(2)影响生长素生理作用的因素
①浓度:一般情况下,在浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长,甚至杀死植物。
②成熟程度:一般来说,幼嫩的细胞对生长素敏感,老细胞则比较迟钝。
③器官:不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为:根 >芽 >茎 。
15.【答案】A
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物细胞工程中,会根据实际需要提高细胞中的初生代谢物或次生代谢物的含量,A错误;
B、单育1号烟草是世界上第一个单倍体育种技术得到的作物新品种,B正确;
C、 紫草宁是植物代谢产物,使用液体培养基有利于培养过程中对紫草宁的提取和纯化,C正确;
D、愈伤组织是过度脱分化的的薄壁组织,对其进行诱变处理,可以使其发生基因突变,可以筛选出新植株,D正确;
故答案为:A
【分析】植物细胞工程的利用:
(1)突变体的利用:原理在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(2)细胞产物的工厂化生产
细胞产物类型
①初生代谢物:初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,在整个生命过程中一直进行着。初生代谢物是通过初生代谢产生的,自身生长繁殖所必需的物质,如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。
②次生代谢物:次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下进行,在该过程中产生的一类小分子有机化合物就是次生代谢物,如酚类、萜类和含氮化合物等。
16.【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】 “番茄-马铃薯”并没有发育成地上结番茄,地下长马铃薯的理想植株 ,虽然杂种植物具有了两个植物所有的染色体,但最终的两者融合后的遗传物质并没有正确成功表达,说明生物基因的表达不是孤立的,两个物种的遗传物质的表达受到相互干扰 ,A,B,D错误; C正确;
故答案为:C
【分析】(1)植物体细胞杂交技术没有生殖细胞的形成和结合,应属于无性繁殖。 通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的染色体条数属于异源多倍体,属于可遗传变异类型中的染色体数目变异。
(2) 科学家培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,但并没有获得预期的性状,主要原因是生物基因的表达不是孤立的,两个物种的遗传物质的表达受到相互干扰。
17.【答案】B
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用
【解析】【解答】A、胰蛋白酶可以分解蛋白质,在操作过程中要控制好胰蛋白酶溶液浓度和处理时间,以免损伤细胞,A正确;
B、 实验中要将培养瓶置于适宜浓度的CO2培养箱 ,目的是维持pH的稳定,B错误;
C、细胞相互接触时,会发生生长抑制,细胞会停止分裂和增殖,C正确;
D、细胞培养后期,培养基中营养物质的不足和有害的代谢产物的积累,都会使细胞数量减少,D正确;D正确
故答案为:B
【分析】(1)动物细胞培养的过程中,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(2)动物细胞培养需要满足以下条件:
①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。
④气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
18.【答案】D
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用
【解析】【解答】A、干细胞具有全能性,具有增殖和分化的能力,A正确;
B、干细胞存在于早期胚胎,骨髓和脐带血等中,B正确;
C、胰岛中的胰岛B细胞可以产生胰岛素,可以降低血糖浓度,C正确;
D、干细胞和其他的细胞一样都是从受精卵发育而来,所含有的核基因是相同的,只是基因在不同组织和器官中的选择性表达的结果不同,D错误;
故答案为:D
【分析】高等动物的干细胞具有全能性。一般情况下,高等动物随着胚胎发育,细胞逐渐丧失发育成为个体的能力,仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织与器官的能力,这类细胞即称干细胞。干细胞的基本特征:分化潜能和自我更新。
干细胞包括:
①全能干细胞:受精卵和早期卵裂球细胞
②多能干细胞:胚胎干细胞和生殖嵴干细胞,具有可分化成各种组织细胞类型的潜能
③单能干细胞:仅具有分化成某些类型细胞的潜能
④组织干细胞:具有分化成某些细胞类型的潜能
注:全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞。
19.【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞培养技术;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、植物细胞工程中利用纤维素酶和果胶酶,动物细胞工程中用到胰蛋白酶,体现了酶的专业性,A正确;
B、植物体细胞杂交体现了细胞的全能性,动物细胞培养中体现的了细胞的增殖作用,B错误;
C、细胞融合的过程体现了细胞膜的结构特点-流动性,C正确;
D、 人参细胞培养和杂交瘤细胞的培养中都是利用了细胞的分裂增殖的原理,D正确;
故答案为:B
【分析】植物细胞培养和动物细胞培养的对比:
比较项目 植物细胞工程 动物细胞工程
原理 细胞的全能性,细胞的增殖 细胞的增殖
前期处理 脱分化→愈伤组织→再分化 用胰蛋白酶使细胞分散
主要手段 调节生长素和细胞分裂素的比例,诱导发芽生根 原代培养→接触抑制→传代培养
结果 形成植株或人工种子 形成细胞、组织,以及生产细胞产品
用途 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤、培育生物新品种、制备单克隆抗体
20.【答案】C
【知识点】动物细胞核移植技术;胚胎移植;体外受精
【解析】【解答】A、克隆是通过体细胞核的移植操作得到的,试管样通过体外受精得到的,A、B正确;
C、培养克隆羊和培养试管羊都是分子水平技术,C错误;
D、克隆羊的染色体来源于供体的细胞核,试管样是经过精子和卵细胞的受精达到的遗传物质,D正确;
故答案为:C
【分析】试管动物和体细胞核克隆动物的异同:
项目 试管动物 体细胞核克隆动物
相同点 最终技术是胚胎移植
不 同 点 胚胎的 来源 体外受精及其他方式得到的胚胎 通过核移植技术获得的重组胚胎
遗传物质 有性生殖,两个亲本提供的核遗传物质一样多 克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供
起点 经过受精作用或早期胚胎 经过核移植技术形成的一个细胞
21.【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 浮游植物通过光合作用固定的太阳能和人工投放的饲料,是流入改生态系统的能量,A错误;
B、生态金字塔代表的是种群的数量,形成的金字塔不一定是上窄下宽的,B错误;
C、 甲种鱼粪便中的能量属于 a和e, 乙种鱼粪便属于c和f,C错误;
D、乙种鱼如果没有被人类捕获,最终死亡,死亡后的能量被分解者分解并利用,D正确;
故答案为:D。
【分析】 (1)流入人工生态系统的总能量包括: 生产者通过光合作用固定的太阳能+人工投入的能量 。
(2)各级消费者摄入的能量不等于其同化量,它们之间的关系式:同化量=摄入量-粪便量。
(3) 各级消费者能量的来源和去路:
22.【答案】A
【知识点】测定某种微生物的数量;纤维素分解菌的分离
【解析】【解答】A、图中的细菌培养基上的碳源不是以纤维素为碳源的,A错误;
B、设置牛肉膏蛋白胨为对照组,可以与实验组中的纤维素分解菌形成对比,B正确;
C、平板计数是会将两个菌种行形成一个菌落记做一个单菌落,会比实际数量偏小,C正确;
D、 纤维素分解菌具有分解纤维素的作用,形成的“透明圈直径/菌落直径” 的比值越大,说明纯化的菌种的纯度越高,D正确;
故答案为:A
【分析】 微生物的纯化培养技术
(1)平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
(2)稀释涂布平板法:是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释。
(3)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(4)稀释涂布平板法的操作中一般要求:
①同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值。
②为保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。
③统计的菌落数往往比活菌实际数目低。
23.【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、植物细胞杂交过程中,用到的去除细胞壁的酶有纤维素酶和果胶酶,动物细胞中用的是胰蛋白酶,A错误;
B、植物细胞杂交的过程中,细胞的融合不采用灭活病毒诱导法,B错误;
C、融合后的杂种细胞有多种,通过进一步的筛选才能得到目的杂种细胞,C正确;
D、 目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体的数量的变异,D错误;
故答案为:C
【分析】动物细胞融合与植物体细胞杂交的对比,
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性
细胞融合方法 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合 用胰蛋白酶使细胞分散后,诱导细胞融合
诱导手段 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法、电融合法、离心法 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
结果 形成杂种植株 形成杂交细胞,以生产细胞产品
用途 打破生殖隔离实现远缘杂交育种,扩展杂交亲本范围,培育新品种 研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤、培育生物新品种、制备单克隆抗体
意义 突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
24.【答案】C
【知识点】动物细胞核移植技术;胚胎移植
【解析】【解答】A、细胞核移植技术中采用的是发育到 MⅡ期的次级卵母细胞 ,A正确;
B、体外培养的纤维细胞属于动物细胞培养技术,需要在无毒无菌的环境下进行,B正确;
C、移植前只需要对受体进行免疫检查,C错误;
D、 中中、华华是由纤维细胞提供的细胞核,细胞核是遗传物质的来自于供体的, 中中、华华的性别与提供细胞核的供体的性别相同,D正确;
【分析】(1)动物细胞核移植的原理是动物细胞核具有全能性。
(2)克隆动物不是对供体动物100%的复制,原因是克隆动物的亲本有三个,即细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。
①克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体,因此,克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。
② 克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞,因此,克隆动物的性状与卵母细胞供体部分相同。
③ 代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质,因此,克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。
(3)选择MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞的原因:
①一方面细胞大,易于操作;且卵黄多,营养丰富,为发育提供充足的营养。
②另一方面此时细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质 。
25.【答案】(1)
(2)不可以
(3)20;单向流动、逐级递减
(4)实现了对能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率
(5)农田生态系统物种数目较少,营养结构越简单,自我调节能力较弱
(6)遗传多样性
【知识点】生态系统的功能;生态系统的结构;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)玉米农田的这个生态系统中,生产者是玉米,初级消费者是玉米螟和红蜘蛛,次级消费者是瓢虫和蛙,形成了3条食物链。
故填:
(2)碳循环包括生产者,消费者和分解者,食物链中没有分解者,所以依靠所绘食物网中的所有生物是无法完成碳循环过程的。
故填:不可以
(3)由图可知,第二营养级的同化量是15,第三营养级的同化量是3,能量传递效率为(3/15)x100%=20%,从第一营养级→第三营养级的同化的能量的数值以及食物链的能量传递方向可知:能量流动具有单向流动、逐渐递减的特点。
故填:20; 单向流动、逐级递减 。
(4)人工生态系统的可以通过合理的设计,实现对能量的多级利用,从而大大提供了能量的利用率。
故填: 实现了对能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率 。
(5)污水流入了改农田系统后,由于该农田的抵抗力稳定性差,农田的生态系统容易遭到破坏,而且恢复如初所需的时间也较长,从生态系统的结构角度分析是由于该生态系统中物种数目较少,营养级越简单,自我调控能力越弱。
故填: 农田生态系统物种数目较少,营养结构越简单,自我调节能力较弱 。
(6)糯性玉米和非糯性玉米是同一品种不同的性状表现,属于遗传多样性。
故填: 遗传多样性 。
【分析】(1)食物链的起点是生产者),终点是不被其他动物所食的动物。
(2) 碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和无机环境间:主要以CO2形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
③碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
④碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用);化石燃料的燃烧。
(3)能量传递的特点:
单向流动:沿食物链由低营养级流向高营养级。
逐级递减:相邻两个营养级间能量传递效率为10%~20%。
能量传递效率的计算:上一营养级的同化量/下一营养级的同化量=能量传递效率。
(4)研究能量流动的意义
①帮助人们科学规划,设计人工生态系统,实现对能量的多级利用,从而提高能量的利用率 。
②帮助人们合理地 调整生态系统中的能量流动关系,使能量 持续高效地流向对人类最有益的
部分 。
(5) 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
①抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
②恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 。
(6) 生物多样性的内容生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
26.【答案】(1)稀释涂布平板;菌落的形状、大小、隆起程度和颜色
(2)小刀、培养液;选择;①需要;通过划线要分离酵母菌,此操作需要在固体培养基上进行 ,需要添加琼脂;②在蔗糖豆芽汁培养基上接种无菌水,培养并观察有无菌落的生成
(3)兼性厌氧
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基对微生物的选择作用;灭菌技术
【解析】【解答】(1)需要对菌落进行计数,需要用到的接种法是稀释涂布法,代培养基上长出单菌落,可以根据菌落的性状、大小、隆起程度和颜色来区分不同的菌种形成的菌落。
故填: 稀释涂布平板 ; 菌落的形状、大小、隆起程度和颜色 。
(2)菌种的培养的过程中,需用无菌操作,在操作过程中需要灭菌的有:小刀和培养液;酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜,使用酸性蔗糖豆芽培养液是为了选择出酵母菌,最终得到的菌液需要通过平板划线法接种到培养基行,平板划线法必须使用固体培养基。在实验过程中,为了检测培养基的灭菌是否合格,可以通过在培养基上接种无菌水,然后进行培养观察培养基上是否后菌落的形成。
故填: 小刀、培养液 ; 需要 ; 通过划线要分离酵母菌,此操作需要在固体培养基上进行 ,需要添加琼脂 ; 在蔗糖豆芽汁培养基上接种无菌水,培养并观察有无菌落的生成 。
(3)发酵过程中是利用酵母菌的无氧呼吸来进行发酵的,酵母菌是兼性厌氧性生物。
故填: 兼性厌氧
【分析】(1) 稀释涂布平板法:是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释。稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(2) 无菌技术
避免杂菌污染的方法对实验空间和操作者进行清洁。对各种用具进行灭菌;操作在酒精灯附近。
避免灭菌处理后的用具材料和其他物品接触。
(3)分离微生物的方法从混合样品中获得某种微生物的方法通常有两种:
① 利用该对象对某一营养物质有“嗜好”的原理,专门在培养基中加入该营养物质,从而使它成为一种加富培养基。
②利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性,在混合培养物中加入该抑制物,经培养后,原来占优势的微生物生长受抑制,而分离对象却可乘机大大增殖,在数量上占优势。
(4)平板划线法是在固体培养基上进行的,平板划线法接种菌种时,在操作中要防止杂菌的污染,例如:
①接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧。
②划线操作在酒精灯火焰旁进行。
③ 接种环蘸取菌液时,要将试管口通过火焰。
④ 划线时将培养皿的皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划线,划线后及时盖上皿盖。
(5)酵母菌是真核生物,其代谢类型是兼性厌氧性,在有氧环境下可以分裂增殖,在无氧条件下可能进行发酵。
27.【答案】(1)外植体
(2)提供能量;生长素和细胞分裂素的浓度及比例不同
(3)降低;再分化
(4)切取蓝莓植物顶端分生区进行组织培养,获得脱毒苗
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】(1)用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞称为外植体。
故填:外植体。
(2)蔗糖属于有机物,可以作为能源物质; 在植物组织培养的过程中,生长素和细胞分裂素的比例不同对培养后得到的组织或植物有影响,通常培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基 ,它们主要的区别在于生长素和细胞分裂素的浓度及比例不同 。
故填:提供能量; 生长素和细胞分裂素的浓度及比例不同 。
(3)脱分化过程中的组织,细胞的分化程度降低,形成愈伤组织,在经过再分化形成根或芽等。
故填:降低;再分化。
(4)通过植物组织培养,可以对植物进行脱毒,一般选择植物的分生组织进行组织培养,获得脱毒苗。
故填: 切取蓝莓植物顶端分生区进行组织培养,获得脱毒苗 。
【分析】植物组织培养
(1)植物组织培养的原理:植物细胞的全能性
(2)植物组织培养的过程:
离体的植物组织、器官或细胞愈伤组织试管苗植物体。
名称 过程 形成体特点 培养基 光
脱分化 有外植体脱分化为愈伤组织 排列疏松无规则,高度液泡化、无定形态的薄壁细胞团 生长素与细胞分裂素的比例大 避光
再分化 有愈伤组织分化为幼苗或胚状体 有根、芽或有生根、生芽的能力 生长素与细胞分裂素比例小 需光
营养生长和生殖生长 发育成完整的植物体 有根、茎、叶、花、果实、种子组成 自身产生各种激素 需光
(3)作物脱毒
① 选材部位:植物顶端分生区附近的部位(如茎尖)。
② 优点:提高作物的产量和品质。
③ 实例:采用茎尖组织培养技术脱去病毒,已在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。
28.【答案】(1)定期更换培养液
(2)新型冠状病毒的S(抗原)蛋白;未融合的亲本细胞和融合的具有同种核
(3)既能迅速大量增殖,又能产生抗体的杂交瘤细胞
(4)抗体与特定抗原结合
(5)注射浓度为5×105VP的新冠病毒疫苗两支,间隔时间为4周
【知识点】动物细胞培养技术;动物体细胞克隆;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)动物细胞培养的过程中因为细胞代谢会产生代谢废物,这些代谢废物会对细胞造成危害,因此需要定期的更换培养液。
故填:定期更换培养液。
(2)单克隆抗体的制备流程中,首先用抗原刺激小鼠,使小鼠针对此抗原产生特异性免疫,并获得相应的B 淋巴细胞 , 诱导小鼠的B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 ,达到的杂合细胞,需要进行筛选,得到B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂合细胞。
故填: 新型冠状病毒的S(抗原)蛋白 ; 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核 。
(3) 筛选得到的杂交瘤细胞 ,即具有骨髓瘤细胞的无限增殖的特点,有具有B淋巴细胞可以增殖分化产生抗体的特点。
故填: 既能迅速大量增殖,又能产生抗体的杂交瘤细胞 。
(4) 单克隆抗体就是一种特异性的抗体,可以与抗原(新冠病毒)进行特异性结合。
故填: 抗体与特定抗原结合 。
(5)接种新冠病毒疫苗的本质是让机体产生更多的特异性抗体,产生的特异性抗体越多,对机体的免疫作用越强。
故填: 注射浓度为5×105VP的新冠病毒疫苗两支,间隔时间为4周
【分析】(1)动物细胞培养的过程中无菌、无毒的环境:需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
(2)单克隆抗体
① 抗体与单克隆抗体一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。由一个杂交瘤细胞克隆所产生的,针对单一抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体。
② 单克隆抗体的制备过程:
注意:一步筛选是选择杂交瘤细胞,二步筛选是选择特异性的杂交瘤细胞。
③ 杂交瘤细胞的特点既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
④ 单克隆抗体的优点特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
⑤ 单克隆抗体的作用作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
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