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湖南省多校联考2022-2023学年高二下学期期中生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·湖南期中)机体出现炎症时,毛细血管壁通透性增大,血浆内蛋白质和液体会外渗到组织液。下列说法正确的是( )
A.血浆内的成分可直接进人淋巴液和组织液
B.血浆、组织液、淋巴液三种细胞外液中蛋白质含量相近
C.当血浆内蛋白质进人组织液后,组织液渗透压将升高,易导致组织水肿
D.毛细血管壁细胞生活的内环境为血浆
2.(2023高二下·湖南期中)植物激素和植物生长调节剂可调控植物的生长发育。下列有关叙述错误的是( )
A.油菜开花期若未授粉,可使用生长素类调节剂处理以防减产
B.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花
C.棉花采收前喷洒脱落酸促进叶片脱落,可减少棉花杂质
D.水稻种子浸种处理后才能萌发,与种子中的脱落酸浓度降低有关
3.(2023高二下·湖南期中)2015年,长白山脉共监测到东北豹42只,其中幼体2只,雄性和雌性成体分别为21只和17只。下列说法错误的是( )
A.长白山脉的所有东北豹组成了一个种群
B.东北豹的种群密度、雌雄比例和年龄结构都是种群的数量特征
C.东北豹幼年个体少,未来一段时间种群数量将不断减少
D.建立自然保护区是保护东北豹的根本措施
4.(2023高二下·湖南期中)某生物实验小组将酵母菌分别接种到装有10mL液体培养基的a、b试管中,通气培养并定时取样计数,然后绘制增长曲线(如下图)。下列说法正确的是( )
A.两个试管的酵母菌达到K值的时间和大小都不同
B.t1时刻,a试管中酵母菌种内竞争更激烈
C.t2时刻,影响酵母菌数量增长的因素与培养液pH升高有关
D.若t2时刻后继续培养,两个试管内酵母菌数量都将下降
5.(2023高二下·湖南期中)长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物,在林冠层中生活着小杜鹃、大杜鹃等鸟类。下列说法错误的是( )
A.长白山随海拔升高的4个植被分布带体现了群落的垂直分布
B.针阔叶混交林中植物的垂直分层决定了动物的垂直分层
C.高山冻原植被株高较低,也存在群落的垂直结构
D.小杜鹃和大杜鹃的生态位有重叠现象
6.(2023高二下·湖南期中)二化螟以水稻茎秆纤维为食,褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液,二者是导致水稻减产的主要害虫。水稻被二化螟寄生后会产生特殊“气味”,吸引赤眼蜂将卵产在二化螟的虫卵内。科研人员在害虫寄生情况不同的四组水稻植株上放置二化螟,7天后分别测定各组水稻植株上放置的二化螟虫体重量,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.褐飞虱和二化螟的种间关系为竞争,但竞争并不激烈
B.赤眼蜂将卵产在二化螟的虫卵内,二者关系为捕食
C.褐飞虱的存在会增加二化螟的种内竞争
D.水稻产生的“气味”能够调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡
7.(2023高二下·湖南期中)“零废弃生态农业”利用废弃的秸秆饲喂禽畜,并将禽畜粪便物经生物催化后变为肥料,增加土壤肥力,减少废弃物的排放。下列关于“零废弃生态农业”的分析,错误的是( )
A.该农业模式能充分利用资源,实现了物质和能量的循环利用
B.该农业模式提高了能量的利用率,使能量更多地流向对人类有益的方向
C.可以利用酶制剂代替微生物将禽畜粪便物变为植物可以利用的肥料
D.该模式农业不仅可以提高经济效益,更能减少环境污染
8.(2023高二下·湖南期中)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是( )
A.制作果酒时,容器需尽量装满,以排出空气便于酒精发酵
B.随着发酵的进行,发酵液中糖含量将逐渐增加
C.果酒发酵转果醋发酵时,需打开瓶盖并适当降低发酵温度
D.利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时产生的气泡量
9.(2023高二下·湖南期中)抗生素在现代畜牧业中的广泛应用,不可避免地造成牛奶中抗生素残留。现利用嗜热链球菌对抗生素的高敏感性进行了如下实验:将灭菌的滤纸圆片(直径8mm),分别浸润在不同处理的牛奶中一段时间后,放置在接种了嗜热链球菌的平板上,在37℃下培养24h,测量结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别 牛奶处理方法 抑菌圈直径(mm)
1 含抗生素消毒鲜牛奶 4.5
2 不含抗生素消毒鲜牛奶 0
3 含抗生素鲜牛奶 4.6
4 不含抗生素鲜牛奶 0
5 待测奶样 5.8
A.实验中需利用涂布法接种嗜热链球菌,不能使用平板划线法
B.抗生素可通过抑制嗜热链球菌的生长,形成抑菌圈
C.消毒会破坏抗生素,导致抗生素的抑菌效果显著降低
D.待测奶样不适合制作酸奶
10.(2023高二下·湖南期中)运用植物细胞工程技术可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产。下列相关叙述错误的是( )
A.用花药培养得到单倍体植株体现了植物细胞的全能性
B.单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C.植物组织培养过程中,培养的细胞易产生突变
D.细胞产物的工厂化生产可以提高单个细胞中次生代谢物的含量
11.(2023高二下·湖南期中)甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质,将甜蛋白基因导入番茄可提高番茄甜味,改善番茄品质。下图是甜蛋白基因和Ti质粒上限制酶切割位点示意图。下列叙述正确的是( )
A.可使用XbaⅠ和HindⅢ处理切割甜蛋白基因和Ti质粒
B.可使用XbaⅠ和EcoRⅠ处理切割甜蛋白基因和Ti质粒
C.启动子能被DNA聚合酶识别,启动转录
D.重组质粒成功导入受体细胞后,受体细胞能合成卡那霉素
12.(2023高二下·湖南期中)多重PCR-电泳技术,是指同一个PCR反应体系中包含多对引物,各引物特异性地结合到相应的目的基因上,扩增产生不同长度的片段,再通过电泳进行分离和识别,从而对病原体进行鉴别检测。下列相关叙述错误的是( )
A.多重PCR过程中,不同的引物之间不能互补
B.PCR和电泳都必须无菌条件下操作,防止外源DNA污染
C.该技术可同时进行多种病原微生物的检测
D.不同大小的DNA分子在电泳时,迁移的速率不同
二、多选题
13.(2023高二下·湖南期中)病毒侵染人体后,部分会被吞噬细胞吞噬,并促使吞噬细胞产生干扰素,干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是( )
A.吞噬细胞产生的干扰素与抗体一样具有特异性
B.吞噬细胞吞噬病毒后,可将病毒的抗原信息直接呈递给B细胞
C.再次接触相同病毒时,吞噬细胞吞噬病毒的速度明显加快
D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
14.(2023高二下·湖南期中)为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上不同时间新增物种数目(见下图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(下图2)。下列说法错误的是( )
A.裸石上的演替为初生演替
B.演替前120天,物种数量不断变少,之后趋于稳定
C.演替过程中,优势物种A的环境容纳量不断变小
D.演替达到稳定后,该石头上微生物的数量金字塔和能量金字塔都为正金字塔形
15.(2023高二下·湖南期中)海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下图,M、N表示营养级[单位为kJ/(m2·a)]。下列说法正确的是( )
A.立体养殖考虑养殖生物的环境容纳量等因素,运用的是生态工程的协调原理
B.营养级N用于生长、发育和繁殖的能量约为169kJ/(m2·a)
C.由M到N的能量传递效率为11.8%
D.大量养殖海带有利于牡蛎和海参的增产
16.(2023高二下·湖南期中)无论是转基因、核移植还是体外受精所获得的胚胎,都必须通过胚胎移植到受体才能获得所需子代。下列叙述错误的是( )
A.核移植和体外受精技术都需要将获得的卵母细胞培养到MⅡ期
B.胚胎移植前,受体动物需要注射外源促性腺激素
C.囊胚期的细胞已经开始分化,分割后也能得到多个有效胚胎
D.胚胎分割可获得多个具有相同遗传物质的后代,属于动物的无性繁殖
三、综合题
17.(2023高二下·湖南期中)酒精在人体内氧化、排泄缓慢。并且对神经系统作用明显。人类孕期或子代幼年期接触酒精。会对子代神经系统发育产生致畸影响,严重时甚至致死;成年期过量饮酒或长期饮酒也会导致神经系统功能损伤。为探究酒精对神经系统的影响机制,科学家进行一系列实验如下(Control均表示对照组):
(1)科学家分别用0~80%浓度的酒精溶液处理蛙的坐骨神经,给予适宜刺激,测量电位变化如下图1,用生理盐水冲洗后重复实验,电位变化如下图2。
坐骨神经属于传出神经。传出神经可分为躯体运动神经和 。给予坐骨神经刺激后,电位发生变化是因为神经细胞细胞膜 。冲洗后。高于64%酒精浓度处理后的神经细胞与冲洗前几乎没有变化。原因可能是 。
(2)为进一步探究酒精的影响,科学家用大鼠进行酒精灌胃实验,每天一次持续数周以模拟长期饮酒的影响,测量大鼠海马区谷氨酸含量,结果如下图:
海马区是大脑上的关键区域,可能与 的形成有关。图中实验结果表明 。
(3)车辆行驶需要保持一定的安全距离以保证司机有足够反应时间刹车。我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车,试根据研究结果解释此项规定的合理性: 。
18.(2023高二下·湖南期中)水华是水体中蓝细菌大量繁殖形成群体细胞,并大量上浮堆积在水体表面而导致的生态污染。某淡水湖由于大量生活污水的排入,爆发了水华现象。重建水生生物群落是水华生态修复的重要手段(如下图)。
(注:化感作用是指植物通过向体外分泌化学物质,从而影响其他生物的生长)
(1)水质恶化后,淡水湖自身的净化作用不足以消除大部分有毒物质,其主要是 稳定性被破坏,说明生态系统自我调节能力是有限的。
(2)从水华发生到水华治理成功,该淡水湖内优势种群发生了改变,这种现象称为 。
(3)水生植物能通过抑制蓝细菌的繁殖进而净化水体,同时也能作为观赏植物,这体现了生物多样性的 价值。据题试分析水生植物能够抑制蓝细菌的原因: 。
(4)经典生物操纵法是指通过直接捕杀水体中以浮游动物为食的鱼类,以此减少浮游动物的天敌,增加水体中浮游动物的生物量,从而降低蓝细菌的生物量。非经典生物操纵法是指利用食浮游植物的鱼类和软体动物直接控制藻类,并适当对鱼类进行捕捞的方法。你认为哪种方法对抑制水华更有效,并说明理由。更有效的方法为 ,理由: 。
19.(2023高二下·湖南期中)在处理富营养化水体的过程中,通过微生物的反硝化作用()去除氮素污染更为经济有效。某科研小组从湖底淤泥中分离到需氧反硝化微生物的菌株。
(1)研究者先配制富集培养基,然后采用 法进行灭菌,冷却后接种湖底淤泥样品,经过连续富集培养可得到大量反硝化微生物。
(2)为进一步获得纯培养物,可利用平板划线法或 法将富集后的微生物接种到 (填“培养基Ⅰ”或“培养基Ⅱ”)中进行纯培养。
培养基类型 主要组成成分
培养基Ⅰ 琼脂、柠檬酸钠、MgSO4、KNO3、FeCl3、KH2PO4、CaCl2、水等
培养基Ⅱ 琼脂、葡萄糖、(NH4)2SO4、FeSO4、NaCl、MgSO4、KH2PO4、水等
(3)投菌量的大小决定了菌株的繁殖速度及数量,从而影响污水中的氮素去除效果。为确定净化污水的最佳投菌量,科研小组将反硝化微生物按1%~15%的投菌量分别添加到100mL污水中,60小时后测定每组氮素去除率和菌体数量,结果如下图(OD600值表示菌体相对含量),则接种量为 时,污水处理效果最佳。投菌量为15%时,微生物生长量出现下降,其原因可能是 。
(4)东北某药厂每年产生大量氮素废水,但由于温度低,该科研小组纯化的菌株无法在该药厂发挥去氮作用,你可以采取什么办法进一步筛选出适合该药厂废水净化的反硝化微生物: 。
20.(2023高二下·湖南期中)新冠病毒表面的S蛋白可与宿主细胞表面受体结合,介导病毒侵入细胞。S蛋白的单克隆抗体可有效阻断新冠病毒的感染。制取新冠病毒S蛋白的单克隆抗体部分过程如下图。
(1)该单克隆抗体制备过程中,为获得大量免疫过的小鼠B淋巴细胞,可采取的措施是 。
(2)与诱导原生质体融合的方法相比,诱导动物细胞融合的特有方法为 。
(3)筛选1后还需进行克隆化培养和抗体筛选,其原因是 。
(4)利用小鼠制备的抗体是鼠源抗体,会被人体免疫系统当作抗原而清除。如下图为抗体结构示意图,抗体与抗原特异性结合的区域是V区,引起人体免疫反应的主要是C区,科学家通过设计“人-鼠嵌合抗体”来解决这一问题。现利用基因工程可以制备人-鼠嵌合抗体,请结合基因工程写出简要制备过程(提供人抗体的C区基因、鼠源单克隆抗体的V区基因和C区基因进行选择): 。
21.(2023高二下·湖南期中)某种病毒可通过其S蛋白和RBD蛋白与人体细胞表面的受体结合而进入细胞,是宿主抗体的重要作用位点。下图是科研人员利用该病毒S蛋白基因和RBD蛋白基因,研制该病毒双抗原疫苗的技术路线。
(1)PCR扩增时,需在 催化下,在两种引物的 端进行DNA链的延伸,获得扩增产物。
(2)为使S-RBD基因能与pX质粒相连接,并在工程菌中表达时先合成S蛋白,则PCR过程中,应在引物1的5′端添加的限制酶序列是 。
(3)将重组pX质粒导入工程菌前,需用钙离子处理工程菌,使其处于一种 的生理状态,便于重组质粒的导入。
(4)在工程菌的筛选时,可先后用两种抗生素进行影印培养实验(即先将工程菌接种到培养基A上,待长出菌落后使用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上),则培养基A上应添加的抗生素为 (填“青霉素”或“四环素”)。若培养基B中有存活的菌落,则这些菌落的细胞内 (填“含”或“不含”)S-RBD基因。鉴定pX质粒和重组pX质粒是否导入工程菌还可以采用的方法是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、淋巴液可以进入血浆,但血浆成分不能直接进入淋巴液,A错误;
B、三种细胞外液的组成成分接近,但血浆中蛋白质的含量要高于淋巴液和组织液,B错误;
C、当毛细血管通透性增大后,血浆蛋白进入组织液,会导致组织液渗透压升高,组织液吸水,出现组织水肿,C正确;
D、毛细血管壁生活的内环境为血浆和组织液,D错误。
故答案为:C。
【分析】组织液、血浆和淋巴之间的关系:
1、血浆和组织液之间的物质交换是双向的,毛细血管壁有一定的通透性,正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外,其他物质都可以通过毛细血管壁;
2、淋巴与组织液之间的物质交换是单向的,毛细淋巴管的功能是回收组织液,组织液中的一些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴,经过淋巴循环汇入血浆;
3、淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的,淋巴液在左右锁骨下静脉处流入血浆。
2.【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、生长素类调节剂不能促进种子形成,油菜需要收获的是种子,若错过授粉,不能用生长素类调节剂处理以防减产,A错误;
B、黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花,比值低时,有利于分化形成雄花,B正确;
C、脱落酸具有促进叶片脱落的作用,棉花采收前喷洒脱落酸促进叶片脱落,可减少棉花杂质,C正确;
D、脱落酸会抑制种子萌发,因此将水稻种子放在流动的水里浸泡, 脱落酸浓度下降,种子容易萌发,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、植物激素指的是在植物体内一定部位合成,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
2、不同植物激素的生理作用:
生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老。
脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
3.【答案】C
【知识点】种群的特征;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、种群是指生活在一定区域内的同种生物全部个体的集合,因此长白山脉的所有东北豹组成了一个种群,A正确;
B、种群的数量特征包括出生率死亡率、迁入率迁出率、年龄结构、性别比例,B正确;
C、东北豹幼年个体少,年龄结构可能为衰退型,但年龄结构只能预测种群数量变化,影响种群数量变化的因素还有很多,我国已经建立东北豹的自然保护区,东北豹的数量可能将不断增加,C错误;
D、保护生物多样性措施有就地保护和易地保护,就地保护如建立自然保护区是保护野生动植物的最有效措施,也是最根本措施,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测种群数量发展的变化趋势。
2、种群的年龄组成:
(1)增长型:种群中幼年个体很多,老年个体很少,这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大;
(2)稳定型:种群中各年龄期的个体数目比例适中,数目接近。这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一段时间内会保持稳定;
(3)衰退型:种群中幼年个体较少,而老年个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。
4.【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、由图可知,t2时刻两个试管内细胞数量相同,且数量都基本稳定,不再变化,故两个试管内的酵母菌K值相同,A错误;
B、t1时刻,b试管细胞数量更多,种内竞争更激烈,B错误;
C、酵母菌繁殖过程中会产生二氧化碳,导致pH不断降低,从而影响酵母菌数量的增长,C错误;
D、若t2时刻后继续培养,营养物质消耗过度,有害代谢产物大量积累,两个试管内酵母菌数量都将下降,D正确。
故答案为:D。
【分析】将生长曲线粗分为4个时期:延滞期、指数期、稳定期、衰亡期。
(1)延滞期:刚刚接种到培养液中的细菌,由于新旧环境差异,在细菌的细胞内就要重新合成相应的诱导酶,以适应新环境;
(2)指数期:一方面,调整期为细胞分裂做了充分准备,另一方面,营养物质丰富,空间充裕,pH、温度、O2均适宜,即细胞处于无任何环境阻力的理想条件下;微生物个体间无种内竞争,种群年龄组成为增长型,绝大多数细菌细胞内合成代谢远远大于分解代谢,因此出生率远远大于死亡率,导致种群密度上升,出现“J型生长曲线”;
(3)稳定期:随着种群密度增大,营养物的耗尽、有害代谢产物的积累、pH变化,进而使种群进入稳定期,在稳定期,环境阻力明显加大,年龄组成为稳定型,合成代谢=分解代谢,出生率=死亡率,微生物数目达到最高,整个生长曲线呈“S”型;
(4)衰亡期:营养物质过度消耗,有害代谢产物大量积累、pH剧烈变化,外界环境对继续生长越来越不利,阻力进一步加大,种内竞争剧烈,出生率远远小于死亡率、呈负生长,种群密度显著下降,此阶段生长曲线迅速下降。
5.【答案】A
【知识点】群落的结构;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、4个植被分布带代表四个群落,其分布为群落的地带性分布,而非空间结构,A错误;
B、群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有分层现象,B正确;
C、群落的垂直结构指群落在垂直方向的配置状态,其最显著的特征就是分层现象,高山冻原也存在垂直结构,C正确;
D、由题干可知,小杜鹃和大杜鹃都生活在林冠层中,因此二者生态位有重叠现象,D正确。
故答案为:A。
【分析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
垂直结构:
①概念:指群落在垂直方向上的分层现象。
②原因:植物的分层与对光的利用有关,动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的环境有关。
水平结构:
①概念:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。
②原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。
6.【答案】C
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、二者均以水稻为食,但二化螟取食水稻茎秆纤维,褐飞虱取食茎叶汁液,故生态位有重叠,但不大,所以二者为竞争关系但竞争并不激烈,A正确;
B、赤眼蜂将卵产在二化螟的卵内,会杀死二化螟的卵,二者关系为捕食,B正确;
C、3组和1组对比可知,褐飞虱单独存在时有利于二化螟虫体生长;4组和2组对比可知,褐飞虱与二化螟共同寄生时可减弱二化螟种内竞争,利于二化螟虫体生长,C错误;
D、水稻被二化螟寄生后会产生特殊“气味”,吸引赤眼蜂将卵产在二化螟的虫卵内,由此可知,水稻产生的“气味”能够调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡,D正确。
故答案为:C。
【分析】 二化螟以水稻茎秆纤维为食,褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液 ,二者为竞争关系;赤眼蜂将卵产在二化螟的卵内,会杀死二化螟的卵,二者关系为捕食。
7.【答案】A
【知识点】生态系统的功能
【解析】【解答】A、零废弃生态农业实现了物质的多层次利用,但不能实现能量的循环利用,A错误;
B、结合题干可知“零废弃生态农业”将“废料”变为原料,用于对人类有益的生产环节,该农业模式提高了能量的利用率,使能量更多地流向对人类有益的方向,B正确;
C、结合题干“并将禽畜粪便物经生物催化后变为肥料”,酶具有催化作用,故可以利用酶制剂代替微生物将禽畜粪便物变为植物可以利用的肥料,C正确;
D、结合题干“增加土壤肥力,减少废弃物的排放”可知该模式农业不仅可以提高经济效益,更能减少环境污染,D正确。
故答案为:A。
【分析】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;信息传递往往是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
8.【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、制作果酒时,容器需要预留一定空气,以便于酵母菌有氧呼吸进行繁殖,A错误;
B、随着发酵的进行,糖不断被消耗,发酵液中糖的含量不断降低,B错误;
C、酿酒酵母菌发酵的最适温度约为28℃,而醋酸菌发酵的温度为30~35℃,故制作果醋时需要适当提高发酵温度,C错误;
D、果酒发酵能产生二氧化碳,果醋发酵时,利用酒精产生醋酸,不会产生二氧化碳,故利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时产生的气泡量,D正确。
故答案为:D。
【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18~30℃;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℃。
9.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、平板划线法形成的菌落会有重叠,不利于抑菌圈的测量,故只能使用涂布法接种,A正确;
B、根据3、4组实验结果可知,抗生素能抑制嗜热链球菌的生长,形成抑菌圈,B正确;
C、根据1、3组实验结果可知,消毒对抗生素的抑菌效果影响非常弱,不会导致抗生素的抑菌效果显著降低,C错误;
D、待测奶样组抑菌圈明显,说明含有大量抗生素,不利于乳酸菌的发酵,不适合制作酸奶,D正确。
故答案为:C。
【分析】 微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的个单菌落,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。
10.【答案】D
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、利用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性,A正确;
B、大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型,是体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,B正确;
C、植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是培养的细胞一直处于分裂状态,易受外界因素影响,C正确;
D、细胞产物的工厂化主要是利用植物细胞培养技术,促进细胞增殖,以从细胞中获取次生代谢物,而未提高单个细胞中次生代谢物的含量,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
11.【答案】A
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、目的基因内有BamHⅠ识别序列,因此不能选择BamHⅠ切割目的基因,因此目的基因左侧应选择限制酶XbaⅠ切割,由目的基因的转录方向可以推测,目的基因右侧应选择靠近终止子的限制酶HindⅢ,而不能选择靠近启动子的EcoRⅠ,因此需要用XbaⅠ和HindⅢ处理切割甜蛋白基因和Ti质粒,A正确;
B、若用XbaⅠ和EcoRⅠ处理切割甜蛋白基因,则目的基因与质粒会发生反向连接,不能正常按转录方向转录,B错误;
C、启动子能被RNA聚合酶识别,启动转录,C错误;
D、重组质粒中含有的是卡那霉素抗性基因,不是卡那霉素合成基因,不能合成卡那霉素,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:(1)目的基因的获取;(2)基因表达载体的构建;(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定。其中目的基因的获取需要限制酶,基因表达载体的构建需要限制酶和DNA连接酶。
12.【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、对于同一DNA片段的不同区段进行扩增时,不同引物的碱基排列顺序不能互补,如果互补,就会造成引物形成双链,不能与模板链结合,降低扩增的效率,A正确;
B、电泳无需在无菌条件下操作,B错误;
C、分析题意可知,多重PCR-电泳技术包含多对引物,各引物特异性地结合到相应的目的基因上,故该技术可同时进行多种病原微生物的检测,C正确;
D、电泳时不同大小的DNA片段移动速率不同,分子量小的DNA迁移速度大,D正确。
故答案为:B。
【分析】PCR技术:
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
13.【答案】A,B,C
【知识点】免疫系统的结构与功能;体液免疫
【解析】【解答】A、干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染,所以不具有特异性,A错误;
B、吞噬细胞吞噬病毒后,可将病毒的抗原信息呈递给辅助性T细胞,不能直接呈递给B细胞,B错误;
C、吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C错误;
D、干扰素为免疫活性物质,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、人体免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质;免疫器官包括胸腺、骨髓、淋巴结、扁桃体和脾脏等,免疫细胞主要指淋巴细胞(B细胞、T细胞)和吞噬细胞,免疫活性物质有淋巴因子、抗体和溶菌酶等。
2、三个唯一:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞,B细胞、记忆B细胞都不能产生;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;特异性免疫中除浆细胞外,唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞,其余免疫细胞都有特异性识别功能。
14.【答案】B,D
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、裸石经过灭菌,不存在生物也没有营养条件,故裸石上发生的演替为初生演替,A正确;
B、由图1可知,演替的前120天,随着演替时间增加,新增物种数目减少,但数量还是在增加,到120天时,新增物种数为0,即不再增加,因此演替的前120天,生长在裸石上的物种总数增加,之后,演替趋于稳定,B错误;
C、由图2可知,演替过程中,优势种A逐渐被优势取代,优势种A数量在不断减小,C正确;
D、120天后,异养类群圆圈面积较自养类群圆圈面积大,即数量可能较多,据此推测演替达到稳定后,两者的数量金字塔是倒金字塔形,D错误。
故答案为:BD。
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,人类活动会改变群落演替的速度和方向。
初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替.初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替.次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
15.【答案】A,B
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、进行生态工程建设时,考虑生物与环境、生物与生物的协同与适应的关系,体现了生态工程的协调原理,A正确;
B、N生长、发育和繁殖的能量等于其同化量减呼吸量,即386-217=169kJ/(m2·a),B正确;
C、M的同化量包括从生产者获得的3281kJ/(m2·a)以及从遗体残骸获得的2826kJ/(m2·a),共有6107kJ/(m2·a),N同化的能量为386kJ/(m2·a),因此由M到N的能量传递效率约为6.03%,C错误;
D、牡蛎以浮游植物为食,由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量将降低,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。能量去路包括:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
2、图中生产者呼吸作用消耗6553kJ/(m2 a)的能量,传递给M3281kJ/(m2 a),遗体残骸6561kJ/(m2 a),M同化的能量3281+2826=6107kJ/(m2 a),其中有3619kJ/(m2 a)用于呼吸作用,传递至下一营养级386kJ/(m2 a),遗体残骸2102kJ/(m2 a)。
16.【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎分割
【解析】【解答】A、细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,卵母细胞需要培养到MⅡ期;体外受精过程中的卵母细胞也需要培养到MⅡ期,A正确;
B、胚胎移植过程中,供体和受体需要同期发情处理,可注射性激素,保持二者处于相同的生理状态,促性腺激素的作用为超数排卵,受体动物无需超数排卵,B错误;
C、囊胚期细胞开始分化,但内细胞团细胞全能性高,可用于胚胎分割移植,分割后也能得到多个有效胚胎,C正确;
D、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,可获得多个具有相同遗传物质的后代,属于动物的无性繁殖,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。
2、胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
3、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
17.【答案】(1)内脏运动神经;对Na+通透性增,Na+内流;酒精浓度过高,使蛋白质(Na+通道)变性,导致无法产生兴奋
(2)短时记忆;长期饮酒会导致谷氨酸含量降低,降低了神经系统兴奋性
(3)酒精能使动作电位峰值下降,兴奋性递质的含量减少,影响了兴奋的传导与传递,使反应时间增长,易发生事故
【知识点】神经冲动的产生和传导;脑的高级功能;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)传出神经可分为和躯体运动神经和内脏运动神经;当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+通透性增,Na+内流,从而使得膜两侧出现暂时性的电位变化;高浓度酒精可能使蛋白质(Na+通道)变性,导致无法产生兴奋。
(2)海马区与短期记忆的形成有关;由图可知,长期饮酒会导致兴奋性递质谷氨酸含量降低,使神经系统兴奋性降低。
(3)由第一个实验可知酒精能使动作电位峰值下降,由第二个实验可知酒精能使兴奋性递质的含量减少,影响了兴奋的传导与传递,使反应时间增长,易发生事故。
【分析】1、语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能,学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程,记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程,记忆可分为瞬时记忆、短期记忆、长期记忆和永久记忆几个过程,短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长期记忆与新突触的建立有关。
2、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
18.【答案】(1)恢复力
(2)群落的演替(次生演替)
(3)间接价值和直接;水生植物能通过化感作用抑制蓝细菌的生长,也能竞争性地争夺阳光和无机盐等
(4)非经典生物操纵法;相较于浮游动物,鱼类和贝类可以取食更大的蓝细菌群体细胞,并且鱼类和贝类被捕捞后有利于水体营养的输出,从而改善水质
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)生态系统通过净化作用消除有毒物质恢复原状的能力为恢复力稳定性。
(2)一种群落被另一种群落替代的过程,称为群落的演替。
(3)水生植物能净化水体,体现了它的生态功能,即间接价值;观赏作用体现的是直接价值。
(4)蓝细菌大量繁殖形成群体细胞,相较于浮游动物,鱼类和贝类可以取食更大的蓝细菌群体细胞;鱼类和贝类能捕食蓝细菌,蓝细菌富集的物质可进入前者体内,鱼类和贝类被捕捞后有利于水体营养的输出,从而改善水质,所以最好采用非经典生物操纵法。
【分析】1、生态系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。生态系统的恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
2、生物多样性的价值
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值;
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);
潜在价值:目前人类不清楚的价值。
19.【答案】(1)湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)
(2)稀释涂布平板;培养基Ⅰ
(3)7%;投菌量过大,菌株的初始数量基数大,造成溶解氧不足,引起微生物竞争而致使一些细菌死亡
(4)将纯化后的反硝化微生物置于低温条件下选择培养
【知识点】微生物的分离和培养;灭菌技术
【解析】【解答】(1)培养基常用灭菌方法为湿热灭菌法,高压蒸汽灭菌法是湿热灭菌的主要方法。
(2)纯培养接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。为获得纯培养物,需要将微生物接种到选择培养基Ⅰ中,反硝化微生物能利用NO3- ,故答案为:培养基需以NO3- 为唯一氮源。
(3)由图可知,投菌量为7%时,氮素去除率最大,污水处理效果最佳。投菌量过大,菌株的初始数量基数大,易造成溶解氧不足,使生物竞争加剧而导致一些微生物死亡,因此,投菌量为15%时,微生物生长量出现下降。
(4)东北温度低,需要筛选出抗低温的反硝化微生物,可将纯化后的反硝化微生物置于低温条件下选择培养。
【分析】1、 微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、由图可知,投菌量为7%时,氮素去除率最大,污水处理效果最佳。
20.【答案】(1)给小鼠反复注射s蛋白
(2)灭活病毒诱导法
(3)小鼠体内提取的B细胞种类较多,融合后形成的杂交瘤细胞有多种,有些不能形成所需抗体
(4)将鼠源单抗V区基因与人抗体C区基因结合,并构建基因表达载体,再将表达载体导入受体细胞中,并进行培养获取嵌合抗体
【知识点】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)制备S蛋白单克隆抗体的过程中,需反复向小鼠体内注射S蛋白,刺激相应B淋巴细胞的产生。
(2)诱导动物细胞融合特有的方法为灭活病毒诱导法。
(3)由于小鼠体内存在多种B淋巴细胞,经过第一次筛选后,会得到多种类型的杂交瘤细胞,存在不能形成所需抗体的细胞类型,故需要进行克隆化培养和抗体筛选。
(4)在鼠源抗体中,引起人体免疫反应的主要是C区,所以构建的人—鼠嵌合抗体中C区应来自人,V区来自免疫后的鼠细胞。利用基因工程获取人—鼠嵌合抗体,需将鼠源单抗V区基因与人抗体C区基因结合,并构建基因表达载体,再将表达载体导入受体细胞中,并进行培养获取嵌合抗体
【分析】1、单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
2、单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”,借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞,疗效高,副作用小,位置准确。
21.【答案】(1)耐高温DNA聚合酶(Taq酶);3’
(2)5’AAGCTT3’
(3)能吸收周围环境中DNA分子
(4)青霉素;不含;观察菌落是否具有荧光
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)PCR是体外扩增DNA的技术,PCR扩增时,需在耐高温的DNA聚合酶(即Taq聚合酶)的催化下,又由于子链合成的方向是从5'端到3'端,故在引物的3’端进行DNA链的延伸。
(2)工程菌中表达时先合成S蛋白,则S基因需处于靠近启动子位置,而启动子后为HindⅢ的识别位点,故S基因位置的引物1需接上HindⅢ的识别序列。则PCR过程中,应在引物1的5′端添加的限制酶序列是5’AAGCTT3’。
(3)将重组质粒导入微生物时,需用钙离子处理微生物,使其处于一种能从周围环境中吸收DNA分子的生理状态,即感受态。
(4)在工程菌的筛选时,由于重组质粒中存在抗青霉素基因且抗四环素基因被目的基因破坏,故在影印培养实验中,应先接种到青霉素培养基中,故培养基A上应添加青霉素,若长出菌落,则说明质粒成功导入。再用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在含四环素的培养基B上,若有菌落出现,则说明抗四环素基因存在,目的基因没有成功导入,则这些菌落的细胞内不含S-RBD基因;鉴定pX质粒是否导入工程菌还可以采用的方法是观察菌落是否具有荧光,有荧光的则含有pX质粒或重组pX质粒。
【分析】1、PCR技术的基本原理:该技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下,依赖于TaqDNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板,借助一小段双链DNA来启动合成,通过人工合成的引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合,形成部分双链。在适宜的温度和环境下,DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端,并以此为起始点,沿模板5′→3′方向延伸,合成一条新的DNA互补链。
2、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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湖南省多校联考2022-2023学年高二下学期期中生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·湖南期中)机体出现炎症时,毛细血管壁通透性增大,血浆内蛋白质和液体会外渗到组织液。下列说法正确的是( )
A.血浆内的成分可直接进人淋巴液和组织液
B.血浆、组织液、淋巴液三种细胞外液中蛋白质含量相近
C.当血浆内蛋白质进人组织液后,组织液渗透压将升高,易导致组织水肿
D.毛细血管壁细胞生活的内环境为血浆
【答案】C
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、淋巴液可以进入血浆,但血浆成分不能直接进入淋巴液,A错误;
B、三种细胞外液的组成成分接近,但血浆中蛋白质的含量要高于淋巴液和组织液,B错误;
C、当毛细血管通透性增大后,血浆蛋白进入组织液,会导致组织液渗透压升高,组织液吸水,出现组织水肿,C正确;
D、毛细血管壁生活的内环境为血浆和组织液,D错误。
故答案为:C。
【分析】组织液、血浆和淋巴之间的关系:
1、血浆和组织液之间的物质交换是双向的,毛细血管壁有一定的通透性,正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外,其他物质都可以通过毛细血管壁;
2、淋巴与组织液之间的物质交换是单向的,毛细淋巴管的功能是回收组织液,组织液中的一些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴,经过淋巴循环汇入血浆;
3、淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的,淋巴液在左右锁骨下静脉处流入血浆。
2.(2023高二下·湖南期中)植物激素和植物生长调节剂可调控植物的生长发育。下列有关叙述错误的是( )
A.油菜开花期若未授粉,可使用生长素类调节剂处理以防减产
B.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花
C.棉花采收前喷洒脱落酸促进叶片脱落,可减少棉花杂质
D.水稻种子浸种处理后才能萌发,与种子中的脱落酸浓度降低有关
【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、生长素类调节剂不能促进种子形成,油菜需要收获的是种子,若错过授粉,不能用生长素类调节剂处理以防减产,A错误;
B、黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花,比值低时,有利于分化形成雄花,B正确;
C、脱落酸具有促进叶片脱落的作用,棉花采收前喷洒脱落酸促进叶片脱落,可减少棉花杂质,C正确;
D、脱落酸会抑制种子萌发,因此将水稻种子放在流动的水里浸泡, 脱落酸浓度下降,种子容易萌发,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、植物激素指的是在植物体内一定部位合成,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
2、不同植物激素的生理作用:
生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老。
脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
3.(2023高二下·湖南期中)2015年,长白山脉共监测到东北豹42只,其中幼体2只,雄性和雌性成体分别为21只和17只。下列说法错误的是( )
A.长白山脉的所有东北豹组成了一个种群
B.东北豹的种群密度、雌雄比例和年龄结构都是种群的数量特征
C.东北豹幼年个体少,未来一段时间种群数量将不断减少
D.建立自然保护区是保护东北豹的根本措施
【答案】C
【知识点】种群的特征;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、种群是指生活在一定区域内的同种生物全部个体的集合,因此长白山脉的所有东北豹组成了一个种群,A正确;
B、种群的数量特征包括出生率死亡率、迁入率迁出率、年龄结构、性别比例,B正确;
C、东北豹幼年个体少,年龄结构可能为衰退型,但年龄结构只能预测种群数量变化,影响种群数量变化的因素还有很多,我国已经建立东北豹的自然保护区,东北豹的数量可能将不断增加,C错误;
D、保护生物多样性措施有就地保护和易地保护,就地保护如建立自然保护区是保护野生动植物的最有效措施,也是最根本措施,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测种群数量发展的变化趋势。
2、种群的年龄组成:
(1)增长型:种群中幼年个体很多,老年个体很少,这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大;
(2)稳定型:种群中各年龄期的个体数目比例适中,数目接近。这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一段时间内会保持稳定;
(3)衰退型:种群中幼年个体较少,而老年个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。
4.(2023高二下·湖南期中)某生物实验小组将酵母菌分别接种到装有10mL液体培养基的a、b试管中,通气培养并定时取样计数,然后绘制增长曲线(如下图)。下列说法正确的是( )
A.两个试管的酵母菌达到K值的时间和大小都不同
B.t1时刻,a试管中酵母菌种内竞争更激烈
C.t2时刻,影响酵母菌数量增长的因素与培养液pH升高有关
D.若t2时刻后继续培养,两个试管内酵母菌数量都将下降
【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、由图可知,t2时刻两个试管内细胞数量相同,且数量都基本稳定,不再变化,故两个试管内的酵母菌K值相同,A错误;
B、t1时刻,b试管细胞数量更多,种内竞争更激烈,B错误;
C、酵母菌繁殖过程中会产生二氧化碳,导致pH不断降低,从而影响酵母菌数量的增长,C错误;
D、若t2时刻后继续培养,营养物质消耗过度,有害代谢产物大量积累,两个试管内酵母菌数量都将下降,D正确。
故答案为:D。
【分析】将生长曲线粗分为4个时期:延滞期、指数期、稳定期、衰亡期。
(1)延滞期:刚刚接种到培养液中的细菌,由于新旧环境差异,在细菌的细胞内就要重新合成相应的诱导酶,以适应新环境;
(2)指数期:一方面,调整期为细胞分裂做了充分准备,另一方面,营养物质丰富,空间充裕,pH、温度、O2均适宜,即细胞处于无任何环境阻力的理想条件下;微生物个体间无种内竞争,种群年龄组成为增长型,绝大多数细菌细胞内合成代谢远远大于分解代谢,因此出生率远远大于死亡率,导致种群密度上升,出现“J型生长曲线”;
(3)稳定期:随着种群密度增大,营养物的耗尽、有害代谢产物的积累、pH变化,进而使种群进入稳定期,在稳定期,环境阻力明显加大,年龄组成为稳定型,合成代谢=分解代谢,出生率=死亡率,微生物数目达到最高,整个生长曲线呈“S”型;
(4)衰亡期:营养物质过度消耗,有害代谢产物大量积累、pH剧烈变化,外界环境对继续生长越来越不利,阻力进一步加大,种内竞争剧烈,出生率远远小于死亡率、呈负生长,种群密度显著下降,此阶段生长曲线迅速下降。
5.(2023高二下·湖南期中)长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物,在林冠层中生活着小杜鹃、大杜鹃等鸟类。下列说法错误的是( )
A.长白山随海拔升高的4个植被分布带体现了群落的垂直分布
B.针阔叶混交林中植物的垂直分层决定了动物的垂直分层
C.高山冻原植被株高较低,也存在群落的垂直结构
D.小杜鹃和大杜鹃的生态位有重叠现象
【答案】A
【知识点】群落的结构;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、4个植被分布带代表四个群落,其分布为群落的地带性分布,而非空间结构,A错误;
B、群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有分层现象,B正确;
C、群落的垂直结构指群落在垂直方向的配置状态,其最显著的特征就是分层现象,高山冻原也存在垂直结构,C正确;
D、由题干可知,小杜鹃和大杜鹃都生活在林冠层中,因此二者生态位有重叠现象,D正确。
故答案为:A。
【分析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
垂直结构:
①概念:指群落在垂直方向上的分层现象。
②原因:植物的分层与对光的利用有关,动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的环境有关。
水平结构:
①概念:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。
②原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。
6.(2023高二下·湖南期中)二化螟以水稻茎秆纤维为食,褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液,二者是导致水稻减产的主要害虫。水稻被二化螟寄生后会产生特殊“气味”,吸引赤眼蜂将卵产在二化螟的虫卵内。科研人员在害虫寄生情况不同的四组水稻植株上放置二化螟,7天后分别测定各组水稻植株上放置的二化螟虫体重量,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.褐飞虱和二化螟的种间关系为竞争,但竞争并不激烈
B.赤眼蜂将卵产在二化螟的虫卵内,二者关系为捕食
C.褐飞虱的存在会增加二化螟的种内竞争
D.水稻产生的“气味”能够调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡
【答案】C
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、二者均以水稻为食,但二化螟取食水稻茎秆纤维,褐飞虱取食茎叶汁液,故生态位有重叠,但不大,所以二者为竞争关系但竞争并不激烈,A正确;
B、赤眼蜂将卵产在二化螟的卵内,会杀死二化螟的卵,二者关系为捕食,B正确;
C、3组和1组对比可知,褐飞虱单独存在时有利于二化螟虫体生长;4组和2组对比可知,褐飞虱与二化螟共同寄生时可减弱二化螟种内竞争,利于二化螟虫体生长,C错误;
D、水稻被二化螟寄生后会产生特殊“气味”,吸引赤眼蜂将卵产在二化螟的虫卵内,由此可知,水稻产生的“气味”能够调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡,D正确。
故答案为:C。
【分析】 二化螟以水稻茎秆纤维为食,褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液 ,二者为竞争关系;赤眼蜂将卵产在二化螟的卵内,会杀死二化螟的卵,二者关系为捕食。
7.(2023高二下·湖南期中)“零废弃生态农业”利用废弃的秸秆饲喂禽畜,并将禽畜粪便物经生物催化后变为肥料,增加土壤肥力,减少废弃物的排放。下列关于“零废弃生态农业”的分析,错误的是( )
A.该农业模式能充分利用资源,实现了物质和能量的循环利用
B.该农业模式提高了能量的利用率,使能量更多地流向对人类有益的方向
C.可以利用酶制剂代替微生物将禽畜粪便物变为植物可以利用的肥料
D.该模式农业不仅可以提高经济效益,更能减少环境污染
【答案】A
【知识点】生态系统的功能
【解析】【解答】A、零废弃生态农业实现了物质的多层次利用,但不能实现能量的循环利用,A错误;
B、结合题干可知“零废弃生态农业”将“废料”变为原料,用于对人类有益的生产环节,该农业模式提高了能量的利用率,使能量更多地流向对人类有益的方向,B正确;
C、结合题干“并将禽畜粪便物经生物催化后变为肥料”,酶具有催化作用,故可以利用酶制剂代替微生物将禽畜粪便物变为植物可以利用的肥料,C正确;
D、结合题干“增加土壤肥力,减少废弃物的排放”可知该模式农业不仅可以提高经济效益,更能减少环境污染,D正确。
故答案为:A。
【分析】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;信息传递往往是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
8.(2023高二下·湖南期中)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是( )
A.制作果酒时,容器需尽量装满,以排出空气便于酒精发酵
B.随着发酵的进行,发酵液中糖含量将逐渐增加
C.果酒发酵转果醋发酵时,需打开瓶盖并适当降低发酵温度
D.利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时产生的气泡量
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、制作果酒时,容器需要预留一定空气,以便于酵母菌有氧呼吸进行繁殖,A错误;
B、随着发酵的进行,糖不断被消耗,发酵液中糖的含量不断降低,B错误;
C、酿酒酵母菌发酵的最适温度约为28℃,而醋酸菌发酵的温度为30~35℃,故制作果醋时需要适当提高发酵温度,C错误;
D、果酒发酵能产生二氧化碳,果醋发酵时,利用酒精产生醋酸,不会产生二氧化碳,故利用果酒进行果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时产生的气泡量,D正确。
故答案为:D。
【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18~30℃;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℃。
9.(2023高二下·湖南期中)抗生素在现代畜牧业中的广泛应用,不可避免地造成牛奶中抗生素残留。现利用嗜热链球菌对抗生素的高敏感性进行了如下实验:将灭菌的滤纸圆片(直径8mm),分别浸润在不同处理的牛奶中一段时间后,放置在接种了嗜热链球菌的平板上,在37℃下培养24h,测量结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别 牛奶处理方法 抑菌圈直径(mm)
1 含抗生素消毒鲜牛奶 4.5
2 不含抗生素消毒鲜牛奶 0
3 含抗生素鲜牛奶 4.6
4 不含抗生素鲜牛奶 0
5 待测奶样 5.8
A.实验中需利用涂布法接种嗜热链球菌,不能使用平板划线法
B.抗生素可通过抑制嗜热链球菌的生长,形成抑菌圈
C.消毒会破坏抗生素,导致抗生素的抑菌效果显著降低
D.待测奶样不适合制作酸奶
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、平板划线法形成的菌落会有重叠,不利于抑菌圈的测量,故只能使用涂布法接种,A正确;
B、根据3、4组实验结果可知,抗生素能抑制嗜热链球菌的生长,形成抑菌圈,B正确;
C、根据1、3组实验结果可知,消毒对抗生素的抑菌效果影响非常弱,不会导致抗生素的抑菌效果显著降低,C错误;
D、待测奶样组抑菌圈明显,说明含有大量抗生素,不利于乳酸菌的发酵,不适合制作酸奶,D正确。
故答案为:C。
【分析】 微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的个单菌落,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。
10.(2023高二下·湖南期中)运用植物细胞工程技术可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产。下列相关叙述错误的是( )
A.用花药培养得到单倍体植株体现了植物细胞的全能性
B.单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C.植物组织培养过程中,培养的细胞易产生突变
D.细胞产物的工厂化生产可以提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】D
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、利用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性,A正确;
B、大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型,是体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,B正确;
C、植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是培养的细胞一直处于分裂状态,易受外界因素影响,C正确;
D、细胞产物的工厂化主要是利用植物细胞培养技术,促进细胞增殖,以从细胞中获取次生代谢物,而未提高单个细胞中次生代谢物的含量,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
11.(2023高二下·湖南期中)甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质,将甜蛋白基因导入番茄可提高番茄甜味,改善番茄品质。下图是甜蛋白基因和Ti质粒上限制酶切割位点示意图。下列叙述正确的是( )
A.可使用XbaⅠ和HindⅢ处理切割甜蛋白基因和Ti质粒
B.可使用XbaⅠ和EcoRⅠ处理切割甜蛋白基因和Ti质粒
C.启动子能被DNA聚合酶识别,启动转录
D.重组质粒成功导入受体细胞后,受体细胞能合成卡那霉素
【答案】A
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、目的基因内有BamHⅠ识别序列,因此不能选择BamHⅠ切割目的基因,因此目的基因左侧应选择限制酶XbaⅠ切割,由目的基因的转录方向可以推测,目的基因右侧应选择靠近终止子的限制酶HindⅢ,而不能选择靠近启动子的EcoRⅠ,因此需要用XbaⅠ和HindⅢ处理切割甜蛋白基因和Ti质粒,A正确;
B、若用XbaⅠ和EcoRⅠ处理切割甜蛋白基因,则目的基因与质粒会发生反向连接,不能正常按转录方向转录,B错误;
C、启动子能被RNA聚合酶识别,启动转录,C错误;
D、重组质粒中含有的是卡那霉素抗性基因,不是卡那霉素合成基因,不能合成卡那霉素,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:(1)目的基因的获取;(2)基因表达载体的构建;(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定。其中目的基因的获取需要限制酶,基因表达载体的构建需要限制酶和DNA连接酶。
12.(2023高二下·湖南期中)多重PCR-电泳技术,是指同一个PCR反应体系中包含多对引物,各引物特异性地结合到相应的目的基因上,扩增产生不同长度的片段,再通过电泳进行分离和识别,从而对病原体进行鉴别检测。下列相关叙述错误的是( )
A.多重PCR过程中,不同的引物之间不能互补
B.PCR和电泳都必须无菌条件下操作,防止外源DNA污染
C.该技术可同时进行多种病原微生物的检测
D.不同大小的DNA分子在电泳时,迁移的速率不同
【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、对于同一DNA片段的不同区段进行扩增时,不同引物的碱基排列顺序不能互补,如果互补,就会造成引物形成双链,不能与模板链结合,降低扩增的效率,A正确;
B、电泳无需在无菌条件下操作,B错误;
C、分析题意可知,多重PCR-电泳技术包含多对引物,各引物特异性地结合到相应的目的基因上,故该技术可同时进行多种病原微生物的检测,C正确;
D、电泳时不同大小的DNA片段移动速率不同,分子量小的DNA迁移速度大,D正确。
故答案为:B。
【分析】PCR技术:
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
二、多选题
13.(2023高二下·湖南期中)病毒侵染人体后,部分会被吞噬细胞吞噬,并促使吞噬细胞产生干扰素,干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是( )
A.吞噬细胞产生的干扰素与抗体一样具有特异性
B.吞噬细胞吞噬病毒后,可将病毒的抗原信息直接呈递给B细胞
C.再次接触相同病毒时,吞噬细胞吞噬病毒的速度明显加快
D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
【答案】A,B,C
【知识点】免疫系统的结构与功能;体液免疫
【解析】【解答】A、干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染,所以不具有特异性,A错误;
B、吞噬细胞吞噬病毒后,可将病毒的抗原信息呈递给辅助性T细胞,不能直接呈递给B细胞,B错误;
C、吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C错误;
D、干扰素为免疫活性物质,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、人体免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质;免疫器官包括胸腺、骨髓、淋巴结、扁桃体和脾脏等,免疫细胞主要指淋巴细胞(B细胞、T细胞)和吞噬细胞,免疫活性物质有淋巴因子、抗体和溶菌酶等。
2、三个唯一:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞,B细胞、记忆B细胞都不能产生;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;特异性免疫中除浆细胞外,唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞,其余免疫细胞都有特异性识别功能。
14.(2023高二下·湖南期中)为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上不同时间新增物种数目(见下图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(下图2)。下列说法错误的是( )
A.裸石上的演替为初生演替
B.演替前120天,物种数量不断变少,之后趋于稳定
C.演替过程中,优势物种A的环境容纳量不断变小
D.演替达到稳定后,该石头上微生物的数量金字塔和能量金字塔都为正金字塔形
【答案】B,D
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、裸石经过灭菌,不存在生物也没有营养条件,故裸石上发生的演替为初生演替,A正确;
B、由图1可知,演替的前120天,随着演替时间增加,新增物种数目减少,但数量还是在增加,到120天时,新增物种数为0,即不再增加,因此演替的前120天,生长在裸石上的物种总数增加,之后,演替趋于稳定,B错误;
C、由图2可知,演替过程中,优势种A逐渐被优势取代,优势种A数量在不断减小,C正确;
D、120天后,异养类群圆圈面积较自养类群圆圈面积大,即数量可能较多,据此推测演替达到稳定后,两者的数量金字塔是倒金字塔形,D错误。
故答案为:BD。
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,人类活动会改变群落演替的速度和方向。
初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替.初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替.次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
15.(2023高二下·湖南期中)海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下图,M、N表示营养级[单位为kJ/(m2·a)]。下列说法正确的是( )
A.立体养殖考虑养殖生物的环境容纳量等因素,运用的是生态工程的协调原理
B.营养级N用于生长、发育和繁殖的能量约为169kJ/(m2·a)
C.由M到N的能量传递效率为11.8%
D.大量养殖海带有利于牡蛎和海参的增产
【答案】A,B
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、进行生态工程建设时,考虑生物与环境、生物与生物的协同与适应的关系,体现了生态工程的协调原理,A正确;
B、N生长、发育和繁殖的能量等于其同化量减呼吸量,即386-217=169kJ/(m2·a),B正确;
C、M的同化量包括从生产者获得的3281kJ/(m2·a)以及从遗体残骸获得的2826kJ/(m2·a),共有6107kJ/(m2·a),N同化的能量为386kJ/(m2·a),因此由M到N的能量传递效率约为6.03%,C错误;
D、牡蛎以浮游植物为食,由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量将降低,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。能量去路包括:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
2、图中生产者呼吸作用消耗6553kJ/(m2 a)的能量,传递给M3281kJ/(m2 a),遗体残骸6561kJ/(m2 a),M同化的能量3281+2826=6107kJ/(m2 a),其中有3619kJ/(m2 a)用于呼吸作用,传递至下一营养级386kJ/(m2 a),遗体残骸2102kJ/(m2 a)。
16.(2023高二下·湖南期中)无论是转基因、核移植还是体外受精所获得的胚胎,都必须通过胚胎移植到受体才能获得所需子代。下列叙述错误的是( )
A.核移植和体外受精技术都需要将获得的卵母细胞培养到MⅡ期
B.胚胎移植前,受体动物需要注射外源促性腺激素
C.囊胚期的细胞已经开始分化,分割后也能得到多个有效胚胎
D.胚胎分割可获得多个具有相同遗传物质的后代,属于动物的无性繁殖
【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎分割
【解析】【解答】A、细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,卵母细胞需要培养到MⅡ期;体外受精过程中的卵母细胞也需要培养到MⅡ期,A正确;
B、胚胎移植过程中,供体和受体需要同期发情处理,可注射性激素,保持二者处于相同的生理状态,促性腺激素的作用为超数排卵,受体动物无需超数排卵,B错误;
C、囊胚期细胞开始分化,但内细胞团细胞全能性高,可用于胚胎分割移植,分割后也能得到多个有效胚胎,C正确;
D、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,可获得多个具有相同遗传物质的后代,属于动物的无性繁殖,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。
2、胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
3、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
三、综合题
17.(2023高二下·湖南期中)酒精在人体内氧化、排泄缓慢。并且对神经系统作用明显。人类孕期或子代幼年期接触酒精。会对子代神经系统发育产生致畸影响,严重时甚至致死;成年期过量饮酒或长期饮酒也会导致神经系统功能损伤。为探究酒精对神经系统的影响机制,科学家进行一系列实验如下(Control均表示对照组):
(1)科学家分别用0~80%浓度的酒精溶液处理蛙的坐骨神经,给予适宜刺激,测量电位变化如下图1,用生理盐水冲洗后重复实验,电位变化如下图2。
坐骨神经属于传出神经。传出神经可分为躯体运动神经和 。给予坐骨神经刺激后,电位发生变化是因为神经细胞细胞膜 。冲洗后。高于64%酒精浓度处理后的神经细胞与冲洗前几乎没有变化。原因可能是 。
(2)为进一步探究酒精的影响,科学家用大鼠进行酒精灌胃实验,每天一次持续数周以模拟长期饮酒的影响,测量大鼠海马区谷氨酸含量,结果如下图:
海马区是大脑上的关键区域,可能与 的形成有关。图中实验结果表明 。
(3)车辆行驶需要保持一定的安全距离以保证司机有足够反应时间刹车。我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车,试根据研究结果解释此项规定的合理性: 。
【答案】(1)内脏运动神经;对Na+通透性增,Na+内流;酒精浓度过高,使蛋白质(Na+通道)变性,导致无法产生兴奋
(2)短时记忆;长期饮酒会导致谷氨酸含量降低,降低了神经系统兴奋性
(3)酒精能使动作电位峰值下降,兴奋性递质的含量减少,影响了兴奋的传导与传递,使反应时间增长,易发生事故
【知识点】神经冲动的产生和传导;脑的高级功能;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)传出神经可分为和躯体运动神经和内脏运动神经;当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+通透性增,Na+内流,从而使得膜两侧出现暂时性的电位变化;高浓度酒精可能使蛋白质(Na+通道)变性,导致无法产生兴奋。
(2)海马区与短期记忆的形成有关;由图可知,长期饮酒会导致兴奋性递质谷氨酸含量降低,使神经系统兴奋性降低。
(3)由第一个实验可知酒精能使动作电位峰值下降,由第二个实验可知酒精能使兴奋性递质的含量减少,影响了兴奋的传导与传递,使反应时间增长,易发生事故。
【分析】1、语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能,学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程,记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程,记忆可分为瞬时记忆、短期记忆、长期记忆和永久记忆几个过程,短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长期记忆与新突触的建立有关。
2、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
18.(2023高二下·湖南期中)水华是水体中蓝细菌大量繁殖形成群体细胞,并大量上浮堆积在水体表面而导致的生态污染。某淡水湖由于大量生活污水的排入,爆发了水华现象。重建水生生物群落是水华生态修复的重要手段(如下图)。
(注:化感作用是指植物通过向体外分泌化学物质,从而影响其他生物的生长)
(1)水质恶化后,淡水湖自身的净化作用不足以消除大部分有毒物质,其主要是 稳定性被破坏,说明生态系统自我调节能力是有限的。
(2)从水华发生到水华治理成功,该淡水湖内优势种群发生了改变,这种现象称为 。
(3)水生植物能通过抑制蓝细菌的繁殖进而净化水体,同时也能作为观赏植物,这体现了生物多样性的 价值。据题试分析水生植物能够抑制蓝细菌的原因: 。
(4)经典生物操纵法是指通过直接捕杀水体中以浮游动物为食的鱼类,以此减少浮游动物的天敌,增加水体中浮游动物的生物量,从而降低蓝细菌的生物量。非经典生物操纵法是指利用食浮游植物的鱼类和软体动物直接控制藻类,并适当对鱼类进行捕捞的方法。你认为哪种方法对抑制水华更有效,并说明理由。更有效的方法为 ,理由: 。
【答案】(1)恢复力
(2)群落的演替(次生演替)
(3)间接价值和直接;水生植物能通过化感作用抑制蓝细菌的生长,也能竞争性地争夺阳光和无机盐等
(4)非经典生物操纵法;相较于浮游动物,鱼类和贝类可以取食更大的蓝细菌群体细胞,并且鱼类和贝类被捕捞后有利于水体营养的输出,从而改善水质
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)生态系统通过净化作用消除有毒物质恢复原状的能力为恢复力稳定性。
(2)一种群落被另一种群落替代的过程,称为群落的演替。
(3)水生植物能净化水体,体现了它的生态功能,即间接价值;观赏作用体现的是直接价值。
(4)蓝细菌大量繁殖形成群体细胞,相较于浮游动物,鱼类和贝类可以取食更大的蓝细菌群体细胞;鱼类和贝类能捕食蓝细菌,蓝细菌富集的物质可进入前者体内,鱼类和贝类被捕捞后有利于水体营养的输出,从而改善水质,所以最好采用非经典生物操纵法。
【分析】1、生态系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。生态系统的恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
2、生物多样性的价值
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值;
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);
潜在价值:目前人类不清楚的价值。
19.(2023高二下·湖南期中)在处理富营养化水体的过程中,通过微生物的反硝化作用()去除氮素污染更为经济有效。某科研小组从湖底淤泥中分离到需氧反硝化微生物的菌株。
(1)研究者先配制富集培养基,然后采用 法进行灭菌,冷却后接种湖底淤泥样品,经过连续富集培养可得到大量反硝化微生物。
(2)为进一步获得纯培养物,可利用平板划线法或 法将富集后的微生物接种到 (填“培养基Ⅰ”或“培养基Ⅱ”)中进行纯培养。
培养基类型 主要组成成分
培养基Ⅰ 琼脂、柠檬酸钠、MgSO4、KNO3、FeCl3、KH2PO4、CaCl2、水等
培养基Ⅱ 琼脂、葡萄糖、(NH4)2SO4、FeSO4、NaCl、MgSO4、KH2PO4、水等
(3)投菌量的大小决定了菌株的繁殖速度及数量,从而影响污水中的氮素去除效果。为确定净化污水的最佳投菌量,科研小组将反硝化微生物按1%~15%的投菌量分别添加到100mL污水中,60小时后测定每组氮素去除率和菌体数量,结果如下图(OD600值表示菌体相对含量),则接种量为 时,污水处理效果最佳。投菌量为15%时,微生物生长量出现下降,其原因可能是 。
(4)东北某药厂每年产生大量氮素废水,但由于温度低,该科研小组纯化的菌株无法在该药厂发挥去氮作用,你可以采取什么办法进一步筛选出适合该药厂废水净化的反硝化微生物: 。
【答案】(1)湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)
(2)稀释涂布平板;培养基Ⅰ
(3)7%;投菌量过大,菌株的初始数量基数大,造成溶解氧不足,引起微生物竞争而致使一些细菌死亡
(4)将纯化后的反硝化微生物置于低温条件下选择培养
【知识点】微生物的分离和培养;灭菌技术
【解析】【解答】(1)培养基常用灭菌方法为湿热灭菌法,高压蒸汽灭菌法是湿热灭菌的主要方法。
(2)纯培养接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。为获得纯培养物,需要将微生物接种到选择培养基Ⅰ中,反硝化微生物能利用NO3- ,故答案为:培养基需以NO3- 为唯一氮源。
(3)由图可知,投菌量为7%时,氮素去除率最大,污水处理效果最佳。投菌量过大,菌株的初始数量基数大,易造成溶解氧不足,使生物竞争加剧而导致一些微生物死亡,因此,投菌量为15%时,微生物生长量出现下降。
(4)东北温度低,需要筛选出抗低温的反硝化微生物,可将纯化后的反硝化微生物置于低温条件下选择培养。
【分析】1、 微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、由图可知,投菌量为7%时,氮素去除率最大,污水处理效果最佳。
20.(2023高二下·湖南期中)新冠病毒表面的S蛋白可与宿主细胞表面受体结合,介导病毒侵入细胞。S蛋白的单克隆抗体可有效阻断新冠病毒的感染。制取新冠病毒S蛋白的单克隆抗体部分过程如下图。
(1)该单克隆抗体制备过程中,为获得大量免疫过的小鼠B淋巴细胞,可采取的措施是 。
(2)与诱导原生质体融合的方法相比,诱导动物细胞融合的特有方法为 。
(3)筛选1后还需进行克隆化培养和抗体筛选,其原因是 。
(4)利用小鼠制备的抗体是鼠源抗体,会被人体免疫系统当作抗原而清除。如下图为抗体结构示意图,抗体与抗原特异性结合的区域是V区,引起人体免疫反应的主要是C区,科学家通过设计“人-鼠嵌合抗体”来解决这一问题。现利用基因工程可以制备人-鼠嵌合抗体,请结合基因工程写出简要制备过程(提供人抗体的C区基因、鼠源单克隆抗体的V区基因和C区基因进行选择): 。
【答案】(1)给小鼠反复注射s蛋白
(2)灭活病毒诱导法
(3)小鼠体内提取的B细胞种类较多,融合后形成的杂交瘤细胞有多种,有些不能形成所需抗体
(4)将鼠源单抗V区基因与人抗体C区基因结合,并构建基因表达载体,再将表达载体导入受体细胞中,并进行培养获取嵌合抗体
【知识点】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)制备S蛋白单克隆抗体的过程中,需反复向小鼠体内注射S蛋白,刺激相应B淋巴细胞的产生。
(2)诱导动物细胞融合特有的方法为灭活病毒诱导法。
(3)由于小鼠体内存在多种B淋巴细胞,经过第一次筛选后,会得到多种类型的杂交瘤细胞,存在不能形成所需抗体的细胞类型,故需要进行克隆化培养和抗体筛选。
(4)在鼠源抗体中,引起人体免疫反应的主要是C区,所以构建的人—鼠嵌合抗体中C区应来自人,V区来自免疫后的鼠细胞。利用基因工程获取人—鼠嵌合抗体,需将鼠源单抗V区基因与人抗体C区基因结合,并构建基因表达载体,再将表达载体导入受体细胞中,并进行培养获取嵌合抗体
【分析】1、单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
2、单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”,借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞,疗效高,副作用小,位置准确。
21.(2023高二下·湖南期中)某种病毒可通过其S蛋白和RBD蛋白与人体细胞表面的受体结合而进入细胞,是宿主抗体的重要作用位点。下图是科研人员利用该病毒S蛋白基因和RBD蛋白基因,研制该病毒双抗原疫苗的技术路线。
(1)PCR扩增时,需在 催化下,在两种引物的 端进行DNA链的延伸,获得扩增产物。
(2)为使S-RBD基因能与pX质粒相连接,并在工程菌中表达时先合成S蛋白,则PCR过程中,应在引物1的5′端添加的限制酶序列是 。
(3)将重组pX质粒导入工程菌前,需用钙离子处理工程菌,使其处于一种 的生理状态,便于重组质粒的导入。
(4)在工程菌的筛选时,可先后用两种抗生素进行影印培养实验(即先将工程菌接种到培养基A上,待长出菌落后使用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上),则培养基A上应添加的抗生素为 (填“青霉素”或“四环素”)。若培养基B中有存活的菌落,则这些菌落的细胞内 (填“含”或“不含”)S-RBD基因。鉴定pX质粒和重组pX质粒是否导入工程菌还可以采用的方法是 。
【答案】(1)耐高温DNA聚合酶(Taq酶);3’
(2)5’AAGCTT3’
(3)能吸收周围环境中DNA分子
(4)青霉素;不含;观察菌落是否具有荧光
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)PCR是体外扩增DNA的技术,PCR扩增时,需在耐高温的DNA聚合酶(即Taq聚合酶)的催化下,又由于子链合成的方向是从5'端到3'端,故在引物的3’端进行DNA链的延伸。
(2)工程菌中表达时先合成S蛋白,则S基因需处于靠近启动子位置,而启动子后为HindⅢ的识别位点,故S基因位置的引物1需接上HindⅢ的识别序列。则PCR过程中,应在引物1的5′端添加的限制酶序列是5’AAGCTT3’。
(3)将重组质粒导入微生物时,需用钙离子处理微生物,使其处于一种能从周围环境中吸收DNA分子的生理状态,即感受态。
(4)在工程菌的筛选时,由于重组质粒中存在抗青霉素基因且抗四环素基因被目的基因破坏,故在影印培养实验中,应先接种到青霉素培养基中,故培养基A上应添加青霉素,若长出菌落,则说明质粒成功导入。再用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在含四环素的培养基B上,若有菌落出现,则说明抗四环素基因存在,目的基因没有成功导入,则这些菌落的细胞内不含S-RBD基因;鉴定pX质粒是否导入工程菌还可以采用的方法是观察菌落是否具有荧光,有荧光的则含有pX质粒或重组pX质粒。
【分析】1、PCR技术的基本原理:该技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下,依赖于TaqDNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板,借助一小段双链DNA来启动合成,通过人工合成的引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合,形成部分双链。在适宜的温度和环境下,DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端,并以此为起始点,沿模板5′→3′方向延伸,合成一条新的DNA互补链。
2、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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