安徽省合肥百花中学等六校联考2022-2023学年高二下册生物期末试卷

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名称 安徽省合肥百花中学等六校联考2022-2023学年高二下册生物期末试卷
格式 zip
文件大小 1.7MB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-07-27 18:01:18

文档简介

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安徽省合肥百花中学等六校联考2022-2023学年高二下册生物期末试卷
一、单选题
1.(2023高二下·合肥期末)种群的数量变动是各种因子综合作用的结果。下图是解释田鼠周期性数量变动的内分泌调节学说的主要机制。下列说法错误的是(  )
A.出生率和死亡率是田鼠种群最基本的数量特征
B.田鼠种群数量增加会使其年龄组成趋向于衰退型
C.社群压力增大,会使田鼠的平均体重趋向于下降
D.田鼠种群数量的变化受神经—体液调节的影响
【答案】A
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、种群密度是种群最基本的数量特征,A错误;
B、分析题图可知,种群数量增加,社群压力增大,会导致种群的出生率下降,死亡率升高,种群数量下降,会是其年龄组成趋向于衰退型,B正确;
C、分析题图可知,田鼠种群数量增加,社群压力增大,通过途径:下丘脑→垂体释放的生长激素会减少,田鼠的生长代谢出现问题,会使田鼠的平均体重趋向于下降,C正确;
D、由图示可知,田鼠种群数量的调节过程中存在下丘脑→垂体的调节过程,也存在生长激素和性激素的参与,所以田鼠种群数量的变化受神经—体液调节的影响,D正确;
故答案为:A。
【分析】种群的数量特征:
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
③年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过出生率和死亡率间接影响种群密度的。
根据年龄结构种群可分为:
增长型种群(金字塔形,幼体多,老年个体较少,出生率﹥死亡率);
稳定型种群(子弹形,老、中、幼比例合理,出生率、死亡率大致相平衡);
衰退型种群(倒梯形,幼体少,老年个体较多,死亡率﹥出生率)。
④性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
2.(2023高二下·合肥期末)小龙虾深受合肥广大市民的喜爱,稻田养殖青蛙和小龙虾是一种新的养殖技术,能够减少稻田虫害,增加水稻产量,增加农民收入,实现绿色生产。如图是某稻田部分食物网示意图,下列分析正确的是(  )
A.该食物网共有6条食物链,小龙虾占有第二、第三两个营养级
B.该生态系统中能量以物质为载体在生物群落和无机环境中循环
C.该稻田使能量流向对人类最有益的部分,提高了能量传递效率
D.信息传递有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食
【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、分析题图,可知该食物网有7条食物链,小龙虾占有第二、第三两个营养级,A错误;
B、能量在生态系统中是单向流动的,逐渐递减,不能循环,B错误;
C、该稻田使能量流向对人类最有益的部分,提高了能量的利用率,C错误;
D、信息传递有利于调节生物的种间关系,有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食,D正确;
故答案为:D。
【分析】能量流动的特点
(1)单向流动 。
原因:能量只能从上一营养级流入下一营养级,不可逆转,也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
(2)逐级递减 。
原因:
①各营养级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量,无法再利用。
②各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。
③少部分能量被分解者分解利用。
3.(2023高二下·合肥期末)群落交错区是两个或多个群落之间的过渡区域,如我国大兴安岭森林边缘,具有呈狭带状分布的林缘草甸,每平方米植物种数达30种以上,明显高于其内侧的森林群落与外侧的草原群落。下列说法错误的是(  )
A.群落交错区的物种丰富度更高
B.群落交错区的种间竞争更激烈
C.群落交错区的恢复力稳定性更强
D.群落交错区的环境复杂,演替速度更快
【答案】C
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】A、群落的交错区内单位面积内的生物种类比相连群落是相对较多的,所以群落交错区的物种丰富度更,A正确;
B、由于群落的交错区内单位面积内的生物种类较多,所以种间竞争也更激烈,B正确;
C、由于群落的交错区内单位面积内的生物种类较多,群落交错区的抵抗力稳定性更强,C错误;
D、群落交错区的环境复杂,生物种类多,演替速度更快,D正确;
故答案为:C。
【分析】抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)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和功能保持原状 (不受损害)的能力。
特点: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。
4.(2023高二下·合肥期末)草原上的老猎人说:“我也打狼,可不能多打,要是把狼打绝了,草原就活不成,草原死了,人畜还能活吗?”这蕴含了食物链关系及生态平衡的规则。下列相关叙述错误的是(  )
A.草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现了生态系统中普遍存在着负反馈调节
B.生态系统的能量流动是沿着食物链、食物网进行的
C.捕食者对于生态系统的平衡具有消极意义
D.调查草原上黄羊的种群密度可以用标记重捕法
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构
【解析】【解答】A、负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,负反馈调节在生态系统中是普通存在的, 草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现了生态系统中普遍存在着负反馈调节,A正确;
B、生态系统的能量流动是沿着食物链和食物网进行的,B正确;
C、捕食者可以调节生态系统中的生物数量,对生态系统的平衡具有积极作用,C错误;
D、草原上的黄羊活动力强,活动范围大,对其进行种群密度的调查时可以用标记重捕法,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)生态系统的营养结构是指生态系统中的无机环境与生物群落之间和生产者、消费者与分解者之间,通过营养或食物传递形成的一种组织形式。
(2)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。食物链上的每一个环节称为营养级。食物链往往是相互交叉的,形成复杂的摄食关系网,称为食物网。一般来说,一个生态系统的食物网结构愈复杂,该系统的稳定性程度愈大。
5.(2023高二下·合肥期末)肥西紫蓬山山坡上生长着一种灌木,这种灌木释放出挥发性的化学物质,经雨水淋进入土壤中,能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长。当火灾烧尽了此类灌木,其他草本植物便趁机生长繁盛,直到此种灌木再次出现时,这种化学抑制作用又再次出现。下列说法错误的是(  )
A.该种灌木释放的化学物质调节的是种内关系
B.该种灌木释放出的化学物质属于化学信息
C.该种灌木与它抑制的植物之间是种间竞争关系
D.火灾过后的山坡发生次生演替
【答案】A
【知识点】群落的演替;种间关系
【解析】【解答】A、由题干“ 这种灌木释放出挥发性的化学物质,经雨水淋进入土壤中,能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长 ”,可以推断调节的是种间关系,A错误;
B、由题干“ 灌木释放出挥发性的化学物质 ”,该化学物质属于化学信息,B正确;
C、灌木和它抑制的草本植物不是同一物种,它们之间属于竞争关系,C正确;
D、火灾后的山坡保留了土壤等的基本条件,所以火灾过后的山坡发生次生演替,D正确;
故答案为:A。
【分析】生态系统中信息传递的分类:
物理信息: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。
6.(2023高二下·合肥期末)下列关于生态系统中物质循环、能量流动、信息传递的叙述正确的是(  )
A.在南极企鹅发现DDT农药残留,可以体现物质循环的特点
B.信息传递都是双向的,生物间的信息传递是长期进化的结果
C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用
D.非生物环境中的CO2可以在某生物群落中循环利用
【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、在南极企鹅中发现了DDT农药残留,这体现了物质是循环具有全球性,A正确;
B、信息传递是单向的,生物间的信息传递是长期进化的结果,B错误;
C、一般能量在食物链中的传递效率是10%~20% ,不是被分解者利用的能量,C错误;
D、物质循环是指生物群落与无机环境之间的循环,D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)生态系统的物质循环是指:组成生物体的化学元素,不断地在生物群落和无机环境之间循环流动的过程。具有全球性、循环流动、反复利用的特点。
(2)生态系统中信息传递的分类:
物理信息: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。
7.(2023高二下·合肥期末)下图示我省南方某地比较常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析下列说法正确的是(  )
A.在不考虑人工投入时,流经该生态系统的总能量是全部桑植株有机物中所有的能量
B.蚕沙(蚕的粪便)中所含的能量属于第二营养级所同化的能量
C.蚕茧的产量归根结底要依靠桑叶在光合作用中所产生的有机物质
D.建立该生态系统的目的是实现物质和能量的多级循环利用
【答案】C
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、在不考虑人工投入时,流经该生态系统的总能量是该全部桑植株光合作用固定的全部的太阳能,A错误;
B、蚕沙中所含的能量不属于第二营养级所同化的能量,它属于第一营养级所同化的能量,B错误;
C、蚕吃桑叶最终结茧,所以蚕茧的产量最终来自于桑叶光合作用产生的有机物质,C正确;
D、建立该生态系统的目的是实现物质可以多级循环利用 ,能量无法多级循环利用,D错误;
故答案为:C。
【分析】桑基鱼塘模式:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收,遵循了生态系统中循环原理:即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。
8.(2023高二下·合肥期末)下图表示滨湖湿地公园中某种灰野兔种群数量的变化,c段表示巢湖洪水后该灰野兔的栖息地遭到破坏后的种群数量变化。下列有关叙述错误的是(  )
A.此地野兔种群的K值为K1
B.a段快速增长的原因可能有食物和空间条件充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等
C.灰野兔的栖息地遭到破坏后,种群数量持续下降的主要原因是天敌增加
D.灰野兔种群内的竞争对种群数量起调节作用
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、图中野兔种群数量围绕K1上下波动,说明此地野兔种群的K值为K1,A正确;
B、a段种群数量的增长曲线类似于J型曲线,出现这种快速增长的原因可能是可能有食物和空间条件充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 ,B正确;
C、灰野兔的栖息地遭到破坏后,灰野兔的生存环境变恶劣,食物会减少,种群数量急剧下降的主要原因是食物不充足,C错误;
D、灰野兔种群中种群密度过大时,种内竞争激烈,会导致种群的出生率率下降,死亡率升高,所以种内竞争起到了对种群数量的调节作用,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)种群数量增长的“J”型曲线
形成条件:食物和空间条件充裕;气候适宜;没有敌害等条件。(理想条件)
数量变化:种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)种群数量增长的“S”型曲线
含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的曲线,称为“S”型曲线。
形成条件:自然界的资源和空间是有限的;有敌害。(条件有限)
9.(2023高二下·合肥期末)调查某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只,第二次捕获34只,其中有标记鼠15只。下列叙述正确的是(  )
A.该调查方法称为样方法
B.该种鼠的种群密度大约为88只
C.如果标记物易脱落,则对种群密度的估算结果没有影响
D.第一次捕获后就很难再次捕获,则估算出来的种群密度值比实际值偏大
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、由题干可知,该调查方法是标志重捕法,A错误;
B、该种鼠数量(39x34)/15 ≈ 88只 ,种群密度的计算还需要知道该种鼠的生活面积,B错误;
C、如果标记物易脱落,则对种群密度的估算结果比实际值偏大,C错误;
D、第一次捕获后就很难再次捕获,则估算出来的种群密度值比实际值偏大 ,D正确;
故答案为:D。
【分析】标志重捕法
①适用范围:适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查,如哺乳类、鸟类、鱼类等。
②标志重捕法的计算公式:
③若标志脱落,标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等,将会使估算值比实际值偏大。
10.(2023高二下·合肥期末)从湖泊到森林要经历5个演替阶段:裸底阶段、沉水植物阶段、浮叶根生植物阶段、挺水植物阶段、森林植物阶段。下列说法不正确的是(  )
A.有人为干扰时,从湖泊到森林的演替速度可能会加快
B.从湖泊到森林的演替和在火灾后的草原上进行的演替都属于次生演替
C.随着群落演替的进行,群落的垂直结构和水平结构一般都会发生改变
D.当演替达到森林阶段后,群落内物种的组成也不是一成不变的
【答案】B
【知识点】群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、人类的活动或人为干扰,可以改变群落的演替速度,A正确;
B、由题干可知,从湖泊到森林的演替属于初生演替,B错误;
C、群落演替的过程中, 群落的垂直结构和水平结构一般都会发生改变 ,C正确;
D、当演替达到森林阶段后,群落内物种的组成处于相对稳定的状态,也不是一成不变的,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程.群落演替包括初生演替和次生演替。
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。
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。
(2)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
11.(2023高二下·合肥期末)下列关于生物多样性及其保护的叙述,正确的是(  )
A.保护生物多样性,应加强立法,禁止开发和利用生物资源
B.湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的直接价值
C.栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因
D.生物多样性包括物种多样性、群落多样性和生态系统多样性
【答案】C
【知识点】生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、保护生物多样性,应加强立法,合理开发和利用生物资,A错误;
B、湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的间接价值 ,B错误;
C、栖息地是很多生物的生存地,栖息地总量和栖息地的多样性降低都会导致生物多样性的降低,C正确;
D、生物多样性体现在基因、物种、生态系统这三个层次上,D错误;
故答案为:C。
【分析】保护生物多样性的三个层次:基因 、物种、 生态系统 。
①就地保护:指在原地对被保护的生态系统或物种建立 自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:指将保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。如建立 植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等,为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
③生物技术保护:建立精子库、种子库等对濒危物种的基因进行保护,利用人工授精、组织培养和胚胎移植等技术加强对珍稀、濒危物种的保护。
④法制保护。颁布相关法律法规,加强立法、执法和宣传教育。保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系。
12.(2023高二下·合肥期末)“绿色”是北京冬奥会的鲜亮底色。在北京冬奥会上使用了生物可降解餐具,这种餐具的材料是聚乳酸,而聚乳酸是以玉米、薯类、农作物秸秆等为原料发酵得到乳酸,再聚合而成的生物降解材料。聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分,实现循环再生利用,有效减少碳排放。下列有关说法中不正确的是(  )
A.减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡
B.能降解这种餐具的微生物属于生态系统中的分解者
C.用玉米、薯类等生物生产可降解餐具是其间接价值的体现
D.绿色植物不能以聚乳酸作为能源物质,而某些微生物可以
【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、温室效应主要是由二氧化碳排放过度造成的,减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡,A正确;
B、由题干“ 聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分 ”,可以得知该降解餐具的微生物属于生态系统中的分解者,B正确;
C、用玉米、薯类等生物生产可降解餐具体现了其直接价值,C错误;
D、绿色植物利用的是无机碳源,利用有机碳源,微生物可以利用有机碳源作为能源物质,D正确;
故答案为:C。
【分析】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。
13.(2023高二下·阜阳月考)生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种内斗争具有密切的关系。下列叙述错误的是(  )
A.种间竞争会促使不同物种的生态位分化
B.种内斗争的加剧会使不同物种的生态位重叠减少
C.各物种生态位的分化利于群落稳定性与多样性的维持
D.两个物种的生态位重叠增加,则种间竞争加剧
【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、种间竞争使不同物种对资源的利用会出现差异,所以会促使不同物种的生态位分化,A正确;
B、种内斗争的加剧会使种群内的个体占据更多的资源,从而使不同物种的生态位重叠增加,B错误;
C、各物种生态位的分化有利于生物对资源的利用,有利于群落稳定性与多样性的维持,C正确;
D、两个物种的生态位重叠增加,相似的生存空间和资源越多,则种间竞争加剧,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态位:
(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。
(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
14.(2023高二下·合肥期末)《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述,正确的是(  )
A.泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长
B.制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是避免外界杂菌的污染
C.蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高
D.将配制好的盐水煮沸后冷却待用,冷却的目的是降低水中氧气的含量
【答案】C
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、泡菜制作过程中食盐用量过低会导致杂菌生长,进而会抑制乳酸菌的生长,A错误;
B、制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是为乳酸菌的生长提供无氧环境,B错误;
C、新鲜蔬菜放置的时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高,C正确;
D、将配制好的盐水煮沸后冷却主要是为了避免高温杀死乳酸菌,D错误;
故答案为:C。
【分析】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。
15.(2023高二下·合肥期末)《唐书》记载:“葡萄酒,西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法,与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是(  )
A.古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B.“踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C.葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D.在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、古代酿制葡萄酒主要利用的就是自然界中的野生酵母菌,A正确;
B、由题干““踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法”,可以将葡萄破损或更有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀,B正确;
C、酵母菌进行无氧呼吸会产生酒精,葡萄酒酿制就是利用了这个原理,C正确;
D、在葡萄酒酿制的初期需要保证有氧环境,保证酵母菌的繁殖增长,发酵后期保证发酵的无氧环境,D错误;
故答案为:D。
【分析】葡萄酒的酿制是利用酵母菌在无氧条件下进行酒精。发酵酿酒过程中,前期通入无菌空气让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;后期封闭发酵罐,让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
16.(2023高二下·合肥期末)下图表示探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度实验的结果,5组实验中的温度t1~t5逐渐递增。下列相关叙述正确的是(  )
A.对本实验中使用的接种工具——接种环采用灼烧灭菌法灭菌
B.实验中应注意控制温度、接种的菌液量等无关变量
C.温度为t1的培养皿为对照组,其他4组均为实验组
D.若要确定更精确的最适温度,应在t2~t4内设置更小的温度梯度
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、根据图示中的培养基上的菌落分布情况,可以判断该实验使用的接种方法是稀释涂布平板法,需要使用的工具是涂布器,A错误;
B、由题干“ 探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度 ”,因此该实验中温度是自变量,B错误;
C、由题干“ 5组实验中的温度t1~t5逐渐递增 ”,可知这5组实验都是实验组,C错误;
D、由图示中的培养基的菌落情况可以看出,在温度t3培养皿中的菌落最多,即最接近最适温度,因此若要确定更准确的最适温度,应该在t2~t4组所对应的温度范围内设置更小的温度梯度,D正确;
故答案为:D。
【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。
17.(2023高二下·合肥期末)关于发酵工程应用的说法错误的是:(  )
A.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物
B.发酵工程的核心步骤是发酵罐中发酵
C.通过发酵工程可以从微生物中提取单细胞蛋白
D.发酵工程的产品可以是微生物的菌体
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物,也可以是微生物本身,A正确;
B、发酵工程的核心步骤就是发酵过程,工业中发酵过程在发酵罐中进行,B正确;
C、单细胞蛋白是一种微生物,不是微生物的提取物,C错误;
D、发酵工程的产品可以是微生物的菌体,D正确;
故答案为:C。
【分析】发酵工程的基本环节
18.(2023高二下·合肥期末)研究发现,经水浴处理后再组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好。下列叙述错误的是(  )
→→→→
A.病毒在植物体内的分布是不均匀的
B.40℃水浴可能有利于延缓病毒增殖扩散速度
C.剥取的茎尖需要进行无菌处理
D.脱毒苗具有病毒抗性,不会再感染病毒
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、病毒在植物体内的分布是不均匀的,一般在茎尖分布的少,A正确;
B、40℃水浴可能会影响病毒的繁殖,进而有利用延缓病毒增殖扩散速度,B正确;
C、为了防止植物组织培养过程被污染,需要对剥取的茎尖进行无菌处理,C正确;
D、脱毒苗不具有病毒抗性,仍会感染病毒,D错误;
故答案为:D。
【分析】植物组织培养的注意事项:
①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化。
②光照:脱分化过程不需要光照,再分化过程一定要有光照。
③细胞全能性表达的条件:离体、无菌;一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等);激素(主要是细胞分裂素和生长素);适宜的温度和光照(培养后期)。
19.(2023高二下·合肥期末)如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是(  )
A.a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B.将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,制成b瓶中的细胞悬液
C.c、d瓶中的培养液为无菌、无毒的环境
D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是维持培养液的pH
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、动物细胞培养取材时,一般选取幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力,A正确;
B、将组织细胞分散开来需要用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 ,不能用胃蛋白酶处理,B错误;
C、进行动物细胞培养时,培养液必须是无菌和无毒的,C正确;
D、动物培养是为了维持培养液的pH,通常培养的过程中需要添加CO2,除此之外还提供O2,D正确;
故答案为:B。
【分析】动物细胞培养的流程:
细胞贴壁和接触抑制: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。
瘤细胞可以无限分裂,体外培训是也没有贴壁生长和接触抑制的现象。
20.(2023高二下·合肥期末)某研究人员将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵母细胞中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是(  )
A.此项技术的基础是动物细胞培养
B.此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同
C.健康妇女捐献的卵母细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用
D.婴儿出生后具有患病妇女及其丈夫以及捐献健康卵母细胞的妇女三方的遗传特征
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、由题干可知,该技术属于动物克隆技术,动物克隆技术的基础是动物细胞培养,A正确;
B、此技术利用的受精卵的细胞核进行移植的,而克隆羊用的是高度分化的体细胞,两种的原理不是完全相同的,B错误;
C、细胞质会影响到细胞核的全能性的表达,C正确;
D、该婴儿细胞的核基因由形成受精卵的夫妇决定,质基因由提供去核卵子的妇女决定,D正确;
故答案为:B。
【分析】动、植物细胞的全能性:
①动、植物的受精卵是具有全能性的细胞。
②植物的体细胞具有全能性,在适当条件下可培养出正的植株,因而广泛应用在植物基因工程中。
③动物细胞的细胞核具有全能性,克隆羊多莉证明了高度分化的动物细胞的细胞核仍然具有全能性。
21.(2023高二下·合肥期末)下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的说法正确的是(  )
A.生殖性克隆和治疗性克隆的目的相同
B.生殖性克隆和治疗性克隆都需要进行胚胎移植
C.生殖性克隆人可以使人类基因的多样性更加丰富
D.克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
【答案】D
【知识点】治疗性克隆的操作过程;克隆的利与弊
【解析】【解答】A、生殖性克隆和治疗性克隆的目的是不相同的,A错误;
B、生殖克隆 胚胎移植,治疗克隆不需要胚胎移植,B错误;
C、生殖性克隆属于无性生殖,不能丰富基因的多样性,C错误;
D、克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人,D正确;
故答案为:D。
【分析】生殖性克隆与治疗性克隆
(1)生殖性克隆:通过克隆技术产生独立生存的新个体。
(2)治疗性克隆:利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。
22.(2023高二下·合肥期末)肌萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”,该病病因之一是突变的基因导致有毒物质积累,运动神经元损伤。最新研究结果表明,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列关于诱导多能干细胞的叙述,错误的是(  )
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
C.若将突变的相关基因替换,或许可以起到治疗该病的作用
D.经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞功能不同,细胞种类增多,A正确;
B、iPS细胞分化成的多种细胞中核酸有DNA和RNA,细胞中所有的DNA是相同,RNA是不完全相同的,蛋白质也不完全相同,B错误;
C、若将控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,或许可以起到治疗该病的作用,C正确;
D、B细胞是在骨髓增殖分化的,造血干细胞位于骨髓中,因此经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞,D正确;
故答案为:B。
【分析】细胞分化的特点:
①普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
②持久性:发生于整个生命进程,在胚胎期达到最大限度。
③稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④遗传物质不变性:就一个个体来说,各种细胞的遗传信息相同。
23.(2023高二下·合肥期末)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是(  )
A.用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,有2个磷酸二酯键被断开
B.限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大
C.序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同
D.T4DNA连接酶和E·coliDNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接
【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,切开了4条DNA单链,有4个磷酸二酯键被断开,A错误;
B、限制酶识别序列越短,对于的碱基数量越少,在DNA中出现该识别序列的的概率越大,B正确;
C、序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数相同,都是4个,C错误;
D、T4DNA连接酶和E.coli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接,但只有T4DNA连接酶可以连接平末端,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因工程的工具酶:
①限制性内切核酸酶,其作用:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
②DNA连接酶,其作用:将两个DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
24.(2023高二下·合肥期末)用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时,得到以下电泳图谱。其中1号为DNA标准样液(Marker),10号为蒸馏水,PCR时加入的模板DNA如图所示。据此作出的分析,不合理的是(  )
A.PCR产物的分子大小在250-500bp之间
B.3号样品为不含目的基因的载体DNA
C.9号样品对应植株不是所需的转基因植株
D.10号确定反应体系等对结果没有干扰
【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、由图示可知,2号野生型和10号蒸馏水组的在电泳图谱中没有条带, 4~9号是转基因植株,理论上应包含目的基因,由对于的电泳图谱中可以看出含其条带在250~500bp,所以PCR产物的分子大小在250-500bp之间,A正确;
B、3号PCR结果包含250~500bp片段,应包含目的基因,B错误;
C、9号PCR结果不包含250~500bp片段,所以不是所需转基因植株,C正确;
D、10号放入蒸馏水,作为空白对照实验,可排除反应体系等对结果的干扰,D正确;
故答案为:B。
【分析】琼脂糖凝胶电泳:
①带电粒子:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电荷或负电荷。
②迁移动力与方向:在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
③迁移速率:在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子本身的大小和构象有关。
25.(2023高二下·合肥期末)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是(  )
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列 ②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构 ③合成蓝色荧光蛋白基因④表达出蓝色荧光蛋白
A.①②③④ B.②①③④ C.②③①④ D.④②①③
【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。所以A、C、D错误;B正确;
故答案为:B。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
二、综合题
26.(2023高二下·合肥期末)某科研团队对某牧区两块灌丛草地分别采用了放牧和封育管理两种处理措施。27年后进行调查时发现,封育样地灌丛高度显著大于放牧样地灌丛高度,其他调查结果见下表。
样地 草本植物   土壤 土壤动物
物种 数/种 密度/(株·m-2) 高度cm 含水量/% 全氮/(mg·kg-1) 有机碳/(μg·kg-1) 温度/℃ 中小型动 物类群数/种 地面节肢动物类群数/种
放 灌丛内 4 29.67 10.15 1.48 0.08 0.64 21.9 25 21
牧 灌丛外 5 37.27 3.26 0.74 0.04 0.60 24.8 16 21
封 灌丛内 4 20.13 14.87 1.45 0.09 0.72 21.8 24 28
育 灌丛外 7 63.33 7.68 0.69 0.04 0.61 25.5 17 23
请回答下列问题。
(1)封育样地灌丛内、外植物的分布和密度体现出该群落的   结构,这有利于   
(2)封育样地灌丛外草本植物的密度高于灌丛内,也高于放牧样地灌丛外,从种间关系角度分析,原因是   。
(3)用样方法调查草本植物的种群密度时要做到   。调查土壤小动物丰富度不宜采用标记重捕法,原因是   。
(4)对比分析两块样地的调查结果可说明,人类活动对群落演替的影响是   。
【答案】(1)水平结构和垂直;提高群落利用阳光等环境资源的能力
(2)没有牛羊等植食性动物的捕食及灌丛植物的种间竞争,生存条件更加适宜
(3)随机取样;土壤小动物身体微小,不易做标记
(4)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
【知识点】估算种群密度的方法;群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】(1) 封育样地灌丛内、外植物的分布和密度体现出该群落的水平结构和垂直结构,这有利于提高群落利用阳光等环境资源的能力。
(2) 封育样地灌丛外草本植物的密度高于灌丛内,也高于放牧样地灌丛外, 从种间关系角度分析,原因是: 没有牛羊等植食性动物的捕食及灌丛植物的种间竞争,生存条件更加适宜。
(3) 用样方法调查草本植物的种群密度时要做到随机取样, 调查土壤小动物丰富度一般采用样方法,不宜采用标记重捕法,原因是:土壤小动物身体微小,不易做标记 。
(4) 对比分析两块样地的调查结果可说明, 放牧和封育地灌丛的植物的种类和密度可以发行人类活动对群落演替是有影响的,人类活动可以是群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【分析】(1)群落的空间结构
①垂直结构
表现:垂直方向上有明显的分层现象。
影响因素:阳光、温度等(植物);栖息空间和食物(动物)。
意义:显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
②水平结构
表现:水平方向上生物常呈镶嵌分布。
影响因素:地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点不同以及人和动物的影响等。
(2)种群密度的取样调查的调查方法:
①调查对象是活动能力强、活动范围大的动物——标志重捕法。
②调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物——样方法。取样的关键是随机取样,双子叶草本植物样方大小为 1m×1m,常用方法有五点取样法和等距取样法。
(3)演替是群落结构发生变化的现象,是生物与环境相互作用的结果。不论是成型的还是发展中的群落,演替现象一直存在。群落演替导致群落内生物种类不断改变,物种丰富度一般逐渐升高。
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的 速度和方向 进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
27.(2023高二下·合肥期末)生态农业是我国生态文明发展模式之一。下图是凤阳小岗村生态农场示意图,据图回答下列问题。
(1)为提高果树产量,果农不仅需要适量施肥和浇水,还要进行除草和灭虫工作。从物质循环角度分析进行施肥的原因:   。从能量流动角度分析进行除草和灭虫工作的意义:   。
(2)与传统农业生态系统相比.该系统提高了能量   (填“传递效率”或“利用率”)
(3)垃圾分类是最近热门的话题之一,小岗村生态系统是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统,对城镇环境的治理要把整个城镇作为一个大的生态系统来考虑,即用生态工程的方法对城镇环境进行综合治理。回答下列问题。
①一般来说,生态工程的主要任务是对   进行修复、重建,提高生态系统的生产力,改善生态环境。
②城镇过度的人工碳排放,会破坏生态系统的碳平衡,导致大气中的CO2浓度偏高从而形成   效应。科研人员通过研制和开发新能源代替煤能源,其突出的优点是   。
③建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是回收利用雨水,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统。还种植了许多水生植被辅助净化。这些植物的引种需遵循   原理。建设“海绵城市”的目的之一是扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,这体现了   原理。
【答案】(1)本系统不断向外输出农产品和畜产品;调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(2)利用率
(3)已被破坏的生态环境;温室;减少了污染;协调;整体
【知识点】研究能量流动的实践意义;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】(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和人工投入的能量,为提高果树产量,果农不仅需要适量施肥和浇水,还要进行除草和灭虫工作。从物质循环角度分析进行施肥的原因: 本系统不断向外输出农产品和畜产品 。 从能量流动角度分析进行除草和灭虫工作的意义: 调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 。
(2)生态系统中,能量的传递效率是无法提高的,一般来说能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是10%~20%,所以与传统农业生态系统相比.该系统提高了能量利用率。
(3) ①一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境 进行修复、重建,提高生态系统的生产力,改善生态环境。
②城镇过度的人工碳排放,会破坏生态系统的碳平衡,导致大气中的CO2浓度偏高从而形成温室效应。 科研人员通过研制和开发新能源代替煤能源,其突出的优点是减少了污染。
建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是回收利用雨水,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统。还种植了许多水生植被辅助净化。这些植物的引种需遵循协调原理。建设“海绵城市”的目的之一是扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,这体现了整体原理。
【分析】(1)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 。
(2)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。
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。
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。
28.(2023高二下·合肥期末)奶牛的瘤胃中有大量的尿素分解菌。现有科学小组利用屠宰场提取的奶牛瘤胃内容物,对其进行分离计数,过程如下图。请据图分析并回答下列相关问题:
(1)将5g内容物加入   mL无菌水制成滤液,并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是   。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180,则每克内容物中尿素分解菌的数目为   个。
(2)配制培养基时,除以   作为唯一氮源外,还需加入的营养成分有   ,不能利用尿素的微生物不能生长,该培养基属于   ,制成培养基一般需要经过   灭菌,倒平板时培养基温一般冷却至   左右。
(3)上述培养基可以选择分离出尿素分解菌,若要通过实验证明该培养基具有选择作用,请简单说明实验设计思路   。
(4)在饲料中添加尿素后,奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%,其原因是   。
【答案】(1)45;瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型;1.65×108
(2)尿素;碳源、水和无机盐;选择培养基;湿热灭菌法/高压蒸汽灭菌法;50℃
(3)将等量的菌种分别接种到完全培养基和该选择培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计并比较两组培养基上的菌落数
(4)增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)将5g内容物加入45mL无菌水 ,并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是:瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型 。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180 ,则每克内容物中尿素分解菌的数目=[(151+164+180)/3]/(0.1x105)=1.65x108个。
(2)各种培养基的营养成分一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,在分离尿素分解菌的培养基的制备时,需要以尿素作为唯一碳源,再加入其他的营养成分:水、碳源、无机盐,该培养基中无法利用尿素的微生物不能生长,所以该培养基属于选择性培养基。培养基的制备需一般都需要经过湿热灭菌法/高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理,倒平板是培养基的温度一般在 50℃ 左右,避免温度过高杀死菌种。
(3) 若要通过实验证明该培养基具有选择作用, 可以将等量的菌种分别接种到完全培养基和该选择培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计并比较两组培养基上的菌落数。
(4)饲料中添加尿素后,增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质 ,会出现 奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%的现象。
【分析】(1)培养基的成分:
①主要成分:水、碳源、氮源、无机盐。
②其他成分:还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
③牛肉膏和蛋白胨:来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。
④几种微生物培养时的特殊需求:培养乳酸杆菌时,需要添加维生素;培养霉菌时,需要将培养基调至酸性;培养细菌时,需要将培养基调至中性或弱碱性;培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
(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。
①稀释涂布平板法
统计依据:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,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。
②显微镜直接计数法:利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,缺点是不能区分死菌与活菌。
29.(2023高二下·合肥期末)脑血栓是威胁人类健康的常见疾病,研究发现人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t-PA。
(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的原理是   ,此外,除上述外获得t-PA基因的方法还有   (答出1种即可)。
(2)研究表明,为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。(注:如图乙表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒,新霉素为抗生素。)请回答下列问题:
①以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为   。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA,而丝氨酸的密码子为UCU,因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为   。
②如图所示,需选用限制酶XmaI和   切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的双酶切方法的优点是   。
(3)将连接好的质粒DNA导入大肠杆菌,含t-PA改良基因重组质粒的细胞应具有的性状是____。
A.新霉素抗性且呈蓝色 B.新霉素敏感且呈蓝色
C.新霉素抗性且呈白色 D.新霉素敏感且呈白色
【答案】(1)DNA半保留复制;人工合成
(2)蛋白质工程;AGA;BglⅡ;防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接
(3)C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的利用是DNA的半保留复制的原理,此外,除了PCR技术外,还可以通过人工合成的方法获得t-PA。
(2) ① 由题干可知,制造出性能优异的改良 t-PA蛋白的过程是蛋白质工程。“ 为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用 ”,因此需要将人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA改为丝氨酸的碱基序列,已知丝氨酸的密码子为UCU,根据碱基互补配对原则,可以推出对应的转录密码子的DNA的模板链上的碱基序列是AGA。
②由图乙可知目的基因两端的黏性末端的碱基序列,要想把目的基因和质粒pCLY11连接在一起,质粒和目的基因需要有相同的黏性末端,根据目的基因两端的黏性末端可以从图甲中找出和其一样的黏性末端的限制酶,即选用XmaI和BglⅡ切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的是双酶切方法,这种方法可以防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接 。
(3)由上题可知,该运载体的构建选用的限制酶是XmaI和BglⅡ,用这两种酶切割质粒pCLY11时会破坏上面的mlacZ,但是不会破坏neor,所以最终的重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性,由于mlacZ被破坏掉,最终菌落会呈现白色,C正确;
故答案为:C。
【分析】(1)PCR是聚合酶链式反应的缩写,它是一项根据DNA半保留复制的原理,在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
(2)目的基因的获取方法:
(3)基因表达载体的构建过程
一般用同种或能产生相同末端的限制酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段,再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处(如图所示)。
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安徽省合肥百花中学等六校联考2022-2023学年高二下册生物期末试卷
一、单选题
1.(2023高二下·合肥期末)种群的数量变动是各种因子综合作用的结果。下图是解释田鼠周期性数量变动的内分泌调节学说的主要机制。下列说法错误的是(  )
A.出生率和死亡率是田鼠种群最基本的数量特征
B.田鼠种群数量增加会使其年龄组成趋向于衰退型
C.社群压力增大,会使田鼠的平均体重趋向于下降
D.田鼠种群数量的变化受神经—体液调节的影响
【答案】A
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、种群密度是种群最基本的数量特征,A错误;
B、分析题图可知,种群数量增加,社群压力增大,会导致种群的出生率下降,死亡率升高,种群数量下降,会是其年龄组成趋向于衰退型,B正确;
C、分析题图可知,田鼠种群数量增加,社群压力增大,通过途径:下丘脑→垂体释放的生长激素会减少,田鼠的生长代谢出现问题,会使田鼠的平均体重趋向于下降,C正确;
D、由图示可知,田鼠种群数量的调节过程中存在下丘脑→垂体的调节过程,也存在生长激素和性激素的参与,所以田鼠种群数量的变化受神经—体液调节的影响,D正确;
故答案为:A。
【分析】种群的数量特征:
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
③年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过出生率和死亡率间接影响种群密度的。
根据年龄结构种群可分为:
增长型种群(金字塔形,幼体多,老年个体较少,出生率﹥死亡率);
稳定型种群(子弹形,老、中、幼比例合理,出生率、死亡率大致相平衡);
衰退型种群(倒梯形,幼体少,老年个体较多,死亡率﹥出生率)。
④性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
2.(2023高二下·合肥期末)小龙虾深受合肥广大市民的喜爱,稻田养殖青蛙和小龙虾是一种新的养殖技术,能够减少稻田虫害,增加水稻产量,增加农民收入,实现绿色生产。如图是某稻田部分食物网示意图,下列分析正确的是(  )
A.该食物网共有6条食物链,小龙虾占有第二、第三两个营养级
B.该生态系统中能量以物质为载体在生物群落和无机环境中循环
C.该稻田使能量流向对人类最有益的部分,提高了能量传递效率
D.信息传递有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食
【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、分析题图,可知该食物网有7条食物链,小龙虾占有第二、第三两个营养级,A错误;
B、能量在生态系统中是单向流动的,逐渐递减,不能循环,B错误;
C、该稻田使能量流向对人类最有益的部分,提高了能量的利用率,C错误;
D、信息传递有利于调节生物的种间关系,有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食,D正确;
故答案为:D。
【分析】能量流动的特点
(1)单向流动 。
原因:能量只能从上一营养级流入下一营养级,不可逆转,也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
(2)逐级递减 。
原因:
①各营养级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量,无法再利用。
②各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。
③少部分能量被分解者分解利用。
3.(2023高二下·合肥期末)群落交错区是两个或多个群落之间的过渡区域,如我国大兴安岭森林边缘,具有呈狭带状分布的林缘草甸,每平方米植物种数达30种以上,明显高于其内侧的森林群落与外侧的草原群落。下列说法错误的是(  )
A.群落交错区的物种丰富度更高
B.群落交错区的种间竞争更激烈
C.群落交错区的恢复力稳定性更强
D.群落交错区的环境复杂,演替速度更快
【答案】C
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】A、群落的交错区内单位面积内的生物种类比相连群落是相对较多的,所以群落交错区的物种丰富度更,A正确;
B、由于群落的交错区内单位面积内的生物种类较多,所以种间竞争也更激烈,B正确;
C、由于群落的交错区内单位面积内的生物种类较多,群落交错区的抵抗力稳定性更强,C错误;
D、群落交错区的环境复杂,生物种类多,演替速度更快,D正确;
故答案为:C。
【分析】抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)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和功能保持原状 (不受损害)的能力。
特点: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。
4.(2023高二下·合肥期末)草原上的老猎人说:“我也打狼,可不能多打,要是把狼打绝了,草原就活不成,草原死了,人畜还能活吗?”这蕴含了食物链关系及生态平衡的规则。下列相关叙述错误的是(  )
A.草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现了生态系统中普遍存在着负反馈调节
B.生态系统的能量流动是沿着食物链、食物网进行的
C.捕食者对于生态系统的平衡具有消极意义
D.调查草原上黄羊的种群密度可以用标记重捕法
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构
【解析】【解答】A、负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,负反馈调节在生态系统中是普通存在的, 草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现了生态系统中普遍存在着负反馈调节,A正确;
B、生态系统的能量流动是沿着食物链和食物网进行的,B正确;
C、捕食者可以调节生态系统中的生物数量,对生态系统的平衡具有积极作用,C错误;
D、草原上的黄羊活动力强,活动范围大,对其进行种群密度的调查时可以用标记重捕法,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)生态系统的营养结构是指生态系统中的无机环境与生物群落之间和生产者、消费者与分解者之间,通过营养或食物传递形成的一种组织形式。
(2)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。食物链上的每一个环节称为营养级。食物链往往是相互交叉的,形成复杂的摄食关系网,称为食物网。一般来说,一个生态系统的食物网结构愈复杂,该系统的稳定性程度愈大。
5.(2023高二下·合肥期末)肥西紫蓬山山坡上生长着一种灌木,这种灌木释放出挥发性的化学物质,经雨水淋进入土壤中,能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长。当火灾烧尽了此类灌木,其他草本植物便趁机生长繁盛,直到此种灌木再次出现时,这种化学抑制作用又再次出现。下列说法错误的是(  )
A.该种灌木释放的化学物质调节的是种内关系
B.该种灌木释放出的化学物质属于化学信息
C.该种灌木与它抑制的植物之间是种间竞争关系
D.火灾过后的山坡发生次生演替
【答案】A
【知识点】群落的演替;种间关系
【解析】【解答】A、由题干“ 这种灌木释放出挥发性的化学物质,经雨水淋进入土壤中,能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长 ”,可以推断调节的是种间关系,A错误;
B、由题干“ 灌木释放出挥发性的化学物质 ”,该化学物质属于化学信息,B正确;
C、灌木和它抑制的草本植物不是同一物种,它们之间属于竞争关系,C正确;
D、火灾后的山坡保留了土壤等的基本条件,所以火灾过后的山坡发生次生演替,D正确;
故答案为:A。
【分析】生态系统中信息传递的分类:
物理信息: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。
6.(2023高二下·合肥期末)下列关于生态系统中物质循环、能量流动、信息传递的叙述正确的是(  )
A.在南极企鹅发现DDT农药残留,可以体现物质循环的特点
B.信息传递都是双向的,生物间的信息传递是长期进化的结果
C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用
D.非生物环境中的CO2可以在某生物群落中循环利用
【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、在南极企鹅中发现了DDT农药残留,这体现了物质是循环具有全球性,A正确;
B、信息传递是单向的,生物间的信息传递是长期进化的结果,B错误;
C、一般能量在食物链中的传递效率是10%~20% ,不是被分解者利用的能量,C错误;
D、物质循环是指生物群落与无机环境之间的循环,D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)生态系统的物质循环是指:组成生物体的化学元素,不断地在生物群落和无机环境之间循环流动的过程。具有全球性、循环流动、反复利用的特点。
(2)生态系统中信息传递的分类:
物理信息: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。
7.(2023高二下·合肥期末)下图示我省南方某地比较常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析下列说法正确的是(  )
A.在不考虑人工投入时,流经该生态系统的总能量是全部桑植株有机物中所有的能量
B.蚕沙(蚕的粪便)中所含的能量属于第二营养级所同化的能量
C.蚕茧的产量归根结底要依靠桑叶在光合作用中所产生的有机物质
D.建立该生态系统的目的是实现物质和能量的多级循环利用
【答案】C
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、在不考虑人工投入时,流经该生态系统的总能量是该全部桑植株光合作用固定的全部的太阳能,A错误;
B、蚕沙中所含的能量不属于第二营养级所同化的能量,它属于第一营养级所同化的能量,B错误;
C、蚕吃桑叶最终结茧,所以蚕茧的产量最终来自于桑叶光合作用产生的有机物质,C正确;
D、建立该生态系统的目的是实现物质可以多级循环利用 ,能量无法多级循环利用,D错误;
故答案为:C。
【分析】桑基鱼塘模式:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收,遵循了生态系统中循环原理:即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。
8.(2023高二下·合肥期末)下图表示滨湖湿地公园中某种灰野兔种群数量的变化,c段表示巢湖洪水后该灰野兔的栖息地遭到破坏后的种群数量变化。下列有关叙述错误的是(  )
A.此地野兔种群的K值为K1
B.a段快速增长的原因可能有食物和空间条件充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等
C.灰野兔的栖息地遭到破坏后,种群数量持续下降的主要原因是天敌增加
D.灰野兔种群内的竞争对种群数量起调节作用
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、图中野兔种群数量围绕K1上下波动,说明此地野兔种群的K值为K1,A正确;
B、a段种群数量的增长曲线类似于J型曲线,出现这种快速增长的原因可能是可能有食物和空间条件充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 ,B正确;
C、灰野兔的栖息地遭到破坏后,灰野兔的生存环境变恶劣,食物会减少,种群数量急剧下降的主要原因是食物不充足,C错误;
D、灰野兔种群中种群密度过大时,种内竞争激烈,会导致种群的出生率率下降,死亡率升高,所以种内竞争起到了对种群数量的调节作用,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)种群数量增长的“J”型曲线
形成条件:食物和空间条件充裕;气候适宜;没有敌害等条件。(理想条件)
数量变化:种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)种群数量增长的“S”型曲线
含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的曲线,称为“S”型曲线。
形成条件:自然界的资源和空间是有限的;有敌害。(条件有限)
9.(2023高二下·合肥期末)调查某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只,第二次捕获34只,其中有标记鼠15只。下列叙述正确的是(  )
A.该调查方法称为样方法
B.该种鼠的种群密度大约为88只
C.如果标记物易脱落,则对种群密度的估算结果没有影响
D.第一次捕获后就很难再次捕获,则估算出来的种群密度值比实际值偏大
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、由题干可知,该调查方法是标志重捕法,A错误;
B、该种鼠数量(39x34)/15 ≈ 88只 ,种群密度的计算还需要知道该种鼠的生活面积,B错误;
C、如果标记物易脱落,则对种群密度的估算结果比实际值偏大,C错误;
D、第一次捕获后就很难再次捕获,则估算出来的种群密度值比实际值偏大 ,D正确;
故答案为:D。
【分析】标志重捕法
①适用范围:适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查,如哺乳类、鸟类、鱼类等。
②标志重捕法的计算公式:
③若标志脱落,标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等,将会使估算值比实际值偏大。
10.(2023高二下·合肥期末)从湖泊到森林要经历5个演替阶段:裸底阶段、沉水植物阶段、浮叶根生植物阶段、挺水植物阶段、森林植物阶段。下列说法不正确的是(  )
A.有人为干扰时,从湖泊到森林的演替速度可能会加快
B.从湖泊到森林的演替和在火灾后的草原上进行的演替都属于次生演替
C.随着群落演替的进行,群落的垂直结构和水平结构一般都会发生改变
D.当演替达到森林阶段后,群落内物种的组成也不是一成不变的
【答案】B
【知识点】群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、人类的活动或人为干扰,可以改变群落的演替速度,A正确;
B、由题干可知,从湖泊到森林的演替属于初生演替,B错误;
C、群落演替的过程中, 群落的垂直结构和水平结构一般都会发生改变 ,C正确;
D、当演替达到森林阶段后,群落内物种的组成处于相对稳定的状态,也不是一成不变的,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程.群落演替包括初生演替和次生演替。
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。
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。
(2)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
11.(2023高二下·合肥期末)下列关于生物多样性及其保护的叙述,正确的是(  )
A.保护生物多样性,应加强立法,禁止开发和利用生物资源
B.湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的直接价值
C.栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因
D.生物多样性包括物种多样性、群落多样性和生态系统多样性
【答案】C
【知识点】生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、保护生物多样性,应加强立法,合理开发和利用生物资,A错误;
B、湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的间接价值 ,B错误;
C、栖息地是很多生物的生存地,栖息地总量和栖息地的多样性降低都会导致生物多样性的降低,C正确;
D、生物多样性体现在基因、物种、生态系统这三个层次上,D错误;
故答案为:C。
【分析】保护生物多样性的三个层次:基因 、物种、 生态系统 。
①就地保护:指在原地对被保护的生态系统或物种建立 自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:指将保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。如建立 植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等,为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
③生物技术保护:建立精子库、种子库等对濒危物种的基因进行保护,利用人工授精、组织培养和胚胎移植等技术加强对珍稀、濒危物种的保护。
④法制保护。颁布相关法律法规,加强立法、执法和宣传教育。保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系。
12.(2023高二下·合肥期末)“绿色”是北京冬奥会的鲜亮底色。在北京冬奥会上使用了生物可降解餐具,这种餐具的材料是聚乳酸,而聚乳酸是以玉米、薯类、农作物秸秆等为原料发酵得到乳酸,再聚合而成的生物降解材料。聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分,实现循环再生利用,有效减少碳排放。下列有关说法中不正确的是(  )
A.减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡
B.能降解这种餐具的微生物属于生态系统中的分解者
C.用玉米、薯类等生物生产可降解餐具是其间接价值的体现
D.绿色植物不能以聚乳酸作为能源物质,而某些微生物可以
【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、温室效应主要是由二氧化碳排放过度造成的,减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡,A正确;
B、由题干“ 聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分 ”,可以得知该降解餐具的微生物属于生态系统中的分解者,B正确;
C、用玉米、薯类等生物生产可降解餐具体现了其直接价值,C错误;
D、绿色植物利用的是无机碳源,利用有机碳源,微生物可以利用有机碳源作为能源物质,D正确;
故答案为:C。
【分析】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。
13.(2023高二下·阜阳月考)生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种内斗争具有密切的关系。下列叙述错误的是(  )
A.种间竞争会促使不同物种的生态位分化
B.种内斗争的加剧会使不同物种的生态位重叠减少
C.各物种生态位的分化利于群落稳定性与多样性的维持
D.两个物种的生态位重叠增加,则种间竞争加剧
【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、种间竞争使不同物种对资源的利用会出现差异,所以会促使不同物种的生态位分化,A正确;
B、种内斗争的加剧会使种群内的个体占据更多的资源,从而使不同物种的生态位重叠增加,B错误;
C、各物种生态位的分化有利于生物对资源的利用,有利于群落稳定性与多样性的维持,C正确;
D、两个物种的生态位重叠增加,相似的生存空间和资源越多,则种间竞争加剧,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态位:
(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。
(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
14.(2023高二下·合肥期末)《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述,正确的是(  )
A.泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长
B.制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是避免外界杂菌的污染
C.蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高
D.将配制好的盐水煮沸后冷却待用,冷却的目的是降低水中氧气的含量
【答案】C
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、泡菜制作过程中食盐用量过低会导致杂菌生长,进而会抑制乳酸菌的生长,A错误;
B、制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是为乳酸菌的生长提供无氧环境,B错误;
C、新鲜蔬菜放置的时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高,C正确;
D、将配制好的盐水煮沸后冷却主要是为了避免高温杀死乳酸菌,D错误;
故答案为:C。
【分析】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。
15.(2023高二下·合肥期末)《唐书》记载:“葡萄酒,西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法,与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是(  )
A.古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B.“踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C.葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D.在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、古代酿制葡萄酒主要利用的就是自然界中的野生酵母菌,A正确;
B、由题干““踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法”,可以将葡萄破损或更有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀,B正确;
C、酵母菌进行无氧呼吸会产生酒精,葡萄酒酿制就是利用了这个原理,C正确;
D、在葡萄酒酿制的初期需要保证有氧环境,保证酵母菌的繁殖增长,发酵后期保证发酵的无氧环境,D错误;
故答案为:D。
【分析】葡萄酒的酿制是利用酵母菌在无氧条件下进行酒精。发酵酿酒过程中,前期通入无菌空气让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;后期封闭发酵罐,让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
16.(2023高二下·合肥期末)下图表示探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度实验的结果,5组实验中的温度t1~t5逐渐递增。下列相关叙述正确的是(  )
A.对本实验中使用的接种工具——接种环采用灼烧灭菌法灭菌
B.实验中应注意控制温度、接种的菌液量等无关变量
C.温度为t1的培养皿为对照组,其他4组均为实验组
D.若要确定更精确的最适温度,应在t2~t4内设置更小的温度梯度
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、根据图示中的培养基上的菌落分布情况,可以判断该实验使用的接种方法是稀释涂布平板法,需要使用的工具是涂布器,A错误;
B、由题干“ 探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度 ”,因此该实验中温度是自变量,B错误;
C、由题干“ 5组实验中的温度t1~t5逐渐递增 ”,可知这5组实验都是实验组,C错误;
D、由图示中的培养基的菌落情况可以看出,在温度t3培养皿中的菌落最多,即最接近最适温度,因此若要确定更准确的最适温度,应该在t2~t4组所对应的温度范围内设置更小的温度梯度,D正确;
故答案为:D。
【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。
17.(2023高二下·合肥期末)关于发酵工程应用的说法错误的是:(  )
A.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物
B.发酵工程的核心步骤是发酵罐中发酵
C.通过发酵工程可以从微生物中提取单细胞蛋白
D.发酵工程的产品可以是微生物的菌体
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
18.(2023高二下·合肥期末)研究发现,经水浴处理后再组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好。下列叙述错误的是(  )
―→―→―→―→
A.病毒在植物体内的分布是不均匀的
B.40℃水浴可能有利于延缓病毒增殖扩散速度
C.剥取的茎尖需要进行无菌处理
D.脱毒苗具有病毒抗性,不会再感染病毒
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、病毒在植物体内的分布是不均匀的,一般在茎尖分布的少,A正确;
B、40℃水浴可能会影响病毒的繁殖,进而有利用延缓病毒增殖扩散速度,B正确;
C、为了防止植物组织培养过程被污染,需要对剥取的茎尖进行无菌处理,C正确;
D、脱毒苗不具有病毒抗性,仍会感染病毒,D错误;
故答案为:D。
【分析】植物组织培养的注意事项:
①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化。
②光照:脱分化过程不需要光照,再分化过程一定要有光照。
③细胞全能性表达的条件:离体、无菌;一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等);激素(主要是细胞分裂素和生长素);适宜的温度和光照(培养后期)。
19.(2023高二下·合肥期末)如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是(  )
A.a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B.将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,制成b瓶中的细胞悬液
C.c、d瓶中的培养液为无菌、无毒的环境
D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是维持培养液的pH
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、动物细胞培养取材时,一般选取幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力,A正确;
B、将组织细胞分散开来需要用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 ,不能用胃蛋白酶处理,B错误;
C、进行动物细胞培养时,培养液必须是无菌和无毒的,C正确;
D、动物培养是为了维持培养液的pH,通常培养的过程中需要添加CO2,除此之外还提供O2,D正确;
故答案为:B。
【分析】动物细胞培养的流程:
细胞贴壁和接触抑制: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。
瘤细胞可以无限分裂,体外培训是也没有贴壁生长和接触抑制的现象。
20.(2023高二下·合肥期末)某研究人员将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵母细胞中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是(  )
A.此项技术的基础是动物细胞培养
B.此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同
C.健康妇女捐献的卵母细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用
D.婴儿出生后具有患病妇女及其丈夫以及捐献健康卵母细胞的妇女三方的遗传特征
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、由题干可知,该技术属于动物克隆技术,动物克隆技术的基础是动物细胞培养,A正确;
B、此技术利用的受精卵的细胞核进行移植的,而克隆羊用的是高度分化的体细胞,两种的原理不是完全相同的,B错误;
C、细胞质会影响到细胞核的全能性的表达,C正确;
D、该婴儿细胞的核基因由形成受精卵的夫妇决定,质基因由提供去核卵子的妇女决定,D正确;
故答案为:B。
【分析】动、植物细胞的全能性:
①动、植物的受精卵是具有全能性的细胞。
②植物的体细胞具有全能性,在适当条件下可培养出正的植株,因而广泛应用在植物基因工程中。
③动物细胞的细胞核具有全能性,克隆羊多莉证明了高度分化的动物细胞的细胞核仍然具有全能性。
21.(2023高二下·合肥期末)下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的说法正确的是(  )
A.生殖性克隆和治疗性克隆的目的相同
B.生殖性克隆和治疗性克隆都需要进行胚胎移植
C.生殖性克隆人可以使人类基因的多样性更加丰富
D.克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
【答案】D
【知识点】治疗性克隆的操作过程;克隆的利与弊
【解析】【解答】A、生殖性克隆和治疗性克隆的目的是不相同的,A错误;
B、生殖克隆 胚胎移植,治疗克隆不需要胚胎移植,B错误;
C、生殖性克隆属于无性生殖,不能丰富基因的多样性,C错误;
D、克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人,D正确;
故答案为:D。
【分析】生殖性克隆与治疗性克隆
(1)生殖性克隆:通过克隆技术产生独立生存的新个体。
(2)治疗性克隆:利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。
22.(2023高二下·合肥期末)肌萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”,该病病因之一是突变的基因导致有毒物质积累,运动神经元损伤。最新研究结果表明,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列关于诱导多能干细胞的叙述,错误的是(  )
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
C.若将突变的相关基因替换,或许可以起到治疗该病的作用
D.经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞功能不同,细胞种类增多,A正确;
B、iPS细胞分化成的多种细胞中核酸有DNA和RNA,细胞中所有的DNA是相同,RNA是不完全相同的,蛋白质也不完全相同,B错误;
C、若将控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,或许可以起到治疗该病的作用,C正确;
D、B细胞是在骨髓增殖分化的,造血干细胞位于骨髓中,因此经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞,D正确;
故答案为:B。
【分析】细胞分化的特点:
①普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
②持久性:发生于整个生命进程,在胚胎期达到最大限度。
③稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④遗传物质不变性:就一个个体来说,各种细胞的遗传信息相同。
23.(2023高二下·合肥期末)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是(  )
A.用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,有2个磷酸二酯键被断开
B.限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大
C.序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同
D.T4DNA连接酶和
E.coliDNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接
【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,切开了4条DNA单链,有4个磷酸二酯键被断开,A错误;
B、限制酶识别序列越短,对于的碱基数量越少,在DNA中出现该识别序列的的概率越大,B正确;
C、序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数相同,都是4个,C错误;
D、T4DNA连接酶和E.coli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接,但只有T4DNA连接酶可以连接平末端,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因工程的工具酶:
①限制性内切核酸酶,其作用:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
②DNA连接酶,其作用:将两个DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
24.(2023高二下·合肥期末)用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时,得到以下电泳图谱。其中1号为DNA标准样液(Marker),10号为蒸馏水,PCR时加入的模板DNA如图所示。据此作出的分析,不合理的是(  )
A.PCR产物的分子大小在250-500bp之间
B.3号样品为不含目的基因的载体DNA
C.9号样品对应植株不是所需的转基因植株
D.10号确定反应体系等对结果没有干扰
【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、由图示可知,2号野生型和10号蒸馏水组的在电泳图谱中没有条带, 4~9号是转基因植株,理论上应包含目的基因,由对于的电泳图谱中可以看出含其条带在250~500bp,所以PCR产物的分子大小在250-500bp之间,A正确;
B、3号PCR结果包含250~500bp片段,应包含目的基因,B错误;
C、9号PCR结果不包含250~500bp片段,所以不是所需转基因植株,C正确;
D、10号放入蒸馏水,作为空白对照实验,可排除反应体系等对结果的干扰,D正确;
故答案为:B。
【分析】琼脂糖凝胶电泳:
①带电粒子:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电荷或负电荷。
②迁移动力与方向:在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
③迁移速率:在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子本身的大小和构象有关。
25.(2023高二下·合肥期末)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是(  )
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列 ②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构 ③合成蓝色荧光蛋白基因④表达出蓝色荧光蛋白
A.①②③④ B.②①③④ C.②③①④ D.④②①③
【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。所以A、C、D错误;B正确;
故答案为:B。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
二、综合题
26.(2023高二下·合肥期末)某科研团队对某牧区两块灌丛草地分别采用了放牧和封育管理两种处理措施。27年后进行调查时发现,封育样地灌丛高度显著大于放牧样地灌丛高度,其他调查结果见下表。
样地 草本植物   土壤 土壤动物
物种 数/种 密度/(株·m-2) 高度cm 含水量/% 全氮/(mg·kg-1) 有机碳/(μg·kg-1) 温度/℃ 中小型动 物类群数/种 地面节肢动物类群数/种
放 灌丛内 4 29.67 10.15 1.48 0.08 0.64 21.9 25 21
牧 灌丛外 5 37.27 3.26 0.74 0.04 0.60 24.8 16 21
封 灌丛内 4 20.13 14.87 1.45 0.09 0.72 21.8 24 28
育 灌丛外 7 63.33 7.68 0.69 0.04 0.61 25.5 17 23
请回答下列问题。
(1)封育样地灌丛内、外植物的分布和密度体现出该群落的   结构,这有利于   
(2)封育样地灌丛外草本植物的密度高于灌丛内,也高于放牧样地灌丛外,从种间关系角度分析,原因是   。
(3)用样方法调查草本植物的种群密度时要做到   。调查土壤小动物丰富度不宜采用标记重捕法,原因是   。
(4)对比分析两块样地的调查结果可说明,人类活动对群落演替的影响是   。
【答案】(1)水平结构和垂直;提高群落利用阳光等环境资源的能力
(2))没有牛羊等植食性动物的捕食及灌丛植物的种间竞争,生存条件更加适宜
(3)随机取样;土壤小动物身体微小,不易做标记
(4)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
【知识点】估算种群密度的方法;群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】(1) 封育样地灌丛内、外植物的分布和密度体现出该群落的水平结构和垂直结构,这有利于提高群落利用阳光等环境资源的能力。
(2) 封育样地灌丛外草本植物的密度高于灌丛内,也高于放牧样地灌丛外, 从种间关系角度分析,原因是: 没有牛羊等植食性动物的捕食及灌丛植物的种间竞争,生存条件更加适宜。
(3) 用样方法调查草本植物的种群密度时要做到随机取样, 调查土壤小动物丰富度一般采用样方法,不宜采用标记重捕法,原因是:土壤小动物身体微小,不易做标记 。
(4) 对比分析两块样地的调查结果可说明, 放牧和封育地灌丛的植物的种类和密度可以发行人类活动对群落演替是有影响的,人类活动可以是群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【分析】(1)群落的空间结构
①垂直结构
表现:垂直方向上有明显的分层现象。
影响因素:阳光、温度等(植物);栖息空间和食物(动物)。
意义:显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
②水平结构
表现:水平方向上生物常呈镶嵌分布。
影响因素:地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点不同以及人和动物的影响等。
(2)种群密度的取样调查的调查方法:
①调查对象是活动能力强、活动范围大的动物——标志重捕法。
②调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物——样方法。取样的关键是随机取样,双子叶草本植物样方大小为 1m×1m,常用方法有五点取样法和等距取样法。
(3)演替是群落结构发生变化的现象,是生物与环境相互作用的结果。不论是成型的还是发展中的群落,演替现象一直存在。群落演替导致群落内生物种类不断改变,物种丰富度一般逐渐升高。
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的 速度和方向 进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
27.(2023高二下·合肥期末)生态农业是我国生态文明发展模式之一。下图是凤阳小岗村生态农场示意图,据图回答下列问题。
(1)为提高果树产量,果农不仅需要适量施肥和浇水,还要进行除草和灭虫工作。从物质循环角度分析进行施肥的原因:   。从能量流动角度分析进行除草和灭虫工作的意义:   。
(2)与传统农业生态系统相比.该系统提高了能量   (填“传递效率”或“利用率”)
(3)垃圾分类是最近热门的话题之一,小岗村生态系统是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统,对城镇环境的治理要把整个城镇作为一个大的生态系统来考虑,即用生态工程的方法对城镇环境进行综合治理。回答下列问题。
①一般来说,生态工程的主要任务是对   进行修复、重建,提高生态系统的生产力,改善生态环境。
②城镇过度的人工碳排放,会破坏生态系统的碳平衡,导致大气中的CO2浓度偏高从而形成   效应。科研人员通过研制和开发新能源代替煤能源,其突出的优点是   。
③建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是回收利用雨水,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统。还种植了许多水生植被辅助净化。这些植物的引种需遵循   原理。建设“海绵城市”的目的之一是扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,这体现了   原理。
【答案】(1)本系统不断向外输出农产品和畜产品;调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(2)利用率
(3)已被破坏的生态环境;温室;减少了污染;协调;整体
【知识点】研究能量流动的实践意义;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】(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和人工投入的能量,为提高果树产量,果农不仅需要适量施肥和浇水,还要进行除草和灭虫工作。从物质循环角度分析进行施肥的原因: 本系统不断向外输出农产品和畜产品 。 从能量流动角度分析进行除草和灭虫工作的意义: 调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 。
(2)生态系统中,能量的传递效率是无法提高的,一般来说能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是10%~20%,所以与传统农业生态系统相比.该系统提高了能量利用率。
(3) ①一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境 进行修复、重建,提高生态系统的生产力,改善生态环境。
②城镇过度的人工碳排放,会破坏生态系统的碳平衡,导致大气中的CO2浓度偏高从而形成温室效应。 科研人员通过研制和开发新能源代替煤能源,其突出的优点是减少了污染。
建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是回收利用雨水,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统。还种植了许多水生植被辅助净化。这些植物的引种需遵循协调原理。建设“海绵城市”的目的之一是扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,这体现了整体原理。
【分析】(1)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 。
(2)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。
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。
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。
28.(2023高二下·合肥期末)奶牛的瘤胃中有大量的尿素分解菌。现有科学小组利用屠宰场提取的奶牛瘤胃内容物,对其进行分离计数,过程如下图。请据图分析并回答下列相关问题:
(1)将5g内容物加入   mL无菌水制成滤液,并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是   。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180,则每克内容物中尿素分解菌的数目为   个。
(2)配制培养基时,除以   作为唯一氮源外,还需加入的营养成分有   ,不能利用尿素的微生物不能生长,该培养基属于   ,制成培养基一般需要经过   灭菌,倒平板时培养基温一般冷却至   左右。
(3)上述培养基可以选择分离出尿素分解菌,若要通过实验证明该培养基具有选择作用,请简单说明实验设计思路   。
(4)在饲料中添加尿素后,奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%,其原因是   。
【答案】(1)45;瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型;1.65×108
(2)尿素;碳源、水和无机盐;选择培养基;湿热灭菌法/高压蒸汽灭菌法;50℃
(3)将等量的菌种分别接种到完全培养基和该选择培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计并比较两组培养基上的菌落数
(4)增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)将5g内容物加入45mL无菌水 ,并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是:瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型 。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180 ,则每克内容物中尿素分解菌的数目=[(151+164+180)/3]/(0.1x105)=1.65x108个。
(2)各种培养基的营养成分一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,在分离尿素分解菌的培养基的制备时,需要以尿素作为唯一碳源,再加入其他的营养成分:水、碳源、无机盐,该培养基中无法利用尿素的微生物不能生长,所以该培养基属于选择性培养基。培养基的制备需一般都需要经过湿热灭菌法/高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理,倒平板是培养基的温度一般在 50℃ 左右,避免温度过高杀死菌种。
(3) 若要通过实验证明该培养基具有选择作用, 可以将等量的菌种分别接种到完全培养基和该选择培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计并比较两组培养基上的菌落数。
(4)饲料中添加尿素后,增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质 ,会出现 奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%的现象。
【分析】(1)培养基的成分:
①主要成分:水、碳源、氮源、无机盐。
②其他成分:还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
③牛肉膏和蛋白胨:来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。
④几种微生物培养时的特殊需求:培养乳酸杆菌时,需要添加维生素;培养霉菌时,需要将培养基调至酸性;培养细菌时,需要将培养基调至中性或弱碱性;培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
(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。
①稀释涂布平板法
统计依据:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,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。
②显微镜直接计数法:利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,缺点是不能区分死菌与活菌。
29.(2023高二下·合肥期末)脑血栓是威胁人类健康的常见疾病,研究发现人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t-PA。
(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的原理是   ,此外,除上述外获得t-PA基因的方法还有   (答出1种即可)。
(2)研究表明,为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。(注:如图乙表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒,新霉素为抗生素。)请回答下列问题:
①以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为   。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA,而丝氨酸的密码子为UCU,因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为   。
②如图所示,需选用限制酶XmaI和   切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的双酶切方法的优点是   。
(3)将连接好的质粒DNA导入大肠杆菌,含t-PA改良基因重组质粒的细胞应具有的性状是____。
A.新霉素抗性且呈蓝色 B.新霉素敏感且呈蓝色
C.新霉素抗性且呈白色 D.新霉素敏感且呈白色
【答案】(1)DNA半保留复制;人工合成
(2)蛋白质工程;AGA;BglⅡ;防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接
(3)C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的利用是DNA的半保留复制的原理,此外,除了PCR技术外,还可以通过人工合成的方法获得t-PA。
(2) ① 由题干可知,制造出性能优异的改良 t-PA蛋白的过程是蛋白质工程。“ 为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用 ”,因此需要将人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA改为丝氨酸的碱基序列,已知丝氨酸的密码子为UCU,根据碱基互补配对原则,可以推出对应的转录密码子的DNA的模板链上的碱基序列是AGA。
②由图乙可知目的基因两端的黏性末端的碱基序列,要想把目的基因和质粒pCLY11连接在一起,质粒和目的基因需要有相同的黏性末端,根据目的基因两端的黏性末端可以从图甲中找出和其一样的黏性末端的限制酶,即选用XmaI和BglⅡ切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的是双酶切方法,这种方法可以防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接 。
(3)由上题可知,该运载体的构建选用的限制酶是XmaI和BglⅡ,用这两种酶切割质粒pCLY11时会破坏上面的mlacZ,但是不会破坏neor,所以最终的重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性,由于mlacZ被破坏掉,最终菌落会呈现白色,C正确;
故答案为:C。
【分析】(1)PCR是聚合酶链式反应的缩写,它是一项根据DNA半保留复制的原理,在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
(2)目的基因的获取方法:
(3)基因表达载体的构建过程
一般用同种或能产生相同末端的限制酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段,再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处(如图所示)。
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安徽省合肥百花中学等六校联考2022-2023学年高二下册生物期末试卷
一、单选题
1.(2023高二下·合肥期末)种群的数量变动是各种因子综合作用的结果。下图是解释田鼠周期性数量变动的内分泌调节学说的主要机制。下列说法错误的是(  )
A.出生率和死亡率是田鼠种群最基本的数量特征
B.田鼠种群数量增加会使其年龄组成趋向于衰退型
C.社群压力增大,会使田鼠的平均体重趋向于下降
D.田鼠种群数量的变化受神经—体液调节的影响
2.(2023高二下·合肥期末)小龙虾深受合肥广大市民的喜爱,稻田养殖青蛙和小龙虾是一种新的养殖技术,能够减少稻田虫害,增加水稻产量,增加农民收入,实现绿色生产。如图是某稻田部分食物网示意图,下列分析正确的是(  )
A.该食物网共有6条食物链,小龙虾占有第二、第三两个营养级
B.该生态系统中能量以物质为载体在生物群落和无机环境中循环
C.该稻田使能量流向对人类最有益的部分,提高了能量传递效率
D.信息传递有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食
3.(2023高二下·合肥期末)群落交错区是两个或多个群落之间的过渡区域,如我国大兴安岭森林边缘,具有呈狭带状分布的林缘草甸,每平方米植物种数达30种以上,明显高于其内侧的森林群落与外侧的草原群落。下列说法错误的是(  )
A.群落交错区的物种丰富度更高
B.群落交错区的种间竞争更激烈
C.群落交错区的恢复力稳定性更强
D.群落交错区的环境复杂,演替速度更快
4.(2023高二下·合肥期末)草原上的老猎人说:“我也打狼,可不能多打,要是把狼打绝了,草原就活不成,草原死了,人畜还能活吗?”这蕴含了食物链关系及生态平衡的规则。下列相关叙述错误的是(  )
A.草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现了生态系统中普遍存在着负反馈调节
B.生态系统的能量流动是沿着食物链、食物网进行的
C.捕食者对于生态系统的平衡具有消极意义
D.调查草原上黄羊的种群密度可以用标记重捕法
5.(2023高二下·合肥期末)肥西紫蓬山山坡上生长着一种灌木,这种灌木释放出挥发性的化学物质,经雨水淋进入土壤中,能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长。当火灾烧尽了此类灌木,其他草本植物便趁机生长繁盛,直到此种灌木再次出现时,这种化学抑制作用又再次出现。下列说法错误的是(  )
A.该种灌木释放的化学物质调节的是种内关系
B.该种灌木释放出的化学物质属于化学信息
C.该种灌木与它抑制的植物之间是种间竞争关系
D.火灾过后的山坡发生次生演替
6.(2023高二下·合肥期末)下列关于生态系统中物质循环、能量流动、信息传递的叙述正确的是(  )
A.在南极企鹅发现DDT农药残留,可以体现物质循环的特点
B.信息传递都是双向的,生物间的信息传递是长期进化的结果
C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用
D.非生物环境中的CO2可以在某生物群落中循环利用
7.(2023高二下·合肥期末)下图示我省南方某地比较常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析下列说法正确的是(  )
A.在不考虑人工投入时,流经该生态系统的总能量是全部桑植株有机物中所有的能量
B.蚕沙(蚕的粪便)中所含的能量属于第二营养级所同化的能量
C.蚕茧的产量归根结底要依靠桑叶在光合作用中所产生的有机物质
D.建立该生态系统的目的是实现物质和能量的多级循环利用
8.(2023高二下·合肥期末)下图表示滨湖湿地公园中某种灰野兔种群数量的变化,c段表示巢湖洪水后该灰野兔的栖息地遭到破坏后的种群数量变化。下列有关叙述错误的是(  )
A.此地野兔种群的K值为K1
B.a段快速增长的原因可能有食物和空间条件充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等
C.灰野兔的栖息地遭到破坏后,种群数量持续下降的主要原因是天敌增加
D.灰野兔种群内的竞争对种群数量起调节作用
9.(2023高二下·合肥期末)调查某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只,第二次捕获34只,其中有标记鼠15只。下列叙述正确的是(  )
A.该调查方法称为样方法
B.该种鼠的种群密度大约为88只
C.如果标记物易脱落,则对种群密度的估算结果没有影响
D.第一次捕获后就很难再次捕获,则估算出来的种群密度值比实际值偏大
10.(2023高二下·合肥期末)从湖泊到森林要经历5个演替阶段:裸底阶段、沉水植物阶段、浮叶根生植物阶段、挺水植物阶段、森林植物阶段。下列说法不正确的是(  )
A.有人为干扰时,从湖泊到森林的演替速度可能会加快
B.从湖泊到森林的演替和在火灾后的草原上进行的演替都属于次生演替
C.随着群落演替的进行,群落的垂直结构和水平结构一般都会发生改变
D.当演替达到森林阶段后,群落内物种的组成也不是一成不变的
11.(2023高二下·合肥期末)下列关于生物多样性及其保护的叙述,正确的是(  )
A.保护生物多样性,应加强立法,禁止开发和利用生物资源
B.湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的直接价值
C.栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因
D.生物多样性包括物种多样性、群落多样性和生态系统多样性
12.(2023高二下·合肥期末)“绿色”是北京冬奥会的鲜亮底色。在北京冬奥会上使用了生物可降解餐具,这种餐具的材料是聚乳酸,而聚乳酸是以玉米、薯类、农作物秸秆等为原料发酵得到乳酸,再聚合而成的生物降解材料。聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分,实现循环再生利用,有效减少碳排放。下列有关说法中不正确的是(  )
A.减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡
B.能降解这种餐具的微生物属于生态系统中的分解者
C.用玉米、薯类等生物生产可降解餐具是其间接价值的体现
D.绿色植物不能以聚乳酸作为能源物质,而某些微生物可以
13.(2023高二下·阜阳月考)生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种内斗争具有密切的关系。下列叙述错误的是(  )
A.种间竞争会促使不同物种的生态位分化
B.种内斗争的加剧会使不同物种的生态位重叠减少
C.各物种生态位的分化利于群落稳定性与多样性的维持
D.两个物种的生态位重叠增加,则种间竞争加剧
14.(2023高二下·合肥期末)《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述,正确的是(  )
A.泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长
B.制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是避免外界杂菌的污染
C.蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高
D.将配制好的盐水煮沸后冷却待用,冷却的目的是降低水中氧气的含量
15.(2023高二下·合肥期末)《唐书》记载:“葡萄酒,西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法,与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是(  )
A.古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B.“踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C.葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D.在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
16.(2023高二下·合肥期末)下图表示探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度实验的结果,5组实验中的温度t1~t5逐渐递增。下列相关叙述正确的是(  )
A.对本实验中使用的接种工具——接种环采用灼烧灭菌法灭菌
B.实验中应注意控制温度、接种的菌液量等无关变量
C.温度为t1的培养皿为对照组,其他4组均为实验组
D.若要确定更精确的最适温度,应在t2~t4内设置更小的温度梯度
17.(2023高二下·合肥期末)关于发酵工程应用的说法错误的是:(  )
A.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物
B.发酵工程的核心步骤是发酵罐中发酵
C.通过发酵工程可以从微生物中提取单细胞蛋白
D.发酵工程的产品可以是微生物的菌体
18.(2023高二下·合肥期末)研究发现,经水浴处理后再组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好。下列叙述错误的是(  )
→→→→
A.病毒在植物体内的分布是不均匀的
B.40℃水浴可能有利于延缓病毒增殖扩散速度
C.剥取的茎尖需要进行无菌处理
D.脱毒苗具有病毒抗性,不会再感染病毒
19.(2023高二下·合肥期末)如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是(  )
A.a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B.将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,制成b瓶中的细胞悬液
C.c、d瓶中的培养液为无菌、无毒的环境
D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是维持培养液的pH
20.(2023高二下·合肥期末)某研究人员将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵母细胞中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是(  )
A.此项技术的基础是动物细胞培养
B.此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同
C.健康妇女捐献的卵母细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用
D.婴儿出生后具有患病妇女及其丈夫以及捐献健康卵母细胞的妇女三方的遗传特征
21.(2023高二下·合肥期末)下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的说法正确的是(  )
A.生殖性克隆和治疗性克隆的目的相同
B.生殖性克隆和治疗性克隆都需要进行胚胎移植
C.生殖性克隆人可以使人类基因的多样性更加丰富
D.克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
22.(2023高二下·合肥期末)肌萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”,该病病因之一是突变的基因导致有毒物质积累,运动神经元损伤。最新研究结果表明,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列关于诱导多能干细胞的叙述,错误的是(  )
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
C.若将突变的相关基因替换,或许可以起到治疗该病的作用
D.经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞
23.(2023高二下·合肥期末)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是(  )
A.用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,有2个磷酸二酯键被断开
B.限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大
C.序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同
D.T4DNA连接酶和E·coliDNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接
24.(2023高二下·合肥期末)用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时,得到以下电泳图谱。其中1号为DNA标准样液(Marker),10号为蒸馏水,PCR时加入的模板DNA如图所示。据此作出的分析,不合理的是(  )
A.PCR产物的分子大小在250-500bp之间
B.3号样品为不含目的基因的载体DNA
C.9号样品对应植株不是所需的转基因植株
D.10号确定反应体系等对结果没有干扰
25.(2023高二下·合肥期末)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是(  )
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列 ②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构 ③合成蓝色荧光蛋白基因④表达出蓝色荧光蛋白
A.①②③④ B.②①③④ C.②③①④ D.④②①③
二、综合题
26.(2023高二下·合肥期末)某科研团队对某牧区两块灌丛草地分别采用了放牧和封育管理两种处理措施。27年后进行调查时发现,封育样地灌丛高度显著大于放牧样地灌丛高度,其他调查结果见下表。
样地 草本植物   土壤 土壤动物
物种 数/种 密度/(株·m-2) 高度cm 含水量/% 全氮/(mg·kg-1) 有机碳/(μg·kg-1) 温度/℃ 中小型动 物类群数/种 地面节肢动物类群数/种
放 灌丛内 4 29.67 10.15 1.48 0.08 0.64 21.9 25 21
牧 灌丛外 5 37.27 3.26 0.74 0.04 0.60 24.8 16 21
封 灌丛内 4 20.13 14.87 1.45 0.09 0.72 21.8 24 28
育 灌丛外 7 63.33 7.68 0.69 0.04 0.61 25.5 17 23
请回答下列问题。
(1)封育样地灌丛内、外植物的分布和密度体现出该群落的   结构,这有利于   
(2)封育样地灌丛外草本植物的密度高于灌丛内,也高于放牧样地灌丛外,从种间关系角度分析,原因是   。
(3)用样方法调查草本植物的种群密度时要做到   。调查土壤小动物丰富度不宜采用标记重捕法,原因是   。
(4)对比分析两块样地的调查结果可说明,人类活动对群落演替的影响是   。
27.(2023高二下·合肥期末)生态农业是我国生态文明发展模式之一。下图是凤阳小岗村生态农场示意图,据图回答下列问题。
(1)为提高果树产量,果农不仅需要适量施肥和浇水,还要进行除草和灭虫工作。从物质循环角度分析进行施肥的原因:   。从能量流动角度分析进行除草和灭虫工作的意义:   。
(2)与传统农业生态系统相比.该系统提高了能量   (填“传递效率”或“利用率”)
(3)垃圾分类是最近热门的话题之一,小岗村生态系统是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统,对城镇环境的治理要把整个城镇作为一个大的生态系统来考虑,即用生态工程的方法对城镇环境进行综合治理。回答下列问题。
①一般来说,生态工程的主要任务是对   进行修复、重建,提高生态系统的生产力,改善生态环境。
②城镇过度的人工碳排放,会破坏生态系统的碳平衡,导致大气中的CO2浓度偏高从而形成   效应。科研人员通过研制和开发新能源代替煤能源,其突出的优点是   。
③建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是回收利用雨水,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统。还种植了许多水生植被辅助净化。这些植物的引种需遵循   原理。建设“海绵城市”的目的之一是扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,这体现了   原理。
28.(2023高二下·合肥期末)奶牛的瘤胃中有大量的尿素分解菌。现有科学小组利用屠宰场提取的奶牛瘤胃内容物,对其进行分离计数,过程如下图。请据图分析并回答下列相关问题:
(1)将5g内容物加入   mL无菌水制成滤液,并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是   。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180,则每克内容物中尿素分解菌的数目为   个。
(2)配制培养基时,除以   作为唯一氮源外,还需加入的营养成分有   ,不能利用尿素的微生物不能生长,该培养基属于   ,制成培养基一般需要经过   灭菌,倒平板时培养基温一般冷却至   左右。
(3)上述培养基可以选择分离出尿素分解菌,若要通过实验证明该培养基具有选择作用,请简单说明实验设计思路   。
(4)在饲料中添加尿素后,奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%,其原因是   。
29.(2023高二下·合肥期末)脑血栓是威胁人类健康的常见疾病,研究发现人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t-PA。
(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的原理是   ,此外,除上述外获得t-PA基因的方法还有   (答出1种即可)。
(2)研究表明,为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。(注:如图乙表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒,新霉素为抗生素。)请回答下列问题:
①以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为   。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA,而丝氨酸的密码子为UCU,因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为   。
②如图所示,需选用限制酶XmaI和   切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的双酶切方法的优点是   。
(3)将连接好的质粒DNA导入大肠杆菌,含t-PA改良基因重组质粒的细胞应具有的性状是____。
A.新霉素抗性且呈蓝色 B.新霉素敏感且呈蓝色
C.新霉素抗性且呈白色 D.新霉素敏感且呈白色
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、种群密度是种群最基本的数量特征,A错误;
B、分析题图可知,种群数量增加,社群压力增大,会导致种群的出生率下降,死亡率升高,种群数量下降,会是其年龄组成趋向于衰退型,B正确;
C、分析题图可知,田鼠种群数量增加,社群压力增大,通过途径:下丘脑→垂体释放的生长激素会减少,田鼠的生长代谢出现问题,会使田鼠的平均体重趋向于下降,C正确;
D、由图示可知,田鼠种群数量的调节过程中存在下丘脑→垂体的调节过程,也存在生长激素和性激素的参与,所以田鼠种群数量的变化受神经—体液调节的影响,D正确;
故答案为:A。
【分析】种群的数量特征:
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
③年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过出生率和死亡率间接影响种群密度的。
根据年龄结构种群可分为:
增长型种群(金字塔形,幼体多,老年个体较少,出生率﹥死亡率);
稳定型种群(子弹形,老、中、幼比例合理,出生率、死亡率大致相平衡);
衰退型种群(倒梯形,幼体少,老年个体较多,死亡率﹥出生率)。
④性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
2.【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、分析题图,可知该食物网有7条食物链,小龙虾占有第二、第三两个营养级,A错误;
B、能量在生态系统中是单向流动的,逐渐递减,不能循环,B错误;
C、该稻田使能量流向对人类最有益的部分,提高了能量的利用率,C错误;
D、信息传递有利于调节生物的种间关系,有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食,D正确;
故答案为:D。
【分析】能量流动的特点
(1)单向流动 。
原因:能量只能从上一营养级流入下一营养级,不可逆转,也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
(2)逐级递减 。
原因:
①各营养级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量,无法再利用。
②各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。
③少部分能量被分解者分解利用。
3.【答案】C
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】A、群落的交错区内单位面积内的生物种类比相连群落是相对较多的,所以群落交错区的物种丰富度更,A正确;
B、由于群落的交错区内单位面积内的生物种类较多,所以种间竞争也更激烈,B正确;
C、由于群落的交错区内单位面积内的生物种类较多,群落交错区的抵抗力稳定性更强,C错误;
D、群落交错区的环境复杂,生物种类多,演替速度更快,D正确;
故答案为:C。
【分析】抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)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和功能保持原状 (不受损害)的能力。
特点: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。
4.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构
【解析】【解答】A、负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,负反馈调节在生态系统中是普通存在的, 草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现了生态系统中普遍存在着负反馈调节,A正确;
B、生态系统的能量流动是沿着食物链和食物网进行的,B正确;
C、捕食者可以调节生态系统中的生物数量,对生态系统的平衡具有积极作用,C错误;
D、草原上的黄羊活动力强,活动范围大,对其进行种群密度的调查时可以用标记重捕法,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)生态系统的营养结构是指生态系统中的无机环境与生物群落之间和生产者、消费者与分解者之间,通过营养或食物传递形成的一种组织形式。
(2)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。食物链上的每一个环节称为营养级。食物链往往是相互交叉的,形成复杂的摄食关系网,称为食物网。一般来说,一个生态系统的食物网结构愈复杂,该系统的稳定性程度愈大。
5.【答案】A
【知识点】群落的演替;种间关系
【解析】【解答】A、由题干“ 这种灌木释放出挥发性的化学物质,经雨水淋进入土壤中,能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长 ”,可以推断调节的是种间关系,A错误;
B、由题干“ 灌木释放出挥发性的化学物质 ”,该化学物质属于化学信息,B正确;
C、灌木和它抑制的草本植物不是同一物种,它们之间属于竞争关系,C正确;
D、火灾后的山坡保留了土壤等的基本条件,所以火灾过后的山坡发生次生演替,D正确;
故答案为:A。
【分析】生态系统中信息传递的分类:
物理信息: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。
6.【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、在南极企鹅中发现了DDT农药残留,这体现了物质是循环具有全球性,A正确;
B、信息传递是单向的,生物间的信息传递是长期进化的结果,B错误;
C、一般能量在食物链中的传递效率是10%~20% ,不是被分解者利用的能量,C错误;
D、物质循环是指生物群落与无机环境之间的循环,D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)生态系统的物质循环是指:组成生物体的化学元素,不断地在生物群落和无机环境之间循环流动的过程。具有全球性、循环流动、反复利用的特点。
(2)生态系统中信息传递的分类:
物理信息: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。
7.【答案】C
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、在不考虑人工投入时,流经该生态系统的总能量是该全部桑植株光合作用固定的全部的太阳能,A错误;
B、蚕沙中所含的能量不属于第二营养级所同化的能量,它属于第一营养级所同化的能量,B错误;
C、蚕吃桑叶最终结茧,所以蚕茧的产量最终来自于桑叶光合作用产生的有机物质,C正确;
D、建立该生态系统的目的是实现物质可以多级循环利用 ,能量无法多级循环利用,D错误;
故答案为:C。
【分析】桑基鱼塘模式:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收,遵循了生态系统中循环原理:即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。
8.【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、图中野兔种群数量围绕K1上下波动,说明此地野兔种群的K值为K1,A正确;
B、a段种群数量的增长曲线类似于J型曲线,出现这种快速增长的原因可能是可能有食物和空间条件充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 ,B正确;
C、灰野兔的栖息地遭到破坏后,灰野兔的生存环境变恶劣,食物会减少,种群数量急剧下降的主要原因是食物不充足,C错误;
D、灰野兔种群中种群密度过大时,种内竞争激烈,会导致种群的出生率率下降,死亡率升高,所以种内竞争起到了对种群数量的调节作用,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)种群数量增长的“J”型曲线
形成条件:食物和空间条件充裕;气候适宜;没有敌害等条件。(理想条件)
数量变化:种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)种群数量增长的“S”型曲线
含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的曲线,称为“S”型曲线。
形成条件:自然界的资源和空间是有限的;有敌害。(条件有限)
9.【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、由题干可知,该调查方法是标志重捕法,A错误;
B、该种鼠数量(39x34)/15 ≈ 88只 ,种群密度的计算还需要知道该种鼠的生活面积,B错误;
C、如果标记物易脱落,则对种群密度的估算结果比实际值偏大,C错误;
D、第一次捕获后就很难再次捕获,则估算出来的种群密度值比实际值偏大 ,D正确;
故答案为:D。
【分析】标志重捕法
①适用范围:适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查,如哺乳类、鸟类、鱼类等。
②标志重捕法的计算公式:
③若标志脱落,标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等,将会使估算值比实际值偏大。
10.【答案】B
【知识点】群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、人类的活动或人为干扰,可以改变群落的演替速度,A正确;
B、由题干可知,从湖泊到森林的演替属于初生演替,B错误;
C、群落演替的过程中, 群落的垂直结构和水平结构一般都会发生改变 ,C正确;
D、当演替达到森林阶段后,群落内物种的组成处于相对稳定的状态,也不是一成不变的,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程.群落演替包括初生演替和次生演替。
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。
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。
(2)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
11.【答案】C
【知识点】生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、保护生物多样性,应加强立法,合理开发和利用生物资,A错误;
B、湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的间接价值 ,B错误;
C、栖息地是很多生物的生存地,栖息地总量和栖息地的多样性降低都会导致生物多样性的降低,C正确;
D、生物多样性体现在基因、物种、生态系统这三个层次上,D错误;
故答案为:C。
【分析】保护生物多样性的三个层次:基因 、物种、 生态系统 。
①就地保护:指在原地对被保护的生态系统或物种建立 自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:指将保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。如建立 植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等,为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
③生物技术保护:建立精子库、种子库等对濒危物种的基因进行保护,利用人工授精、组织培养和胚胎移植等技术加强对珍稀、濒危物种的保护。
④法制保护。颁布相关法律法规,加强立法、执法和宣传教育。保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系。
12.【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、温室效应主要是由二氧化碳排放过度造成的,减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡,A正确;
B、由题干“ 聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分 ”,可以得知该降解餐具的微生物属于生态系统中的分解者,B正确;
C、用玉米、薯类等生物生产可降解餐具体现了其直接价值,C错误;
D、绿色植物利用的是无机碳源,利用有机碳源,微生物可以利用有机碳源作为能源物质,D正确;
故答案为:C。
【分析】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。
13.【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、种间竞争使不同物种对资源的利用会出现差异,所以会促使不同物种的生态位分化,A正确;
B、种内斗争的加剧会使种群内的个体占据更多的资源,从而使不同物种的生态位重叠增加,B错误;
C、各物种生态位的分化有利于生物对资源的利用,有利于群落稳定性与多样性的维持,C正确;
D、两个物种的生态位重叠增加,相似的生存空间和资源越多,则种间竞争加剧,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态位:
(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。
(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
14.【答案】C
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、泡菜制作过程中食盐用量过低会导致杂菌生长,进而会抑制乳酸菌的生长,A错误;
B、制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是为乳酸菌的生长提供无氧环境,B错误;
C、新鲜蔬菜放置的时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高,C正确;
D、将配制好的盐水煮沸后冷却主要是为了避免高温杀死乳酸菌,D错误;
故答案为:C。
【分析】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。
15.【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、古代酿制葡萄酒主要利用的就是自然界中的野生酵母菌,A正确;
B、由题干““踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法”,可以将葡萄破损或更有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀,B正确;
C、酵母菌进行无氧呼吸会产生酒精,葡萄酒酿制就是利用了这个原理,C正确;
D、在葡萄酒酿制的初期需要保证有氧环境,保证酵母菌的繁殖增长,发酵后期保证发酵的无氧环境,D错误;
故答案为:D。
【分析】葡萄酒的酿制是利用酵母菌在无氧条件下进行酒精。发酵酿酒过程中,前期通入无菌空气让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;后期封闭发酵罐,让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
16.【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、根据图示中的培养基上的菌落分布情况,可以判断该实验使用的接种方法是稀释涂布平板法,需要使用的工具是涂布器,A错误;
B、由题干“ 探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度 ”,因此该实验中温度是自变量,B错误;
C、由题干“ 5组实验中的温度t1~t5逐渐递增 ”,可知这5组实验都是实验组,C错误;
D、由图示中的培养基的菌落情况可以看出,在温度t3培养皿中的菌落最多,即最接近最适温度,因此若要确定更准确的最适温度,应该在t2~t4组所对应的温度范围内设置更小的温度梯度,D正确;
故答案为:D。
【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。
17.【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物,也可以是微生物本身,A正确;
B、发酵工程的核心步骤就是发酵过程,工业中发酵过程在发酵罐中进行,B正确;
C、单细胞蛋白是一种微生物,不是微生物的提取物,C错误;
D、发酵工程的产品可以是微生物的菌体,D正确;
故答案为:C。
【分析】发酵工程的基本环节
18.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、病毒在植物体内的分布是不均匀的,一般在茎尖分布的少,A正确;
B、40℃水浴可能会影响病毒的繁殖,进而有利用延缓病毒增殖扩散速度,B正确;
C、为了防止植物组织培养过程被污染,需要对剥取的茎尖进行无菌处理,C正确;
D、脱毒苗不具有病毒抗性,仍会感染病毒,D错误;
故答案为:D。
【分析】植物组织培养的注意事项:
①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化。
②光照:脱分化过程不需要光照,再分化过程一定要有光照。
③细胞全能性表达的条件:离体、无菌;一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等);激素(主要是细胞分裂素和生长素);适宜的温度和光照(培养后期)。
19.【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、动物细胞培养取材时,一般选取幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力,A正确;
B、将组织细胞分散开来需要用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 ,不能用胃蛋白酶处理,B错误;
C、进行动物细胞培养时,培养液必须是无菌和无毒的,C正确;
D、动物培养是为了维持培养液的pH,通常培养的过程中需要添加CO2,除此之外还提供O2,D正确;
故答案为:B。
【分析】动物细胞培养的流程:
细胞贴壁和接触抑制: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。
瘤细胞可以无限分裂,体外培训是也没有贴壁生长和接触抑制的现象。
20.【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、由题干可知,该技术属于动物克隆技术,动物克隆技术的基础是动物细胞培养,A正确;
B、此技术利用的受精卵的细胞核进行移植的,而克隆羊用的是高度分化的体细胞,两种的原理不是完全相同的,B错误;
C、细胞质会影响到细胞核的全能性的表达,C正确;
D、该婴儿细胞的核基因由形成受精卵的夫妇决定,质基因由提供去核卵子的妇女决定,D正确;
故答案为:B。
【分析】动、植物细胞的全能性:
①动、植物的受精卵是具有全能性的细胞。
②植物的体细胞具有全能性,在适当条件下可培养出正的植株,因而广泛应用在植物基因工程中。
③动物细胞的细胞核具有全能性,克隆羊多莉证明了高度分化的动物细胞的细胞核仍然具有全能性。
21.【答案】D
【知识点】治疗性克隆的操作过程;克隆的利与弊
【解析】【解答】A、生殖性克隆和治疗性克隆的目的是不相同的,A错误;
B、生殖克隆 胚胎移植,治疗克隆不需要胚胎移植,B错误;
C、生殖性克隆属于无性生殖,不能丰富基因的多样性,C错误;
D、克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人,D正确;
故答案为:D。
【分析】生殖性克隆与治疗性克隆
(1)生殖性克隆:通过克隆技术产生独立生存的新个体。
(2)治疗性克隆:利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。
22.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞功能不同,细胞种类增多,A正确;
B、iPS细胞分化成的多种细胞中核酸有DNA和RNA,细胞中所有的DNA是相同,RNA是不完全相同的,蛋白质也不完全相同,B错误;
C、若将控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,或许可以起到治疗该病的作用,C正确;
D、B细胞是在骨髓增殖分化的,造血干细胞位于骨髓中,因此经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞,D正确;
故答案为:B。
【分析】细胞分化的特点:
①普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
②持久性:发生于整个生命进程,在胚胎期达到最大限度。
③稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④遗传物质不变性:就一个个体来说,各种细胞的遗传信息相同。
23.【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,切开了4条DNA单链,有4个磷酸二酯键被断开,A错误;
B、限制酶识别序列越短,对于的碱基数量越少,在DNA中出现该识别序列的的概率越大,B正确;
C、序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数相同,都是4个,C错误;
D、T4DNA连接酶和E.coli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接,但只有T4DNA连接酶可以连接平末端,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因工程的工具酶:
①限制性内切核酸酶,其作用:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
②DNA连接酶,其作用:将两个DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
24.【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、由图示可知,2号野生型和10号蒸馏水组的在电泳图谱中没有条带, 4~9号是转基因植株,理论上应包含目的基因,由对于的电泳图谱中可以看出含其条带在250~500bp,所以PCR产物的分子大小在250-500bp之间,A正确;
B、3号PCR结果包含250~500bp片段,应包含目的基因,B错误;
C、9号PCR结果不包含250~500bp片段,所以不是所需转基因植株,C正确;
D、10号放入蒸馏水,作为空白对照实验,可排除反应体系等对结果的干扰,D正确;
故答案为:B。
【分析】琼脂糖凝胶电泳:
①带电粒子:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电荷或负电荷。
②迁移动力与方向:在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
③迁移速率:在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子本身的大小和构象有关。
25.【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。所以A、C、D错误;B正确;
故答案为:B。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
26.【答案】(1)水平结构和垂直;提高群落利用阳光等环境资源的能力
(2)没有牛羊等植食性动物的捕食及灌丛植物的种间竞争,生存条件更加适宜
(3)随机取样;土壤小动物身体微小,不易做标记
(4)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
【知识点】估算种群密度的方法;群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】(1) 封育样地灌丛内、外植物的分布和密度体现出该群落的水平结构和垂直结构,这有利于提高群落利用阳光等环境资源的能力。
(2) 封育样地灌丛外草本植物的密度高于灌丛内,也高于放牧样地灌丛外, 从种间关系角度分析,原因是: 没有牛羊等植食性动物的捕食及灌丛植物的种间竞争,生存条件更加适宜。
(3) 用样方法调查草本植物的种群密度时要做到随机取样, 调查土壤小动物丰富度一般采用样方法,不宜采用标记重捕法,原因是:土壤小动物身体微小,不易做标记 。
(4) 对比分析两块样地的调查结果可说明, 放牧和封育地灌丛的植物的种类和密度可以发行人类活动对群落演替是有影响的,人类活动可以是群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【分析】(1)群落的空间结构
①垂直结构
表现:垂直方向上有明显的分层现象。
影响因素:阳光、温度等(植物);栖息空间和食物(动物)。
意义:显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
②水平结构
表现:水平方向上生物常呈镶嵌分布。
影响因素:地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点不同以及人和动物的影响等。
(2)种群密度的取样调查的调查方法:
①调查对象是活动能力强、活动范围大的动物——标志重捕法。
②调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物——样方法。取样的关键是随机取样,双子叶草本植物样方大小为 1m×1m,常用方法有五点取样法和等距取样法。
(3)演替是群落结构发生变化的现象,是生物与环境相互作用的结果。不论是成型的还是发展中的群落,演替现象一直存在。群落演替导致群落内生物种类不断改变,物种丰富度一般逐渐升高。
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的 速度和方向 进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
27.【答案】(1)本系统不断向外输出农产品和畜产品;调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(2)利用率
(3)已被破坏的生态环境;温室;减少了污染;协调;整体
【知识点】研究能量流动的实践意义;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】(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和人工投入的能量,为提高果树产量,果农不仅需要适量施肥和浇水,还要进行除草和灭虫工作。从物质循环角度分析进行施肥的原因: 本系统不断向外输出农产品和畜产品 。 从能量流动角度分析进行除草和灭虫工作的意义: 调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 。
(2)生态系统中,能量的传递效率是无法提高的,一般来说能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是10%~20%,所以与传统农业生态系统相比.该系统提高了能量利用率。
(3) ①一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境 进行修复、重建,提高生态系统的生产力,改善生态环境。
②城镇过度的人工碳排放,会破坏生态系统的碳平衡,导致大气中的CO2浓度偏高从而形成温室效应。 科研人员通过研制和开发新能源代替煤能源,其突出的优点是减少了污染。
建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是回收利用雨水,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统。还种植了许多水生植被辅助净化。这些植物的引种需遵循协调原理。建设“海绵城市”的目的之一是扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,这体现了整体原理。
【分析】(1)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 。
(2)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。
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。
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。
28.【答案】(1)45;瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型;1.65×108
(2)尿素;碳源、水和无机盐;选择培养基;湿热灭菌法/高压蒸汽灭菌法;50℃
(3)将等量的菌种分别接种到完全培养基和该选择培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计并比较两组培养基上的菌落数
(4)增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)将5g内容物加入45mL无菌水 ,并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是:瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型 。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180 ,则每克内容物中尿素分解菌的数目=[(151+164+180)/3]/(0.1x105)=1.65x108个。
(2)各种培养基的营养成分一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,在分离尿素分解菌的培养基的制备时,需要以尿素作为唯一碳源,再加入其他的营养成分:水、碳源、无机盐,该培养基中无法利用尿素的微生物不能生长,所以该培养基属于选择性培养基。培养基的制备需一般都需要经过湿热灭菌法/高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理,倒平板是培养基的温度一般在 50℃ 左右,避免温度过高杀死菌种。
(3) 若要通过实验证明该培养基具有选择作用, 可以将等量的菌种分别接种到完全培养基和该选择培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计并比较两组培养基上的菌落数。
(4)饲料中添加尿素后,增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质 ,会出现 奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%的现象。
【分析】(1)培养基的成分:
①主要成分:水、碳源、氮源、无机盐。
②其他成分:还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
③牛肉膏和蛋白胨:来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。
④几种微生物培养时的特殊需求:培养乳酸杆菌时,需要添加维生素;培养霉菌时,需要将培养基调至酸性;培养细菌时,需要将培养基调至中性或弱碱性;培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
(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。
①稀释涂布平板法
统计依据:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,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。
②显微镜直接计数法:利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,缺点是不能区分死菌与活菌。
29.【答案】(1)DNA半保留复制;人工合成
(2)蛋白质工程;AGA;BglⅡ;防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接
(3)C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的利用是DNA的半保留复制的原理,此外,除了PCR技术外,还可以通过人工合成的方法获得t-PA。
(2) ① 由题干可知,制造出性能优异的改良 t-PA蛋白的过程是蛋白质工程。“ 为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用 ”,因此需要将人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA改为丝氨酸的碱基序列,已知丝氨酸的密码子为UCU,根据碱基互补配对原则,可以推出对应的转录密码子的DNA的模板链上的碱基序列是AGA。
②由图乙可知目的基因两端的黏性末端的碱基序列,要想把目的基因和质粒pCLY11连接在一起,质粒和目的基因需要有相同的黏性末端,根据目的基因两端的黏性末端可以从图甲中找出和其一样的黏性末端的限制酶,即选用XmaI和BglⅡ切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的是双酶切方法,这种方法可以防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接 。
(3)由上题可知,该运载体的构建选用的限制酶是XmaI和BglⅡ,用这两种酶切割质粒pCLY11时会破坏上面的mlacZ,但是不会破坏neor,所以最终的重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性,由于mlacZ被破坏掉,最终菌落会呈现白色,C正确;
故答案为:C。
【分析】(1)PCR是聚合酶链式反应的缩写,它是一项根据DNA半保留复制的原理,在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
(2)目的基因的获取方法:
(3)基因表达载体的构建过程
一般用同种或能产生相同末端的限制酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段,再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处(如图所示)。
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安徽省合肥百花中学等六校联考2022-2023学年高二下册生物期末试卷
一、单选题
1.(2023高二下·合肥期末)种群的数量变动是各种因子综合作用的结果。下图是解释田鼠周期性数量变动的内分泌调节学说的主要机制。下列说法错误的是(  )
A.出生率和死亡率是田鼠种群最基本的数量特征
B.田鼠种群数量增加会使其年龄组成趋向于衰退型
C.社群压力增大,会使田鼠的平均体重趋向于下降
D.田鼠种群数量的变化受神经—体液调节的影响
2.(2023高二下·合肥期末)小龙虾深受合肥广大市民的喜爱,稻田养殖青蛙和小龙虾是一种新的养殖技术,能够减少稻田虫害,增加水稻产量,增加农民收入,实现绿色生产。如图是某稻田部分食物网示意图,下列分析正确的是(  )
A.该食物网共有6条食物链,小龙虾占有第二、第三两个营养级
B.该生态系统中能量以物质为载体在生物群落和无机环境中循环
C.该稻田使能量流向对人类最有益的部分,提高了能量传递效率
D.信息传递有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食
3.(2023高二下·合肥期末)群落交错区是两个或多个群落之间的过渡区域,如我国大兴安岭森林边缘,具有呈狭带状分布的林缘草甸,每平方米植物种数达30种以上,明显高于其内侧的森林群落与外侧的草原群落。下列说法错误的是(  )
A.群落交错区的物种丰富度更高
B.群落交错区的种间竞争更激烈
C.群落交错区的恢复力稳定性更强
D.群落交错区的环境复杂,演替速度更快
4.(2023高二下·合肥期末)草原上的老猎人说:“我也打狼,可不能多打,要是把狼打绝了,草原就活不成,草原死了,人畜还能活吗?”这蕴含了食物链关系及生态平衡的规则。下列相关叙述错误的是(  )
A.草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现了生态系统中普遍存在着负反馈调节
B.生态系统的能量流动是沿着食物链、食物网进行的
C.捕食者对于生态系统的平衡具有消极意义
D.调查草原上黄羊的种群密度可以用标记重捕法
5.(2023高二下·合肥期末)肥西紫蓬山山坡上生长着一种灌木,这种灌木释放出挥发性的化学物质,经雨水淋进入土壤中,能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长。当火灾烧尽了此类灌木,其他草本植物便趁机生长繁盛,直到此种灌木再次出现时,这种化学抑制作用又再次出现。下列说法错误的是(  )
A.该种灌木释放的化学物质调节的是种内关系
B.该种灌木释放出的化学物质属于化学信息
C.该种灌木与它抑制的植物之间是种间竞争关系
D.火灾过后的山坡发生次生演替
6.(2023高二下·合肥期末)下列关于生态系统中物质循环、能量流动、信息传递的叙述正确的是(  )
A.在南极企鹅发现DDT农药残留,可以体现物质循环的特点
B.信息传递都是双向的,生物间的信息传递是长期进化的结果
C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用
D.非生物环境中的CO2可以在某生物群落中循环利用
7.(2023高二下·合肥期末)下图示我省南方某地比较常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析下列说法正确的是(  )
A.在不考虑人工投入时,流经该生态系统的总能量是全部桑植株有机物中所有的能量
B.蚕沙(蚕的粪便)中所含的能量属于第二营养级所同化的能量
C.蚕茧的产量归根结底要依靠桑叶在光合作用中所产生的有机物质
D.建立该生态系统的目的是实现物质和能量的多级循环利用
8.(2023高二下·合肥期末)下图表示滨湖湿地公园中某种灰野兔种群数量的变化,c段表示巢湖洪水后该灰野兔的栖息地遭到破坏后的种群数量变化。下列有关叙述错误的是(  )
A.此地野兔种群的K值为K1
B.a段快速增长的原因可能有食物和空间条件充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等
C.灰野兔的栖息地遭到破坏后,种群数量持续下降的主要原因是天敌增加
D.灰野兔种群内的竞争对种群数量起调节作用
9.(2023高二下·合肥期末)调查某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只,第二次捕获34只,其中有标记鼠15只。下列叙述正确的是(  )
A.该调查方法称为样方法
B.该种鼠的种群密度大约为88只
C.如果标记物易脱落,则对种群密度的估算结果没有影响
D.第一次捕获后就很难再次捕获,则估算出来的种群密度值比实际值偏大
10.(2023高二下·合肥期末)从湖泊到森林要经历5个演替阶段:裸底阶段、沉水植物阶段、浮叶根生植物阶段、挺水植物阶段、森林植物阶段。下列说法不正确的是(  )
A.有人为干扰时,从湖泊到森林的演替速度可能会加快
B.从湖泊到森林的演替和在火灾后的草原上进行的演替都属于次生演替
C.随着群落演替的进行,群落的垂直结构和水平结构一般都会发生改变
D.当演替达到森林阶段后,群落内物种的组成也不是一成不变的
11.(2023高二下·合肥期末)下列关于生物多样性及其保护的叙述,正确的是(  )
A.保护生物多样性,应加强立法,禁止开发和利用生物资源
B.湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的直接价值
C.栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因
D.生物多样性包括物种多样性、群落多样性和生态系统多样性
12.(2023高二下·合肥期末)“绿色”是北京冬奥会的鲜亮底色。在北京冬奥会上使用了生物可降解餐具,这种餐具的材料是聚乳酸,而聚乳酸是以玉米、薯类、农作物秸秆等为原料发酵得到乳酸,再聚合而成的生物降解材料。聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分,实现循环再生利用,有效减少碳排放。下列有关说法中不正确的是(  )
A.减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡
B.能降解这种餐具的微生物属于生态系统中的分解者
C.用玉米、薯类等生物生产可降解餐具是其间接价值的体现
D.绿色植物不能以聚乳酸作为能源物质,而某些微生物可以
13.(2023高二下·阜阳月考)生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种内斗争具有密切的关系。下列叙述错误的是(  )
A.种间竞争会促使不同物种的生态位分化
B.种内斗争的加剧会使不同物种的生态位重叠减少
C.各物种生态位的分化利于群落稳定性与多样性的维持
D.两个物种的生态位重叠增加,则种间竞争加剧
14.(2023高二下·合肥期末)《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述,正确的是(  )
A.泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长
B.制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是避免外界杂菌的污染
C.蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高
D.将配制好的盐水煮沸后冷却待用,冷却的目的是降低水中氧气的含量
15.(2023高二下·合肥期末)《唐书》记载:“葡萄酒,西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法,与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是(  )
A.古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B.“踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C.葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D.在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
16.(2023高二下·合肥期末)下图表示探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度实验的结果,5组实验中的温度t1~t5逐渐递增。下列相关叙述正确的是(  )
A.对本实验中使用的接种工具——接种环采用灼烧灭菌法灭菌
B.实验中应注意控制温度、接种的菌液量等无关变量
C.温度为t1的培养皿为对照组,其他4组均为实验组
D.若要确定更精确的最适温度,应在t2~t4内设置更小的温度梯度
17.(2023高二下·合肥期末)关于发酵工程应用的说法错误的是:(  )
A.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物
B.发酵工程的核心步骤是发酵罐中发酵
C.通过发酵工程可以从微生物中提取单细胞蛋白
D.发酵工程的产品可以是微生物的菌体
18.(2023高二下·合肥期末)研究发现,经水浴处理后再组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好。下列叙述错误的是(  )
―→―→―→―→
A.病毒在植物体内的分布是不均匀的
B.40℃水浴可能有利于延缓病毒增殖扩散速度
C.剥取的茎尖需要进行无菌处理
D.脱毒苗具有病毒抗性,不会再感染病毒
19.(2023高二下·合肥期末)如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是(  )
A.a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B.将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,制成b瓶中的细胞悬液
C.c、d瓶中的培养液为无菌、无毒的环境
D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是维持培养液的pH
20.(2023高二下·合肥期末)某研究人员将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵母细胞中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是(  )
A.此项技术的基础是动物细胞培养
B.此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同
C.健康妇女捐献的卵母细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用
D.婴儿出生后具有患病妇女及其丈夫以及捐献健康卵母细胞的妇女三方的遗传特征
21.(2023高二下·合肥期末)下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的说法正确的是(  )
A.生殖性克隆和治疗性克隆的目的相同
B.生殖性克隆和治疗性克隆都需要进行胚胎移植
C.生殖性克隆人可以使人类基因的多样性更加丰富
D.克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
22.(2023高二下·合肥期末)肌萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”,该病病因之一是突变的基因导致有毒物质积累,运动神经元损伤。最新研究结果表明,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列关于诱导多能干细胞的叙述,错误的是(  )
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
C.若将突变的相关基因替换,或许可以起到治疗该病的作用
D.经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞
23.(2023高二下·合肥期末)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是(  )
A.用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,有2个磷酸二酯键被断开
B.限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大
C.序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同
D.T4DNA连接酶和
E.coliDNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接
24.(2023高二下·合肥期末)用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时,得到以下电泳图谱。其中1号为DNA标准样液(Marker),10号为蒸馏水,PCR时加入的模板DNA如图所示。据此作出的分析,不合理的是(  )
A.PCR产物的分子大小在250-500bp之间
B.3号样品为不含目的基因的载体DNA
C.9号样品对应植株不是所需的转基因植株
D.10号确定反应体系等对结果没有干扰
25.(2023高二下·合肥期末)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是(  )
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列 ②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构 ③合成蓝色荧光蛋白基因④表达出蓝色荧光蛋白
A.①②③④ B.②①③④ C.②③①④ D.④②①③
二、综合题
26.(2023高二下·合肥期末)某科研团队对某牧区两块灌丛草地分别采用了放牧和封育管理两种处理措施。27年后进行调查时发现,封育样地灌丛高度显著大于放牧样地灌丛高度,其他调查结果见下表。
样地 草本植物   土壤 土壤动物
物种 数/种 密度/(株·m-2) 高度cm 含水量/% 全氮/(mg·kg-1) 有机碳/(μg·kg-1) 温度/℃ 中小型动 物类群数/种 地面节肢动物类群数/种
放 灌丛内 4 29.67 10.15 1.48 0.08 0.64 21.9 25 21
牧 灌丛外 5 37.27 3.26 0.74 0.04 0.60 24.8 16 21
封 灌丛内 4 20.13 14.87 1.45 0.09 0.72 21.8 24 28
育 灌丛外 7 63.33 7.68 0.69 0.04 0.61 25.5 17 23
请回答下列问题。
(1)封育样地灌丛内、外植物的分布和密度体现出该群落的   结构,这有利于   
(2)封育样地灌丛外草本植物的密度高于灌丛内,也高于放牧样地灌丛外,从种间关系角度分析,原因是   。
(3)用样方法调查草本植物的种群密度时要做到   。调查土壤小动物丰富度不宜采用标记重捕法,原因是   。
(4)对比分析两块样地的调查结果可说明,人类活动对群落演替的影响是   。
27.(2023高二下·合肥期末)生态农业是我国生态文明发展模式之一。下图是凤阳小岗村生态农场示意图,据图回答下列问题。
(1)为提高果树产量,果农不仅需要适量施肥和浇水,还要进行除草和灭虫工作。从物质循环角度分析进行施肥的原因:   。从能量流动角度分析进行除草和灭虫工作的意义:   。
(2)与传统农业生态系统相比.该系统提高了能量   (填“传递效率”或“利用率”)
(3)垃圾分类是最近热门的话题之一,小岗村生态系统是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统,对城镇环境的治理要把整个城镇作为一个大的生态系统来考虑,即用生态工程的方法对城镇环境进行综合治理。回答下列问题。
①一般来说,生态工程的主要任务是对   进行修复、重建,提高生态系统的生产力,改善生态环境。
②城镇过度的人工碳排放,会破坏生态系统的碳平衡,导致大气中的CO2浓度偏高从而形成   效应。科研人员通过研制和开发新能源代替煤能源,其突出的优点是   。
③建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是回收利用雨水,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统。还种植了许多水生植被辅助净化。这些植物的引种需遵循   原理。建设“海绵城市”的目的之一是扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,这体现了   原理。
28.(2023高二下·合肥期末)奶牛的瘤胃中有大量的尿素分解菌。现有科学小组利用屠宰场提取的奶牛瘤胃内容物,对其进行分离计数,过程如下图。请据图分析并回答下列相关问题:
(1)将5g内容物加入   mL无菌水制成滤液,并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是   。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180,则每克内容物中尿素分解菌的数目为   个。
(2)配制培养基时,除以   作为唯一氮源外,还需加入的营养成分有   ,不能利用尿素的微生物不能生长,该培养基属于   ,制成培养基一般需要经过   灭菌,倒平板时培养基温一般冷却至   左右。
(3)上述培养基可以选择分离出尿素分解菌,若要通过实验证明该培养基具有选择作用,请简单说明实验设计思路   。
(4)在饲料中添加尿素后,奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%,其原因是   。
29.(2023高二下·合肥期末)脑血栓是威胁人类健康的常见疾病,研究发现人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t-PA。
(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的原理是   ,此外,除上述外获得t-PA基因的方法还有   (答出1种即可)。
(2)研究表明,为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。(注:如图乙表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒,新霉素为抗生素。)请回答下列问题:
①以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为   。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA,而丝氨酸的密码子为UCU,因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为   。
②如图所示,需选用限制酶XmaI和   切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的双酶切方法的优点是   。
(3)将连接好的质粒DNA导入大肠杆菌,含t-PA改良基因重组质粒的细胞应具有的性状是____。
A.新霉素抗性且呈蓝色 B.新霉素敏感且呈蓝色
C.新霉素抗性且呈白色 D.新霉素敏感且呈白色
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、种群密度是种群最基本的数量特征,A错误;
B、分析题图可知,种群数量增加,社群压力增大,会导致种群的出生率下降,死亡率升高,种群数量下降,会是其年龄组成趋向于衰退型,B正确;
C、分析题图可知,田鼠种群数量增加,社群压力增大,通过途径:下丘脑→垂体释放的生长激素会减少,田鼠的生长代谢出现问题,会使田鼠的平均体重趋向于下降,C正确;
D、由图示可知,田鼠种群数量的调节过程中存在下丘脑→垂体的调节过程,也存在生长激素和性激素的参与,所以田鼠种群数量的变化受神经—体液调节的影响,D正确;
故答案为:A。
【分析】种群的数量特征:
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
③年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过出生率和死亡率间接影响种群密度的。
根据年龄结构种群可分为:
增长型种群(金字塔形,幼体多,老年个体较少,出生率﹥死亡率);
稳定型种群(子弹形,老、中、幼比例合理,出生率、死亡率大致相平衡);
衰退型种群(倒梯形,幼体少,老年个体较多,死亡率﹥出生率)。
④性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
2.【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、分析题图,可知该食物网有7条食物链,小龙虾占有第二、第三两个营养级,A错误;
B、能量在生态系统中是单向流动的,逐渐递减,不能循环,B错误;
C、该稻田使能量流向对人类最有益的部分,提高了能量的利用率,C错误;
D、信息传递有利于调节生物的种间关系,有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食,D正确;
故答案为:D。
【分析】能量流动的特点
(1)单向流动 。
原因:能量只能从上一营养级流入下一营养级,不可逆转,也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
(2)逐级递减 。
原因:
①各营养级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量,无法再利用。
②各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。
③少部分能量被分解者分解利用。
3.【答案】C
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】A、群落的交错区内单位面积内的生物种类比相连群落是相对较多的,所以群落交错区的物种丰富度更,A正确;
B、由于群落的交错区内单位面积内的生物种类较多,所以种间竞争也更激烈,B正确;
C、由于群落的交错区内单位面积内的生物种类较多,群落交错区的抵抗力稳定性更强,C错误;
D、群落交错区的环境复杂,生物种类多,演替速度更快,D正确;
故答案为:C。
【分析】抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)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和功能保持原状 (不受损害)的能力。
特点: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。
4.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构
【解析】【解答】A、负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,负反馈调节在生态系统中是普通存在的, 草原生态系统中狼、羊、草的数量变化体现了生态系统中普遍存在着负反馈调节,A正确;
B、生态系统的能量流动是沿着食物链和食物网进行的,B正确;
C、捕食者可以调节生态系统中的生物数量,对生态系统的平衡具有积极作用,C错误;
D、草原上的黄羊活动力强,活动范围大,对其进行种群密度的调查时可以用标记重捕法,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)生态系统的营养结构是指生态系统中的无机环境与生物群落之间和生产者、消费者与分解者之间,通过营养或食物传递形成的一种组织形式。
(2)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。食物链上的每一个环节称为营养级。食物链往往是相互交叉的,形成复杂的摄食关系网,称为食物网。一般来说,一个生态系统的食物网结构愈复杂,该系统的稳定性程度愈大。
5.【答案】A
【知识点】群落的演替;种间关系
【解析】【解答】A、由题干“ 这种灌木释放出挥发性的化学物质,经雨水淋进入土壤中,能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长 ”,可以推断调节的是种间关系,A错误;
B、由题干“ 灌木释放出挥发性的化学物质 ”,该化学物质属于化学信息,B正确;
C、灌木和它抑制的草本植物不是同一物种,它们之间属于竞争关系,C正确;
D、火灾后的山坡保留了土壤等的基本条件,所以火灾过后的山坡发生次生演替,D正确;
故答案为:A。
【分析】生态系统中信息传递的分类:
物理信息: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。
6.【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、在南极企鹅中发现了DDT农药残留,这体现了物质是循环具有全球性,A正确;
B、信息传递是单向的,生物间的信息传递是长期进化的结果,B错误;
C、一般能量在食物链中的传递效率是10%~20% ,不是被分解者利用的能量,C错误;
D、物质循环是指生物群落与无机环境之间的循环,D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)生态系统的物质循环是指:组成生物体的化学元素,不断地在生物群落和无机环境之间循环流动的过程。具有全球性、循环流动、反复利用的特点。
(2)生态系统中信息传递的分类:
物理信息: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。
7.【答案】C
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、在不考虑人工投入时,流经该生态系统的总能量是该全部桑植株光合作用固定的全部的太阳能,A错误;
B、蚕沙中所含的能量不属于第二营养级所同化的能量,它属于第一营养级所同化的能量,B错误;
C、蚕吃桑叶最终结茧,所以蚕茧的产量最终来自于桑叶光合作用产生的有机物质,C正确;
D、建立该生态系统的目的是实现物质可以多级循环利用 ,能量无法多级循环利用,D错误;
故答案为:C。
【分析】桑基鱼塘模式:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收,遵循了生态系统中循环原理:即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。
8.【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、图中野兔种群数量围绕K1上下波动,说明此地野兔种群的K值为K1,A正确;
B、a段种群数量的增长曲线类似于J型曲线,出现这种快速增长的原因可能是可能有食物和空间条件充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 ,B正确;
C、灰野兔的栖息地遭到破坏后,灰野兔的生存环境变恶劣,食物会减少,种群数量急剧下降的主要原因是食物不充足,C错误;
D、灰野兔种群中种群密度过大时,种内竞争激烈,会导致种群的出生率率下降,死亡率升高,所以种内竞争起到了对种群数量的调节作用,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)种群数量增长的“J”型曲线
形成条件:食物和空间条件充裕;气候适宜;没有敌害等条件。(理想条件)
数量变化:种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)种群数量增长的“S”型曲线
含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的曲线,称为“S”型曲线。
形成条件:自然界的资源和空间是有限的;有敌害。(条件有限)
9.【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、由题干可知,该调查方法是标志重捕法,A错误;
B、该种鼠数量(39x34)/15 ≈ 88只 ,种群密度的计算还需要知道该种鼠的生活面积,B错误;
C、如果标记物易脱落,则对种群密度的估算结果比实际值偏大,C错误;
D、第一次捕获后就很难再次捕获,则估算出来的种群密度值比实际值偏大 ,D正确;
故答案为:D。
【分析】标志重捕法
①适用范围:适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查,如哺乳类、鸟类、鱼类等。
②标志重捕法的计算公式:
③若标志脱落,标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等,将会使估算值比实际值偏大。
10.【答案】B
【知识点】群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、人类的活动或人为干扰,可以改变群落的演替速度,A正确;
B、由题干可知,从湖泊到森林的演替属于初生演替,B错误;
C、群落演替的过程中, 群落的垂直结构和水平结构一般都会发生改变 ,C正确;
D、当演替达到森林阶段后,群落内物种的组成处于相对稳定的状态,也不是一成不变的,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程.群落演替包括初生演替和次生演替。
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。
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。
(2)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
11.【答案】C
【知识点】生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、保护生物多样性,应加强立法,合理开发和利用生物资,A错误;
B、湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的间接价值 ,B错误;
C、栖息地是很多生物的生存地,栖息地总量和栖息地的多样性降低都会导致生物多样性的降低,C正确;
D、生物多样性体现在基因、物种、生态系统这三个层次上,D错误;
故答案为:C。
【分析】保护生物多样性的三个层次:基因 、物种、 生态系统 。
①就地保护:指在原地对被保护的生态系统或物种建立 自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:指将保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。如建立 植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等,为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
③生物技术保护:建立精子库、种子库等对濒危物种的基因进行保护,利用人工授精、组织培养和胚胎移植等技术加强对珍稀、濒危物种的保护。
④法制保护。颁布相关法律法规,加强立法、执法和宣传教育。保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系。
12.【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、温室效应主要是由二氧化碳排放过度造成的,减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡,A正确;
B、由题干“ 聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分 ”,可以得知该降解餐具的微生物属于生态系统中的分解者,B正确;
C、用玉米、薯类等生物生产可降解餐具体现了其直接价值,C错误;
D、绿色植物利用的是无机碳源,利用有机碳源,微生物可以利用有机碳源作为能源物质,D正确;
故答案为:C。
【分析】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。
13.【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、种间竞争使不同物种对资源的利用会出现差异,所以会促使不同物种的生态位分化,A正确;
B、种内斗争的加剧会使种群内的个体占据更多的资源,从而使不同物种的生态位重叠增加,B错误;
C、各物种生态位的分化有利于生物对资源的利用,有利于群落稳定性与多样性的维持,C正确;
D、两个物种的生态位重叠增加,相似的生存空间和资源越多,则种间竞争加剧,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态位:
(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。
(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
14.【答案】C
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、泡菜制作过程中食盐用量过低会导致杂菌生长,进而会抑制乳酸菌的生长,A错误;
B、制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是为乳酸菌的生长提供无氧环境,B错误;
C、新鲜蔬菜放置的时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高,C正确;
D、将配制好的盐水煮沸后冷却主要是为了避免高温杀死乳酸菌,D错误;
故答案为:C。
【分析】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。
15.【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、古代酿制葡萄酒主要利用的就是自然界中的野生酵母菌,A正确;
B、由题干““踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法”,可以将葡萄破损或更有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀,B正确;
C、酵母菌进行无氧呼吸会产生酒精,葡萄酒酿制就是利用了这个原理,C正确;
D、在葡萄酒酿制的初期需要保证有氧环境,保证酵母菌的繁殖增长,发酵后期保证发酵的无氧环境,D错误;
故答案为:D。
【分析】葡萄酒的酿制是利用酵母菌在无氧条件下进行酒精。发酵酿酒过程中,前期通入无菌空气让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;后期封闭发酵罐,让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
16.【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、根据图示中的培养基上的菌落分布情况,可以判断该实验使用的接种方法是稀释涂布平板法,需要使用的工具是涂布器,A错误;
B、由题干“ 探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度 ”,因此该实验中温度是自变量,B错误;
C、由题干“ 5组实验中的温度t1~t5逐渐递增 ”,可知这5组实验都是实验组,C错误;
D、由图示中的培养基的菌落情况可以看出,在温度t3培养皿中的菌落最多,即最接近最适温度,因此若要确定更准确的最适温度,应该在t2~t4组所对应的温度范围内设置更小的温度梯度,D正确;
故答案为:D。
【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。
17.【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
18.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、病毒在植物体内的分布是不均匀的,一般在茎尖分布的少,A正确;
B、40℃水浴可能会影响病毒的繁殖,进而有利用延缓病毒增殖扩散速度,B正确;
C、为了防止植物组织培养过程被污染,需要对剥取的茎尖进行无菌处理,C正确;
D、脱毒苗不具有病毒抗性,仍会感染病毒,D错误;
故答案为:D。
【分析】植物组织培养的注意事项:
①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化。
②光照:脱分化过程不需要光照,再分化过程一定要有光照。
③细胞全能性表达的条件:离体、无菌;一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等);激素(主要是细胞分裂素和生长素);适宜的温度和光照(培养后期)。
19.【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、动物细胞培养取材时,一般选取幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力,A正确;
B、将组织细胞分散开来需要用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 ,不能用胃蛋白酶处理,B错误;
C、进行动物细胞培养时,培养液必须是无菌和无毒的,C正确;
D、动物培养是为了维持培养液的pH,通常培养的过程中需要添加CO2,除此之外还提供O2,D正确;
故答案为:B。
【分析】动物细胞培养的流程:
细胞贴壁和接触抑制: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。
瘤细胞可以无限分裂,体外培训是也没有贴壁生长和接触抑制的现象。
20.【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、由题干可知,该技术属于动物克隆技术,动物克隆技术的基础是动物细胞培养,A正确;
B、此技术利用的受精卵的细胞核进行移植的,而克隆羊用的是高度分化的体细胞,两种的原理不是完全相同的,B错误;
C、细胞质会影响到细胞核的全能性的表达,C正确;
D、该婴儿细胞的核基因由形成受精卵的夫妇决定,质基因由提供去核卵子的妇女决定,D正确;
故答案为:B。
【分析】动、植物细胞的全能性:
①动、植物的受精卵是具有全能性的细胞。
②植物的体细胞具有全能性,在适当条件下可培养出正的植株,因而广泛应用在植物基因工程中。
③动物细胞的细胞核具有全能性,克隆羊多莉证明了高度分化的动物细胞的细胞核仍然具有全能性。
21.【答案】D
【知识点】治疗性克隆的操作过程;克隆的利与弊
【解析】【解答】A、生殖性克隆和治疗性克隆的目的是不相同的,A错误;
B、生殖克隆 胚胎移植,治疗克隆不需要胚胎移植,B错误;
C、生殖性克隆属于无性生殖,不能丰富基因的多样性,C错误;
D、克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人,D正确;
故答案为:D。
【分析】生殖性克隆与治疗性克隆
(1)生殖性克隆:通过克隆技术产生独立生存的新个体。
(2)治疗性克隆:利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。
22.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞功能不同,细胞种类增多,A正确;
B、iPS细胞分化成的多种细胞中核酸有DNA和RNA,细胞中所有的DNA是相同,RNA是不完全相同的,蛋白质也不完全相同,B错误;
C、若将控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,或许可以起到治疗该病的作用,C正确;
D、B细胞是在骨髓增殖分化的,造血干细胞位于骨髓中,因此经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞,D正确;
故答案为:B。
【分析】细胞分化的特点:
①普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
②持久性:发生于整个生命进程,在胚胎期达到最大限度。
③稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④遗传物质不变性:就一个个体来说,各种细胞的遗传信息相同。
23.【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,切开了4条DNA单链,有4个磷酸二酯键被断开,A错误;
B、限制酶识别序列越短,对于的碱基数量越少,在DNA中出现该识别序列的的概率越大,B正确;
C、序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数相同,都是4个,C错误;
D、T4DNA连接酶和E.coli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接,但只有T4DNA连接酶可以连接平末端,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因工程的工具酶:
①限制性内切核酸酶,其作用:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
②DNA连接酶,其作用:将两个DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
24.【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、由图示可知,2号野生型和10号蒸馏水组的在电泳图谱中没有条带, 4~9号是转基因植株,理论上应包含目的基因,由对于的电泳图谱中可以看出含其条带在250~500bp,所以PCR产物的分子大小在250-500bp之间,A正确;
B、3号PCR结果包含250~500bp片段,应包含目的基因,B错误;
C、9号PCR结果不包含250~500bp片段,所以不是所需转基因植株,C正确;
D、10号放入蒸馏水,作为空白对照实验,可排除反应体系等对结果的干扰,D正确;
故答案为:B。
【分析】琼脂糖凝胶电泳:
①带电粒子:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电荷或负电荷。
②迁移动力与方向:在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
③迁移速率:在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子本身的大小和构象有关。
25.【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。所以A、C、D错误;B正确;
故答案为:B。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
26.【答案】(1)水平结构和垂直;提高群落利用阳光等环境资源的能力
(2))没有牛羊等植食性动物的捕食及灌丛植物的种间竞争,生存条件更加适宜
(3)随机取样;土壤小动物身体微小,不易做标记
(4)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
【知识点】估算种群密度的方法;群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】(1) 封育样地灌丛内、外植物的分布和密度体现出该群落的水平结构和垂直结构,这有利于提高群落利用阳光等环境资源的能力。
(2) 封育样地灌丛外草本植物的密度高于灌丛内,也高于放牧样地灌丛外, 从种间关系角度分析,原因是: 没有牛羊等植食性动物的捕食及灌丛植物的种间竞争,生存条件更加适宜。
(3) 用样方法调查草本植物的种群密度时要做到随机取样, 调查土壤小动物丰富度一般采用样方法,不宜采用标记重捕法,原因是:土壤小动物身体微小,不易做标记 。
(4) 对比分析两块样地的调查结果可说明, 放牧和封育地灌丛的植物的种类和密度可以发行人类活动对群落演替是有影响的,人类活动可以是群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【分析】(1)群落的空间结构
①垂直结构
表现:垂直方向上有明显的分层现象。
影响因素:阳光、温度等(植物);栖息空间和食物(动物)。
意义:显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
②水平结构
表现:水平方向上生物常呈镶嵌分布。
影响因素:地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点不同以及人和动物的影响等。
(2)种群密度的取样调查的调查方法:
①调查对象是活动能力强、活动范围大的动物——标志重捕法。
②调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物——样方法。取样的关键是随机取样,双子叶草本植物样方大小为 1m×1m,常用方法有五点取样法和等距取样法。
(3)演替是群落结构发生变化的现象,是生物与环境相互作用的结果。不论是成型的还是发展中的群落,演替现象一直存在。群落演替导致群落内生物种类不断改变,物种丰富度一般逐渐升高。
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的 速度和方向 进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
27.【答案】(1)本系统不断向外输出农产品和畜产品;调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(2)利用率
(3)已被破坏的生态环境;温室;减少了污染;协调;整体
【知识点】研究能量流动的实践意义;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】(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和人工投入的能量,为提高果树产量,果农不仅需要适量施肥和浇水,还要进行除草和灭虫工作。从物质循环角度分析进行施肥的原因: 本系统不断向外输出农产品和畜产品 。 从能量流动角度分析进行除草和灭虫工作的意义: 调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 。
(2)生态系统中,能量的传递效率是无法提高的,一般来说能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是10%~20%,所以与传统农业生态系统相比.该系统提高了能量利用率。
(3) ①一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境 进行修复、重建,提高生态系统的生产力,改善生态环境。
②城镇过度的人工碳排放,会破坏生态系统的碳平衡,导致大气中的CO2浓度偏高从而形成温室效应。 科研人员通过研制和开发新能源代替煤能源,其突出的优点是减少了污染。
建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是回收利用雨水,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统。还种植了许多水生植被辅助净化。这些植物的引种需遵循协调原理。建设“海绵城市”的目的之一是扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,这体现了整体原理。
【分析】(1)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 。
(2)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。
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。
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。
28.【答案】(1)45;瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型;1.65×108
(2)尿素;碳源、水和无机盐;选择培养基;湿热灭菌法/高压蒸汽灭菌法;50℃
(3)将等量的菌种分别接种到完全培养基和该选择培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计并比较两组培养基上的菌落数
(4)增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)将5g内容物加入45mL无菌水 ,并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是:瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型 。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180 ,则每克内容物中尿素分解菌的数目=[(151+164+180)/3]/(0.1x105)=1.65x108个。
(2)各种培养基的营养成分一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,在分离尿素分解菌的培养基的制备时,需要以尿素作为唯一碳源,再加入其他的营养成分:水、碳源、无机盐,该培养基中无法利用尿素的微生物不能生长,所以该培养基属于选择性培养基。培养基的制备需一般都需要经过湿热灭菌法/高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理,倒平板是培养基的温度一般在 50℃ 左右,避免温度过高杀死菌种。
(3) 若要通过实验证明该培养基具有选择作用, 可以将等量的菌种分别接种到完全培养基和该选择培养基上,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计并比较两组培养基上的菌落数。
(4)饲料中添加尿素后,增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质 ,会出现 奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%的现象。
【分析】(1)培养基的成分:
①主要成分:水、碳源、氮源、无机盐。
②其他成分:还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
③牛肉膏和蛋白胨:来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。
④几种微生物培养时的特殊需求:培养乳酸杆菌时,需要添加维生素;培养霉菌时,需要将培养基调至酸性;培养细菌时,需要将培养基调至中性或弱碱性;培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
(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。
①稀释涂布平板法
统计依据:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,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。
②显微镜直接计数法:利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,缺点是不能区分死菌与活菌。
29.【答案】(1)DNA半保留复制;人工合成
(2)蛋白质工程;AGA;BglⅡ;防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接
(3)C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因,PCR的利用是DNA的半保留复制的原理,此外,除了PCR技术外,还可以通过人工合成的方法获得t-PA。
(2) ① 由题干可知,制造出性能优异的改良 t-PA蛋白的过程是蛋白质工程。“ 为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高,若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用 ”,因此需要将人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA改为丝氨酸的碱基序列,已知丝氨酸的密码子为UCU,根据碱基互补配对原则,可以推出对应的转录密码子的DNA的模板链上的碱基序列是AGA。
②由图乙可知目的基因两端的黏性末端的碱基序列,要想把目的基因和质粒pCLY11连接在一起,质粒和目的基因需要有相同的黏性末端,根据目的基因两端的黏性末端可以从图甲中找出和其一样的黏性末端的限制酶,即选用XmaI和BglⅡ切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比,本操作采用的是双酶切方法,这种方法可以防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接 。
(3)由上题可知,该运载体的构建选用的限制酶是XmaI和BglⅡ,用这两种酶切割质粒pCLY11时会破坏上面的mlacZ,但是不会破坏neor,所以最终的重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性,由于mlacZ被破坏掉,最终菌落会呈现白色,C正确;
故答案为:C。
【分析】(1)PCR是聚合酶链式反应的缩写,它是一项根据DNA半保留复制的原理,在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
(2)目的基因的获取方法:
(3)基因表达载体的构建过程
一般用同种或能产生相同末端的限制酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段,再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处(如图所示)。
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