安徽省合肥市肥西县2022-2023学年高二下学期期末生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·肥西期末)下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.从每条染色体的结构和行为分析,有丝分裂和减数分裂过程基本相同
B.多细胞生物个体发育过程中,细胞分化导致不同细胞基因表达的差异化
C.端粒DNA序列随细胞分裂不断缩短,由于基因的损伤引起细胞衰老
D.特定条件下,细胞自噬对维持细胞内部环境的相对稳定有积极意义
2.(2023高二下·肥西期末)口服是很多药物的给药方式,口服药物进入小肠后常见的转运方式如下图。小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,OATP和P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C和D途径。下列叙述不合理的是( )
A.图中甲侧和乙侧均代表小肠上皮细胞的膜外,甲侧为肠腔侧
B.药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收
C.OATP和P-gp的加工需要细胞中内质网和高尔基体的参与
D.某些口服药存在吸收障碍,可能与OATP功能过强有关
3.(2023高二下·肥西期末)图1为某单基因遗传病的遗传系谱图,Ⅲ1表型未知。取图1中四名成员的DNA,通过PCR扩增与该病基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,结果如图2。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ3的基因型与Ⅱ5的基因型相同的概率是1/3
B.与正常基因相比,突变基因可能发生了碱基的替换
C.该突变基因新增的酶切位点可能位于310bp的片段中
D.如果用PCR扩增Ⅲ1与此病基因相关的片段,酶切后电泳将产生三种条带
4.(2023高二下·肥西期末)某种二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,昆虫的斑翅、正常翅由基因A/a控制,桃色眼、黑色眼由常染色体上的等位基因B/b控制且存在某种基因型的个体致死。为研究这两对相对性状的遗传机制,科研人员选择两种类型的亲本昆虫杂交得到F1,F1相互交配产生F2,结果如下表。( )
性别 亲本 F1 F2
雌性 斑翅桃色眼 正常翅桃色眼:正常翅黑色眼=1:1 正常翅黑色眼:正常翅桃色眼:斑翅黑色眼:斑翅桃色眼=2:3:2:3
雄性 正常翅黑色眼 斑翅桃色眼:斑翅黑色眼=1:1 正常翅黑色眼:正常翅桃色眼:斑翅黑色眼:斑翅桃色眼=2:3:2:3
不考虑基因位于性染色体同源区段的情况,下列相关分析不合理的是
A.正常翅对斑翅为显性,且基因A/a位于X染色体上
B.黑色眼对桃色眼为显性,亲本的基因型组合为bbXaXa、BbXAY
C.F2中黑色眼:桃色眼=4:6,原因可能是基因型为BB的个体致死
D.该昆虫种群中,表型为正常翅桃色眼昆虫的基因型共有6种
5.(2023高二下·肥西期末)可卡因能阻断人体神经传导,产生局部麻醉,同时可通过加强人体内某些化学物质(如多巴胺)的活性来刺激大脑皮层,使中枢神经兴奋,具有成瘾性。科研人员对正常小鼠和毒品成瘾模型鼠进行了相关研究,部分结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.给正常小鼠持续注射一定剂量的可卡因,可获得毒品成瘾模型鼠
B.多巴胺从突触前膜释放后与突触后膜结合并进入突触后神经元
C.新生突触数量减少是吸食可卡因等毒品成瘾的生理原因之一
D.研究结果表明适度运动可作为毒品成瘾患者戒毒治疗的辅助措施
6.(2023高二下·肥西期末)研究人员调查了某地甲、乙两个肉食性动物种群的数量变化,得到甲种群的增长速率变化和乙种群的λ值变化如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两个种群及其生活环境中的植物、微生物共同构成生物群落
B.甲、乙两个种群的种内竞争最剧烈的时刻分别是图中的t4和t2
C.t3~t4时间段甲种群数量大于乙种群的数量,乙种群的年龄结构为增长型
D.甲、乙两种群生态位不完全相同,有利于维持当地生物群落的稳定
7.(2023高二下·肥西期末)三江源是我国生态环境安全和水源涵养的关键地区,由于种种原因,该地区生态环境不断恶化。为保护生态环境,实现畜牧业的可持续发展,该地区实施了大幅度的减畜工作。下图为实施减畜工程前后载畜压力指数(载畜压力指数=草地现实载畜量/草地理论载畜量)的变化,下列相关分析错误的是( )
A.人类不合理地开发利用是导致该地区生态环境恶化的重要原因之一
B.减畜的同时,可选择适应当地环境条件的植被进行草场修复
C.减畜工程使草场产草量提高,载畜压力指数迅速回归到理想水平
D.在保护生态环境的同时要考虑减畜对牧民生活的影响,协助其转产再就业
8.(2023高二下·肥西期末)为调查某地发生山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况,科研人员对未发生滑坡区域的原始群落和山体滑坡区域的恢复群落进行了植被生物量(某时间单位面积内现存生物的有机物总量)的研究,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.30年内山体滑坡区域发生了群落的次生演替
B.图中代表山体滑坡区域恢复群落生物量的是S2
C.发生山体滑坡的区域可能是热带雨林地区
D.人工措施改善土壤会加快山体滑坡区域群落的恢复进程
9.(2023高二下·肥西期末)下列关于某高密度人工养殖鱼塘生态系统的结构与功能的叙述,正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量
B.该鱼塘生态系统中消费者同化的能量可能大于生产者固定的太阳能
C.草食性鱼类体内储存的有机物可通过其粪便和遗体残骸被分解者分解
D.该生态系统的数量金字塔一定是上窄下宽的金字塔形
10.(2023高二下·肥西期末)传统发酵技术在生产生活实践中应用广泛,下列相关叙述正确的是( )
A.腐乳的制作中,需要酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与豆腐的发酵
B.为保持无氧环境,利用酵母菌进行果酒发酵时不能拧松发酵瓶盖
C.利用醋酸菌进行苹果果醋发酵时,温度应控制在18~25℃
D.乳酸菌细胞呼吸产生乳酸,不产生CO2,故泡菜坛应尽量装满
11.(2023高二下·肥西期末)为探究大蒜汁对痢疾杆菌的抑制作用,某兴趣小组进行了相关实验,下列操作不合理的是( )
A.按配方配制培养基并进行湿热灭菌后在酒精灯火焰附近倒平板
B.吸取适当稀释度的菌液滴在平板上并用涂布器涂布均匀
C.分别将浸于大蒜汁和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置
D.在培养皿盖上标记后将平板倒置放入适宜温度的恒温培养箱中培养
12.(2023高二下·肥西期末)下列关于细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.育种实践中进行植物体细胞杂交的主要目的是获得杂种植株
B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C.在分割桑葚胚阶段的胚胎时,应注意将其内细胞团均等分割
D.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
13.(2023高二下·肥西期末)生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会带来新的伦理困惑与挑战。下列相关说法正确的是( )
A.针对转基因技术,我国一贯坚持在研究上要“小心谨慎、稳健实施”
B.目前,克隆技术已十分成熟,可以保证生殖性克隆人在技术上安全高效
C.生物武器是指天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌等致病微生物
D.“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗
二、多选题
14.(2023高二下·肥西期末)下列对相关实验的原理、操作或结果的叙述,合理的是( )
A.纸层析法分离光合色素时,不同色素的相对含量决定了其在滤纸条上的分布位置
B.从密封的酵母菌培养液中取部分样液,加入酸性重铬酸钾溶液,振荡后溶液颜色由橙色变成灰绿色
C.将大肠杆菌的DNA用15N标记后转移到含14N的普通培养液中繁殖三代,测定各代DNA分子的放射性强度,验证DNA分子的半保留复制
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,分别用35S和32P标记大肠杆菌,再用标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,然后将35S或32P标记的T2噬菌体分别与未被标记的大肠杆菌混合
15.(2023高二下·肥西期末)独脚金内酯和生长素是植物体内普遍存在的两类植物激素,研究人员进行了一定浓度的独脚金内酯类调节剂(GR24)和生长素类调节剂(NAA)对拟南芥侧枝生长影响的实验,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.在抑制拟南芥侧枝生长方面,一定浓度的GR24和NAA有协同作用
B.浓度相同时,NAA对拟南芥侧枝生长的影响效果比GR24强
C.实验周期内,影响拟南芥侧枝生长的物质不只有GR24和NAA
D.与生长素相比,NAA对侧枝的作用时间更长久,效果更稳定
16.(2023高二下·肥西期末)下列有关生态工程原理与应用的叙述,正确的是( )
A.经过科学的规划,“无废弃物农业”可以实现物质和能量的循环再生
B.小区公园内设置雨水收集系统用于植物浇灌,增设民众游乐设施符合自生原理
C.城市高架桥桥底空间改造宜选择种植耐阴、耐热、耐旱、抗污染能力强的植物
D.废弃矿山生态修复工程中,要考虑极端天气对生态系统的破坏作用
三、综合题
17.(2023高二下·肥西期末)当蚊虫叮咬或刺激物使皮肤感到轻微的刺痛时,机体有关细胞释放组胺引发某些部位的反应,产生痒觉,并可能引起抓挠行为。研究发现痒觉及抓挠行为的产生与PTEN蛋白和TRPV1蛋白有关。为研究机体内PTEN蛋白和TRPV1蛋白在上述过程中的作用,科研人员用组胺分别刺激正常小鼠、PTEN基因敲除小鼠和PTEN+TRPV1基因双敲除小鼠的皮肤,结果如下图。请回答下列问题:
(1)痒觉的产生要有适宜的刺激、 、兴奋传导通路和相应中枢,痒觉产生的中枢部位是 。组胺刺激使正常小鼠产生痒觉的过程 (填“属于”或“不属于”)属于反射,理由是 。
(2)组胺刺激导致的小鼠抓挠行为属于 (填“条件反射”或“非条件反射”)。抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋,有效 (填“促进”或“抑制”)痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)研究结果表明,PTEN蛋白可 (填“提高”或“降低”)机体对外源致痒剂的敏感性;TRPV1蛋白的作用是 。
18.(2023高二下·肥西期末)生态系统中的食物链不是固定不变的,即使在短时间内也可能发生改变。研究人员采用测量生物不同组织中稳定同位素13C的含量,依据相关公式计算得出某海洋牧场部分生物的平均营养级,结果如下图。请回答下列问题:
(1)从生态系统组成成分分析,图中被调查的生物属于 ,其在生态系统中的主要作用是 。海洋牧场动物在垂直方向上的分层现象,说明该群落具有 结构,这与 (答出两点)等密切相关。
(2)13C在生物群落中以 形式被传递利用。导致该海洋牧场的食物网出现季节性变化的可能原因是 。
(3)夏季三梭蟹的平均营养级为2.5, (填“能”或“不能”)据此判断三梭蟹在该食物网中与几条食物链组成有关以及在每条食物链中占据的营养级,理由是 。
19.(2023高二下·肥西期末)湿地拥有众多动植物资源,具有强大的生态净化作用,常被称为“地球之肾”。2023年2月2日是第27个世界湿地日,也是《中华人民共和国湿地保护法》实施后的第一个世界湿地日,主题是“湿地修复”。我国新增18处国际重要湿地,面积764.7万公顷,居世界前列。请回答下列问题:
(1)地球上有三大生态系统类型:森林、海洋和湿地。与其他生态系统相比,湿地生态系统具有的主要特征有:底层土壤主要是湿土,动植物种类十分丰富;既有水生生物,也有陆生生物;具有 (答出两点)等生态功能。
(2)沼泽林是重要的湿地类型,研究人员对某地的原生沼泽、沼泽化草甸、草甸、垦后湿地四种不同沼泽林湿地的植物物种丰富度和多样性进行了相关研究。
①研究发现,与其他三种湿地相比,垦后湿地(湿地开垦种植农作物以后形成的湿地)的植物物种丰富度和多样性最低,其原因可能是 。
②原生沼泽地长期积水或季节性积水,土壤过于湿润,主要分布于山间沟谷洼地及平原中的低洼地区;草甸土壤通气性较好,常位于高原或高山上。与原生沼泽林相比,草甸的植物物种丰富度和多样性均较高,物种均匀度较好。试从环境条件分析其原因可能是 。
(3)太平湖湿地位于安徽省黄山市,以防洪、灌溉、发电为主,兼有航运、水产养殖之利,同时又以秀丽幽深的景色闻名中外,被誉为“黄山情侣”“中华翡翠”,这体现了生物多样性的 价值;若要跟踪调查该湿地中某种挺水植物的种群数量变化趋势,应采用 法调查其种群密度;该湿地中的沉水植物生长于水域的中央区域,挺水植物生长于近岸的茂水,陆生植物分布于离岸较远处,形成了群落的 结构。河南省民权黄河故道湿地是世界极危鸟类青头潜鸭全球最重要的栖息地之一,为约30%的青头潜鸭提供了栖息繁殖地。黄河故道湿地公园对青头潜鸭的保护属于 保护;芦苇是该区域的优势种(主要进行无性繁殖),但其遗传多样性相对较低。芦苇群体的遗传多样性相对较低的可能原因是 。
20.(2023高二下·肥西期末)双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体,能在靶细胞和功能分子或细胞之间架起桥梁,激发具有导向性的免疫反应,在肿瘤的免疫治疗中具有广阔的应用前景。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白,CD3蛋白位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能被激活,科研人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程如图。请回答下列问题:
(1)注射的抗原A是指 。过程②和④常用的诱导方法有 (至少写2种)。
(2)过程③用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,要获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞一般还需要进行 。
(3)双特异性抗体能激发具有导向性免疫反应的原理是 。
(4)双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用,原因是 。
21.(2023高二下·肥西期末)研究人员利用AFPs抗冻基因和Ti质粒构建重组质粒,选择所需重组质粒转入番茄植株,培育抗冻番茄,主要操作过程如下图。抗冻番茄经低温诱导后可溶性蛋白均比对照明显增加,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳可检测到可溶性蛋白的C区和B区染色加深。已知三种限制酶的识别序列及酶切位点如下表所示。请回答下列问题:
限制酶 BamH I Bgl Ⅱ EcoR I
识别序列及酶切位点 —G↓GATCC —A↓GATCT —G↓AATTC—
(1)构建重组质粒时,应选择 、 (酶)分别切割质粒和含AFPs抗冻基因的外源DNA。
(2)培育转基因植物时,常选择Ti质粒作为目的基因载体的原因是 。将导入了表达载体的农杆菌与取自番茄的细胞共同培养,通过农杆菌的 作用就可使目的基因进入番茄细胞,为筛选成功导入抗冻基因的番茄细胞,需在培养基中添加 。通过过程④获得完整的植株,依据的原理是 。与常规的种子繁殖方法相比,利用该技术培育抗冻番茄植株的优点是 。
(3)可通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测经低温诱导后抗冻番茄植株中的可溶性蛋白,若 ,则表明AFPs基因已表达出相应的蛋白质;也可采用 进行个体生物学水平的检测。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;减数分裂与有丝分裂的比较;细胞自噬
【解析】【解答】A、从每条染色体的结构和行为分析,有丝分裂和减数分裂过程基本相同,都会出现染色体DNA复制,染色单体分开等,故A正确;
B、多细胞生物体发育过程中,基因的选择性表达导致细胞分化,细胞的分化使细胞种类的增加,故B错误;
C、端粒DNA序列细胞分裂不断缩短,是由于随着分裂次数的增多,端粒内部的基因会受到损伤引起细胞衰老,故C正确;
D、特定条件下,细胞衰老或者损伤会引起细胞自噬,分解衰老和损伤的细胞,对维持内部环境的相对稳定有积极意义,故D正确;
故答案为:B。
【分析】有丝分裂和减数分裂两者的相同点是,都有染色体的行为变化,出现纺锤体和都是真核生物才会发生的
不同点:1、有丝分裂的对象体细胞,减数分裂是生殖细胞
2、特点:有丝分裂染色体复制一次,细胞分裂一次,最终形成两个与亲代细胞遗传物质完全一样的子细胞。
减数分裂是细胞染色体复制一次,细胞分裂两次,最终形成的生殖细胞是原始生殖遗传物质的一半。
3、各个时期特点
间期两者都是 染色体复制,DNA数目加倍,细胞体积略有增长
减数第一次分裂有同源染色体的联会,在四分体时期会发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,在后期会有同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合。以上都是有丝分裂不具有的。
减数第二次分裂整个过程染色体的行为变化与有丝分裂相似,区别是有丝分裂有同源染色体,而减数第二次分裂没有。
2.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、图中甲侧和乙侧均代表小肠上皮细胞的膜外,甲侧含有绒毛,可以判断甲侧为肠腔侧,故A正确;
B、细胞间途径运输为被动运输,是通过小肠间隙进行运输的,由于小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,所以药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收,故B正确;
C、OATP和P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C和D途径,属于转运蛋白,该蛋白的加工需要细胞中内质网个高尔基体的参与,故C正确;
D、某些口服药物存在吸收障碍,与图中OATP和P-gp两种膜转运蛋白有关,若OATP(摄入型转运蛋白)功能过弱可能导致存在吸收障碍,或者P-gp(外排型转运蛋白)功能过强有关,故D错误;
故答案为:D。
【分析】1、主动运输:
(1)概念
主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。主动运输的载体蛋白具有将被运载物从低浓度区域转运到高浓度区域的能力。
(2)主动运输的特点是:
①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;
②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;
③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;
④具有选择性和特异性。
2、被动运输
(1)概念:
被动运输是物质顺浓度梯度且不消耗细胞代谢能(ATP)所进行的运输方式,运输动力来自质膜内、外侧物质的浓度梯度势能或电位差。被动运输分为简单扩散和易化扩散。
(2)分类:
简单扩散:
是脂溶性小分子物质穿膜运输的方式,被运输的小分子物质在膜两侧存在浓度差,即可顺浓度进行扩散。小分子物质扩散的速度取决于分子的大小和其脂溶性,如疏水性气体小分子O2、CO2、N2,等能迅速通过细胞膜。乙醇等脂溶性高的小分子也能迅速通过细胞膜。H2O、尿素、甘油等分子带有强极性,脂溶解度低,故通过膜比较缓慢。更大的亲水性分子如葡物糖和各种带电的分子如氨基酸及核苷酸等都不能经简单扩散的方式进行运输。
3.【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、析图2电泳结果可知,Ⅰ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-5电泳结果相同,则基因型相同,可以推出Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-4都为杂合子,Ⅱ-5为显性纯合子,由于Ⅱ-3和Ⅱ-5都正常,所以Ⅱ-3和Ⅱ-5基因型相同的概率为1/3,故A正确;
B、根据图2电泳信息可知,Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅱ-4都为杂合子,设基因型为Aa,则Ⅱ-5为显性纯合子,则基因型为AA,观察图2中电泳结果可知,正常电泳出现310bp和118bp两种片段,而杂合子电泳结果出现217bp、118bp、93bp三种片段,217bp+93bp=310bp,所以推测基因突变产生新的酶切割位点,故B正确;
C、正常电泳结果出现310bp和118bp两种片段,而突变的个体电泳结果为217bp、118bp、93bp三种片段,217bp+93bp=310bp,所以推测该突变新增的酶切割位点可能位于310bp的片段种,故C正确;
D、Ⅱ-1(Aa)与Ⅱ-2(aa)子代Ⅲ-1基因型可能为Aa或者aa,当基因型为Aa时有4条片段,当基因型为aa时有3条片段,故D错误;
故答案为:D。
【分析】分析图1可知Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,子代Ⅱ-2患病,推测该病为隐性遗传病,Ⅱ-2为女性,所以该病为常染色体隐性遗传病,分析图2电泳结果可知,Ⅰ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-5电泳结果相同,则基因型相同,可以推出Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-4都为杂合子,Ⅱ-5为显性纯合子。
4.【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、分析表中可知,雌性班翅桃色眼与雄性正常翅黑色眼杂交,子代雄性全为正常翅,雌性全为班翅,所以推测控制班翅正常翅位于X染色体上,且正常翅对班翅为显性,故A正确;
B、子代无论雌雄桃色眼:黑色眼=1:1,所以推测控制桃色眼和褐色眼的基因位于常染色体上,亲本控制桃色和黑色的基因型为Bb和bb,子一代基因型及比例为Bb:bb=1:1,子一代产生子二代,子二代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:6:9,题中指出桃色眼、黑色眼由常染色体上的等位基因B/b控制且存在某种基因型的个体致死,表中子二代桃色眼:黑色眼=3:2,所以推测基因型BB可能致死,且黑色对桃色为显性,所以亲本基因型为bbXaXa、BbXAY,故B正确;
C、F2中黑色眼:桃色眼=4:6,亲本控制桃色和黑色的基因型为Bb和bb,子一代基因型及比例为Bb:bb=1:1,子一代产生子二代,子二代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:6:9,题中指出桃色眼、黑色眼由常染色体上的等位基因B/b控制且存在某种基因型的个体致死,表中子二代桃色眼:黑色眼=3:2,所以推测基因型BB可能致死,故C正确;
D、该昆虫种群中,表型为正常翅桃色眼昆虫基因型为BbXAXA、BbXAXa、BbXAY,一共三种,故D错误;
故答案为:D。
【分析】分析表中可知,雌性班翅桃色眼与雄性正常翅黑色眼杂交,子代雄性全为正常翅,雌性全为班翅,所以推测控制班翅正常翅位于X染色体上,且正常翅对班翅为显性,子代无论雌雄桃色眼:黑色眼=1:1,所以推测控制桃色眼和褐色眼的基因位于常染色体上,亲本控制桃色和黑色的基因型为Bb和bb,子一代基因型及比例为Bb:bb=1:1,子一代产生子二代,子二代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:6:9,题中指出桃色眼、黑色眼由常染色体上的等位基因B/b控制且存在某种基因型的个体致死,表中子二代桃色眼:黑色眼=3:2,所以推测基因型BB可能致死,且黑色对桃色为显性,则亲本基因型为bbXaXa、BbXAY 。
5.【答案】B
【知识点】神经元各部分的结构和功能;突触的结构
【解析】【解答】A、可卡因能阻断人体神经传导,产生局部麻醉,同时可通过加强人体内某些化学物质(如多巴胺)的活性来刺激大脑皮层,使中枢神经兴奋,会对可卡因产生依赖,所以给正常小鼠持续注射一定剂量的可卡因,可获得毒品成瘾模型鼠,故A正确;
B、多巴胺从突触前膜释放后与突触后膜结合并不是进入突触后神经元,而是与突触后膜上的受体结合,故B错误;
C、根据图中正常小鼠和毒品成瘾模型鼠的对比可知,毒品成瘾模型鼠比正常小鼠的新生突触较少,所以推测新生突触数量减少是吸食可卡因等毒品成瘾的生理原因之一,故C正确;
D、根据图中对比毒品成瘾模型鼠和毒品成瘾模型进行慢跑训练组,可以看出经过训练以后新生突触含量增加,所以推测适度运动可作为毒品成瘾患者戒毒治疗的辅助措施,故D正确;
故答案为:B。
【分析】对比正常小鼠和毒品成瘾模型组可知,毒品成瘾模型组的新生突触含量较低,所以推测新生突触数量减少是吸食可卡因等毒品成瘾的生理原因之一,再对比毒品成瘾模型鼠和毒品成瘾模型进行慢跑训练组,可以看出经过训练以后新生突触含量增加,所以推测适度运动可作为毒品成瘾患者戒毒治疗的辅助措施。
6.【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、生物群落是相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合。它虽由植物、动物、和微生物等各种生物有机体构成,但仍是一个具有一定成分和外貌比较一致的组合体,所以甲、乙两个种群及其生活环境中的植物、微生物不能构成生物群落,故A错误;
B、种群数量最大的时候是竞争最激烈的时候,甲种群0-t5增长速率都大于0,一直处于增长状态,所以种内竞争最激烈在t5,分析乙种群,0-t2λ大于1,所以种群数量属于增加状态,t2-t4λ小于1,种群数量处于减少状态,t4-t5λ一直等于1,说明种群数量没有发生变化,所以乙种群种内竞争最激烈的时刻在t2时刻,故B错误;
C、由于甲和乙种群的原始数量未知,所以无法比较甲乙的数量,乙群落的年龄结构处于衰退型,故C错误;
D、甲、乙两种群生态位不完全相同,有利于维持当地生物群落的稳定,充分利用资源,故D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)生物群落:相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合。它虽由植物、动物、和微生物等各种生物有机体构成,但仍是一个具有一定成分和外貌比较一致的组合体。
(2)分析图中可知甲种群0-t5增长速率都大于0,一直处于增长状态。分析乙种群,0-t2λ大于1,所以种群数量属于增加状态,t2-t4阶段λ小于1,种群数量处于减少状态,t4-t5λ一直等于1,说明种群数量没有发生变化。
7.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、根据图中可知在减畜前载畜压力指数呈现下降趋势,减畜后明显缓解,可以看出人类不合理地开发利用是导致该地区生态环境恶化的重要原因之一,故A正确;
B、随着减畜的同时,载畜压力指数没有明显的下降,可选择适应当地环境条件的植被进行草场修复,假胯生态环境的恢复,故B正确;
C、根据图中可知,减畜后随着时间的增加,载畜压力指数基本处于稳定状态,故C错误;
D、在保护生态环境的同时要考虑减畜对牧民生活的影响,协助其转产再就业,有利于维持生态系统的稳定性促进人与自然和谐共生,故D正确;
故答案为:C。
【分析】分析图中,该图是实施减畜工程前后载畜压力指数(载畜压力指数=草地现实载畜量/草地理论载畜量)的变化,在减畜前,载畜压力指数波动明显,且呈现下降的趋势,减畜后,载畜压力指数波动趋于平稳。
8.【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。由其他地方进入或残存的根系、种子等重新生长而发生的,所以30年内山体滑坡区域发生了群落的次生演替,故A正确;
B、对比S1和S2可知,无论是草木、灌木还是乔木,S1的植被生物量都大于S2的植被生物量,所以推测图中代表山体滑坡区域恢复群落生物量的是S2,故B正确;
C、热带雨林主要是以乔木为主,而根据图中可知该地区主要以草木为主,所以发生山体滑坡的区域不可能是热带雨林地区,故C错误;
D、人类活动会改变群落的演替方向和速度,所以人工措施改善土壤会加快山体滑坡区域群落的恢复进程,故D正确;
故答案为:C。
【分析】次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。由其他地方进入或残存的根系、种子等重新生长而发生的。
9.【答案】B
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、由于该鱼塘为人工养殖的鱼塘,所以流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和饲料中有机物的化学能,故A错误;
B、该鱼塘属于高密度人工养殖鱼塘投放大量饲料,所以该鱼塘生态系统中消费者的同化量可能大于生产者固定的太阳能,故B正确;
C、粪便不属于草食性鱼类体内储存的有机物能量,故C错误;
D、该生态系统属于高密度鱼塘,投放大量饲料,所以可能存在鱼的数量大于生产者的现象,所以数量金字塔不一定为上窄下宽的金字塔形状,故D错误;
故答案为:B。
【分析】1、摄入上一营养级的能量=粪便中的能量+同化量
同化量 = 呼吸消耗以热能形式散失的能量+流向下个营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量
同化量 = 自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸消耗的能量
2、能量传递效率计算
能量传递效率=下一营养级的同化量/本级同化量
对于简单的生态系统,能量传递效率一般在10%-20%之间
对于复杂的生态系统,能量传递效率一般小于10%(如:初生演替,次生演替)
10.【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、腐乳的制作中,需要酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与豆腐的发酵,故A正确;
B、酵母菌进行果酒发酵时进行无氧呼吸,会产生二氧化碳和酒精,需要拧松瓶盖,将二氧化碳气体排除,防止发生爆炸,故B错误;
C、利用醋酸菌进行苹果醋的发酵时,温度应该控制在30℃-35℃,故C错误;
D、虽然乳酸菌细胞呼吸产生乳酸,不产生CO2,但是泡菜发酵初期,含有杂菌,会产生二氧化碳等气体,如果装的过满会发生溢出等现象,故D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)酵母菌:是一种单细胞真菌,能将糖发酵成酒精和二氧化碳,分布于整个自然界,是一种典型的异养兼性厌氧微生物,在有氧和无氧条件下都能够存活,是一种天然发酵剂,可用于酿造生产。
(2)醋酸杆菌:是一类能使糖类和酒精氧化成醋酸等产物的短杆菌,醋酸杆菌常存在于醋和醋的食品中。工业上可以利用醋酸杆菌酿醋、制做醋酸和葡萄糖酸等。
(3)毛霉:毛霉有分解纤维和蛋白质的作用,不少种类能将淀粉分解为糖,发酵工业上即利用其糖化作用制造酒精等。酒曲中常有毛霉存在。
(4)醋酸菌:醋酸菌是重要的工业用菌之一,好氧菌,氧化各种有机物成有机酸及其它种氧化物。一般在乙醇或其它可氧化物的酵母煮液或酵母消化液培养基上生长旺盛。醋酸杆菌属的重要的特征是能将乙醇氧化成醋酸,并可将醋酸和乳酸氧化成CO2和H2O。自然界中的醋酸菌分布广泛,在果园的土壤中、葡萄或酸败食物表面以及未灭菌的醋、果酒和啤酒中都有生长。代谢类型属于异养需氧型,故在发酵过程中一直需要氧气的参与。醋酸菌在发酵工程中常用来酿醋。
表观遗传
11.【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、按配方配制培养基并进行湿热灭菌后在酒精灯火焰附近倒平板,故A正确;
B、为了探究大蒜汁对痢疾杆菌的抑制作用,需要用稀释涂布平板法吸取适当稀释度的菌液滴在平板上并用涂布器涂布均匀,故B正确;
C、分别将浸于大蒜汁和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置,无菌水组作为对照组,故C正确;
D、由于平板需要倒置培养,所以在培养皿底标记后将平板倒置放入适宜温度的恒温培养箱中培养,故D错误;
故答案为:D。
【分析】该实验通过利用大蒜汁抑制痢疾杆菌的生长繁殖,来探究大蒜汁对痢疾杆菌的抑制作用,根据抑菌圈的大小判断抑菌能力,抑菌圈越大表示抑菌或者杀菌的作用越强。
12.【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞培养技术;胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、育种实践中进行植物体细胞杂交的主要目的是获得具有双亲优良性状的杂种植株,故A正确;
B、细胞培养应该在含5%的二氧化碳中培养,二氧化碳的作用是维持培养液的pH,故B错误;
C、在分割囊胚阶段时,需要注意将内细胞团均等分割,故C错误;
D、经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体无关,故D错误;
故答案为:A。
【分析】1、动物细胞培养条件
①无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,通常还要在培养液中加入一定量的的抗生素,以防被污染。此外应定期更换培养液,以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。
②营养物质:无机物(无机盐、微量元素等),有机物(糖、氨基酸、促生长因子等)
③血清和血浆 (提供细胞生长必须的营养成分)
④温度和pH(36.5±0.5℃,7.2~7.4)
⑤气体环境(95%的空气+5%CO 的混合气体)其中5%CO 气体是为保持培养液的pH稳定
2、胚胎发育过程
(1)卵裂期细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或有所缩小
(2)桑椹胚时期及其以前的细胞,每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞。当胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑葚,叫做桑葚胚。
(3)囊胚中细胞开始出现分化,个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。沿透明带内壁扩展和排列的个体较小的细胞,称为滋养层细胞,将来发育成胎盘和胎膜。
(4)胚胎期细胞分化程度达到最大,而且细胞分化后不可逆转。
13.【答案】A,D
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;治疗性克隆的操作过程;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、针对转基因技术,我国一贯坚持在研究上要“小心谨慎、稳健实施”,故A正确;
B、目前,克隆技术并不是十分成熟,不能保证生殖性克隆人在技术上安全高效,故B错误;
C、生物武器是以生物战剂杀伤有生力量和破坏植物生长的各种武器、器材的总称,故C错误;
D、“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗,故D正确;
故答案为:AD。
【分析】转基因生物存在安全性问题的原因
(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。
(2)目的基因往往是异种生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
(4)转基因生物具有较强的生长优势,其他物种竞争力弱而大量死亡,引起生态危机。
14.【答案】B,D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;探究酵母菌的呼吸方式;噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、用纸层析法分离光合色素时,不同色素在层析液中的溶解度不同,决定了其在滤纸条上的分布位置,故A错误;
B、酒精和重铬酸钾反应会产生颜色反应,颜色由橙色变成灰绿色,所以从密封的酵母菌培养液中取部分样液,加入酸性重铬酸钾溶液,振荡后溶液颜色由橙色变成灰绿色,故B正确;
C、15N和14N都不不含有放射性,故C错误;
D、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,分别用35S和32P标记大肠杆菌,再用标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,然后将35S或32P标记的T2噬菌体分别与未被标记的大肠杆菌混合,培养一段时间后进行离心处理,得出结论,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】用32P标记噬菌体的外壳侵染大肠杆菌的实验流程图
标记→混合→搅拌→离心→检测
① 标记:用含32P的大肠杆菌培养噬菌体(不能用培养基直接培养)
② 混合(培养/保温/侵染):给足侵染的时间(时间不宜过长也不宜过短)
时间过长,会导致细菌破裂噬菌体释放,会影响到离心后观察到上清液放射很高,对被32P标记的DNA那组检测结果造成影响
时间过短,会导致噬菌体吸附和侵入,会影响到离心后观察到上清液放射很高,对被32P标记的DNA那组检测结果造成影响
③ 搅拌:充分分开噬菌体和菌体(不能说分开蛋白质和DNA)
④ 离心:分层(上清液蛋白质外壳,下沉淀菌体和噬菌体的DNA)
⑤ 检测:上清液反射性很高
15.【答案】A,C,D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、对比单独用GR24、单独用NAA与GR24+NAA共同使用可知,NAA+GR24对侧芽的抑制作用明显强于单独NAA或者单独GR24,所以推测在抑制拟南芥侧枝生长方面,一定浓度的GR24和NAA有协同作用,故A正确;
B、根据图中可知,相同浓度,相同时间内,单独使用NAA时侧芽长度小于单独使用GR24,如果时间不同则影响效果也不同,故B错误;
C、根据图中可知影响拟南芥生长的物质不只是GR24和NAA,还可能与时间浓度有关,故C正确;
D、NAA是生长类调节剂,植物生长调节剂相交于植物激素作用时间更持久,效果更加稳定,故D正确;
故答案为:ACD。
【分析】(1)植物激素
植物激素是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面,分别或相互协调地调控植物的生长发育与分化。
(2)植物生长调节剂
植物生长调节剂是人们在了解天然植物激素的结构和作用机制后,通过人工合成与植物激素具有类似生理和生物学效应的物质,在农业生产上使用,以有效调节作物的生育过程,达到稳产增产、改善品质、增强作物抗逆性等目的。
植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质和从生物中提取的天然植物激素。
16.【答案】C,D
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、经过科学的规划,“无废弃物农业”可以实现物质的循环,不能实现能量的循环和再生,故A错误;
B、小区公园内设置雨水收集系统用于植物浇灌,增设民众游乐设施符合循环原理,故B错误;
C、城市高架桥桥底空间改造宜选择种植耐阴、耐热、耐旱、抗污染能力强的植物,故C正确;
D、废弃矿山生态修复工程中,要考虑极端天气对生态系统的破坏作用,故D正确;
故答案为:CD。
【分析】生态工程的原理是:
(1)物质循环自生原理:指的是在生态工程中,通过工程技术手段,建立物质的循环系统,实现废物资源化利用。物质循环再生原理的应用,可以有效避免环境污染,实现资源的可持续利用
(2)协调与平衡原理:生态工程中,生物与环境之间的协调与平衡是非常重要的。只有建立稳定的生态系统,才能实现生态系统的平衡和稳定。协调与平衡原理的应用,可以有效提高生态系统的质量和稳定性。
(3)整体性原理:生态工程中,整体性原理的应用是非常重要的。生态工程是一个复杂的系统,只有建立整体性的理念,才能实现生态系统的平衡和稳定。整体性原理的应用,可以有效提高生态系统的生产力和质量。
17.【答案】(1)(痒觉)感受器;大脑皮层;不属于;组胺刺激机体产生痒觉的过程,没有经过完整的反射弧
(2)非条件反射;抑制
(3)降低;增强机体对致痒剂的敏感性,从而增强痒觉
【知识点】反射的过程
【解析】【解答】(1)痒觉的产生要有适宜的刺激、感受器、兴奋传导通路和相应中枢,感觉中枢位于大脑皮层,所以痒觉产生的中枢部位是大脑皮层。组胺刺激使正常小鼠产生痒觉的过程不属于属于反射,因为组胺刺激机体产生痒觉的过程,没有经过完整的反射弧。故答案为:(痒觉)感受器;大脑皮层;不属于;组胺刺激机体产生痒觉的过程,没有经过完整的反射弧;
(2)组胺刺激导致的小鼠抓挠行为属于非条件反射,不需要学习,先天就会的技能,抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋,有效抑制痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。故答案为:非条件反射;抑制;
(3)研究结果表明,根据图中比较正常小鼠和敲除PTEN蛋白小鼠可知,敲除基因的小鼠在30分钟内抓挠次数明显增加,所以推测PTEN蛋白可降低机体对外源致痒剂的敏感性。比较图中PTEN基因敲除小鼠和PTEN+TRPV1双敲除小鼠的比较,说明TRPV1基因的缺失会导致PTEN基因缺失效果降低,可以看出TRPV1蛋白的作用是增强机体对致痒剂的敏感性,从而增强痒觉。故答案为:降低;增强机体对致痒剂的敏感性,从而增强痒觉;
【分析】反射弧是反射活动的结构基础。是机体从接受刺激到发生反应的过程中兴奋在神经系统内循行的整个路径。反射一般都需要完整的反射弧来实现。一个完整的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器5个基本部分组成。
①感受器能将内外环境的刺激转变为神经冲动的特殊结构;是反射活动的起始处。
②传入神经感觉神经元的突起。将感受器的神经冲动传导到神经中枢。
③神经中枢内参与某一反射活动的神经元群,是反射弧的中枢整合部分。
④传出神经运动神经元的轴突。将反射中枢发生的神经冲动传到效应器。在反射活动中,运动神经元既接受传入神经或中间神经元传入冲动的影响,又接受各级中枢下行纤维的控制。
⑤效应器发生应答反应的器官或组织,包括骨骼肌、心肌和平滑肌,各种外分泌腺和一些内分泌腺等。
18.【答案】(1)消费者;加快生态系统的物质循环;垂直;食物条件和栖息空间
(2)(含碳)有机物;温度、光照等环境条件随季节发生变化,导致消费者主要食物组成发生变化
(3)不能;不同食物链中,同种生物可能占据同一营养级
【知识点】群落的结构;生态系统的结构;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)根据图中可知,调查的牡蛎、鱼等生物都处于第一营养级或者更高的营养级,所以推断属于消费者,在生态系统中的作用是加快生态系统的物质循环,海洋牧场动物在垂直方向上的分层现象,说明该群落具有垂直结构,动物的分层结构与食物条件和栖息空间等密切相关。故答案为:消费者;加快生态系统的物质循环;食物条件和和栖息空间;
(2)13C在生物群落中以有机物的形式被传递利用,温度、光照等环境条件随季节发生变化,导致消费者主要食物组成发生变化,最终导致该海洋牧场的食物网出现季节性变化。故答案为:(含碳)有机物;温度、光照等环境条件随季节发生变化,导致消费者主要食物组成发生变化;
(3)夏季三梭蟹的平均营养级为2.5,由于在不同食物链中,可能占据不同营养级也可能占据相同营养级,所以不能据此判断三梭蟹在该食物网中与几条食物链组成有关以及在每条食物链中占据的营养级。故答案为:不能;不同食物链中,同种生物可能占据同一营养级(意思相近即可);
【分析】(1)水平结构是指生物群落在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,在不同地段有不同的分布。
(2)垂直结构是群落在空间中的垂直分化或成层现象。群落中的植物各有其生长型,而其生态幅度和适应性又各有不同,它们各自占据着一定的空间,它们的同化器官和吸收器官处于地上的不同高度和地下的不同深度,或水面下的不同深度。它们的这种空间上的垂直配置,形成了群落的层次结构或垂直结构。
19.【答案】(1)蓄洪防旱、净化水质、调节气候
(2)垦后湿地是人工生态系统,以种植农作物为主,植物种类少;草甸光照条件和土壤通气透水性好,植物的营养状况、所需的氧气条件都得到较大改善,植物种类增多(或原生沼泽长年处于淹水环境,处于相对封闭状态,加之光照与氧气条件的限制,不利于植物生长,植物物种组成数量少,分布不均匀,从而使其物种丰富度与多样性较低)
(3)直接价值和间接;样方;水平;就地;芦苇主要进行无性繁殖,产生的变异较少
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的功能;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)地球上有三大生态系统类型:森林、海洋和湿地。与其他生态系统相比,湿地生态系统具有的主要特征有:底层土壤主要是湿土,动植物种类十分丰富;既有水生生物,也有陆生生物;具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能。故答案为:蓄洪防旱、净化水质、调节气候(答案合理即可);
(2)①研究发现,与其他三种湿地相比,垦后湿地(湿地开垦种植农作物以后形成的湿地)的植物物种丰富度和多样性最低,其原因可能是垦后湿地是人工生态系统,以种植农作物为主,植物种类少,改变生态系统的物种组成。故答案为:、垦后湿地是人工生态系统,以种植农作物为主,植物种类少;
②原生沼泽地长期积水或季节性积水,土壤过于湿润,主要分布于山间沟谷洼地及平原中的低洼地区;草甸土壤通气性较好,常位于高原或高山上是因为草甸光照条件和土壤通气透水性好,植物的营养状况、所需的氧气条件都得到较大改善,植物种类增多(或原生沼泽长年处于淹水环境,处于相对封闭状态,加之光照与氧气条件的限制,不利于植物生长,植物物种组成数量少,分布不均匀,从而使其物种丰富度与多样性较低),所以与原生沼泽林相比,草甸的植物物种丰富度和多样性均较高,物种均匀度较好。故答案为: 草甸光照条件和土壤通气透水性好,植物的营养状况、所需的氧气条件都得到较大改善,植物种类增多(或原生沼泽长年处于淹水环境,处于相对封闭状态,加之光照与氧气条件的限制,不利于植物生长,植物物种组成数量少,分布不均匀,从而使其物种丰富度与多样性较低) (意思相近即可);
(3)太平湖湿地位于安徽省黄山市,以防洪、灌溉、发电为主,兼有航运、水产养殖之利,这体现了生物的直接价值。同时又以秀丽幽深的景色闻名中外,被誉为“黄山情侣”“中华翡翠”,这体现了生物的间接价值。样方法随机选取若干个样方,计数每个样方内的个数,求取每个样方的种群密度,最后以所有样方的平均值作为该种群密度的估计值,所以若要跟踪调查该湿地中某种挺水植物的种群数量变化趋势,应采用样方法调差其种群密度。水平结构是指生物群落在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,在不同地段有不同的分布,所以湿地中的沉水植物生长于水域的中央区域,挺水植物生长于近岸的茂水,陆生植物分布于离岸较远处,形成了群落的水平结构。河南省民权黄河故道湿地是世界极危鸟类青头潜鸭全球最重要的栖息地之一,为约30%的青头潜鸭提供了栖息繁殖地。黄河故道湿地公园对青头潜鸭的保护属于就地保护;芦苇是该区域的优势种(主要进行无性繁殖),但其遗传多样性相对较低。芦苇群体的遗传多样性相对较低的可能原因是芦苇主要进行无性繁殖,产生的变异较少,而有性生殖发生基因突变的概率较大,能产生多种多样的个体。故答案为:直接价值和间接价值;样方;水平;就地;芦苇主要进行无性繁殖,产生的变异较少;
【分析】一、生态系统的多样性
(1)直接价值
生物多样性的直接价值是指使用价值或商品价值,是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。生物多样性的直接价值按照产品形式分为显著实物型直接价值和非显著实物型直接价值。
(2)间接价值
生物多样性的间接价值指生物多样性在生态系统中的作用和提供的生态系统服务。
(3)潜在价值
生物多样性的潜在价值是指物种在未来某个时候能为人类社会提供经济利益的潜能。人类在发展过程中,不断地在自然界中搜寻新物种及其新功能。
二、保护生物多样性的措施
(1)就地保护。
(2)易地保护。
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
(4)加强立法、执法和宣传教育。
20.【答案】(1)CD3蛋白;PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
(2)克隆化培养和抗体检测
(3)可以同时与癌细胞和T细胞结合
(4)双特异性单克隆抗体使T细胞更精准接触到癌细胞(或双特异性单克隆抗体既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量)
【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)CD19是癌细胞表面的抗原蛋白,CD3蛋白位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能被激活,所以注射的抗原A为程度抗原,诱导动物细胞融合是方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。故答案为:CD3蛋白;PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法(选其中两个即可);
(2)通过诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交后,需要用HAT筛选出杂交瘤细胞,所以过程③用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,要获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞一般还需要进行克隆化培养进而抗体检测,才能获得足够多的能分泌抗体的杂交瘤细胞。故答案为:克隆化培养和抗体检测;
(3)根据图中双特异性单克隆抗体示意图可知,双特异性抗体一端与癌细胞结合,一端与T细胞结合,所以双特异性抗体能激发具有导向性免疫反应的原理是可以同时与癌细胞和T细胞结合。故答案为:可以同时与癌细胞和T细胞结合;
(4)双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用,原因是双特异性单克隆抗体使T细胞更精准接触到癌细胞(或双特异性单克隆抗体既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量)。故答案为:双特异性单克隆抗体使T细胞更精准接触到癌细胞(或双特异性单克隆抗体既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量);
【分析】根据图中可知,首先对小鼠注射CD19蛋白,使小鼠获得已经免疫的B淋巴细胞,之后将诱导的B细胞和骨髓瘤细胞进行杂交,获得杂交瘤细胞,经过HAT选择培养基的筛选,得到单克隆杂交细胞,将单克隆杂交细胞与注射抗原A的小鼠杂交,得到单克隆抗体——杂交瘤细胞,进行筛选提取双特异性单克隆抗体,得到能识别CD19和抗原A的双特异性单克隆抗体。
21.【答案】(1)BamHⅠ;BamHⅠ和BglⅡ
(2)农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上T-DNA及其携带的外源基因转移到被侵染的细胞中,并将其整合到该细胞的染色体DNA上;转化;四环素;(植物)细胞的全能性;不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持抗冻番茄的遗传特性
(3)可溶性蛋白的C区和B区染色加深;低温处理并观察番茄植株的抗冻情况
【知识点】基因工程的应用;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)由图中AFPs抗冻基因两侧含有BamHⅠ和BglⅡ,所以构建重组质粒时,应选择BamHⅠ、BamHⅠ和BglⅡ(酶)分别切割质粒和含AFPs抗冻基因的外源DNA。故答案为:BamHⅠ;BamHⅠ和BglⅡ;
(2)培育转基因植物时,常选择Ti质粒作为目的基因载体的原因是农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上T-DNA及其携带的外源基因转移到被侵染的细胞中,并将其整合到该细胞的染色体DNA上 。将导入了表达载体的农杆菌与取自番茄的细胞共同培养,通过农杆菌的转化作用就可使目的基因进入番茄细胞,为筛选成功导入抗冻基因的番茄细胞,需在培养基中添加四环素,因为四环素抗性基因位于T-DNA上,Ti质粒上的T-DNA可转移到被侵染的细胞细胞中。通过过程④获得完整的植株,依据的原理是植物细胞的全能性。与常规的种子繁殖方法相比,利用该技术培育抗冻番茄植株的优点是不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持抗冻番茄的遗传特性。故答案为:农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上T-DNA及其携带的外源基因转移到被侵染的细胞中,并将其整合到该细胞的染色体DNA上(意思相近即可);转化;四环素;(植物)细胞的全能性;不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持抗冻番茄的遗传特性;
(3)抗冻番茄经低温诱导后可溶性蛋白均比对照明显增加,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳可检测到可溶性蛋白的C区和B区染色加深。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测经低温诱导后抗冻番茄植株中的可溶性蛋白,若可溶性蛋白的C区和B区颜色加深,则表明AFPs基因已表达出相应的蛋白质;也可采用低温处理并观察番茄植株的抗冻情况进行个体生物学水平的检测。故答案为:可溶性蛋白的C区和B区颜色加深;低温处理并观察番茄植株的抗冻情况;
【分析】基因工程主要步骤
酶:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、
(1)提取目的基因
获取目的基因是实施基因工程的第一步。
(2)目的基因与运载体结合
基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体,首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端(部分限制性内切酶可切割出平末端,拥有相同效果)。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子。
(3)将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后,下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。
(4)目的基因的检测和表达
目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
1 / 1安徽省合肥市肥西县2022-2023学年高二下学期期末生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·肥西期末)下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.从每条染色体的结构和行为分析,有丝分裂和减数分裂过程基本相同
B.多细胞生物个体发育过程中,细胞分化导致不同细胞基因表达的差异化
C.端粒DNA序列随细胞分裂不断缩短,由于基因的损伤引起细胞衰老
D.特定条件下,细胞自噬对维持细胞内部环境的相对稳定有积极意义
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;减数分裂与有丝分裂的比较;细胞自噬
【解析】【解答】A、从每条染色体的结构和行为分析,有丝分裂和减数分裂过程基本相同,都会出现染色体DNA复制,染色单体分开等,故A正确;
B、多细胞生物体发育过程中,基因的选择性表达导致细胞分化,细胞的分化使细胞种类的增加,故B错误;
C、端粒DNA序列细胞分裂不断缩短,是由于随着分裂次数的增多,端粒内部的基因会受到损伤引起细胞衰老,故C正确;
D、特定条件下,细胞衰老或者损伤会引起细胞自噬,分解衰老和损伤的细胞,对维持内部环境的相对稳定有积极意义,故D正确;
故答案为:B。
【分析】有丝分裂和减数分裂两者的相同点是,都有染色体的行为变化,出现纺锤体和都是真核生物才会发生的
不同点:1、有丝分裂的对象体细胞,减数分裂是生殖细胞
2、特点:有丝分裂染色体复制一次,细胞分裂一次,最终形成两个与亲代细胞遗传物质完全一样的子细胞。
减数分裂是细胞染色体复制一次,细胞分裂两次,最终形成的生殖细胞是原始生殖遗传物质的一半。
3、各个时期特点
间期两者都是 染色体复制,DNA数目加倍,细胞体积略有增长
减数第一次分裂有同源染色体的联会,在四分体时期会发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,在后期会有同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合。以上都是有丝分裂不具有的。
减数第二次分裂整个过程染色体的行为变化与有丝分裂相似,区别是有丝分裂有同源染色体,而减数第二次分裂没有。
2.(2023高二下·肥西期末)口服是很多药物的给药方式,口服药物进入小肠后常见的转运方式如下图。小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,OATP和P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C和D途径。下列叙述不合理的是( )
A.图中甲侧和乙侧均代表小肠上皮细胞的膜外,甲侧为肠腔侧
B.药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收
C.OATP和P-gp的加工需要细胞中内质网和高尔基体的参与
D.某些口服药存在吸收障碍,可能与OATP功能过强有关
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、图中甲侧和乙侧均代表小肠上皮细胞的膜外,甲侧含有绒毛,可以判断甲侧为肠腔侧,故A正确;
B、细胞间途径运输为被动运输,是通过小肠间隙进行运输的,由于小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,所以药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收,故B正确;
C、OATP和P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C和D途径,属于转运蛋白,该蛋白的加工需要细胞中内质网个高尔基体的参与,故C正确;
D、某些口服药物存在吸收障碍,与图中OATP和P-gp两种膜转运蛋白有关,若OATP(摄入型转运蛋白)功能过弱可能导致存在吸收障碍,或者P-gp(外排型转运蛋白)功能过强有关,故D错误;
故答案为:D。
【分析】1、主动运输:
(1)概念
主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。主动运输的载体蛋白具有将被运载物从低浓度区域转运到高浓度区域的能力。
(2)主动运输的特点是:
①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;
②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;
③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;
④具有选择性和特异性。
2、被动运输
(1)概念:
被动运输是物质顺浓度梯度且不消耗细胞代谢能(ATP)所进行的运输方式,运输动力来自质膜内、外侧物质的浓度梯度势能或电位差。被动运输分为简单扩散和易化扩散。
(2)分类:
简单扩散:
是脂溶性小分子物质穿膜运输的方式,被运输的小分子物质在膜两侧存在浓度差,即可顺浓度进行扩散。小分子物质扩散的速度取决于分子的大小和其脂溶性,如疏水性气体小分子O2、CO2、N2,等能迅速通过细胞膜。乙醇等脂溶性高的小分子也能迅速通过细胞膜。H2O、尿素、甘油等分子带有强极性,脂溶解度低,故通过膜比较缓慢。更大的亲水性分子如葡物糖和各种带电的分子如氨基酸及核苷酸等都不能经简单扩散的方式进行运输。
3.(2023高二下·肥西期末)图1为某单基因遗传病的遗传系谱图,Ⅲ1表型未知。取图1中四名成员的DNA,通过PCR扩增与该病基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,结果如图2。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ3的基因型与Ⅱ5的基因型相同的概率是1/3
B.与正常基因相比,突变基因可能发生了碱基的替换
C.该突变基因新增的酶切位点可能位于310bp的片段中
D.如果用PCR扩增Ⅲ1与此病基因相关的片段,酶切后电泳将产生三种条带
【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、析图2电泳结果可知,Ⅰ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-5电泳结果相同,则基因型相同,可以推出Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-4都为杂合子,Ⅱ-5为显性纯合子,由于Ⅱ-3和Ⅱ-5都正常,所以Ⅱ-3和Ⅱ-5基因型相同的概率为1/3,故A正确;
B、根据图2电泳信息可知,Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅱ-4都为杂合子,设基因型为Aa,则Ⅱ-5为显性纯合子,则基因型为AA,观察图2中电泳结果可知,正常电泳出现310bp和118bp两种片段,而杂合子电泳结果出现217bp、118bp、93bp三种片段,217bp+93bp=310bp,所以推测基因突变产生新的酶切割位点,故B正确;
C、正常电泳结果出现310bp和118bp两种片段,而突变的个体电泳结果为217bp、118bp、93bp三种片段,217bp+93bp=310bp,所以推测该突变新增的酶切割位点可能位于310bp的片段种,故C正确;
D、Ⅱ-1(Aa)与Ⅱ-2(aa)子代Ⅲ-1基因型可能为Aa或者aa,当基因型为Aa时有4条片段,当基因型为aa时有3条片段,故D错误;
故答案为:D。
【分析】分析图1可知Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,子代Ⅱ-2患病,推测该病为隐性遗传病,Ⅱ-2为女性,所以该病为常染色体隐性遗传病,分析图2电泳结果可知,Ⅰ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-5电泳结果相同,则基因型相同,可以推出Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-4都为杂合子,Ⅱ-5为显性纯合子。
4.(2023高二下·肥西期末)某种二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,昆虫的斑翅、正常翅由基因A/a控制,桃色眼、黑色眼由常染色体上的等位基因B/b控制且存在某种基因型的个体致死。为研究这两对相对性状的遗传机制,科研人员选择两种类型的亲本昆虫杂交得到F1,F1相互交配产生F2,结果如下表。( )
性别 亲本 F1 F2
雌性 斑翅桃色眼 正常翅桃色眼:正常翅黑色眼=1:1 正常翅黑色眼:正常翅桃色眼:斑翅黑色眼:斑翅桃色眼=2:3:2:3
雄性 正常翅黑色眼 斑翅桃色眼:斑翅黑色眼=1:1 正常翅黑色眼:正常翅桃色眼:斑翅黑色眼:斑翅桃色眼=2:3:2:3
不考虑基因位于性染色体同源区段的情况,下列相关分析不合理的是
A.正常翅对斑翅为显性,且基因A/a位于X染色体上
B.黑色眼对桃色眼为显性,亲本的基因型组合为bbXaXa、BbXAY
C.F2中黑色眼:桃色眼=4:6,原因可能是基因型为BB的个体致死
D.该昆虫种群中,表型为正常翅桃色眼昆虫的基因型共有6种
【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、分析表中可知,雌性班翅桃色眼与雄性正常翅黑色眼杂交,子代雄性全为正常翅,雌性全为班翅,所以推测控制班翅正常翅位于X染色体上,且正常翅对班翅为显性,故A正确;
B、子代无论雌雄桃色眼:黑色眼=1:1,所以推测控制桃色眼和褐色眼的基因位于常染色体上,亲本控制桃色和黑色的基因型为Bb和bb,子一代基因型及比例为Bb:bb=1:1,子一代产生子二代,子二代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:6:9,题中指出桃色眼、黑色眼由常染色体上的等位基因B/b控制且存在某种基因型的个体致死,表中子二代桃色眼:黑色眼=3:2,所以推测基因型BB可能致死,且黑色对桃色为显性,所以亲本基因型为bbXaXa、BbXAY,故B正确;
C、F2中黑色眼:桃色眼=4:6,亲本控制桃色和黑色的基因型为Bb和bb,子一代基因型及比例为Bb:bb=1:1,子一代产生子二代,子二代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:6:9,题中指出桃色眼、黑色眼由常染色体上的等位基因B/b控制且存在某种基因型的个体致死,表中子二代桃色眼:黑色眼=3:2,所以推测基因型BB可能致死,故C正确;
D、该昆虫种群中,表型为正常翅桃色眼昆虫基因型为BbXAXA、BbXAXa、BbXAY,一共三种,故D错误;
故答案为:D。
【分析】分析表中可知,雌性班翅桃色眼与雄性正常翅黑色眼杂交,子代雄性全为正常翅,雌性全为班翅,所以推测控制班翅正常翅位于X染色体上,且正常翅对班翅为显性,子代无论雌雄桃色眼:黑色眼=1:1,所以推测控制桃色眼和褐色眼的基因位于常染色体上,亲本控制桃色和黑色的基因型为Bb和bb,子一代基因型及比例为Bb:bb=1:1,子一代产生子二代,子二代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:6:9,题中指出桃色眼、黑色眼由常染色体上的等位基因B/b控制且存在某种基因型的个体致死,表中子二代桃色眼:黑色眼=3:2,所以推测基因型BB可能致死,且黑色对桃色为显性,则亲本基因型为bbXaXa、BbXAY 。
5.(2023高二下·肥西期末)可卡因能阻断人体神经传导,产生局部麻醉,同时可通过加强人体内某些化学物质(如多巴胺)的活性来刺激大脑皮层,使中枢神经兴奋,具有成瘾性。科研人员对正常小鼠和毒品成瘾模型鼠进行了相关研究,部分结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.给正常小鼠持续注射一定剂量的可卡因,可获得毒品成瘾模型鼠
B.多巴胺从突触前膜释放后与突触后膜结合并进入突触后神经元
C.新生突触数量减少是吸食可卡因等毒品成瘾的生理原因之一
D.研究结果表明适度运动可作为毒品成瘾患者戒毒治疗的辅助措施
【答案】B
【知识点】神经元各部分的结构和功能;突触的结构
【解析】【解答】A、可卡因能阻断人体神经传导,产生局部麻醉,同时可通过加强人体内某些化学物质(如多巴胺)的活性来刺激大脑皮层,使中枢神经兴奋,会对可卡因产生依赖,所以给正常小鼠持续注射一定剂量的可卡因,可获得毒品成瘾模型鼠,故A正确;
B、多巴胺从突触前膜释放后与突触后膜结合并不是进入突触后神经元,而是与突触后膜上的受体结合,故B错误;
C、根据图中正常小鼠和毒品成瘾模型鼠的对比可知,毒品成瘾模型鼠比正常小鼠的新生突触较少,所以推测新生突触数量减少是吸食可卡因等毒品成瘾的生理原因之一,故C正确;
D、根据图中对比毒品成瘾模型鼠和毒品成瘾模型进行慢跑训练组,可以看出经过训练以后新生突触含量增加,所以推测适度运动可作为毒品成瘾患者戒毒治疗的辅助措施,故D正确;
故答案为:B。
【分析】对比正常小鼠和毒品成瘾模型组可知,毒品成瘾模型组的新生突触含量较低,所以推测新生突触数量减少是吸食可卡因等毒品成瘾的生理原因之一,再对比毒品成瘾模型鼠和毒品成瘾模型进行慢跑训练组,可以看出经过训练以后新生突触含量增加,所以推测适度运动可作为毒品成瘾患者戒毒治疗的辅助措施。
6.(2023高二下·肥西期末)研究人员调查了某地甲、乙两个肉食性动物种群的数量变化,得到甲种群的增长速率变化和乙种群的λ值变化如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两个种群及其生活环境中的植物、微生物共同构成生物群落
B.甲、乙两个种群的种内竞争最剧烈的时刻分别是图中的t4和t2
C.t3~t4时间段甲种群数量大于乙种群的数量,乙种群的年龄结构为增长型
D.甲、乙两种群生态位不完全相同,有利于维持当地生物群落的稳定
【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、生物群落是相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合。它虽由植物、动物、和微生物等各种生物有机体构成,但仍是一个具有一定成分和外貌比较一致的组合体,所以甲、乙两个种群及其生活环境中的植物、微生物不能构成生物群落,故A错误;
B、种群数量最大的时候是竞争最激烈的时候,甲种群0-t5增长速率都大于0,一直处于增长状态,所以种内竞争最激烈在t5,分析乙种群,0-t2λ大于1,所以种群数量属于增加状态,t2-t4λ小于1,种群数量处于减少状态,t4-t5λ一直等于1,说明种群数量没有发生变化,所以乙种群种内竞争最激烈的时刻在t2时刻,故B错误;
C、由于甲和乙种群的原始数量未知,所以无法比较甲乙的数量,乙群落的年龄结构处于衰退型,故C错误;
D、甲、乙两种群生态位不完全相同,有利于维持当地生物群落的稳定,充分利用资源,故D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)生物群落:相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合。它虽由植物、动物、和微生物等各种生物有机体构成,但仍是一个具有一定成分和外貌比较一致的组合体。
(2)分析图中可知甲种群0-t5增长速率都大于0,一直处于增长状态。分析乙种群,0-t2λ大于1,所以种群数量属于增加状态,t2-t4阶段λ小于1,种群数量处于减少状态,t4-t5λ一直等于1,说明种群数量没有发生变化。
7.(2023高二下·肥西期末)三江源是我国生态环境安全和水源涵养的关键地区,由于种种原因,该地区生态环境不断恶化。为保护生态环境,实现畜牧业的可持续发展,该地区实施了大幅度的减畜工作。下图为实施减畜工程前后载畜压力指数(载畜压力指数=草地现实载畜量/草地理论载畜量)的变化,下列相关分析错误的是( )
A.人类不合理地开发利用是导致该地区生态环境恶化的重要原因之一
B.减畜的同时,可选择适应当地环境条件的植被进行草场修复
C.减畜工程使草场产草量提高,载畜压力指数迅速回归到理想水平
D.在保护生态环境的同时要考虑减畜对牧民生活的影响,协助其转产再就业
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、根据图中可知在减畜前载畜压力指数呈现下降趋势,减畜后明显缓解,可以看出人类不合理地开发利用是导致该地区生态环境恶化的重要原因之一,故A正确;
B、随着减畜的同时,载畜压力指数没有明显的下降,可选择适应当地环境条件的植被进行草场修复,假胯生态环境的恢复,故B正确;
C、根据图中可知,减畜后随着时间的增加,载畜压力指数基本处于稳定状态,故C错误;
D、在保护生态环境的同时要考虑减畜对牧民生活的影响,协助其转产再就业,有利于维持生态系统的稳定性促进人与自然和谐共生,故D正确;
故答案为:C。
【分析】分析图中,该图是实施减畜工程前后载畜压力指数(载畜压力指数=草地现实载畜量/草地理论载畜量)的变化,在减畜前,载畜压力指数波动明显,且呈现下降的趋势,减畜后,载畜压力指数波动趋于平稳。
8.(2023高二下·肥西期末)为调查某地发生山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况,科研人员对未发生滑坡区域的原始群落和山体滑坡区域的恢复群落进行了植被生物量(某时间单位面积内现存生物的有机物总量)的研究,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.30年内山体滑坡区域发生了群落的次生演替
B.图中代表山体滑坡区域恢复群落生物量的是S2
C.发生山体滑坡的区域可能是热带雨林地区
D.人工措施改善土壤会加快山体滑坡区域群落的恢复进程
【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。由其他地方进入或残存的根系、种子等重新生长而发生的,所以30年内山体滑坡区域发生了群落的次生演替,故A正确;
B、对比S1和S2可知,无论是草木、灌木还是乔木,S1的植被生物量都大于S2的植被生物量,所以推测图中代表山体滑坡区域恢复群落生物量的是S2,故B正确;
C、热带雨林主要是以乔木为主,而根据图中可知该地区主要以草木为主,所以发生山体滑坡的区域不可能是热带雨林地区,故C错误;
D、人类活动会改变群落的演替方向和速度,所以人工措施改善土壤会加快山体滑坡区域群落的恢复进程,故D正确;
故答案为:C。
【分析】次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。由其他地方进入或残存的根系、种子等重新生长而发生的。
9.(2023高二下·肥西期末)下列关于某高密度人工养殖鱼塘生态系统的结构与功能的叙述,正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量
B.该鱼塘生态系统中消费者同化的能量可能大于生产者固定的太阳能
C.草食性鱼类体内储存的有机物可通过其粪便和遗体残骸被分解者分解
D.该生态系统的数量金字塔一定是上窄下宽的金字塔形
【答案】B
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、由于该鱼塘为人工养殖的鱼塘,所以流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和饲料中有机物的化学能,故A错误;
B、该鱼塘属于高密度人工养殖鱼塘投放大量饲料,所以该鱼塘生态系统中消费者的同化量可能大于生产者固定的太阳能,故B正确;
C、粪便不属于草食性鱼类体内储存的有机物能量,故C错误;
D、该生态系统属于高密度鱼塘,投放大量饲料,所以可能存在鱼的数量大于生产者的现象,所以数量金字塔不一定为上窄下宽的金字塔形状,故D错误;
故答案为:B。
【分析】1、摄入上一营养级的能量=粪便中的能量+同化量
同化量 = 呼吸消耗以热能形式散失的能量+流向下个营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量
同化量 = 自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸消耗的能量
2、能量传递效率计算
能量传递效率=下一营养级的同化量/本级同化量
对于简单的生态系统,能量传递效率一般在10%-20%之间
对于复杂的生态系统,能量传递效率一般小于10%(如:初生演替,次生演替)
10.(2023高二下·肥西期末)传统发酵技术在生产生活实践中应用广泛,下列相关叙述正确的是( )
A.腐乳的制作中,需要酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与豆腐的发酵
B.为保持无氧环境,利用酵母菌进行果酒发酵时不能拧松发酵瓶盖
C.利用醋酸菌进行苹果果醋发酵时,温度应控制在18~25℃
D.乳酸菌细胞呼吸产生乳酸,不产生CO2,故泡菜坛应尽量装满
【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、腐乳的制作中,需要酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与豆腐的发酵,故A正确;
B、酵母菌进行果酒发酵时进行无氧呼吸,会产生二氧化碳和酒精,需要拧松瓶盖,将二氧化碳气体排除,防止发生爆炸,故B错误;
C、利用醋酸菌进行苹果醋的发酵时,温度应该控制在30℃-35℃,故C错误;
D、虽然乳酸菌细胞呼吸产生乳酸,不产生CO2,但是泡菜发酵初期,含有杂菌,会产生二氧化碳等气体,如果装的过满会发生溢出等现象,故D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)酵母菌:是一种单细胞真菌,能将糖发酵成酒精和二氧化碳,分布于整个自然界,是一种典型的异养兼性厌氧微生物,在有氧和无氧条件下都能够存活,是一种天然发酵剂,可用于酿造生产。
(2)醋酸杆菌:是一类能使糖类和酒精氧化成醋酸等产物的短杆菌,醋酸杆菌常存在于醋和醋的食品中。工业上可以利用醋酸杆菌酿醋、制做醋酸和葡萄糖酸等。
(3)毛霉:毛霉有分解纤维和蛋白质的作用,不少种类能将淀粉分解为糖,发酵工业上即利用其糖化作用制造酒精等。酒曲中常有毛霉存在。
(4)醋酸菌:醋酸菌是重要的工业用菌之一,好氧菌,氧化各种有机物成有机酸及其它种氧化物。一般在乙醇或其它可氧化物的酵母煮液或酵母消化液培养基上生长旺盛。醋酸杆菌属的重要的特征是能将乙醇氧化成醋酸,并可将醋酸和乳酸氧化成CO2和H2O。自然界中的醋酸菌分布广泛,在果园的土壤中、葡萄或酸败食物表面以及未灭菌的醋、果酒和啤酒中都有生长。代谢类型属于异养需氧型,故在发酵过程中一直需要氧气的参与。醋酸菌在发酵工程中常用来酿醋。
表观遗传
11.(2023高二下·肥西期末)为探究大蒜汁对痢疾杆菌的抑制作用,某兴趣小组进行了相关实验,下列操作不合理的是( )
A.按配方配制培养基并进行湿热灭菌后在酒精灯火焰附近倒平板
B.吸取适当稀释度的菌液滴在平板上并用涂布器涂布均匀
C.分别将浸于大蒜汁和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置
D.在培养皿盖上标记后将平板倒置放入适宜温度的恒温培养箱中培养
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、按配方配制培养基并进行湿热灭菌后在酒精灯火焰附近倒平板,故A正确;
B、为了探究大蒜汁对痢疾杆菌的抑制作用,需要用稀释涂布平板法吸取适当稀释度的菌液滴在平板上并用涂布器涂布均匀,故B正确;
C、分别将浸于大蒜汁和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置,无菌水组作为对照组,故C正确;
D、由于平板需要倒置培养,所以在培养皿底标记后将平板倒置放入适宜温度的恒温培养箱中培养,故D错误;
故答案为:D。
【分析】该实验通过利用大蒜汁抑制痢疾杆菌的生长繁殖,来探究大蒜汁对痢疾杆菌的抑制作用,根据抑菌圈的大小判断抑菌能力,抑菌圈越大表示抑菌或者杀菌的作用越强。
12.(2023高二下·肥西期末)下列关于细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.育种实践中进行植物体细胞杂交的主要目的是获得杂种植株
B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C.在分割桑葚胚阶段的胚胎时,应注意将其内细胞团均等分割
D.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞培养技术;胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、育种实践中进行植物体细胞杂交的主要目的是获得具有双亲优良性状的杂种植株,故A正确;
B、细胞培养应该在含5%的二氧化碳中培养,二氧化碳的作用是维持培养液的pH,故B错误;
C、在分割囊胚阶段时,需要注意将内细胞团均等分割,故C错误;
D、经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体无关,故D错误;
故答案为:A。
【分析】1、动物细胞培养条件
①无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,通常还要在培养液中加入一定量的的抗生素,以防被污染。此外应定期更换培养液,以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。
②营养物质:无机物(无机盐、微量元素等),有机物(糖、氨基酸、促生长因子等)
③血清和血浆 (提供细胞生长必须的营养成分)
④温度和pH(36.5±0.5℃,7.2~7.4)
⑤气体环境(95%的空气+5%CO 的混合气体)其中5%CO 气体是为保持培养液的pH稳定
2、胚胎发育过程
(1)卵裂期细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或有所缩小
(2)桑椹胚时期及其以前的细胞,每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞。当胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑葚,叫做桑葚胚。
(3)囊胚中细胞开始出现分化,个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。沿透明带内壁扩展和排列的个体较小的细胞,称为滋养层细胞,将来发育成胎盘和胎膜。
(4)胚胎期细胞分化程度达到最大,而且细胞分化后不可逆转。
13.(2023高二下·肥西期末)生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会带来新的伦理困惑与挑战。下列相关说法正确的是( )
A.针对转基因技术,我国一贯坚持在研究上要“小心谨慎、稳健实施”
B.目前,克隆技术已十分成熟,可以保证生殖性克隆人在技术上安全高效
C.生物武器是指天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌等致病微生物
D.“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗
【答案】A,D
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;治疗性克隆的操作过程;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、针对转基因技术,我国一贯坚持在研究上要“小心谨慎、稳健实施”,故A正确;
B、目前,克隆技术并不是十分成熟,不能保证生殖性克隆人在技术上安全高效,故B错误;
C、生物武器是以生物战剂杀伤有生力量和破坏植物生长的各种武器、器材的总称,故C错误;
D、“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗,故D正确;
故答案为:AD。
【分析】转基因生物存在安全性问题的原因
(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。
(2)目的基因往往是异种生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
(4)转基因生物具有较强的生长优势,其他物种竞争力弱而大量死亡,引起生态危机。
二、多选题
14.(2023高二下·肥西期末)下列对相关实验的原理、操作或结果的叙述,合理的是( )
A.纸层析法分离光合色素时,不同色素的相对含量决定了其在滤纸条上的分布位置
B.从密封的酵母菌培养液中取部分样液,加入酸性重铬酸钾溶液,振荡后溶液颜色由橙色变成灰绿色
C.将大肠杆菌的DNA用15N标记后转移到含14N的普通培养液中繁殖三代,测定各代DNA分子的放射性强度,验证DNA分子的半保留复制
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,分别用35S和32P标记大肠杆菌,再用标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,然后将35S或32P标记的T2噬菌体分别与未被标记的大肠杆菌混合
【答案】B,D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;探究酵母菌的呼吸方式;噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、用纸层析法分离光合色素时,不同色素在层析液中的溶解度不同,决定了其在滤纸条上的分布位置,故A错误;
B、酒精和重铬酸钾反应会产生颜色反应,颜色由橙色变成灰绿色,所以从密封的酵母菌培养液中取部分样液,加入酸性重铬酸钾溶液,振荡后溶液颜色由橙色变成灰绿色,故B正确;
C、15N和14N都不不含有放射性,故C错误;
D、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,分别用35S和32P标记大肠杆菌,再用标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,然后将35S或32P标记的T2噬菌体分别与未被标记的大肠杆菌混合,培养一段时间后进行离心处理,得出结论,故D正确;
故答案为:BD。
【分析】用32P标记噬菌体的外壳侵染大肠杆菌的实验流程图
标记→混合→搅拌→离心→检测
① 标记:用含32P的大肠杆菌培养噬菌体(不能用培养基直接培养)
② 混合(培养/保温/侵染):给足侵染的时间(时间不宜过长也不宜过短)
时间过长,会导致细菌破裂噬菌体释放,会影响到离心后观察到上清液放射很高,对被32P标记的DNA那组检测结果造成影响
时间过短,会导致噬菌体吸附和侵入,会影响到离心后观察到上清液放射很高,对被32P标记的DNA那组检测结果造成影响
③ 搅拌:充分分开噬菌体和菌体(不能说分开蛋白质和DNA)
④ 离心:分层(上清液蛋白质外壳,下沉淀菌体和噬菌体的DNA)
⑤ 检测:上清液反射性很高
15.(2023高二下·肥西期末)独脚金内酯和生长素是植物体内普遍存在的两类植物激素,研究人员进行了一定浓度的独脚金内酯类调节剂(GR24)和生长素类调节剂(NAA)对拟南芥侧枝生长影响的实验,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.在抑制拟南芥侧枝生长方面,一定浓度的GR24和NAA有协同作用
B.浓度相同时,NAA对拟南芥侧枝生长的影响效果比GR24强
C.实验周期内,影响拟南芥侧枝生长的物质不只有GR24和NAA
D.与生长素相比,NAA对侧枝的作用时间更长久,效果更稳定
【答案】A,C,D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、对比单独用GR24、单独用NAA与GR24+NAA共同使用可知,NAA+GR24对侧芽的抑制作用明显强于单独NAA或者单独GR24,所以推测在抑制拟南芥侧枝生长方面,一定浓度的GR24和NAA有协同作用,故A正确;
B、根据图中可知,相同浓度,相同时间内,单独使用NAA时侧芽长度小于单独使用GR24,如果时间不同则影响效果也不同,故B错误;
C、根据图中可知影响拟南芥生长的物质不只是GR24和NAA,还可能与时间浓度有关,故C正确;
D、NAA是生长类调节剂,植物生长调节剂相交于植物激素作用时间更持久,效果更加稳定,故D正确;
故答案为:ACD。
【分析】(1)植物激素
植物激素是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面,分别或相互协调地调控植物的生长发育与分化。
(2)植物生长调节剂
植物生长调节剂是人们在了解天然植物激素的结构和作用机制后,通过人工合成与植物激素具有类似生理和生物学效应的物质,在农业生产上使用,以有效调节作物的生育过程,达到稳产增产、改善品质、增强作物抗逆性等目的。
植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质和从生物中提取的天然植物激素。
16.(2023高二下·肥西期末)下列有关生态工程原理与应用的叙述,正确的是( )
A.经过科学的规划,“无废弃物农业”可以实现物质和能量的循环再生
B.小区公园内设置雨水收集系统用于植物浇灌,增设民众游乐设施符合自生原理
C.城市高架桥桥底空间改造宜选择种植耐阴、耐热、耐旱、抗污染能力强的植物
D.废弃矿山生态修复工程中,要考虑极端天气对生态系统的破坏作用
【答案】C,D
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、经过科学的规划,“无废弃物农业”可以实现物质的循环,不能实现能量的循环和再生,故A错误;
B、小区公园内设置雨水收集系统用于植物浇灌,增设民众游乐设施符合循环原理,故B错误;
C、城市高架桥桥底空间改造宜选择种植耐阴、耐热、耐旱、抗污染能力强的植物,故C正确;
D、废弃矿山生态修复工程中,要考虑极端天气对生态系统的破坏作用,故D正确;
故答案为:CD。
【分析】生态工程的原理是:
(1)物质循环自生原理:指的是在生态工程中,通过工程技术手段,建立物质的循环系统,实现废物资源化利用。物质循环再生原理的应用,可以有效避免环境污染,实现资源的可持续利用
(2)协调与平衡原理:生态工程中,生物与环境之间的协调与平衡是非常重要的。只有建立稳定的生态系统,才能实现生态系统的平衡和稳定。协调与平衡原理的应用,可以有效提高生态系统的质量和稳定性。
(3)整体性原理:生态工程中,整体性原理的应用是非常重要的。生态工程是一个复杂的系统,只有建立整体性的理念,才能实现生态系统的平衡和稳定。整体性原理的应用,可以有效提高生态系统的生产力和质量。
三、综合题
17.(2023高二下·肥西期末)当蚊虫叮咬或刺激物使皮肤感到轻微的刺痛时,机体有关细胞释放组胺引发某些部位的反应,产生痒觉,并可能引起抓挠行为。研究发现痒觉及抓挠行为的产生与PTEN蛋白和TRPV1蛋白有关。为研究机体内PTEN蛋白和TRPV1蛋白在上述过程中的作用,科研人员用组胺分别刺激正常小鼠、PTEN基因敲除小鼠和PTEN+TRPV1基因双敲除小鼠的皮肤,结果如下图。请回答下列问题:
(1)痒觉的产生要有适宜的刺激、 、兴奋传导通路和相应中枢,痒觉产生的中枢部位是 。组胺刺激使正常小鼠产生痒觉的过程 (填“属于”或“不属于”)属于反射,理由是 。
(2)组胺刺激导致的小鼠抓挠行为属于 (填“条件反射”或“非条件反射”)。抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋,有效 (填“促进”或“抑制”)痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)研究结果表明,PTEN蛋白可 (填“提高”或“降低”)机体对外源致痒剂的敏感性;TRPV1蛋白的作用是 。
【答案】(1)(痒觉)感受器;大脑皮层;不属于;组胺刺激机体产生痒觉的过程,没有经过完整的反射弧
(2)非条件反射;抑制
(3)降低;增强机体对致痒剂的敏感性,从而增强痒觉
【知识点】反射的过程
【解析】【解答】(1)痒觉的产生要有适宜的刺激、感受器、兴奋传导通路和相应中枢,感觉中枢位于大脑皮层,所以痒觉产生的中枢部位是大脑皮层。组胺刺激使正常小鼠产生痒觉的过程不属于属于反射,因为组胺刺激机体产生痒觉的过程,没有经过完整的反射弧。故答案为:(痒觉)感受器;大脑皮层;不属于;组胺刺激机体产生痒觉的过程,没有经过完整的反射弧;
(2)组胺刺激导致的小鼠抓挠行为属于非条件反射,不需要学习,先天就会的技能,抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋,有效抑制痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。故答案为:非条件反射;抑制;
(3)研究结果表明,根据图中比较正常小鼠和敲除PTEN蛋白小鼠可知,敲除基因的小鼠在30分钟内抓挠次数明显增加,所以推测PTEN蛋白可降低机体对外源致痒剂的敏感性。比较图中PTEN基因敲除小鼠和PTEN+TRPV1双敲除小鼠的比较,说明TRPV1基因的缺失会导致PTEN基因缺失效果降低,可以看出TRPV1蛋白的作用是增强机体对致痒剂的敏感性,从而增强痒觉。故答案为:降低;增强机体对致痒剂的敏感性,从而增强痒觉;
【分析】反射弧是反射活动的结构基础。是机体从接受刺激到发生反应的过程中兴奋在神经系统内循行的整个路径。反射一般都需要完整的反射弧来实现。一个完整的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器5个基本部分组成。
①感受器能将内外环境的刺激转变为神经冲动的特殊结构;是反射活动的起始处。
②传入神经感觉神经元的突起。将感受器的神经冲动传导到神经中枢。
③神经中枢内参与某一反射活动的神经元群,是反射弧的中枢整合部分。
④传出神经运动神经元的轴突。将反射中枢发生的神经冲动传到效应器。在反射活动中,运动神经元既接受传入神经或中间神经元传入冲动的影响,又接受各级中枢下行纤维的控制。
⑤效应器发生应答反应的器官或组织,包括骨骼肌、心肌和平滑肌,各种外分泌腺和一些内分泌腺等。
18.(2023高二下·肥西期末)生态系统中的食物链不是固定不变的,即使在短时间内也可能发生改变。研究人员采用测量生物不同组织中稳定同位素13C的含量,依据相关公式计算得出某海洋牧场部分生物的平均营养级,结果如下图。请回答下列问题:
(1)从生态系统组成成分分析,图中被调查的生物属于 ,其在生态系统中的主要作用是 。海洋牧场动物在垂直方向上的分层现象,说明该群落具有 结构,这与 (答出两点)等密切相关。
(2)13C在生物群落中以 形式被传递利用。导致该海洋牧场的食物网出现季节性变化的可能原因是 。
(3)夏季三梭蟹的平均营养级为2.5, (填“能”或“不能”)据此判断三梭蟹在该食物网中与几条食物链组成有关以及在每条食物链中占据的营养级,理由是 。
【答案】(1)消费者;加快生态系统的物质循环;垂直;食物条件和栖息空间
(2)(含碳)有机物;温度、光照等环境条件随季节发生变化,导致消费者主要食物组成发生变化
(3)不能;不同食物链中,同种生物可能占据同一营养级
【知识点】群落的结构;生态系统的结构;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)根据图中可知,调查的牡蛎、鱼等生物都处于第一营养级或者更高的营养级,所以推断属于消费者,在生态系统中的作用是加快生态系统的物质循环,海洋牧场动物在垂直方向上的分层现象,说明该群落具有垂直结构,动物的分层结构与食物条件和栖息空间等密切相关。故答案为:消费者;加快生态系统的物质循环;食物条件和和栖息空间;
(2)13C在生物群落中以有机物的形式被传递利用,温度、光照等环境条件随季节发生变化,导致消费者主要食物组成发生变化,最终导致该海洋牧场的食物网出现季节性变化。故答案为:(含碳)有机物;温度、光照等环境条件随季节发生变化,导致消费者主要食物组成发生变化;
(3)夏季三梭蟹的平均营养级为2.5,由于在不同食物链中,可能占据不同营养级也可能占据相同营养级,所以不能据此判断三梭蟹在该食物网中与几条食物链组成有关以及在每条食物链中占据的营养级。故答案为:不能;不同食物链中,同种生物可能占据同一营养级(意思相近即可);
【分析】(1)水平结构是指生物群落在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,在不同地段有不同的分布。
(2)垂直结构是群落在空间中的垂直分化或成层现象。群落中的植物各有其生长型,而其生态幅度和适应性又各有不同,它们各自占据着一定的空间,它们的同化器官和吸收器官处于地上的不同高度和地下的不同深度,或水面下的不同深度。它们的这种空间上的垂直配置,形成了群落的层次结构或垂直结构。
19.(2023高二下·肥西期末)湿地拥有众多动植物资源,具有强大的生态净化作用,常被称为“地球之肾”。2023年2月2日是第27个世界湿地日,也是《中华人民共和国湿地保护法》实施后的第一个世界湿地日,主题是“湿地修复”。我国新增18处国际重要湿地,面积764.7万公顷,居世界前列。请回答下列问题:
(1)地球上有三大生态系统类型:森林、海洋和湿地。与其他生态系统相比,湿地生态系统具有的主要特征有:底层土壤主要是湿土,动植物种类十分丰富;既有水生生物,也有陆生生物;具有 (答出两点)等生态功能。
(2)沼泽林是重要的湿地类型,研究人员对某地的原生沼泽、沼泽化草甸、草甸、垦后湿地四种不同沼泽林湿地的植物物种丰富度和多样性进行了相关研究。
①研究发现,与其他三种湿地相比,垦后湿地(湿地开垦种植农作物以后形成的湿地)的植物物种丰富度和多样性最低,其原因可能是 。
②原生沼泽地长期积水或季节性积水,土壤过于湿润,主要分布于山间沟谷洼地及平原中的低洼地区;草甸土壤通气性较好,常位于高原或高山上。与原生沼泽林相比,草甸的植物物种丰富度和多样性均较高,物种均匀度较好。试从环境条件分析其原因可能是 。
(3)太平湖湿地位于安徽省黄山市,以防洪、灌溉、发电为主,兼有航运、水产养殖之利,同时又以秀丽幽深的景色闻名中外,被誉为“黄山情侣”“中华翡翠”,这体现了生物多样性的 价值;若要跟踪调查该湿地中某种挺水植物的种群数量变化趋势,应采用 法调查其种群密度;该湿地中的沉水植物生长于水域的中央区域,挺水植物生长于近岸的茂水,陆生植物分布于离岸较远处,形成了群落的 结构。河南省民权黄河故道湿地是世界极危鸟类青头潜鸭全球最重要的栖息地之一,为约30%的青头潜鸭提供了栖息繁殖地。黄河故道湿地公园对青头潜鸭的保护属于 保护;芦苇是该区域的优势种(主要进行无性繁殖),但其遗传多样性相对较低。芦苇群体的遗传多样性相对较低的可能原因是 。
【答案】(1)蓄洪防旱、净化水质、调节气候
(2)垦后湿地是人工生态系统,以种植农作物为主,植物种类少;草甸光照条件和土壤通气透水性好,植物的营养状况、所需的氧气条件都得到较大改善,植物种类增多(或原生沼泽长年处于淹水环境,处于相对封闭状态,加之光照与氧气条件的限制,不利于植物生长,植物物种组成数量少,分布不均匀,从而使其物种丰富度与多样性较低)
(3)直接价值和间接;样方;水平;就地;芦苇主要进行无性繁殖,产生的变异较少
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的功能;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)地球上有三大生态系统类型:森林、海洋和湿地。与其他生态系统相比,湿地生态系统具有的主要特征有:底层土壤主要是湿土,动植物种类十分丰富;既有水生生物,也有陆生生物;具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能。故答案为:蓄洪防旱、净化水质、调节气候(答案合理即可);
(2)①研究发现,与其他三种湿地相比,垦后湿地(湿地开垦种植农作物以后形成的湿地)的植物物种丰富度和多样性最低,其原因可能是垦后湿地是人工生态系统,以种植农作物为主,植物种类少,改变生态系统的物种组成。故答案为:、垦后湿地是人工生态系统,以种植农作物为主,植物种类少;
②原生沼泽地长期积水或季节性积水,土壤过于湿润,主要分布于山间沟谷洼地及平原中的低洼地区;草甸土壤通气性较好,常位于高原或高山上是因为草甸光照条件和土壤通气透水性好,植物的营养状况、所需的氧气条件都得到较大改善,植物种类增多(或原生沼泽长年处于淹水环境,处于相对封闭状态,加之光照与氧气条件的限制,不利于植物生长,植物物种组成数量少,分布不均匀,从而使其物种丰富度与多样性较低),所以与原生沼泽林相比,草甸的植物物种丰富度和多样性均较高,物种均匀度较好。故答案为: 草甸光照条件和土壤通气透水性好,植物的营养状况、所需的氧气条件都得到较大改善,植物种类增多(或原生沼泽长年处于淹水环境,处于相对封闭状态,加之光照与氧气条件的限制,不利于植物生长,植物物种组成数量少,分布不均匀,从而使其物种丰富度与多样性较低) (意思相近即可);
(3)太平湖湿地位于安徽省黄山市,以防洪、灌溉、发电为主,兼有航运、水产养殖之利,这体现了生物的直接价值。同时又以秀丽幽深的景色闻名中外,被誉为“黄山情侣”“中华翡翠”,这体现了生物的间接价值。样方法随机选取若干个样方,计数每个样方内的个数,求取每个样方的种群密度,最后以所有样方的平均值作为该种群密度的估计值,所以若要跟踪调查该湿地中某种挺水植物的种群数量变化趋势,应采用样方法调差其种群密度。水平结构是指生物群落在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,在不同地段有不同的分布,所以湿地中的沉水植物生长于水域的中央区域,挺水植物生长于近岸的茂水,陆生植物分布于离岸较远处,形成了群落的水平结构。河南省民权黄河故道湿地是世界极危鸟类青头潜鸭全球最重要的栖息地之一,为约30%的青头潜鸭提供了栖息繁殖地。黄河故道湿地公园对青头潜鸭的保护属于就地保护;芦苇是该区域的优势种(主要进行无性繁殖),但其遗传多样性相对较低。芦苇群体的遗传多样性相对较低的可能原因是芦苇主要进行无性繁殖,产生的变异较少,而有性生殖发生基因突变的概率较大,能产生多种多样的个体。故答案为:直接价值和间接价值;样方;水平;就地;芦苇主要进行无性繁殖,产生的变异较少;
【分析】一、生态系统的多样性
(1)直接价值
生物多样性的直接价值是指使用价值或商品价值,是人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。生物多样性的直接价值按照产品形式分为显著实物型直接价值和非显著实物型直接价值。
(2)间接价值
生物多样性的间接价值指生物多样性在生态系统中的作用和提供的生态系统服务。
(3)潜在价值
生物多样性的潜在价值是指物种在未来某个时候能为人类社会提供经济利益的潜能。人类在发展过程中,不断地在自然界中搜寻新物种及其新功能。
二、保护生物多样性的措施
(1)就地保护。
(2)易地保护。
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
(4)加强立法、执法和宣传教育。
20.(2023高二下·肥西期末)双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体,能在靶细胞和功能分子或细胞之间架起桥梁,激发具有导向性的免疫反应,在肿瘤的免疫治疗中具有广阔的应用前景。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白,CD3蛋白位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能被激活,科研人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程如图。请回答下列问题:
(1)注射的抗原A是指 。过程②和④常用的诱导方法有 (至少写2种)。
(2)过程③用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,要获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞一般还需要进行 。
(3)双特异性抗体能激发具有导向性免疫反应的原理是 。
(4)双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用,原因是 。
【答案】(1)CD3蛋白;PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
(2)克隆化培养和抗体检测
(3)可以同时与癌细胞和T细胞结合
(4)双特异性单克隆抗体使T细胞更精准接触到癌细胞(或双特异性单克隆抗体既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量)
【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)CD19是癌细胞表面的抗原蛋白,CD3蛋白位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能被激活,所以注射的抗原A为程度抗原,诱导动物细胞融合是方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。故答案为:CD3蛋白;PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法(选其中两个即可);
(2)通过诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交后,需要用HAT筛选出杂交瘤细胞,所以过程③用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,要获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞一般还需要进行克隆化培养进而抗体检测,才能获得足够多的能分泌抗体的杂交瘤细胞。故答案为:克隆化培养和抗体检测;
(3)根据图中双特异性单克隆抗体示意图可知,双特异性抗体一端与癌细胞结合,一端与T细胞结合,所以双特异性抗体能激发具有导向性免疫反应的原理是可以同时与癌细胞和T细胞结合。故答案为:可以同时与癌细胞和T细胞结合;
(4)双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用,原因是双特异性单克隆抗体使T细胞更精准接触到癌细胞(或双特异性单克隆抗体既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量)。故答案为:双特异性单克隆抗体使T细胞更精准接触到癌细胞(或双特异性单克隆抗体既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量);
【分析】根据图中可知,首先对小鼠注射CD19蛋白,使小鼠获得已经免疫的B淋巴细胞,之后将诱导的B细胞和骨髓瘤细胞进行杂交,获得杂交瘤细胞,经过HAT选择培养基的筛选,得到单克隆杂交细胞,将单克隆杂交细胞与注射抗原A的小鼠杂交,得到单克隆抗体——杂交瘤细胞,进行筛选提取双特异性单克隆抗体,得到能识别CD19和抗原A的双特异性单克隆抗体。
21.(2023高二下·肥西期末)研究人员利用AFPs抗冻基因和Ti质粒构建重组质粒,选择所需重组质粒转入番茄植株,培育抗冻番茄,主要操作过程如下图。抗冻番茄经低温诱导后可溶性蛋白均比对照明显增加,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳可检测到可溶性蛋白的C区和B区染色加深。已知三种限制酶的识别序列及酶切位点如下表所示。请回答下列问题:
限制酶 BamH I Bgl Ⅱ EcoR I
识别序列及酶切位点 —G↓GATCC —A↓GATCT —G↓AATTC—
(1)构建重组质粒时,应选择 、 (酶)分别切割质粒和含AFPs抗冻基因的外源DNA。
(2)培育转基因植物时,常选择Ti质粒作为目的基因载体的原因是 。将导入了表达载体的农杆菌与取自番茄的细胞共同培养,通过农杆菌的 作用就可使目的基因进入番茄细胞,为筛选成功导入抗冻基因的番茄细胞,需在培养基中添加 。通过过程④获得完整的植株,依据的原理是 。与常规的种子繁殖方法相比,利用该技术培育抗冻番茄植株的优点是 。
(3)可通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测经低温诱导后抗冻番茄植株中的可溶性蛋白,若 ,则表明AFPs基因已表达出相应的蛋白质;也可采用 进行个体生物学水平的检测。
【答案】(1)BamHⅠ;BamHⅠ和BglⅡ
(2)农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上T-DNA及其携带的外源基因转移到被侵染的细胞中,并将其整合到该细胞的染色体DNA上;转化;四环素;(植物)细胞的全能性;不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持抗冻番茄的遗传特性
(3)可溶性蛋白的C区和B区染色加深;低温处理并观察番茄植株的抗冻情况
【知识点】基因工程的应用;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)由图中AFPs抗冻基因两侧含有BamHⅠ和BglⅡ,所以构建重组质粒时,应选择BamHⅠ、BamHⅠ和BglⅡ(酶)分别切割质粒和含AFPs抗冻基因的外源DNA。故答案为:BamHⅠ;BamHⅠ和BglⅡ;
(2)培育转基因植物时,常选择Ti质粒作为目的基因载体的原因是农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上T-DNA及其携带的外源基因转移到被侵染的细胞中,并将其整合到该细胞的染色体DNA上 。将导入了表达载体的农杆菌与取自番茄的细胞共同培养,通过农杆菌的转化作用就可使目的基因进入番茄细胞,为筛选成功导入抗冻基因的番茄细胞,需在培养基中添加四环素,因为四环素抗性基因位于T-DNA上,Ti质粒上的T-DNA可转移到被侵染的细胞细胞中。通过过程④获得完整的植株,依据的原理是植物细胞的全能性。与常规的种子繁殖方法相比,利用该技术培育抗冻番茄植株的优点是不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持抗冻番茄的遗传特性。故答案为:农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上T-DNA及其携带的外源基因转移到被侵染的细胞中,并将其整合到该细胞的染色体DNA上(意思相近即可);转化;四环素;(植物)细胞的全能性;不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持抗冻番茄的遗传特性;
(3)抗冻番茄经低温诱导后可溶性蛋白均比对照明显增加,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳可检测到可溶性蛋白的C区和B区染色加深。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测经低温诱导后抗冻番茄植株中的可溶性蛋白,若可溶性蛋白的C区和B区颜色加深,则表明AFPs基因已表达出相应的蛋白质;也可采用低温处理并观察番茄植株的抗冻情况进行个体生物学水平的检测。故答案为:可溶性蛋白的C区和B区颜色加深;低温处理并观察番茄植株的抗冻情况;
【分析】基因工程主要步骤
酶:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、
(1)提取目的基因
获取目的基因是实施基因工程的第一步。
(2)目的基因与运载体结合
基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体,首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端(部分限制性内切酶可切割出平末端,拥有相同效果)。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子。
(3)将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后,下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。
(4)目的基因的检测和表达
目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
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