福建省龙岩市连城县第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物学试题(原卷版+解析版)

文档属性

名称 福建省龙岩市连城县第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物学试题(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-04-14 09:25:17

文档简介

连城县第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试题
一、单项选择题。
1. 我国思想家孟子、庄子等曾提出“天人合一”的哲学思想,这种思想体现了人与自然和谐共处的理念。如今,对自然要取之以时、取之有度,追求可持续发展的观念已经深入人心。下列相关叙述错误的是( )
A. 对自然“取之以时、取之有度”有助于生态环境的保护
B. 持续的过度捕捞会改变种群的环境容纳量,导致渔业资源匮乏
C. 科学规划和设计人工生态系统可以使能量得到最有效的利用
D. 生态农业协调了环境污染和经济发展之间的关系
2. 2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道,我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴,成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能
B. 研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体
C. 培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同
D. 这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性
3. 下列关于菊花组织培养叙述,正确的是( )
A. 用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B. 培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C. 组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D. 不带叶片菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
4. 在北京冬奥会上,国家体育场等体育场馆使用了无水免冲智慧生态厕所。冬奥运动员上厕所全程不见一滴水,降解的排泄物还能变肥料,这项“黑科技”中小小的微生物起了大作用。下列叙述错误的是( )
A. 细菌吸收营养物质时,某些膜蛋白会发生构象的改变
B. 无水免冲智慧生态厕所运用的微生物主要分解者
C. 无水免冲智慧生态厕所没有水,但是在转变为肥料的过程中既有水的产生,也有水的消耗
D. 无水免冲智慧生态厕所利用了生物多样性的直接价值、间接价值和潜在价值
5. 2024年2月26日第六届联合国环境大会在肯尼亚首都内罗毕开幕,各国代表共商多边主义框架下的全球环境治理问题。本次大会的主题为“采取有效、包容和可持续的多边行动,应对气候变化、生物多样性丧失和污染”。下列叙述错误的是( )
A. 防治酸雨最有效的方法是减少硫氧化物和碳氧化物的排放量
B. 优先乘坐公共交通、注意节约用电、用纸等,有利于缓解全球气候变暖
C. 多开发利用风能、潮汐能、太阳能等不可枯竭资源是人类未来的发展趋势
D. 人类活动导致的栖息地消失、退化、片段化是物种绝灭和生物多样性丧失的主要原因
6. 在温暖多雨、灌溉发达的长江以南各省市,稻田有麦—稻二熟制,也有麦—稻—稻三熟制,这种种植方式称为复种,是提高单位耕地面积产量的有效措施。相关叙述错误的是( )
A. 复种能使地面的覆盖率增加,减少土壤的水蚀和风蚀
B. 复种使土壤中N、P、K等得到循环利用,无须增施肥料
C. 合理复种可延长光能利用时间,提高光能利用率
D. 采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾,增加效益
7. “生态桥”工程主要通过在生态农业的各类要素之间搭建桥梁,实现要素之间的有机衔接和良性循环,从而形成生态循环农业的闭环模式。某地通过建设“生态桥”工程,将果园废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中,在减轻污染的同时提高了水果产量。下列相关说法错误的是( )
A. “生态桥”工程遵循了生态工程中的循环原理
B. 该工程是生态系统各组分的有机结合,无须人工干预
C. “生态桥”工程具有“少消耗、多效益、可持续”的特点
D. 该工程可连接经济、生态、社会等存在的多种“断桥”现象
8. 科学家从红豆杉树皮中分离出具有高抗癌活性的紫杉醇,为避免红豆杉遭受掠夺式砍伐,同时获得紫杉醇,某科研小组设计了如下图所示的实验流程,并发现另有植物甲产生的物质X可提高紫杉醇抗癌效果。下列有关叙述错误的是( )
A. 利用植物组织培养技术快速繁殖红豆杉植株可以保持其优良的遗传特性
B. 以红豆杉茎尖分生组织为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点
C. 紫杉醇的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术使细胞增殖以获得更多的紫杉醇
D. 欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X植株,可利用植物体细胞杂交技术获得“红豆杉—植物甲”杂种植株
9. 聚乙烯(PE)是以乙烯单体聚合而成的聚合物,PE是塑料制品的主要成分。科研人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1降解PE的能力,配制培养基,接种菌株后表层覆盖PE塑料,所得结果如表所示。下列说法错误的是( )
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1
降解圈直径/mm 3.5 1.8
A. 培养基1、2均为以PE为唯一碳源的选择培养基
B. 利用稀释涂布平板法接种并对筛选出的菌落进行计数
C. 降解圈直径大小可以作为筛选降解PE菌种的唯一指标
D. 利用筛选出的菌种处理“白色污染”仍可能产生环境污染
10. 紫花苜蓿被誉为“牧草之王”,其营养价值位列各种牧草之首,百脉根又称“瘠地苜蓿”,某研究小组利用植物体细胞杂交技术进行了相关研究。如表为用不同浓度PEG处理,异源原生质体融合情况。下列有关说法错误的是( )
PEG浓度/% 原生质体总数/ (×103个·mL-1) 异源融合率/% 存活情况
30 75 2.6 可存活
35 130 3.1 可存活
40 125 3.2 停止发育或逐渐褐化死亡
A. 原生质体与原生质层都含有细胞膜成分
B 异源原生质体之间融合率越高,植物体细胞杂交实验越容易成功
C. PEG可促进同源和异源原生质体之间的融合
D. 融合后形成的杂种植株不一定表现两种植物的优良性状
11. 如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述错误的是( )
A. 可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B. 两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C. 杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D. 细胞膜的流动性是细胞融合的基础
12. CD47是一种糖基化的跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,科学家按照如下流程进行了实验。下列叙述不正确的是( )
A. 多次进行步骤①的目的是获得更多能分泌抗CD47抗体的B淋巴细胞
B. 步骤②中可以利用聚乙二醇融合法或灭活病毒诱导法完成细胞融合
C. 经两次筛选可得到既能产生抗CD47抗体又能大量增殖的杂交瘤细胞
D. 对照组应在巨噬细胞+正常细胞共培养体系中加入单克隆抗体
13. 圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气,且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷。二者组合可将有机厨余垃圾迅速分解为水和二氧化碳。为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂,某科研小组对两种菌种进行了最佳接种比例的探究实验,得出如图实验结果。下列说法错误的是( )
A. 圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌在生长过程中都需要氮源
B. 统计活菌数量可采用稀释涂布平板法
C. 处理该厨余垃圾,两种菌种的最佳接种比例为1:2
D. 两种菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中,提高农作物的产量
14. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以突破生殖隔离,二者有很多相似之处。下列关于两种技术的说法,正确的是( )
A. 两种技术只能用于不同种细胞的融合,同种细胞间不可以
B. 都是先进行细胞膜融合,再进行细胞核融合
C. 用于动物细胞融合的技术均可以用于植物体细胞杂交
D. 植物体细胞杂交不需要获得单个细胞,动物细胞培养需要
15. 《氾胜之书》中关于耕田有如下记载:“春气未通,则土历适不保泽,终岁不宜稼,非粪不解。慎无早耕。须草生,至可耕时,有雨即耕,土相亲,苗独生,草秽烂,皆成良田。”以下分析正确的是( )
A. “农耕宜雨不宜早,不保泽不宜稼”体现水是农田生态系统的基石
B. “草秽烂与粪肥”可为庄稼提供CO2和有机物,有利于农作物生长
C. 可通过除草、除虫,利用种间关系调整能量流动方向实现“苗独生”
D. “草生”→“雨耕”→“苗独生”→“皆成良田”发生了群落的初生演替
二、非选择题。
16. 双鸭山以丰富的历史内涵和资源禀赋被誉为“挹娄王城、湿地之都、煤电基地,北国粮仓”。下图1为总面积为600hm2的湿地受有害物质a污染后,有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。图2为某生物兴趣小组根据调查对象构建的食物网。
(1)图1中物质a的含量随营养级升高而上升的现象称为____。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明____离不开信息的传递。在对受污染后的湿地进行修复时,专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设,同时考虑节省投资和维护成本,该做法主要遵循了生态工程建设的____原理。
(2)在分析图2中“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1000千焦,有同学认为这不符合能量流动10%~20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由:____; ____。
17. 羌塘草原生态系统是全球海拔最高、面积最大的陆地生态系统,草原上有奔跑的藏野驴、觅食的藏羚羊、“胆小如鼠”的“白屁股”藏原羚、孑遗物种金丝野牦牛、凶猛的黑狼等,这里是高原特有珍禽异兽主宰的洞天福地,到处生机盎然。但是在以前由于旅游、放牧,该生态系统受到了很大的破坏。请回答下列有关问题:
(1)如表是羌塘草原生态系统某样地第一、二、三营养级的能量(单位为102kJ·m-2·a-1)。
生物同化作用固定的能量 现存生物中的能量 生物呼吸消耗的能量
A 15.91 2.31 13.23
B 871.27 312.58 501.58
C 142.20 51.65 79.13
从表中的数据可知,能量在第一、二营养级间的传递效率为____。蜣螂从第三营养级粪便中获得的能量属于表中____kJ·m-2·a-1的组成部分。
(2)为了对羌塘草原生态系统进行保护,该地实施严格的禁止旅游、限制放牧措施,使得当地植物繁茂,珍禽异兽种类和数量增加,该生态系统的____稳定性增强;同时这也使得当地的小气候有一定的改善,这体现了生物多样性的____价值,生物多样性包括的内容有____。
18. 某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作的一种新型的果酒、果醋两用发酵装置,如下图。请分析回答下列问题:
(1)制作果酒、果醋的微生物的代谢类型的区别是____。
(2)图中充氧泵和气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作,空气过滤器能为通入的空气进行无菌过滤,从而使发酵罐中的培养液实现无菌换气。酿制果酒时一般将温度控制在18~30℃,图示装置一般要先通气后紧闭软管夹,通气的目的是____。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生,可在发酵适当时间后从出料口取2mL发酵液加入试管,再滴加0.5mL____溶液,观察是否呈现____色。
(3)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶管连接于排气口而成,使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水,这样处理的主要好处有____(至少答出两点)。
(4)在制作果酒完成后制作果醋时装置的条件控制上需要改变的两个方面是____、____。
19. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_____的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_____。甲、乙培养基均属于_____培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释_____倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是_____(答出1点即可)。
(4)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即_____。
20. 细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题。
(1)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr的两个玉米品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁,然后诱导其融合,再将这些融合细胞培育出玉米新品种。
①这两个品种的花粉可用化学诱导剂____诱导融合,共可产生____种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用基因型为____(填“yyRr”或“YYrr”)的植株的花粉进行离体培养,得到单倍体植株后再经过____处理并筛选获得,这种育种方法叫作____。
(2)若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞,请据图回答:a、b细胞融合之前,要用纤维素酶和果胶酶处理,得到有活力的____。植物体细胞融合完成的标志是____。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞的特点是____。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有____的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是____。连城县第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试题
一、单项选择题。
1. 我国思想家孟子、庄子等曾提出“天人合一”的哲学思想,这种思想体现了人与自然和谐共处的理念。如今,对自然要取之以时、取之有度,追求可持续发展的观念已经深入人心。下列相关叙述错误的是( )
A. 对自然“取之以时、取之有度”有助于生态环境的保护
B. 持续的过度捕捞会改变种群的环境容纳量,导致渔业资源匮乏
C. 科学规划和设计人工生态系统可以使能量得到最有效的利用
D. 生态农业协调了环境污染和经济发展之间的关系
【答案】B
【解析】
【分析】①一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。②研究能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到高效利用。③生态农业是按照生态学原理和生态经济规律,因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。
【详解】A、对自然“取之以时,取之有度”,是对资源环境的合理利用,该措施有助于生态环境的保护,A正确;
B、环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,过度捕捞一般不会改变环境条件,因此一般不会降低种群的环境容纳量,但会导致渔业资源匮乏,B错误;
C、科学规划和设计人工生态系统可以使能量得到最有效的利用,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,C正确;
D、生态农业是按照生态学原理和生态经济规律,通过人工设计生态工程、协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾,形成生态上与经济上两个良性循环,经济、生态、社会三大效益的统一,因此生态农业协调了环境污染和经济发展之间的关系,D正确。
故选B。
2. 2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道,我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴,成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。下列相关叙述错误是( )
A. 克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能
B. 研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体
C. 培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同
D. 这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性
【答案】D
【解析】
【分析】 细胞核移植技术,就是将供体细胞核移入除去核的卵母细胞中,使后者不经过精子穿透等有性过程即无性繁殖即可被激活、分裂并发育成新个体,使得核供体的基因得到完全复制。以供体核的来源不同可分为胚细胞核移植与体细胞核移植两种。
【详解】A、克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能,能使人们更好的追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病,A正确;
B、卵母细胞含有丰富的营养物质,且体积比较大,容易操作;同时卵细胞的细胞质中存在促进核基因表达的物质,因此研究中需要使用成熟卵母细胞作为移植核的受体,B正确;
C、克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体,同一个体的细胞的细胞核的基因组是相同的,因此培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同,C正确;
D、因为克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体发育而来的,该过程经过了细胞核移植,只能说明分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,D错误。
故选D。
3. 下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A. 用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B. 培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C. 组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D. 不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养技术:1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体).2、原理:植物细胞的全能性.3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、 自然生长茎段的消毒属于外植体消毒,先用70%酒精,再用无菌水清洗,再用5%次氯酸钠消毒处理,最后再用无菌水清洗,A错误;
B、培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染,并不影响气体交换,B错误;
C、组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软,持水性也较好,有利于幼苗的生根和叶片的生长,C错误;
D、不带叶片的菊花茎的切段可通过植物组织培养分化出芽和根这种器官发生的途径形成完整的菊花植株,D正确。
故选D。
4. 在北京冬奥会上,国家体育场等体育场馆使用了无水免冲智慧生态厕所。冬奥运动员上厕所全程不见一滴水,降解的排泄物还能变肥料,这项“黑科技”中小小的微生物起了大作用。下列叙述错误的是( )
A. 细菌吸收营养物质时,某些膜蛋白会发生构象的改变
B. 无水免冲智慧生态厕所运用的微生物主要分解者
C. 无水免冲智慧生态厕所没有水,但是在转变为肥料的过程中既有水的产生,也有水的消耗
D. 无水免冲智慧生态厕所利用了生物多样性的直接价值、间接价值和潜在价值
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性的价值
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值;
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);
潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的变化,细菌吸收所需营养物质时,某些物质是主动运输方式,需要载体蛋白的协助,因此转运这些物质的某些膜蛋白会发生自身构象的改变,A正确;
BC、分解者能分解动植物遗体、排出物和残落物中的有机物为无机物归还到无机环境,故无水免冲智慧生态厕所运用的微生物主要分解者,分解者分解有机物转变为肥料(无机物)的过程中既有水的产生,也有水的消耗,BC正确;
D、生物多样性的价值包括:直接价值(能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等)、间接价值(对生态平衡、生物圈稳态的调节功能)、潜在价值(目前人类尚不清楚的价值),无水免冲智慧生态厕所利用了生物多样性的直接价值、间接价值,D错误。
故选D。
5. 2024年2月26日第六届联合国环境大会在肯尼亚首都内罗毕开幕,各国代表共商多边主义框架下的全球环境治理问题。本次大会的主题为“采取有效、包容和可持续的多边行动,应对气候变化、生物多样性丧失和污染”。下列叙述错误的是( )
A. 防治酸雨最有效的方法是减少硫氧化物和碳氧化物的排放量
B. 优先乘坐公共交通、注意节约用电、用纸等,有利于缓解全球气候变暖
C. 多开发利用风能、潮汐能、太阳能等不可枯竭资源是人类未来的发展趋势
D. 人类活动导致的栖息地消失、退化、片段化是物种绝灭和生物多样性丧失的主要原因
【答案】A
【解析】
【分析】1、全球环境问题,也称国际环境问题或者地球环境问题,指超越主权国国界和管辖范围的全球性的环境污染和生态平衡破坏问题。主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等;
2、生物多样性保护的措施:
(1) 就地保护:自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所;
(2) 迁地保护:动物园、植物园、濒危物种保护中心;
(3) 建立精子库、种子库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等;
(4) 加强宣传和执法力度。
【详解】A、酸雨是指燃烧煤、石油和天然气时产生的氧化硫和氮氧化物在大气中与水分结合而形成的雨,防治酸雨最有效的办法是减少硫氧化物和氮氧化物的排放量,不是减少碳氧化物的排放量,A错误;
B、优先乘坐公共交通、注意节约用电、用纸等,可以减少CO2的排放,有利于缓解全球气候变暖,B正确;
C、未来能源的发展是人类社会能否实现可持续发展和环境保护的重要因素之一,多开发利用风能、潮汐能、太阳能等不可枯竭资源是人类未来的发展趋势,C正确;
D、人类活动导致的栖息地消失、退化、片段化,严重影响的生物的生存,因此是物种绝灭和生物多样性丧失的主要原因,D正确。
故选A。
6. 在温暖多雨、灌溉发达的长江以南各省市,稻田有麦—稻二熟制,也有麦—稻—稻三熟制,这种种植方式称为复种,是提高单位耕地面积产量的有效措施。相关叙述错误的是( )
A. 复种能使地面的覆盖率增加,减少土壤的水蚀和风蚀
B. 复种使土壤中N、P、K等得到循环利用,无须增施肥料
C. 合理复种可延长光能利用时间,提高光能利用率
D. 采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾,增加效益
【答案】B
【解析】
【分析】复种可充分利用光能,提高单位耕地面积产量,麦-稻-稻三熟制比麦-稻二熟制更能充分利用光能。
【详解】A、复种可充分利用光能,提高地面的覆盖,减少土壤的水蚀和风蚀,A正确;
B、农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的,农田土壤中N、P、K等的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的N、P、K等元素并不能都归还土壤,所以需要施肥,这与物质循环并不矛盾,B错误;
C、合理复种可延长光能利用时间,提高光能利用率,从而提高作物的单位面积年总产量,C正确;
D、作物种子萌发、生长季节性强,采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾,D正确。
故选B。
7. “生态桥”工程主要通过在生态农业的各类要素之间搭建桥梁,实现要素之间的有机衔接和良性循环,从而形成生态循环农业的闭环模式。某地通过建设“生态桥”工程,将果园废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中,在减轻污染的同时提高了水果产量。下列相关说法错误的是( )
A. “生态桥”工程遵循了生态工程中的循环原理
B. 该工程是生态系统各组分的有机结合,无须人工干预
C. “生态桥”工程具有“少消耗、多效益、可持续”的特点
D. 该工程可连接经济、生态、社会等存在的多种“断桥”现象
【答案】B
【解析】
【分析】生态工程是一项少消耗、多收益、可持续的系统工程,其遵循的基本原理包括自生、循环、协调和整体原理。
【详解】A、“生态桥”工程设计中将果园废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中,通过微生物的活动将有机物转变成无机物被植物吸收利用,因而遵循了循环原理,A正确;
B、该工程是人工设计的生态系统,尽管该生态系统各组分有机结合,但依然需要人工干预,B错误;
C、“生态桥”工程作为生态工程体系,具有“少消耗、多效益、可持续”的特点,C正确;
D、该工程可连接经济、生态、社会等存在的多种“断桥”现象,实现了生态系统的良性循环,实现了自然、经济和社会的协调发展,D正确。
故选B。
8. 科学家从红豆杉树皮中分离出具有高抗癌活性的紫杉醇,为避免红豆杉遭受掠夺式砍伐,同时获得紫杉醇,某科研小组设计了如下图所示的实验流程,并发现另有植物甲产生的物质X可提高紫杉醇抗癌效果。下列有关叙述错误的是( )
A. 利用植物组织培养技术快速繁殖红豆杉植株可以保持其优良的遗传特性
B. 以红豆杉茎尖分生组织为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点
C. 紫杉醇的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术使细胞增殖以获得更多的紫杉醇
D. 欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株,可利用植物体细胞杂交技术获得“红豆杉—植物甲”杂种植株
【答案】B
【解析】
【分析】由图分析可知,红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织,一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体,进而培养成红豆杉植株;另一方面,愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞,从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。
【详解】A、利用植物组织培养技术快速繁殖红豆杉植株属于无性生殖,因此可保持其优良的遗传特性,A正确;
B、常用茎尖分生组织进行组织培养获得脱毒苗是因为茎尖含毒很少,可能不含病毒,但获得的脱毒苗不一定具有抗病毒的特点,B错误;
C、图中获得紫杉醇的过程只要培养到愈伤组织,不需要形成完整植株,利用了细胞增殖的原理,即紫杉醇的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术使细胞增殖以获得更多的紫杉醇,C正确;
D、植物甲和红豆杉是不同的物种,自然状态下存在生殖隔离,欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株,可利用植物体细胞杂交技术获得“红豆杉一植物甲”杂种植株,D正确。
故选B。
9. 聚乙烯(PE)是以乙烯单体聚合而成的聚合物,PE是塑料制品的主要成分。科研人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1降解PE的能力,配制培养基,接种菌株后表层覆盖PE塑料,所得结果如表所示。下列说法错误的是( )
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1
降解圈直径/mm 3.5 1.8
A. 培养基1、2均为以PE为唯一碳源的选择培养基
B. 利用稀释涂布平板法接种并对筛选出菌落进行计数
C. 降解圈直径大小可以作为筛选降解PE菌种的唯一指标
D. 利用筛选出的菌种处理“白色污染”仍可能产生环境污染
【答案】C
【解析】
【分析】选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】A、为比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1降解PE的能力,培养基1、2均为以PE为唯一碳源的选择培养基,A正确;
B、稀释涂布平板法是由一个单细胞繁殖可成单个菌落,根据该特点既可对微生物进行分离,也可对微生物进行计数,B正确;
C、降解圈直径与菌落直径比值的大小可以作为筛选降解PE菌种的指标,C错误;
D、利用筛选出的菌种处理“白色污染”,菌种大量繁殖也可能产生对环境有害的代谢产物,D正确。
故选C。
10. 紫花苜蓿被誉为“牧草之王”,其营养价值位列各种牧草之首,百脉根又称“瘠地苜蓿”,某研究小组利用植物体细胞杂交技术进行了相关研究。如表为用不同浓度PEG处理,异源原生质体的融合情况。下列有关说法错误的是( )
PEG浓度/% 原生质体总数/ (×103个·mL-1) 异源融合率/% 存活情况
30 75 2.6 可存活
35 130 3.1 可存活
40 125 3.2 停止发育或逐渐褐化死亡
A. 原生质体与原生质层都含有细胞膜成分
B 异源原生质体之间融合率越高,植物体细胞杂交实验越容易成功
C. PEG可促进同源和异源原生质体之间的融合
D. 融合后形成的杂种植株不一定表现两种植物的优良性状
【答案】B
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交,是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养技术将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、将植物细胞的细胞壁去除,剩下的结构就是原生质体;原生质层是由细胞膜和液泡膜及这两层膜之间的细胞质组成。可见,原生质体与原生质层都含有细胞膜成分,A正确;
B、由表中信息可知:与PEG浓度为30%和35%时相比,PEG浓度升高到40%时,异源原生质体之间的融合率高,但此时融合的异源原生质体却停止发育或逐渐褐化死亡,说明异源原生质体之间融合率越高,植物体细胞杂交实验越不容易成功,B错误;
C、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,C正确;
D、由于基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,所以融合后形成的杂种植株不一定表现两种植物的优良性状,D正确。
故选B。
11. 如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述错误的是( )
A. 可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B. 两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C. 杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D. 细胞膜的流动性是细胞融合的基础
【答案】B
【解析】
【分析】(1)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性、细胞的增殖;诱导动物细胞融合的常用方法有电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法等,结果产生的杂交细胞主要用于制备单克隆抗体。
(2)单克隆抗体制备的原理包括:①免疫原理:B淋巴细胞能产生特异性抗体;②细胞融合原理:利用一定的诱导手段使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合;③动物细胞培养技术:对杂交瘤细胞进行体内、体外培养。
【详解】A、诱导动物细胞融合的常用方法有电融合法、PEG融合法、灭活病毒(如灭活的仙台病毒)诱导法等,A正确;
B、两两融合的细胞包括免疫B细胞与免疫B细胞融合的具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的具有同种核的细胞、免疫B细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞,骨髓瘤细胞虽然能无限增殖,但缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,免疫B细胞虽然有次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,但不具有无限增殖的本领,所以在HAT筛选培养液中,两两融合的具有同种核的细胞都无法生长,只有杂交瘤细胞才能生长,B错误;
C、因每个免疫B细胞只分泌一种特异性抗体,因此在HAT筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体,不一定都是人类所需要的,还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来,C正确;
D、动物细胞融合是以细胞膜的流动性为基础的,D正确。
故选B。
12. CD47是一种糖基化的跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,科学家按照如下流程进行了实验。下列叙述不正确的是( )
A. 多次进行步骤①的目的是获得更多能分泌抗CD47抗体的B淋巴细胞
B. 步骤②中可以利用聚乙二醇融合法或灭活病毒诱导法完成细胞融合
C. 经两次筛选可得到既能产生抗CD47抗体又能大量增殖的杂交瘤细胞
D. 对照组应在巨噬细胞+正常细胞共培养体系中加入单克隆抗体
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、步骤①是向免疫小鼠体内注射特定的抗原,多次进行步骤①的目的是获得更多分泌抗CD47抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、步骤②将脾脏中的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,该过程可以用聚乙二醇或灭活的病毒诱导完成细胞融合,B正确;
C、经选择培养基筛选和阳性抗体检测筛选后可得到既能产生抗 CD47的抗体又能大量增殖的杂交瘤细胞,C正确;
D、根据单一变量原则可知,应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞+肿瘤细胞的共培养体系为对照,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,没有抗体抑制,CD47对巨噬细胞有抑制作用,对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测,D错误。
故选D。
13. 圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气,且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷。二者组合可将有机厨余垃圾迅速分解为水和二氧化碳。为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂,某科研小组对两种菌种进行了最佳接种比例的探究实验,得出如图实验结果。下列说法错误的是( )
A. 圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌在生长过程中都需要氮源
B. 统计活菌数量可采用稀释涂布平板法
C. 处理该厨余垃圾,两种菌种的最佳接种比例为1:2
D. 两种菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中,提高农作物的产量
【答案】C
【解析】
【分析】解决曲线类题目,要准确抓住曲线中的自变量、因变量、无关变量;对照组、实验组是什么,才能分析出正确的结论。该题目中自变量是圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌的最佳接种比例;因变量是有机垃圾的分解量(以二者的有效菌落数为指标),对照组是只接种一种菌,实验组是两种菌的接种比例。
【详解】A、虽然培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。圆褐固氮菌的氮源来自于空气中的氮气,巨大芽孢杆菌的氮源来自于培养基。A正确;
B、稀释涂布平板法和平板划线法都能获得单细胞菌落,达到分离的目的,稀释涂布平板法还能对微生物计数,B正确;
C、实验的因变量是有机垃圾的分解量(以二者的有效菌落数为指标),接种量比例为1:2的有效菌落数小于接种量为1:1的有效菌落数,故接种量比例1:1时分解有机厨余垃圾的能力强。C错误;
D、植物在生长的过程中要吸收一定量的含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质,圆褐同氮菌可独立固定空气中的氮气,且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷,二者能为植物提供含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质,故两菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中,提高农作物的产量。D正确。
故选C。
14. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以突破生殖隔离,二者有很多相似之处。下列关于两种技术的说法,正确的是( )
A. 两种技术只能用于不同种细胞的融合,同种细胞间不可以
B. 都是先进行细胞膜融合,再进行细胞核融合
C. 用于动物细胞融合的技术均可以用于植物体细胞杂交
D. 植物体细胞杂交不需要获得单个细胞,动物细胞培养需要
【答案】B
【解析】
【分析】1. 植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性;
2. 动物细胞融合也称细胞杂交,是指在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程,融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
⑴诱导细胞融合的方法有三种:生物方法(病毒)、化学方法(聚乙二醇PEG)、物理方法(离心,震动,电刺激);
⑵原理:细胞膜具有一定的流动性。
【详解】A、不同种细胞间可以进行细胞融合,同种细胞间也可以进行细胞融合,且同种细胞间融合难度小于不同种细胞间融合难度,A错误;
B、植物原生质体融合和动物细胞融合的过程都是先依靠细胞膜的识别作用进行细胞膜的融合,融合成一个细胞之后再进行细胞核的融合,最后形成一个细胞,B正确;
C、通常用灭活的病毒促进动物细胞融合,该技术不能用于植物体细胞杂交,C错误;
D、植物体细胞杂交和动物细胞融合均需要在单个细胞的基础上获得,D错误。
故选B。
15. 《氾胜之书》中关于耕田有如下记载:“春气未通,则土历适不保泽,终岁不宜稼,非粪不解。慎无早耕。须草生,至可耕时,有雨即耕,土相亲,苗独生,草秽烂,皆成良田。”以下分析正确的是( )
A. “农耕宜雨不宜早,不保泽不宜稼”体现水是农田生态系统的基石
B. “草秽烂与粪肥”可为庄稼提供CO2和有机物,有利于农作物生长
C. 可通过除草、除虫,利用种间关系调整能量流动方向实现“苗独生”
D. “草生”→“雨耕”→“苗独生”→“皆成良田”发生了群落初生演替
【答案】C
【解析】
【分析】1、在生态系统中,生产者通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能变成化学能,从而可以被生物所利用,因此,生产者可以说是生态系统的基石
2、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】A、“农耕宜雨不宜早,不保泽不宜稼”体现出水等非生物因素对农田生态系统有重要作用,生态系统的基石是生产者, A错误;
B、“草秽烂与粪肥”含有大量的有机物,均可经分解者作用后为庄稼提供CO2和无机盐,B错误;
C、可通过除草、除虫,利用种间关系调整能量流动方向,是能量流向对人类有益的“苗”,实现“苗独生",C正确;
D、“草生”→“雨耕”→“苗独生”→“皆成良田”发生了群落的次生演替,初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,D错误。
故选C。
二、非选择题。
16. 双鸭山以丰富的历史内涵和资源禀赋被誉为“挹娄王城、湿地之都、煤电基地,北国粮仓”。下图1为总面积为600hm2的湿地受有害物质a污染后,有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。图2为某生物兴趣小组根据调查对象构建的食物网。
(1)图1中物质a的含量随营养级升高而上升的现象称为____。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明____离不开信息的传递。在对受污染后的湿地进行修复时,专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设,同时考虑节省投资和维护成本,该做法主要遵循了生态工程建设的____原理。
(2)在分析图2中“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1000千焦,有同学认为这不符合能量流动10%~20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由:____; ____。
【答案】(1) ①. 生物富集 ②. 生物种群的繁衍 ③. 自生、整体
(2) ①. 不同意 ②. 10%~20%指的是营养级之间的能量传递效率。草鱼还有部分能量流入鹭,野鸭体内能量不仅仅来自草鱼,还有来自其他食物的部分(草鱼天敌不唯一及野鸭能量来源不唯一),与营养级间的能量传递效率不矛盾
【解析】
【分析】1、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集。一旦含有该种元素或难以降解的化合物的生物被更高营养级的动物食用,该种元素或难以降解的化合物就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
2、食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分。
【小问1详解】
图1为表示有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。题图显示:随着营养级的升高,物质a在生物体中的浓度逐渐升高,该现象体现了生物富集现象。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这体现了生态系统中信息传递在种群方面的作用,即生物种群的繁衍离不开信息的传递。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,其基础是生态系统的结构与功能。整体原理是指每个生态工程都是由多个组分构成,只有形成一个统一的整体才能产生最大作用。在对受污染后的湿地进行修复时,专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设,同时考虑节省投资和维护成本,该做法主要遵循了生态工程建设的自生、整体原理。
【小问2详解】
在分析图2中“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1000千焦,有同学认为这不符合能量流动10%~20%的传递效率。此观点不正确,因为草鱼体内的能量不仅仅流入野鸭体内,而有部分的能量流入鹭,且野鸭体内的能量也不仅仅来自于草鱼,还来自于鲫鱼和鲶鱼,这与营养级间的能量传递效率不矛盾。
17. 羌塘草原生态系统是全球海拔最高、面积最大的陆地生态系统,草原上有奔跑的藏野驴、觅食的藏羚羊、“胆小如鼠”的“白屁股”藏原羚、孑遗物种金丝野牦牛、凶猛的黑狼等,这里是高原特有珍禽异兽主宰的洞天福地,到处生机盎然。但是在以前由于旅游、放牧,该生态系统受到了很大的破坏。请回答下列有关问题:
(1)如表是羌塘草原生态系统某样地第一、二、三营养级的能量(单位为102kJ·m-2·a-1)。
生物同化作用固定的能量 现存生物中的能量 生物呼吸消耗的能量
A 15.91 2.31 13.23
B 871.27 312.58 501.58
C 142.20 51.65 79.13
从表中的数据可知,能量在第一、二营养级间的传递效率为____。蜣螂从第三营养级粪便中获得的能量属于表中____kJ·m-2·a-1的组成部分。
(2)为了对羌塘草原生态系统进行保护,该地实施严格的禁止旅游、限制放牧措施,使得当地植物繁茂,珍禽异兽种类和数量增加,该生态系统的____稳定性增强;同时这也使得当地的小气候有一定的改善,这体现了生物多样性的____价值,生物多样性包括的内容有____。
【答案】(1) ①. 16.32% ②. 142.20×102
(2) ①. 抵抗力 ②. 间接 ③. 基因多样性、物种多样性和生态系统多样性
【解析】
【分析】1、生物多样性的价值包括潜在价值、间接价值和直接价值;
2、生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱;
3、生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性;
4、能量的传递效率是能量在沿食物链流动的过程中,逐级递减。若以营养级为单位,能量在相邻的两个营养级之间传递效率为10%~20%。
【小问1详解】
能量传递效率=上一营养级的同化量/下一营养级的同化量×100%;图中B是第一营养级,C是第二营养级,142.20/871.27×100%=16.32%。同化量=摄入量-粪便中所含的能量,所以蜣螂从第三营养级粪便中获得的能量属于表中142.20×102 kJ·m-2·a-1的组成部分;
【小问2详解】
由于当地政府措施,使得当地植物繁茂,珍禽异兽种类和数量增加,物种丰富度增加,所以生态系统的抵抗力稳定性增强;同时这也使得当地的小气候有一定的改善,这体现了生物多样性的间接价值;生物多样性包括:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
18. 某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作的一种新型的果酒、果醋两用发酵装置,如下图。请分析回答下列问题:
(1)制作果酒、果醋的微生物的代谢类型的区别是____。
(2)图中充氧泵和气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作,空气过滤器能为通入的空气进行无菌过滤,从而使发酵罐中的培养液实现无菌换气。酿制果酒时一般将温度控制在18~30℃,图示装置一般要先通气后紧闭软管夹,通气的目的是____。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生,可在发酵适当时间后从出料口取2mL发酵液加入试管,再滴加0.5mL____溶液,观察是否呈现____色。
(3)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶管连接于排气口而成,使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水,这样处理的主要好处有____(至少答出两点)。
(4)在制作果酒完成后制作果醋时装置的条件控制上需要改变的两个方面是____、____。
【答案】(1)酵母菌是异养兼性厌氧型,醋酸菌异养是需氧型
(2) ①. 有利于酵母菌的繁殖 ②. 酸性重铬酸钾 ③. 灰绿
(3)及时排出气体,防止外界杂菌的污染,通过气泡的生成了解发酵状况,排气不需要人工控制等
(4) ①. 升高温度 ②. 气体环境(通气)
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖; (2)在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】
参与果酒制作的微生物是酵母菌,为异养兼性厌氧型真菌,参与果醋制作的微生物是醋酸菌,为异养好氧细菌。
【小问2详解】
图示装置一般要先通气后紧闭软管夹,通气的目的是为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;若要检测果汁发酵后是否有酒精产生,可在发酵适当时间后从出料口取2mL发酵液加入试管,再滴加0.5mL酸性重铬酸钾溶液,观察是否呈现灰绿色;
【小问3详解】
排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成,使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水,利用水封的原理,不仅能将发酵过程产生的气体及时排出发酵罐,并通过单向阀中气泡的生成了解发酵状况,还能有效隔绝外界空气对发酵介质的氧化及外界杂菌的污染,同时排气不需要人工控制,使用方便;
【小问4详解】
酵母菌发酵的最适温度为18~30℃,醋酸菌最适宜的生长温度为30-35℃,比酵母菌酒精发酵时的温度高;醋酸菌是好氧菌,氧气必须充足才能发酵产生醋酸,因此由果酒转变成果醋的制作时,需要升高温度和通入氧气。
19. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_____的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_____。甲、乙培养基均属于_____培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释_____倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是_____(答出1点即可)。
(4)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即_____。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择
(2)104 (3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
(4)水、碳源、氮源和无机盐
【解析】
【分析】分析题图:①为淤泥取样进行稀释,②为接种到液体培养基上,③稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上,其中Y为琼脂,④为挑取单菌落接种,⑤在以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上进一步筛选出高效降解S的菌株。
【小问1详解】
盛有水或培养基的摇瓶通常用高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌;甲培养基是液体培养基,而乙培养基属于固体培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y,故据此推测Y是凝固剂琼脂;甲、乙培养基均以S为唯一碳源和氮源,属于选择培养基。
【小问2详解】
利用稀释涂布平板法对细菌进行计数,要保证每个平板上长出的菌落数不超过200,假设稀释倍数为a,在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液,则有200×a÷0.1=2×107,则稀释倍数a=104。
【小问3详解】
在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对 S 的降解量反而下降, 其原因可能是:S的浓度超过某一值时,导致细菌细胞由于渗透作用失水过多,会抑制菌株的生长。
【小问4详解】
培养基均含有基本营养物质有水、无机盐、碳源、氮源,上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即水、碳源、氮源和无机盐。
20. 细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题。
(1)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr的两个玉米品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁,然后诱导其融合,再将这些融合细胞培育出玉米新品种。
①这两个品种的花粉可用化学诱导剂____诱导融合,共可产生____种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用基因型为____(填“yyRr”或“YYrr”)的植株的花粉进行离体培养,得到单倍体植株后再经过____处理并筛选获得,这种育种方法叫作____。
(2)若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞,请据图回答:a、b细胞融合之前,要用纤维素酶和果胶酶处理,得到有活力的____。植物体细胞融合完成的标志是____。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞的特点是____。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有____的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是____。
【答案】(1) ①. 聚乙二醇(PEG) ②. 6 ③. yyRr ④. 染色体加倍(或秋水仙素) ⑤. 单倍体育种
(2) ①. 原生质体 ②. 杂种细胞再生出细胞壁
(3) ①. 既能无限增殖,又能产生特定的抗体 ②. 特异性强、灵敏度高,可大量制备 ③. B淋巴细胞不能在体外无限增殖
【解析】
【分析】1、若该图表示植物体细胞杂交过程,则a、b表示不同植物的体细胞,d是杂种细胞,利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物细胞,具体过程包括:诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程;
2、若该图表示单克隆抗体的制备过程,则a、b表示效应B细胞和骨髓瘤细胞,d表示杂交瘤细胞。单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
①诱导细胞融合时,常用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG);结合题干信息分析,a的基因型为yyRr,产生yR、yr两种配子,b的基因型为YYrr,产生Yr一种配子,故花粉有3种,即yR、yr、Yr,因此两两融合共可产生6种基因型的融合细胞,即yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、Yyrr、yyRr;这些融合细胞经过脱分化形成愈伤组织;
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用能产生yR配子的植株的花粉培养获得单倍体幼苗(yR),再经过染色体加倍(秋水仙素处理)处理并筛选获得(yyRR),故可选用yyRr的植株,这种方法叫做单倍体育种;
【小问2详解】
植物细胞融合之前,需要用纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁,获得有活性的原生质体;植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁;
【小问3详解】
若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞为杂交瘤细胞,该细胞的特点是既能无限增殖,又能产生特定的抗体;由d产生的抗体为单克隆抗体,单克隆抗体与普通血清抗体相比较,具有特异性强、灵敏度高、并可能大量制备的特点;因B淋巴细胞不能在体外无限增殖,故生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体。
同课章节目录