邢台市质检联盟2023-2024学年高二下学期4月期中考试
生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2第3章~第4章,选择性必修3第1章~第2章第2节。
一、单项选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 食物网的结构和动态变化是评估生态系统环境风险与完整性的重要指标;生态系统中物种多样性越高,食物链越多,食物网越复杂,生态系统的稳定性越强。下列相关叙述错误的是( )
A. 稳定性越强的生态系统维持生态平衡的能力越强
B. 对抗破坏或干扰,使生态系统恢复平衡的调节机制是负反馈机制
C. 生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡、收支平衡等特征
D. 生态系统的组分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性越强,反之恢复力稳定性越强
2. 某海洋生态系统中,生产者固定的太阳能与水深关系的曲线如图所示;图中显示,远洋水域固定的太阳能的峰值明显低于近海水域的,且远洋水域出现固定的太阳能峰值的水深比近海水域的深了近20m。出现这些差异的原因最可能是( )
A. 近海水域光照更充足,但CO2含量少
B. 近海水域光照更充足,但水温较低
C. 近海水域水体富营养,但透光性差
D. 近海水域水温更适宜,但CO2含量少
3. 动物的同化量(A)是指从食物中消化、吸收的能量,即摄食量(I)与其粪便量之差;生产量(P)则是同化量与呼吸量(R)之差,它以有机物的形式累积在生物体内或生态系统中。同化效率、生产效率分别表示为A/I、P/A。依据表中所示黄鼠等的数据分析,下列叙述正确的是( )
能量数值/(kJ·m-2·a-1) 动物种类 摄食量(I) 同化量(A) 呼吸量(R) 生产量(P)
收割蚁(植食) 34.50 31.00 30.90 0.10
小蜘蛛(肉食) 12.60 11.90 10.00 1.90
盐沼蝗(植食) 3.71 1.37 0.86 0.51
黄鼠(植食) 5.60 3.80 3.69 0.11
A. 表中4类动物中,同化效率最高的是收割蚁
B. 用于自身生长、发育和繁殖的能量占同化量比例最高的是小蜘蛛
C. 黄鼠的生长速率较低与其细胞呼吸消耗的能量占比较高有关
D. 盐沼蝗的同化量中约有63%的能量流向分解者
4. 碳达峰是指CO2排放量达到历史最高值后,先进入平台期在一定范围内波动,然后进入平稳下降阶段;碳中和是指通过植树造林等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”。结合碳循环示意图(数字表示过程)分析,下列叙述正确的是( )
A. 能量可沿着食物链A→B→C单向流动,逐级递减
B. 碳中和、碳达峰、碳循环中的“碳”都是指CO2
C. 植树造林和控制过程⑤都有利于碳减排,达成碳中和
D. 过程①~⑤、过程⑥~⑨中碳元素的主要流动形式分别是CO2、含碳有机物
5. 入侵植物影响食物网的3种途径如图所示,据此分析裂稃燕麦、葱芥、穗状狐尾藻、含羞草的入侵案例中,与其他3种入侵途径不同的是( )
①裂稃燕麦产生的碎屑能够增加土壤的湿度,从而促进土著植物的生长,导致食物网结构发生改变。
②葱芥能够通过根系向土壤中分泌芥子油苷,抑制丛枝菌根真菌(与植物互利共生)的生长,从而影响土著植物的生长、繁殖,改变森林群落组成。
③穗状狐尾藻入侵河口湿地后,为一些无脊椎动物和幼鱼提供了庇护场所,形成了更为复杂的水生食物网结构。
④外地入侵植物含羞草可被当地多种植食性昆虫取食。
A. 裂稃燕麦 B. 葱芥
C 穗状狐尾藻 D. 含羞草
6. 2024年世界湿地日的主题为“湿地与人类福祉”。为实现生态文明建设,研究人员对某湿地公园进行了生态修复实践,其生态修复与景观营造模式如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 湿地生态恢复工程体现了人类活动能改变群落演替的速度
B. 进行大面积湿地生态恢复主要是为了追求生物多样性直接价值
C. 在该公园内选择污染物净化能力较强的多种水生植物利用了生态工程的自生原理
D. 保护湿地公园最有效的方法是建立湿地公园自然保护区
7. 下列操作或方法,能达到实验目的或正确的是( )
A. 将新鲜葡萄除去枝梗,反复冲洗,待洗净后榨汁用于葡萄酒发酵
B. 制备培养某种霉菌的培养基时,灭菌后需要将培养基调至酸性
C. 培养基、菊花茎段和所用器械须经湿热灭菌后再进行组织培养
D. 在发酵罐内发酵的过程中,随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程
8. 腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵而成的大豆食品。现代研究揭示,酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉。下列叙述正确的是( )
A. 豆腐块上的酵母、曲霉、毛霉的种间关系是互利共生
B. 与曲霉、毛霉细胞结构不同,酵母菌细胞无成形细胞核
C. 毛霉所需碳源、氮源、无机盐等营养物质可来自豆腐块
D. 毛霉分泌蛋白酶、吸收氨基酸所需的ATP都来自线粒体
9. 泡菜的制作离不开乳酸菌,大肠杆菌、酵母菌也参与了泡菜的发酵过程。发酵过程中,发酵液的乳酸浓度升高,当乳酸的质量分数为0.4%~0.8%时,泡菜口味、品质最佳。泡菜发酵的三个阶段如表所示,下列叙述正确的是( )
发酵阶段 现象 乳酸含量
发酵前期 大气泡 <0.3%
发酵中期 无气泡 0.3%~0.9%
发酵后期 无气泡 大于0.9%、小于1.1%
A. 将盐水煮沸能达到消毒的目的,但要冷却后才能倒入装有菜料的坛中
B. 为满足乳酸菌发酵所需条件,应尽量装满泡菜坛并盖好坛盖后向盖边沿加水密封
C. 发酵前期的大气泡与乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸和CO2有关
D. 发酵液中亚硝酸盐含量与乳酸含量的变化趋势基本一致
10. 黄桃精酿啤酒制作工艺与普通啤酒的有所不同,生产工艺流程为大麦发芽→粉碎→糖化→煮沸→主发酵→后发酵(添加黄桃汁)→低温冷藏→成品→罐装。下列叙述正确的是( )
A. 粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触,缩短糖化过程时间
B. 后发酵阶段完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成等
C. 分离、提纯获得酒精等代谢产物是发酵工程的中心环节
D. 黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂,不消毒,不过滤,比传统工业啤酒的品质更稳定
11. 甘露醇(C6H14O6)可用来培养微生物。一种筛选某细菌的培养基配方如表所示,下列分析错误的是( )
成分 甘露醇 KH2PO4 MgSO4 NaCl CaSO4 CaCO3 水 琼脂粉
含量/g 10 0.2 0.2 0.2 0.1 5 1000 20
A. 该培养基培养的目的细菌为自生固氮菌
B. 与该菌相比,动物细胞因没有细胞壁,对培养基的渗透压变化更敏感
C. 若取0.1mL样液纯化培养,平板上菌落平均数为46个,样液稀释倍数为104,则1mL样液中含有的菌约4.6×105个
D. 若在某菌落周围出现少量不能固氮的杂菌菌落,则其氮源可能来自固氮菌产生的含氮化合物
12. 纤维素被纤维素分解菌分解后可以用来生产乙醇。实验室中常用刚果红培养基鉴别纤维素分解菌,其原理是在含纤维素的培养基中添加刚果红,刚果红会与纤维素形成红色复合物,若纤维素被分解,则不能形成该复合物,培养基中就会出现以这些菌落为中心的透明圈。下列相关叙述正确的是( )
A. 筛选纤维素分解菌的培养基中除了纤维素,还必须添加足量碳源物质
B. 实验中需要将富集培养后的待测菌液直接涂布在刚果红培养基中
C. 应选择菌落直径与周围透明圈直径的比值大的菌落进行纯化培养
D. 在刚果红培养基上长出的菌落需要进一步确定其产纤维素酶的能力
13. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种次生代谢物,具有抗菌、消炎和抗肿瘤的作用。科研人员通过植物细胞培养的方法,实现了紫草宁的工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A. 紫草宁不是紫草生长和生存所必需的物质
B. 紫草宁的工厂化生产主要是通过提高单个细胞中紫草宁的含量来提高产量的
C. 紫草细胞脱分化形成愈伤组织的过程中基因发生了改变
D. 紫草宁的工厂化生产需要将紫草细胞培养成完整的幼苗
14. 动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础技术,该项技术的基本流程如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 传代培养时需要收集细胞,都可以直接利用离心法收集
B. 过程①③可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
C. 细胞培养时,大多数种类的动物细胞可悬浮在培养液中生长增殖
D. ②④过程所用的培养液中都须加有一定量的血清和动物激素
15. 单克隆抗体的制备过程通常涉及免疫动物、细胞融合、选择培养、单克隆抗体的大量制备等步骤。下列关于利用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体(用于制作“早早孕诊断试剂”)的叙述,正确的是( )
A. 免疫动物阶段,给小鼠注射人绒毛膜促性腺激素,致使小鼠发生体液免疫
B. 细胞融合阶段,可以采用的诱导融合方法与诱导原生质体融合的方法相同
C. 选择培养阶段,淘汰掉未融合的骨髓瘤细胞和B细胞即可得到所需杂交瘤细胞
D. 经过1次克隆化培养筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞可进行大规模培养
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 我国研究人员联合发现两栖动物新种——雷山臭蛙。雷山臭蛙仅被发现分布于贵州省雷公山国家级自然保护区(生物多样性最丰富的地区之一)。该保护区内还有竹叶蛙、龙胜臭蛙、黄岗臭蛙和大绿臭蛙等4种臭蛙属物种。臭蛙能够分泌一种具有强烈臭味的液体,用来防御敌人或吸引配偶。以下分析正确的是( )
A. 雷山臭蛙对其生存的森林生态系统的物质循环有促进作用
B. 雷山臭蛙与龙胜臭蛙、黄岗臭蛙等存在地理隔离,但没有生殖隔离
C. 雷山臭蛙分泌具有强烈臭味的液体能在同种或异种个体间传递化学信息
D. 生态系统多样性包括其组成、结构等随时间变化而变化的多样性
17. 欲探究氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)对大肠杆菌的选择作用,某研究小组将大肠杆菌菌液直接加入培养基中,摇匀后倒平板,冷却后在相应区域放置相应的圆形滤纸片,如图1所示,一段时间后测量抑菌圈直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌富集培养,然后重复上述步骤培养三代,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如图2所示。下列相关叙述错误的有( )
A. 平板中不含抗生素的滤纸片起空白对照的作用
B. Kan较Amp对大肠杆菌的抑菌效果强,且随培养代数增多两者抑菌效果均减弱
C. 大肠杆菌产生耐药性的变异是由一定浓度的抗生素引起的
D. 抑菌圈边缘出现菌落是染色体变异的结果
18. 通过植物细胞工程对光果甘草进行扩大培养以获得药物甘草西定。下列相关叙述错误的有( )
A. 通过细胞产物的工厂化生产获得甘草西定,利用的是植物细胞培养技术
B. 植物组织培养时,诱导生芽和生根的培养基中不需要添加有机碳源
C. 利用射线或化学物质等处理光果甘草愈伤组织可获得突变体,此技术常被用于获取作物脱毒苗
D. 利用光果甘草细胞融合获得的染色体数目加倍的植株与光果甘草植株是同一物种
19. 科学家将小鼠多能干细胞的4种基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4,同时导入已分化的小鼠成纤维细胞中,结果后者被诱导成类似胚胎干细胞的一类细胞,被称为诱导多能干细胞(iPS细胞)。iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 相比于成纤维细胞,iPS细胞的分化程度更低
B. 小鼠成纤维细胞中不含Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因
C. 若诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞,则可用于濒危物种的克隆研究
D. 已分化的T细胞、B细胞等不能被诱导为iPS细胞
20. 单克隆抗体只能结合单一的抗原,双抗是一个抗体可以和两个不同抗原或一个抗原的两个不同表位发生特异性结合的抗体,可以将抗肿瘤药物长春碱直接导至靶细胞,制备双抗的部分流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. HAT培养基从用途上看属于选择培养基
B. 图中方框内需要经过1次筛选,即可获取单克隆杂交—杂交瘤细胞
C. 制备杂交瘤细胞过程中需要将能分泌特定抗体的T细胞与骨髓瘤细胞融合
D. 与单克隆抗体相比,双特异性抗体能一定程度上提高生物导弹的靶向作用
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 甲地区对退耕地的修复以人工林(落叶松、红松、油松)种植为主,乙地区对退化蚕场的修复采用的是板栗及其他经济树木套种的方式。研究者调查了不同修复年限的红松人工林、落叶松人工林、退化蚕场等典型群落的恢复效果。回答下列问题:
(1)乙地区规划对退化蚕场的修复时,充分考虑农民长期的生计需要以及经济、社会等系统的影响力,采用适宜当地种植的板栗及其他经济树木套种的方式。该地对退化蚕场修复遵循的生态工程原理主要是_____(答出2点)。
(2)调查中发现,红松人工林的生态优势度(该值越大说明群落内物种数量分布越不均匀,优势种的地位越突出)、群落均匀度(该值越大反映群落稳定性越高,多样性越高)等变化如图所示;另外还发现红松人工林下土壤中土壤有机质含量随修复时间的延长而增加。
①土壤有机质被微生物分解为无机物后,可为植物的生长发育修复提供_____(填“物质”“能量”或“物质和能量”)。
②随修复时间延长,红松人工林的自我调节能力越来越_____(填“强”或“弱”),依据是_____。
(3)落叶松人工林中能量流经第二营养级的过程如图所示(字母表示能量值,时间足够长,不考虑未利用的能量),初级消费者同化的能量去向有_____和流向分解者,但c≠b+g+h,分析原因是_____。第二与第三营养级之间的能量传递效率_____(选填“>”“=”或“<”)e/c×100%。
22. 假结核耶尔森氏菌分泌的tcel蛋白、tcil蛋白使其在与大肠杆菌等细菌的竞争中占据优势,研究人员利用野生型假结核耶尔森氏菌及其不同缺失突变体进行了实验:将微孔滤膜(细菌不能通过,蛋白质等物质能通过)放置在固体培养基表面,然后在滤膜上滴加一种菌液(下层菌),再放第二张滤膜并在其上滴加等量另一种菌液(上层菌),适宜条件下培养后,将两张滤膜上的菌体刮下计数,计算上层菌与下层菌数量的比值,得到图示结果。回答下列问题:
(1)实验中的培养皿、培养基等需要进行灭菌处理,其中对培养基常用_____法,对培养皿一般不用该方法,原因是_____。
(2)题干中相当于接种的操作是_____,该过程需要用到下列哪种工具?_____。
①接种环 ②涂布器 ③微量移液器
(3)计数上、下层活菌的数量常采用_____法。
(4)请根据实验结果,完善解释“野生型假结核耶尔森氏菌在与其他细菌的竞争中占据优势”的假说:野生型菌分泌的_____蛋白有毒性,会抑制其他细菌,同时分泌的另一种蛋白能_____以免自身损伤。
23. 某兴趣小组设计制作的果酒与果醋发酵的装置如图1所示,请完成相关分析与探究。
(1)葡萄酒发酵后期,需要打开_____(填图中字母)处的导管,释放出CO2;葡萄酒发酵初期,酵母菌也释放CO2,但不需要“放气”,原因是_____。
(2)检测发酵液中的酒精常用酸性_____,但要待充分发酵耗尽葡萄糖后取样检测,原因是_____。
(3)利用葡萄酒制作葡萄醋,除加入醋酸菌,还需要调整的条件有_____(写出1点即可);某同学尝试从超市买来的食醋中分离醋酸菌,结果没有得到任何菌落,原因是_____。为获得醋酸菌,该同学可对买来的食醋采取什么措施?_____。
(4)温度影响醋酸菌发酵,某兴趣小组查阅到的有关“温度对某种醋酸菌发酵的影响”的资料如图2所示。分析资料信息可知,随温度变化,醋酸菌发酵的情况是_____。
24. 阅读下列有关动物细胞核移植的资料,回答下列问题:
资料1:1958年,格登将非洲爪蟾蝌蚪肠细胞的细胞核,移到非洲爪蟾去核卵母细胞中,成功培育出性成熟个体。
资料2:2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。全球第一位“三亲婴儿”有两个母亲和一个父亲,获得最初的受精卵的过程是将母亲的卵母细胞核植入健康女性捐赠者去核卵母细胞,再与父亲的精子结合。
资料3:2017年,我国科学家首次培育了体细胞克隆猴“中中”和“华华”。克隆“两姐妹”的体细胞来自一只流产的胎儿,“中中”和“华华”的诞生开启了灵长类动物体细胞克隆的新时代。
(1)下图是黑白美西螈核移植实验示意图,重组细胞能发育成黑美西螈依据的原理是_____;与之相比,资料1中非洲爪蟾的细胞核移植的难度明显高些,主要原因是_____。
(2)线粒体DNA缺陷与数十种人类遗传病有关,目前尚无针对线粒体遗传病的有效治疗方案;“三亲婴儿”技术是避免新生儿患上线粒体遗传病的一种解决方案。受精作用时,精子的头部入卵,尾部脱离,据此推测,线粒体遗传病的遗传特点是_____;根据资料2,简要分析“三亲婴儿”技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代的原因:_____。
(3)资料3所述体细胞克隆猴“中中”和“华华”培育过程中,注入去核卵母细胞中的是用灭活的仙台病毒短暂处理的“流产胎儿”的_____,而不是体细胞核,用灭活的仙台病毒短暂处理的作用是_____;推测“流产胎儿”的性别是_____。
25. 烟草是喜光作物,充足的光照条件有利于其光合作用。突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长,突变体甲与突变体乙杂交所得F1都能在大于800klx的光下生长,F1自交所得F2中有9/16的植株能在大于800klx的光下生长。研究者继续进行如图所示的实验,图中①~⑦表示过程。回答下列问题:
(1)过程①常用到_____酶;过程②若采用化学法,除PEG融合法外,还有_____等。
(2)实验1中的_____(填序号)过程称为再分化,通常包括诱导_____和诱导_____两个阶段,两个阶段所用培养基成分的差别主要在于_____。
(3)分析可知,突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长与两对独立遗传的等位基因有关;最多考虑两个原生质体的融合,再生植株1的基因型有_____种。若植株1自交,则能在大于800klx的光下生长的子代植株中,基因型与植株2相同的约占_____。
(4)已知花药由花药壁(2N)及大量花粉(N)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。实验2中,若采用花药而不是花粉离体培养,则获得的植株2的基因型有_____种。邢台市质检联盟2023-2024学年高二下学期4月期中考试
生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2第3章~第4章,选择性必修3第1章~第2章第2节。
一、单项选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 食物网的结构和动态变化是评估生态系统环境风险与完整性的重要指标;生态系统中物种多样性越高,食物链越多,食物网越复杂,生态系统的稳定性越强。下列相关叙述错误的是( )
A. 稳定性越强的生态系统维持生态平衡的能力越强
B. 对抗破坏或干扰,使生态系统恢复平衡的调节机制是负反馈机制
C. 生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡、收支平衡等特征
D. 生态系统的组分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性越强,反之恢复力稳定性越强
【答案】D
【解析】
【分析】抵抗力稳定性:
1、含义:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
2、规律:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。
3、特点:调节能力有一定限度,超过限度,自我调节能力就遭到破坏。
【详解】A、稳定性越强的生态系统,其自我调节能力越强,维持生态平衡的能力越强,A正确;
B、生态系统具有自我调节能力,其基础是负反馈调节机制,B正确;
C、生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡、收支平衡等特征,C正确;
D、生态系统的组分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性不一定越弱,如热带雨林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比苔原生态系统的高,D错误。
故选D。
2. 某海洋生态系统中,生产者固定的太阳能与水深关系的曲线如图所示;图中显示,远洋水域固定的太阳能的峰值明显低于近海水域的,且远洋水域出现固定的太阳能峰值的水深比近海水域的深了近20m。出现这些差异的原因最可能是( )
A. 近海水域光照更充足,但CO2含量少
B. 近海水域光照更充足,但水温较低
C. 近海水域水体富营养,但透光性差
D. 近海水域水温更适宜,但CO2含量少
【答案】C
【解析】
【分析】(1)随着水深增加,光照强度逐渐减弱,植物光合作用的强度逐渐降低,固定的太阳能逐渐减少,所以影响这一变化的主要非生物因素是光照强度减弱。(2)题图显示,水深100m以下的远洋水域,生产者固定太阳能的数量为0,据此可判断该水域主要由消费者和分解者组成。
【详解】ABCD、近海水域无机盐的浓度较高,供藻类利用的无机盐较多,藻类密度较高,但透光性差,因而近海水域固定太阳能的水深比远洋水域浅,但固定的太阳能的峰值高,C正确,ABD错误。
故选C。
3. 动物的同化量(A)是指从食物中消化、吸收的能量,即摄食量(I)与其粪便量之差;生产量(P)则是同化量与呼吸量(R)之差,它以有机物的形式累积在生物体内或生态系统中。同化效率、生产效率分别表示为A/I、P/A。依据表中所示黄鼠等的数据分析,下列叙述正确的是( )
能量数值/(kJ·m-2·a-1) 动物种类 摄食量(I) 同化量(A) 呼吸量(R) 生产量(P)
收割蚁(植食) 34.50 31.00 30.90 0.10
小蜘蛛(肉食) 12.60 11.90 10.00 1.90
盐沼蝗(植食) 3.71 1.37 0.86 0.51
黄鼠(植食) 5.60 3.80 3.69 0.11
A. 表中4类动物中,同化效率最高的是收割蚁
B. 用于自身生长、发育和繁殖的能量占同化量比例最高的是小蜘蛛
C. 黄鼠的生长速率较低与其细胞呼吸消耗的能量占比较高有关
D. 盐沼蝗的同化量中约有63%的能量流向分解者
【答案】C
【解析】
【分析】解答本题关键是能从表格中数据获取有效信息.摄入量=同化量+微生物分解的量,同化量=呼吸量+用于自身生长发育的能量(即表格中生产量)。
【详解】A、表中几种动物同化效率(A/I)分别为:收割蚁31.00÷34.50×100%=89.9%,小蜘蛛11.9÷12.6×100%=94.4%,盐沼蝗1.37÷3.71×100%=36.9%,黄鼠3.8÷5.6×100%=67.9%,由此可见,同化效率(A/I)最高的为小蜘蛛,A错误;
B、表中几种动物用于自身生长、发育和繁殖的能量占同化量比例(A-R)/A分别为:收割蚁(31.00-30.90)÷31.00×100%=0.32%,小蜘蛛(11.90-10.00)÷11.90×100%=11.97%,盐沼蝗(1.37-0.86)÷1.37×100%=37.23%,黄鼠(3.80-3.69)÷3.80×100%=2.89%,由此可见,用于自身生长、发育和繁殖的能量占同化量比例最高的是盐沼蝗,B错误;
C、黄鼠能量的同化量为3.80,呼吸量为3.69,黄鼠的生长速率较低(P/A)与其细胞呼吸消耗的能量占比较高有关,C正确;
D、盐沼蝗的摄入量为3.71,同化量为1.37,则未同化量=3.71-1.37=2.34,占盐沼蝗摄入量=2.34÷3.71×100%=63%,因此盐沼蝗的未同化量中约有63%的能量流向分解者,D错误。
故选C。
4. 碳达峰是指CO2排放量达到历史最高值后,先进入平台期在一定范围内波动,然后进入平稳下降阶段;碳中和是指通过植树造林等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”。结合碳循环示意图(数字表示过程)分析,下列叙述正确的是( )
A. 能量可沿着食物链A→B→C单向流动,逐级递减
B. 碳中和、碳达峰、碳循环中的“碳”都是指CO2
C. 植树造林和控制过程⑤都有利于碳减排,达成碳中和
D. 过程①~⑤、过程⑥~⑨中碳元素的主要流动形式分别是CO2、含碳有机物
【答案】D
【解析】
【分析】1、物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动的过程;
2、物质循环的特点:⑴全球性;⑵往复循环;⑶反复利用。
【详解】A、分析题图:A是生产者,B是消费者,C是分解者,食物链中只包含生产者和消费者,没有分解者,A错误;
B、碳循环中的“碳”指的是碳元素,B错误;
C、植树造林有利于抵消CO2排放总量,实现碳中和,C错误;
D、A是生产者,B是消费者,C是分解者,D是大气中的CO2库,过程①~⑤都是和CO2库联系,碳元素的主要流动形式是CO2,过程⑥~⑨中涉及到生物群落,碳元素的主要流动形式含碳有机物,D正确。
故选D。
5. 入侵植物影响食物网的3种途径如图所示,据此分析裂稃燕麦、葱芥、穗状狐尾藻、含羞草的入侵案例中,与其他3种入侵途径不同的是( )
①裂稃燕麦产生的碎屑能够增加土壤的湿度,从而促进土著植物的生长,导致食物网结构发生改变。
②葱芥能够通过根系向土壤中分泌芥子油苷,抑制丛枝菌根真菌(与植物互利共生)的生长,从而影响土著植物的生长、繁殖,改变森林群落组成。
③穗状狐尾藻入侵河口湿地后,为一些无脊椎动物和幼鱼提供了庇护场所,形成了更为复杂的水生食物网结构。
④外地入侵植物含羞草可被当地多种植食性昆虫取食。
A 裂稃燕麦 B. 葱芥
C. 穗状狐尾藻 D. 含羞草
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析,图1 植物入侵对食物网的3种影响途径。途径Ⅰ表示入侵植物能够直接进入土著食物网, 除了土著植物受到影响外,食物网其他组成部分没有变化; 途径Ⅱ表示入侵植物取代土著植物后不能够按照原来的路径进入食物网,而是产生新的食物网结构;途径Ⅲ表示入侵植物的非营养间接作用。
【详解】①裂稃燕麦入侵后产生的碎屑能够增加土壤的湿度,从而促进土著植物的生长,导致食物网结构发生改变,属于通过途径Ⅲ影响食物网;
②入侵植物葱芥能够通过根系向土壤中分泌芥子油苷,抑制丛枝菌根真菌(与植物互利共生)的生长,从而影响土著植物的生长繁殖,改变森林群落组成,进而引起食物网结构改变,属于通过途径Ⅲ影响食物网;
③穗状狐尾藻入侵河口湿地后,为一些无脊椎动物和幼鱼提供了庇护场所,形成了更为复杂的水生食物网结构,属于通过途径Ⅲ影响食物网;
④入侵植物含羞草进入土著食物网,被当地多种植食性昆虫取食,属于通过途径Ⅰ影响食物网。
故选D。
6. 2024年世界湿地日的主题为“湿地与人类福祉”。为实现生态文明建设,研究人员对某湿地公园进行了生态修复实践,其生态修复与景观营造模式如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 湿地生态恢复工程体现了人类活动能改变群落演替的速度
B. 进行大面积湿地生态恢复主要是为了追求生物多样性的直接价值
C. 在该公园内选择污染物净化能力较强的多种水生植物利用了生态工程的自生原理
D. 保护湿地公园最有效的方法是建立湿地公园自然保护区
【答案】B
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、湿地生态恢复工程体现了人类活动能改变群落演替的速度和方向,人类的活动较为关键,A正确;
B、进行大面积湿地生态恢复体现了生物多样性的间接价值,B错误;
C、自生原理包括自我组织、自我优化、自我调节、自我再生、自我繁殖和自我设计等一系列机制,在湿地修复过程中,选择污染物净化能力较强的水生植物体现了自生原理的自我调节机制,C正确;
D、建立自然保护区属于就地保护,是保护湿地最有效的方法,D正确。
故选B。
7. 下列操作或方法,能达到实验目的或正确的是( )
A. 将新鲜葡萄除去枝梗,反复冲洗,待洗净后榨汁用于葡萄酒发酵
B. 制备培养某种霉菌的培养基时,灭菌后需要将培养基调至酸性
C. 培养基、菊花茎段和所用器械须经湿热灭菌后再进行组织培养
D. 在发酵罐内发酵的过程中,随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程
【答案】D
【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。
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果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、将新鲜葡萄先反复冲洗,再除去枝梗,然后榨汁用于葡萄酒发酵,A错误;
B、制备培养某种霉菌的培养基时,需要将培养基调至酸性后再灭菌,B错误;
C、菊花茎段不能湿热灭菌,需要消毒后用于组织培养,C错误;
D、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节;在发酵过程中,要随时检测培养液中 的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程;还要及时添加必需的营养成分,要严格控制温度、 pH和溶解氧等发酵条件,D正确。
故选D。
8. 腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵而成的大豆食品。现代研究揭示,酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉。下列叙述正确的是( )
A. 豆腐块上的酵母、曲霉、毛霉的种间关系是互利共生
B. 与曲霉、毛霉细胞结构不同,酵母菌细胞无成形细胞核
C. 毛霉所需碳源、氮源、无机盐等营养物质可来自豆腐块
D. 毛霉分泌蛋白酶、吸收氨基酸所需的ATP都来自线粒体
【答案】C
【解析】
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、豆腐块上的酵母、曲霉、毛霉会竞争养分和空间,种间关系是竞争,A错误;
B、酵母菌是真核生物,有成形的细胞核,B错误;
C、豆腐块含有多种物质,如蛋白质、糖类等,毛霉所需碳源、氮源、无机盐等营养物质可来自豆腐块,C正确;
D、毛霉分泌蛋白酶、吸收氨基酸所需的ATP主要来自线粒体,此外也可来自细胞质基质,D错误。
故选C。
9. 泡菜的制作离不开乳酸菌,大肠杆菌、酵母菌也参与了泡菜的发酵过程。发酵过程中,发酵液的乳酸浓度升高,当乳酸的质量分数为0.4%~0.8%时,泡菜口味、品质最佳。泡菜发酵的三个阶段如表所示,下列叙述正确的是( )
发酵阶段 现象 乳酸含量
发酵前期 大气泡 <0.3%
发酵中期 无气泡 0.3%~0.9%
发酵后期 无气泡 大于0.9%、小于1.1%
A. 将盐水煮沸能达到消毒的目的,但要冷却后才能倒入装有菜料的坛中
B. 为满足乳酸菌发酵所需条件,应尽量装满泡菜坛并盖好坛盖后向盖边沿加水密封
C. 发酵前期的大气泡与乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸和CO2有关
D. 发酵液中亚硝酸盐含量与乳酸含量的变化趋势基本一致
【答案】A
【解析】
【分析】泡菜(酸菜)的制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。发酵过程中,亚硝酸盐先增加,后下降至相对稳定。泡菜在制作过程中要注意细节,首先要保证用于制作酱腌菜的容器、水和原料一定要干净,要保证在发酵过程中处于无氧环境,还要注意过程中避免其他杂菌的干扰。
【详解】A、通过煮沸的方式对盐水进行消毒,代冷却后才能倒入装有菜料的坛中,目的是防止消灭蔬菜表面的自带的乳酸菌,A正确;
B、发酵前期存在酵母菌的细胞呼吸,会产生二氧化碳,如果装满泡菜坛可能会使发酵液逸出,B错误;
C、发酵前期的大气泡与酵母菌分解葡萄糖产生乙醇和CO2有关,C错误;
D、发酵液中乳酸含量一直增加最后趋于稳定,亚硝酸盐含量是先增加后减少,D错误。
故选A。
10. 黄桃精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒的有所不同,生产工艺流程为大麦发芽→粉碎→糖化→煮沸→主发酵→后发酵(添加黄桃汁)→低温冷藏→成品→罐装。下列叙述正确的是( )
A. 粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触,缩短糖化过程时间
B. 后发酵阶段完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成等
C. 分离、提纯获得酒精等代谢产物是发酵工程的中心环节
D. 黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂,不消毒,不过滤,比传统工业啤酒的品质更稳定
【答案】A
【解析】
【分析】我国是世界上啤酒的生产和消费大国。 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成 的,其中发 酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵 液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下 储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄 清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质,故粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触,缩短糖化过程时间,A正确;
B、发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒,B错误;
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,C错误;
D、由于黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂,不消毒,不过滤,品质没有传统工业啤酒稳定,D错误。
故选A。
11. 甘露醇(C6H14O6)可用来培养微生物。一种筛选某细菌的培养基配方如表所示,下列分析错误的是( )
成分 甘露醇 KH2PO4 MgSO4 NaCl CaSO4 CaCO3 水 琼脂粉
含量/g 10 0.2 0.2 0.2 0.1 5 1000 20
A. 该培养基培养的目的细菌为自生固氮菌
B. 与该菌相比,动物细胞因没有细胞壁,对培养基的渗透压变化更敏感
C. 若取0.1mL样液纯化培养,平板上菌落平均数为46个,样液稀释倍数为104,则1mL样液中含有的菌约4.6×105个
D. 若在某菌落周围出现少量不能固氮的杂菌菌落,则其氮源可能来自固氮菌产生的含氮化合物
【答案】C
【解析】
【分析】分析培养基成分可知,该培养基中加入了琼脂作为凝固剂,因此依物理性质,该培养基属于固体培养基;培养基中没有氮源,不能够固氮的微生物在该培养基上不能生长。
【详解】A、培养基中没有氮源,该培养基培养的目的细菌为自生固氮菌,A正确;
B、细菌有细胞壁,不会吸水涨破,动物细胞因没有细胞壁,对培养基的渗透压变化更敏感,B正确;
C、根据C÷V×M可知,1mL样液中含有的菌约为46÷0.1×104=4.6×106,C错误;
D、培养基上生长的菌落可能是固氮菌,也可能是能够利用固氮菌产生的含氮化合物,D正确。
故选C。
12. 纤维素被纤维素分解菌分解后可以用来生产乙醇。实验室中常用刚果红培养基鉴别纤维素分解菌,其原理是在含纤维素的培养基中添加刚果红,刚果红会与纤维素形成红色复合物,若纤维素被分解,则不能形成该复合物,培养基中就会出现以这些菌落为中心的透明圈。下列相关叙述正确的是( )
A. 筛选纤维素分解菌的培养基中除了纤维素,还必须添加足量碳源物质
B. 实验中需要将富集培养后的待测菌液直接涂布在刚果红培养基中
C. 应选择菌落直径与周围透明圈直径的比值大的菌落进行纯化培养
D. 在刚果红培养基上长出的菌落需要进一步确定其产纤维素酶的能力
【答案】D
【解析】
【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
【详解】A、筛选纤维素分解菌的培养基中,需要以纤维素为唯一糖原,而不需要添加其他碳源,A错误;
B、实验中需要将富集培养后的待测菌液,稀释后再涂布在刚果红培养基上,B错误;
C、应选择菌落直径与周围透明圈直径比值小的菌落进行纯化培养,因为菌落直径与周围透明圈直径比值小说明该菌落分解能力强,C错误;
D、在刚果红培养基上长出的菌落需要进一步确定其产纤维素酶的能力,以提高实验的准确性,D正确。
故选D。
13. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种次生代谢物,具有抗菌、消炎和抗肿瘤的作用。科研人员通过植物细胞培养的方法,实现了紫草宁的工厂化生产。下列叙述正确的是( )
A. 紫草宁不是紫草生长和生存所必需的物质
B. 紫草宁的工厂化生产主要是通过提高单个细胞中紫草宁的含量来提高产量的
C. 紫草细胞脱分化形成愈伤组织的过程中基因发生了改变
D. 紫草宁的工厂化生产需要将紫草细胞培养成完整的幼苗
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【详解】A、紫草宁是紫草细胞培养过程中产生的次生代谢物,不是紫草细胞生长和生存所必需的,A正确;
B、紫草宁的工厂化生产主要是通过提高细胞数量来提高紫草宁产量的,B错误;
C、紫草细胞脱分化形成愈伤组织的过程中基因没有发生改变,C错误;
D、利用紫草外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁,无须将紫草细胞培养成完整的幼苗,D错误。
故选A。
14. 动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础技术,该项技术的基本流程如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 传代培养时需要收集细胞,都可以直接利用离心法收集
B. 过程①③可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
C. 细胞培养时,大多数种类的动物细胞可悬浮在培养液中生长增殖
D. ②④过程所用的培养液中都须加有一定量的血清和动物激素
【答案】B
【解析】
【分析】在从动物体取出的成块组织中,细胞与细胞靠在一起,彼此限制了生长和增殖。因此,在进行细胞培养时,首先要对新鲜取材的动物组织进行处理,或用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将组织分散成单个细胞。然后,用培养液将细胞制成细胞悬液,再将细胞悬液放入培养皿或培养瓶内,置于适宜环境中培养。体外培养的动物细胞可以分为两大类:一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖;另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,大多数细胞属于这种类型,这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。贴壁细胞在生长增殖时,除受上述因素的影响外,还会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖。这时就需要对细胞进行分瓶培养,让细胞继续增殖。人们通常将分瓶之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养,将分瓶后的细胞培养称为传代培养。在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集。之后,将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶培养。
【详解】A、在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,A错误;
B、过程①是对新鲜取材的动物组织进行处理,或用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将组织分散成单个细胞。过程③是进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,B正确;
C、体外培养的动物细胞,大多数需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,C错误;
D、动物细胞培养所用的培养液中,含有糖类、氨基酸、无机 盐、维生素等,此外还需要添加动物血清,不需要加入动物激素,D错误。
故选B。
15. 单克隆抗体的制备过程通常涉及免疫动物、细胞融合、选择培养、单克隆抗体的大量制备等步骤。下列关于利用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体(用于制作“早早孕诊断试剂”)的叙述,正确的是( )
A. 免疫动物阶段,给小鼠注射人绒毛膜促性腺激素,致使小鼠发生体液免疫
B. 细胞融合阶段,可以采用的诱导融合方法与诱导原生质体融合的方法相同
C. 选择培养阶段,淘汰掉未融合的骨髓瘤细胞和B细胞即可得到所需杂交瘤细胞
D. 经过1次克隆化培养筛选出的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞可进行大规模培养
【答案】A
【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、利用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体,该过程中人绒毛膜促性腺激素作为抗原,致使小鼠发生体液免疫,A正确;
B、动物细胞融合的方法和植物原生质体的融合方法不完全相同,B错误;
C、选择培养阶段,淘汰掉的细胞还包括两个相同种类细胞融合形成的细胞,C错误;
D、选出的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖,又能产生专一的抗体,经过选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和专一抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需特异抗体的细胞。最后将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体,D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 我国研究人员联合发现两栖动物新种——雷山臭蛙。雷山臭蛙仅被发现分布于贵州省雷公山国家级自然保护区(生物多样性最丰富的地区之一)。该保护区内还有竹叶蛙、龙胜臭蛙、黄岗臭蛙和大绿臭蛙等4种臭蛙属物种。臭蛙能够分泌一种具有强烈臭味的液体,用来防御敌人或吸引配偶。以下分析正确的是( )
A. 雷山臭蛙对其生存的森林生态系统的物质循环有促进作用
B. 雷山臭蛙与龙胜臭蛙、黄岗臭蛙等存在地理隔离,但没有生殖隔离
C. 雷山臭蛙分泌的具有强烈臭味的液体能在同种或异种个体间传递化学信息
D. 生态系统多样性包括其组成、结构等随时间变化而变化的多样性
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、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。 2、生物多样性的价值:直接价值、间接价值、潜在价值。 3、生物多样性的保护:就地保护、易地保护。
【详解】A、雪山臭蛙属于消费者,消费者能促进生态系统的物质循环,A正确;
B、雪山臭蛙与龙胜臭蛙、贵黄岗臭蛙等属于不同的物种,存在生殖隔离,B错误;
C、雪山臭蛙分泌的具有强烈臭味的液体能在同种或异种个体间传递化学信息,C正确;
D、生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,因此生态系统的组成结构、功能等随时间变化而变化的多样性属于生态系统多 样性,D正确。
故选ACD。
17. 欲探究氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)对大肠杆菌的选择作用,某研究小组将大肠杆菌菌液直接加入培养基中,摇匀后倒平板,冷却后在相应区域放置相应的圆形滤纸片,如图1所示,一段时间后测量抑菌圈直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌富集培养,然后重复上述步骤培养三代,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如图2所示。下列相关叙述错误的有( )
A. 平板中不含抗生素的滤纸片起空白对照的作用
B. Kan较Amp对大肠杆菌的抑菌效果强,且随培养代数增多两者抑菌效果均减弱
C. 大肠杆菌产生耐药性的变异是由一定浓度的抗生素引起的
D. 抑菌圈边缘出现菌落是染色体变异的结果
【答案】CD
【解析】
【分析】细菌抗药性是由基因突变产生的,抗生素起到了选择作用。抑菌圈的直径越小,说明细菌对抗生素的抗性逐渐增强,抗生素的抑菌效果越差。
【详解】A、实验目的为探究氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)对大肠杆菌的选择作用,实验需要遵循对照原则,平板中不含抗生素的滤纸片起空白对照的作用,A正确;
B、据柱状图可知,Kan较Amp组抑菌圈的直径更大,说明其对大肠杆菌的抑菌效果强,且随培养代数增多,两者菌圈的直径都减小,抑菌效果都减弱,B正确;
C、大肠杆菌杆菌繁殖过程中会发生基因突变,产生抗药性变异和不抗药性变异,一定浓度的抗生素会杀死不抗药性变异,抗药性变异保留下来,因此一定浓度的抗生素对大肠杆菌起筛选作用而不是引起大肠杆菌发生变异,C错误;
D、大肠杆菌属于原核生物,不含有染色体,抑菌圈边缘出现菌落可能是大肠杆菌发生基因突变的结果,D错误。
故选CD。
18. 通过植物细胞工程对光果甘草进行扩大培养以获得药物甘草西定。下列相关叙述错误的有( )
A. 通过细胞产物的工厂化生产获得甘草西定,利用的是植物细胞培养技术
B. 植物组织培养时,诱导生芽和生根的培养基中不需要添加有机碳源
C. 利用射线或化学物质等处理光果甘草愈伤组织可获得突变体,此技术常被用于获取作物脱毒苗
D. 利用光果甘草细胞融合获得的染色体数目加倍的植株与光果甘草植株是同一物种
【答案】BCD
【解析】
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提 取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合 成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产 物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产。植物细胞培养是 指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖 的技术。它不占用耕地,几乎不受季节、天气等 的限制,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
【详解】A、植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术;通过细胞产物的工厂化生产获得甘草西定,利用的是植物细胞培养技术,A正确;
B、植物组织培养时,诱导生芽和生根的培养基中需要添加有机碳源(如蔗糖),B错误;
C、作物脱毒苗是利用病毒少的根或茎分生组织通过植物组织培养技术获得的,利用射线或化学物质等处理光果甘草愈伤组织可获得突变体,此技术常被用于获取新品种,C错误;
D、光果甘草植株是二倍体植株,利用光果甘草细胞融合获得的染色体数目加倍的植株是四倍体植株,两者杂交后后代为三倍体,其不可育,因此利用光果甘草细胞融合获得的染色体数目加倍的植株与光果甘草植株不是同一物种,D错误;
故选BCD。
19. 科学家将小鼠多能干细胞的4种基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4,同时导入已分化的小鼠成纤维细胞中,结果后者被诱导成类似胚胎干细胞的一类细胞,被称为诱导多能干细胞(iPS细胞)。iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 相比于成纤维细胞,iPS细胞的分化程度更低
B. 小鼠成纤维细胞中不含Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因
C. 若诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞,则可用于濒危物种的克隆研究
D. 已分化的T细胞、B细胞等不能被诱导为iPS细胞
【答案】BD
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、成纤维细胞被诱导为iPS细胞后,可重新分化为其他各种细胞,故相比于成纤维细胞,iPS细胞的分化程度更低,A正确;
B、小鼠成纤维细胞虽是已分化的细胞,但细胞中含Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因,B错误;
C、如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞,可以进一步诱导产生精子和卵细胞,从而用该技术解决不育问题,则可用于濒危物种的克隆研究,C正确;
D、iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的,后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,D错误。
故选BD。
20. 单克隆抗体只能结合单一的抗原,双抗是一个抗体可以和两个不同抗原或一个抗原的两个不同表位发生特异性结合的抗体,可以将抗肿瘤药物长春碱直接导至靶细胞,制备双抗的部分流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. HAT培养基从用途上看属于选择培养基
B. 图中方框内需要经过1次筛选,即可获取单克隆杂交—杂交瘤细胞
C. 制备杂交瘤细胞过程中需要将能分泌特定抗体的T细胞与骨髓瘤细胞融合
D. 与单克隆抗体相比,双特异性抗体能一定程度上提高生物导弹的靶向作用
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题图分析,双特导性抗体制备流程为先给小鼠注射特定癌胚抗原引发免疫反应,然后获取已免疫的B淋巴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,再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获的免疫的B淋巴细胞再杂交,得到单克隆杂交一杂交瘤细胞,再培养该细胞,最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特导性单克隆抗体。
【详解】A、在HAT培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长,HAT培养基从用途上看属于选择培养基,A正确;
B、图中方框内需要经过2次筛选,方可获取单克隆杂交—杂交瘤细胞,B错误;
C、制备杂交瘤细胞过程中需要将能分泌特定抗体的B细胞与骨髓瘤细胞融合,C错误;
D、单克隆抗体只能结合单一的抗原,双抗是一个抗体可以和两个不同抗原或一个抗原的两个不同表位发生特异性结合的抗体,可以将抗肿瘤药物长春碱直接导至靶细胞;可见与单克隆抗体相比,双特异性抗体能一定程度上提高生物导弹的靶向作用,D正确。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 甲地区对退耕地的修复以人工林(落叶松、红松、油松)种植为主,乙地区对退化蚕场的修复采用的是板栗及其他经济树木套种的方式。研究者调查了不同修复年限的红松人工林、落叶松人工林、退化蚕场等典型群落的恢复效果。回答下列问题:
(1)乙地区规划对退化蚕场的修复时,充分考虑农民长期的生计需要以及经济、社会等系统的影响力,采用适宜当地种植的板栗及其他经济树木套种的方式。该地对退化蚕场修复遵循的生态工程原理主要是_____(答出2点)。
(2)调查中发现,红松人工林的生态优势度(该值越大说明群落内物种数量分布越不均匀,优势种的地位越突出)、群落均匀度(该值越大反映群落稳定性越高,多样性越高)等变化如图所示;另外还发现红松人工林下土壤中土壤有机质含量随修复时间的延长而增加。
①土壤有机质被微生物分解为无机物后,可为植物的生长发育修复提供_____(填“物质”“能量”或“物质和能量”)。
②随修复时间延长,红松人工林的自我调节能力越来越_____(填“强”或“弱”),依据是_____。
(3)落叶松人工林中能量流经第二营养级的过程如图所示(字母表示能量值,时间足够长,不考虑未利用的能量),初级消费者同化的能量去向有_____和流向分解者,但c≠b+g+h,分析原因是_____。第二与第三营养级之间的能量传递效率_____(选填“>”“=”或“<”)e/c×100%。
【答案】(1)协调和整体原理
(2) ①. 物质 ②. 弱 ③. 红松树种生态优势度越来越高,群落均匀度越来越低,群落稳定性及多样性越低,自我调节能力越来越弱
(3) ①. 呼吸作用散失、流向次级消费者 ②. g中还包括f,f中的能量属于生产者流向分解者的能量(或g中还包括初级消费者粪便中有机物所含能量,初级消费者粪便中有机物所含能量属于生产者流向分解者的能量) ③. <
【解析】
【分析】生态工程所遵循的基本原理为:整体、协调、循环、自生等。①自生:由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。②循环:循环是指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。③协调:处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。④整体:遵循整体原理,首先要遵从从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
能量流动图中a为初级消费者摄入量、b为呼吸作用散失的能量、c为同化的能量、d为用于自身生长发育繁殖的能量、e为次级消费者摄入量、f为为初级消费者流向分解者的能量、h为次级消费者同化量。
【小问1详解】
该地区考虑农民长期的生计需要以及经济、社会等系统的影响力(涉及整体原理),采用适宜当地种植的板栗及其他经济树木套种(涉及协调原理)的方式,遵循了生态工程的协调和整体原理。
【小问2详解】
①植物不能直接吸收有机物分解的能量,土壤有机质被微生物分解为无机物后,可为植物的生长发育修复提供物质。
②由图可知,随修复时间延长,红松人工林生态优势度增大,群落均匀度降低,群落稳定性降低,多样性降低,其自我调节能力越来越弱。
【小问3详解】
初级消费者同化能量去向有呼吸作用以热能形式散失和用于自身生长发育繁殖,后者可用于流向下一营养级和流向分解者。图中a为初级消费者摄入量、b为呼吸作用散失的能量、c为同化的能量、d为用于自身生长发育繁殖的能量、e为次级消费者摄入量、f为为初级消费者流向分解者的能量、h为次级消费者同化量。由于g中还包括f,f中的能量属于生产者流向分解者的能量,所以c≠b+g+h。e=h+次级消费者的粪便量,第二与第三营养级之间的能量传递效率h/c×100%,小于e/c×100%。
22. 假结核耶尔森氏菌分泌的tcel蛋白、tcil蛋白使其在与大肠杆菌等细菌的竞争中占据优势,研究人员利用野生型假结核耶尔森氏菌及其不同缺失突变体进行了实验:将微孔滤膜(细菌不能通过,蛋白质等物质能通过)放置在固体培养基表面,然后在滤膜上滴加一种菌液(下层菌),再放第二张滤膜并在其上滴加等量另一种菌液(上层菌),适宜条件下培养后,将两张滤膜上的菌体刮下计数,计算上层菌与下层菌数量的比值,得到图示结果。回答下列问题:
(1)实验中的培养皿、培养基等需要进行灭菌处理,其中对培养基常用_____法,对培养皿一般不用该方法,原因是_____。
(2)题干中相当于接种的操作是_____,该过程需要用到下列哪种工具?_____。
①接种环 ②涂布器 ③微量移液器
(3)计数上、下层活菌的数量常采用_____法。
(4)请根据实验结果,完善解释“野生型假结核耶尔森氏菌在与其他细菌的竞争中占据优势”的假说:野生型菌分泌的_____蛋白有毒性,会抑制其他细菌,同时分泌的另一种蛋白能_____以免自身损伤。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽(或湿热灭菌) ②. 培养皿灭菌后需要保持干燥
(2) ①. 在滤膜上滴加菌液 ②. ③
(3)稀释涂布平板 (4) ①. tcel ②. 中和(或降低等)tcel蛋白的毒性
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
对培养基进行灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。由于培养皿灭菌后需要保持干燥,因此对培养皿等器具灭菌的方法是干热灭菌法。
小问2详解】
将微孔滤膜放置在固体培养基表面,然后在滤膜上滴加一种菌液(下层菌),再放第二张滤膜并在其上滴加等量另一种菌液(上层菌),在滤膜上滴加菌液相当于接种的操作。滴加菌液需要用到③微量移液器。
【小问3详解】
适宜条件下培养后,将两张滤膜上的菌体刮下计数,对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法,具体方法是:先将菌体进行梯度稀释,再涂布到滤膜的表面,待菌落数稳定时进行计数。
【小问4详解】
由甲组、丙组可知,野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势,即野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变体,后者可以产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性,使野生型的生长受到抑制,由此推测,tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性。而由甲组、乙组可知,野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中占优势,乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel-tcil双突变体,后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性,使野生菌在竞争中占据优势。
23. 某兴趣小组设计制作的果酒与果醋发酵的装置如图1所示,请完成相关分析与探究。
(1)葡萄酒发酵后期,需要打开_____(填图中字母)处的导管,释放出CO2;葡萄酒发酵初期,酵母菌也释放CO2,但不需要“放气”,原因是_____。
(2)检测发酵液中的酒精常用酸性_____,但要待充分发酵耗尽葡萄糖后取样检测,原因是_____。
(3)利用葡萄酒制作葡萄醋,除加入醋酸菌,还需要调整的条件有_____(写出1点即可);某同学尝试从超市买来的食醋中分离醋酸菌,结果没有得到任何菌落,原因是_____。为获得醋酸菌,该同学可对买来的食醋采取什么措施?_____。
(4)温度影响醋酸菌发酵,某兴趣小组查阅到有关“温度对某种醋酸菌发酵的影响”的资料如图2所示。分析资料信息可知,随温度变化,醋酸菌发酵的情况是_____。
【答案】(1) ①. a ②. 葡萄酒发酵初期,酵母菌释放出的CO2主要来自有氧呼吸,有氧呼吸时产生的CO2与消耗的O2量相等,装置内气体体积基本不变
(2) ①. 重铬酸钾 ②. 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应
(3) ①. 通入O2(或无菌空气)、适当升高温度 ②. 超市购买的食醋在装瓶之前经过灭菌处理,已无活菌 ③. 将买来的食醋打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜,即醋酸菌
(4)最适发酵温度在26℃左右,20至26℃内,发酵转化率和产酸速率随温度升高而升高,26至32℃内,发酵转化率和产酸速率随温度升高而降低
【解析】
【分析】1、果酒的制作原理:(1)用到的微生物是酒酵母 ,单细胞真核微生物,它的代谢类型是兼性厌氧型,主要以出芽方式繁殖。①有氧呼吸的反应式:C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量②无氧呼吸的反应式:C6H12O6 →2C2H5OH+2CO2+能量(2)影响果酒发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。 ①酵母菌生长的最适温度是20℃ ; 酒精发酵一般将温度控制在18-30 ℃ 。②酒精发酵过程中,要保持缺氧、酸性(pH值4.0~5.8)环境。③发酵检测:CO2使Ca(OH)2溶液变浑浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;酒精使酸性重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色。
2、果醋的制作原理:(1)用的微生物是醋酸菌,单细胞的原核生物,它的代谢类型是异养需氧型。(2)当氧气、糖充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌能将C2H5OH线分解为乙醛,在分解成CO2和醋酸。(3)发酵温度一般控制在30~35℃,属于好氧细菌,所以应及时向发酵装置中充气。
【小问1详解】
葡萄酒发酵后期,需要打开a处的导管,释放出CO2;葡萄酒发酵初期,酵母菌也释放CO2,但不需要“放气”,原因是葡萄酒发酵初期,酵母菌释放出的CO2主要来自有氧呼吸,有氧呼吸时产生的CO2与消耗的O2量相等,装置内气体体积基本不变。
【小问2详解】
检测发酵液中的酒精常用酸性重铬酸钾,但要待充分发酵耗尽葡萄糖后取样检测,原因是葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应。
【小问3详解】
利用葡萄酒制作葡萄醋,除加入醋酸菌,还需要调整的条件有通入O2(或无菌空气)、适当升高温度。某同学尝试从超市买来的食醋中分离醋酸菌,结果没有得到任何菌落,原因是超市购买的食醋在装瓶之前经过灭菌处理,已无活菌。为获得醋酸菌,将买来的食醋打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜,即醋酸菌。
【小问4详解】
温度对某种醋酸菌发酵有影响,分析题图可知,随温度变化,醋酸菌发酵的情况是最适发酵温度在26℃左右,20至26℃内,发酵转化率和产酸速率随温度升高而升高,26至32℃内,发酵转化率和产酸速率随温度升高而降低。
24. 阅读下列有关动物细胞核移植的资料,回答下列问题:
资料1:1958年,格登将非洲爪蟾蝌蚪肠细胞的细胞核,移到非洲爪蟾去核卵母细胞中,成功培育出性成熟个体。
资料2:2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。全球第一位“三亲婴儿”有两个母亲和一个父亲,获得最初的受精卵的过程是将母亲的卵母细胞核植入健康女性捐赠者去核卵母细胞,再与父亲的精子结合。
资料3:2017年,我国科学家首次培育了体细胞克隆猴“中中”和“华华”。克隆“两姐妹”的体细胞来自一只流产的胎儿,“中中”和“华华”的诞生开启了灵长类动物体细胞克隆的新时代。
(1)下图是黑白美西螈核移植实验示意图,重组细胞能发育成黑美西螈依据的原理是_____;与之相比,资料1中非洲爪蟾的细胞核移植的难度明显高些,主要原因是_____。
(2)线粒体DNA缺陷与数十种人类遗传病有关,目前尚无针对线粒体遗传病的有效治疗方案;“三亲婴儿”技术是避免新生儿患上线粒体遗传病的一种解决方案。受精作用时,精子的头部入卵,尾部脱离,据此推测,线粒体遗传病的遗传特点是_____;根据资料2,简要分析“三亲婴儿”技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代的原因:_____。
(3)资料3所述体细胞克隆猴“中中”和“华华”培育过程中,注入去核卵母细胞中的是用灭活的仙台病毒短暂处理的“流产胎儿”的_____,而不是体细胞核,用灭活的仙台病毒短暂处理的作用是_____;推测“流产胎儿”的性别是_____。
【答案】(1) ①. 动物细胞核(或胚胎细胞核)具有全能性 ②. 黑白美西螈核移植是胚胎细胞核移植,非洲爪蟾的细胞核移植是体细胞核移植,体细胞分化程度高,表现全能性十分困难
(2) ①. 母系遗传 ②. 线粒体基因是细胞质基因,位于细胞质中,受精卵的细胞质来源于卵母细胞的细胞质,发育成“三亲婴儿”的受精卵,其卵母细胞的细胞质来自健康女性捐赠者
(3) ①. 体细胞 ②. 诱导去核卵母细胞与体细胞融合 ③. 雌性
【解析】
【分析】1、克隆动物概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
【小问1详解】
重组细胞的细胞核来自黑色美西螈胚胎细胞,由于细胞核具有全能性,因此重组细胞将来能发育成黑美西螈。黑白美西螈核移植是胚胎细胞核移植,非洲爪蟾的细胞核移植是体细胞核移植,体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此非洲爪蟾的细胞核移植的难度明显高些。
【小问2详解】
线粒体中基因为细胞质基因,其遗传具有母系遗传的特点。线粒体基因是细胞质基因,位于细胞质中,受精卵的细胞质来源于卵母细胞的细胞质,发育成“三亲婴儿”的受精卵,其卵母细胞的细胞质来自健康女性捐赠者,因此“三亲婴儿”技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。
【小问3详解】
体细胞克隆猴“中中”和“华华”培育过程中,注入去核卵母细胞的是整个的体细胞,而不是体细胞核,用灭活的仙台病毒短暂处理的作用是诱导去核卵母细胞与体细胞融合。克隆“两姐妹”的体细胞来自一只流产的胎儿,决定性别的染色体位于细胞核,则“流产胎儿”的性别是雌性。
25. 烟草是喜光作物,充足的光照条件有利于其光合作用。突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长,突变体甲与突变体乙杂交所得F1都能在大于800klx的光下生长,F1自交所得F2中有9/16的植株能在大于800klx的光下生长。研究者继续进行如图所示的实验,图中①~⑦表示过程。回答下列问题:
(1)过程①常用到_____酶;过程②若采用化学法,除PEG融合法外,还有_____等。
(2)实验1中_____(填序号)过程称为再分化,通常包括诱导_____和诱导_____两个阶段,两个阶段所用培养基成分的差别主要在于_____。
(3)分析可知,突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长与两对独立遗传的等位基因有关;最多考虑两个原生质体的融合,再生植株1的基因型有_____种。若植株1自交,则能在大于800klx的光下生长的子代植株中,基因型与植株2相同的约占_____。
(4)已知花药由花药壁(2N)及大量花粉(N)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。实验2中,若采用花药而不是花粉离体培养,则获得的植株2的基因型有_____种。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶 ②. 高Ca2+—高pH融合法
(2) ①. ⑤ ②. 生芽(或生根) ③. 生根(或生芽) ④. 细胞分裂素、生长素的浓度与用量比例
(3) ①. 3 ②. 1/9
(4)2
【解析】
【分析】植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。
【小问1详解】
过程①在进行植物细胞杂交之前,获得原生质体,可以利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。过程②是人工诱导原生质体融合,人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类 — 物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+ —高pH融合法等。
【小问2详解】
实验1中,愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程称为再分化,即图中的⑤过程,通常包括诱导生芽和生根两个阶段,植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向,诱导生根和生芽的培养基在成分上的主要区别是细胞分裂素、生长素的浓度与用量比例。
【小问3详解】
分析可知,突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长与两对独立遗传的等位基因有关;假设两对等位基因为A/a、B/b,突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长,突变体甲与突变体乙杂交所得F1都能在大于800klx的光下生长,实验2中F1自交所得F2中有9/16的植株能在大于800klx的光下生长,说明F1基因型为AaBb,能在大于800klx的光下生长的植株基因型为(A_B_)。则甲的基因型为AAbb、乙的基因型为aaBB,分别产生的的花粉基因型为Ab、aB,最多考虑两个原生质体的融合,再生植株1的基因型有AAbb、aaBB、AaBb,所以,再生植株1的基因型有3种。实验2中,F1基因型为AaBb,产生4种花粉:1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,染色体加倍植株的基因型为1/4AABB、1/4AAbb、1/4aaBB、1/4aabb,能在800klx的光下生长的植株2的基因型为AABB,实验1中植株1的基因型为AaBb,AaBb自交,能在大于800klx的光下生长的子代植株(A_B_)中,基因型与植株2(AABB)相同的约占1/9。
【小问4详解】
花药由花药壁(2n)基因型为(AaBb)及大量花粉(n)基因型为(AB、Ab、aB、ab)等组分组成,实验2中,由花药壁得到的植株2基因型为AAaaBBbb,由花粉培育的再生植株基因型有AB、Ab、aB、ab,植株2的基因型为AABB,故花药离体培养获得的植株2植株基因型共2种。