2022长沙南雅中学高二下学期期中考试生物含解析
展开长沙市南雅中学2022年上学期期中考试试卷
高二年级生物科目
一、单项选择题(每小题只有一个最佳选项)
1. 垂体被称为“乐队的指挥”,因为它不仅产生生长激素和催乳素,也能调节和控制其他内分泌腺的活动。幼年哺乳动物的垂体损伤会引起( )
①水盐调节紊乱②体温调节紊乱③血糖浓度逐渐降低④生长发育缓慢⑤性腺发育缓慢
A ①③④ B. ①②③④⑤ C. ①②④⑤ D. ②④⑤
【答案】C
【解析】
【分析】垂体是人体最重要的内分泌腺,是利用激素调节身体健康平衡的总开关,控制多种对代谢、生长、发育和生殖等有重要作用激素的分泌。垂体激素的主要功能如下:①生长激素:促进生长发育,促进蛋白质合成及骨骼生长。②促甲状腺激素:控制甲状腺,促进甲状腺激素合成和释放,刺激甲状腺增生,细胞增大,数量增多。③抗利尿激素:能够加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,回到内环境中的水分增加了,就会使细胞渗透压下降,同时也会使尿量增加。④促性腺激素:控制性腺,促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌等。
【详解】①抗利尿激素是由下丘脑合成,垂体释放的,幼年哺乳动物的垂体损伤会引起抗利尿激素释放受阻,导致水盐调节紊乱,①正确;
②垂体能合成和分泌促甲状腺激素,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,甲状腺激素在体温调节过程中有重要作用,幼年哺乳动物的垂体损伤会导致体温调节紊乱,②正确;
③垂体与血糖平衡调节关系不大,幼年哺乳动物的垂体损伤不会导致血糖浓度逐渐降低,③错误;
④垂体能合成和分泌生长激素,促进生长发育,幼年哺乳动物的垂体损伤会导致生长发育停止,④正确;
⑤垂体能合成和分泌促性腺激素,促进性腺合成和分泌性激素,性激素促进性腺发育,幼年哺乳动物的垂体损伤会导致性腺发育停止,⑤正确。
故选C。
2. 在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。下列关于植物激素相互作用的说法正确的是( )
A. 生长素浓度过高会促进乙烯的合成,乙烯含量增高会抑制生长素促进细胞分裂的作用
B. 研究发现早熟桃的种子发育过程中可以产生生长素和乙烯,由此推测二者共同促进果实发育
C. 种子萌发过程中,赤霉素含量上升,脱落酸含量下降
D. 一定浓度的生长素和细胞分裂素均可促进细胞生长,使细胞体积增大
【答案】C
【解析】
【分析】乙烯:促进果实成熟;
细胞分裂素:引起细胞分裂,诱导芽的形成和促进芽的生长;
脱落酸:促进果实与叶的脱落;
赤霉素:促进茎的伸长、引起植株快速生长、解除休眠和促进花粉萌发等生理作用;
生长素:能促进果实发育,促进细胞的纵向伸长。
【详解】A、生长素促进生长的机理是促进细胞的伸长,不能促进细胞分裂,生长素浓度过高会促进乙烯的合成,乙烯含量增高会抑制生长素促进细胞伸长的作用,A错误;
B、乙烯促进果实成熟,对果实发育没有作用,B错误;
C、赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制细胞分裂,故萌发种子中赤霉素含量上升,脱落酸含量下降,C正确;
D、细胞分裂素的作用是促进细胞分裂,使细胞数目增加;生长素和赤霉素促进细胞伸长从而使细胞体积增大,D错误。
故选C。
3. 以下关于种群密度调查方法的叙述,正确的是( )
A. 土壤中的蚯蚓等小动物的种群密度的调查适合用取样器取样的方法
B. 对于具有趋暗性的昆虫,可以采用黑光灯诱捕法进行调查
C. 学生调查活动中,宜选择单子叶草本植物作为调查对象
D. 调查酵母菌数量时只需统计计数室内一个小方格的酵母菌数量
【答案】A
【解析】
【分析】1、对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法,而一般植物和个体小、活动能力弱的动物以及虫卵等种群密度的调查方式用样方法。
2、利用血细胞计数板在显微镜下测定单细胞微生物的数量。
3、用取样器取样法统计土壤中小动物的丰富度。
【详解】A、土壤中小动物种群密度的调查适合用取样器取样的方法,A正确;
B、对于具有趋光性的昆虫,可以采用黑光灯诱捕法进行调查,B错误;
C、调查草地中植物的种群密度时宜选择双子叶植物作为调查对象,C错误;
D、调查酵母菌数量时需计数多个小方格的酵母菌数量再取平均值以减少误差,D错误。
故选A。
4. 下图表示某处于平衡状态的生物种群由某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形。下列有关产生这些变化的原因分析中,不正确的是( )
A. 若图①所示曲线为海洋生态系统中某鱼类的种群,则a点后变化的原因可能是大量放养了该种鱼类
B. 若图②所示曲线为某发酵罐中酵母菌的数量,则b点后变化的原因可能是增加了营养供应
C. 图③曲线中c点后种群的出生率大于死亡率
D. 图④曲线可用于指导海洋鱼类捕捞
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,曲线①表明该种群个体数量突然过度增加,导致环境中生物容纳量(K值)下降;曲线②表明该种群数量增加并且达到新的平衡,且K值增加,可能是由于外界变化,如增加营养、空间等,环境条件更加优良;曲线③表明因为外界破坏超过生态系统的自我调节能力,生态系统崩溃,表明生态系统的抵抗力稳定性有一定限度;曲线④表明,K/2时种群增长速率最大,有利于捕鱼。
【详解】A、若图①所示曲线为海洋生态系统中某鱼类的种群,则a点后变化的原因可能是大量放养了该种鱼类,导致该种鱼类的环境容纳量下降,A正确;
B、图②所示曲线表明该种群数量增加并且达到新的平衡,且K值增加,可能是由于外界环境变化,如增加营养、空间等,环境条件变得更加优越,B正确;
C、图③曲线中,c点后种群数量减少,种群的出生率小于死亡率,C错误;
D、当种群数量维持在K/2时,种群的增长速率最大,所以图④曲线可用于指导海洋鱼类捕捞,保护鱼类资源的可持续发展,D正确。
故选C。
【点睛】
5. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是
A. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
B. 家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D. 毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
【答案】B
【解析】
【分析】制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌,只能在无氧条件下繁殖,制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型;腐乳是用豆腐发酵制成,多种微生物参与发酵,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】乳酸菌是一种严格的厌氧菌,有氧气存在时,其发酵会受到抑制,因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应一致处于密闭状态,否则会导致发酵失败,A错误;家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境,有多种微生物参与发酵过程,因此均不是纯种发酵,B正确;果醋制作过程中,醋酸菌有氧呼吸产生二氧化碳和水,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低;果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳与酒精,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低,因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低,C错误;毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶参与腐乳发酵,D错误。
6. 如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A. 配制步骤③的培养基时,应先将培养基高压蒸汽灭菌后冷却至50℃再倒平板
B. 步骤③采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
C. 步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落
D. 步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:(1)平板划线法: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系列稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、配制步骤③的培养基时,应先高压蒸汽灭菌,冷却后倒平板,A正确;
B、要筛选出能高效分解尿素细菌,所选用的培养基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都含有氮元素,因此步骤③所用的培养基中不能含有牛肉膏蛋白胨,B错误;
C、步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落,C正确;
D、步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D正确。
故选B。
7. 下列关于啤酒的工业化生产的叙述,不正确的是( )
A. 啤酒生产的主要原料是大麦
B. 啤酒生产的发酵过程包括主发酵阶段和后发酵阶段
C. 主发酵在低温、密闭条件下进行,发酵液澄清、成熟可以饮用
D. 发酵的温度和时间会影响啤酒的口味
【答案】C
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌无氧呼吸将糖类分解为酒精而制成的,A正确;
B、啤酒生产的发酵过程包括主发酵阶段和后发酵阶段,B正确;
C、为了防止酒精形成乙醛和醋酸,啤酒生产的后发酵阶段要在低温度和密闭环境下进行,主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭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,C错误;
D、发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种的口味要求的不同而有所差异,D正确。
故选C。
8. 芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高,以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( )
A. 形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了有性生殖
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养:
(1)培养条件:①在无菌条件下进行人工操作;②保证水、无机盐、碳源(常用蔗糖)、氮源(含氮有机物)、生长因子(维生素)等营养物质的供应;③需要添加一些植物生长调节物质,主要是生长素类似物和细胞分裂素类似物;④愈伤组织再分化到一定阶段,形成叶绿体,能进行光合作用,故需光照。
(2)主要用途:①植物体快速繁殖;②培养无病毒植株(植株脱病毒);③花药离体培养(单倍体育种);④制作“人工种子”;⑤利用愈伤组织生产植物细胞产品。
【详解】A、有分析可知,形成愈伤组织可以通过添加植物生长调节剂进行诱导,A正确;
B、形成幼苗乙和丙属于植物组织培养包括脱分化和再分化,B正确;
C、花粉是经过减数分裂产生的,其配子含有X染色体或Y染色体,经过花药离体培养,得到单倍体,再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为XX或YY,因此雄株丁(XY)两个亲本性染色体组成分别是XX、YY(或YY、XX),C错误;
D、雄株甲直接由体细胞培养而来,属于无性生殖,雄株丁是通过植株乙和丙杂交而来,培育过程发生了有性生殖,D正确。
故选C。
9. 下列技术或方法与原理相符的是( )
A. 人参细胞的大量培养和动物细胞培养——细胞增殖
B. 植物组织培养和单克隆抗体的制备——细胞的全能性
C. 早期胚胎培养和人鼠细胞融合——细胞膜的流动性
D. 转基因抗虫棉和克隆羊多利的培育——基因重组
【答案】A
【解析】
【分析】细胞的全能性指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能;植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程,体现细胞的全能性;单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体,其原理属于细胞增殖;早期胚胎培养进行的是有丝分裂,没有体现细胞膜的流动性;人鼠细胞融合涉及细胞膜的融合过程,故体现细胞膜的流动性这一结构特点;转基因抗虫棉的培育利用的是基因工程技术,其原理是基因重组;克隆羊多利的培育运用的是核移植技术,其原理是动物细胞核的全能性。
【详解】人参细胞培养和动物细胞的培养中细胞要进行有丝分裂,故体现了细胞增殖这一原理,A项正确;植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程,体现细胞的全能性,单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体,其原理属于细胞增殖,B项错误;早期胚胎培养进行的是有丝分裂,体现了细胞的增殖能力,没有体现膜的流动性,人鼠细胞融合体现了细胞膜的流动性,C项错误;转基因抗虫棉的培育是基因工程,原理是基因重组,克隆羊多利的培育是核移植,胚胎移植,无基因重组,D项错误。
10. 现代生物科学技术中涉及一些生物学概念,不符合集合图所示关系的是( )
A. ①动物细胞核移植②动物细胞工程③细胞工程
B. ①一个将发育为胎盘的细胞②内细胞团③囊胚
C. ①植物组织培养②植物细胞工程③细胞工程
D. ①质粒②载体③基因工程的分子工具
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程,其中植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交技术;动物细胞工程包括动物细胞融合、动物细胞核移植、动物细胞培养等技术。
【详解】A、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程,动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等,A正确;
B、囊胚中的滋养层细胞将发育为胎盘,内细胞团则发育为胎儿的各种组织,B错误;
C、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程,植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交,植物体细胞杂交包括植物体细胞的融合和植物组织培养,C正确;
D、质粒、噬菌体和动植物病毒可以作为载体,载体属于基因工程的三种分子工具之一,D正确。
故选B。
11. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是( )
A. ②代表早期胚胎培养,该过程中细胞进行有丝分裂,无细胞分化
B. ③代表胚胎分割,需均等分割原肠胚的内细胞团,以免影响胚胎发育
C. ④过程是培育优质奶牛必不可少的步骤
D. ⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图中①表示体外受精,②表示早期胚胎培养,③表示胚胎分割,④表示胚胎移植
【详解】A、②代表早期胚胎培养, 该过程中细胞进行有丝分裂和分化,A错误;
B、③代表胚胎分割, 需均等分割囊胚的内细胞团, 以免影响胚胎发育,B错误;
C、④代表分割后胚胎的恢复过程,和③一起并不是培育优质奶牛必不可少的步骤,C错误;
D、⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关,因此胚胎移植前需要进行同期发情处理,使供体和受体的生理状态相同,D正确。
故选D。
12. 下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头表示同一种限制性内切酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是( )
A. 基因amp和tet是一对等位基因,常作为基因工程中的标记基因
B. 质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和动植物病毒的DNA
C. 限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键
D. 用质粒4将目的基因导入大肠杆菌,该菌不能在含四环素的培养基上生长
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示质粒都含有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,其中1中复制原点被破坏,2中复制原点和两种抗性基因都完好,3中氨苄青霉素抗性基因被破坏,4中四环素抗性基因被破坏。
【详解】A、基因amp和tet在同一个DNA分子上,不是一对等位基因,A错误;
B、质粒指细菌细胞中或酵母菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA,动植物病毒的DNA不属于质粒,B错误;
C、限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,C错误;
D、重组质粒4中,氨苄青霉素抗性基因完好,四环素抗性基因被破坏,因此用质粒4将目的基因导入大肠杆菌,该菌不能在含四环素的培养基上生长,D正确。
故选D。
【点睛】
二、不定项选择题(每小题有一个或多个正确选项)
13. 新冠肺炎患者中某些病例早期病情较轻,后期因发生细胞因子风暴病情突然加重。细胞因子是具有免疫调节功能的小分子蛋白质,细胞因子风暴是机体免疫系统被过度激活的一种状态其造成肺损伤的机制如图所示。以下说法不正确的是( )
A. 免疫系统正常发挥功能的情况下,细胞因子可作为信号分子调控免疫应答
B. 利用IL-6的受体免疫实验动物后,制备的单克隆抗体可用于细胞因子风暴的治疗
C. 免疫系统对于肺泡细胞的损伤机制与过敏反应的致病机理相似
D. 阻止吞噬细胞向T细胞呈递抗原可以有效地降低产生细胞因子风暴的风险
【答案】C
【解析】
【分析】1、免疫细胞:①淋巴细胞:位于淋巴液、血液和淋巴结中。T细胞(迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟);②吞噬细胞等。
2、单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。
【详解】A、由图可知,细胞因子可以在细胞间进行信息传递,起活化作用,可作为信号分子调控免疫应答,A正确;
B、由题干可知,细胞因子风暴可能会导致免疫功能过强进而引起机体的正常组织损伤,利用IL-6的受体免疫实验动物后,制备的单克隆抗体可用于细胞因子风暴的治疗,B正确;
C、免疫系统对于肺泡细胞的损伤属于自身免疫病,与过敏反应原理不同,C错误;
D、阻止吞噬细胞向T细胞呈递抗原可以有效地降低产生细胞因子风暴的风险,D正确。
故选C。
14. 在高中阶段,可以将生态位理解为:每个物种在群落中的地位或角色,即在群落中每个物种在生活空间、营养关系以及活动时间多个维度上的地位。下列有关生态位的叙述正确的是( )
A. 生态位、群落的范围和边界都属于生物群落研究的范畴
B. 不同物种的生态位一旦有重叠则种间竞争就会加剧
C. 不同物种占据不同生态位,有利于生物对环境资源的充分利用
D. 同一物种的生态位不是一成不变的,而是处于动态变化中
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、生物群落的概念:在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。
2、一个物种的生态位不仅包括其所在的空间位置,还包括其所占有资源的情况,以及与其他物种之间的关系。
【详解】A、根据题干信息可知,生态位、群落的范围和边界都属于生物群落研究的范畴,A正确;
B、不同物种的生态位重叠并不一定能导致竞争加剧,除非共用资源供应不足,B错误;
CD、根据题干生态位的定义解释,不同物种占据不同生态位,有利于生物对环境资源的充分利用;另外同一物种的生态位不是一成不变的,而是处于动态变化中,CD正确。
故选ACD。
15. 下列有关微生物实验的叙述,正确的是( )
A. 获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
B. 稀释涂布平板法可用于微生物的计数
C. 分离不同的微生物要采用不同的稀释度
D. 观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定
【答案】ABCD
【解析】
【分析】微生物实验的关键是无菌操作。常用的接种方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法可以进行微生物的计数。分离微生物时涂布接种需要对培养液进行梯度稀释。不同的微生物具有不同的菌落特征。
【详解】A、微生物培养获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染,A正确;
B、稀释涂布平板法可用于微生物的分离和计数,平板划线法只能用于微生物的分离,B正确;
C、分离微生物时涂布接种需要对培养液进行梯度稀释,分离不同的微生物要采用不同的稀释度,因为土壤中不同的微生物含量不同,C正确;
D、不同的微生物具有不同的菌落特征,观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定,D正确。
故选ABCD。
16. 普洱茶渥堆为普洱茶的发酵过程,云南大叶种晒青毛茶经潮水后渥堆,由于黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物的活动,使茶叶发生了一系列的物理、化学变化,促成了普洱茶风味及良好品质的形成,下列相关叙述错误的是( )
A. 为保证产品的品质相同,渥堆前青毛茶要先进行灭菌处理
B. 渥堆过程容易闻到酒香,这是酵母菌进行无氧呼吸的结果
C. 普洱回甘味觉,可能是因为微生物产生的纤维素酶能降解茶叶中的纤维,增加了茶叶中单糖、二糖的含量
D. 湿度、温度、通气情况可能会影响渥堆过程,进而影响普洱茶的品质
【答案】A
【解析】
【分析】1、酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳和水,并释放大量的能量;无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,释放少量的能量。
2、酶具有专一性,在C1酶、Cx酶的作用下,纤维素分解形成纤维二糖,纤维二糖在葡萄糖苷酶的作用下分解成葡萄糖。
【详解】A、传统发酵技术都没有严格的无菌操作,原料无需灭菌,A错误;
B、渥堆过程容易闻到酒香,说明有酒精的形成,这是酵母菌进行无氧呼吸的结果,B正确;
C、普洱回甘味觉,而纤维素没有甜度, 可能是因为微生物产生的纤维素酶能降解茶叶中的纤维,增加了茶叶中单糖、二糖的含量,C正确;
D、湿度、温度、通气情况可能会影响渥堆过程中微生物的生命活动进而影响普洱茶的品质,D正确。
故选A。
三、填空题
17. 乙酰胆碱和NO都是重要的神经递质,图1为二者作用机理示意图。
(1)如图1,乙酰胆碱以_________________的方式由突触前膜释放,与突触后膜上的________________结合后,引发突触后膜_______________________变化,这样信号就从一个神经元传递到了另一个神经元。
(2)为研究NO是否在学习记忆过程中发挥作用,研究人员将雄性大鼠随机分为两组,A组在海马区注射微量L-NA(一氧化氮合酶抑制剂),B组注射等量生理盐水。以Y型电迷宫(图2)检测学习记忆能力。下臂不通电并有灯光信号表示安全区,另两支臂通电且无灯光信号。两组均于注射后第4天进行测试。
Ⅰ.学习测试:将大鼠放入迷宫箱,适应环境后训练其逃至安全区,记录学习达标所需次数。
Ⅱ.记忆测试:学习测试24小时后,测试大鼠记忆达标所需次数。
测试结束后测定各组大鼠海马区NO含量。
组别
学习达标所需次数(次)
记忆达标所需次数(次)
NO含量(pmol/mg蛋白)
A组
55.78
28.11
64.33
B组
29.50
12.70
90.20
①实验开始时,电迷宫中的灯光是_______________________刺激,当动物移动至迷宫通电臂时,足底受到电击,引起神经元Na﹢_______________________,形成动作电位,兴奋传导到________________产生痛觉。多次重复后动物学会分辨信号逃避电击,即形成了_______________________反射。
②实验结果表明,____________________________________________________________________。
(3)有研究表明,NO也可由突触后神经元释放,作用于突触前神经元,作为一种“逆行信使”发挥特定作用,由图可知,NO可以“逆行”的原因是NO能够以_______________________的方式通过细胞膜。
【答案】(1) ①. 胞吐 ②. 相关受体 ③. 电位
(2) ①. 无关 ②. 内流 ③. 大脑皮层 ④. 条件 ⑤. 海马区NO含量较高则有助于大鼠学习和记忆能力的提高
(3)自由扩散
【解析】
【分析】题图分析:图1是乙酰胆碱和NO两种神经递质作用机理示意图,乙酰胆碱与突触后膜是受体结合发挥作用,而NO可进入突触后神经元激活鸟苷酸环化酶,催化GTP生成cGMP而发挥作用。图2为Y型电迷宫,一支臂不通电并有灯光信号表示安全区,另外两支臂通电。
【小问1详解】
由图1分析可知,乙酰胆碱是神经递质,以胞吐的方式由突触前膜释放,与突触后膜上的相关受体结合后,引发突触后膜电位变化,这样信号就从一个神经元传递到了另一个神经元。
【小问2详解】
①本实验目的是研究NO是否在学习记忆过程中发挥作用,因此该实验的自变量为NO的有无,因此电迷宫中的灯光是无关刺激。当动物移动至迷宫通电臂时,足底受到电击,引起神经元Na+内流,形成动作电位,兴奋传导到大脑皮层产生痛觉。多次重复后动物学会分辨信号逃避电击,即形成了条件反射。
②A组在海马区注射微量L-NA(一氧化氮合酶抑制剂),B组注射等量生理盐水,A组的学习达标所需次数以及记忆达标所需次数都更高。实验结果表明:海马区NO含量较高则有助于大鼠学习和记忆能力的提高。
【小问3详解】
NO也可由突触后神经元释放,作用于突触前神经元,NO(一种气体)可以“逆行”的原因是:NO能够以自由扩散的方式通过细胞膜。
【点睛】本题考查兴奋传导和传递的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
18. 南极自然环境是地球仅有的人类干扰少的寒冷地带的生态系统。南极某淡水湖的食物网中,仅有A、B、C、D、E、F六个种群,每个种群同化的能量的相对值分别为5000、390、110、29、21、5,其中生产者只有种群A.请回答下列相关问题:
(1)若该生态系统的能量传递效率按10%计算,请用字母和箭头在下面框格内构建一个食物链的条数最多时的食物网模型:
(2)如果向该湖泊引入以F为专一食物的动物,A、B、C、D、E五个种群中种群密度首先下降的是______________。
(3)该湖泊与我省的洞庭湖相比,其自我调节能力较低,原因是______________。
(4)鞭毛藻是生活在该湖泊中的水生生物,鞭毛藻同化的能量有三个流向:①通过自身呼吸作用散失一部分,②被下一营养级利用,③___________________________________。鞭毛藻能感受光线的强弱,借助鞭毛移动到光线合适的位置进行光合作用,由此可见,该信息传递的作用是________________________________________________。
(5)科学家对该生态系统的研究成果可以应用于解决其他生态问题,这体现了生物多样性的________价值。
【答案】(1) (2)B和C
(3)组成成分少,营养结构简单
(4) ①. 被分解者利用 ②. 有利于生物体生命活动正常进行
(5)间接
【解析】
【分析】由题意知:A是生产者,按能量传递效率为10%计算,第二营养级能量应为500,是BC的和,所以BC处于第二营养级,同理DE为第三营养级,F是第四营养级,形成的食物网最多有4条食物链。
【小问1详解】
由分析可知:A是生产者,按能量传递效率为10%计算,第二营养级能量应为500,是BC和,所以BC处于第二营养级,同理DE为第三营养级,F是第四营养级,形成的食物网最多有4条食物链,食物网模型如图:
【小问2详解】
若向该湖泊引人以F为专一食物的动物,则D、E因缺少天敌大量捕食B、C,使B、C数量大量减少。
【小问3详解】
该湖泊与洞庭湖相比,其自我调节能力较低,原因是该生态系统组成成分少,营养结构简单。
【小问4详解】
鞭毛藻同化量的能量最终有三个流向:①通过自身呼吸作用散失一部分,②被下一营养级利用,③分解者利用。鞭毛藻能感受光线的强弱,借助鞭毛移动到光线合适的位置进行光合作用,由此可见,生态系统的信息传递对生物的意义是生命活动正常进行,离不开信息传递的作用。
【小问5详解】
科学家对该生态系统的研究成果可以应用于解决其他生态问题,这体现了生物多样性的间接价值。
【点睛】本题主要考查生态系统结构与功能及生态系统的稳定性等知识点,关键是要求学生正确理解和运用相关知识点解决问题。
19. 某研究小组从黄色短杆菌(能合成L-亮氨酸)中筛选L-亮氨酸缺陷型(不能合成L-亮氨酸)突变菌株,实验流程如图所示。回答下列问题:
(1)培养基灭菌常用的方法是___________;图中将试管中的菌液进行振荡培养的目的是___________。
(2)过程①的接种方法是___________。过程②接种时,先将灭菌后的金丝绒与培养皿A中的菌落接触一次,然后像盖印章一样将菌种连续接种到培养皿B和C的培养基表面,这种接种方法便于将来比较B、C培养皿中菌落的差异,原因是___________。
(3)培养皿A、B、C中的培养基都要使用固体培养基,原因是若培养皿B的培养基中含有L-亮氨酸,培养皿C的培养基中不含L-亮氨酸,培养一段时间后菌落生长情况如图所示,研究人员应该从培养皿___________(填“B”或“C”)中选取目的菌落,确定目的菌落位置的依据是___________。
【答案】 ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 提高溶解氧、同时使菌体分散和营养物质均匀分布,让菌体与营养物质充分接触 ③. 稀释涂布平板法 ④. 不改变原有菌株在培养皿中的位置 ⑤. B ⑥. 相同培养皿位置上,C培养皿无菌落长出而B培养皿有菌落长出
【解析】
【分析】分析题图:图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌,然后运用“影印法”将菌种接种到两种培养基中:基本培养基、完全培养基,在基本培养基中,氨基酸缺陷型菌株不能生长,而在完全培养基中能够生长,据此可以选择出氨基酸缺陷型菌株。
【详解】(1)对培养基进行灭菌常用高压蒸汽灭菌法。培养过程中振荡的目的是提高溶解氧、同时使菌体分散和营养物质均匀分布,让菌体与营养物质充分接触。
(2)根据过程①所得培养基中菌落的分布结果可以判断,该过程所采用的接种方法为稀释涂布平板法。先将灭菌后的金丝绒与培养皿A中的菌落接触一次,然后像盖印章一样将菌种连续接种到培养皿B和C的培养基表面,这种接种方法叫影印法,由于其不改变原有菌株在培养基中的位置,因而将来可比较B、C培养皿中菌落的差异。
(3)在不含L-亮氨酸培养基中,突变菌株不能生长,而在含L-亮氨酸培养基中能够生长,因此培养皿B中的菌落中可挑选出突变菌株。确定目的菌落位置的依据是在相同的培养基位置上培养皿B和培养皿C是否有无菌落长出,B有C无则对应的B培养皿中的菌落为目的菌株。
【点睛】本题以图文结合的形式综合考查学生对微生物的实验室培养、微生物的分离与计数等相关知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解相应的基础知识并形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题图中提取有效信息进行相关问题的解答。
20. 下图为细胞融合的简略过程示意图,请据图完成问题:
(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前已用酶处理去掉了细胞壁,所用的酶可能是_______________________,由此生成的A和B称为_______________________; A、B到细胞C的过程中,常用的物理方法有离心、振动、电激。融合完成的标志是_______________________。
(2)若A、B是动物细胞,一般取自幼龄动物的器官、组织,然后用_______________________使其分散开来;A、B到C的过程中,常用的不用于植物细胞工程的方法是用_______________________诱导细胞融合。对融合得到的D进行大规模培养时需要提供的气体环境为_________________________________,其中CO2的作用是________________________________。
(3)若A为骨髓瘤细胞,B为经免疫的B淋巴细胞,那么D称为_______________________,这种细胞既能大量繁殖,又能产生_______________________。
(4)从A、B到细胞C的过程中,可形成_______________________种类型的细胞(仅考虑两个细胞间的融合)。若该过程用于单克隆抗体的制备,应筛选出符合要求的D,方法是用特定的_____________________培养基培养,为了大规模的生产单克隆抗体,还需对D进行第二次筛选,第二次筛选的目的是______________________________________。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 原生质体 ③. 杂种细胞产生新的细胞壁
(2) ①. 胰蛋白酶 ②. 灭活的病毒 ③. 95%的空气加5%的CO2 ④. 维持培养液的pH
(3) ①. 杂交瘤细胞 ②. 专一的抗体
(4) ①. 3 ②. 选择性 ③. 筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞
【解析】
【分析】1、若A、B为植物细胞,则图示为植物体细胞杂交过程,在细胞融合之前应用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞壁,C为正在融合的细胞。诱导原生质体融合时常用化学法(聚乙二醇),形成杂种细胞后要利用植物的组织培养技术将细胞培养成植株。
2、若A、B是动物细胞,则一般取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,然后使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使之分散成单个细胞,在进行培养。在进行动物细胞融合时,诱导方法有化学法、物理法和生物法(灭活病毒),植物体细胞杂交则只能使用化学法和物理法。
【小问1详解】
若A、B是植物细胞,植物细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,在细胞融合之前需用纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁,获得原生质体。植物细胞融合常用的物理方法有离心、振动、电激,原生质体融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
【小问2详解】
若A、B是动物细胞,一般取自幼龄动物的器官、组织,然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使其分散开,动物细胞融合方法不同于植物细胞融合的是灭活的病毒诱导融合法。动物细胞培养时需要提供的气体环境为95%的空气和5%的CO2,其中CO2的作用是维持培养液的PH。
【小问3详解】
若A为骨髓瘤细胞,B为经免疫的B淋巴细胞,那么D称为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
【小问4详解】
从A、B到细胞C的过程中,仅考虑两个细胞间的融合,可形成3种类型的细胞。若该过程用于单克隆抗体的制备,筛选出符合要求的杂交瘤细胞,第一次筛选时需使用特定的选择性培养基培养,第二次筛选时进行克隆化培养和抗体检测,第二次筛选的目的是筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
【点睛】本题结合细胞融合简图,考查植物体细胞杂交、动物细胞融合的相关知识,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及诱导细胞融合的方法,能结合所学的知识准确答题。
21. 为扩大可耕地面积,增加粮食产量,沿海滩涂盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系。请据图回答下列问题:
限制酶
Alu I
EcoR I
Pat I
Sma I
切割位点
AG↓CT
TC↑GA
G↓AATTC
CTTAA↑G
CTGCA↓G
G↑ACGTC
CCC↓GGG
GGG↑CCC
表2 几种限制酶识别序列及切割位点表
(1)限制酶主要是从__________________________________________生物中获得,其特点是能够识别DNA分子某种____________________________________________________,并在特定位点切割。
(2)获取真核生物的基因通常采用人工合成法,通过图示中①方法合成的耐盐碱基因中是不含______________的,如果要将耐盐碱基因和质粒重组,应该在基因两侧的A和B位置除了接上以上两个结构外还需分别加入_____________________________限制酶识别序列,这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化以及定向连接。
(3)过程②采用PCR技术扩增目的基因时,在PCR反应体系的主要成分中应该包含:扩增缓冲液(含Mg2﹢)、水,4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、TaqDNA聚合酶和引物Ⅰ和引物Ⅱ,若在该反应体系中,目的基因扩增了4代,则共用了引物Ⅰ_______________________个。
(4)PCR反应中温度呈现周期性变化,其中加热到90~95℃的目的是_______________________,然后冷却到55-60℃使引物与互补DNA链结合,继续加热到70~75℃,目的是_____________________________。
(5)在步骤⑤⑥过程中都需用_______________________处理两类细菌。为了确认目的基因通过⑦过程导入植物细胞中后是否成功表达目的蛋白质,通常从分子水平进行检测的方法是用_______________________法。
(6)假设该抗盐碱基因D,通过基因工程导入水稻后连接到水稻的一条染色体上,则该水稻进行减数分裂的细胞在联会时有_________________个D基因。
【答案】(1) ①. #原核生物##微生物# ②. 特定的核苷酸序列
(2) ①. 启动子和终止子 ②. EcoRⅠ和SmaI
(3)15 (4) ①. #解链##变性##解旋##受热变性后解链为单链# ②. #在DNA聚合酶作用下进行延伸##Taq酶从引物起始进行互补链的合成#
(5) ①. Ca2+ ②. 抗原—抗体结合
(6)2
【解析】
【分析】分析题图:图示表示应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系的过程,其中①表示以mRNA为模板逆转录形成DNA;②表示采用PCR技术扩增目的基因;③表示用限制酶切割运载体;④表示基因表达载体的构建过程;⑤表示将目的基因导入大肠杆菌,使其大量繁殖;⑥⑦表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞。
【小问1详解】
限制酶主要是从原核生物(或微生物)中获得,其特点是能够识别DNA分子某种特定的核苷酸序列,并在特定位点切割DNA。
【小问2详解】
①表示采用逆转录法人工合成目的基因(耐盐碱基因),而人工合成的目的基因不含启动子和终止子;
切割运载体时采用的是限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ,为了便于目的基因与运载体定向连接形成重组DNA,还应在基因两侧的A和B位置接上限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ的识别序列。
【小问3详解】
目的基因扩增4代后共得到16个DNA分子,除了含有模板DNA链的1个DNA分子外,其余的DNA分子都含有引物I,因此共用了引物Ⅰ 15个。
【小问4详解】
PCR反应中温度呈现周期性变化,其中加热到90~95℃的目的是双链DNA解聚为单链,然后冷却到55-60℃使引物与互补DNA链结合,继续加热到70~75℃,目的是在DNA聚合酶作用下进行延伸。
【小问5详解】
将目的导入微生物细胞时,需要用Ca2+处理微生物细胞,使其成为易于吸收周围环境中DNA的感受态。因此步骤⑤⑥过程中都需用Ca2+处理两类细菌。从分子水平检测目的基因是否表达,采用抗原-抗体杂交法。
【小问6详解】
假设该抗盐碱基因D,通过基因工程导入水稻后连接到水稻的一条染色体上,则该水稻的基因型可表示为Dd,在减数第一次分裂间期细胞中进行了DNA复制,因此联会时细胞中有2个D基因。
【点睛】本题结合耐盐碱水稻新品系的培育过程图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,能准确判断图中各过程的含义,再结合图中信息准确答题。
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