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2020
年高
押题
预测
04
课标
生物
全解全析
2020年高考押题预测卷02【课标Ⅱ卷】
生物·全解全析
1
2
3
4
5
6
D
D
C
C
D
A
1.细胞衰老和干细胞耗竭是机体衰老的重要标志,转录激活因子YAP是细胞发育和细胞命运决定中发挥重要作用的蛋白质。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和定向分化技术来产生YAP特异性缺失的人胚胎干细胞,YAP缺失的干细胞会表现出严重的加速衰老。下列叙述错误的是( )
A. 推测YAP在维持人体干细胞年轻态中发挥着关键作用
B. 转录激活因子YAP的合成需要在核糖体上进行
C. YAP缺失的干细胞的形态结构和功能会发生改变
D. CRISPR/Cas9基因编辑过程中,基因中的高能磷酸键会断裂
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查基因工程、基因转录及干细胞特点等内容,要求考生识记基因工程的应用的实例、识记转录翻译的过程,难度中等。
【详解】A、YAP缺失的干细胞会表现出衰老症状,形态结构和功能会发生改变,A正确;
B、转录激活因子(YAP)是一种蛋白质,其合成需要核糖体线粒体等细胞器参与,B正确;
C、YAP缺失的干细胞表现出严重的加速衰老症状,推测YAP在维持人成体干细胞年轻态中发挥着关键作用,C正确;
D、CRISPR/Cas9基因编辑过程中会断裂基因中的磷酸二酯键,不是高能磷酸键,D错误。
故选:D。
CRISPR/Cas9基因编辑技术是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行准确切割的技术。
2.研究人员给中风小鼠脑内移植的神经干细胞并注射了3K3A-APC化合物。一个月后对小鼠进行测试,发现神经干细胞发育成的神经元数量增多,小鼠的运动和感觉功能明显恢复。对此研究分析正确的是( )
A. 大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的2倍
B. 神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性
C. 植入神经干细胞的数量和注射3K3A-APC化合物的浓度是该实验的自变量
D. 神经干细胞发育为神经细胞过程中,细胞膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变
【答案】D
【解析】
【分析】1、有丝分裂过程中,染色体变化:后期加倍(4N),平时不变(2N).
2、细胞全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。细胞全能性以细胞形成完整个体为标志。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
本题考查干细胞的相关知识,要求考生识记细胞有丝分裂过程中染色体数目变化规律;识记细胞的全能性,明确细胞全能性是以细胞形成个体为标志的;识记细胞分化的概念,掌握细胞分化的实质,能结合所学的知识准确判断各选项。
【详解】A、大多数神经干细胞处在分裂间期,而分裂间期细胞中染色体数目与神经细胞相等,A错误;
B、神经干细胞发育成完整个体才能体现细胞全能性,B错误;
C、植入神经干细胞的数量和注3K3A-APC化合物的浓度是该实验的无关变量,C错误;
D、神经干细胞发育为神经细胞过程中,即细胞分化过程中,细胞膜上的蛋白质种类、数量发生稳定性改变,比如出现能识别神经递质的蛋白质,D正确。
3.2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现细胞适应氧气供应变化分子机制的科学家。当细胞缺氧时,缺氧诱导因子( HIF-1α)与芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)结合,调节基因的表达生成促红细胞生成素(EPO,一种促进红细胞生成的蛋白质激素);当氧气充足时,HIF-1α羟基化后被蛋白酶降解,调节过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. HIF-1α被蛋白酶降解后可以生成多种氨基酸分子
B. 细胞合成EPO时,tRNA与mRNA发生碱基互补配对
C. HIF-lα与ARNT结合到DNA上,催化EPO基因转录
D. 进入高海拔地区,机体会增加红细胞数量来适应环境变化
【答案】C
【解析】当细胞缺氧时,HIF-Iα与ARNT结合,通过调节基因表达促进EPO的生成,使红细胞数量增加,以运输更多氧气;当氧气充足时,HIF-1α羟基化后被蛋白酶降解。
A、HIF-1α能被蛋白酶降解,说明其本质为蛋白质,降解后生成多种氨基酸分子,A正确;
B、由题意可知EPO是一种蛋白质激素,其翻译过程中tRNA携带氨基酸与mRNA上密码子发生碱基互补配对,B正确;
C、由题干可知HIF-lα与ARNT结合到DNA上对基因的表达有调节作用并非催化,C错误;
D、高海拔地区氧气稀薄,细胞缺氧,HIF-Iα与ARNT结合,生成更多EPO,促进红细胞生成,D正确。
故选:C。
4.下列对图中有关的生物学意义描述正确的是( )
A. 若切断甲图中的c点,则刺激b点后,a点会兴奋,肌肉会收缩
B. 乙图中该遗传病一定是常染色体显性遗传病
C. 丙图中,对向光弯曲的植物而言,若茎背光侧为B对应的生长素浓度,则茎向光侧不可能为C对应的浓度
D. 丁图中若B表示5片新鲜土豆片放入等量过氧化氢溶液中的气体变化,则A表示8片新鲜土豆片放入等量过氧化氢溶液中的气体变化
【答案】C
【解析】神经调节的结构基础是反射弧,反射弧必须完整反射才可以进行。生长素对植物的调节具有双重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。酶促反应降低化学反应的活化能加速反应的进行,不会改变反应的平衡点,据此分析解答。本题考查反射弧、人类遗传病、生长素和酶促反应的相关知识。本题结合各种图,综合考查反射弧、人类遗传病、生长素和酶促反应的相关知识,意在考查考生的识图能力、识记能力和理解判断能力,有一定难度。
A、甲图中,若在c点切断,刺激b点后,a点会兴奋,但肌肉不会收缩,A错误;
B、乙图表示的遗传病,可能是常染色体显隐性遗传,B错误;
C、单侧光使生长素发生横向运输,由向光侧运向背光侧,所以背光侧生长素浓度高于向光侧生长素浓度,所以对向光弯曲的植物而言,若茎背光侧为B对应的生长素浓度,则茎向光侧不可能为C对应的浓度,C正确;
D、底物浓度不变,产物的量也是不变的,D错误。
5.欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,对小鼠的分组及处理见下表,并在适宜条件下正常饲养,每隔一定时间测定耗氧量,记录数据,统计分析。下列分析错误的是( )
组别
甲组
乙组
丙组
对照处理
切除甲状腺
手术但不切除甲状腺
灌胃甲状腺激素,1次/天
饲养条件
相同且适宜,正常饲料喂养,共14天
A. 应采用生长发育情况相同的同种小鼠进行实验
B. 设置乙组的目的是为了排除手术的影响
C. 采用耗氧量为观测指标的依据是甲状腺激素能促进物质代谢
D. 若在各组饲料中添加放射性碘,则丙组小鼠甲状腺部位放射性强度低于乙组
【答案】D
【解析】生物实验一般要遵循的原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则,根据题意,实验欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,故自变量是有无甲状腺或有无注射或服用甲状腺激素,应变量为小鼠的代谢水平即耗氧量;现将健康成年小鼠随机均分为甲、乙、丙、三组,其中甲、丙两组设置为实验组,乙、设置为对照组;甲组小鼠切除甲状腺,丙组小鼠用适量的甲状腺激素灌胃,故乙组小鼠应假手术处理;甲状腺激素能促进机体代谢,甲组小鼠切除甲状腺,故耗氧量降低;丙组小鼠用适量的甲状腺激素灌胃,耗氧量增加;乙组小鼠应假手术处理,两组的小鼠耗氧量几乎没有影响。
本题主要考查激素调节、实验设计等知识点,意在考查考生基本概念理解、实验分析、实验设计和逻辑分析推理能力。
A、为减小实验误差,除了控制其他无关变量外,还应采用生长发育状况相同的小鼠进行实验,A正确;
B、乙组是对照组,设置乙组的目的是排除手术的影响,控制无关变量,B正确;
C、因为甲状腺激素能促进物质的氧化分解,因此可测定耗氧量来分析其生理作用,C正确;
D、若用甲状腺激素给丙组小鼠灌胃,则丙组小鼠体内的甲状腺激素浓度升高,从而抑制小鼠甲状腺合成并分泌甲状腺激素,因此,若在各组饲料中添加放射性碘,则丙组小鼠甲状腺部位放射性应低于乙组,D错误。
6.如图中的概念或者概念之间的关系错误的是()
A. 1 表示生态系统信息种类,2~4 分别表示物理信息、化学信息、生物信息
B. 1 表示细胞的生物膜系统,2~4 分别表示细胞膜、细胞器膜、核膜
C. 1 表示原核生物,2~4 分别表示大肠杆菌、乳酸菌、发菜
D. 1 表示免疫系统,2~4 分别表示免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质
【答案】A
【解析】
【分析】
本题综合考查原核细胞和真核细胞、生物膜系统、免疫系统和生态系统中的信息传递,要求考生识记一些常考生物的类别;识记生物膜系统的组成;识记免疫系统的组成;识记生态系统的信息的种类,属于考纲识记层次的考查。
1.一些常考生物的类别:常考的真核生物:绿藻、水绵、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物。常考的原核生物:蓝藻(如颤藻、发菜、念珠藻)、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌、肺炎双球菌等)、支原体、衣原体、放线菌。此外,病毒既不是真核生物,也不是原核生物。
2.免疫系统的组成:免疫器官:脾脏、胸腺、骨髓、扁桃体等;免疫细胞:吞噬细胞、淋巴细胞(T、B);免疫活性物质:抗体、细胞因子、溶菌酶。
3.生态系统中信息的种类:(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】
A.生态系统中信息种类包括物理信息、化学信息和行为信息,A错误;
B.生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,B正确;
C.原核生物包括细菌和蓝藻等,其中细菌包括大肠杆菌和乳酸菌等,蓝藻包括发菜、颤藻等,C正确;
D.免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,D正确。
故选A。
29.叶绿体中的GAP脱氡酶(以下简称为G酶)是光合作用暗反应中唯一能利用NADPH还原C3的酶,因此可用NADPH的氧化速率表示G酶的活性。某学习小组为探究光照对叶绿体中G酶活性的影响,将正常生长的盆栽花生在暗处放置24h后,再给予光照和黑暗处理,并定时剪取叶片测定叶绿体中G酶活性,结果如图所示。回答下列问题。
(1)从叶肉细胞中分离出叶绿体可采用______法。G酶在叶绿体中分布于______(填“基粒”或“基质”)中。
(2)构建体外测定叶绿体中G酶活性的反应体系,除了G酶、缓冲物质与酶保护剂外,下列哪些成分及相关条件也是必需的?______。(填序号)
①ATP
②NADPH
③C3
④C5
⑤适宜的光照
⑥适宜的温度
(3)将花生植株在暗处放置24h后给予光照,叶绿体中NADPH的生成量会增加,原因是______。
(4)学习小组建议:在大棚栽培花生时,可适当延长光照时间以提高产量。请根据图中实验结果说明该建议的合理性。______。
【答案】
(1) 差速离心 基质
(2) ①②③⑥
(3) 光照后,叶绿体中的色素吸收光能,水在光下分解生成[H](即NADPH)
(4) 光照条件下,叶绿体中G酶活性较高,延长光照能够利用更多的NADPH,将更多的C3还原成有机物
【解析】1、紧扣题干信息“叶绿体中的GAP脱氡酶(以下简称为G酶)是光合作用暗反应中唯一能利用NADPH还原C3的酶”答题。
2、分析曲线图:光照条件下与黑暗条件下相比,光照条件下叶绿体中G酶活性较高。
本题结合曲线图,考查光合作用的相关知识,要求考生识记光合作用的具体过程、场所、条件等基础知识,掌握影响光合速率的环境因素,能结合题中和图中信息准确答题。
(1)分离细胞器常用差速离心法;G酶是光合作用暗反应中唯一能利用NADPH还原C3的酶,而暗反应的场所是叶绿体基质,因此G酶分布于叶绿体基质中。
(2)G酶是暗反应中还原C3的酶,而C3的还原还需要能量(ATP)和[H](NADPH),暗反应不需要光照,但酶发挥作用需要适宜的温度,因此因此构建体外测定叶绿体中G酶活性的反应体系,除了G酶、缓冲物质与酶保护剂外,还需要①ATP、②NADPH、③C3、⑥适宜的温度。
(3)将花生植株在暗处放置24h后给予光照,叶绿体中的色素吸收光能进行光反应,水在光下分解生成[H](即NADPH),因此叶绿体中NADPH的生成量会增加。
(4)根据图中曲线可知,光照条件下,叶绿体中G酶活性较高,则延长光照能够利用更多的NADPH,将更多的C3还原成有机物,因此大棚栽培花生时,可适当延长光照时间以提高产量。
30.回答下列动物生命活动调节的有关问题:
突触前膜释放的神经递质与突触后膜上特异性受体结合,可提高突触后膜对某些离子的通透性,若促进Na+内流,则引起后一个神经元兴奋,若促进Cl-内流,则引起后一个神经元抑制,为探究乙酰胆碱作用于某种神经元后,引起该神经元兴奋还是抑制,生物兴趣小组做了如下实验:
(1)将电表接于 B 神经元细胞膜内、外两侧,此时电表指针的偏转如下图所示,这是因为 突触后膜处于______ 状态,膜两侧的电位表现为______,存在电位差,使电表指针 向左偏转。
(2)在突触间隙注入一定量的乙酰胆碱,观察电表指针偏转方向,若电表指针______(向左偏转或向右偏转),则说明乙酰胆碱引起该神经元兴奋,若电表指针______,则 说明乙酰胆碱引起该神经元抑制,在注入乙酰胆碱的同时不能刺激 A 神经元,原因是______。 近年来,随着盗墓小说的流行,有人“自学成才”,加入盗墓行列,结果在一次盗墓行动中,脚掌被一枚长钉扎入,猛然抬脚,大叫一声“哎呀…”。下图为某反射弧结构示意图,A、E、M、N 为反射弧上位点,D 为神经与肌肉接头部位,是一种与 B、C 类似的 突触。据图作答。
(3)与盗墓人大叫一声“哎呀,我的天啊”有关的是大脑皮层言语区中的______ 区。
(4)若对 A 施加一强刺激,则细胞膜外表面电位变化是______;若刺激图 1 中 M 点,则 A 点______ (能、不能)发生这种变化,这是由于图中______(字母)处只 能单向传递兴奋导致。盗墓人了某药品,它可以阻止神经递质与受体作用后的分解,因此,服用后,突触后神经元的变化是______或______。
(5)由于伤口过深,医生担心盗墓人会得“破伤风”,所以为他注射了破伤风抗毒素血清进行紧急预防或治疗,根据下图所示免疫过程回答。
图中,不能识别抗原的细胞序号及名称是[______]______,与物质甲合成、分泌有关的含 磷脂的细胞器有______。
(6)盗墓人感觉痛之前有了抬脚反应,这是因为______中有调节该活动的低级中枢。 医生给盗墓人注射抗毒素血清时,他手脚并未缩回,这说明缩手、缩脚反射可以受______的调控。
【答案】
(1)静息 内负外正
(2)向右偏转 向左偏转且幅度更大 刺激A神经元会引起突触前膜释放神经递质,对实验结果造成影响
(3)S 区
(4)由正变负 不能 B、C 持续性兴奋或抑制
(5)⑤浆细胞 内质网、高尔基体、线粒体
(6)脊髓 大脑皮层
【解析】图示分析:据图 1 分析,A 上含有神经节,表示传入神经,B、C 表示突触,D 表示 效应器,E 表示感受器。图 2 表示体液免疫过程。其中①是吞噬细胞,②是T细胞,③是B细胞,④是记忆细胞,⑤是浆细胞,物质甲是抗体。
本题主要考查兴奋的产生与传递、免疫调节等相关知识,目的考查学生对兴奋产生的机制和兴奋传递的理解与应用,掌握免疫调节的过程,区分免疫细胞的作用。(1)电流表的指针方向即电流方向,由正极指向负极,膜外为正电位,膜内为负电位,静息电位特点是外正内负,存在电位差,使电表指针向左偏转。
(2)在突触间隙注入一定量的乙酰胆碱,电表指针向右偏转,膜外为负电位,膜内为正电位,形成动作电位,则说明乙酰胆碱引起该神经元兴奋。电表指针向左偏转且幅度更大 说明 K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,形成静息电位。 在注入乙酰胆碱 的同时刺激 A 神经元会引起突触前膜释放正常的神经递质,对实验结果造成影响。
(3)根据题意,盗墓人讲话有关的言语区是 S 区。
(4)静息电位是外正内负,动作电位是外负内正,故膜能由正电位变成负电位;由图象 可以看出 M 点是传出神经,由于神经元之间的传递是单向的,故 A 处不会发生电位变化,原因在 B、C 处是单向的;如果某种药物可以阻止神经递质的分解,神经递质能够与突触后膜的受体一直结合,则突触后神经元的变化是持续兴奋(或抑制)。
(5)不能识别抗原的细胞是浆细胞,为图中的⑤,物质甲是抗体,属于分泌蛋白,与抗体合成和分泌有关的细胞器有:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,但是核糖体没有膜结构(磷脂),因此与物质甲合成、分泌有关的含磷脂的细胞器有内质网、高尔基体、线粒体。
(6)由于抬脚反应的中枢在脊髓,而痛觉中枢在大脑皮层,故先有抬脚反应后感到痛。 医生给盗墓人注射抗毒素时,他手脚并未缩回,说明缩手缩脚受脑中相应高级中枢的调控,即大脑皮层的调控。
31.请回答下列有关果蝇的问题:
(1)果蝇的性别决定方式是XY型,子代雄蝇性染色体的来源是______。某雄蝇的一个精原细胞经过减数分裂,产生了四种基因型的精子,其原因最可能是______。
(2)若果蝇的红眼(B)对白眼(b)为显性,正常情况下,要想通过一次杂交确定上述基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上,必须选择的亲本表现型组合是______。若子代______,则控制红眼(B)和白眼(b)的基因位于X染色体上。假设上述基因位于X染色体上,在上述实验的子代中出现了一只性染色体组成为XXY的白眼雌蝇,则可能的原因是______。
【答案】
(1) X染色体来源于母本(亲代雌蝇),Y染色体来源于父本(亲代雄蝇) 该精原细胞在减数第一次分裂的前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换
(2) (纯种)红眼雄蝇×白眼雌蝇 雌蝇都表现为红眼,雄蝇都表现为白眼 亲本白眼雌蝇在减数第一次分裂后期两条X染色体没有分离、或者减数第二次分裂后期,两条X染色体没有分离,进入同一个细胞中
【解析】 判断基因是位于常染色体还是X染色体的实验设计:
(1)已知一对相对性状中的显隐性关系(方法:隐性的雌性×显性的雄性)
①若后代雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,则这对基因位于X染色体上。(分析:XwXw白眼♀×XWY红眼♂→F1:XWXw红眼♀,XwY白眼♂)
②若后代雌雄果蝇全为红眼,则这对基因位于常染色体上。(分析:P:ww白眼♀×WW红眼♂→F1:Ww红眼)
③若后代雌雄都有红眼和白眼,则这对基因位于常染色体上。(分析:P:ww白眼♀×Ww红眼♂→F1:Ww红眼,ww白眼)
(2)未知一对相对性状中的显隐性关系--正交和反交
利用正交和反交法判断:用具有相对性状的亲本杂交,若正反交结果相同,子一代均表现显性亲本的性状,则控制该性状的基因位于细胞核中常染色体上;若正反交结果不同,子一代性状均与母本相同,则控制该性状的基因位于细胞质中的线粒体和叶绿体上;若正反交结果不同,子一代在不同性别中出现不同的性状分离(即与性别有关),则控制该性状的基因位于细胞核中的性染色体上。
解答本题的关键是掌握判断基因与染色体位置的关系,并进一步推知相关个体的基因型进行分析作答。(1)果蝇的性别决定方式为XY型,子代雄蝇的Y染色体一定来自父本(亲代雄蝇),X染色体一定来自母本(亲代雌蝇);正常情况下,一个精原细胞经过一次减数分裂只能产生4个2种类型的精细胞,若一个精原细胞经过减数分裂,产生了四种基因型的精子,其原因最可能是该精原细胞在减数第一次分裂的前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。
(2)在显隐性关系已知的情况下,让隐性雌性个体(白眼雌蝇)与显性雄性个体(红眼雄蝇)交配是通过一次杂交来判断是基因是位于X染色体还是位于常染色体的常用方法;若控制红眼(B)和白眼(b)的基因位于X染色体上,则杂交组合为XbXb×XBY→XBXb、XbY,即雌蝇都表现为红眼,雄蝇都表现为白眼;据题意分析:XbXb(白眼雌蝇)与XBY(红眼雄蝇)子代中出现了一只性染色体组成为XXY的白眼雌蝇,则该白眼雌蝇的基因型为XbXbY,说明其母本白眼雌蝇在减数第一次分裂后期两条X染色体没有分离,或者减数第二次分裂后期,两条X染色体没有分离,进入同一个细胞中。
32.某生态茶场依靠“以草养虫”“以草肥田”及生物防治等生产措施,多年来坚持不打农药、不施化肥和除草剂,获得了良好的经济效益和生态效益。请回答下列问题:
(1)茶毛虫幼虫能以茶树芽和幼叶为食。调查茶毛虫幼虫的密度,一般采用的方法是______。茶小绿叶蝉以吸食茶树幼嫩部位的汁液为生,茶毛虫与茶小绿叶蝉的种间关系是______。
(2)该茶厂生态系统的基石是______。茶场工人在每年4月、7月和10月各进行一次入工除草。从种间关系分析,人工除草的目的主要是______。从物质循环的角度分析,人工除草能加快物质循环利用,草秆为茶树提供______。
(3)茶场及周边优美的生态环境吸引了游人前来观光、休闲,体现了生物多样性的______价值。茶园弃荒的过程中,茶树下首先出现一年生杂草,再逐步演替到灌木阶段。在灌木阶段,茶园内很少有一年生草本植物生长,原因是______。
【答案】(1)样方法 竞争
(2)茶树和杂草 减轻茶树与杂草间的竞争 无机盐
(3)直接 一年生草本植物与灌木在争夺阳光和空间等的竞争中被淘汰
【解析】
1、一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度;活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
2、种间关系:竞争、捕食、寄生、互利共生。
3、生态系统多样性的价值:直接价值、间接价值、潜在价值。
本题主要考查了生态系统的结构和功能、估算种群密度的方法的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
(1)由于毛虫幼虫个体小、活动能力小,因此一般采用样方法调查种群密度。茶小绿叶蝉以吸食茶树幼嫩部位的汁液为生,茶毛虫与茶小绿叶蝉的种间关系是竞争。
(2)该茶厂生态系统的基石生产者是茶树和杂草;从种间关系分析,人工除草的目的主要是减轻茶树与杂草间的竞争。从物质循环的角度分析,人工除草能加快物质循环利用,草秆为茶树提供无机盐。
(3)茶场及周边优美的生态环境吸引了游人前来观光、休闲,体现了生物多样性的直接价值。在灌木阶段,茶园内很少有一年生草本植物生长,原因是一年生草本植物与灌木在争夺阳光和空间等的竞争中被淘汰。
37.硒是一种生命必需的微量元素。亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用,土壤中的一些富硒细菌可将其还原为红色单质硒。如图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程。回答下列问题。
(1)若②中出现______的现象,则说明培养基中的亚硒酸钠被细菌还原。
(2)梯度稀释的目的是______。将细菌从④接种至⑤应采用______法。
(3)固定化富硒菌一般采用______法。采用凝胶色谱法分离纯化还原亚硒酸钠的酶时,先从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量较______的蛋白质。
(4)研究人员筛选出一种具有较强富硒能力的菌株,现欲通过观察菌落来判断菌株对亚硒酸钠的耐受值,请将下列实验补充完整:
①配制系列浓度梯度的亚硒酸钠______(填“液体”或“固体”)培养基;
②向培养基中分别接种______的该菌株菌液,在适宜条件下培养一段时间;
③观察菌落生长情况,______的培养基对应的最高亚硒酸钠浓度即为该菌株的最高耐受值。
【答案】(1)培养基变红
(2)使聚集在一起的细胞分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落 平板划线
(3)包埋 大
(4)①固体 ②等量 ③有菌落生长
【解析】分析题图:①②为选择培养,目的是增加目的菌的浓度,③④为在亚硒酸钠的培养基上筛选目的菌,⑤利用平板划线法进一步纯化菌种。
本题以筛选和纯化土壤中的富硒细菌为背景,要求学生掌握微生物的分离和培养、培养基对微生物的选择作用、应用固相化酶以及蛋白质的提取和分离等实验的原理、方法,在完成筛选土壤中能够还原亚硒酸钠细菌的实验探究过程时,明确本项研究的根本目的在于解决环境污染问题。要求考生关注生态文明,倡导学以致用,增强学生的社会责任意识,体现对科学探究的核心素养的考查。
(1)根据题干信息,可知当培养基的亚硒酸钠被细菌还原后,会生成红色单质硒,可观察到培养基变红。
(2)梯度稀释的目的是:稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表明形成单个的菌落。由图可知,将细菌从④接种至⑤采用了“挑取单菌落”的操作,这是平板划线法。
(3)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶和细胞固定在一定空间里的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。由于细胞体积大,难以被吸收或结合,多采用包埋法。凝胶色谱法分离蛋白质时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快,因此先从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量较大的蛋白质。
(4)根据题干信息可知,在测定该菌株对亚硒酸钠耐受值的实验中,自变量是亚硒酸钠的浓度,观测指标是菌落生长情况,因此需配制固体培养基,才能观察到菌落。每个培养基中菌液的接种量属于无关变量,需要保持等量。由于菌株对于亚硒酸钠存在着一定的耐受性,随着培养基中亚硒酸钠浓度逐渐提高,菌株的生长会受到抑制,当亚硒酸钠浓度高于其耐受能力时细菌不能生长。因此有菌落生长的培养基对应的最高亚硒酸钠浓度,即为该菌株的最高耐受值,高于该浓度的培养基表现为无菌落生长。
38.利用生物工程技术,可获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题:
(1)从基因文库中获取目的基因,是目的基因获取的常用方法。基因组文库和cDNA文库是常见的基因文库,从两者获取的基因中,含有内含子的是______。用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为______。
(2)在培育转人生长激素基因牛过程中,①过程需要的工具酶有______,②过程常用的方法是______。
(3)为培养出多头相同的转基因犊牛,③过程常用到的核心技术手段包括______。
(4)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅱ最可能是______细胞,Ⅲ代表的细胞具有______的特点。
(5)在抗虫棉培育过程中,⑤过程采用的技术是______。
【答案】
(1)基因组文库 工程菌
(2)限制酶和DNA连接酶 显微注射法
(3)胚胎分割、胚胎移植
(4)浆(或效应B) 既能无限增殖,又能产生特定抗体
(5)植物组织培养
【解析】分析图解可以看出,利用了基因工程技术获得了转基因牛、抗虫棉、单克隆抗体。图中①表示基因表达载体的构建、②表示利用显微注射法将目的基因导入动物细胞的受精卵中、③表示目的基因的检测与鉴定、④表示目的基因导入植物细胞、⑤表示植物的组织培养技术。
本题难度适中,考查基因工程、细胞工程等方面的知识,考生在学习过程中,应多做类似的图文转换的练习,将抽象的知识点形象地固化到模式图中,既有利于识记,又有利于理解,同时将类似的知识点多加归纳,多加比较。
(1)因组文库和cDNA文库是常见的基因文库,从两者获取的基因中,含有内含子的是基因组文库,用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为工程菌。
(2)①表示基因表达载体的构建,过程需要用到限制酶和DNA连接酶,、②表示利用显微注射法将目的基因导入动物细胞的受精卵中。
(3)③表示目的基因的检测与鉴定,常用到的核心技术手段包括胚胎分割、胚胎移植。
(4)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅱ最可能是浆细胞,Ⅲ代表的杂交瘤细胞具有既能无限增殖,又能产生特定抗体的特点。
(5)在抗虫棉培育过程中,⑤过程采用的技术是植物组织培养。