高三生物單元測試題3套
高三生物單元測試題一、生物工程及技術
L1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術與發(fā)酵工程的應用
21.L1[2012•江蘇卷] 下列關于制作果酒、果醋和腐乳的敘述,合理的是( )
A.在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長
B.條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸
C.果酒發(fā)酵過程中發(fā)酵液密度會逐漸減小
D.將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時,底層和近瓶口處需加大用鹽量
21.ABC [解析] 本題考查生物技術中果酒、果醋和腐乳制作知識。果酒發(fā)酵后期因為酒精濃度的增加及發(fā)酵液中可利用成分的減少,導致酵母菌生理活動強度下降,產生氣體量減少,擰開瓶蓋放氣的時間可以延長,A正確。條件適宜時醋酸菌能將葡萄汁中糖氧化分解成醋酸,B正確。果酒發(fā)酵過程中有機物不斷被分解成二氧化碳和酒精,其中二氧化碳不斷被放到空氣中,導致液體中有機物減少,密度減小,C正確。將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中,同時逐層加鹽。越接近瓶口,雜菌污染的可能性越大,因此要隨著豆腐層的加高增加鹽的用量,在接近瓶口的表面,鹽要鋪厚一些,故D錯。
L2 微生物的類型、營養(yǎng)和代謝
L3 微生物的培養(yǎng)與應用
5.L3[2012•全國卷] 下列關于細菌的敘述,正確的是( )
A.不同種類細菌的生長均需要相同碳源
B.常用液體培養(yǎng)基分離獲得細菌單菌落
C.細菌大量培養(yǎng)過程中,芽孢形成于細菌生長的調整期
D.培養(yǎng)基中含有高濃度NaCl有利于金黃色葡萄球菌的篩選
5.D [解析] 本題考查培養(yǎng)基的成分、應用和微生物的生長和篩選。碳源是指能為微生物提供生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物質,不同種類的微生物對碳源的需求不同,糖類是最常用的碳源,其次還有CO2、花生粉餅等,A項錯誤;分離細菌菌落常用固體培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基常用于工業(yè)化生產,B項錯誤;細菌培養(yǎng)過程中,產生芽孢是在穩(wěn)定期,C項錯誤;高濃度NaCl可抑制多種細菌的生長,但不影響金黃色葡萄球菌的生長,所以可以將其篩選出來,D項正確。
5.L3 [2012•北京卷] 高中生物學實驗中,在接種時不進行嚴格無菌操作對實驗結果影響最大的一項是( )
A.將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中
B.將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上
C.將轉基因植物葉片接種到無菌培養(yǎng)基上
D.將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上
5.C [解析] 本題考查微生物的培養(yǎng)及其運用,考查識記能力和理解能力。不進行嚴格滅菌對葡萄酒的制作和臭豆腐的制作影響都不大;外植體的培養(yǎng)必須在嚴格的無菌環(huán)境中進行,而且操作的各環(huán)節(jié)都要注意嚴格滅菌,可見不嚴格無菌操作對該實驗影響較大;將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上,目的是獲得特定微生物,所用培養(yǎng)基應該是選擇培養(yǎng)基,而選擇培養(yǎng)基只有特定的微生物才能生存,所以不嚴格無菌操作對實驗結果影響不大。綜上答案選C項。
L3 酶的應用
17.L3[2012•江蘇卷] 下列關于酶和固定化酵母細胞的研究與應用的敘述,錯誤的是( )
A.從酶的固定方式看,吸附法比化學結合法對酶活性影響小
B.作為消化酶使用時,蛋白酶制劑以口服方式給藥
C.尿糖試紙含有固定化的葡萄糖酶和過氧化氫酶,可以反復使用
D.將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗,目的是洗去CaCl2和雜菌
17.C [解析] 本題考查固定化酶和固定化細胞知識。固定酶的方式中,物理吸附法只是將酶吸附在一定的介質上,對酶的影響很小?;瘜W結合法是通過酶和化學物質發(fā)生反應而起到固定作用的,A項正確。作為消化酶使用的蛋白酶制劑要在消化道中發(fā)揮作用,所以只能以口服的方式給藥,B項正確。尿糖試紙中的酶雖可以反復利用,但試紙顯色的無色化合物會因發(fā)生反應而影響到再次使用的效果,C項錯。海藻酸鈉凝膠珠做成后要用于催化化學反應的進行,為防止雜菌感染常用無菌水將雜菌和制作凝膠珠過程用的CaCl2溶液一并沖洗掉,D項正確。
16.L3[2012•江蘇卷] 下列關于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述,合理的是( )
A.先用熱水溶解洗衣粉,再將水溫調節(jié)到最適溫度
B.實驗的觀察指標可以是相同洗滌時間內污漬的殘留程度
C.相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉
D.衣物質地和洗衣粉用量不會影響實驗結果
16.B [解析] 本題考查酶的作用及對照實驗設計知識。酶遇高溫會變性或失活,再遇最適溫度也不能恢復其原有活性,此種處理會人為降低加酶洗衣粉的洗滌效果,故A項錯誤。檢測兩種洗衣粉洗滌效果的因變量可以是相同條件下污漬的殘留程度,故B項正確。酶發(fā)揮作用與pH相關,在酶能發(fā)揮作用的pH范圍內,加酶洗衣粉的洗滌效果要好于普通的洗衣粉;在pH過高或過低時,可能兩種洗衣粉的洗滌效果是相同的,故C錯。在探究實驗進行時,除洗衣粉的種類不同之外,其余條件應完全相同。比如衣物質地和用量都應保證完全相同,因為這些因素也會影響實驗的結果。
L4 DNA的粗提取及蛋白質提取技術
18.L4[2012•江蘇卷] 下列關于“DNA粗提取與鑒定實驗”的敘述,正確的是( )
A.洗滌劑能瓦解細胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B.將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍
C.常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響DNA的提取
D.用玻棒緩慢攪拌濾液會導致DNA獲得量減少
18.C [解析] 本題考查“DNA粗提取與鑒定實驗”中洗滌劑作用、二苯胺鑒定等知識。在選用植物材料進行實驗時常常用洗滌劑用于溶解植物細胞的細胞膜,但洗滌劑不能改變DNA在NaCl溶液中的溶解度,故A項錯。在進行DNA鑒定時中應先將DNA絲狀物加入2 mol/L的NaCl溶液中溶解,再向試管中加入二苯胺試劑,而不是直接加入二苯胺溶液中,故B項錯。菜花制作的勻漿中含有多種酶,與DNA有關的酶能影響到DNA的粗提取,C項正確。在實驗過程中用玻璃棒緩慢攪拌濾液的目的是以免加劇DNA分子的斷裂,導致DNA分子不能形成絮狀沉淀,并不會導致DNA含量的減少,D項錯誤。
L5 植物有效成分的提取
34.L5L7[2012•山東卷] [生物—生物技術實踐]
辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領域。辣椒素的獲得途徑如圖所示。
(1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細胞的________和________過程。
(2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是__________。培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時,有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時,應采取的滅菌方法是________________________________________________________________________。
(3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分數(shù)是__________。用酶解法將愈傷組織分離成單細胞時,常用的酶是________和纖維素酶。
(4)提取辣椒素過程中,萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置,其目的是______________。
34.(1)脫分化(或去分化) 再分化
(2)瓊脂 低 高壓蒸汽滅菌法
(3)70% 果膠酶 防止有機溶劑揮發(fā)
[解析] 本題主要考查植物組織培養(yǎng)的過程和植物成分的提取中的注意事項。由外植體得到愈傷組織的過程是脫分化過程,由愈傷組織得到根、芽的過程是再分化過程;培養(yǎng)基中的植物激素能夠促進植物的生長和發(fā)育,當生長素/細胞分裂素的比值低時有利于芽的分化,當比值高時有利于根的分化;對培養(yǎng)基進行徹底滅菌常用高壓蒸汽滅菌法;外植體的消毒所需酒精的體積分數(shù)是70%; 細胞間的主要成分纖維素和果膠,分離細胞要用到纖維素酶和果膠酶;用冷凝回流裝置可以防止有機溶劑隨蒸汽揮發(fā)。
L6 基因工程與蛋白質工程
6.L6[2012•浙江卷] 天然的玫瑰沒有藍色花,這是由于缺少控制藍色色素合成的基因B,而開藍色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?,F(xiàn)用基因工程技術培育藍玫瑰,下列操作正確的是( )
A.提取矮牽牛藍色花的mRNA,經逆轉錄獲得互補的DNA,再擴增基因B
B.利用限制性核酸內切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因B
C.利用DNA聚合酶將基因B與質粒連接后導入玫瑰細胞
D.將基因B直接導入大腸桿菌,然后感染并轉入玫瑰細胞
6.A [解析] 本題考查基因工程的內容,考查學生對該內容的理解和應用能力。本題題干中說明矮牽牛花中存在序列已知的基因B,我們可以用化學方法合成目的基因,或者用逆轉錄法來獲取目的基因,A對。當目的基因序列未知時,可以采用基因文庫法獲取目的基因。而且限制性核酸內切酶是在建立基因文庫時使用,不是提取基因時使用,B錯。應該利用DNA連接酶將基因B與質粒連接后導入,C錯。受體細胞是植物細胞時,可以利用農桿菌轉化法來導入目的基因,而不是大腸桿菌,D錯。
8.L6C11[2012•天津卷] 黃曲霉毒素B1(AFB1)存在于被黃曲霉菌污染的飼料中,它可以通過食物鏈進入動物體內并蓄積,引起癌變。某些微生物能表達AFB1解毒酶,將該酶添加在飼料中可以降解AFB1,消除其毒性。
回答下列問題:
(1)AFB1屬于________類致癌因子。
(2)AFB1能結合在DNA的G上,使該位點受損傷變?yōu)镚′,在DNA復制中,G′會與A配對?,F(xiàn)有受損傷部位的序列為—AG′T——TCA—,經兩次復制后,該序列突變?yōu)開_______。
(3)下圖為采用基因工程技術生產AFB1解毒酶的流程圖。
含AFB1解毒酶基因的菌株――→Ⅰ總RNA―→cDNA――→ⅡPCRAFB1解毒酶基因――→構建酵母工程菌――→表達純化AFB1解毒酶
據(jù)圖回答問題:
?、僭诩住⒁覘l件下培養(yǎng)含AFB1解毒酶基因的菌株,經測定,甲菌液細胞密度小、細胞含解毒酶;乙菌液細胞密度大、細胞不含解毒酶。過程Ⅰ應選擇________菌液的細胞提取總RNA,理由是________________________________________________________________________。
?、谶^程Ⅱ中,與引物結合的模板是________________________________________________________________________。
?、蹤z測酵母工程菌是否合成了AFB1解毒酶,應采用________方法。
(4)選取不含AFB1的飼料和某種實驗動物為材料,探究該AFB1解毒酶在飼料中的解毒效果。實驗設計及測定結果見下表。
組
別
添加
AFB1(μg/kg飼料) AFB1解毒酶(g/kg飼料) 肝臟AFB1殘
留量(ng/g)
A 0 0 6.4
B 100 0 20.9
C 100 1 16.8
D 100 3 11.7
E 100 5 7.3
F 100 7 7.3
據(jù)表回答問題:
?、俦緦嶒灥膬蓚€自變量分別為________________________________________________________________________。
?、诒緦嶒炛校从矨FB1解毒酶解毒效果的對照組是______________。
?、劢洔y定,某污染飼料中AFB1含量為100 μg/kg,則每千克飼料應添加______________克AFB1解毒酶,解毒效果最好,同時節(jié)約了成本。
(5)采用蛋白質工程進一步改造該酶的基本途徑是:從提高酶的活性出發(fā),設計預期的蛋白質結構,推測應有的氨基酸序列,找到相對應的______________序列。
8.(1)化學
(2)—ATT——TAA—
(3)①甲 甲菌液細胞的AFB1解毒酶基因已轉錄生成mRNA,而在乙菌液細胞中該基因未轉錄
?、贏FB1解毒酶基因的cDNA
?、劭乖?mdash;抗體雜交
(4)①AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量
?、贐組(或B組+A組)
?、?
(5)脫氧核苷酸
[解析] 本題考查基因工程與蛋白質工程的相關內容,考查學生的識圖能力和綜合分析能力。
(1)黃曲霉毒素B1(AFB1)是一種化學物質,屬于化學類致癌因子。
(2)根據(jù)題中信息可知G′會與A配對,所以受損傷部位的序列經一次復制后,變?yōu)?mdash;TAA——AG′T—和—AGT——TCA—序列,再經一次復制后變?yōu)?mdash;ATT——TAA—、—TAA——AG′T—、—TCA——AGT—和—AGT——TCA—序列,該序列經兩次復制后突變?yōu)?mdash;ATT——TAA—。
(3)①過程Ⅰ應選擇甲菌液的細胞提取總RNA ,理由是甲菌液細胞中含AFB1解毒酶,意味著完成了基因的表達,轉錄出了mRNA ,而乙菌液細胞中不含AFB1解毒酶,未發(fā)生轉錄,所以應選擇甲菌液的細胞提取總RNA;②過程Ⅱ中,根據(jù)圖示可以看出與引物結合的模板是cDNA;③檢測基因是否表達應采用抗原-抗體雜交方法。
(4)①由表中信息可知AFB1的有無和AFB1解毒酶的含量是本實驗的兩個自變量。②本實驗中,A組是無添加AFB1、無添加AFB1解毒酶的對照組,B組是無添加AFB1解毒酶的對照組。C~F組與B組(或B組+A組)對照能反應AFB1解毒酶的解毒效果。③從表中信息可以得出,某污染飼料中AFB1含量為100 μg/kg 時,每千克飼料應添加5克AFB1解毒酶,解毒效果最好,同時節(jié)約成本。
(5)蛋白質工程的基本途徑是:從預期的蛋白質功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列(基因)。
40.L6[2012•課標全國卷] [生物—選修3現(xiàn)代生物科技專題]
根據(jù)基因工程的有關知識,回答下列問題:
(1)限制性內切酶切割DNA分子后產生的片段,其末端類型有________和________。
(2)質粒運載體用EcoR Ⅰ切割后產生的片段如下:
AATTC……G
G……CTTAA
為使運載體與目的基因相連,含有目的基因的DNA除可用EcoR Ⅰ切割外,還可用另一種限制性內切酶切割,該酶必須具有的特點是________________________________________________________________________。
(3)按其來源不同,基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類,即________DNA連接酶和________DNA連接酶。
(4)反轉錄作用的模板是________,產物是________。若要在體外獲得大量反轉錄產物,常采用________技術。
(5)基因工程中除質粒外,________和________也可作為運載體。
(6)若用重組質粒轉化大腸桿菌,一般情況下,不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細胞,原因是______________________________________________。
40.(1)黏性末端 平末端
(2)切割產生的DNA片段末端與EcoR Ⅰ切割產生的相同
(3)大腸桿菌 T4
(4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR
(5)噬菌體 動植物病毒
(6)未處理的大腸桿菌吸收質粒(外源DNA)的能力極弱
[解析] 本題考查基因工程技術,考查學生的理解能力。(1)當限制酶在它識別序列的中心軸線兩側將DNA的兩條鏈分別切開時,產生的是黏性末端,而當限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時,產生的則是平末端。(2)為使運載體與目的基因相連,不同的限制酶應切割出相同的黏性末端,它們必須要能識別相同的核苷酸序列。(3)根據(jù)酶的來源不同,DNA連接酶可以分為兩類:一類是從大腸桿菌中分離得到的,稱為大腸桿菌E•coli DNA連接酶;另一類是從T4噬菌體中分離出來的,稱為T4 DNA連接酶。(4)反轉錄是以mRNA(或RNA)為模板合成cDNA(或DNA)的過程??梢栽隗w外短時間內大量擴增DNA的技術叫PCR(多聚酶鏈式反應)技術。(5)基因工程中除質粒外,還有λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等可作為運載體。(6)大腸桿菌細胞外有細胞壁,能阻止其他物質的進入,只能通過Ca2+處理細胞,使細胞處于能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)才能使重組質粒進入細胞,未處理的大腸桿菌吸收重組質粒的能力極弱。
32.L6[2012•江蘇卷] 圖11表示含有目的基因D 的DNA 片段長度(bp 即堿基對)和部分堿基序列,圖12表示一種質粒的結構和部分堿基序列?,F(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4 種限制性核酸內切酶,它們識別的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題:
圖11 圖12
(1)圖11的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由__________________連接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割圖11中DNA片段,產生的末端是________末端,其產物長度為________。
(3)若圖11中虛線方框內的堿基對被T-A 堿基對替換,那么基因D 就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖11及其對應的DNA 片段,用限制酶Sma Ⅰ完全切割,產物中共有________種不同長度的DNA 片段。
(4)若將圖12中質粒和目的基因D 通過同種限制酶處理后進行連接,形成重組質粒,那么應選用的限制酶是________。在導入重組質粒后,為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌, 一般需要用添加________的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經檢測,部分含有重組質粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達,其最可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
32.(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖
(2)平 537 bp、790 bp、661 bp
(3)4
(4)BamHⅠ 抗生素B 同種限制酶切割形成的末端相同,部分目的基因D與質粒反向連接
[解析] 本題考查基因工程,考查學生分析及理解能力。(1)據(jù)DNA分子的結構可知,在一條鏈中相鄰兩個堿基之間的連接為:堿基-脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖-堿基。(2)圖11 DNA分子中,限制酶SmaⅠ的切割位點有2個,可將該DNA切割為3個片段,據(jù)圖中切割位置可數(shù)出,3個片段的長度依次為537 bp、790 bp、661 bp。(3)基因D突變?yōu)榛騞后,只有1個限制酶SmaⅠ的切割位點,基因d被切割為1 327 bp和661 bp 2種片段;雜合子中還有基因D,可被切割為3種片段,因此產物中共4種片段。(4)目的基因的插入位點應在一個標記基因內,若選用限制酶MboⅠ,則兩個標記基因都會被切開,因此只能選擇限制酶BamHⅠ,因此應加入抗生素B進行篩選。含目的基因的DNA片段和運載體用同種限制酶切割,可能會發(fā)生反向連接,使部分菌株中基因D不能表達。
32.L6、L8[2012•福建卷] [生物—現(xiàn)代生物科技專題]
肺細胞中的let7基因表達減弱,癌基因RAS表達增強,會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術將let7基因導入肺癌細胞實現(xiàn)表達,發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術基本流程如圖1。
圖1
圖2
請回答:
(1)進行過程①時,需用____________酶切開載體以插入let7基因。載體應有RNA聚合酶識別和結合的部位,以驅動let7基因轉錄,該部位稱為________。
(2)進行過程②時,需用______酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞,以利于傳代培養(yǎng)。
(3)研究發(fā)現(xiàn),let7基因能影響癌基因RAS的表達,其影響機理如圖2。據(jù)圖分析,可從細胞中提取______進行分子雜交,以直接檢測let7基因是否轉錄。肺癌細胞增殖受到抑制,可能是由于細胞中______(RAS mRNA/RAS蛋白)含量減少引起的。
32.(1)限制性核酸內切(或限制) 啟動子
(2)胰蛋白 (3)RNA RAS蛋白
[解析] 本題主要考查有關基因工程和細胞工程中的知識。(1)過程①表示基因表達載體的構建,在該過程中需要用限制酶對載體進行切割以便于目的基因的插入;啟動子是一段特殊的DNA序列,是RNA聚合酶結合和識別的位點,RNA聚合酶結合到該位點,可驅動轉錄過程。(2)過程②表示動物細胞培養(yǎng),培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸性抑制后可以用胰蛋白酶處理,使之分散成單個的細胞,之后分裝到其他培養(yǎng)瓶里面進行傳代培養(yǎng)。(3)判斷目的基因是否在受體細胞中轉錄,可用分子雜交技術來進行檢測,從細胞中提取mRNA和用放射性同位素或者熒光標記的目的基因單鏈DNA片段進行雜交。根據(jù)題中信息“肺組織細胞中的let7基因表達減弱,癌基因RAS表達就增強,引發(fā)肺癌”,導入let7基因后,肺癌細胞受到抑制,說明RAS基因表達減弱,導致細胞中的RAS蛋白含量減少,進而導致癌細胞受抑制。
31.G3、L6 [2012•安徽卷] 甲型血友病是由X染色體上的隱性基因導致的遺傳病(H對h為顯性)。圖4中兩個家系都有血友病發(fā)病史,Ⅲ2和Ⅲ3婚后生下一個性染色體組成是XXY的非血友病兒子(Ⅳ2),家系中的其他成員性染色體組成均正常。
圖4
(1)根據(jù)圖4,________(填“能”或“不能”)確定Ⅳ2兩條X染色體的來源;Ⅲ4與正常女子結婚,推斷其女兒患血友病的概率是________。
(2)兩個家系的甲型血友病均由凝血因子Ⅷ(簡稱F8,即抗血友病球蛋白)基因堿基對缺失所致。為探明Ⅳ2的病因,對家系的第Ⅲ、Ⅳ代成員F8基因的特異片段進行了PCR擴增,其產物電泳結果如圖5所示,結合圖4,推斷Ⅲ3的基因型是________。請用圖解和必要的文字說明Ⅳ2非血友病XXY的形成原因。
圖5
(3)現(xiàn)Ⅲ3再次懷孕,產前診斷顯示胎兒(Ⅳ3)細胞的染色體為46,XY;F8基因的PCR檢測結果如圖5所示。由此建議Ⅲ3________。
(4)補給F8可治療甲型血友病。采用凝膠色譜法從血液中分離純化F8時,在凝膠裝填色譜柱后,需要用緩沖液處理較長時間,其目的是________;若F8比某些雜蛋白先收集到,說明F8的相對分子質量較這些雜蛋白________。
(5)利用轉基因豬乳腺生物反應器可生產F8。要使乳腺細胞合成F8,構建表達載體時,必須將F8基因cDNA與豬乳腺蛋白基因的________等調控組件重組在一起。F8基因cDNA可通過克隆篩選獲得,該cDNA比染色體上的F8基因短,原因是該cDNA沒有________。
(6)為獲得更多的轉基因母豬,可以采用體細胞克隆技術,將純合轉基因母豬的體細胞核注入____________,構建重組胚胎進行繁殖。
31.(1)不能 0
(2)XHXh 圖解如下
在Ⅲ3形成卵細胞過程中的減數(shù)第二次分裂后期,帶有基因H的姐妹染色單體移向細胞同一極,形成XHXH卵細胞。XHXH卵細胞與正常精子結合形成XHXHY受精卵。
(3)終止妊娠
(4)洗滌平衡凝膠,并使凝膠裝填緊密 大
(5)啟動子 內含子
(6)去核的卵母細胞
[解析] 本題考查人類遺傳病、減數(shù)分裂、蛋白質的提取等相關知識,考查學生的分析與綜合能力。(1)Ⅳ2的性染色體組成是XXY,這兩條X染色體,有可能是精子形成過程中同源染色體沒有分開,形成了一個含有
XY染色體的配子,也可能是減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未分離,也可能是減數(shù)第二次分裂后期染色單體分開后未移向兩極,形成了含有兩條X染色體的配子,故無法判斷兩條X染色體的來源。Ⅲ4的基因型是XHY,肯定將XH傳給女兒,女兒不可能患血友病。(2)Ⅲ2是血友病患者,含有Xh,圖中位于下部的條帶均應含有Xh基因,上面的條帶應含XH基因,則Ⅲ3的基因型是XHXh,Ⅳ2是非血友病患者,且從條帶的位置可以看出其基因型是XHXHY,故不可能在減數(shù)第一次分裂時出現(xiàn)異常產生含有XHXh的配子,精子的形成過程正常,圖解如答案所示。(3)Ⅲ3再次懷孕的孩子是男孩,從條帶結果看含有基因Xh,為血友病患者,應當終止妊娠。(4)凝膠裝填色譜柱后用緩沖液處理較長時間,目的是洗滌平衡凝膠,并使凝膠裝填緊密。(5)表達載體上的調控組件包括啟動子和終止子,基因必須含有啟動子才能開始復制。真核細胞基因的編碼區(qū)含有外顯子和內含子,轉錄出成熟的mRNA時經過了剪切,mRNA上不含有內含子,cDNA是mRNA通過反轉錄得到的,也就不含內含子。(6)動物細胞核移植的受體細胞是去核的卵母細胞。
L7 植物細胞工程與植物的組織培養(yǎng)技術
34.L5L7[2012•山東卷] [生物—生物技術實踐]
辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領域。辣椒素的獲得途徑如圖所示。
(1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細胞的________和________過程。
(2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是__________。培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時,有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時,應采取的滅菌方法是________________________________________________________________________。
(3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分數(shù)是__________。用酶解法將愈傷組織分離成單細胞時,常用的酶是________和纖維素酶。
(4)提取辣椒素過程中,萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置,其目的是______________。
34.(1)脫分化(或去分化) 再分化
(2)瓊脂 低 高壓蒸汽滅菌法
(3)70% 果膠酶 防止有機溶劑揮發(fā)
[解析] 本題主要考查植物組織培養(yǎng)的過程和植物成分的提取中的注意事項。由外植體得到愈傷組織的過程是脫分化過程,由愈傷組織得到根、芽的過程是再分化過程;培養(yǎng)基中的植物激素能夠促進植物的生長和發(fā)育,當生長素/細胞分裂素的比值低時有利于芽的分化,當比值高時有利于根的分化;對培養(yǎng)基進行徹底滅菌常用高壓蒸汽滅菌法;外植體的消毒所需酒精的體積分數(shù)是70%; 細胞間的主要成分纖維素和果膠,分離細胞要用到纖維素酶和果膠酶;用冷凝回流裝置可以防止有機溶劑隨蒸汽揮發(fā)。
39.L7[2012•課標全國卷] [生物—選修1生物技術實踐]
為了探究6—BA和IAA對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響,某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6—BA和IAA,配制成四種培養(yǎng)基(見下表),滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后,統(tǒng)計再生叢芽外植體的比率(m),以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n),結果如下表。
培養(yǎng)基編號
1
2
3
4
濃度/mg•L-1
6—BA IAA
0.5
0
0.1
0.2
0.5
m/% n/個
76.7 3.1
77.4 6.1
66.7 5.3
60.0 5.0
回答下列問題:
(1)按照植物的需求量,培養(yǎng)基中無機鹽的元素可分為________和________兩類。上述培養(yǎng)基中,6—BA屬于________類生長調節(jié)劑。
(2)在該實驗中,自變量是________,因變量是______________________________________,自變量的取值范圍是________。
(3)從實驗結果可知,誘導叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是________號培養(yǎng)基。
(4)為了誘導該菊花試管苗生根,培養(yǎng)基中一般不加入________(填“6—BA”或“IAA”)。
39.(1)大量元素 微量元素 細胞分裂素
(2) IAA的濃度 再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n) 0~0.5 mg•L-1 (3)1 (4)6-BA
[解析] 本題考查IAA和 6-BA對植物組織培養(yǎng)的影響,考查學生的理解能力。(1)根據(jù)植物的需求量,元素可以分為大量元素和微量元素,6-BA屬于細胞分裂素類的生長調節(jié)劑。(2)根據(jù)實驗目的和實驗中的步驟中的數(shù)據(jù)可知,6-BA濃度不變,IAA濃度范圍是0~0.5 mg•L-1,由小到大變化是自變量。根據(jù)題干信息可知再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)是因變量。(3)再生叢芽外植體的比率(m)乘以再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)即為叢芽總數(shù),所以最少的是1號培養(yǎng)基。(4)誘導試管苗生根需要生長素用量和細胞分裂素用量的比值比較高,所以培養(yǎng)基中不需要加6-BA。
2.L7 [2012•廣東卷] 培育草莓脫毒苗所采用的主要技術是( )
A.組織培養(yǎng) B.細胞雜交
C.顯微注射 D.核移植
2.A [解析] 草莓是無性繁殖的作物,它感染的病毒很容易傳播給后代,病毒在作物體內逐年積累,就會導致作物產量降低,品質變差。而植株分生區(qū)附近(如莖尖)的細胞含病毒極少,甚至無病毒,因此可以利用植物組織培養(yǎng)技術培養(yǎng)出脫毒幼苗。植物體細胞雜交就是將不同的植物體細胞在一定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞培育成新植物體的技術。動物細胞融合也稱細胞雜交。顯微注射是將含有目的基因的表達載體導入動物細胞的方法。核移植是培養(yǎng)克隆動物的方法。故選A。
L8 動物細胞工程與單克隆抗體
32.L6、L8[2012•福建卷] [生物—現(xiàn)代生物科技專題]
肺細胞中的let7基因表達減弱,癌基因RAS表達增強,會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術將let7基因導入肺癌細胞實現(xiàn)表達,發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術基本流程如圖1。
圖1
圖2
請回答:
(1)進行過程①時,需用____________酶切開載體以插入let7基因。載體應有RNA聚合酶識別和結合的部位,以驅動let7基因轉錄,該部位稱為________。
(2)進行過程②時,需用______酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞,以利于傳代培養(yǎng)。
(3)研究發(fā)現(xiàn),let7基因能影響癌基因RAS的表達,其影響機理如圖2。據(jù)圖分析,可從細胞中提取______進行分子雜交,以直接檢測let7基因是否轉錄。肺癌細胞增殖受到抑制,可能是由于細胞中______(RAS mRNA/RAS蛋白)含量減少引起的。
32.(1)限制性核酸內切(或限制) 啟動子
(2)胰蛋白 (3)RNA RAS蛋白
[解析] 本題主要考查有關基因工程和細胞工程中的知識。(1)過程①表示基因表達載體的構建,在該過程中需要用限制酶對載體進行切割以便于目的基因的插入;啟動子是一段特殊的DNA序列,是RNA聚合酶結合和識別的位點,RNA聚合酶結合到該位點,可驅動轉錄過程。(2)過程②表示動物細胞培養(yǎng),培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸性抑制后可以用胰蛋白酶處理,使之分散成單個的細胞,之后分裝到其他培養(yǎng)瓶里面進行傳代培養(yǎng)。(3)判斷目的基因是否在受體細胞中轉錄,可用分子雜交技術來進行檢測,從細胞中提取mRNA和用放射性同位素或者熒光標記的目的基因單鏈DNA片段進行雜交。根據(jù)題中信息“肺組織細胞中的let7基因表達減弱,癌基因RAS表達就增強,引發(fā)肺癌”,導入let7基因后,肺癌細胞受到抑制,說明RAS基因表達減弱,導致細胞中的RAS蛋白含量減少,進而導致癌細胞受抑制。
L9 胚胎工程
2.L9[2012•浙江卷] 下列關于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述,正確的是( )
A.絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性
B.卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大
C.囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性
D.原腸胚發(fā)育分化形成內外兩個胚層
2.A [解析] 本題考查胚胎工程的內容,考查學生對該內容的識記并理解應用能力。同種動物精卵細胞表面有相互識別的特異性蛋白,所以能進行特異性識別。卵裂球尚未著床,不能從母體獲得營養(yǎng)物質,所以細胞的體積會隨分裂次數(shù)增加而不斷減小。囊胚外表有一層扁平細胞,稱為滋養(yǎng)層,將發(fā)育成胎盤等附屬結構,囊胚內部的內細胞團細胞具有發(fā)育全能性。原腸胚發(fā)育分化形成內中外三個胚層。
1.D2L9[2012•天津卷] 下列有關干細胞的敘述,錯誤的是( )
A.自體干細胞移植通常不會引起免疫排斥反應
B.胚胎干細胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導分化
C.組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖分化等過程
D.造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力,可用于治療白血病
1.B [解析] 本題考查干細胞的相關內容,考查學生的識記、理解能力。干細胞是指動物和人體內仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞,它們能夠通過增殖和分化產生各種功能的細胞,補充到相應細胞凋亡的動物體中, C正確;干細胞也可用于自體移植,不會發(fā)生免疫排斥反應,A正確;造血干細胞可分化為紅細胞、白細胞和血小板,可用于治療白血病,D正確;胚胎干細胞在體外培養(yǎng)能增殖,并能被誘導分化形成新的組織細胞,B項錯誤。
9.L9[2012•江蘇卷] 通過胚胎移植技術,可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關敘述正確的是( )
A.對供體和受體母牛都要進行相同激素處理
B.受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進行
C.對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植
D.胚胎分割移植實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低
9.D [解析] 胚胎移植中對供、受體母牛的同期發(fā)情處理是用同種激素,但還需單獨對供體母牛注射促性腺激素,達到超數(shù)排卵的目的。胚胎移植中用的胚胎可能是在體外受精獲得的,也可能是在體內受精獲得的。從供體母牛體內沖出的胚胎如果處在可以移植的時期,則不必在體外另行培養(yǎng)了。沖卵獲得的胚胎應該在桑椹胚或囊胚階段。就現(xiàn)有水平來講,二分胚胎成活的幾率較大,多分胚胎成功的可能性較小,可能與所分割胚胎中細胞質的不斷減少有關。
L10 生物技術的安全性和倫理問題
13.L10[2012•江蘇卷] 下列關于轉基因生物安全性的敘述,錯誤的是( )
A.種植轉基因作物應與傳統(tǒng)農業(yè)種植區(qū)隔離
B.轉基因作物被動物食用后,目的基因會轉入動物體細胞中
C.種植轉基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性
D.轉基因植物的目的基因可能轉入根際微生物
13.B [解析] 本題考查生物技術的安全性和倫理問題。種植轉基因作物時,為了防止發(fā)生基因污染應與傳統(tǒng)作物隔離種植。轉基因作物被動物食用后,目的基因在動物的消化道中被分解成小分子的有機物,所以進入動物細胞的不是目的基因而是目的基因的消化產物,故B錯。C項中轉基因植物中目的基因可能隨花粉傳播到同種的野生植物中,從而影響到野生植物基因的多樣性。轉基因植物的目的基因可能因為微生物的侵染進入微生物中。
6.L10[2012•江蘇卷] 下列關于人類基因組計劃的敘述,合理的是( )
A.該計劃的實施將有助于人類對自身疾病的診治和預防
B.該計劃是人類從細胞水平研究自身遺傳物質的系統(tǒng)工程
C.該計劃的目的是測定人類一個染色體組中全部DNA 序列
D.該計劃的實施不可能產生種族歧視、侵犯個人隱私等負面影響
6.A [解析] 人類基因組計劃的研究將發(fā)現(xiàn)一些特殊的“患病基因”,能幫助人類對自身所患疾病的診治,還能幫助人們預防可能發(fā)生的與基因有關的疾病。人類基因組計劃是在基因水平上研究而不是在細胞水平。該計劃要測定的不僅是一個染色體組的基因序列,應該包含22條常染色體和X、Y兩條性染色體,共24條染色體上的DNA序列。人類基因組計劃可能帶來種族歧視和侵犯個人隱私等負面影響,由該計劃延伸來的基因身份證就是明顯的例子。
L11 生態(tài)工程
L12 生物工程及技術綜合
35.L12[2012•山東卷] [生物—現(xiàn)代生物科技專題]
毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIF Ⅱ)基因與絨山羊的羊絨質量密切相關。獲得轉KIF Ⅱ基因的高絨質絨山羊的簡單流程如圖所示。
(1)過程①中最常用的運載工具是__________,所需要的酶是限制酶和____________。
(2)在過程②中,用________處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養(yǎng)過程中,將成纖維細胞置于5%CO2的氣體環(huán)境中,CO2的作用是________________________________________________________________________。
(3)在過程③中,用________處理以獲取更多的卵(母)細胞。成熟卵(母)細胞在核移植前需要進行________處理。
(4)從重組細胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術是__________。在胚胎移植前,通過________技術可獲得較多胚胎。
35. (1)質?!?DNA連接酶
(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) 維持培養(yǎng)基(液)pH
(3)促性腺激素(或促濾泡素、孕馬血清) 去核
(4)(早期)胚胎培養(yǎng) 胚胎分割
[解析] 本題主要考查基因工程及胚胎工程的有關知識,意在考查學生對知識的識記、理解能力。(1)圖中過程①為重組載體的構建過程,最常用的運載工具為質粒,所需要的工具酶有限制性內切酶和DNA連接酶。(2)過程②為動物細胞培養(yǎng)過程,首先用胰蛋白酶處理將皮膚組織塊分散成單個細胞,培養(yǎng)液中需通入一定的CO2,主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值。(3)過程③常采用注射促性腺激素的方法,以便從母羊中獲得更多的卵母細胞,成熟的卵母細胞在核移植前需要進行去核處理。(4)重組細胞到早期胚胎過程所運用的胚胎工程技術是動物細胞培養(yǎng)技術或早期胚胎培養(yǎng)技術,為獲得更多的胚胎常采用胚胎分割移植技術。
22.L12[2012•江蘇卷] 下列事實能體現(xiàn)細胞全能性的是( )
A.棉花根尖細胞經誘導形成幼苗
B.單細胞的DNA在體外大量擴增
C.動物雜交瘤細胞產生單克隆抗體
D.小鼠體細胞經誘導培育成小鼠
22.AD [解析] 本題是對生物技術知識的綜合考查。細胞全能性指已經分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。棉花的根尖細胞經誘導后長成幼苗能體現(xiàn)細胞的全能性,故A正確。DNA在體外大量擴增通過PCR技術實現(xiàn)的,與細胞全能性無關,故B錯。動物雜交瘤細胞能產生單克隆抗體是動物細胞融合的一項重要應用,與細胞全能性無關,故C錯。小鼠體細胞經誘導能長成小鼠,體現(xiàn)了細胞的全能性,故D正確。
1.[2012•平頂山一調]克隆羊的成功轟動世界,它不僅奠定了克隆性治療疾病的基礎,又解決了器官移植中供體不足的問題,同時也給人類帶來了一些過去尚未遇到的問題。如圖為人類對克隆羊技術的拓展和應用,請據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術有________________和________________等。
(2)胚胎植入代孕母體成功的生理學基礎之一是受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生______________________________。
(3)圖中兩個克隆動物長大后,各方面特征與原型動物相同,這說明高度分化的動物________________具有全能性。
(4)圖中從“內細胞團到胚胎干細胞”的培養(yǎng)過程中,一般用________________處理內細胞團,使之分散成單個細胞。
(5)使用培養(yǎng)基進行胚胎干細胞培養(yǎng)時,通常要加入________________等天然成分,除了保證被培養(yǎng)細胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中,還需要保證細胞生活所需的________________。
1.(1)核移植 胚胎移植 動物細胞培養(yǎng)(任答兩個即可)
(2)免疫排斥反應
(3)體細胞核
(4)胰蛋白酶
(5)血清 營養(yǎng)、溫度和pH
[解析] (1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術有核移植、胚胎移植、動物細胞培養(yǎng)等。(2)胚胎移植的生理學基礎是:①供體和受體相同的生理環(huán)境;②早期胚胎處于游離狀態(tài),為胚胎的收集提供了可能;③受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥;④胚胎與受體建立正常的聯(lián)系,但遺傳物質沒有改變。 (3)早期胚胎發(fā)育經有絲分裂為32個左右時稱為桑椹胚,在此之前的細胞均尚未進行分化,都是全能細胞。(4)動物細胞培養(yǎng)過程常用胰蛋白酶處理組織,以使之分散成單個細胞。(5)胚胎干細胞培養(yǎng)通常需加入血清、血漿等天然成分。體外培養(yǎng)細胞時需要提供充足的營養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境。
2.[2012•襄陽調研]南京古泉生態(tài)農場是生態(tài)農業(yè)的典范。該農場將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個生產過程合理地有機結合起來,成為一種高效良性的循環(huán),生態(tài)效益達到了良性發(fā)展。請就此生態(tài)農場的特點,完成下列問題:
(1)該生態(tài)農場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的____________、____________和____________。
(2)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池,沼氣的制作如圖所示,如果將“無機物→農田”這一環(huán)節(jié)去掉,對生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)有何影響?________________________________________________________________________。
(3)在該生態(tài)農場中存在如圖所示的物質循環(huán)過程,據(jù)圖分析不符合生態(tài)工程原理的敘述是( )
A.物質經過多級利用,實現(xiàn)了良性循環(huán)
B.每一級生產環(huán)節(jié)都獲得產品,提高了生態(tài)經濟效益
C.由于食物鏈延長,能量逐級損耗,系統(tǒng)總能量利用率降低
D.由于各級產物都可以利用,減少了廢物和污染
2.(1)物質循環(huán)再生原理 物種多樣性原理 整體性原理
協(xié)調與平衡原理 系統(tǒng)學和工程學原理(任答三個即可)
(2)土壤中的無機物得不到補充,物質循環(huán)受到破壞,土壤肥力下降
(3)C
[解析] (1)生態(tài)工程中的生態(tài)農業(yè)是建立在物質循環(huán)再生、物種多樣性和整體性等原理基礎上的,在實現(xiàn)經濟效益的同時,也取得了良好的生態(tài)效益和社會效益。(2)物質循環(huán)的特點是循環(huán)往復、分層分級利用,從而達到取之不盡、用之不竭的目的,即物質循環(huán)再生原理。如果把 “無機物→農田”這一環(huán)節(jié)去掉,勢必會造成物質循環(huán)受到破壞,土壤無機物得不到及時補充,土壤肥力會下降。(3)能量沿著食物鏈流動時,能量逐級遞減,傳遞效率大約為10%~20%,因此最高營養(yǎng)級獲得的總能量最低。但系統(tǒng)的總能量包括每個生產環(huán)節(jié)上輸出的產品能量,顯然這個系統(tǒng)總能量利用率與單種作物的系統(tǒng)總能量利用率相比大大增加。
3.[2012•西安一模]如圖為細胞融合的簡略過程,請據(jù)圖回答:
(1)若A、B是動物細胞,通常用________處理獲得分散的單個細胞。A、B到C的過程中,動物細胞融合常用的誘導方法是____________。
(2)若該圖是生產抗甲型流感病毒的單克隆抗體的制備過程。 A為從小鼠體內獲取的______,在獲得此細胞之前,小鼠需注射__________,圖中B細胞是小鼠骨髓瘤細胞,符合要求的D細胞具有的特點是____________________________。
(3)若A、B是植物細胞,則之前已用____________去除了細胞壁。常用來誘導細胞融合的化學試劑是__________。
(4)若A是番茄原生質體,B為馬鈴薯原生質體, D要再生出________。通過植物組織培養(yǎng)技術把D培養(yǎng)成雜種植株,D個體____________(填“可育”或“不育”)。這種育種方式的優(yōu)點是_________________________________________________。利用上圖原理育種工作者還可以進行____________育種。
(5)若A、B分別是優(yōu)良奶牛的精子和卵細胞進行體外受精,一般要把B培養(yǎng)到________________________期。若要通過A、B獲得多個遺傳物質相同的且能產奶的個體,實際操作中用到的技術有______________________________________(至少寫四種)。
3.(1)胰蛋白酶 滅活的病毒
(2)漿細胞 滅活甲流病毒 既能分泌抗甲流病毒抗體又能無限增殖
(3)纖維素酶、果膠酶(酶解法) 聚乙二醇
(4)細胞壁 可育 按照人們的意愿改變了生物的遺傳物質,克服了遠緣雜交不親和的障礙 多倍體
(5)次級卵母細胞減數(shù)第二次分裂中 體外受精技術、早期胚胎培養(yǎng)技術、性別鑒定、胚胎分割、胚胎移植技術等
[解析] 動物細胞培養(yǎng)的過程是:先制備培養(yǎng)液,然后取胚胎或幼齡動物的器官或組織細胞,用胰蛋白酶等處理使組織分散成單個細胞,將單個細胞配制成一定濃度的細胞懸浮液,再將懸浮液放入培養(yǎng)瓶中在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。動物細胞融合和植物體細胞雜交這兩項細胞工程技術中,都包含有細胞融合的過程。對于誘導方法來說,除動物細胞的融合還常用滅活的病毒做誘導劑外,其他是基本相同的。不同的是:①植物細胞融合前要用酶解法去掉細胞壁;②動物細胞融合除物理法、化學法外,還用到生物方法,即滅活的病毒;③培養(yǎng)基成分不同,動物細胞培養(yǎng)是用液體培養(yǎng)基,其成分中有動物血清;④培養(yǎng)目的和結果等方面也有區(qū)別,如植物體細胞雜交可獲得雜種植株,這種育種方式可以按照人們的意愿改變生物的遺傳物質,克服了遠緣雜交不親和的障礙。由于馬鈴薯和番茄各自都是可育的,因此雜種植株D個體可進行正常的減數(shù)分裂,因此也是可育的。處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細胞,才具有與精子受精的能力。通過A、B獲得多個遺傳物質相同的且能產奶的個體,實際上就是通過胚胎工程培育試管牛的過程,外加對早期胚胎進行胚胎分割,這樣可以加快繁殖速度。
4.[2012•濰坊一模]科學家發(fā)現(xiàn)家蠅體內存在一種抗菌活性蛋白,這種蛋白質具有極強的抗菌能力,受到研究者重視。分析回答:
(1)分離該抗菌蛋白可用電泳法,其原理是根據(jù)蛋白質分子的______、大小及形狀不同,在電場中的____________不同而實現(xiàn)分離。
(2)可用金黃色葡萄球菌來檢驗該蛋白的抗菌特性??咕鷮嶒炛兴门囵B(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨主要為細菌生長提供________和________。
(3)分別在加入和未加入該抗菌蛋白的培養(yǎng)基中接種等量菌液。培養(yǎng)一定時間后,比較兩種培養(yǎng)基中菌落的__________,確定該蛋白質的抗菌效果。
(4)細菌培養(yǎng)常用的接種方法有__________和____________。實驗結束后,對使用過的培養(yǎng)基應進行________處理。
4.(1)電荷(帶電情況) 遷移速度
(2)碳源 氮源 (3)數(shù)量
(4)平板劃線法 稀釋涂布平板法(稀釋混合平板法) 滅菌
[解析] (1)有關物質的分離與提取方法,涉及分離蛋白質的凝膠色譜法和電泳法,電泳法——利用了待分離樣品中各種不同蛋白質的分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形狀的不同,使帶電分子產生不同的遷移速度,從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。(2)用于培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中,一般要含有微生物生長所需要的碳源、氮源、水和無機鹽等成分,碳源、氮源一般分別由糖類和蛋白質所提供。(3)將抗菌蛋白加入金黃色葡萄球菌培養(yǎng)基后,可根據(jù)菌落多少來判斷其抗菌效果。(4)有關微生物的接種和培養(yǎng)方法,常用平板劃線法和稀釋涂布平板法對細菌進行接種。
5.[2012•西安一模]某年我國某地由于柑橘大實蠅的危害,橘農遭受到了很大的損失,當?shù)卣氡M一切辦法幫助橘農盡量減少損失。
(1)有人想提取橘皮精油獲取利潤,一般提取橘皮精油的方法是______法,用這種方法提取橘皮精油的主要步驟是:石灰水浸泡、漂洗、________、________、靜置、________。
(2)橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生________,使用水中蒸餾法又會產生原料________的問題。
(3)在提取橘皮精油時,橘皮在石灰水中的浸泡時間為______以上,并且橘皮要浸透,這樣最后才會得到高的出油率。
(4)從橘皮中提取的橘皮精油的特點是_______________________,具有誘人的橘香味。
(5)某橘農發(fā)現(xiàn)自家有一株橘樹具有抗蟲性狀,欲利用組織培養(yǎng)技術大量繁殖,組織培養(yǎng)的選材非常關鍵,植物材料的選擇直接關系到實驗的成敗。若用花藥進行離體培養(yǎng)則應選擇花粉發(fā)育至__________期的花藥培養(yǎng)成功率最高。確定花粉發(fā)育時期最常用的方法有__________法,某些植物的花粉不易著色,需采用__________法。
(6)影響植物組織培養(yǎng)的因素很多,其中最關鍵的激素有__________和__________。
5.(1)壓榨 壓榨 過濾 再次過濾
(2)部分水解 焦糊 (3)10 h (4)無色透明
(5)單核 醋酸洋紅 焙花青鉻礬
(6)生長素 細胞分裂素(兩空順序可以顛倒)
[解析] (1)橘皮精油的提?。菏宜?rarr;漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油。(2)橘皮精油的主要成分是檸檬烯,其有效成分在用水蒸氣蒸餾法提取時容易發(fā)生部分水解,使用水中蒸餾法提取時原料容易焦糊,所以一般采用壓榨法提取橘皮精油。(3)用7%~8%石灰水浸泡橘10 h以上,目的是防止壓榨時滑脫,提高出油率,降低壓榨液的黏稠度,過濾時不堵塞篩眼。(4)橘皮精油無色透明。(5)花粉發(fā)育的過程中,只有某一個時期對離體刺激敏感。一般來說,在單核期,細胞核由中央移向細胞一側的時期,花藥培養(yǎng)成功率最高。選擇花藥時,一般要通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時期的最常用的方法有醋酸洋紅法。但是,某些植物的花粉細胞核不易著色,需采用焙花青一鉻釩法,這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色。(6)在植物組織培養(yǎng)過程中,當生長素濃度<細胞分裂素濃度時,有利于芽的形成;當生長素濃度>細胞分裂素濃度時,有利于根的形成。所以花藥脫分化產生胚狀體還是愈傷組織主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。
高三生物單元測試題二、生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境的保護
K1 生態(tài)系統(tǒng)的結構、信息傳遞及穩(wěn)定性
5.K1[2012•浙江卷] 下圖是某相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中旅鼠的天敵、植物、旅鼠之間數(shù)量變化關系的示意圖(圖中不同陰影的面積表示不同比例尺下的個體數(shù)量)。下列有關敘述錯誤的是( )
A.圖中所含的食物鏈為捕食食物鏈
B.這些生物的種群數(shù)量在各自的K值上下波動
C.旅鼠的種群數(shù)量主要是由外源性因素調節(jié)的
D.旅鼠的天敵、植物、旅鼠之間的數(shù)量變化是一種正反饋調節(jié)
5.D [解析] 本題考查生態(tài)系統(tǒng)相關知識點,考查學生識圖及理解、分析能力。旅鼠捕食植物、旅鼠的天敵捕食旅鼠,它們之間的食物鏈為捕食食物鏈,A對。題干中說明該生態(tài)系統(tǒng)是相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),則這些生物的數(shù)量也相對穩(wěn)定,處于各自的K值上下波動,B對。從圖中得出旅鼠的種群數(shù)量和植物數(shù)量及其天敵的數(shù)量相關,屬于外源性因素調節(jié),C對。植物數(shù)量增加,旅鼠數(shù)量隨之增加,但旅鼠的數(shù)量增加卻使植物數(shù)量減少,這是負反饋調節(jié),D錯。
K2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
30.H4、K2 [2012•安徽卷] Ⅰ.機體激素含量的相對穩(wěn)定對維持穩(wěn)態(tài)有重要作用。
(1)內分泌腺沒有導管,分泌的激素__________________________。因此,臨床上可通過抽取血樣來檢測內分泌系統(tǒng)的疾病。某甲狀腺功能障礙患者,檢測到體內有一種促甲狀腺激素(TSH)受體的抗體,該抗體阻斷TSH的效應,則該患者血液中TSH含量比正常值________。另一甲狀腺功能障礙患者,下丘腦功能正常,血液中TSH和甲狀腺激素(TH)含量明顯低于正常值,為診斷病因,靜脈注射TSH后,TH含量明顯升高,表明該患者________部位發(fā)生了病變。
(2)下丘腦的__________受中樞神經系統(tǒng)活動調節(jié)并釋放激素,從而調節(jié)垂體激素的分泌。TH對垂體的反饋抑制作用與促甲狀腺激素釋放激素(TRH)的刺激作用________、相互影響,共同維持機體TSH含量的穩(wěn)定。TH能進入垂體TSH分泌細胞內發(fā)揮作用,表明該細胞能通過____________接受信息。
?、?某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構成。生態(tài)學家對此食物鏈能量流動進行了研究,結果如下表,單位是J/(hm2•a)。
植物 田鼠 鼬
固定的
太陽能
攝入量 同化量 呼吸量
攝入量 同化量 呼吸量
2.45×1011
1.05×109 7.50×108 7.15×108
2.44×107 2.25×107 2.18×107
(1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是________。
(2)在研究能量流動時,可通過標志重捕法調查田鼠種群密度。在1 hm2范圍內,第一次捕獲并標記40只田鼠,第二次捕獲30只,其中有標記的15只。該種群密度是________只/hm2。若標記的田鼠有部分被鼬捕食,則會導致種群密度估算結果________。
(3)田鼠和鼬都是恒溫動物,同化的能量中只有3%~5%用于________________________,其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。
(4)鼬能夠依據(jù)田鼠留下的氣味去獵捕后者,田鼠同樣也能夠依據(jù)鼬的氣味或行為躲避獵捕??梢?,信息能夠________________,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
30.Ⅰ.(1)彌散到體液中,隨血液流到全身 高 (腺)垂體
(2)神經分泌細胞 相互拮抗 細胞內受體
Ⅱ.(1)3% (2)80 偏高
(3)生長、發(fā)育、繁殖等生命活動
(4)調節(jié)生物的種間關系
[解析] 本題主要考查動物激素的調節(jié)和生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,考查學生的分析、推理、計算能力。Ⅰ.(1)若抗體阻斷了TSH的效應,導致體內甲狀腺激素的含量比正常值低,對下丘腦和垂體的負反饋調節(jié)作用將減弱,垂體合成和分泌的TSH會增加。TSH是垂體合成和分泌的激素,給患者靜脈注射TSH后,TH含量明顯升高,表明患者(腺)垂體發(fā)生了病變。(2)中樞神經系統(tǒng)能夠調節(jié)下丘腦神經分泌細胞合成并釋放激素,促甲狀腺激素釋放激素可以促進垂體合成和分泌促甲狀腺激素,而TH對垂體的作用正好相反,故促甲狀腺激素釋放激素與TH對垂體的作用是相互拮抗。TH進入垂體分泌細胞內再發(fā)揮作用,說明TH的受體在細胞內。
Ⅱ.(1)能量傳遞效率=下一個營養(yǎng)級同化量這一個營養(yǎng)級同化量×100%=(2.25×107)÷(7.50×108)×100%=3%。(2)設種群密度為m只/hm2,則40m=1530,m=80,由計算公式可知,若標記的田鼠有部分被鼬捕食,則m值會偏高。(3)在不考慮能量未被利用、被下一營養(yǎng)級利用、被分解者分解的情況下,某營養(yǎng)級同化的能量主要用于呼吸作用消耗和自身的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動。(4)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞能夠調節(jié)生物的種間關系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
K3 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)
K4 生態(tài)環(huán)境的保護及生物圈的穩(wěn)態(tài)
K5 生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境的保護綜合
26.K5[2012•江蘇卷] 江蘇某小型天然湖泊原有少量魚類,后改造為人工魚塘,投餌養(yǎng)殖植食性魚類和肉食性魚類,兩類魚均無濾食浮游生物的能力。養(yǎng)殖前后生態(tài)調查的數(shù)據(jù)見下表,請回答下列問題:
生物類群、物種數(shù)和生物量
調查結果
2007 年
(養(yǎng)殖前) 2010 年
(養(yǎng)殖后)
水生高
等植物
物種數(shù) 13 5
生物量
(濕重kg/1 000 m2) 560 20
浮游藻類
物種數(shù) 11 20
生物量
(干重g/m3) 2 10
魚類
物種數(shù) 15 8
生物量
(濕重kg/1 000 m2) 30 750
蝦、貝等
小型動物
物種數(shù) 25 8
生物量
(濕重kg/1 000 m2) 55 13
(1)改為人工魚塘后,該湖泊生物群落的________結構發(fā)生了顯著變化。
(2)從種間關系的角度分析,水生高等植物明顯減少的直接原因是______________、______________。
(3)從表中可以推測,與2007 年相比,2010 年湖水中生物體內所含的總能量顯著增加,其主要原因是____________________。
(4)蝦、貝等小型動物能攝食魚餌料。如果肉食性魚類只攝食蝦、貝等小型動物,可以推測在相同飼養(yǎng)條件下2010 年肉食性魚類的總量將會________,植食性魚類的總量將會________。
(5)若對該湖泊進行生態(tài)修復,除停止養(yǎng)魚外,還需恢復水生高等植物,以抑制浮游藻類生長。在這一過程中水生高等植物的直接作用是________、________。
26.(1)食物鏈
(2)捕食者(植食性魚類)增加 競爭者(浮游藻類)大量繁殖
(3)投餌輸入大量能量 (4)減少 增加
(5)吸收營養(yǎng)物質 競爭光照
[解析] 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能及其保護,考查學生的理解及分析能力。(1)由題意,養(yǎng)殖前天然湖泊只有少量魚類,養(yǎng)殖后魚類增加,食物鏈發(fā)生變化。(2)據(jù)養(yǎng)殖前后各生物類群生物量變化可知,水生高等植物的減少一方面是因為投放的植食性魚類增加,對水生高等植物的捕食量增加;另一方面是因為浮游藻類增加,與水生高等植物的競爭增強。(3)與2007年相比,2010年生產者的生物量減少,但總生物量反而增加,是人工投餌輸入了大量能量的結果。(4)若肉食性魚類只攝食蝦、貝等小型動物,則其食物來源減少,故肉食性魚類總量會降低;同時,植食性魚類的被捕食量減少,且植食性魚類與蝦、貝等小型動物的競爭減弱,故植食性魚類總量會增加。(5)水生高等植物與浮游藻類是競爭關系,水生高等植物可吸收水體中的礦質營養(yǎng),并起到遮光作用,可抑制浮游藻類生長。
1.[2012•南昌調研]如圖所示,下列敘述正確的是( )
A.圖示的各種成分在生態(tài)學上可以構成一個生態(tài)系統(tǒng)
B.圖示的綠色植物和各種動物在生態(tài)學上可以構成一個生物群落
C.細菌與蟬之間的關系屬于競爭
D.蛇屬于三級消費者
1.A [解析] 分析圖可知,圖示的各種成分既有生物也有生物生活的無機環(huán)境,符合生態(tài)系統(tǒng)的概念,A選項正確。群落是指該地區(qū)所有生物的總和,包括綠色植物、各種動物和微生物,B選項錯誤。在這個圖中細菌是分解者,不參與構成食物鏈,與蟬構不成競爭關系,C選項錯誤。在這個生態(tài)系統(tǒng)中,蛇處于第五營養(yǎng)級,是四級消費者,D選項錯誤。
2.[2012•江蘇一模]如圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解,N1~N6表示能量數(shù)值,下列有關敘述中錯誤的是( )
A.流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為N2,由初級消費者流向蜣螂的能量為N6
B.能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的傳遞效率為N5/N2×100%
C.N5將有兩個去向,其中之一是用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖
D.能量在各營養(yǎng)級的流動離不開生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和信息傳遞
2.A [解析] 流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者同化的能量(N2),圖中蜣螂獲得的“糞便”中的能量(N6)屬于生產者流向分解者的能量,故A選項錯誤。
3.[2012•遼寧期末]下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程,下列有關敘述中錯誤的是( )
A.圖中B都是自養(yǎng)生物,光合生物細胞中不一定有葉綠體但都含有色素
B.適度松土不可以促進①過程
C.②過程的加劇是造成溫室效應的主要原因
D.達到平衡狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng),③和④的量基本相等
3.D [解析] 在一個穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中,碳吸收量應該基本上等于碳釋放量,碳元素由無機環(huán)境進入生物群落主要依賴于綠色植物的光合作用,而由生物群落回歸無機環(huán)境則主要依賴于各類生物的呼吸作用和分解者的分解作用,D選項錯誤。
4.[2012•漳州質檢]某地的一個生態(tài)養(yǎng)殖大棚里,水底爬著螃蟹,水面漂浮著無土栽培的某種蔬菜,而水面上方,黃瓜藤枝枝蔓蔓。蔬菜和黃瓜生長所需的肥料就來自螃蟹的排泄物。同時大棚里種了一種特殊辣椒,能起到驅蟲作用。下列相關分析正確的是( )
A.只需輸入太陽光能即可維持該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定
B.特殊辣椒的驅蟲作用依賴于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
C.蔬菜和黃瓜從螃蟹的排泄物中獲得養(yǎng)分,所以蔬菜和黃瓜也可以作為分解者
D.該生態(tài)系統(tǒng)中螃蟹、蔬菜、黃瓜構成了生物群落
4.B [解析] 該生態(tài)系統(tǒng)中人的作用很關鍵(灌溉、施肥、除草等),不是只需要輸入光能即可維持穩(wěn)定,所以A選項錯誤;辣椒的驅蟲作用顯然是利用生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞做到的,所以B選項正確;螃蟹排泄物中的有機物必須先被分解者分解成無機鹽,才能為蔬菜和黃瓜提供養(yǎng)分,所以C選項錯誤;群落是指區(qū)域內所有生物的總和,而不是只包含螃蟹、蔬菜、黃瓜這三種生物,所以D選項錯誤。
5.[2012•濰坊一模]大熊貓和華南虎都是我國珍稀保護動物,下列分析不正確的是( )
A.大熊貓占有的營養(yǎng)級低,從能量流動角度分析它比華南虎有一定的生存優(yōu)勢
B.目前我國野生型大熊貓分布在六個彼此隔離的區(qū)域,這些熊貓構成一個種群
C.決定華南虎種群數(shù)量的直接因素是出生率、死亡率、遷入率、遷出率
D.成年大熊貓經常用尿液在巖石或樹干上進行標記,這種信息屬于化學信息
5.B [解析] 華南虎是肉食性動物,營養(yǎng)級高,而大熊貓是植食性動物,營養(yǎng)級低,由于能量流動具有逐漸遞減的特點,所以大熊貓生存優(yōu)勢強,A選項正確。野生大熊貓分布在六個彼此隔離的種群,屬于同一物種,可以基因交流,B選項錯誤。決定華南虎種群數(shù)量的直接因素是出生率、死亡率、遷入率、遷出率,C選項正確。大熊貓尿液和肛腺的分泌物是化學信息,D選項正確。
高三生物單元測試題三、生物與環(huán)境
J1 生態(tài)因素
3.J1[2012•全國卷] 一塊農田中有豌豆、雜草、田鼠和土壤微生物等生物,其中屬于競爭關系的是( )
A.田鼠和雜草
B.豌豆和雜草
C.豌豆和其根中的根瘤菌
D.細菌和其細胞內的噬菌體
3.B [解析] 本題考查生物的種間關系。競爭是指兩種生物生活在一起,相互爭奪資源和空間等的現(xiàn)象。豌豆和雜草爭奪陽光和土壤中的礦物質等,所以二者是競爭關系。田鼠與雜草屬于捕食關系,豌豆與根瘤菌屬于互利共生關系,噬菌體與細菌屬于寄生關系。
J2 種群的特征、數(shù)量變化及種群密度調查
4.J2[2012•重慶卷] 如圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化示意圖,下列敘述錯誤的是( )
A.為有效防治蝗災,應在a點之前及時控制種群密度
B.a~b段,該種群的增長率與種群密度之間呈正相關
C.利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點出現(xiàn)
D.控制種群數(shù)量在d~e水平,有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性
4.B [解析] 本題考查種群密度及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的有關知識及識圖能力。據(jù)圖分析a點為K/2,此時增長速率最大,而蝗蟲作為害蟲,對它的防治應該越早越好,在它的增長速率很小的時候防治才更有效,A正確; a~b段增長率在減小而種群密度在增加,B錯誤;利用性引誘劑誘殺雄蟲可改變性別比例,使出生率下降,那么就可以防止種群數(shù)量在波動時出現(xiàn)很高的峰值(c點),C正確;將蝗蟲的種群數(shù)量控制在很低的水平,可以減少蝗蟲對植物的危害,有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,D正確。
4.D3J2I3[2012•天津卷] 下列實驗操作能達到預期結果的是( )
A.在“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中,統(tǒng)計每一時期細胞數(shù)占計數(shù)細胞總數(shù)的比例,能比較細胞周期各時期的時間長短
B.在“探究細胞大小與物質運輸?shù)年P系”實驗中,計算紫紅色區(qū)域的體積與整個瓊脂塊的體積之比,能反映NaOH進入瓊脂塊的速率
C.在“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”實驗中,培養(yǎng)期內共三次取樣測定密度,即可準確繪制酵母菌種群增長曲線
D.在“探究a-萘乙酸促進插條生根的最適濃度”實驗中,用高濃度組的a-萘乙酸溶液浸泡插條基部一天后,觀察生根情況以確定最適濃度
4.A [解析] 本題考查觀察植物細胞有絲分裂、酵母菌種群數(shù)量變化和α-萘乙酸生根的實驗,考查學生的實驗探究能力。每一時期細胞數(shù)占計數(shù)細胞總數(shù)的比例,可以代表細胞周期各時期的時間長短,A項正確; NaOH進入瓊脂塊是擴散作用,其速率是一定的,跟紫紅色區(qū)域的體積與整個瓊脂塊的體積之比沒有關系,B項錯誤;要準確繪制出酵母菌種群增長曲線,應在培養(yǎng)期的不同時間點內多次取樣,并且每個時間點取樣要取多次,以求平均值,C項錯誤;應用不同濃度梯度組的α-萘乙酸溶液浸泡插條基部幾個小時至一天,觀察生根情況來確定最適濃度,D項錯誤。
6.J2[2012•課標全國卷] 某島嶼上生活著一種動物,其種群數(shù)量多年維持相對穩(wěn)定。該動物個體從出生到性成熟需要6個月。下圖為某年該動物種群在不同月份的年齡結構(每月最后一天統(tǒng)計種群各年齡組的個體數(shù))。關于該種群的敘述,錯誤的是( )
圖2
A.該種群10月份的出生率可能為零
B.天敵的遷入可影響該種群的年齡結構
C.該種群的年齡結構隨著季節(jié)更替而變化
D.大量誘殺雄性個體不會影響該種群的密度
6.D [解析] 本題考查種群的數(shù)量變化,考查學生從圖中獲取信息的能力和分析判斷能力。圖中12月份沒有未成熟個體,而個體從出生到性成熟需要6個月,表明在6個月內可能沒有新的個體出生,所以10月份的出生率可能為零,A對。天敵的遷入,主要捕食到該種群中“老、弱、病”的個體,會影響種群的年齡結構,B對。從圖中可以看出在不同的月份中各年齡組的個體數(shù)會有變化,表明種群的年齡結構會隨著季節(jié)更替而變化,C對。大量誘殺雄性個體,造成性別比例失調,從而會對種群的密度造成影響,D錯。
27.J2[2012•江蘇卷] 藍藻、綠藻和硅藻是湖泊中常見藻類。某課題組研究了不同pH對3種藻類的生長及光合作用的影響,實驗結果見圖5、圖6。請回答下列問題:
圖5
圖6
(1)根據(jù)圖5和圖6分析,3種藻類中pH適應范圍最廣的是________;在pH為8.0 時,3種藻類中利用CO2能力最強的是________。
(2)在培養(yǎng)液中需加入緩沖劑以穩(wěn)定pH,其原因是________。
(3)在實驗中需每天定時對藻細胞進行取樣計數(shù),請回答以下問題:
圖7
①取出的樣液中需立即加入固定液,其目的是________。
?、谠谟嫈?shù)前通常需要將樣液稀釋, 這是因為________。
③將樣液稀釋100倍,采用血球計數(shù)板(規(guī)格為1 mm×1 mm×0.1 mm)計數(shù),觀察到的計數(shù)室中細胞分布見圖7,則培養(yǎng)液中藻細胞的密度是________個/ mL。
27.(1)綠藻 藍藻
(2)藻類生長代謝會改變培養(yǎng)液pH
(3)①維持藻細胞數(shù)量不變?、谠寮毎芏冗^大
?、?×108
[解析] 本題考查影響種群數(shù)量變化的因素及其調查,考查學生分析曲線,獲取、利用信息的能力。(1)結合題圖可知,綠藻的pH適應范圍最廣;據(jù)圖可知,在pH為8.0時,藍藻光合速率最高,利用CO2能力最強。(2)藻類生長過程中,細胞代謝產物中的酸性或堿性物質會改變培養(yǎng)液pH,因此需要加入緩沖液以維持pH。(3)①取出的樣液立即加入固定液,將藻細胞殺死、固定,防止計數(shù)過程中藻細胞數(shù)量變化。②若藻細胞密度過大,細胞計數(shù)困難,計數(shù)前需適度稀釋。③據(jù)五點取樣法可數(shù)出,四角和中央的五個中方格內的細菌數(shù)分別為5、4、4、4、3,故每個中方格內的細菌數(shù)平均為4個,整個大方格內共25個中方格,100個細菌,其體積為1 mm×1 mm×0.1 mm=10-4 mL,因此藻細胞的密度為100/10-4×100(稀釋倍數(shù))=1×108個/ mL。
J3 群落的結構特征、演替及豐富度
4.J3[2012•全國卷] 下列關于森林群落垂直結構的敘述,錯誤的是( )
A.群落中的植物具有垂直分層現(xiàn)象
B.群落中的動物具有垂直分層現(xiàn)象
C.動物在群落中的垂直分層與植物的分層有關
D.喬木層的疏密程度不會影響草本層的水平結構
4.D [解析] 本題考查群落的結構。森林群落中植物和動物在垂直結構上都具有明顯的分層現(xiàn)象,植物的分層現(xiàn)象主要與光照有關,動物的分層主要與其食物和棲息環(huán)境有關,所以動物的垂直分層與植物的垂直分層有關。喬木層的疏密程度可影響下層的光照和土壤營養(yǎng)狀態(tài)等,從而影響草本層的水平結構,所以D項錯誤。
3.J3[2012•福建卷] 科技人員選取某地同一自然條件下三種不同類型的茶園,進行物種豐富度的調查,結果如圖所示。據(jù)圖判斷正確的是( )
A.純茶園物種數(shù)變化幅度最小,不易產生暴發(fā)性蟲害
B.杉茶間作園各物種的種群密度在10月份時最大
C.梨茶間作園的營養(yǎng)結構在6月份時最為復雜
D.人類生產活動不會改變茶園的群落結構
3.C [解析] 人工純茶園的物種單一,其抵抗力穩(wěn)定性最差,容易產生暴發(fā)性蟲害,A錯誤。根據(jù)圖中信息可以看出,10月份的杉茶間作園的物種數(shù)最多,但并不能說明各物種在此時的種群密度最多,B錯誤。分析曲線也可以看出,6月份時,梨茶間作園的物種數(shù)最多,這樣,其營養(yǎng)結構最為復雜,因為營養(yǎng)結構的復雜程度體現(xiàn)物種的豐富度。人類活動會對茶園的群落結構造成影響。
3.J3 [2012•北京卷] 金合歡蟻生活在金合歡樹上,以金合歡樹的花蜜等為食,同時也保護金合歡樹免受其他植食動物的傷害。如果去除金合歡蟻,則金合歡樹的生長減緩且存活率降低。由此不能得出的推論是( )
A.金合歡蟻從金合歡樹獲得能量
B.金合歡蟻為自己驅逐競爭者
C.金合歡蟻為金合歡樹驅逐競爭者
D.金合歡蟻和金合歡樹共同(協(xié)同)進化
3.C [解析] 本題考查種間關系的相關知識,考查獲取信息的能力和理解能力。金合歡蟻取食金合歡樹的花蜜等,所以金合歡蟻能從金合歡樹獲得能量,A說法正確;金合歡蟻可以保護金合歡樹免受其他植食動物的傷害,B說法正確;金合歡蟻不能為金合歡樹驅逐競爭者,C說法錯誤;金合歡蟻與金合歡樹之間存在互利共生關系,這種關系是長期自然選擇的結果,D說法正確。
J4 生物與環(huán)境綜合
9.J4A1[2012•天津卷] 夏初,在某河口多地點采集并測定水樣,結果表明,各采樣點無機氮濃度相近,而無機磷濃度差異較大。按無機磷濃度由低到高的順序,繪制各采樣點對應的浮游植物和浮游動物的密度曲線,結果如下圖。
據(jù)圖回答:
(1)磷元素進入浮游植物細胞后,以________分子的形式成為細胞膜支架的成分;在細胞內,磷元素通過參與________________________________反應(寫反應式),保持細胞內ATP含量的相對穩(wěn)定。
(2)分析發(fā)現(xiàn),P1、P2采樣點浮游植物種類差別非常明顯,從進化角度分析,這是____________的結果。
(3)無機磷濃度高于P1的采樣點,浮游動物的密度反而比P1采樣點低,下列有關其原因的分析,不可能的是________(單選)。
A.可被浮游動物取食的浮游植物種類較少
B.水體溶解氧較高
C.浮游動物的捕食者數(shù)量較多
D.水體有害物質濃度較高
(4)請用箭頭補充完成該河口生物群落中氮元素的流向圖。
浮游植物浮游動物大型消費者分解者
9.(1)磷脂
ADP+Pi+能量????酶1酶2ATP
(2)自然選擇
(3)B
(4)
浮游植物浮游動物大型消費者分解者
[解析] 本題考查生物與環(huán)境綜合的相關內容,考查學生的綜合分析能力。(1)細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層;磷參與了ATP與ADP相互轉化的反應,兩者相互轉化才保持了細胞內ATP含量的相對穩(wěn)定。(2)從進化角度分析,P1、P2采樣點浮游植物種類差別是自然選擇的結果,自然選擇決定進化的方向。(3)若水體中溶氧較高,則對大多數(shù)動物而言是有利的,不應是減少的原因,而可被浮游動物取食的浮游植物種類較少、浮游動物的捕食者數(shù)量較多或水體有害物質濃度較高(富集作用)均可使無機磷濃度高于P1的采樣點時,浮游動物的密度反而比P1采樣點低。(4)該河口生物群落中氮元素是經分解者的分解作用,才從生物群落流向無機環(huán)境的;大型消費者指向分解者的箭頭已標出,所以圖中不用再標。
31.[2012•四川卷] 回答下列Ⅰ、Ⅱ小題。
?、?J4為防治農田鼠害,研究人員選擇若干大小相似、開放的大豆田,在邊界上每隔一定距離設置適宜高度的模擬樹樁,為肉食性猛禽提供棲息場所。設樁一段時間后,測得大豆田中田鼠種群密度的變化如圖所示。請回答下列問題:
(1)該農田生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是________,猛禽與田鼠的種間關系是________。
(2)該生態(tài)系統(tǒng)中田鼠的種群密度是由______________________決定的;b點以后田鼠種群密度大幅上升,從田鼠生存環(huán)境變化的角度分析,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)與曲線Ⅱ相比,曲線Ⅰ所示環(huán)境中猛禽的密度________。若在農田周圍合理植樹可控制鼠害,從而幫助人們合理地調整該生態(tài)系統(tǒng)中的____________關系,使人們從中更多獲益。
31.Ⅰ.(1)大豆 捕食
(2)出生率和死亡率、遷入和遷出 株冠形成有利于躲避天敵;食物增加
(3)更大 能量流動
[解析] Ⅰ.本題綜合考查生態(tài)系統(tǒng)的有關知識和獲取信息的能力。(1)生產者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分,該農田生態(tài)系統(tǒng)的主要生產者是大豆,因此大豆是該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分;猛禽與田鼠之間是捕食關系。(2)田鼠的出生率和死亡率、遷入和遷出是決定其種群密度的重要因素。b點以后大豆的株冠形成,為田鼠躲避天敵提供了便利條件,大豆開花結實使田鼠的食物增加,這些都是田鼠種群密度大幅上升的原因。(3)與曲線Ⅱ相比,曲線Ⅰ所示環(huán)境中模擬樹樁的密度增大,為猛禽提供了更多的棲息場所,使得該環(huán)境中猛禽的密度更大。由圖可知模擬樹樁的密度越大,田鼠密度越低,這樣如果在農田周圍合理植樹就可控制鼠害,從而調整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關系,使農作物少受鼠害,農作物增產,人類從中受益。
26.J4[2012•山東卷] 如圖所示,曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示某野生動物種群數(shù)量超過環(huán)境容納量后,其未來種群數(shù)量變化三種可能的情況。
(1)圖中曲線________說明該種群對其棲息地的破壞程度較輕。當曲線Ⅲ趨近零時,對該動物種群已不宜采取________保護的措施。圖中陰影部分可能引起該種群的__________發(fā)生改變,進而導致物種進化。
(2)若圖中物種處于最高營養(yǎng)級,當其數(shù)量下降,且其他條件不變時,流向該營養(yǎng)級其他物種的能量會________。處于該營養(yǎng)級物種的種間關系是________。
(3)若圖中物種為食草動物,當看到青草明顯減少時,部分個體會另覓取食地,這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的______________功能。
(4)人類對野生動物棲息地的過度利用也會導致出現(xiàn)圖中的三種情況。16世紀以來,世界人口表現(xiàn)為“J”型增長,因此需控制“J”型增長數(shù)學方程式中________參數(shù),以實現(xiàn)人口和野生動物資源的協(xié)調發(fā)展。
26.(1)Ⅰ 就地(或建立自然保護區(qū)) 基因頻率
(2)增加 種間(競爭)
(3)信息傳遞
(4)λ
[解析] 本題主要考查生物與環(huán)境的關系及生態(tài)系統(tǒng)的功能等知識點。(1)種群對棲息地的破壞程度越嚴重,種群的數(shù)量下降越嚴重,據(jù)此結合曲線圖判斷曲線Ⅰ所示種群對環(huán)境的破壞最輕;當生物種群數(shù)量幾乎降低到0,說明環(huán)境已不適宜其生存,故不適宜進行就地保護;生物進化的實質是種群基因頻率的改變。(2)圖中物種與該營養(yǎng)級其他物種間的關系是競爭,該物種的數(shù)量下降,對其他物種的生存是有利的,流向其他物種的能量增多。(3)動物隨著青草的變化發(fā)生變化,這說明青草把信息傳給了動物。(4)要實現(xiàn)人口和野生動物資源的協(xié)調發(fā)展,就要降低人口增長率,在J型增長中增長率是(λ-1)×100%。
32.J4[2012•課標全國卷] 某草原上生活著鹿、兔、狼和狐等生物。雄鹿有角、雌鹿無角,通常情況下這種鹿的雌雄個體分群活動(生殖季節(jié)除外)。有人提出“鹿角效應”假說解釋這種同性聚群現(xiàn)象,即一群形態(tài)相同的食草動物能迷惑捕食者,降低被捕食的風險?;卮鹣铝袉栴}:
(1)該草原上的雌鹿群和雄鹿群屬于________(填“不同”或“同一”)種群。
(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一個________(填“種群”、“群落”或“生態(tài)系統(tǒng)”)。
(3)為探究“鹿角效應”假說是否成立,某同學用狗(能將拋入流水池中的漂浮物叼回來)、項圈和棍棒做了如下3組實驗:甲組同時向流水池中拋出2個相同項圈,乙組同時拋出2個相同棍棒,丙組則同時拋出1個項圈和1個棍棒。記錄每次拋出后狗叼回第一個漂浮物的時間。若丙組平均時間________(填“大于”、“等于”或“小于”)其他兩組,則實驗結果支持該假說。測試時要求甲、乙、丙3組拋出項圈或棍棒的距離________(填“相同”或“不同”)。本實驗中項圈或棍棒相當于該草原上的________。
32.(1)同一 (2)群落 (3)小于 相同 雌鹿或雄鹿
[解析] 本題考查種群、群落的概念和實驗,考查學生分析、解決問題的能力和實驗能力。(1)種群是指在一定時間內占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體,所以雌鹿和雄鹿是同一種群。(2)生物群落是指在一定生活環(huán)境中的所有生物種群的總和,草原中草、鹿、兔和土壤中微生物等所有生物構成了群落。(3)根據(jù)題中“同性聚群”信息可知,項圈和木棍相當于草原上同性聚群的雌鹿或雄鹿;若“一群形態(tài)相同的食草動物能迷惑捕食者,降低被捕食的風險”假說成立,則丙組項圈和木棍(相當于雌鹿和雄鹿混合)被叼回第一個漂浮物的平均時間應該比甲組和乙組(相當于同性聚群的雌鹿或雄鹿)用時較少;拋出的項圈和木棍的距離在此實驗中屬于無關變量,所以要保持相同。
27.H4、J4 [2012•廣東卷] 羅非魚是雜食性魚類,在珠江三角洲地區(qū)大量養(yǎng)殖,能適應咸、淡水環(huán)境。
(1)當羅非魚由淡水進入咸水,機體會大量脫水,細胞外液滲透壓________,滲透壓感受器產生興奮,并將興奮傳給________,促使其釋放________,該物質促進腎小管和集合管重吸收水,使尿量減少以適應咸水環(huán)境。
(2)某實驗基地水庫中放養(yǎng)了一批羅非魚。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,a~e段這種羅非魚的種群數(shù)量發(fā)生了明顯波動,調查發(fā)現(xiàn)有人在該水庫中放生了大型肉食性魚(FNE);一段時間后,羅非魚種群數(shù)量達到了相對穩(wěn)定狀態(tài)(見圖2)。圖中顯示,羅非魚種群在a~b段呈________型增長。據(jù)圖推測,F(xiàn)NE最可能是在________對應的時間點進入水庫;在捕食壓力下,羅非魚種群的環(huán)境容納量接近________。
注:K0是羅非魚種群在理想條件下的環(huán)境容納量
圖2
(3)富營養(yǎng)化導致藻類大量繁殖,該水庫出現(xiàn)水華現(xiàn)象,浮游動物和魚類均受到影響。請用文字和箭頭描述藻毒素從產毒藻逐級積累到FNE體內的途徑。
27.(1)升高 垂體 抗利尿激素 (2)J b K2
(3)產毒藻―→浮游動物―→雜食性魚類(羅非魚)―→FNE
[解析] (1)根據(jù)題意,外界咸水的濃度高于羅非魚體液的濃度,造成失水,隨著體液中水分的流失,所以細胞外液滲透壓升高,而下丘腦存在滲透壓感受器,在接受到刺激后,下丘腦分泌的抗利尿激素會通過垂體釋放,抗利尿激素作用于腎小管和集合管,促進該處對水分的重吸收,使尿量減少,以此來維持體內水分的平衡。(2)根據(jù)圖示羅非魚種群在a~b段呈J型增長,從b點后開始環(huán)境阻力加大,所以,最可能是在b點放入大型肉食性魚,并且一段時間后在K2附近波動。(3)根據(jù)題意分析可以獲得捕食關系:
產毒藻浮游動物雜食性魚類(羅非魚)FNE
,藻毒素沿著食物鏈(網)逐級富集。
4.J4 [2012•廣東卷] 有關土壤動物研究的敘述,正確的是( )
A.土壤動物群落不存在分層現(xiàn)象
B.土壤動物種間關系主要是互利共生
C.土壤鹽堿度不同,土壤動物群落結構有差異
D.隨機掃取表層土取樣,可以調查土壤小動物類群豐富度
4.C [解析] 由于不同的土壤層面為不同的生物提供了食物和棲息地,土壤中的群落也存在垂直分布,所以A錯。土壤中動物的種間關系,除了互利共生之外,還有捕食、寄生、競爭,這些無主次之分,所以B錯。土壤是無數(shù)小動物的家園,土壤鹽堿度不同,土壤動物群落結構有差異,C正確。土壤表層只有一部分小動物分布,應該選擇取樣器取樣法調查小動物類群的豐富度,所以D錯。
1.[2012•江西聯(lián)考]圖為某天鵝種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線。若不考慮遷入和遷出,下列有關敘述不正確的是( )
A.建立自然保護區(qū),改善其棲息環(huán)境,可使K值提高
B.對該種群密度的取樣調查可以采用樣方法和標志重捕法
C.bc段種群增長率逐漸下降,出生率大于死亡率
D.比較曲線Y與曲線X表明自然狀態(tài)下種群無法超出理想狀態(tài)下的最大增長率
1.B [解析] K值表示環(huán)境條件下的最大容納量,同一種群的K值不是固定不變的,若改變條件,會使K值變化,如建立天鵝種群的自然保護區(qū),改善空間和資源條件從而提高環(huán)境容納量,A選項正確。天鵝活動范圍大,一般采用標志重捕法,B選項錯誤。增長率是指單位數(shù)量的個體在單位時間內新增加的個體數(shù),其計算公式為:(這一次總數(shù)-上一次總數(shù))/上一次總數(shù)×100%;bc段種群增長率雖然下降,但個體數(shù)量卻在增加,出生率大于死亡率,C選項正確。曲線X為“J”型增長,曲線Y為“S”型增長,比較曲線Y與曲線X,表明自然狀態(tài)下種群無法超出理想狀態(tài)下的最大增長率,D選項正確。
2.[2012•南昌調研]將兩種倉庫害蟲擬谷盜和鋸谷盜共同飼養(yǎng)于面粉中,二者數(shù)量變化如圖所示。據(jù)實驗判斷,正確的是( )
A.擬谷盜種群增長速率的最大值出現(xiàn)在第50天以后
B.擬谷盜種群似“S”型增長,其增長受種內斗爭因素制約
C.擬谷盜種群和鋸谷盜種群為競爭關系,競爭程度由強到弱
D.擬谷盜種群和鋸谷盜種群為捕食關系,因此擬谷盜必須依賴于鋸谷盜種群
2.B [解析] 由圖示可知,擬谷盜種群增長速率在第50天前達到最大值,第50天以后種群增長速率下降,A選項錯誤。擬谷盜種群數(shù)量呈“S”型增長,其增長受種內斗爭制約,B選項正確。擬谷盜和鋸谷盜共同飼養(yǎng),50天后,鋸谷盜種群數(shù)量(明顯下降后)趨于穩(wěn)定,而擬谷盜種群數(shù)量(急劇增加后)也趨于穩(wěn)定,這說明兩種害蟲在食物、空間方面存在競爭,競爭強度為弱到強到弱,C、D選項均錯誤。
3.[2012•鹽城一模]下列有關種群和群落的敘述正確的是( )
A.種群和群落都具有典型的垂直分層現(xiàn)象
B.任何區(qū)域初生演替的結果都是形成森林
C.種群密度能夠準確地反映種群數(shù)量變化的趨勢
D.群落中兩個物種之間可能存在一種以上的種間關系
3.D [解析] 種群沒有分層現(xiàn)象,A選項錯誤。若是干旱,演替的結果就不是森林,B選項錯誤。年齡組成能反映種群數(shù)量變化的趨勢,C選項錯誤。群落中兩個物種之間可能存在一種以上的種間關系,如草原生態(tài)系統(tǒng)中蛇與鷹的關系存在競爭和捕食關系,D選項正確。
4.[2012•吉林一模]一塊棄耕的農田,很快會雜草叢生,幾年后,草本植物開始減少,各種灌木繁茂起來,最后演變成一片森林,成為一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。在此演變過程中,相關變化趨勢正確的是( )
A.①② B. ②④ C. ①③ D. ①④
4.C [解析] 由圖中也可以看出,除了最開始乙、丙兩群落沒有出現(xiàn)的時期之外,其他時候三個群落都是共存的,C選項錯誤。
5.[2012•唐山一模]薇甘菊是多年生藤本植物,能攀爬樹冠迅速生長,繁殖能力強,植株覆蓋密度大。薇甘菊入侵后,以其入侵點為圓心向外擴散,劃分出薇甘菊入侵區(qū)、群落交錯區(qū)和本土植物區(qū)三類樣區(qū)。在入侵區(qū),薇甘菊覆蓋度大于90%,入侵年齡在5年以上;群落交錯區(qū),薇甘菊與當?shù)刂参锝诲e分布,薇甘菊覆蓋度在10%~30%,入侵年齡在3年左右;本土植物區(qū)沒有薇甘菊生長,優(yōu)勢種群為本土植物類群,其覆蓋度大于80%。下表為不同樣區(qū)(取土樣的數(shù)量、體積相同)中小型土壤動物的個體數(shù)量和類群數(shù)統(tǒng)計結果。請分析回答:
線蟲 蜱螨目 彈尾目 其他昆蟲
或小動物 個體總數(shù) 類群數(shù)
薇甘菊入侵區(qū) 1 890 226 123 48 2 287 15
群落交錯區(qū) 1 198 132 99 114 1 543 15
本土植物區(qū) 1 084 120 143 49 1 376 14
數(shù)量總計 4 172 478 365 211 5 206 44
(1)從表中數(shù)據(jù)可知,在不同樣區(qū)捕獲到的中小型土壤動物個體數(shù)量不盡相同,動物個體數(shù)量最多的樣區(qū)是______。薇甘菊入侵后對中小型土壤動物的________變化影響不大,而對土壤中動物的個體數(shù)量變化影響較大。對土壤中線蟲等小動物類群豐富度的研究,常釆用______的方法,進行釆集、調查。
(2)在該生態(tài)系統(tǒng)的成分中,薇甘菊屬于________, 土壤中的小動物屬于____________。
(3)薇甘菊與本土植物之間的關系是________,入侵5年后,本土植物成片枯萎死亡的主要原因是________。因薇甘菊入侵引起的一些物種取代另一些物種等的一系列變化稱________。
5.(1)薇甘菊入侵區(qū) 類群數(shù) 取樣器取樣
(2)生產者 消費者、分解者
(3)競爭 光照不足 群落演替
[解析] (1)從表格中所給數(shù)據(jù)可知,薇甘菊入侵區(qū)捕獲到的動物個體數(shù)為2 287,居最多,而類群數(shù)與群落交錯區(qū)及本土植物區(qū)差距不明顯;對土壤中線蟲等小動物類群豐富度的研究,常釆用取樣器取樣法。(2)薇甘菊能進行光合作用把二氧化碳等無機物合成有機物,是生產者;土壤中部分小動物為消費者,但蚯蚓和其他小動物能使土壤中的無機鹽成分增加,擔任分解者的角色。(3)題干信息表明,隨薇甘菊入侵時間的延長,薇甘菊與本土植物的覆蓋度明顯相反,顯然它們之間存在著競爭關系;薇甘菊依靠攀爬樹冠迅速生長,繁殖能力又強,植株覆蓋密度大,尤其是生長具有趨光性。因此,薇甘菊很容易向上層生長、擴展,從而覆蓋其他植被,并致其死亡。隨著時間的推移,本土的一些物種可能被薇甘菊所代替,發(fā)生群落的演替。
