1、模块终结性评价(二)(60分钟 100分)一、选择题(共10小题,每小题2分,共20分)1.中国科学院成都生物研究所发现了“一种剪切DNA的DNA酶”,命名为脱氧核酶,并获国家知识产权局发明专利。脱氧核酶是利用体外分子进化技术合成的一种具有催化功能的单链DNA片段,具有高效的催化活性和结构识别能力,与限制酶类似。据此,下列说法正确的是()A.脱氧核酶的化学本质是RNAB.经脱氧核酶沿识别序列的中心轴线处切开后产生的一般是黏性末端或平末端C.脱氧核酶的作用是能够识别特定的核苷酸序列,但不能使特定部位中相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开D.脱氧核酶可能作为工具酶用作DNA重组技术【解析】D 据题干
2、信息可知,脱氧核酶的化学本质是DNA,选项A错误;经脱氧核酶沿识别序列的中心轴线处切开后产生的一般是平末端,选项B错误;脱氧核酶的作用是能够识别特定的核苷酸序列,并使特定部位中相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,选项C错误;脱氧核酶的作用类似于基因工程中的限制酶,选项D正确。2.下列关于PCR技术的叙述,错误的是()A.PCR技术的基本原理是DNA复制B.每次循环可分为变性、复性和延伸三步C.参与PCR的物质有引物、酶、脱氧核糖、模板等D.一个模板DNA分子第n次循环需要2n-1对引物【解析】C PCR技术以DNA分子解开的两条链作为模板,利用的原理是DNA复制,A正确;每次循环可分为变性、复
3、性和延伸三步,B正确;PCR的条件包括:模板DNA、四种脱氧核苷酸、引物、热稳定DNA聚合酶,C错误;一个DNA分子经n-1次循环产生2n-1个DNA,第n次循环需要2n-1对引物,D正确。3.(2021南通高二检测)八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crt表示)参与-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因,它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crt基因转入水稻,使水稻胚乳中含有-胡萝卜素,由此生产出的大米称为“黄金大米”。相关叙述正确的是()A.psy和crt基因中含有构建基因表达载体使用的限制酶的识别序列B.黄金大米培育过程中构建
4、基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因C.若检测出水稻细胞中含有psy和crt基因,说明黄金大米培育成功D.黄金大米不会威胁环境和粮食安全,可以直接推广种植【解析】B psy和crt基因中不应含有构建基因表达载体使用的限制酶的识别序列,否则在构建基因表达载体时会被限制酶切割,基因结构会被破坏,从而导致转入的基因片段无法正常表达,A错误;由题干信息可知,pmi编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长,因此构建基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因,B正确;若检测出水稻胚乳细胞中含有-胡萝卜素,才说明黄金大米培育成功,仅含有psy和crt基因不能说明其能正常表达,C错误;转基因生物可能存在食物安
5、全、生物安全和环境安全三方面的问题,是否推广种植仍值得商榷,D错误。4.下列关于植物组织培养形成试管苗和将试管苗进行无土栽培的叙述,正确的是()A.都要经过脱分化和再分化的过程B.培养基中都必须含有必需的矿质元素C.培养基都必须含有有机添加物D.都必须给予较强的光照【解析】B 试管苗进行无土栽培不需要经过脱分化的过程,A错误。植物组织培养形成试管苗和将试管苗进行无土栽培都需要必需的矿质元素,B正确。试管苗可以进行光合作用,所以进行无土栽培时培养液不需要有机添加物,C错误。在植物组织培养过程中,脱分化形成愈伤组织时要避光处理,D错误。5.(2021海口高二检测)如图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫
6、玉米的过程,其中表示操作步骤,a、b表示相关分子,ce表示培养过程,其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。下列有关叙述正确的是()A.图中需要用到限制酶的步骤是B.图中导入目的基因的步骤是C.步骤的主要目的是扩增目的基因D.脱分化和再分化的步骤分别是和【解析】C 表示目的基因的获取,需要用到限制酶,切割质粒产生黏性末端(或平末端)的过程,也需要用到限制酶,而步骤需要用DNA连接酶,A错误;图示将目的基因导入受体细胞(玉米细胞)的方法是农杆菌转化法,即图中步骤,B错误;步骤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因,C正确;步骤表示植物组织培养过程,包括脱分化和再分化两个过程;表示植物的生长发育过程,D错
7、误。6.如图所示为几项生物工程技术综合实验研究的流程图。下列相关叙述,不正确的是()A.整个流程运用的生物技术有转基因、动物细胞培养以及细胞融合等B.过程是诱导干细胞中基因选择性表达的结果C.过程得到的Z细胞还需要进行克隆化培养和抗体检测及多次筛选D.图中的肝细胞、神经细胞和Y细胞具有相同的基因组成【解析】D 涉及转基因,涉及动物细胞培养,涉及细胞融合,A项正确;诱导干细胞增殖分化为各类细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达,B项正确;X细胞相当于能无限增殖的骨髓瘤细胞,Y细胞是能产生抗H1N1病毒抗体的浆细胞,则二者融合后的Z细胞相当于杂交瘤细胞,需要对其进行克隆化培养及多次筛选,C项正确;
8、肝细胞、神经细胞、上皮细胞以及X细胞来自相同的诱导干细胞,基因组成相同,但它们比Y细胞多了诱导基因,D项错误。7.(2021徐州高二检测)下列有关生物工程技术的叙述中,正确的是()A.恢复矿区生态环境的关键在于转基因“工程菌”对土壤污染物的分解B.应杜绝进行存在生命科学伦理问题的“设计试管婴儿”的研究C.世界各国都应该禁止在任何情况下生产、储存和发展生物武器D.生物工程技术应用在植物体上就不会带来生命伦理和安全问题【解析】C 矿区废弃地的土壤条件极其恶劣,可使用人工制造表土等方法缓解矿区的生态环境,最根本在于能够利用生态系统中分解者即土壤中微生物将矿区有害物质分解,A错误;设计试管婴儿在胚胎移
9、植前进行遗传病基因检测,目的是提供骨髓造血干细胞,救治病人,是合乎道德规范的,不应该杜绝,B错误;生物武器的特点是传染性强、传染面广、难以防治,因此世界各国都应该禁止在任何情况下生产、储存和发展生物武器,C正确;生物工程技术应用在植物体上也可能会带来生命伦理和安全问题,D错误。8.下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是()A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上【解题关键】解答本题,需
10、要注意以下两点:(1)明确我国为保护消费者的知情权,对农业转基因生物实行了标识制度。(2)明确对待转基因技术,应该趋利避害,而不能因噎废食。【解析】B 本题考查转基因生物的安全性。我国对转基因生物安全性迈出了重要一步,对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度;目前对转基因食品的安全性存在较大的争议,还没有哪个国家在转基因食品标签上警示性注明可能的危害;为了保障转基因生物安全,必须开展风险评估、预警跟踪和风险管理;转基因生物的食品安全和环境安全至关重要,也是目前对转基因生物安全性争论的集中点。9.动物细胞培养是动物克隆的基础,如图所示,a、b、c表示现代生物工程技术,分别表示其结果,请据
11、图分析,下列说法正确的是()A.a如果是核移植技术,则体现了动物细胞的全能性B.b如果是体外受精技术,的产生属于有性生殖C.c如果是胚胎分割技术,中个体的基因型和表现型一定相同D.中的受体均需注射促性腺激素,以达到超数排卵和同期发情的目的【解析】B 核移植技术体现了动物体细胞核的全能性,A错误。体外受精技术是让精子和卵子在体外融合为受精卵,为有性生殖,B正确。胚胎分割技术产生的子代由于都是来自同一个胚胎,基因型相同,但是表现型会受环境影响,不一定相同,C错误。超数排卵处理所用激素是促性腺激素,而同期发情处理所用激素为雌性激素或孕激素,D错误。10.(2019江苏高考改编)如图为一富营养化河流生
12、态修复工程的示意图,下列叙述错误的是()A.曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力B.吸附基质增加了微生物附着的表面积,提高了净化效果C.植物浮床有吸收水体氮、磷的能力,可减少富营养化D.增加水体透明度,恢复水草生长是该修复工程的目标之一【解析】A 曝气可增加溶氧量,氧气会抑制厌氧微生物的繁殖,因而降低厌氧微生物降解有机污染物的能力,A项错误;吸附基质增加了微生物附着的表面积,有利于微生物的生理活动,可促进有机污染物的降解,因此能够提高净化效果,B项正确;借助植物浮床,可使植物庞大的根系透过小孔牢牢地固定在水体中,植物的根系从水体中吸收氮、磷等物质,可减少水体富营养化,C项正确;增加水体透明
13、度,增加水生植物的光照强度,有利于水草生长,改善水体生态,是该修复工程的目标之一,D项正确。二、非选择题(共10小题,共80分)11.(8分)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)质粒载体用EcoR切割后产生的片段如图所示:为使载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoR 切割外,还可用另一种限制性核酸内切酶切割,该酶必须具有的特点是_。(2)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即_DNA连接酶和_DNA连接酶。(3)反转录作用的模板是_,产物是_;若要在体外获得大量的目的基因,常采用_技术。(4)基因工程中除质粒外,_和_也可作为载体。(5)若用重组质粒转化大
14、肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是_。【解析】(1)为了便于连接,两种不同限制酶切割之后所产生的黏性末端必须相同。(2)DNA连接酶分为两类,即Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶,这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。(3)反转录是以mRNA为模板先合成单链DNA,再合成双链DNA的过程。可利用PCR技术进行大量扩增目的基因。(4)基因工程常用的载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(5)当受体细胞是细菌时,为了增大导入的成功率,常用Ca2+处理,得到感受态细胞,此时细胞的通透性增大,容易吸收DNA
15、分子。未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱。答案:(1)切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的相同(2)Ecoli T4(3)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(4)噬菌体的衍生物 动植物病毒(5)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱 12.(7分)烟草是种植广泛的经济作物,由于相关病毒的感染会导致大量减产。烟草花叶病毒(TMV)由蛋白质外壳和RNA组成,这种病毒感染烟草时能引起花叶病,在烟叶上出现病斑。请分析并回答:(1)研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草,主要流程如图所示。图 中 过 程 表 示 _,经 过 程 获 得 的 目 的 基 因
16、 两 侧 应 含 有 相 关_的酶切位点。(2)由图分析,构建的重组质粒上含有的标记基因是_基因。(3)过程采用的是_技术,培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加_,以保证受体细胞经培养再生成植株。(4)过程可采取_的方法,检测植株是否合成了相关蛋白。(5)在个体水平的鉴定过程中,可通过_的方法来确定植株是否具有抗性。【解析】(1)分析题图可知,本题是通过基因工程培育抗TMV的烟草的流程,图中是由RNA形成DNA的过程,是逆转录过程;目的基因获得后需要用限制酶切割,获得黏性末端或平末端,基因要表达还必须有启动子和终止子,因此经过程获得的目的基因两侧应含有限制酶的切割位点、
17、启动子和终止子。(2)由图分析,受体细胞放在含有卡那霉素的培养基上培养,说明构建的重组质粒上含有的标记基因是卡那霉素抗性基因。(3)过程采用的是植物组织培养技术;培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加一定含量和比例的不同植物激素(生长素和细胞分裂素),以保证受体细胞经培养再生成植株。(4)分子水平上检测植株是否合成了相关蛋白,可以用抗原-抗体杂交的方法进行检测。(5)个体水平上可以用烟草花叶病毒感染该植株,看该植株对烟草花叶病毒是否具有抗性。答案:(1)逆转录(反转录)限制酶(2)卡那霉素抗性(3)植物组织培养 一定含量和比例的不同植物激素(生长素和细胞分裂素)(4)抗原
18、-抗体杂交(5)接种烟草花叶病毒 13.(7分)现有两种同科不同属的农作物,甲作物高产不耐盐,乙作物低产但耐盐。欲培育出既高产又耐盐的植株,以适应盐碱地栽培。请回答下面的问题:(1)采用_(填“杂交”“嫁接”或“转基因”)方法可以达到上述目的,这种育种方法的优点是_。(2)动物细胞工程应用较广泛的是单克隆抗体的制备,单克隆抗体最主要的优点是_。单克隆抗体的应用主要有两个方面,一个是作为_试剂,能准确地识别各种抗原物质的细微差别,并与一定抗原发生_。另一方面可以用于_和运载药物。【解析】(1)由于不同种生物之间存在生殖隔离,因此不能采用杂交法;由于嫁接属于无性繁殖,该方法只能保留嫁接上去的接穗的
19、优良性状,因此不能采用嫁接法;因此欲培育出既高产又耐盐的植株,需要用转基因方法,这种方法能定向改变生物的性状。(2)单克隆抗体最主要的优点是特异性强,灵敏度高。单克隆抗体的应用主要有两个方面,一个是作为诊断试剂,能准确地识别各种抗原物质的细微差别,并与一定抗原发生特异性反应,另一方面,可以用于治疗、预防疾病和运载药物。答案:(1)转基因 能定向改变生物的性状(2)特异性强,灵敏度高 诊断 特异性反应 治疗、预防疾病 14.(8分)随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类某种免疫球蛋白(抗体)的图解,据图回答问题:(1)在基因工程中,若要实现进入应先构建_
20、,最常用的技术是_。(2)下图AD中表示到过程正确操作方法的是_,移入的应发育至_阶段。(3)若所得到的乳汁中没有检测到人类免疫球蛋白,应先采用_技术检测的乳腺细胞中是否含有免疫球蛋白基因;若已确认此步成功,则应该继续检测是否_。(4)生态工程遵循的系统整体性原理强调各组分之间要有_,只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通,并且实现_。【解析】(1)在基因工程中,若要将目的基因导入受体细胞,应先构建基因表达载体,以使目的基因在受体细胞中稳定存在,并可遗传给下一代;目的基因导入不同受体细胞的方法不同,若受体细胞为动物细胞,最常用的是显微注射技术。(2)据图可知,到过程表示胚胎分割,对
21、囊胚进行胚胎分割关键是需要对内细胞团均等分割,故图示B正确。移入(代孕母牛)的(供体胚胎)应发育至桑椹胚或囊胚阶段。(3)检测目的基因是否导入受体细胞,应采用DNA分子杂交技术;若杂交成功,则需检测其是否转录。(4)生态工程遵循的系统整体性原理强调各组分之间要有适当的比例,只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通,并且实现总体功能大于部分之和的效果。答案:(1)基因表达载体 显微注射技术(2)B 桑椹胚或囊胚(3)DNA分子杂交 转录出了人类免疫球蛋白的mRNA(4)适当的比例 总体功能大于部分之和的效果(或“1+12”)15.(8分)(2021南通高二检测)如图是利用生物技术制备抗
22、体的两个途径的模式简图。请回答下列问题:(1)在人体免疫过程中,图中细胞A主要参与_免疫。过程中常用的诱导因素有_(答出两点)。(2)过程中,需先用特定的选择性培养基进行第一次筛选,经筛选获得的细胞产生的抗体还不能确定是单克隆抗体,这是因为_;还需要进行_,最终筛选出的细胞Y是既能大量增殖、又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。(3)过程需要用到的酶是_。若过程用到了Ecoli DNA连接酶,该酶作用的底物具备的特点是_。(4)结构甲的组成,除了目的基因外,还必须有_以及标记基因等。将结构甲导入大肠杆菌内时,常用Ca2+处理大肠杆菌,其目的是_。【解析】(1)向健康人体注射特定抗原,提取出的细胞A(B
23、淋巴细胞),在人体参与体液免疫。过程为诱导融合过程,常用灭活的病毒、聚乙二醇或电激作为诱导因素,诱导细胞融合。(2)经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,需用特定的选择性培养基进行第一次筛选,经筛选获得的细胞产生的抗体还不能确定是单克隆抗体,因为细胞融合所用的B淋巴细胞可能不止一种(或获得的杂交瘤细胞可能不止一种),所以需要进行克隆化培养和专一抗体检测后,最终获得既能无限增殖,又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。(3)过程为以RNA为模板合成DNA的过程,为逆转录过程,所用的酶为逆转录酶。Ecoli DNA连接酶的作用是恢复被限制酶切开的磷酸二酯键,该酶作用的底物必须具有相同的黏性末端。(4)结构甲
24、(基因表达载体)的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等,其中标记基因的作用是:为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。将目的基因导入大肠杆菌体内,通常是用Ca2+处理,增加大肠杆菌细胞壁的通透性,使其变成感受态细胞。答案:(1)体液 聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等 (2)细胞融合所用的B淋巴细胞可能不止一种(或获得的杂交瘤细胞可能不止一种)克隆化培养和抗体检测(3)逆转录酶 具有相同的黏性末端(4)启动子、终止子 使之成为感受态细胞(或使之易于吸收周围环境中的DNA分子)16.(8分)(2021石家庄高二检测)PGD是指胚胎植入子宫之
25、前进行的遗传学诊断,只能检测少数几条染色体是否异常;PGS是指在胚胎植入前,对胚胎进行全基因组筛查。全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿已于2013年在中国长沙诞生。请回答下列问题:(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率,用促性腺激素处理母体的目的是_,经_和_获得胚胎。(2)胚胎发育的_(填“卵裂”“囊胚”或“原肠胚”)期在透明带内进行,这一时期的胚胎细胞_,因而胚胎的总体积不变但组成胚胎的细胞数目增多。(3)有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA用位于_染色体 上 的 性 别 决 定 基 因(即
26、SRY 基 因)的 一 段 核 苷 酸 序 列 作 _,以_为模板进行PCR扩增用SRY特异性探针对扩增产物进行检测。若出现阳性反应,则对应的胚胎为男性。【解析】(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率,用促性腺激素处理母体的目的是获得更多的卵子,再经体外受精和早期胚胎培养获得胚胎。(2)胚胎发育的卵裂期在透明带内进行,这一时期细胞分裂方式为有丝分裂,细胞只分裂不生长,胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。(3)有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA用位于Y染色体上的SRY基因的一段核苷酸序列作引物,滋养层细胞的DN
27、A为模板进行PCR扩增用SRY特异性探针对扩增产物进行检测。答案:(1)获得更多的卵子 体外受精 早期胚胎培养(2)卵裂 只分裂不生长(3)Y 引物 滋养层细胞的DNA17.(10分)重症联合免疫缺陷(SCID)是一种罕见的遗传病,该病是由于腺苷脱氨酶ADA缺陷所致。ADA活性下降将使细胞损伤或死亡,导致细胞体液免疫缺陷,ADA活性缺陷疾病为伴X染色体隐性遗传病,虽然ADA编码基因也发现有缺失突变,但大部分为碱基置换突变。(1)某研究小组利用一种经过修饰的腺病毒作为_,将治疗SCID的正常基因导入胚胎干细胞内,胚胎干细胞再经_形成骨髓细胞,然后移植给人体,这种对SCID患者进行治疗的方法称为_
28、。(2)有一对正常的夫妇生了一个患SCID的儿子,他们希望通过设计试管婴儿再生一个健康的孩子。设计试管婴儿的基本程序:首先为女性注射_,实现超数排卵,然后从卵巢中吸取卵母细胞,培养到M中期,再将成熟的卵子与获能的精子经_形成受精卵,然后将受精卵移入_中继续培养获得早期胚胎;从早期胚胎中取出一个细胞进行_,选择无致病基因的胚胎进行移植。(3)这对夫妇用该试管婴儿的脐带血救治患病孩子。大多数人认为,用设计试管婴儿的办法救治自己的孩子是符合伦理道德的,理由是_。【解题关键】解答本题需要区分两组概念的含义:(1)体外基因治疗与体内基因治疗。体外基因治疗指先从病人体内获得某种细胞进行培养,然后在体外完成
29、基因转移,再筛选成功转移的细胞增殖培养,最后重新输入患者体内,如腺苷酸脱氨酶基因的转移。体内基因治疗是指用基因工程的方法直接向人体组织细胞中转移基因的方法。(2)试管婴儿技术与设计试管婴儿技术。试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。【解析】(1)经过修饰的腺病毒可作为目的基因的载体。胚胎干细胞经细胞分化(定向诱导分化)形成骨髓细胞。体外基因治疗是指先从病人体内获得某种细胞进行培养,然后在体外完成转移,再筛选成功转移的细
30、胞进行增殖培养,最后重新输入患者体内。因此,这种对SCID患者进行治疗的方法称为体外基因治疗。(2)设计试管婴儿的基本程序:首先为女性注射促性腺激素,实现超数排卵,然后从卵巢中吸取卵母细胞,培养到M中期;再将成熟的卵子与获能的精子经体外受精形成受精卵,然后将受精卵移入发育培养液中继续培养获得早期胚胎;从早期胚胎中取出一个细胞进行遗传学诊断(基因检测、性别鉴定),选择无致病基因的胚胎进行移植。(3)大多数人认为,用设计试管婴儿的办法救治自己的孩子是符合伦理道德的,理由是父母是出于强烈的爱子之心,是为了救治孩子(这是救治患者最好、最快捷的办法之一;提供造血干细胞等不会对婴儿造成伤害)。答案:(1)
31、载体 细胞分化(定向诱导分化)体外基因治疗(2)促性腺激素 体外受精 发育培养液 遗传学诊断(基因检测、性别鉴定)(3)父母是出于强烈的爱子之心,是为了救治孩子(这是救治患者最好、最快捷的办法;提供造血干细胞等不会对婴儿造成伤害)18.(10分)近年来,一些城镇、社区修建了人工湖泊,以改善居民生活环境。下图为某新建人工湖泊中生物类群关系示意图,请回答下列问题:(1)该湖泊生态系统食物链有_条,鱼类与贝类的关系是_。(2)该湖泊被排入过量居民生活污水后,水体逐渐变绿、发臭,从生物因素分析,湖水变绿的原因是_,发臭的原因是_。(3)有人利用贝类滤食藻类的习性进行控制藻类的实验,实验结果如下图所示:
32、从图中可以看出,虽然挂养贝类的水体中藻类密度呈上升趋势,但仍能推断贝类可以有效控制藻类,理由是_。贝类对藻类最大滤食量在第_天。(4)有的湖泊中藻类虽然得到了有效控制,但湖中水草却疯长,并带来负面影响,下列控制水草疯长的措施不合理的是_。(填序号)打捞水草,开发利用 引水稀释 使用除草剂 控制污水排入(5)有人提出大量引进水花生、水葫芦抑制藻类及水草疯长。你认为这样做会引起哪些不良后果?_。【解析】(1)据该题食物网图分析可知,该生态系统食物链有6条,鱼类与贝类都以水草、藻类为食,二者之间具有竞争关系,另外鱼类又能以贝类为食,二者之间又具有捕食关系。(2)解答该题时一定要注意题目的要求“从生物
33、因素分析”,湖水变绿的原因是藻类大量繁殖;水体发臭的原因是微生物大量繁殖,分解有机质。(3)据该题柱状图分析可知,该实验分为两组,实验组是挂养贝类水体,对照组是未挂养贝类水体,两组对比发现挂养贝类水体中的藻类密度小于对照组,说明贝类能有效控制藻类。某天贝类对藻类的滤食量就是该天对照组藻类比实验组藻类多的量,据图可知贝类对藻类的最大滤食量在第5天。(4)合理控制水草疯长并非指 将水草完全消灭掉,而是将它们的数量控制在一个比较稳定的范围内,与其他生物和谐共处。引水稀释不会干扰水草生长,起不到控制水草疯长的作用。使用除草剂除草,必须达到一定的浓度才有效,当除草剂喷到水中之后,会被稀释丧失作用,水体中
34、除草剂达到一定浓度之后将导致水草全部死亡,同时造成新的污染,危害其他生物的生存。(5)某些外来物种的引进和管理不当,会造成外来物种疯长,外来物种入侵会破坏生态系统的稳定性,导致生态灾难,因此,引进外来物种应慎重。答案:(1)6 捕食、竞争(2)藻类大量繁殖 微生物分解有机质(3)挂养贝类水体的藻类密度小于对照组 5(4)(5)水花生、水葫芦疯长,外来物种入侵会破坏生态系统的稳定性19.(7分)(2021南阳高二检测)城市是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统,对城市环境的治理要把整个城市作为一个巨大的生态系统来考虑,即用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。回答下列问题:(1)一
35、 般 来 说,生 态 工 程 的 主 要 任 务 是 对 已 破 坏 的 生 态 环 境 进 行 修 复,对_进行改善,并提高生态系统的生产力。人类要实现可持续发展,必须走生态经济之路,生态经济所遵循的主要原则是_。(2)建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是做到雨水回收利用,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统,还种植了许多水生植被辅助净化,这些植物的引种需遵循_原理。建设“海绵城市”的目的之一是“扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展”,体现了_原理。(3)城市中的垃圾经过降解可减少对环境的污染,能降
36、解垃圾的微生物属于生态系统的_(成分)。根据生态工程方面的内容请你列举出一种城市垃圾的处理办法:_。【解析】(1)生态工程的主要目的是对已破坏的生态环境进行修复,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。人类必须走生态经济之路才能实现可持续发展,生态经济所遵循的主要原则是循环经济。(2)建设“海绵城市”需要种植许多水生植被辅助净化,这些植物的引种需遵循协调与平衡原理,以避免引种不适当导致植物死亡或疯长,导致生态工程惨败。建设“海绵城市”的目的之一是“扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展”,这种以构建人与自然和谐发展为目的的生态工程运用了生态工
37、程建设的整体性原理。(3)城市中的垃圾需要经过微生物的降解才能减少对环境的污染,这些能降解垃圾的微生物属于生态系统中的分解者。目前城市垃圾处理的常规做法为改露天放置为掩埋处理,这样可以避免垃圾被分解过程中带来的臭味污染环境,而后在地表种植植物加速对垃圾的利用;还可以用于燃烧发电等方面,通过这些途径实现了垃圾的无害化处理。答案:(1)造成环境污染和破坏的传统生产方式 循环经济(2)协调与平衡 整体性(3)分解者 改露天放置为掩埋处理,地表种植植物;燃烧发电等20.(7分)干细胞技术在再生医学中具有广阔的应用前景。我国科学家利用胚胎干细胞通过靶向编辑单个长寿基因(FOXO3)产生了世界上首例遗传增
38、强的人类血管细胞。这些血管细胞与野生型血管细胞相比,能延缓细胞衰老和增强心血管稳态。请回答下列问题:(1)胚 胎 干 细 胞 可 从 _ 获 取,在 功 能 上 具 有 的 特 点 是_。(2)研究人员利用基因编辑技术置换了人类胚胎干细胞中FOXO3基因的两个核苷酸,从而使FOXO3蛋白结构改变,使其磷酸化和降解过程受到抑制。这一研究属于_的范畴;由此推断经过基因编辑的胚胎干细胞能延缓衰老的直接原因最可能是_。(3)胚 胎 干 细 胞 在 培 养 时 除 了 必 需 的 营 养 条 件 外,还 需 要 的 气 体 环 境 是_;为 防 止 代 谢 产 物 对 细 胞 造 成 危 害,应 采 取
39、 的 措 施 是_。(4)研究人员在培养液中加入_,可以诱导胚胎干细胞形成不同的血管细胞,这一过程的实质是_。【解析】(1)胚胎干细胞可从早期胚胎或原始性腺获取,功能上具有发育的全能性。(2)利用基因编辑技术置换了人类胚胎干细胞中FOXO3基因的两个核苷酸,从而使FOXO3蛋白结构改变,即改变基因使得蛋白质结构发生改变,属于蛋白质工程;经过基因编辑的胚胎干细胞能延缓衰老的直接原因最可能是细胞中FOXO3蛋白结构改变,使其磷酸化和降解过程受到抑制,发挥作用的时间延长。(3)培养胚胎干细胞需要的气体环境是95%空气加5%CO2;定期更换培养液可以防止代谢产物对细胞造成危害。(4)在培养液中加入分化诱导因子,可以诱导胚胎干细胞形成不同的血管细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达。答案:(1)早期胚胎或原始性腺 具有发育的全能性(2)蛋白质工程 FOXO3蛋白结构改变,使其磷酸化和降解过程受到抑制,发挥作用的时间延长(3)95%空气加5%CO2 定期更换培养液(4)分化诱导因子 基因的选择性表达
