精品解析:内蒙古自治区呼和浩特市土默特左旗民族中学2024-2025学年高二下学期4月月考生物试题
2025-04-15
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 呼和浩特市 |
| 地区(区县) | 土默特左旗 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.15 MB |
| 发布时间 | 2025-04-15 |
| 更新时间 | 2025-04-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51628232.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
阶段测试卷(四)
生物学试题
考试时间为75分钟,满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
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,用橡皮擦于净后,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。
一、单项选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 某研究性学习小组进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是( )
A. 先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵
B. 果酒、果醋发酵过程中pH均有先升高后明显下降
C. 适当加大接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌繁殖
D. 发酵液中的醋酸菌通过无丝分裂增殖,繁殖速度快
【答案】C
【解析】
【分析】果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、由于缺少糖源时,醋酸菌会将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,所以需要先隔绝空气进行果酒发酵,然后供氧进行果醋发酵,A错误;
B、果酒制作过程中会产生二氧化碳,二氧化碳溶于水,使pH降低,果醋制作过程中产生醋酸,同样会使pH下降,B错误;
C、适当加大接种量可以提高发酵速率,同时发酵条件会抑制杂菌繁殖,C正确;
D、发酵液中的醋酸菌属于原核生物,通过二分裂方式进行增殖,D错误。
故选C。
2. 下列关于消毒与灭菌的方法和原理的叙述,正确的是( )
A. 牛奶、啤酒一般采用巴氏消毒法,即在80℃~90℃处理30min
B. 对培养皿进行灭菌处理既可用高压蒸汽灭菌法也可用干热灭菌法
C. 高压蒸汽灭菌锅内残留少量冷空气有助于提高蒸汽温度,增强灭菌效果
D. 干热灭菌通过破坏核酸的磷酸二酯键及蛋白质的氢键导致微生物的死亡
【答案】B
【解析】
【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物,包括致病的和非致病的,以及细菌的芽孢。常用的灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌,干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。
【详解】A、煮沸消毒法是在100℃煮沸5~6分钟可以杀死微生物细胞和一部分芽孢,但对于牛奶这些不耐高温的液体,使用巴氏消毒法,在75~90℃中保温15秒,不仅可以杀死牛奶中的微生物,还可以使牛奶的营养成分不被破坏,A错误;
B、培养皿、吸管可用干热灭菌法灭菌,也可用高压蒸汽灭菌法灭菌,B正确;
C、用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时,开始阶段需打开排气阀排尽锅内冷空气,否则可能灭菌的温度达不到要求,C错误;
D、干热灭菌通过破坏核酸的氢键及蛋白质的氢键导致微生物的死亡,D错误。
故选B。
3. 豆豉是一种古老的传统发酵豆制品,制作流程图如下。下列相关叙述正确的是( )
注:后期发酵在室外日晒,每天搅拌两次。
A. 传统方法制作豆豉,以混合菌种的液体发酵为主
B. 前期发酵利用的是自然界的微生物,此时微生物会大量繁殖
C. 调味过程中加盐可抑制杂菌生长,白酒和风味料只是调节口味
D. 装坛后日晒可为微生物提供能量,搅拌可为微生物提供氧气
【答案】B
【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、传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主,A错误;
B、发酵是指人们利用微生 物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类 所需要的产物的过程;前期发酵利用的是自然界的微生物,此时微生物会大量繁殖,B正确;
C、调味过程中添加盐可抑制杂菌生长,白酒和风味料既可以调节口味也可以抑制杂菌生长,C错误;
D、该发酵过程中的微生物不能利用光能,D错误。
故选B。
4. 漆酶属于木质降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述错误的是( )
A. 生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品
B. 筛选培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C. 在涂布平板上长出的菌落,在通过划线进一步纯化
D. 在适宜温度下,接种后的斜面培养基上菌落长成后,可在低温下临时保存菌株
【答案】A
【解析】
【详解】A、生活污水中含有大量微生物,而漆酶属于木质降解酶类,因此污水中不一定含有产漆酶的菌株,A错误;
B、筛选生活污水中含有大量微生物,筛选培养基中需要加入漆酶的底物,只有产生漆酶的微生物才能在该培养基上生长,进而通过菌落特征挑出产漆酶的菌落, B正确;
C、在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化,C正确;
D、在适宜温度下,接种后的斜面培养基上菌落长成后,可在低温下临时保存菌株,D正确。
故选A。
5. 《本草纲目》记载,樱桃具有利脾、止泻的功效。樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。研究人员利用组织培养技术繁育樱桃优良品种,满足人们食用和药用需要。下列相关叙述错误的是( )
A. 应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗
B. 可选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体
C. 外植体形成完整植株需经过脱分化和再分化过程
D. 应用樱桃细胞培养可工厂化生产初生代谢产物槲皮素
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A 、微型繁殖技术是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗,A正确;
B、植物细胞具有全能性,因此可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体,B正确;
C、外植体形成完整植株需经过脱分化形成愈伤组织和再分化行程再生植株的过程,C正确;
D、槲皮素等酚类化合物属于次生代谢产物,不是初生代谢产物,D错误。
故选D。
6. 下列关于动物细胞培养的叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养与植物组织培养依据原理都是细胞的全能性
B. 动物细胞培养时,定期更换培养液的目的是防止杂菌污染
C. 在将组织分散成单个细胞时,可采用机械法,或利用胃蛋白酶进行的酶解法
D. 在进行传代培养时,悬浮培养的细胞一般采用离心法收集
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性,而动物细胞培养的原理是细胞的增殖,A错误;
B、动物细胞培养时定期更换培养液的主要目的是清除代谢产物,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害,而不是防止杂菌污染,B错误;
C、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织,可使其分散成单个细胞,也可采用机械方法获得单个细胞,胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,当pH大于6时,胃蛋白酶就会失去活性。而多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,因此胃蛋白酶并不适用于此过程,C错误;
D、进行传代培养时,悬浮培养的细胞处于游离状态,因而可直接用离心法收集,D正确。
故选D。
7. 研究者在哺乳动物胚胎的2细胞阶段对细胞进行标记,追踪到囊胚阶段,发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞,即在胚胎发育的早期阶段,细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性。相关叙述错误的是( )
A. 基因表达的差异可能影响2个细胞的命运
B. 内细胞团发育为胚胎的大部分和胎盘的一部分
C. 滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性
D. 此研究有助于为辅助生殖技术提供理论基础
【答案】B
【解析】
【分析】内细胞团的细胞是胚胎干细胞,是一种未分化的细胞,具有发育全能性,将来发育成胎儿的各种组织。滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。所以做基因诊断时,通常取少量滋养层细胞诊断是否患有遗传病,这样不会影响胎儿发育。
【详解】A、分析题意,大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞,由此可知,基因表达的差异可能影响2个细胞的命运,A正确;
B、内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,B错误;
C、囊胚阶段,大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞,即在胚胎发育的早期阶段,细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性,由此推测,滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性,C正确;
D、该项研究可以了解到在胚胎发育的早期阶段,细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性,可以为辅助生殖技术提供理论基础,D正确。
故选B。
8. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 选用菜花、大蒜等植物材料提取DNA时,应该先用蛋白酶溶解细胞壁
B. 在不同浓度的NaCl溶液中反复溶解析出DNA,能够提高DNA的纯度
C. 新鲜的猪血是良好的DNA提取材料,经过蒸馏水处理后其中的血细胞破裂
D. 用冷却的酒精溶液可溶解蛋白质并析出DNA,DNA与二苯胺试剂经沸水浴后呈紫色
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取和鉴定,选材标准:DNA含量高,并且材料易得。操作原理:
(1)DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离的目的。此外,DNA不溶于酒精溶液,细胞中某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步分离。
(2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
(3)DNA的鉴定,在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色。
【详解】A、选用菜花、大蒜等植物材料提取DNA时,应该先用洗涤剂溶解细胞膜,A错误;
B、DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,因此在不同浓度的NaCl溶液中反复溶解析出DNA,能够去除杂质,提高DNA的纯度,B正确;
D、DNA主要分布在细胞核中,新鲜的猪血中的成熟红细胞无细胞核和其他的细胞器,因此新鲜的猪血不能作为提取DNA的材料,C错误;
D、用冷却的酒精溶液可溶解蛋白质并析出DNA,再用2mol/L的NaCl溶液溶解后,加入二苯胺试剂经沸水浴冷却后呈蓝色,D错误。
故选B
9. 利用PCR获得目的基因后,用限制酶EcoRI同时处理目的基因与质粒,拼接后可得到重组基因表达载体,其部分DNA片段如下图所示。下列有关引物的分析正确的是( )
A. 通过PCR进行目的基因的扩增时,所选的引物可为引物1和引物5
B. 检测目的基因是否插入质粒且方向是否正确时,应选引物2和引物4
C. 若设计的引物与模板不完全配对时,可以适当提高PCR复性的温度
D. DNA聚合酶能够与引物结合,并从引物的5'端依次连接脱氧核苷酸
【答案】B
【解析】
【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加.PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
【详解】A、引物结合在模板链的3'端,通过PCR获取目的基因时,所选的引物可为引物2和引物3,A错误;
B、引物结合在模板链的3'端,检测目的基因是否插入质粒且方向是否正确时,应选用引物2 和引物4进行PCR,B正确;
C、若设计的引物与模板不完全配对,可适当降低 PCR 复性的温度,以便引物与模板链结合,C错误;
D、DNA聚合酶能与引物结合,并从引物的3'端连接脱氧核苷酸,D错误。
故选B。
10. 下列关于限制酶的叙述,不正确的是( )
A. 限制酶的识别序列只能由6个核苷酸组成
B. 每一种限制酶只能识特定的核苷酸序列
C. 限制酶能在特殊位点切割DNA分子
D. 被限制酶切割后的DNA不一定都形成黏性末端
【答案】A
【解析】
【分析】限制酶是可以识别附着核酸链上的特定核苷酸序列,并对每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶,又称限制性核酸内切酶,化学本质为蛋白质。
【详解】A、不同限制酶的识别序列是不固定的,对识别序列的核苷酸数也是没有固定要求的,A错误;
B、限制酶具有特异性,只能识别特定核苷酸序列,B正确;
C、限制酶可以识别并附着特定的核苷酸序列,并对每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割,能在特殊位点切割DNA分子,C正确;
D、被限制酶切割后的DNA可能形成黏性末端或平末端,D正确。
故选A。
11. 科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜,培育出转基因抗病番木瓜,Ti质粒如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 农杆菌的拟核基因与番木瓜基因发生重组
B. 构建重组质粒均需使用限制酶和DNA聚合酶
C. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性
D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性
【答案】D
【解析】
【分析】农杆菌转化法:农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有感染能力。当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的 Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这种特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞,并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、农杆菌的拟核DNA不会与番木瓜基因发生重组,和番木瓜基因发生重组的是其质粒上的基因,A错误;
B、构建重组质粒需要限制酶和DNA连接酶,B错误;
C、含重组Ti质粒的农杆菌具有卡那霉素抗性,而不具有四环素抗性,基因C插入破坏了四环素抗性基因,C错误;
D、因为转入番木瓜的是重组Ti质粒的T-DNA,其中不含卡那霉素抗性基因,因此转基因抗病番木瓜不含有卡那霉素抗性基因,故不具有卡那霉素抗性,D正确。
故选D。
12. 基因工程应用广泛,成果丰硕。下列属于基因工程的是( )
A. 通过物理辐射培育能产生大量青霉素的青霉菌
B. 利用体细胞杂交技术培育能同时结出多种水果的植物
C. 利用能分解石油的细菌来构造能降解石油的“超级细菌”
D. 利用发酵技术培养大量能产生干扰素的工程菌
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物基因工程的应用:培育抗虫、抗病、抗逆的作物新品种,改良植物的品质,如抗虫棉、抗病毒烟草、抗盐碱和抗干旱的烟草、高赖氨酸玉米等。
2、动物基因工程的应用:培育快速生长的转基因动物,如转基因绵羊、转基因鲤鱼;改善畜产品品质的转基因动物 ,如乳汁中含乳糖较少的转基因牛;生产药物的转基因动物,如利用乳腺生物反应器生产药物;作器官移植供体的转基因动物,如无免疫排斥的转基因猪。
【详解】A、科学家通过诱变育种方式培育出高产青霉菌株,培养青霉菌并从中提取青霉素。该过程没有采用基因工程技术,不属于基因工程的应用,A不符合题意;
B、利用体细胞杂交技术培育能同时结出多种水果的植物属于植物细胞工程,B不符合题意;
C、野生型的假单胞杆菌只能分解石油中的一种烃类,科学家利用基因工程技术,制造出一种能分解石油中3种烃类的“超级细菌”,提高了石油的降解速率,这属于基因工程的应用,C符合题意;
D、利用发酵技术培养大量能产生干扰素的工程菌属于发酵技术,D不符合题意。
故选C。
13. 水中雌激素类物质(E物质)污染会导致鱼类雌性化等异常,并通过食物链影响人体健康和生态安全。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体,且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白(GFP)等基因转入斑马鱼,建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列分析错误的是( )
A. 将GFP基因表达载体导入斑马鱼受精卵的最常用方式是显微注射法
B. GFP基因表达时需要消耗氨基酸、脱氧核苷酸和酶以及能量
C. 在被E物质污染的水体中转基因斑马鱼的幼体会显绿色
D. 转基因斑马鱼逃逸可能带来生物安全问题
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、将基因表达载体导入斑马鱼受精卵中常用的方法是显微注射法,A正确;
B、GFP基因表达时需要消耗氨基酸、核糖核苷酸以及能量,B错误;
C、绿色荧光蛋白(GFP)表达后会使透明的斑马鱼幼体显出绿色,C正确;
D、转基因斑马鱼逃逸可能带来生物安全问题,D正确。
故选B。
14. 蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能提供了新的途径。有关蛋白质工程的叙述,错误的是( )
A. 蛋白质工程实施的前提是获取基因与目标蛋白质的结构数据
B. 蛋白质工程的实施需要限制酶、DNA连接酶及载体等工具
C. 蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质
D. 蛋白质工程的崛起将推动食品、医疗工业等领域的迅速发展
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造。由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成。
【详解】A、蛋白质工程指的是通过改变相关基因进而改变蛋白质,因此蛋白质工程实施的前提是获取基因与目标蛋白质的结构数据,A正确;
B、蛋白质工程的实施需要获取目的基因,改造目的基因,并表达目的基因,因此需要限制酶、DNA连接酶及载体等工具,B正确;
C、蛋白质工程通过改变氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构而制造出新的蛋白质,C错误;
D、蛋白质工程可以改造蛋白质的结构和功能,因此蛋白质工程的崛起将推动食品、医疗工业等领域的迅速发展,D正确。
故选C。
15. 下列关于转基因生物和转基因食品的认识中,不合理的是( )
A. 社会公众在购买转基因产品及其加工品时,应享有知情权和自主选择权
B. 对影响身体健康的转基因食品,应全面禁止生产
C. 转基因产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市
D. 转基因植物中的外源基因可能通过传粉造成基因污染
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。
【详解】A、我国颁布了《农业转基因生物标识管理办法》,要求对转基因产品及其加工品加贴标注,以方便社会公众在购买相关产品时应享有知情权和自主选择权,A正确;
B、转基因食品对人体健康一般无影响,不应全面禁止生产,B错误;
C、转基因作为一项技术本身是中性的,由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市,C正确;
D、种植转基因植物时,外源基因有可能通过转基因作物的花粉传播到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分,从而造成基因污染,D正确。
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性塑料,属于可生物降解塑料,广泛应用于餐饮、纺织、印刷等领域。尽管PVA是一种新型可生物降解塑料,但其在自然环境中的降解仍然是一个缓慢的过程,实验小组通过如图所示的流程筛选PVA降解菌。下列说法正确的是( )
A. 筛选PVA降解菌时应当从常年被塑料污染的土壤中取样
B. 培养基甲和乙都应以PVA作为唯一碳源且都需加入琼脂
C. 过程③接种不仅能纯化菌株,还能对PVA降解菌进行计数
D. 接种到培养基上的PVA降解菌形成的菌落大小形状相同
【答案】AC
【解析】
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。在本题中,我们应设置以PVA作为唯一碳源的选择培养基。
【详解】A、筛选PVA降解菌时应当从常年被塑料污染的土壤中取样,该地区适合PVA降解菌繁殖,A正确;
B、培养基甲和乙都应以PVA作为唯一碳源,但是培养基甲不需要加入琼脂,B错误;
C、过程③接种不仅能纯化菌株,还能对PVA降解菌进行计数,C正确;
D、PVA降解菌是一类细菌,因此培养基上的PVA降解菌形成的菌落大小、形状不同,D错误。
故选AD。
17. 研究发现,通过蛋白质工程构建的三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞(MM)的选择性杀伤,作用机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 三特异性抗体是由三种抗体融合得到
B. 正常小鼠的组织细胞中不会大量表达CD38
C. 三特异性抗体通过T细胞的活化并释放细胞因子提高对MM的杀伤力
D. 三特异性抗体与CD28结合抑制T细胞的死亡,从而使T细胞维持一定数量
【答案】BCD
【解析】
【分析】题图显示,三特异性抗体能结合MM细胞表面抗原CD38,同时结合T淋巴细胞表面受体CD28,抑制T细胞死亡,同时结合T淋巴细胞表面受体TCR,促进T细胞活化产生并释放细胞因子,从而提高机体对MM细胞的杀伤力。
【详解】A、三特异性抗体指的是一种抗体,通过蛋白质工程构建三特异性抗体的基因表达载体,然后获得相应的杂交瘤细胞,最终获得三特异性抗体,不是三种单抗融合而成,A错误;
B、小鼠多发性骨髓瘤(MM)细胞是癌细胞,其基因发生突变后会合成CD38,CD38主要在多发性骨髓瘤(MM)中表达,在正常细胞中不表达或少量表达,B正确;
C、从图中看出,三特异性抗体结合T淋巴细胞表面受体TCR,能促进T细胞活化产生并释放细胞因子,细胞因子会促进T淋巴细胞的活化,从而提高机体对MM细胞的杀伤力,C正确;
D、从图中看出,一方面三特异性抗体与T细胞膜上的CD28结合,抑制T细胞死亡,另一方面特异性抗体与T细胞膜上的TCR结合,促进T细胞活化,所以三抗与TCR和CD28结合可保持较高的T细胞数量和活性,D正确。
故选BCD。
18. 我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段导入到羊的受精卵中,由该受精卵发育而成的羊,分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可用于治疗血友病。下列叙述正确的是( )
A. 这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B. 该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C. 该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D. 该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因能控制蛋白质的合成,生物界共用同一套遗传密码。基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】A、自然界中的所有生物共用同一套遗传密码,这是人的凝血因子基因能在羊的乳腺细胞中表达的基础,A正确;
BC、该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子,说明该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因,但该羊的乳汁中不含有人的凝血因子基因,B正确,C错误;
D、将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中,培育出的转基因羊的性腺细胞含有该基因,通过减数分裂产生的卵细胞可能含有该基因,其后代也可能含有人的凝血因子基因,D正确。
故选ABD。
19. 研究人员将OsG、EcC、EcG和TSR四种酶的基因分别与叶绿体转运肽基因连接,构建多基因表达载体(载体部分序列如下图所示),然后利用农杆菌转化法转化水稻,在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径,提高了水稻的产量。下列叙述错误的是( )
A. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录和翻译
B. 可选用含卡那霉素或潮霉素的培养基筛选被转化的水稻细胞
C. 图中叶绿体转运肽基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
D. 可用抗原-抗体杂交技术检测叶绿体中是否含有这四种酶
【答案】BC
【解析】
【分析】线粒体和叶绿体的DNA,都能够进行半自主自我复制,并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,但同时受到细胞核基因的控制。标记基因:便于重组DNA分子的筛选。
【详解】A、由于构建的多基因表达载体中含有叶绿体转运肽基因,且叶绿体转运肽能引导合成的蛋白质进入叶绿体,所以OsG、EcC、EcG和TSR四种酶的基因与叶绿体转运肽基因连接后,导入水稻细胞,这四个基因都会在水稻叶绿体内进行转录和翻译,从而在水稻叶绿体内构建新代谢途径,A正确;
B、卡那霉素抗性基因不在T-DNA上,应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞,B错误;
C、图中四个基因转录的方向不同,不都以DNA的同一条单链为模板,C错误;
D、可用抗原-抗体杂交技术检测是否有相应的蛋白质产生,从而检测四种酶在转基因水稻中的表达情况,D正确。
故选BC。
20. 葡萄糖异构酶在工业上应用广泛,科学家将其第138位甘氨酸替换为脯氨酸后,其最适温度提高了10℃左右。下列相关叙述错误的是( )
A. 蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象不同
B. 可用定点诱变技术直接将蛋白质中的甘氨酸替换为脯氨酸
C. 利用蛋白质工程技术可以定向改变蛋白质的结构
D. 改造后的葡萄糖异构酶的最适保存温度也提高了10℃左右
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、蛋白质工程:通过设计和改造编码蛋白质的基因获得特定功能的蛋白质。
2、目的:改造现有蛋白质或者制造新的蛋白质。
3、蛋白质功能多样性的原因:氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同,肽链的盘曲折叠方式及蛋白质的空间结构的多样性。
【详解】A、蛋白质工程和基因工程的根本区别是蛋白质工程可制造出自然界没有的蛋白质,A错误;
B、为提高葡萄糖异构酶的热稳定性,将其第138号的甘氨酸替换为脯氨酸,应对葡萄糖异构酶的基因进行修饰,B错误;
C、蛋白质工程通过设计和改造编码蛋白质的基因获得特定功能的蛋白质,因此可以定向改变蛋白质的结构,C正确;
D、将葡萄糖异构酶第138位甘氨酸替换为脯氨酸后,其最适温度提高了10℃左右,其最适保存温度不一定提高了10℃,D错误。
故选ABD。
三、非选择题:本题包括5小题,共55分。
21. 蓝莓酸甜宜人、细腻多汁、气味清香,由蓝莓酿制的蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”和“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。结合图形和相关知识回答下列问题:
(1)制作蓝莓酒的微生物来自__________,因此过程①冲洗时不要过度冲洗,防止该微生物被冲洗掉,该微生物的呼吸类型是__________型,利用该微生物生产蓝莓酒的原理是__________(用反应式表达)。
(2)在过程③发酵阶段,绝大多数微生物都因无法适应__________的环境而受到抑制,而酵母菌可以生长繁殖。
(3)酿制蓝莓醋的微生物是__________,该微生物只有在__________时才能进行旺盛的生理活动;在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是__________,同时在酒的表面能观察到该微生物在液面大量繁殖而形成的__________。
(4)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成乙酸;当缺少__________时,醋酸菌将__________转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。
(5)果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验,在__________条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现__________色。
【答案】(1) ①. 附着在蓝莓皮上的野生酵母菌 ②. 兼性厌氧 ③. C6H12O62C2H5OH +2CO2+能量。 (2)缺氧、呈酸性
(3) ①. 醋酸菌 ②. 氧气充足 ③. 醋酸菌把酒精转化成乙酸 ④. 菌膜
(4) ①. 糖源 ②. 乙醇
(5) ①. 酸性 ②. 灰绿
【解析】
【分析】当氧气、糖源都充足时,醋酸菌能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸。在酸性条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色。
【小问1详解】
制作蓝莓酒的微生物来自附着在蓝莓皮上的野生酵母菌,因此过程①冲洗时不要过度冲洗,防止酵母菌被冲洗掉,酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,故该生物的呼吸类型是兼性厌氧型,利用该生物生产蓝莓酒的原理是:C6H12O62C2H5OH +2CO2+能量。
【小问2详解】
过程③发酵阶段,在缺氧,呈酸性的发酵液中酵母菌能生长繁殖,而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
【小问3详解】
酿制蓝莓醋的微生物是醋酸菌,是好氧型微生物,故该微生物只有在氧气充足的时候,才能进行旺盛的生理活动;在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是醋酸菌把酒精转化成乙酸,同时在酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。
【小问4详解】
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸,此时酒精为醋酸菌提供了碳源和能源。
【小问5详解】
在酸性条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色,故果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验。
22. 干细胞在再生医学领域有巨大的应用前景,如骨髓移植,神经损伤性疾病、肌萎缩症、阿尔茨海默综合征等疾病的治疗方面。2022年8月日本东京医科齿科大学进行了将可分化为软骨的滑膜干细胞进行移植,实现半月板再生的实验。移植手术流程如下图,请回答下列问题:
(1)采集滑膜时,最好采集患者自体的组织,这是因为在后期进行干细胞移植后________。进行滑膜干细胞培养时,需要用________________酶将采集到的滑膜组织块分散成单个细胞,然后用培养液将分散的细胞稀释制成________后放入培养瓶内进行培养,培养瓶中的细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的________。
(2)滑膜干细胞培养所用的培养基是合成培养基,通常需加入________等天然成分。细胞培养所需的气体主要有O2和CO2,其中O2的主要作用是___________。
(3)最典型的干细胞为胚胎干细胞,是由________分离出来的一类细胞。然而,科学家还可以通过体外诱导来获得类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞。诱导多能干细胞比胚胎干细胞更有应用前景,理由是___________________。
【答案】(1) ①. 避免免疫排斥反应 ②. 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 ③. 细胞悬液 ④. 接触抑制
(2) ①. 血清、血浆 ②. 维持细胞的有氧呼吸
(3) ①. 早期胚胎或原始性腺 ②. 诱导过程无须破坏胚胎,并且可以避免免疫排斥反应
【解析】
【分析】干细胞移植是一种医学技术,通过将健康的干细胞移植到患者体内,使其在患者体内自我分裂、自我繁殖、自我分化成熟,从而成为人体所需的细胞。干细胞具有自我更新、多向分化和再生能力。
【小问1详解】
为避免干细胞移植后产生免疫排斥反应,采集滑膜时,最好采集患者自体的组织。利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞,然后用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液后放入培养瓶内进行培养。培养瓶中当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象为细胞的接触抑制。
【小问2详解】
在动物细胞培养时,为了防止杂菌污染,需要在培养液中加入一定的抗生素;在使用合成培养基时,通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。细胞培养所需的O2的主要作用是维持细胞的有氧呼吸,O2是细胞进行有氧呼吸的必要条件,为细胞提供能量。
【小问3详解】
胚胎干细胞来源于原始性腺或早期胚胎。诱导多能干细胞比胚胎干细胞更有应用前景,理由是诱导过程无须破坏胚胎,并且可以避免免疫排斥反应。诱导多能干细胞通过体外诱导分化细胞获得,具有与胚胎干细胞相似的多功能性,但避免了使用胚胎干细胞时的一些伦理和实际问题。
23. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌,过程如图所示。请据图回答下列问题:
(1)目的基因与质粒连接后可以导入到不同物种细胞中表达出同种蛋白质,其原理是________。
(2)已知kit基因的部分序列见下,采用PCR技术进行扩增时,选用的引物为________(填字母)。为使基因与质粒成功连接,适宜的方法是在引物的________端添加________两种限制酶识别序列。
5'—CGGGATCCA………………AGAATTCCG—3'
3'—GCCCTAGGT………………TCTTAAGGC—5'
A.5'—GCCCTAGGT—3' B.5'—CGGAATTCT—3'
C.5'—CGGGATCCA—3' D.5'—GCCTTAAGA—3'
(3)酶切kit基因,并与质粒中长度为170bp的片段进行置换,构建重组质粒pET-28a(+)-kit,用HindⅢ酶分别酶切pET-28a(+)和pET-28a(+)-kit,获得如下表所示片段。
质粒类型
pET-28a(+)
pET-28a(+)-kit
HindIII酶切片段
1000bp,2550bp
1000bp、2000bp、700bp
则kit基因长度为________,由此判定kit基因上有_______个HindⅢ酶切位点,原因是________。
(4)菌落PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目基因两端序列为引物进行扩增的方法,根据凝胶电泳结果可初步鉴定菌落是否含有目的基因。对构建的基因工程菌进行菌落PCR验证,并提取大肠杆菌的质粒进行双酶切再验证,结果如下图所示。分析可知,基因工程菌的构建_______(填“是”或“否”)成功,原因是________。
【答案】(1)密码子具有通用性(生物共用一套遗传密码)
(2) ①. BC ②. 5' ③. BamHl和EcoRⅠ
(3) ①. 320bp ②. 2 ③. pET-28a(+)原有的两个HindⅢ位点被目的基因置换走一个后,得到环状的pET-28a(+)-kit仍然被HindⅢ限制酶切割成3段
(4) ①. 是 ②. 菌落PCR与质粒双酶切均获得大小约为320bp的基因片段
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则:①不能破坏目的基因;②不能破坏所有的抗性基因(至少保留一个);③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因,防止目的基因和质粒反向连接,同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
【小问1详解】
目的基因与质粒连接后可以导入到不同物种细胞中表达出同种蛋白质,其原理是所有生物共用一套遗传密码。
【小问2详解】
在PCR中,引物与模板链的3'端碱基互补配对,并且引物的方向与模板链走向相反,因此与图中kit 基因上面一条链结合的引物,其序列应为5'-CGGAATTCT-3',与kit 基因下面一条链结合的引物其序列应为5' -CGGGATCCA-3',综上所述,AD错误,BC正确;由于ori复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列,因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒,否则会破坏复制原点,只能用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切,这样可以防止目的基因与质粒的自身环化以及任意连接;同时要在 kit 基因两端也连上限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列,由于DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸延伸子链,因此必须将限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列连接至引物的5'端。
【小问3详解】
观察质粒 pET-28a(+) 图可知,在该质粒上有两个HindⅢ的识别序列,一个在启动子和终止子之间,一个在复制原点ori中,因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后,可得到两个片段,通过表格可知,这两个片段长度分别为1000bp和2550bp,说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp;利用双酶切法将 kit 基因与质粒 pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后,形成的重组质粒 pET-28a(+)-kit 能被HindⅢ切割成三个片段,长度分别是1000bp、2000bp、700bp,说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列,再加上复制原点ori中的一个HindⅢ的识别序列,共三个HindⅢ的识别序列,经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a(+)-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a(+)-kit 的总长度为1000bp+2000bp+700bp=3700bp,由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换,设kit 基因长度为n,可列出等式:3550+n-170=3700bp,故可计算出kit 基因长度为n=320bp。
【小问4详解】
由(3)分析可知,kit 基因(即目的基因)的长度是320bp,根据电泳图可知,在约320bp处,菌落PCR组与质粒双酶切组均得到条带,说明目的基因成功导入大肠杆菌中,据此可对目的菌进行鉴定。
24. 现代生物技术在造福人类的同时,也可能引起一系列的安全和伦理问题,回答下列有关问题。
(1)针对转基因技术的应用,各个国家都制定了相关法规和政策。我国对转基因技术的方针是____________________________。
(2)生物武器包括_________、_________和生化毒剂类等,生物武器的致病能力_________、攻击范围_________,世界范围内应全面禁止生物武器。
(3)试管婴儿技术中有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个_________(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎性别为_________。
(4)设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在胚胎移植前需要对胚胎进行_________。
【答案】(1)研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全;@管理上要严格,坚持依法监管
(2) ①. 病菌类 ②. 病毒类 ③. 强 ④. 广
(3) ①. 滋养层 ②. 男性
(4)遗传学诊断
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【24题详解】
我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格,坚持依法监管。
【25题详解】
生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。生物武器的致病能力强、攻击范围广。
【26题详解】
试管婴儿技术中有时需要对胚胎的性别进行鉴定,目前最有效、准确的方法是SRY—PCR法,具体操作程序为:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明含有Y染色体上的基因,即含有Y染色体,故胚胎性别为男性。
【27题详解】
设计试管婴儿技术是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,对胚胎进行遗传学诊断,把符合人们需要的胚胎植入母体孕育。因此设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在胚胎移植前需要对胚胎进行遗传学诊断。
25. 以甲醇为唯一碳源的毕赤酵母常用来作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入大肠杆菌中进行扩增,再经酶切后导入毕赤酵母,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列相关问题:
(1)科研人员在构建HBsAg基因表达载体时,应选用图3中______对质粒进行酶切处理,然后使用E.coli DNA连接酶催化_______键合成,将扩增后HBsAg基因正确插入图1所示质粒。将重组载体导入大肠杆菌后,应在含有_______的培养基上进行筛选。
(2)欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取______(填“上清液”或“沉淀物”)即为粗提取的DNA。
(3)HBsAg基因转录时以图2中的b链为模板,利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物A结合的单链是_______(填“a链”或“b链”)。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,其目的是______。
(5)基因工程在植物领域的研究成果同样令人兴奋。与此同时,基因污染问题也受到了广泛关注。培养转基因植物时,为了避免外源基因通过花粉传播进入其他植物导致基因污染,可采取的措施是:_______。
【答案】(1) ①. Xmal、Bcl I ②. 磷酸二酯 ③. 氨苄青霉素
(2)沉淀物 (3)b链
(4)诱导HBsAg表达,同时也为毕赤酵母提供碳源
(5)将目的基因导入到细胞质中
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
在构建重组 DNA 分子时,质粒用 Xmal酶切,与目的基因用 Xmal酶切获得的黏性末端一侧相连;质粒用 Bcl I酶切获得的黏性末端和目的基因用 BamH I酶切获得的黏性末端相连,因此应选用图3中 Xmal、Bcl I对质粒进行酶切处理。DNA连接酶催化两个核苷酸之间的磷酸二酯键合成。重组质粒上有氨苄青霉素抗性基因,因此构建重组载体后,导入大肠菌,在含有氨苄青霉素的培养基上进行筛选。
【小问2详解】
提取 DNA 时需向含 DNA 的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,由于DNA不溶于酒精,需要取沉淀物,获得大肠杆菌的粗提取DNA。
【小问3详解】
转录的方向为DNA模板链的3'端到5'端,引物引导子链合成的方向是5′→3′,HBsAg基因转录时以图2中的b链为模板,故利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物A结合的单链是b链。
【小问4详解】
由题干可知,毕赤酵母能以甲醇为唯一碳源,故转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇,其目的是诱导 HBsAg 基因表达, 同时也为毕赤酵母提供碳源。
【小问5详解】
植物的卵细胞中有核基因和质基因,花粉中主要是核基因,质基因很少。如果将目的基因导入到细胞质中,就不会因花粉的传播将目的基因传递给近缘物种造成基因污染。
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阶段测试卷(四)
生物学试题
考试时间为75分钟,满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
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,用橡皮擦于净后,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。
一、单项选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 某研究性学习小组进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确是( )
A. 先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵
B. 果酒、果醋发酵过程中pH均有先升高后明显下降
C. 适当加大接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌繁殖
D. 发酵液中的醋酸菌通过无丝分裂增殖,繁殖速度快
2. 下列关于消毒与灭菌的方法和原理的叙述,正确的是( )
A. 牛奶、啤酒一般采用巴氏消毒法,即在80℃~90℃处理30min
B. 对培养皿进行灭菌处理既可用高压蒸汽灭菌法也可用干热灭菌法
C. 高压蒸汽灭菌锅内残留少量冷空气有助于提高蒸汽温度,增强灭菌效果
D. 干热灭菌通过破坏核酸的磷酸二酯键及蛋白质的氢键导致微生物的死亡
3. 豆豉是一种古老的传统发酵豆制品,制作流程图如下。下列相关叙述正确的是( )
注:后期发酵在室外日晒,每天搅拌两次。
A. 传统方法制作豆豉,以混合菌种的液体发酵为主
B. 前期发酵利用的是自然界的微生物,此时微生物会大量繁殖
C. 调味过程中加盐可抑制杂菌生长,白酒和风味料只是调节口味
D. 装坛后日晒可为微生物提供能量,搅拌可为微生物提供氧气
4. 漆酶属于木质降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述错误的是( )
A. 生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品
B. 筛选培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C. 在涂布平板上长出的菌落,在通过划线进一步纯化
D. 在适宜温度下,接种后的斜面培养基上菌落长成后,可在低温下临时保存菌株
5. 《本草纲目》记载,樱桃具有利脾、止泻的功效。樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。研究人员利用组织培养技术繁育樱桃优良品种,满足人们食用和药用需要。下列相关叙述错误的是( )
A. 应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗
B. 可选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体
C. 外植体形成完整植株需经过脱分化和再分化过程
D. 应用樱桃细胞培养可工厂化生产初生代谢产物槲皮素
6. 下列关于动物细胞培养的叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性
B. 动物细胞培养时,定期更换培养液目的是防止杂菌污染
C. 在将组织分散成单个细胞时,可采用机械法,或利用胃蛋白酶进行的酶解法
D. 在进行传代培养时,悬浮培养的细胞一般采用离心法收集
7. 研究者在哺乳动物胚胎的2细胞阶段对细胞进行标记,追踪到囊胚阶段,发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞,即在胚胎发育的早期阶段,细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性。相关叙述错误的是( )
A. 基因表达的差异可能影响2个细胞的命运
B. 内细胞团发育为胚胎的大部分和胎盘的一部分
C. 滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性
D. 此研究有助于为辅助生殖技术提供理论基础
8. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 选用菜花、大蒜等植物材料提取DNA时,应该先用蛋白酶溶解细胞壁
B. 在不同浓度的NaCl溶液中反复溶解析出DNA,能够提高DNA的纯度
C. 新鲜的猪血是良好的DNA提取材料,经过蒸馏水处理后其中的血细胞破裂
D. 用冷却的酒精溶液可溶解蛋白质并析出DNA,DNA与二苯胺试剂经沸水浴后呈紫色
9. 利用PCR获得目的基因后,用限制酶EcoRI同时处理目的基因与质粒,拼接后可得到重组基因表达载体,其部分DNA片段如下图所示。下列有关引物的分析正确的是( )
A. 通过PCR进行目的基因的扩增时,所选的引物可为引物1和引物5
B. 检测目的基因是否插入质粒且方向是否正确时,应选引物2和引物4
C. 若设计的引物与模板不完全配对时,可以适当提高PCR复性的温度
D. DNA聚合酶能够与引物结合,并从引物的5'端依次连接脱氧核苷酸
10. 下列关于限制酶的叙述,不正确的是( )
A. 限制酶的识别序列只能由6个核苷酸组成
B. 每一种限制酶只能识特定的核苷酸序列
C. 限制酶能在特殊位点切割DNA分子
D. 被限制酶切割后的DNA不一定都形成黏性末端
11. 科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜,培育出转基因抗病番木瓜,Ti质粒如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 农杆菌的拟核基因与番木瓜基因发生重组
B. 构建重组质粒均需使用限制酶和DNA聚合酶
C. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性
D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性
12. 基因工程应用广泛,成果丰硕。下列属于基因工程的是( )
A. 通过物理辐射培育能产生大量青霉素的青霉菌
B. 利用体细胞杂交技术培育能同时结出多种水果的植物
C. 利用能分解石油的细菌来构造能降解石油的“超级细菌”
D. 利用发酵技术培养大量能产生干扰素的工程菌
13. 水中雌激素类物质(E物质)污染会导致鱼类雌性化等异常,并通过食物链影响人体健康和生态安全。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体,且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白(GFP)等基因转入斑马鱼,建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列分析错误的是( )
A. 将GFP基因表达载体导入斑马鱼受精卵的最常用方式是显微注射法
B. GFP基因表达时需要消耗氨基酸、脱氧核苷酸和酶以及能量
C. 在被E物质污染的水体中转基因斑马鱼的幼体会显绿色
D. 转基因斑马鱼逃逸可能带来生物安全问题
14. 蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能提供了新的途径。有关蛋白质工程的叙述,错误的是( )
A. 蛋白质工程实施的前提是获取基因与目标蛋白质的结构数据
B. 蛋白质工程的实施需要限制酶、DNA连接酶及载体等工具
C. 蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质
D. 蛋白质工程的崛起将推动食品、医疗工业等领域的迅速发展
15. 下列关于转基因生物和转基因食品的认识中,不合理的是( )
A. 社会公众在购买转基因产品及其加工品时,应享有知情权和自主选择权
B. 对影响身体健康的转基因食品,应全面禁止生产
C. 转基因产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市
D. 转基因植物中的外源基因可能通过传粉造成基因污染
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性塑料,属于可生物降解塑料,广泛应用于餐饮、纺织、印刷等领域。尽管PVA是一种新型可生物降解塑料,但其在自然环境中的降解仍然是一个缓慢的过程,实验小组通过如图所示的流程筛选PVA降解菌。下列说法正确的是( )
A. 筛选PVA降解菌时应当从常年被塑料污染的土壤中取样
B. 培养基甲和乙都应以PVA作为唯一碳源且都需加入琼脂
C. 过程③接种不仅能纯化菌株,还能对PVA降解菌进行计数
D. 接种到培养基上的PVA降解菌形成的菌落大小形状相同
17. 研究发现,通过蛋白质工程构建的三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞(MM)的选择性杀伤,作用机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 三特异性抗体是由三种抗体融合得到
B. 正常小鼠的组织细胞中不会大量表达CD38
C. 三特异性抗体通过T细胞的活化并释放细胞因子提高对MM的杀伤力
D. 三特异性抗体与CD28结合抑制T细胞的死亡,从而使T细胞维持一定数量
18. 我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段导入到羊的受精卵中,由该受精卵发育而成的羊,分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可用于治疗血友病。下列叙述正确的是( )
A. 这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B. 该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C. 该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D. 该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
19. 研究人员将OsG、EcC、EcG和TSR四种酶的基因分别与叶绿体转运肽基因连接,构建多基因表达载体(载体部分序列如下图所示),然后利用农杆菌转化法转化水稻,在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径,提高了水稻的产量。下列叙述错误的是( )
A. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录和翻译
B. 可选用含卡那霉素或潮霉素的培养基筛选被转化的水稻细胞
C. 图中叶绿体转运肽基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
D. 可用抗原-抗体杂交技术检测叶绿体中是否含有这四种酶
20. 葡萄糖异构酶在工业上应用广泛,科学家将其第138位甘氨酸替换为脯氨酸后,其最适温度提高了10℃左右。下列相关叙述错误的是( )
A. 蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象不同
B. 可用定点诱变技术直接将蛋白质中的甘氨酸替换为脯氨酸
C. 利用蛋白质工程技术可以定向改变蛋白质的结构
D. 改造后的葡萄糖异构酶的最适保存温度也提高了10℃左右
三、非选择题:本题包括5小题,共55分。
21. 蓝莓酸甜宜人、细腻多汁、气味清香,由蓝莓酿制的蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”和“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。结合图形和相关知识回答下列问题:
(1)制作蓝莓酒的微生物来自__________,因此过程①冲洗时不要过度冲洗,防止该微生物被冲洗掉,该微生物的呼吸类型是__________型,利用该微生物生产蓝莓酒的原理是__________(用反应式表达)。
(2)在过程③发酵阶段,绝大多数微生物都因无法适应__________的环境而受到抑制,而酵母菌可以生长繁殖。
(3)酿制蓝莓醋的微生物是__________,该微生物只有在__________时才能进行旺盛的生理活动;在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是__________,同时在酒的表面能观察到该微生物在液面大量繁殖而形成的__________。
(4)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成乙酸;当缺少__________时,醋酸菌将__________转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。
(5)果汁发酵后否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验,在__________条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现__________色。
22. 干细胞在再生医学领域有巨大的应用前景,如骨髓移植,神经损伤性疾病、肌萎缩症、阿尔茨海默综合征等疾病的治疗方面。2022年8月日本东京医科齿科大学进行了将可分化为软骨的滑膜干细胞进行移植,实现半月板再生的实验。移植手术流程如下图,请回答下列问题:
(1)采集滑膜时,最好采集患者自体的组织,这是因为在后期进行干细胞移植后________。进行滑膜干细胞培养时,需要用________________酶将采集到的滑膜组织块分散成单个细胞,然后用培养液将分散的细胞稀释制成________后放入培养瓶内进行培养,培养瓶中的细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的________。
(2)滑膜干细胞培养所用的培养基是合成培养基,通常需加入________等天然成分。细胞培养所需的气体主要有O2和CO2,其中O2的主要作用是___________。
(3)最典型的干细胞为胚胎干细胞,是由________分离出来的一类细胞。然而,科学家还可以通过体外诱导来获得类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞。诱导多能干细胞比胚胎干细胞更有应用前景,理由是___________________。
23. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌,过程如图所示。请据图回答下列问题:
(1)目的基因与质粒连接后可以导入到不同物种细胞中表达出同种蛋白质,其原理是________。
(2)已知kit基因的部分序列见下,采用PCR技术进行扩增时,选用的引物为________(填字母)。为使基因与质粒成功连接,适宜的方法是在引物的________端添加________两种限制酶识别序列。
5'—CGGGATCCA………………AGAATTCCG—3'
3'—GCCCTAGGT………………TCTTAAGGC—5'
A.5'—GCCCTAGGT—3' B.5'—CGGAATTCT—3'
C.5'—CGGGATCCA—3' D.5'—GCCTTAAGA—3'
(3)酶切kit基因,并与质粒中长度为170bp的片段进行置换,构建重组质粒pET-28a(+)-kit,用HindⅢ酶分别酶切pET-28a(+)和pET-28a(+)-kit,获得如下表所示片段。
质粒类型
pET-28a(+)
pET-28a(+)-kit
HindIII酶切片段
1000bp,2550bp
1000bp、2000bp、700bp
则kit基因长度为________,由此判定kit基因上有_______个HindⅢ酶切位点,原因是________。
(4)菌落PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目基因两端序列为引物进行扩增的方法,根据凝胶电泳结果可初步鉴定菌落是否含有目的基因。对构建的基因工程菌进行菌落PCR验证,并提取大肠杆菌的质粒进行双酶切再验证,结果如下图所示。分析可知,基因工程菌的构建_______(填“是”或“否”)成功,原因是________。
24. 现代生物技术在造福人类的同时,也可能引起一系列的安全和伦理问题,回答下列有关问题。
(1)针对转基因技术的应用,各个国家都制定了相关法规和政策。我国对转基因技术的方针是____________________________。
(2)生物武器包括_________、_________和生化毒剂类等,生物武器的致病能力_________、攻击范围_________,世界范围内应全面禁止生物武器。
(3)试管婴儿技术中有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个_________(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎性别为_________。
(4)设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在胚胎移植前需要对胚胎进行_________。
25. 以甲醇为唯一碳源的毕赤酵母常用来作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入大肠杆菌中进行扩增,再经酶切后导入毕赤酵母,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列相关问题:
(1)科研人员在构建HBsAg基因表达载体时,应选用图3中______对质粒进行酶切处理,然后使用E.coli DNA连接酶催化_______键合成,将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。将重组载体导入大肠杆菌后,应在含有_______的培养基上进行筛选。
(2)欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取______(填“上清液”或“沉淀物”)即为粗提取的DNA。
(3)HBsAg基因转录时以图2中b链为模板,利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物A结合的单链是_______(填“a链”或“b链”)。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,其目的是______。
(5)基因工程在植物领域的研究成果同样令人兴奋。与此同时,基因污染问题也受到了广泛关注。培养转基因植物时,为了避免外源基因通过花粉传播进入其他植物导致基因污染,可采取的措施是:_______。
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