精品解析：山西省太原市2024～2025学年高二下学期期中考试生物试题

2024～2025学年第二学期高二年级期中学业诊断 生物学试卷 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。做题时间75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。在题目所给的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 奶酪是一种发酵的奶制品，其制作过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 发酵前应使用巴氏消毒法对牛奶进行处理 B. 乳酸菌通过细胞呼吸产生的使pH下降 C. 凝乳酶可凝聚固化奶中的蛋白质进而形成凝乳 D. 盐渍处理可有效抑制奶酪中杂菌生长并调节风味 【答案】B 【解析】 【分析】奶酪是以牛奶为原料，加入乳酸菌发酵而成，牛奶经乳酸菌的发酵后形成凝乳，利于消化。酸性物质一般都可以使牛奶变性凝固，小牛的胃中有一种称为凝乳酶的物质也可以将牛奶凝固成凝乳利于消化。 【详解】A、发酵前对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正确； B、乳酸菌无氧呼吸不能产生CO2，B错误； C、凝乳酶可以催化乳蛋白的水解反应，将乳清中的蛋白质降解成较小的肽段和氨基酸，从而促进乳汁凝结和固化，形成凝乳，C正确； D、盐渍处理可以有效地抑制奶酪中的杂菌生长，延长奶酪的保质期。同时，盐渍处理还可以调节奶酪的风味，使其更加美味可口，D正确。 故选B。 2. “养鱼先养水”的目的是培养硝化细菌等菌类以分解鱼池水中的毒素（主要是氨和亚硝酸盐）。某兴趣小组对养殖池底泥中硝化细菌进行分离与计数，下列叙述错误的是（ ） A. 采集底泥使用的工具需进行灭菌处理 B. 配制培养基时在分装前先灭菌再倒平板 C. 将自养型生物硝化细菌置于光照培养箱中培养 D. 培养时还需要与未接种的空白培养基同时培养 【答案】C 【解析】 【分析】培养基的概念及营养构成 （1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 【详解】A、获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染，所以应对采集底泥使用的工具进行灭菌，A正确； B、配制的培养基在分装前高压蒸汽灭菌，防止杂菌污染，B正确； C、硝化细菌为自养生物，能进行化能合成作用，但不能利用光照合成有机物，接种后的培养皿需置于培养箱中培养，C错误； D、为了检测培养基平板灭菌是否合格，还需与未接种的空白培养基同时培养，D正确。 故选C。 3. 某同学进行大肠杆菌的纯培养实验时，将锥形瓶中密度为2×107/mL的菌液进行梯度稀释，取0.1mL菌液涂布后再培养。为保证每个平板上长出的菌落数在30～300个之间，所取的0.1mL菌液的稀释倍数是（ ） A. 102 B. 103 C. 104 D. 105 【答案】C 【解析】 【分析】稀释涂布平板法的用途：1.分离微生物；2.统计样品中活菌的数目。 【详解】A、平板上菌落数假设为C，C/0.1×102=2×107，那么C=2×104，平板上长出的菌落数不在30～300个之间，A错误； B、平板上菌落数假设为C，C/0.1×103=2×107，那么C=2×103，平板上长出的菌落数不在30～300个之间，B错误； C、平板上菌落数假设为C，C/0.1×104=2×107，那么C=2×102，平板上长出的菌落数在30～300个之间，C正确； D、平板上菌落数假设为C，C/0.1×105=2×107，那么C=20，平板上长出的菌落数不在30～300个之间，D错误。 故选C。 4. 赖氨酸作为一种必需氨基酸，广泛应用于食品、医药、饲料等领域。发酵工程利用大肠杆菌以天冬氨酸为原料生产赖氨酸，部分代谢过程如图所示。下列措施中最有利于提高赖氨酸发酵产量的是（ ） A. 增加天冬氨酸的量 B. 提高天冬氨酸激酶的活性 C. 选用不能合成高丝氨酸脱氢酶的发酵菌种 D. 发酵过程中及时分离出苏氨酸和甲硫氨酸 【答案】C 【解析】 【分析】据图分析：赖氨酸的生产过程设计天冬氨酸激酶和高丝氨酸脱氢酶的催化作用。天冬氨酸激酶催化天冬氨酸转化为天冬氨酸磷酸，而高丝氨酸脱氢酶催化高丝氨酸的转化。这些酶的活性直接影响赖氨酸的产量。 【详解】A、天冬氨酸是赖氨酸合成的前体物质，增加其量理论上可以增加赖氨酸的产量，但当赖氨酸过量时，会抑制天冬氨酸激酶的活性，使细胞内难以积累赖氨酸，A错误； B、提高天冬氨酸激酶活性可以加速天冬氨酸转化为天冬氨酸磷酸，但也可能增加其他代谢产物的生成，不一定提高赖氨酸的产量，B错误； C、选用不能合成高丝氨酸脱氢酶的发酵菌种能阻止天冬氨酸半醛向高丝氨酸的转化，提高赖氨酸的产量，C正确； D、发酵过程中及时分离出苏氨酸和甲硫氨酸，这可以减少代谢产物的积累，提高了苏氨酸和甲硫氨酸的含量，并不能直接提高赖氨酸的产量，D错误。 故选C。 5. 某生物兴趣小组利用植物组织培养技术开展菊花种苗快速繁殖，培养菊花茎段时，发现未能诱导出愈伤组织，其原因不包括（ ） A. 茎段接种时倒插 B. 培养时遮光处理 C. 外植体消毒过度 D. 激素配比不合理 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱导其生成完整植株的技术。 【详解】A、将菊花茎段切断形态学下端插入诱导愈伤组织的培养基中，不应倒插，不符合题意，A错误； B、诱导愈伤组织的形成过程通常需要避光处理，这不会导致没有愈伤组织产生，符合题意，B正确； C、外植体需要用70%的酒精消毒30s，立即用无菌水冲洗2-3次；再用5%的次氯酸钠消毒30min后，立即用无菌水冲洗2-3次，若消毒过度会影响植物组织的活性，因而可能导致无愈伤组织产生，不符合题意，C错误； D、培养基中植物激素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向，如生长素和细胞分裂素比例高时，可以促进生根，比例适中时有利于产生愈伤组织，不符合题意，D错误。 故选B。 6. 下图表示四倍体兰花植物组织培养的过程。下列叙述正确的是（ ） A. ①过程中存在基因的选择性表达 B. ①②过程所需植物激素浓度和比例相同 C. 胚状体由未分化的、具有分裂能力的细胞组成 D. 取该兰花的花药进行离体培养可获得二倍体植株 【答案】A 【解析】 【分析】①阶段表示脱分化过程，②阶段表示再分化过程，③阶段表示由胚状体发育为完整的植株的过程。 【详解】A、①过程是外植体→愈伤组织的脱分化过程，需要关闭原有细胞的特化基因并开启分裂相关基因，存在基因的选择性表达，A正确。 B、①阶段表示脱分化过程，②阶段表示再分化过程，脱分化与再分化过程中加入细胞分裂素和生长素比例不同，B错误； C、由愈伤组织形成胚状体需经历再分化过程，胚状体由已分化的、具有分裂能力的细胞组成，C错误； D、由花药离体培养获得的是单倍体植株，D错误。 故选A。 7. 利用植物细胞培养技术可实现紫杉醇（高效抗癌物质）的工厂化生产。研究人员测定了三种红豆杉细胞培养过程中细胞干重和紫杉醇的产量，结果如图。下列叙述正确的是（ ） A. 植物细胞培养技术利用了植物细胞具有全能性的原理 B. 该实验自变量是红豆杉细胞的培养时间和红豆杉的种类 C. 据图可知南方红豆杉细胞干重增长最快的时间为25～30天 D. 培养云南红豆杉30天左右时，初级代谢产物紫杉醇的产量最高 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。 【详解】A、该研究是为了测定三种红豆杉细胞培养过程中细胞干重和紫杉醇的产量，不需要形成完整的植物个体，因此利用的捕食植物细胞的全能性原理，A错误； B、结合题干信息和图示可知，本实验比较三种红豆杉细胞培养过程中细胞干重和紫杉醇的产量，自变量是红豆杉细胞的培养时间和红豆杉的种类，B正确； C、细胞干重增长最快，曲线的斜率最大，因此据图可知南方红豆杉细胞干重增长最快的时间为15～30天，C错误； D、结合图示可知，培养云南红豆杉30天左右时，次级代谢产物紫杉醇的产量最高，D错误。 故选B。 8. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列叙述错误的是（ ） A. 可用机械法将新鲜动物组织分散成单个细胞 B. 体外培养的动物细胞大多数需悬浮在培养液中生长 C. 传代培养时可用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 D. 癌细胞在培养瓶中一般不会出现接触抑制现象 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。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、可用机械法（如剪碎、研磨）将新鲜动物组织分散成单个细胞，A正确； B、体外培养的大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，而不是悬浮生长，B错误； C、由原代培养换瓶进行传代培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁生长的细胞，制成细胞悬浮液，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，C正确； D、癌细胞膜上糖蛋白减少，细胞黏着性降低，不发生接触抑制现象，容易分散和转移，因此，癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象，D正确。 故选B。 9. 为研究iPS细胞在治疗心肌梗死中的应用，科研人员将iPS细胞移植给心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列叙述正确的是（ ） A. 该实验中仅需正常小鼠作为对照组 B. 与高度分化的细胞相比，iPS细胞的分化潜能较弱 C. 选择病鼠自身细胞获得iPS细胞后再移植，可避免免疫排斥 D. 诱导形成iPS细胞的过程中，mRNA的种类和数量均未发生变化 【答案】C 【解析】 【分析】诱导多能干细胞（iPS细胞）是类似胚胎干细胞的一种细胞，是具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 【详解】A、为了说明诱导多能干细胞移植给心肌梗死小鼠的影响，该实验需正常小鼠作为对照组，也需要心肌梗死小鼠为对照，A错误； B、诱导多能干细胞可分化形成多种组织细胞，与高度分化的细胞相比，iPS细胞的分化潜能较强，B错误； C、诱导多能干细胞来源于病鼠自身细胞的诱导，再移植回可病鼠体内可避免免疫排斥，C正确； D、诱导形成iPS细胞的过程中存在基因的选择性表达，mRNA的种类和数量会发生变化，D错误。 故选C。 10. 种间体细胞核移植是体细胞核移植中极具潜力的研究方向之一，可实现死亡个体的“再生”。研究人员采用该技术克隆灰狼的基本流程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 从家犬卵巢中获取的卵母细胞可以直接进行过程① B. 过程②可用Ca2+载体诱导细胞融合，过程③可用电刺激激活重构胚 C. 过程④实现了早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 D. 利用该技术获得的3只灰狼的性别不一定相同 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。原理是细胞膜具有一定的流动性。诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。 【详解】A、采集的家犬卵母细胞需要培养到MⅡ期才具备受精的能力，动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，A错误； B、过程②用电融合法使皮肤组织细胞和去核的卵母细胞融合，皮肤细胞的细胞核进入卵母细胞，形成重构胚，过程③可用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B错误； C、过程④为胚胎移植过程，胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，C正确； D、利用该技术获得的3只灰狼的性别相同，D错误。 故选C。 11. 胚胎工程的迅猛发展让人们大量繁殖优良家畜品种的愿望得以实现。下列叙述错误的是（ ） A. 经获能处理后的精子才能用于体外受精 B. 体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施 C. 胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D. 胚胎移植技术可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。 【详解】A、从动物体内采集的精子需要经获能处理，获得受精的能力，才能用于体外受精，A正确； B、体外受精技术可以克服自然繁殖中的某些限制（如配子结合障碍），提高动物繁殖能力，B正确； C、胚胎分割可以获得多个胚胎，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，因此胚胎分割技术不能提高移植胚胎的成活率，C错误； D、胚胎移植可将优质雌性个体的胚胎移植到代孕母体中，使其免于妊娠过程，从而缩短繁殖周期，充分发挥繁殖潜力，D正确。 故选C。 12. 将外源基因导入受体细胞的过程中需要使用载体，下列不属于载体作用的是（ ） A. 避免外源基因被受体细胞降解 B. 提供外源基因复制的能力 C. 能将外源基因整合到受体细胞染色体上 D. 抑制外源基因在受体细胞中表达 【答案】D 【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。 【详解】A、载体（如质粒、病毒载体）通常含有保护性结构（如蛋白质外壳或特殊序列），可防止外源基因被受体细胞的核酸酶降解，A正确； B、载体需具备复制原点，使外源基因能随载体在受体细胞内复制扩增，B正确； C、能将外源基因整合到受体细胞染色体上，可将外源基因插入宿主基因组，实现长期稳定遗传，C正确； D、载体的设计目的是促进外源基因的表达，抑制表达与其功能相悖，且会阻碍基因操作目的，D错误。 故选D。 13. 限制酶的发现极大地推动了对DNA分子的研究和操作。下表列出了几种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述正确的是（ ） 限制酶 BamHⅠ Sau3AⅠ Acc65Ⅰ BglⅡ KpnⅠ 识别序列和切割位点 5'-G↓GATCC-3' 5'-↓GATC-3' 5'-G↓GTACC-3' 5'-A↓GATCT-3' 5'-GGTAC↓C-3' A. 表中的5种限制酶切割DNA形成的末端中，既有黏性末端又有平末端 B. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA形成的末端相互连接后，不能再被Sau3AⅠ切割 C. Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割DNA形成的末端相互连接后，可重新被Acc65Ⅰ或KpnⅠ切割 D. 分别用Sau3AⅠ或BglⅡ切割相同的DNA，前者得到的片段长度通常短于后者 【答案】D 【解析】 【分析】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。 【详解】A、表中的5种限制酶切割形成的末端中，均为黏性末端，A错误； B、BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的末端，可以相互连接，连接形成的DNA序列中还存在Sau3AI的识别序列和切割位点，故能再被Sau3AI切割，B错误； C、Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割形成的黏性末端序列无法配对，而且磷酸端(5´端)也不能与磷酸端(5´端)连接，既然不能连接也就不存在重新切割，C错误； D、Sau3AI识别序列为4个碱基，而BglⅡ识别序列为6个碱基，因此分别用Sau3AⅠ和BglⅡ切割随机序列DNA，前者得到的片段长度明显短于后者，D正确。 故选D。 14. 基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（ ） A. 利用X射线、紫外线照射处理培育青霉素高产菌株 B. 将外源生长激素基因导入鲤鱼可提高鲤鱼的生长速率 C. 将来源于某些病毒的抗病基因导入植物中培育抗病植物 D. 将目的基因与乳腺中特异表达基因的启动子重组可构建乳腺生物反应器 【答案】A 【解析】 【分析】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、利用 X 射线、紫外线照射处理培育青霉素高产菌株，这属于诱变育种，原理是基因突变，不是基因工程，A错误； B、将外源生长激素基因导入鲤鱼可提高鲤鱼的生长速率，这是将外源基因导入受体生物，属于基因工程的应用，B正确； C、将来源于某些病毒的抗病基因导入植物中培育抗病植物，是将特定的基因导入植物细胞，属于基因工程的应用，C正确； D、将目的基因与乳腺中特异表达基因的启动子重组可构建乳腺生物反应器，这涉及到基因的重组和导入，属于基因工程的应用，D正确。 故选A。 15. 胰岛素可用于治疗糖尿病，天然胰岛素在保存时易形成二聚体，而影响治疗效果。科研人员通过如下过程生产新速效胰岛素。下列叙述错误的是（ ） A. 预期新胰岛素的功能是生产新速效胰岛素的依据 B. 利用大肠杆菌直接合成新速效胰岛素不具有生物学活性 C. 新速效胰岛素的生产需借助蛋白质工程和发酵工程实现 D. 新速效胰岛素合成时，遗传信息的流动方向与中心法则相反 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。 【详解】A、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），所以预期新胰岛素的功能是生产新速效胰岛素的依据，A正确； B、大肠杆菌作为原核生物，无内质网和高尔基体，无法正确折叠或修饰真核生物的蛋白质，导致其合成的新速效胰岛素不具有生物学活性，B正确； C、蛋白质工程用于设计和改造胰岛素分子，而发酵工程用于大规模生产，新速效胰岛素的生产需借助蛋白质工程和发酵工程实现，C正确； D、新速效胰岛素合成时，遗传信息的流动方向遵循中心法则，即从DNA到RNA再到蛋白质，D错误。 故选D。 16. 无菌操作在微生物培养、植物组织培养和动物细胞培养中都至关重要。下列叙述正确的是（ ） A. 生物技术实验中所有器皿、培养基及生物材料，都需进行灭菌处理 B. 易分解的活性物质过滤除菌后，在无菌条件下加入灭菌的培养基中 C. 酒精能使细胞中的蛋白质变性，因此使用95%的酒精消毒效果最好 D. 动物细胞培养基配制时，加入抗生素可达到无菌无毒的培养目的 【答案】B 【解析】 【分析】消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌。常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。 【详解】A、要对所有培养基和培养皿灭菌处理，但是生物材料要根据实际情况来，比如说植物组织培养，外植体只能消毒，不能灭菌，不然植物细胞会死亡，A错误； B、易分解的活性物质应该用过滤灭菌，无菌条件下加入无菌培养基，B正确； C、一般消毒用的是70%的酒精，C错误； D、动物细胞培养基配制时，加入抗生素在一定程度内避免杂菌生长，但不能达到无菌无毒的效果，D错误。 故选B。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、非选择题（本题共5个小题，共52分） 17. 烟草在采收、运输和加工过程中会产生大量含高浓度尼古丁（）的废弃物，利用细菌来降低废弃物中的尼古丁具有成本低、污染小等优点。科研小组分离尼古丁降解菌并测定其降解效果。部分过程如下图，其中Ⅰ～Ⅲ表示过程，Ⅰ所用培养基成分见下表。请回答下列问题： 成分 K2HPO4·3H2O KH2PO4 MgSO4·7H2O 尼古丁 水 pH 含量 13.3g 4g 0.2g 0.8g 1000mL 7.0 （1）由表可知，所用培养基从物理性质上属于______培养基，其中加入尼古丁的目的是______。 （2）过程Ⅰ中连续两次振荡培养的目的是______；过程Ⅱ中分离目的菌的方法是______。 （3）为分析目的菌降解尼古丁的能力，过程Ⅲ需测定发酵液中______。 【答案】（1） ①. 液体 ②. 筛选出能降解尼古丁的细菌 （2） ①. 让菌体与氧气、培养液充分接触，增加菌体数量 ②. 稀释涂布平板法 （3）尼古丁的剩余量 【解析】 【分析】从土壤中分离微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。目的菌筛选分离成功的关键是选择培养基的使用与无菌操作．选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。 【小问1详解】 由表可知，培养基的成分中没有琼脂，故所用培养基从物理性质上属于液体培养基，分析培养基的成分，尼古丁可作为碳源和氮源，能降解尼古丁的细菌才能在该培养基上生长，加入尼古丁的目的是筛选出能降解尼古丁的细菌。 【小问2详解】 为了让菌体与氧气、培养液充分接触，增加菌体数量，过程Ⅰ中连续两次振荡培养。由图可知，过程Ⅱ培养基上菌落分布均匀，推测过程Ⅱ分离目的菌的方法是稀释涂布平板法。 【小问3详解】 可通过测定发酵液中尼古丁的剩余量判断目的菌降解尼古丁的能力，发酵液中尼古丁的剩余量越少，目的菌降解尼古丁的能力越强。 18. 植物甲具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙的线粒体中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，过程如下图所示。研究发现，在融合细胞中两种细胞的线粒体DNA可能引发遗传冲突，X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活但细胞分裂功能正常。请回答下列问题： （1）该技术依据的生物学原理主要有______。 （2）过程②应采用______（填“X射线”或“IOA”）处理，这样处理的目的是______。 （3）过程④诱导细胞融合可使用的化学法包括______等。甲、乙细胞融合成功的标志是______。 （4）理论上杂种植株丙属于______倍体植株，其体细胞中最多含有______条染色体。在自然条件下，甲植株和乙植株进行有性杂交不能产生可育后代，是因为二者存在______。 【答案】（1）细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 （2） ①. IOA ②. 使甲原生质体中线粒体失活，避免融合细胞中发生遗传冲突 （3） ①. 聚乙二醇（PEG）融合法（或“高Ca2+-高pH融合法”） ②. 形成新的细胞壁 （4） ①. 六 ②. 100##一百 ③. 生殖隔离 【解析】 【分析】该图为植物体细胞杂交过程，其中①为去除细胞壁，制备原生质体，可用酶解法；②为诱导融合过程，可以用聚乙二醇处理；③为杂种细胞再生细胞壁的过程；④为脱分化；⑤为再分化形成杂种植株。 【小问1详解】 植物体细胞杂交利用细胞膜的流动性，杂种细胞形成新植物体利用植物细胞的全能性。 【小问2详解】 X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活但细胞分裂功能正常，过程②应采用IOA处理，这样处理的目的是使甲原生质体中线粒体失活，避免融合细胞中发生遗传冲突。 【小问3详解】 诱导植物细胞融合的方法有聚乙二醇（PEG）融合法（或“高Ca2+-高pH融合法”）等。甲、乙细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。 【小问4详解】 甲为二倍体植株，含18条染色体；乙为四倍体植株，含32条染色体，理论上杂种植株丙属于六倍体植株，细胞中含有50条染色体，若该细胞处于有丝分裂后期，则其体细胞中含有100条染色体。在自然条件下，甲植株和乙植株进行有性杂交不能产生可育后代，是因为二者存在生殖隔离。 19. 人体正常乳腺细胞和乳腺癌细胞有部分相同的表面抗原，为获得能特异性杀伤乳腺癌细胞的单克隆抗体，科研人员进行了如图所示操作。图中1、2、3、4分别表示不同的表面抗原，Y1、Y2、Y3、Y4分别表示不同的抗体。请回答下列问题： （1）免疫细胞来源于小鼠骨髓中的______细胞。 （2）反复免疫第一组小鼠的目的是______。反复免疫第二组小鼠的目的是______。 （3）经融合筛选的杂交瘤细胞仍需进行______和______，并经过多次筛选，最终获得能产生______的杂交瘤细胞。 （4）与动物血清中直接分离抗体相比，单克隆抗体的优点是______。 【答案】（1）造血干 （2） ①. 使小鼠产生较多Y1、Y2、Y3抗体 ②. 增加小鼠体内产生Y4抗体的B淋巴细胞数量 （3） ①. 克隆化培养 ②. 抗体检测 ③. Y4抗体 （4）特异性强、产量高、纯度高 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【小问1详解】 免疫细胞来源于小鼠骨髓中的造血干细胞分化而来。 【小问2详解】 利用抗原免疫可获取抗体，而反复免疫第一组小鼠的目的是使小鼠产生较多Y1、Y2、Y3抗体。反复免疫第二组小鼠的目的是增加小鼠体内产生Y4抗体的B淋巴细胞数量。 【小问3详解】 经融合筛选的杂交瘤细胞仍需进行克隆化培养和抗体检测，目的是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞即产生Y4抗体的杂交瘤细胞。 【小问4详解】 与动物血清中直接分离抗体相比，单克隆抗体突出优点在于它的特异性强、灵敏度高，并能大量制备、纯度高。 20. 逆转录实时荧光定量PCR（qRT-PCR）是检测RNA病毒的重要技术手段。该技术常用TaqMan探针，探针的5'末端连接荧光基团（R），3'末端连接淬灭基团（Q），如图甲所示。当探针完整时，R发出的荧光信号会被Q吸收而不显荧光。在图乙所示的过程中，TaqDNA聚合酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q，R发出的荧光信号就会被相应仪器检测到。图中a、b表示引物。请回答下列问题： （1）与普通PCR类似，qRT-PCR的反应过程包括______、______、延伸。qRT-PCR反应体系中，除了TaqDNA聚合酶还需要添加______酶。 （2）qRT-PCR中所用TaqMan探针序列设计最基本的要求是______。 （3）据图写出引物a的序列是：5'-______-3'。反应结果测定的荧光强度与PCR产物浓度的关系是______。 【答案】（1） ①. 变性 ②. 复性 ③. 逆转录 （2）与待扩增DNA的一段碱基序列互补配对 （3） ①. AGGCAT ②. （在一定范围内）荧光强度越高，PCR产物越多 【解析】 【分析】PCR技术的原理为DNA双链复制，所需条件有：引物、酶、模板DNA、4种脱氧核苷酸等，包括变性、复性、延伸三个过程。 【小问1详解】 qRT-PCR是指逆转录实时荧光定量PCR，与普通PCR类似，qRT-PCR的反应过程包括变性、复性、延伸。qRT-PCR反应体系中，除了TaqDNA聚合酶还需要添加逆转录酶。 【小问2详解】 qRT-PCR中所用TaqMan探针序列设计最基本的要求是与待扩增DNA的一段碱基序列互补配对。 【小问3详解】 据图分析，根据碱基互补配对原则，引物a的序列是：5'-AGGCAT-3'。TaqDNA聚合酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q，R发出的荧光信号就会被相应仪器检测到，反应结果测定的荧光强度与PCR产物浓度的关系是（在一定范围内）荧光强度越高，PCR产物越多。 21. 水杨酸是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备如图水杨酸生物传感器，为环境污染治理提供新方法。请回答下列问题： （1）启动子是一段有特殊序列结构的______片段，是______酶识别和结合的部位。据图分析，当环境中存在水杨酸时，______可激活Ps启动子，促进mrfp基因的表达，表达载体上连接mrfp基因的目的是______。 （2）水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为可被细胞分解的龙胆酸。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因导入大肠杆菌，则工程菌可同时实现对水杨酸的动态检测和清除。现欲通过PCR判定融合基因是否已准确连接到载体上，应选择图乙中的引物是______。 （3）试分析利用工程菌治理环境污染的利与弊。______。 【答案】（1） ①. DNA ②. RNA聚合 ③. 水杨酸-调控蛋白复合物 ④. 表达红色荧光蛋白，通过红色荧光检测水体中的水杨酸 （2）引物1、引物3 （3）利：高效降解污染物；弊：存在生态风险（其他答案合理即可） 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取；（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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位。从图中可知，当环境中存在水杨酸时，水杨酸-调控蛋白复合物可激活PS启动子，启动促进mrfp基因的表达，mrfp基因表达红色荧光蛋白，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度。 【小问2详解】 PCR 技术要求引物与模板链的 3' 端互补配对，且 DNA 聚合酶从引物的 3' 端开始延伸子链。要判定水杨酸羟化酶基因与基因连接成的融合基因已准确连接，需要选择能扩增出融合基因的引物组合。引物1 和引物3可以分别与融合基因中水杨酸羟化酶基因的 3' 端和基因的 3' 端互补配对，从而扩增出融合基因，所以应选择的引物组合是引物1和引物3。 【小问3详解】 利用工程菌治理环境污染，利：高效降解污染物、具有特异性、可持续性、能降低成本；弊：存在生态风险、可能存在安全性问题。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024～2025学年第二学期高二年级期中学业诊断 生物学试卷 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。做题时间75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。在题目所给的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 奶酪是一种发酵的奶制品，其制作过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 发酵前应使用巴氏消毒法对牛奶进行处理 B. 乳酸菌通过细胞呼吸产生的使pH下降 C. 凝乳酶可凝聚固化奶中的蛋白质进而形成凝乳 D. 盐渍处理可有效抑制奶酪中杂菌生长并调节风味 2. “养鱼先养水”的目的是培养硝化细菌等菌类以分解鱼池水中的毒素（主要是氨和亚硝酸盐）。某兴趣小组对养殖池底泥中硝化细菌进行分离与计数，下列叙述错误的是（ ） A. 采集底泥使用的工具需进行灭菌处理 B. 配制培养基时在分装前先灭菌再倒平板 C. 将自养型生物硝化细菌置于光照培养箱中培养 D. 培养时还需要与未接种的空白培养基同时培养 3. 某同学进行大肠杆菌的纯培养实验时，将锥形瓶中密度为2×107/mL的菌液进行梯度稀释，取0.1mL菌液涂布后再培养。为保证每个平板上长出的菌落数在30～300个之间，所取的0.1mL菌液的稀释倍数是（ ） A. 102 B. 103 C. 104 D. 105 4. 赖氨酸作为一种必需氨基酸，广泛应用于食品、医药、饲料等领域。发酵工程利用大肠杆菌以天冬氨酸为原料生产赖氨酸，部分代谢过程如图所示。下列措施中最有利于提高赖氨酸发酵产量的是（ ） A. 增加天冬氨酸的量 B. 提高天冬氨酸激酶的活性 C. 选用不能合成高丝氨酸脱氢酶的发酵菌种 D. 发酵过程中及时分离出苏氨酸和甲硫氨酸 5. 某生物兴趣小组利用植物组织培养技术开展菊花种苗快速繁殖，培养菊花茎段时，发现未能诱导出愈伤组织，其原因不包括（ ） A. 茎段接种时倒插 B. 培养时遮光处理 C. 外植体消毒过度 D. 激素配比不合理 6. 下图表示四倍体兰花植物组织培养的过程。下列叙述正确的是（ ） A. ①过程中存在基因的选择性表达 B. ①②过程所需植物激素浓度和比例相同 C. 胚状体由未分化的、具有分裂能力的细胞组成 D. 取该兰花的花药进行离体培养可获得二倍体植株 7. 利用植物细胞培养技术可实现紫杉醇（高效抗癌物质）的工厂化生产。研究人员测定了三种红豆杉细胞培养过程中细胞干重和紫杉醇的产量，结果如图。下列叙述正确的是（ ） A. 植物细胞培养技术利用了植物细胞具有全能性的原理 B. 该实验自变量是红豆杉细胞的培养时间和红豆杉的种类 C. 据图可知南方红豆杉细胞干重增长最快的时间为25～30天 D. 培养云南红豆杉30天左右时，初级代谢产物紫杉醇的产量最高 8. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列叙述错误的是（ ） A. 可用机械法将新鲜动物组织分散成单个细胞 B. 体外培养的动物细胞大多数需悬浮在培养液中生长 C. 传代培养时可用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 D. 癌细胞在培养瓶中一般不会出现接触抑制现象 9. 为研究iPS细胞在治疗心肌梗死中的应用，科研人员将iPS细胞移植给心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列叙述正确的是（ ） A. 该实验中仅需正常小鼠作为对照组 B. 与高度分化的细胞相比，iPS细胞的分化潜能较弱 C. 选择病鼠自身细胞获得iPS细胞后再移植，可避免免疫排斥 D. 诱导形成iPS细胞的过程中，mRNA的种类和数量均未发生变化 10. 种间体细胞核移植是体细胞核移植中极具潜力的研究方向之一，可实现死亡个体的“再生”。研究人员采用该技术克隆灰狼的基本流程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 从家犬卵巢中获取的卵母细胞可以直接进行过程① B. 过程②可用Ca2+载体诱导细胞融合，过程③可用电刺激激活重构胚 C. 过程④实现了早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 D. 利用该技术获得的3只灰狼的性别不一定相同 11. 胚胎工程的迅猛发展让人们大量繁殖优良家畜品种的愿望得以实现。下列叙述错误的是（ ） A. 经获能处理后的精子才能用于体外受精 B. 体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施 C. 胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D. 胚胎移植技术可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 12. 将外源基因导入受体细胞的过程中需要使用载体，下列不属于载体作用的是（ ） A. 避免外源基因被受体细胞降解 B. 提供外源基因复制的能力 C. 能将外源基因整合到受体细胞染色体上 D. 抑制外源基因在受体细胞中表达 13. 限制酶的发现极大地推动了对DNA分子的研究和操作。下表列出了几种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述正确的是（ ） 限制酶 BamHⅠ Sau3AⅠ Acc65Ⅰ BglⅡ KpnⅠ 识别序列和切割位点 5'-G↓GATCC-3' 5'-↓GATC-3' 5'-G↓GTACC-3' 5'-A↓GATCT-3' 5'-GGTAC↓C-3' A. 表中的5种限制酶切割DNA形成的末端中，既有黏性末端又有平末端 B. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA形成的末端相互连接后，不能再被Sau3AⅠ切割 C. Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割DNA形成的末端相互连接后，可重新被Acc65Ⅰ或KpnⅠ切割 D. 分别用Sau3AⅠ或BglⅡ切割相同的DNA，前者得到的片段长度通常短于后者 14. 基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（ ） A. 利用X射线、紫外线照射处理培育青霉素高产菌株 B. 将外源生长激素基因导入鲤鱼可提高鲤鱼的生长速率 C. 将来源于某些病毒的抗病基因导入植物中培育抗病植物 D. 将目的基因与乳腺中特异表达基因的启动子重组可构建乳腺生物反应器 15. 胰岛素可用于治疗糖尿病，天然胰岛素在保存时易形成二聚体，而影响治疗效果。科研人员通过如下过程生产新速效胰岛素。下列叙述错误的是（ ） A. 预期新胰岛素的功能是生产新速效胰岛素的依据 B. 利用大肠杆菌直接合成新速效胰岛素不具有生物学活性 C. 新速效胰岛素的生产需借助蛋白质工程和发酵工程实现 D. 新速效胰岛素合成时，遗传信息的流动方向与中心法则相反 16. 无菌操作在微生物培养、植物组织培养和动物细胞培养中都至关重要。下列叙述正确的是（ ） A. 生物技术实验中所有器皿、培养基及生物材料，都需进行灭菌处理 B. 易分解的活性物质过滤除菌后，在无菌条件下加入灭菌的培养基中 C. 酒精能使细胞中的蛋白质变性，因此使用95%的酒精消毒效果最好 D. 动物细胞培养基配制时，加入抗生素可达到无菌无毒的培养目的 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、非选择题（本题共5个小题，共52分） 17. 烟草在采收、运输和加工过程中会产生大量含高浓度尼古丁（）的废弃物，利用细菌来降低废弃物中的尼古丁具有成本低、污染小等优点。科研小组分离尼古丁降解菌并测定其降解效果。部分过程如下图，其中Ⅰ～Ⅲ表示过程，Ⅰ所用培养基成分见下表。请回答下列问题： 成分 K2HPO4·3H2O KH2PO4 MgSO4·7H2O 尼古丁 水 pH 含量 13.3g 4g 0.2g 0.8g 1000mL 7.0 （1）由表可知，所用培养基从物理性质上属于______培养基，其中加入尼古丁的目的是______。 （2）过程Ⅰ中连续两次振荡培养的目的是______；过程Ⅱ中分离目的菌的方法是______。 （3）为分析目的菌降解尼古丁的能力，过程Ⅲ需测定发酵液中______。 18. 植物甲具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙的线粒体中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，过程如下图所示。研究发现，在融合细胞中两种细胞的线粒体DNA可能引发遗传冲突，X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活但细胞分裂功能正常。请回答下列问题： （1）该技术依据的生物学原理主要有______。 （2）过程②应采用______（填“X射线”或“IOA”）处理，这样处理的目的是______。 （3）过程④诱导细胞融合可使用的化学法包括______等。甲、乙细胞融合成功的标志是______。 （4）理论上杂种植株丙属于______倍体植株，其体细胞中最多含有______条染色体。在自然条件下，甲植株和乙植株进行有性杂交不能产生可育后代，是因为二者存在______。 19. 人体正常乳腺细胞和乳腺癌细胞有部分相同的表面抗原，为获得能特异性杀伤乳腺癌细胞的单克隆抗体，科研人员进行了如图所示操作。图中1、2、3、4分别表示不同的表面抗原，Y1、Y2、Y3、Y4分别表示不同的抗体。请回答下列问题： （1）免疫细胞来源于小鼠骨髓中的______细胞。 （2）反复免疫第一组小鼠的目的是______。反复免疫第二组小鼠的目的是______。 （3）经融合筛选的杂交瘤细胞仍需进行______和______，并经过多次筛选，最终获得能产生______的杂交瘤细胞。 （4）与动物血清中直接分离抗体相比，单克隆抗体的优点是______。 20. 逆转录实时荧光定量PCR（qRT-PCR）是检测RNA病毒的重要技术手段。该技术常用TaqMan探针，探针的5'末端连接荧光基团（R），3'末端连接淬灭基团（Q），如图甲所示。当探针完整时，R发出的荧光信号会被Q吸收而不显荧光。在图乙所示的过程中，TaqDNA聚合酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q，R发出的荧光信号就会被相应仪器检测到。图中a、b表示引物。请回答下列问题： （1）与普通PCR类似，qRT-PCR的反应过程包括______、______、延伸。qRT-PCR反应体系中，除了TaqDNA聚合酶还需要添加______酶。 （2）qRT-PCR中所用TaqMan探针序列设计最基本的要求是______。 （3）据图写出引物a的序列是：5'-______-3'。反应结果测定的荧光强度与PCR产物浓度的关系是______。 21. 水杨酸是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备如图水杨酸生物传感器，为环境污染治理提供新方法。请回答下列问题： （1）启动子是一段有特殊序列结构的______片段，是______酶识别和结合的部位。据图分析，当环境中存在水杨酸时，______可激活Ps启动子，促进mrfp基因的表达，表达载体上连接mrfp基因的目的是______。 （2）水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为可被细胞分解的龙胆酸。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因导入大肠杆菌，则工程菌可同时实现对水杨酸的动态检测和清除。现欲通过PCR判定融合基因是否已准确连接到载体上，应选择图乙中的引物是______。 （3）试分析利用工程菌治理环境污染的利与弊。______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $