北京市通州区2024-2025学年高二下学期4月期中质量检测生物学试卷

通州区2024一2025学年第二学期高二年级期中质量检测 生物学试卷 2025年4月 本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作 答无效。考试结束后，请将答题卡交回。 第一部分选择题（每小题2分，共30分） 下列各题均有四个选项，其中只有一个是符合题意要求的。 3.《诗经》记载：“中田有庐，疆場有瓜。是剥是菹，献之皇祖”。菹即泡菜。在菹的制作过程中，起 主要作用的微生物是 A.毛霉 B.乳酸菌 C.醋酸菌 D.酵母菌 2.人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下列操作不正确的是 A.对配制的培养基进行湿热灭菌 B.使用无菌棉拭子从皮肤表面取样 C.用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布 D.观察菌落的形态和颜色等进行初步判断 3.DMF(一种含碳有机物)是一种优良的工业溶剂和有机合成材料，它广泛应用于制革、医药、农 药等多个生产行业。含DMF的废水毒性大，会对环境造成严重危害，某实验小组筛选分离得 到能够高效降解DMF的细菌，用于DMF的降解。相关叙述正确的是 A.分离高效降解DMF的菌株所用的培养基可以是液体培养基 B.可采用平板划线法或稀释涂布平板法对细菌进行分离并计数 C.利用平板划线法接种时，灼烧接种环的次数等于划线次数 D.利用显微镜进行直接计数时，统计的结果往往大于实际活菌数 4.为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条 件下进行玉米秸秆降解实验，结果如下表所示。下列分析正确的是 菌株 秸秆总重(g) 秸秆残重(g) 秸秆失重(%) 纤维素降解率(%) A 2.00 1.51 24.50 16.14 B 2.00 1.53 23.50 14.92 C 2.00 1.42 29.00 23.32 A,从土壤中筛选纤维素分解菌的培养基中的唯一氮源是纤维素 B.如果将上述实验中的温度条件调整至25℃，效果会更明显 C.实验中需要设置一个不接种纤维素分解菌的空白对照实验 D.实验完成后，用于筛选的培养基可以直接进行丢弃处理 高二生物学试卷第1页（共10页） 5.随着对发酵原理的认识，微生物纯培养技术及密闭式发酵罐的建立，人们能够在严格控制的环 境条件下大规模生产发酵产品，相关叙述正确的是 A.发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵 B.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 C,微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物 D.啤酒的工业化生产过程中，通过焙烤可实现麦芽的无菌化 5.下列关于菊花植物组织培养的叙述正确的是 A.离体的菊花茎段必须经过严格灭菌后才能接种到培养基中 B.诱导愈伤组织阶段为了使细胞获得能量应给与适当的光照 C.培养基中生长素与细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化 D.利用菊花茎段培育形成的试管苗可直接移栽入土进一步培养 7.研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导人普通小麦(2如=42)中。用簇 毛麦花粉给数以千计的小麦花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组 织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。相关叙述不正确的是 A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 8.为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是 柑橘A花药（花粉）柑橘A①柑橘A单倍体 (二倍体)离体培养单倍体 的原生质体 ②杂种③三倍体 柑橘B①柑橘B二倍体 细胞 植株 (二倍体)的原生质体 A.过程①需使用胰蛋白酶处理 B.实现过程②依赖膜的流动性 C.过程③需应用植物组培技术 D.三倍体植株可产生无籽柑橘 9.植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，相关叙述正确的是 A,快速繁殖铁皮石斛的过程中，可以改良植物的遗传特性 B.利用植物顶端分生组织培养的脱毒苗具有抗病毒的特点 C.利用花药离体培养获得的玉米幼苗，可直接获得稳定遗传的个体 D.细胞产物的工厂化生产是利用植物细胞培养技术获得次生代谢物 高二生物学试卷第2页（共10页） 10.下列与动物细胞培养相关的叙述不正确的是 A,动物细胞培养的原理是细胞的全能性 B.动物细胞培养过程中需定期更换培养液 C.动物细胞培养液中需要添加一定量的动物血清 D.CO2的作用是维持细胞培养液pH的相对稳定 11,在某靶向膜蛋白抗体药物的研发过程中，利用脂质体将含有膜蛋白胞外段基因的病毒颗粒导 入到宿主动物细胞进行增殖，最终获得膜蛋白胞外段，以此作为抗原对小鼠进行免疫，进而制 备相应的单克隆抗体。相关叙述不正确的是 A.含膜蛋白胞外段基因的病毒颗粒需被包裹在脂质体内部 B.对贴壁生长的动物细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理 C.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可持续分泌单克隆抗体 D.将抗膜蛋白单克隆抗体与药物偶联，可以用来靶向治疗某些疾病 12.我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞（简称4CL干细胞）注射至 与其遗传信息不同的猕猴胚胎中，形成嵌合胚胎，并最终得到嵌合体猴，过程如下图所示。相 关叙述正确的是 细胞多能 培养体系 体外延 尔性评估 优化 迟培养 4CL干细胞 桑葚胚时期注射 嵌合胚胎 嵌合原肠胚 嵌合体猴 A.4CL干细胞注入后仅能于受体胚胎中发育成上皮组织 B.桑甚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合 C.通过观察嵌合原肠胚的外观，能准确推断4CL干细胞的占比情况 D.嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代 13.将某病毒的外壳蛋白(L1)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因连接，构建L,GFP融合基因，再 将融合基因与质粒连接构建下图所示表达载体。图中限制酶E一E,处理产生的黏性末端均 不相同。相关叙述不正确的是 启动子L基因GFP基因终止子 B EE E A.构建L1GFP融合基因需要用到E1、E2、E4三种酶 B.E,、E,双酶切确保L,GFP融合基因与载体的正确连接 C.GFP可用于检测受体细胞中目的基因是否表达 D.将表达载体转人羊的乳腺细胞中可培育乳汁中含L,蛋白的转基因羊 高二生物学试卷第3页（共10页） 14,双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达，研究人员构建了下图所示 的表达载体，以检测双向启动子作用效果。相关叙述不正确的是 双向启动子 AgeI SphI SalI NotI SphI Spel Smal 潮霉素抗性基因 GUS基因 LUC基因 ◆壮观莓素抗性基因 T-DNA 注：→启动子 终止子 LUC基因编码荧光素酶，可催化底物产生荧光 GUS基因编码B-葡萄糖苷酶，催化底物生成蓝色物质 A.可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞 B.为连人GUS基因，需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒 C,在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞 D.可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用 15.下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是 A.对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑，然后回输给患儿进行治疗 B.利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏，以增加器官移植供体来源 C.利用人体的成纤维细胞转变成PS细胞，进而利用PS细胞治疗阿尔茨海默病 D.利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿” 第二部分非选择题（共70分） 16.(10分)水稻白叶枯病由白叶枯菌引起，其导致水稻减产甚至绝收，为水稻三大病害之一。 (1)疣粒野生稻对白叶枯病高抗甚至免疫。但栽培水稻与疣粒野生稻存在 无法通过有性杂交获得相应的抗性。 (2)研究人员利用不对称体细胞杂交技术（将一个亲本的染色体片段随机转移到另一个亲本 体细胞中)对疣粒野生稻和栽培稻进行处理，以获得抗病栽培稻。已知大剂量的X射线能 随机破坏细胞核中染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分 裂：碘乙酰胺(IOA)使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 ①用 处理两种水稻细胞，获得原生质体，再用X射线照射 的原生质体，用碘乙酰胺(IOA)处理另一亲本的原生质体，经诱导融合后得到杂种细胞。 ②将得到的多个杂种细胞培养为植株，并进行筛选，结果如下图。 123456789101112M 注：1：疣粒野生稻：2：栽培稻：3-12：待测植林：M:标准DNA片段 图1 可以确定是杂种植株的是 (3)研究发现，有些杂种植株染色体数目与栽培稻相同，性状明显偏向栽培稻，但也表现出疣 粒野生稻的一些特性，其可能的原因是 高二生物学试卷第4页（共10页） 17.(12分)甲醇是一种高能量密度的有机物，是生物制造的理想原料。 (1)为从自然界中得到可利用甲醇的微生物一甲基营养菌，应将其接种到 的 培养基进行筛选。从用途上来说，这种培养基属于 培养基。 (2)科研人员将筛选得到的甲基营养菌置于不同条件下培养，该菌的数量变化如图1所示。 该菌的代谢类型为 型。 ■有密封膜 剪3 。无密封膜 2 0 4896 144时间) 图1 (3)甲基营养菌利用甲醇的途径如图2所示，其中Mh催化甲醇生成甲醛的反应为可逆反 应，且逆反应更容易发生。科研人员尝试利用柔性连接肽（一种由氨基酸组成的短肽序 列，通常用于连接两个或多个蛋白质结构域或多肽链)将相应的酶聚集在一起，以减少中 间产物的扩散，从而推动反应的正向进行。 科研人员检测了F6P的生成速率，实验结果表明融合蛋白质工程有助于甲醇的生物转化， 而且Hs催化甲醛是加快甲醇转化的重要一步。请在图3中补充第3组、第4组的柔性 连接肽的连接方式。 1.6 甲醇 个柔性连接肽 注： Mdh Mdh:甲醇脱鱼酶 甲醛 Hps:6-磷酸己酮糖合成酶 1Hps Phi:6-磷酸己酮糖异构酶 04 H6P H6P:己酮糖6-磷酸 0.0 1 Phi 1组 2组 3组 4组 F6P:果糖-6-磷酸 F6P 团线 图2 图3 (4)甲基营养菌还存在甲醇耐受性差的问题，下列可解决这一问题的做法有() A.通过诱变育种筛选出耐甲醇突变体 B.利用基因工程导人耐甲醇的基因 C.使目的菌株在甲醇逐渐增加的环境中进行培育筛选 B调整培养基成分、pH值等，减轻甲醇对菌株的毒性影响 高二生物学试卷第5页（共10页） 18.(12分)人类每年产生约4亿吨塑料废弃物，造成严重环境污染。研究者发现，能在高盐环境生存 的嗜盐单胞菌等微生物，通过发酵能够产生可降解的塑料类似物聚羟基烷酸酯(简称 {PHA})。 (1)发酵是指人们利用微生物，在适宜条件下将原料通过转化为人类所需要产物的 过程。 (2)现代发酵技术中培养基和发酵设备都需要灭菌处理，目的是，该过程需要消耗大 量的能量。科学家根据嗜盐单胞菌的特性设计了一种不需要灭菌的开放式发酵系统(图1)， 该系统在工业生产中的独特优势是，并推测该系统不需灭菌的原理。 培养液上清循环利用 胞外产 品回收 过滤 形态学工程 利于菌体与 纤维素水解物 单胞菌 培养液的 透明的塑 分离 料发酵罐 产品回收 细胞生长 产物合成 图1 非灭菌连续发酵开放系统 (3) 研究人员分析了嗜盐单胞菌合成PHA的过程(图2) ， 为了最大限度地将葡萄糖和脂肪酸 转化为 PHA， ，可以敲除嗜盐单胞菌体内编码酶的基因，并从物质能量观的角度 说明原因 。 ged 葡萄糖酸 葡萄糖 脂肪酸 fadL glk fadD 乙酰辅酶A fadA $$C O _ { 2 } 、 H _ { 2 } O$$ 三羧酸 薏苡3-酮酯 反式-2- 循环 酰辅酶A 烯酰辅酶A fadB phaJ、phaC 3-羟酰基辅酶A pha A phaC phaC PHA 图2 细胞内 PHA 的合成过程 注：细胞代谢物加方框，催化反应的酶未加方框。 (4)将选育的菌种经过后，接种到发酵罐内进行发酵，最终获得大量菌体后还需要经 过等措施， 才能获得高纯度的PHA产品。 高二生物学试卷第6页(共10页) 19.(12分)猫的F©ld1蛋白主要存在于毛发和唾液中，是导致人类过敏的一种常见过敏原，因此 开发Feldl蛋白的快速检测技术具有重要意义. (1)科研人员通过多次注射 对小鼠进行免疫，然后从免疫小鼠的脾脏收集 细胞和骨髓瘤细胞混合，并加入 试剂促进细胞融合，经选择的杂交瘤细胞进行 培养和抗体阳性检测，最终在培养液中提取分离得到多种抗Fldl蛋白的单克 隆抗体，分别命名为5H4和7D11。 (2)为了探究5H4和7D11结合抗原的具体表位，将Feld1蛋白分为F1、F2、F3三个小片段蛋 白（图1A),并利用5H4和7D11进行蛋白质免疫印记实验（图1B),结果表明5H4和 2 7D11分别识别Feld1蛋白的 片段。 A B M/O'M FI P2 F3 M,/10'M F1 P2 F3 Feld1(1-163aa) 40 40 Feldl Fl F11-59aa) 28 28 F2 F253-111aa) 20 20 F3 F3105-163aa 5H4 7D1山 图1 (3)传统的双抗体夹心法可以快速检测样本中的抗原，原理如图2A。金标垫部位具有5H4 蛋白胶体金颗粒复合物，该复合物具有肉眼可见的红色斑点，并会随着标本流向移动。 检测线(T线)和质控线(C线)分别包埋了固定在硝酸纤维素膜上的 (①5H4蛋 白、②抗5H4蛋白的抗体、③7D11蛋白、④抗7D11蛋白的抗体)。请根据原理图分析不 同结果下C线、T线的结果，并填人表格中(“+”代表红色，“一”代表无色)。 金标垫 B 样本垫 检测线 质控线 吸水垫 阳性结果阴性结果无效结果 C线 线 标本流向 硝酸纤维素膜 PVC背板 图2 (4)为了检测Feld1蛋白的含量，研究人员对双抗体夹心法做了进一步改造，如图3所示，三 条检测线T1、T2、T3包埋相同的物质，请简述如何通过检测线的显色结果来判断待测血 清中Feld1蛋白的相对含量。 高二生物学试卷第7页（共10页） 金标垫 样本垫 检测线质控线 吸水垫 标本流向 T11213 硝酸纤维素膜 PVC背板 图3 20.(12分)请学习以下材料，回答问题。 酵母菌中的“鱼钩、鱼饵和鱼” 酵母菌中存在一种转录激活因子—GAL4,它由两个主要的功能结构域组成：DNA结 合域(BD)和转录激活域(AD)。BD能够识别并结合基因上游某段序列，AD可以启动该序列 的下游基因进行转录。有趣的是，BD和AD单独分别作用并不能激活转录反应，只有当二者 在空间上充分接近时，才可以激活转录。 利用酵母菌这套独特的基因表达调控系统的原理，科研人员构建重组质粒pBR与pGA, 并将其导人不具有Trp(色氨酸)、Leu(亮氨酸)合成能力的GALA缺陷型的酵母菌中，通过控 制酵母培养基中Mt(甲硫氨酸)的有无，可以检测报告基因是否表达，进而分析“鱼饵物质”Z 对“鱼钩蛋白”X和“鱼蛋白”Y互作的影响（如下图所示）。 X-BD融合基因 Y-AD融合基因 PBR Lew合成 导入基因 PGA 基因 组别 pBR质粒 pGA质粒 Pmct25启动子 p合成基因 1 BD AD Z基烟 2 X-BD AD 3 BD Y-AD X-BD Y-AD 5 X-BD、Z Y-AD ·是否表达 道阿5门 酵母细胞 注：Pmet25启动子(Met缺陷诱导型启动子)：只有在Met缺乏的情况下才能使下游蛋白表 达，且缺乏Met不影响酵母细胞正常存活。 高二生物学试卷第8页（共10页） 基于GAL4转录激活因子发展起来的酵母系统，不仅可以用于研究蛋白质的互作，也为 研究RNA蛋白质、小分子药物-蛋白质的相互作用提供了新的手段，但也存在部分局限性。 (1)结合所学知识与文中信息，在酵母菌中，转录激活因子GAL4通过识别并结合 招募 以启动相关基因的转录。 (2)将1~5组酵母菌接种于三种培养基，部分培养结果如下表所示。由此可见，设置培养基 I的目的为 ,同时，培养基Ⅱ和Ⅲ中还应添加 若实验结果表明，Z抑制了X和Y的互作，请在表中空格处补全实验结果(“十”代表存在 菌落，“一”代表不存在菌落)。 培养基工 培养基Ⅱ 培养基Ⅲ 组别 -Trp、-Leu -Trp、-Leu -Trp、-Leu、-Met 1 + 2 + 3 + + 5 + (3)你认为这种基于GAL4转录激活因子发展起来的酵母系统，在研究蛋白质互作方面存在 哪些局限性？（答出一条即可） 21.(12分)人B防御素是一种抗菌肽。为了达到高效纯化人B防御素的目的，科研人员对能生产 该抗菌肽的基因工程酵母菌进行了下列改造。 (1)ELP是一段人工合成的DNA片段，科研人员将该片段插入pGE一H中，构建重组质粒 pGE一H一ELP,以融合表达H一ELP蛋白，如下图所示。 el xbaL0.6kb- H基因 终止子 限制酶a 限制酶b EcoRI 5 3 形ELP序列 ATC启动子 pGE-H 3.5kb) 0.8kb 转录方向 EcoRI 复制原点 庆大霉素抗性基因 ATC启动子；持续性表达 注：XbaI的识别序列为：5'-TCTAGA-3' NheI的识别序列为：5'-GCTAGC-3' EcoR I的识别序列为：5'一GAATTC一3' 高二生物学试卷第9页（共10页） 为大量扩增ELP序列，可以采用 法。在上述改造过程中，需要使用 切 割ELP序列和pGE一H质粒，再使用 构建重组质粒。 (2)为鉴定筛选出的酵母菌菌落中是否含有正确插人ELP序列的重 M1234 组质粒，科研人员将上述酵母菌培养在有 的培养基中， 7.0kb- 挑取了1~4号菌落。扩大培养后，使用XbaI和NheI对菌落 3.0kb 中提取到的质粒进行了双酶切和电泳。由右图可知，1~4号单菌25k 2.0kb 落中， 是含有正确插入ELP序列重组质粒的酵母菌。 请结合上述信息解释2号菌落中出现长度为3.7kb条带的 0.7kb 0.3kb- 原因。 (3)为探寻高效纯化H一ELP融合蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCI对H一ELP融合 蛋白纯化效果的影响，如下图所示。 ☐H蛋白 四H-ELP融合蛋白 80 四酵母菌自身蛋白 60 40 20 ▣5 pGE-H-ELP组 pGE-H组 pGE-H-ELP组 pGE-H组 pGE-H-ELP组 pGE-H组 pGE-H-ELP组 pGB-H组 不加NaCl 加NaC 不加NaC 加NaC 20°C 100C 结合上述研究成果，你认为，高效纯化H一ELP蛋白的条件是 高二生物学试卷第10页（共10页）