精品解析:广东省珠海市斗门区珠海市华中师范大学(珠海)附属中学2024-2025学年高二下学期期中教学质量检测生物试题
2025-06-06
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2份
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31页
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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 | 第1章 发酵工程,第2章 细胞工程 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 珠海市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.10 MB |
| 发布时间 | 2025-06-06 |
| 更新时间 | 2025-07-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52460840.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:
2024-2025学年第二学期期中教学质量监测
高二生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上,用2B铅笔将考生号填涂在答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡交回。
一、选择题:本大题共16小题,共40分。第1 - 12小题,每小题2分;第13 - 16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需的森林面积。下列关于碳足迹的叙述,错误的是( )
A. 碳足迹的值越大,代表人类对生态的影响越大
B. 食用牛肉比食用蔬菜产生的碳足迹要大
C. 保护耕地、提高土地利用率等可减小碳足迹
D. 与步行相比,开车出行增加的生态足迹都属于碳足迹
【答案】D
【解析】
【分析】人类的生活和生产活动都会消耗地球上的资源,并产 生大量的废物。如果将人类为了维持自身生存需要的物质 等,换算为相应的自然土地和水域面积,就是生态足迹。生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下, 维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人 类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
【详解】A、碳足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大,A正确;
B、生活方式不同,生态足迹的大小可能不同;与食用蔬菜相比,吃牛肉也会增大碳足迹,B正确;
C、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需的森林面积;保护耕地、提高土地利用率等可减小碳足迹,C正确;
D、与步行相比,开车出行会增大生态足迹。增加的部分既包括汽车对道路、停车场的直接占用面积(建设用地),也包括吸收尾气所需要的林地面积(林地)等,可见开车出行增加的生态足迹不都属于碳足迹,D错误。
故选D。
2. 某黄河湿地国家级自然保护区是南北动植物种群的交汇点,也是鸟类南北迁徙的重要通道,每年秋冬季节,会有大量候鸟到此栖息、觅食。下列有关说法错误的是( )
A. 该湿地的鸟类繁多体现了物种多样性和基因多样性
B. 该湿地秋冬季某候鸟种群密度增加的主要原因是迁入率大于迁出率
C. 该湿地作为鸟类迁徙的通道体现了生物多样性的直接价值
D. 加强法律法规建设、提高环保意识是保护鸟类多样性的重要措施
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
2、种群密度是衡量种群大小的数量指标,出生率和死亡率、迁出率和迁入率是决定种群数量变化的主要特征,年龄组成是预测种群数量变化的重要因素,性别比例是影响种群数量的重要因素。
【详解】A、该湿地的鸟类繁多体现了生物多样性种的物种多样性和基因多样性,A正确;
B、对于某候鸟种群,在秋冬季节大量候鸟到此栖息、觅食,即迁入该区域,使得种群密度增加,其主要原因就是迁入率大于迁出率,B正确;
C、生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。湿地作为鸟类迁徙的通道,这属于生态系统的生态功能,体现的是生物多样性的间接价值,而非直接价值,C错误;
D、加强法律法规建设、提高环保意识是保护生物多样性的重要措施,D正确。
故选C。
3. 关于下列四类传统发酵食品的制作,叙述错误的是( )
A. 制作果酒和果醋可用同一装置,但需控制不同发酵条件
B. 在泡菜的制作过程中,醋酸菌将葡萄糖分解成醋酸
C. 在腐乳的制作过程中,毛霉等多种微生物参与了豆腐的发酵
D. 制作四类传统发酵食品的共同点是菌种均可来自于自然环境
【答案】B
【解析】
【分析】腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理,起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉。果酒主要是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精。泡菜主要是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。
【详解】A、制作果酒和果醋可用同一装置,但需控制不同发酵条件,如:果酒的发酵需要在密闭,温度控制在28℃左右,果醋的发酵需要再通入氧气,温度控制在30-35℃,A正确;
B、在泡菜的制作过程中,乳酸将葡萄糖分解为乳酸,B错误;
C、在腐乳的制作过程中,毛霉、青霉和曲霉等多种微生物参与了豆腐的发酵,将蛋白质转化形成了氨基酸等物质,C正确;
D、参与果酒制作的微生物是酵母菌,参与果醋制作的微生物是醋酸菌,参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,家庭制作果酒、果醋和腐乳的菌种均可来自于自然环境,D正确。
故选B。
4. 微生物的纯培养既需要适宜的培养基,又要防止杂菌污染。下列有关操作正确的是( )
A. 培养基装到培养皿后进行灭菌
B. 使用已灭菌的涂布器、培养皿,操作过程中不再灭菌
C. 倒平板和取菌液都必须在酒精灯火焰旁进行
D. 分离得到的菌落应先接种在平板上,培养24 h后,置于4℃冰箱保存
【答案】C
【解析】
【分析】实验室进行微生物培养的关键是无菌操作,主要的方法有灭菌与消毒,常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌、干热灭菌等。为避免杂菌污染,实验操作需要在酒精灯火焰旁进行。
【详解】A、应先对培养基进行灭菌,然后再倒平板(装入培养皿 )。若先装到培养皿后灭菌,在倒平板过程中又可能引入杂菌污染,A错误;
B、使用已灭菌的涂布器、培养皿,在操作过程中仍需注意无菌操作,比如涂布器在使用前还需进行灼烧灭菌等操作,防止操作过程中污染,B 错误;
C、倒平板和取菌液都必须要在酒精灯火焰旁进行,以防止杂菌污染,C正确;
D、分离得到的菌落若要保存,通常是先接种到斜面培养基上,培养一段时间后,置于 4℃冰箱保存,而不是先接种在平板上,D错误。
故选C。
5. 鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染,该菌高度耐盐,可引起人类肺炎等疾病。该菌在血平板(培养基添加适量血液)上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。下图为检测鲜牛奶是否被金黄色葡萄球菌污染的操作流程,下列叙述错误的是( )
A. 用肉汤培养基培养的主要目的是筛选金黄色葡萄球菌
B. 振荡培养可以使微生物与营养物质充分接触,更有利于微生物的生长
C. 血平板上的接种方法是稀释涂布平板法,血平板上可能出现周围透明的溶血圈
D. 实验使用过的液体培养基、血平板需用瞬时高温消毒处理后丢弃
【答案】D
【解析】
【分析】平板划线法接种工具为接种环;稀释涂布平板法的接种工具为涂布器。
【详解】A、金黄色葡萄球菌高度耐盐,依据题图可知,该肉汤培养基中含有质量分数为7.5%的NaCl,用肉汤培养基培养的主要目的是筛选金黄色葡萄球菌,A正确;
B、振荡培养的目的是使微生物与营养物质充分接触,增加O2浓度,更有利于微生物生长,B正确;
C、根据图示可知,利用涂布器接种,接种方法是稀释涂布平板法,金黄色葡萄球菌可破坏菌落周围的红细胞,产生透明的溶血圈,C正确;
D、实验使用过的液体培养基、血平板需要用高压蒸汽灭菌法灭菌后再丢弃,防止对环境造成污染,而不是简单消毒处理,D错误。
故选D。
6. 产黄青霉菌是一种好氧真菌,其生长繁殖的适宜温度是30℃,但在20℃的条件下才会大量合成分泌青霉素。工业上采用玉米浆、棉籽饼等作为原料,进行青霉素的生产,下列叙述,正确的是( )
A. 要选育符合生产要求的产黄青霉菌,可采用诱变育种或杂交育种等方法
B. 发酵过程中需要对发酵罐及时加热或降温处理,调节pH、通入无菌空气
C. 发酵过程可采用多菌种联合发酵,这样有助于提高青霉素的产量和品质
D. 发酵结束后,将发酵液离心,取菌体并进行破碎处理,从中提取青霉素
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、发酵工程中性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A错误;
B、发酵过程中需要严格控制发酵条件,维持产黄青霉素菌的适宜代谢环境,包括及时加热或降温,保持适宜的温度;及时调节pH,保证菌种的生长,避免青霉素水解;通入无菌空气,使其进行有氧呼吸,B正确;
C、若发酵过程可采用多菌种联合发酵,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉,这样不利于提高青霉素的产量和品质,C错误;
D、青霉素是分泌到细胞外的代谢产物,提取之前不需要破碎处理,D错误。
故选B
7. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或高Ca2+—高pH诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞(植物体细胞杂交技术),把杂种细胞培育成植株(植物组织培养技术)。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志,细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
2、分析题图:图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程,其中①表示去壁获取原生质体的过程;②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化形成愈伤组织;⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。
【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁,过程①中酶处理的时间不同,说明两种亲本的细胞壁结构有差异,A正确;
B、过程②为原生质体的融合,常用PEG诱导原生质体融合,灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合,不能用于植物,B错误;
C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素,但在两个过程中比例不同,C正确;
D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体,应具备两者的遗传物质,因此可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株,D正确。
故选B。
8. 角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞,诱导其分化为各种其他类型的细胞,然后从中筛选出所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后,细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞,患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析错误的是( )
A. iPS细胞与角膜细胞的基因组成和细胞功能相同
B. iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞高
C. 移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败
D. 用iPS细胞治疗LSCD存在伦理争议和安全性风险
【答案】A
【解析】
【分析】iPS细胞是人工诱导产生的多能干细胞,其具有分裂和分化的能力,可以诱导分化成多种组织细胞。
【详解】A、iPS细胞与角膜细胞的基因组成相同,都来源于同一个受精卵的分裂和分化,但由于基因的选择性表达,使得它们在功能上出现差异,A错误;
B、iPS细胞属于多能干细胞,而角膜上皮干细胞属于专能干细胞,所以iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞高,B正确;
C、若移植的新角膜没有产生角膜细胞,而是产生其他类型的细胞,患者视力无法恢复,导致移植失败,C正确;
D、用iPS细胞治疗LSCD存在伦理争议和安全性风险,D正确。
故选A。
9. 科学家利用小鼠的成纤维细胞成功培育了克隆鼠,培育过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 克隆鼠的成功培育体现了动物体细胞核的全能性
B. 利用胚胎干细胞作为核供体更易培育克隆鼠
C. 克隆鼠的遗传物质只来自小鼠成纤维细胞
D. 在培养瓶中培养成纤维细胞时会出现细胞贴壁和接触抑制现象
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示可知:本实验主要涉及的技术为体细胞核移植技术和动物细胞培养。体细胞核移植相比较于胚胎细胞核移植更难实现,动物细胞培养一般存在贴壁生长和接触抑制现象。
【详解】A、克隆鼠的成功培育体现了动物体细胞核的全能性,A正确;
B、胚胎干细胞进行核移植更容易成功,是由于其分化程度低,全能性表现更容易,B正确;
C、由于重组细胞的细胞核来自鼠成纤维细胞,因此克隆鼠的遗传物质主要来自鼠成纤维细胞,但细胞质来自细胞A,细胞质中也有少部分的遗传物质,C错误;
D、动物细胞培养时常常表现出贴壁生长和接触抑制现象,D正确。
故选C。
10. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”“DNA片段的电泳鉴定”实验的相关说法,正确的是( )
A. 利用酒精初步分离DNA与蛋白质的原理是DNA溶于酒精
B. 提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后即可变为蓝色
C. 琼脂糖凝胶电泳时,DNA分子越大,迁移速率越快
D. 凝胶中DNA片段经核酸染料染色,电泳后置紫外灯下观察和照相
【答案】D
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理可以初步分离DNA和蛋白质;DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/LNaCl溶液中;鉴定DNA时可与二苯胺溶液混合,并在水浴加热条件下呈现蓝色;耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离,A错误;
B、将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,水浴加热条件下才会呈现蓝色,B错误;
C、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率,DNA分子越小,迁移的速率越快,DNA分子越大,迁移速率越慢,C错误;
D、常用核酸染料染色后,DNA在紫外光下会发出荧光,便于观察电泳条带并拍照记录,D正确。
故选D。
11. 假设世界上最后一头野驴刚刚死亡,以下使它“复生”的方案中最可行的是( )
A. 将野驴的每个基因逐个导入家驴的受精卵中,培育出新个体
B. 将野驴的体细胞取出,利用组织培养培育出新个体
C. 将野驴的体细胞与家驴的去核卵母细胞融合,经孕育培育出新个体
D. 将野驴的精原干细胞取出,通过胚胎移植等技术培育出新个体
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植的概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、将野驴的每个基因逐个导入家驴的受精卵中,培育出新个体,因为受精卵中有家驴的遗传物质,因此并不是野驴的复原,况且工程太大,可行性太差,A错误;
B、动物体细胞全能性受限制,仅依靠组织培养技术无法直接由体细胞培育出新个体,B错误;
C、将野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵细胞中形成重组细胞,通过早期胚胎培养技术获得早期胚胎,而后经过胚胎移植实现野驴的复生,该思路可行性强,C正确;
D、精原干细胞属于成体干细胞,很难通过通过胚胎移植等技术培育出新个体,D错误。
故选C。
12. 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. 对先天免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑后,回输给患儿进行治疗
B. 利用干细胞培养具有单腔室结构的迷你跳动心脏,增加器官移植供体来源
C. 利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗疾病
D. 利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到智力超群的婴儿
【答案】D
【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、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,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,A错误;
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,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,B错误;
C、利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,C错误;
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”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,符合题意,D正确。
故选D。
13. 生态浮岛是利用生态工程原理,以水生植物为主体,以高分子材料等为载体,运用无土栽培技术降解富营养化水体中氮、磷含量的生态修复技术。如图是生态浮岛示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 生态浮岛能吸收水体中氮、磷等元素并遮蔽阳光,以减少“水华”现象发生
B. 生态浮岛的植物选择需考虑净化污染物能力并遵循生态工程的协调原理
C. 生态浮岛还可以利用生物富集作用,净化水体中一些难以降解的化合物
D. 生态浮岛可看作一个生态系统,通过加速内部物质循环实现水体的净化
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
【详解】A、“水华”现象是由于水体富营养化,藻类大量繁殖导致,而生态浮岛中水生植物可遮蔽阳光,吸收水体中N、P等营养物,抑制藻类大量繁殖,A正确;
B、生态浮岛的植物最好选用净化污染物能力强的植物,并遵循生态工程的协调原理,选择适应当地环境的植物,B正确;
C、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其 在机体内浓度超过环境浓度的现象,该技术可利用生物富集作用,净化水体中一些难以降解的化合物,C正确;
D、生态浮岛可看作一个生态系统,但其中植物需定期收割,因此不能实现该生态系统的物质循环,D错误。
故选D。
14. 微生物驯化是指在微生物培养过程中,逐步加入某种物质,让微生物逐渐适应,从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物,并设计了如下实验流程。以下说法错误的是( )
A. 用于筛选的样品应来自常年施用敌敌畏的土壤,以增加获得目的菌的概率
B. 物质X是敌敌畏,培养基B用于鉴别分解敌敌畏能力较强的微生物
C. 可以通过测定培养基C中敌敌畏的剩余量,确定微生物分解敌敌畏能力的大小
D. 据图中3个平板结果计数培养基C中活菌数为1.25×107个/mL,则菌液Y为0.2mL
【答案】B
【解析】
【分析】1、培养基从功能上可划分为选择培养基和鉴别培养基,从物理性质上可划分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基,从成分上可划分为天然培养基和合成培养基。
2、为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染,且避免培养基中的水分快速挥发,培养基冷凝后要将平板倒置。
【详解】A、该实验目的是筛选高效降解敌敌畏的微生物,故用于筛选的样品应来自常年施用敌敌畏的土壤,这样能够增加获得目的菌的概率,A正确;
B、驯化时向培养液中逐步加入的物质X是敌敌畏,图中培养基以敌敌畏为唯一碳源,属于选择培养基,B错误;
C、该实验目是筛选高效降解敌敌畏的微生物,可以通过测定培养基C中敌敌畏的剩余量,确定微生物分解敌敌畏能力的大小,C正确;
D、稀释涂布平板法计数时培养基中的菌落数需在30-300之间,故对250、247、253求平均值为250,图中稀释倍数为104倍,则可列方程为250/Y×104=1.25×107个/mL,解得Y=0.2mL,D正确。
故选B。
15. 2024年“诺贝尔化学奖”授予三位科学家,以表彰他们在“计算蛋白质设计和结构预测”方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI工具AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,到目前为止,AlphaFold已经预测了超过2亿种蛋白质结构——即几乎所有已知的已编码蛋白质,下列相关有关蛋白质工程的说法正确的是( )
A. 蛋白质工程可改造自然界中原有的蛋白质,但不能获得全新的蛋白质
B. 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
C. AlphaFold有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列
D. 肽链的盘曲折叠方式复杂,与肽键以及肽链在特定区域形成氢键、二硫键等有关
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、蛋白质工程可改造自然界原有的蛋白质,获得自然界中不存在的全新蛋白质,A错误;
B、蛋白质工程通过改变基因结构从而改变氨基酸的序列而制造出新的蛋白质,B错误;
C、AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,所以有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列,C正确;
D、肽链的盘曲折叠方式与肽键无关,D错误。
故选C。
16. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
【答案】C
【解析】
【分析】DNA连接酶:
(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、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。
(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、酶3切割后得到的是平末端,应该用T4 DNA连接酶连接,A错误;
B、质粒用酶3切割后得到平末端,目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端,二者不能连接,B错误;
C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4 DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,C正确;
D、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因,会破坏质粒上的抗生素抗性基因,连接形成的基因表达载体缺少标记基因,无法进行后续的筛选,D错误。
故选C。
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。考生根据要求作答。
17. 陆基圆池循环水养殖模式是一种绿色生态养殖新模式。该模式基于地面上设置圆形养殖池并耦联养殖尾水处理的“两池一坝”系统 (如图1),通过圆池底部集排污装置联通人工湿地进行尾水处理,净化后的养殖尾水进入圆池循环利用,实现高密度集约化生态养殖。回答下列问题:
(1)处理沉淀区的养殖粪便和食物残渣物,所利用的生物在生态系统中属于_____;设置曝气区可使水体_____增加,进而加快水中微生物_____,以达到净化水质的目的。
(2)现探究种植茭白和菖蒲作为生物浮床植物对尾水的净化效果,实验结果如图2所示。从图中数据可得到的结论有_____(答出2点即可)。
(3)陆基圆池养殖尾水处理系统的设置综合考虑了自然、经济和社会之间的关系,体现了生态工程的_____原理。尾水处理需达标才可经进水管道回到养殖池重新使用。请提出一条实现可持续水产养殖的措施:_____。
【答案】(1) ①. 分解者 ②. 溶解氧(氧气) ③. 氧化分解有机物(或有氧呼吸分解有机物)
(2)两种植物不论单独种植还是等量混合种植都具有明显的净化效果;菖蒲对总磷的去除效果明显高于茭白和混合种植;混合种植对总氮去除效果高于单独种植
(3) ①. 整体性 ②. 尾水处理池塘的沉淀池需要定期清理沉淀物(并利用生物发酵的方式进行处理后循环利用);向养殖池投入适宜数量的水产品(不能造成过高密度养殖);定期收割用于水质净化的水生植物;根据需求调整净化池中各种生物的比例;定期更换滤网(清理过滤坝、过滤区);保持曝气区水体溶解氧在适宜范围
【解析】
【分析】生态系统指生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
【小问1详解】
生态系统中的分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物,因此,处理沉淀区的养殖粪便和食物残渣物所利用的生物在生态系统中属于分解者;设置曝气区可提高水体溶解氧,即氧气的增加,进而加快水中微生物进行有氧呼吸分解有机物,以达到净化水质的目的。
【小问2详解】
从柱形图数据可知,两种植物不论单独种植还是等量混合种植,净化效果均明显高于对照组;菖蒲对总磷的去除效果明显高于茭白和混合种植;混合种植对总氮去除效果高于单独种植。
【小问3详解】
进行生态工程的建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力,体现了生态工程的整体性原理。为实现可持续水产养殖,可采取定期清理沉淀池的沉淀物、向养殖池投入适宜数量的水产品防止养殖密度过大等措施。
18. 对硝基苯酚(PNP)常用作农药、医药、染料等精细化学品的中间体,用于制造非那西丁、扑热息痛、农药1605 等,流入水体后会造成污染。PNP对植物、动物和微生物均有毒性,是污水处理厂的主要治理对象之一。某科研小组从污水处理厂采集污泥,进行了 PNP 降解菌的分离,分离过程如下:
采集污泥样品→第二步→梯度稀释→将样品涂布到培养基 A 上→挑选菌落
请回答下列有关问题:
(1)科研小组从污水处理厂采集污泥进行 PNP 降解菌的分离,依据是_________。
(2)"第二步"所用的培养基是以PNP为唯一碳源的选择培养基,选择培养基的作用一般是___________________________;"第二步"的目的是__________________。
(3)梯度稀释时,常采用_________进行稀释;PNP 是一种浅黄色的物质,因此培养基 A上PNP 降解能力强的菌落的菌落特征是__________________,与"第二步"所用培养基相比,培养基 A 中还需要加入的成分是__________。
【答案】 ①. 污水处理厂的污泥中富含PNP(污水处理厂的污泥适合PNP降解菌的生存) ②. 允许特定种类的微生物生长,抑制或阻止其他微生物的生长 ③. 增加PNP降解菌的浓度 ④. 无菌水 ⑤. 菌落周围出现较大透明圈 ⑥. 琼脂
【解析】
【分析】1、培养基按其物理性质,可分为液体培养基和固体培养基;培养基按功能分为选择培养基和鉴别培养基;培养基按其所含成分可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基。
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】(1)在寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。污水中含有大量PNP,故科研小组从污水处理厂采集污泥进行PNP降解菌的分离。
(2)选择培养基的作用是允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他微生物的生长。 “第二步”应为“选择培养”,培养基以PNP为唯一碳源,这样能够利用PNP的菌体可以正常生 长繁殖,而不能利用PNP的则无法生长繁殖,从而增加培养基中PNP降解菌的浓度。
(3)稀释菌液常采用无菌水。已知PNP是一种浅黄色的物质,因此培养基A中加入PNP后将呈黄色,被PNP降解菌降解后在菌落周围会出现透明圈,降解能力越强,菌落周围的透明圈越大。培养基A应为固体培养基,“第二步”所用的培养基为液体培养基,因此与液体培养基相 比,培养基A需要加入琼脂。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养,考查培养基的成分、种类及功能;识记接种微生物常用的两种方法,能结合所学的知识准确答题。
19. 不孕不育症给许多家庭带来了困扰,对于不能生育的夫妇,可借助试管婴儿技术生育后代。发展至今,试管婴儿技术主要有以下四代,其中,第二至四代是在第一代的基础上,针对不同问题发展而来。
第一代试管婴儿技术,需先对女性实行促排卵,再取女性卵子与丈夫的多个精子体外共培养,完成受精后将受精卵培育为早期胚胎再移植回女方子宫内;
第二代试管婴儿技术又称为卵胞浆内单精子注射技术,在显微镜下将单个精子直接注射到卵细胞 胞浆内形成受精卵,其他过程与一代相同;
第三代试管婴儿技术主要针对夫妇患有遗传病的情况,需对移植的早期胚胎进行遗传学筛查,可有效防止遗传病患儿或缺陷儿的妊娠及出生;第四代试管婴儿技术过程如图所示:
回答下列问题:
(1)体外受精时,需将精子进行_____处理,并将卵母细胞培育至_____期;胚胎移植时选择的早期胚胎为_____,移植成功的免疫学基础是_____。
(2)若不孕不育夫妇的情况为:女方一切正常,男方精子质量不佳、精子数量严重不足。此时应选择第_____代试管婴儿技术进行治疗。若进行胚胎植入前遗传学检测,应选择囊胚的_____细胞进行筛查。
(3)图中第四代试管婴儿技术过程中涉及到的胚胎工程技术有_____,可规避哪种遗传病的风险:_____。
(4)试管婴儿技术可用于解决下列哪些生殖问题?_____。
A. 女性输卵管堵塞造成的不孕
B. 男性精子活力不足造成的不孕
C. 对有家庭遗传病风险的夫妻进行胚胎性别筛选
D. 对胚胎性别、智商、体能等有要求夫妇,可进行量身定做。
【答案】(1) ①. 获能 ②. 减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期) ③. 桑葚胚或囊胚 ④. 母亲子宫对移入的胚胎不会发生免疫排斥反应
(2) ①. 二 ②. 滋养层
(3) ①. 体外受精、胚胎移植、核移植 ②. 线粒体遗传病 (4)ABC
【解析】
【分析】胚胎移植生理基础:(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。
【小问1详解】
体外受精时,精子需要进行获能处理,这是因为精子在刚射出时并不具备受精能力,它们需要在女性生殖道内经历一系列变化,包括穿越放射冠和透明带等,才能获得受精能力。同时,卵母细胞需要培育至减数第二次分裂中期,即M Ⅱ期,此时卵母细胞才具备与精子结合形成受精卵的能力。胚胎移植时选择的早期胚胎通常为桑葚胚或囊胚,这是因为这些阶段的胚胎已经发育到一定程度,具有较高的移植成功率。移植成功的免疫学基础是母亲子宫对移入的胚胎不会发生免疫排斥反应,这使得胚胎能够在子宫内着床并发育。
【小问2详解】
对于女方一切正常,男方精子质量不佳、精子数量严重不足的不孕不育夫妇,应选择第二代试管婴儿技术进行治疗。这是因为第二代试管婴儿技术(卵胞浆内单精子注射技术)可以在显微镜下将单个精子直接注射到卵细胞 胞浆内形成受精卵,从而解决男方精子质量不佳、数量不足的问题。若进行胚胎植入前遗传学检测,应选择囊胚的滋养层细胞进行筛查。滋养层细胞是囊胚外层的一群细胞,它们将来会发育成胎盘等胚外组织,而不会成为胎儿的一部分。因此,对滋养层细胞进行遗传学筛查可以判断胚胎是否携带遗传病基因或染色体异常,从而避免遗传病患儿或缺陷儿的妊娠及出生。
【小问3详解】
第四代试管婴儿技术过程中涉及到的胚胎工程技术有细胞核移植、动物细胞培养、体外受精、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。图中的第四代试管婴儿是将患有线粒体遗传病的女性卵母细胞的细胞核取出,植入女性捐赠者提供的去核卵母细胞中,受精后再按标准的试管婴儿技术进行培养,因而可以规避线粒体遗传病的风险。
【小问4详解】
试管婴儿技术是指通过人工操作使精子和卵细胞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。该技术可用于解决女性输卵管堵塞造成的不孕、男性精子活力不足造成的不孕、对有家庭遗传病风险的夫妻进行胚胎性别筛选,但不可用于对胚胎性别、智商、体能等有要求夫妇,可进行量身定做,ABC正确,D错误。
故选ABC。
20. 生长激素可用于治疗垂体性侏儒症,但人体内含量微少,提取困难。下图是利用大肠杆菌通过基因工程生产人生长激素的过程。请回答问题:
(1)图1中过程②是_____;过程③可以利用_____技术大量扩增目的基因A.过程④在基因工程的操作步骤中表示_____,步骤⑤中常先用_____处理大肠杆菌。
(2)由图3可知,扩增目的基因A时需要选择的一对引物是_____。为防止目的基因反向连接,可在目的基因两端添加不同的限制酶识别序列,分析图2和图3可知,在目的基因的上、下游应添加_____(填图2中限制酶名称)的识别序列。
(3)若要利用牛乳腺生物反应器生产人的生长激素,应该把A基因与_____基因的启动子等调控元件重组在一起。
(4)科学家还尝试构建了膀胱生物反应器来生产人生长激素。与乳腺生物反应器相比,利用膀胱生物反应器生产人生长激素的优点是_____(写出1点即可)。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. PCR ③. 基因表达载体的构建 ④. Ca²⁺(或氯化钙)
(2) ①. 引物2和引物3 ②. AluI、HindⅡ
(3)乳腺中特异性表达的
(4)不受性别限制,不受年龄限制,产量更高,收集更方便高效
【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】
图1中过程②是以生长激素mRNA为模板合成DNA的过程,这一过程是逆转录。PCR技术是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,过程③可以利用PCR(聚合酶链式反应)技术大量扩增目的基A。过程④是将目的基因与运载体结合形成重组DNA分子的过程,在基因工程的操作步骤中表示基因表达载体的构建。步骤⑤是将重组DNA分子导入大肠杆菌细胞,常先用Ca²⁺(或氯化钙)处理大肠杆菌,使大肠杆菌细胞处于感受态,易于吸收外源DNA。
【小问2详解】
引物与模板的3'端结合,图示-OH端是3'端,故扩增目的基因时需要选择的一对引物是2和3;分析图可知,转录方向是向右的,所以A基因在连接图2载体时,上游应该靠近启动子,下游靠近终止子,而图2中不能选EcoRⅠ酶切割质粒,会破坏复制原点,为了防止目的基因的反向连接,所以应该在目的基因上游添加AluⅠ酶识别序列,下游添加HindⅡ酶识别序列。
【小问3详解】
目的基因要只在乳腺细胞表达,需要在目的基因上游添加乳腺中特异性表达的启动子,即应该把A基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子等调控组件重组在一起。
【小问4详解】
与乳腺生物反应器相比,利用膀胱生物反应器生产人生长激素的优点是不受性别限制,不受年龄限制,产量更高,收集更方便高效。
21. 紫杉醇是一种从红豆杉树皮中分离提纯的天然抗癌药物。为快速检测紫杉醇,研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体,制备过程如图1所示。回答下列问题:
(1)制备抗紫杉醇单克隆抗体所涉及的生物技术有_____。图1过程①用化学方法诱导融合时可选用_____,能得到_____类两两融合的细胞。
(2)先用特定的选择培养基对图中细胞甲进行筛选,再通过专一抗体检测和克隆化培养获得_____的杂交瘤细胞。若要在体外培养液中培养杂交瘤细胞,需要将培养液放置在含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养,CO2的作用是_____。
(3)研究人员利用紫杉醇、BOS172722(一种抗肿瘤药物)对乳腺癌细胞进一步展开研究,处理方式和实验结果如表所示:
组别
加入的药物
迫使癌细胞加速分裂以致细胞凋亡所需的时间
癌细胞存活率
1
空白对照
不凋亡
100%
2
紫杉醇
110分钟
40%
3
BOS172722
52分钟
29%
4
紫杉醇 + BOS172722
15分钟
0
据此推测治疗乳腺癌的最好方式是_____,依据是_____。
(4)有人提出可以利用细胞产物的工厂化生产手段来解决紫杉醇短缺的问题,请你结合所学有关知识,简述其基本思路:_____。
【答案】(1) ①. 动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 ②. 聚乙二醇##PEG ③. 3
(2) ①. 能分泌所需专一抗体(抗紫杉醇抗体)且能无限增殖 ②. 维持培养液的pH
(3) ①. 紫杉醇+BOS172722 ②. 加入紫杉醇+BOS172722的实验组4中导致癌细胞凋亡所需的时间最短,癌细胞存活率是3%,存活率也最低
(4)
通过植物细胞培养技术获取高产红豆杉的细胞,再从这些细胞中提取紫杉醇
【解析】
【分析】制备单克隆抗体的过程,首先要通过融合获得杂交瘤细胞,后需要两次对细胞进行筛选:第一次是在特定的选择性培养基上,将杂交瘤细胞筛选出来;由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种,因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养,从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来。
【小问1详解】
制备单克隆抗体涉及动物细胞融合技术(将 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合)和动物细胞培养技术(培养融合后的细胞等 )。化学方法诱导细胞融合常用聚乙二醇(PEG)。两两融合的细胞有B淋巴细胞-B淋巴细胞、骨髓瘤细胞 - 骨髓瘤细胞、B淋巴细胞-骨髓瘤细胞这3类。
【小问2详解】
对杂交瘤细胞进行筛选,目的是获得既能分泌所需专一抗体(抗紫杉醇抗体)又能无限增殖的杂交瘤细胞。在动物细胞培养中,CO2培养箱里CO2的作用是维持培养液的pH。
【小问3详解】
从表格数据看,第4组同时使用紫杉醇和BOS172722 时,导致癌细胞凋亡所需的时间最短,癌细胞存活率是3%,存活率也最低,所以同时使用这两种药物治疗乳腺癌效果最好。
【小问4详解】
细胞产物的工厂化生产,核心是培养能产生目标产物的细胞,通过优化条件让其大量合成产物,最后分离提纯。对于紫杉醇,可通过植物细胞培养技术获取高产红豆杉的细胞,再从这些细胞中提取紫杉醇。
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高二生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上,用2B铅笔将考生号填涂在答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡交回。
一、选择题:本大题共16小题,共40分。第1 - 12小题,每小题2分;第13 - 16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需的森林面积。下列关于碳足迹的叙述,错误的是( )
A. 碳足迹的值越大,代表人类对生态的影响越大
B. 食用牛肉比食用蔬菜产生的碳足迹要大
C. 保护耕地、提高土地利用率等可减小碳足迹
D. 与步行相比,开车出行增加的生态足迹都属于碳足迹
2. 某黄河湿地国家级自然保护区是南北动植物种群的交汇点,也是鸟类南北迁徙的重要通道,每年秋冬季节,会有大量候鸟到此栖息、觅食。下列有关说法错误的是( )
A. 该湿地的鸟类繁多体现了物种多样性和基因多样性
B. 该湿地秋冬季某候鸟种群密度增加的主要原因是迁入率大于迁出率
C. 该湿地作为鸟类迁徙的通道体现了生物多样性的直接价值
D. 加强法律法规建设、提高环保意识是保护鸟类多样性的重要措施
3. 关于下列四类传统发酵食品的制作,叙述错误的是( )
A. 制作果酒和果醋可用同一装置,但需控制不同发酵条件
B. 在泡菜制作过程中,醋酸菌将葡萄糖分解成醋酸
C. 在腐乳的制作过程中,毛霉等多种微生物参与了豆腐的发酵
D. 制作四类传统发酵食品的共同点是菌种均可来自于自然环境
4. 微生物的纯培养既需要适宜的培养基,又要防止杂菌污染。下列有关操作正确的是( )
A. 培养基装到培养皿后进行灭菌
B. 使用已灭菌的涂布器、培养皿,操作过程中不再灭菌
C. 倒平板和取菌液都必须在酒精灯火焰旁进行
D. 分离得到的菌落应先接种在平板上,培养24 h后,置于4℃冰箱保存
5. 鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染,该菌高度耐盐,可引起人类肺炎等疾病。该菌在血平板(培养基添加适量血液)上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。下图为检测鲜牛奶是否被金黄色葡萄球菌污染的操作流程,下列叙述错误的是( )
A. 用肉汤培养基培养的主要目的是筛选金黄色葡萄球菌
B. 振荡培养可以使微生物与营养物质充分接触,更有利于微生物生长
C. 血平板上的接种方法是稀释涂布平板法,血平板上可能出现周围透明的溶血圈
D. 实验使用过的液体培养基、血平板需用瞬时高温消毒处理后丢弃
6. 产黄青霉菌是一种好氧真菌,其生长繁殖的适宜温度是30℃,但在20℃的条件下才会大量合成分泌青霉素。工业上采用玉米浆、棉籽饼等作为原料,进行青霉素的生产,下列叙述,正确的是( )
A. 要选育符合生产要求的产黄青霉菌,可采用诱变育种或杂交育种等方法
B 发酵过程中需要对发酵罐及时加热或降温处理,调节pH、通入无菌空气
C. 发酵过程可采用多菌种联合发酵,这样有助于提高青霉素的产量和品质
D. 发酵结束后,将发酵液离心,取菌体并进行破碎处理,从中提取青霉素
7. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或高Ca2+—高pH诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
8. 角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞,诱导其分化为各种其他类型的细胞,然后从中筛选出所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后,细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞,患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析错误的是( )
A. iPS细胞与角膜细胞的基因组成和细胞功能相同
B. iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞高
C. 移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败
D. 用iPS细胞治疗LSCD存在伦理争议和安全性风险
9. 科学家利用小鼠的成纤维细胞成功培育了克隆鼠,培育过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 克隆鼠的成功培育体现了动物体细胞核的全能性
B. 利用胚胎干细胞作为核供体更易培育克隆鼠
C. 克隆鼠的遗传物质只来自小鼠成纤维细胞
D. 在培养瓶中培养成纤维细胞时会出现细胞贴壁和接触抑制现象
10. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”“DNA片段的电泳鉴定”实验的相关说法,正确的是( )
A. 利用酒精初步分离DNA与蛋白质的原理是DNA溶于酒精
B. 提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后即可变为蓝色
C. 琼脂糖凝胶电泳时,DNA分子越大,迁移速率越快
D. 凝胶中DNA片段经核酸染料染色,电泳后置紫外灯下观察和照相
11. 假设世界上最后一头野驴刚刚死亡,以下使它“复生”的方案中最可行的是( )
A. 将野驴的每个基因逐个导入家驴的受精卵中,培育出新个体
B. 将野驴的体细胞取出,利用组织培养培育出新个体
C. 将野驴的体细胞与家驴的去核卵母细胞融合,经孕育培育出新个体
D. 将野驴的精原干细胞取出,通过胚胎移植等技术培育出新个体
12. 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. 对先天免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑后,回输给患儿进行治疗
B. 利用干细胞培养具有单腔室结构的迷你跳动心脏,增加器官移植供体来源
C. 利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗疾病
D. 利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到智力超群的婴儿
13. 生态浮岛是利用生态工程原理,以水生植物为主体,以高分子材料等为载体,运用无土栽培技术降解富营养化水体中氮、磷含量的生态修复技术。如图是生态浮岛示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 生态浮岛能吸收水体中氮、磷等元素并遮蔽阳光,以减少“水华”现象发生
B. 生态浮岛的植物选择需考虑净化污染物能力并遵循生态工程的协调原理
C. 生态浮岛还可以利用生物富集作用,净化水体中一些难以降解的化合物
D. 生态浮岛可看作一个生态系统,通过加速内部物质循环实现水体的净化
14. 微生物驯化是指在微生物培养过程中,逐步加入某种物质,让微生物逐渐适应,从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物,并设计了如下实验流程。以下说法错误的是( )
A. 用于筛选的样品应来自常年施用敌敌畏的土壤,以增加获得目的菌的概率
B. 物质X是敌敌畏,培养基B用于鉴别分解敌敌畏能力较强的微生物
C. 可以通过测定培养基C中敌敌畏的剩余量,确定微生物分解敌敌畏能力的大小
D. 据图中3个平板结果计数培养基C中活菌数为1.25×107个/mL,则菌液Y为0.2mL
15. 2024年“诺贝尔化学奖”授予三位科学家,以表彰他们在“计算蛋白质设计和结构预测”方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI工具AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,到目前为止,AlphaFold已经预测了超过2亿种蛋白质结构——即几乎所有已知的已编码蛋白质,下列相关有关蛋白质工程的说法正确的是( )
A. 蛋白质工程可改造自然界中原有蛋白质,但不能获得全新的蛋白质
B. 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
C. AlphaFold有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列
D. 肽链的盘曲折叠方式复杂,与肽键以及肽链在特定区域形成氢键、二硫键等有关
16. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。考生根据要求作答。
17. 陆基圆池循环水养殖模式是一种绿色生态养殖新模式。该模式基于地面上设置圆形养殖池并耦联养殖尾水处理的“两池一坝”系统 (如图1),通过圆池底部集排污装置联通人工湿地进行尾水处理,净化后的养殖尾水进入圆池循环利用,实现高密度集约化生态养殖。回答下列问题:
(1)处理沉淀区的养殖粪便和食物残渣物,所利用的生物在生态系统中属于_____;设置曝气区可使水体_____增加,进而加快水中微生物_____,以达到净化水质的目的。
(2)现探究种植茭白和菖蒲作为生物浮床植物对尾水的净化效果,实验结果如图2所示。从图中数据可得到的结论有_____(答出2点即可)。
(3)陆基圆池养殖尾水处理系统的设置综合考虑了自然、经济和社会之间的关系,体现了生态工程的_____原理。尾水处理需达标才可经进水管道回到养殖池重新使用。请提出一条实现可持续水产养殖的措施:_____。
18. 对硝基苯酚(PNP)常用作农药、医药、染料等精细化学品的中间体,用于制造非那西丁、扑热息痛、农药1605 等,流入水体后会造成污染。PNP对植物、动物和微生物均有毒性,是污水处理厂的主要治理对象之一。某科研小组从污水处理厂采集污泥,进行了 PNP 降解菌的分离,分离过程如下:
采集污泥样品→第二步→梯度稀释→将样品涂布到培养基 A 上→挑选菌落
请回答下列有关问题:
(1)科研小组从污水处理厂采集污泥进行 PNP 降解菌的分离,依据是_________。
(2)"第二步"所用的培养基是以PNP为唯一碳源的选择培养基,选择培养基的作用一般是___________________________;"第二步"的目的是__________________。
(3)梯度稀释时,常采用_________进行稀释;PNP 是一种浅黄色的物质,因此培养基 A上PNP 降解能力强的菌落的菌落特征是__________________,与"第二步"所用培养基相比,培养基 A 中还需要加入的成分是__________。
19. 不孕不育症给许多家庭带来了困扰,对于不能生育的夫妇,可借助试管婴儿技术生育后代。发展至今,试管婴儿技术主要有以下四代,其中,第二至四代是在第一代的基础上,针对不同问题发展而来。
第一代试管婴儿技术,需先对女性实行促排卵,再取女性卵子与丈夫的多个精子体外共培养,完成受精后将受精卵培育为早期胚胎再移植回女方子宫内;
第二代试管婴儿技术又称为卵胞浆内单精子注射技术,在显微镜下将单个精子直接注射到卵细胞 胞浆内形成受精卵,其他过程与一代相同;
第三代试管婴儿技术主要针对夫妇患有遗传病的情况,需对移植的早期胚胎进行遗传学筛查,可有效防止遗传病患儿或缺陷儿的妊娠及出生;第四代试管婴儿技术过程如图所示:
回答下列问题:
(1)体外受精时,需将精子进行_____处理,并将卵母细胞培育至_____期;胚胎移植时选择的早期胚胎为_____,移植成功的免疫学基础是_____。
(2)若不孕不育夫妇的情况为:女方一切正常,男方精子质量不佳、精子数量严重不足。此时应选择第_____代试管婴儿技术进行治疗。若进行胚胎植入前遗传学检测,应选择囊胚的_____细胞进行筛查。
(3)图中第四代试管婴儿技术过程中涉及到的胚胎工程技术有_____,可规避哪种遗传病的风险:_____。
(4)试管婴儿技术可用于解决下列哪些生殖问题?_____。
A. 女性输卵管堵塞造成的不孕
B. 男性精子活力不足造成的不孕
C. 对有家庭遗传病风险的夫妻进行胚胎性别筛选
D. 对胚胎性别、智商、体能等有要求夫妇,可进行量身定做。
20. 生长激素可用于治疗垂体性侏儒症,但人体内含量微少,提取困难。下图是利用大肠杆菌通过基因工程生产人生长激素的过程。请回答问题:
(1)图1中过程②是_____;过程③可以利用_____技术大量扩增目的基因A.过程④在基因工程的操作步骤中表示_____,步骤⑤中常先用_____处理大肠杆菌。
(2)由图3可知,扩增目的基因A时需要选择的一对引物是_____。为防止目的基因反向连接,可在目的基因两端添加不同的限制酶识别序列,分析图2和图3可知,在目的基因的上、下游应添加_____(填图2中限制酶名称)的识别序列。
(3)若要利用牛乳腺生物反应器生产人的生长激素,应该把A基因与_____基因的启动子等调控元件重组在一起。
(4)科学家还尝试构建了膀胱生物反应器来生产人生长激素。与乳腺生物反应器相比,利用膀胱生物反应器生产人生长激素的优点是_____(写出1点即可)。
21. 紫杉醇是一种从红豆杉树皮中分离提纯的天然抗癌药物。为快速检测紫杉醇,研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体,制备过程如图1所示。回答下列问题:
(1)制备抗紫杉醇单克隆抗体所涉及生物技术有_____。图1过程①用化学方法诱导融合时可选用_____,能得到_____类两两融合的细胞。
(2)先用特定的选择培养基对图中细胞甲进行筛选,再通过专一抗体检测和克隆化培养获得_____的杂交瘤细胞。若要在体外培养液中培养杂交瘤细胞,需要将培养液放置在含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养,CO2的作用是_____。
(3)研究人员利用紫杉醇、BOS172722(一种抗肿瘤药物)对乳腺癌细胞进一步展开研究,处理方式和实验结果如表所示:
组别
加入的药物
迫使癌细胞加速分裂以致细胞凋亡所需的时间
癌细胞存活率
1
空白对照
不凋亡
100%
2
紫杉醇
110分钟
40%
3
BOS172722
52分钟
29%
4
紫杉醇 + BOS172722
15分钟
0
据此推测治疗乳腺癌的最好方式是_____,依据是_____。
(4)有人提出可以利用细胞产物的工厂化生产手段来解决紫杉醇短缺的问题,请你结合所学有关知识,简述其基本思路:_____。
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