精品解析:四川省泸州市泸县第五中学2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题
2025-06-24
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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) | 四川省 |
| 地区(市) | 泸州市 |
| 地区(区县) | 泸县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.84 MB |
| 发布时间 | 2025-06-24 |
| 更新时间 | 2026-05-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52725410.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
泸县五中高2023级高二下期第三学月考试
生物学
生物试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共4页,满分100分
第I卷 选择题(45分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每个小题给出的4个选项中只有1项最符合题意)
1. 我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500米的高山竹林中,喜食竹子尤喜嫩茎、竹笋,偶尔食肉。下列有关叙述错误的是( )
A. 竹林中的空气、阳光等环境因素属于生态系统的一部分
B. 高山竹林中的所有大熊猫和所有竹子共同形成了一个群落
C. 竹茎、竹叶都属于植物的器官,竹子没有系统这一生命系统层次
D. 竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成
【答案】B
【解析】
【分析】生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。植物没有系统这一结构层次,多细胞生物完成复杂的生命活动需要依赖体内各种分化的细胞密切合作。
【详解】A、生态系统是指在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。故竹林中的空气、阳光等环境因素属于生态系统的一部分,A正确;
B、群落是在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合,故高山竹林中的所有大熊猫和所有竹子不能构成群落,B错误;
C、竹茎、竹叶属于植物的器官,竹子等植物没有系统这一生命系统层次,C正确;
D、细胞学说指出“一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成”,因此根据细胞学说的观点,竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成,D正确。
故选B。
2. 下列有机物的鉴定实验中,导致实验失败的操作有( )
A. 脂肪鉴定时,花生子叶染色后,用50%酒精洗去浮色
B. 蛋白质鉴定时,把A.B液混合后再加入蛋白质样液中
C. 还原糖鉴定时,用60℃水浴加热
D. 淀粉鉴定时,直接把碘液滴加到淀粉样液中
【答案】B
【解析】
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀);蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;脂肪可用苏丹Ⅳ染液鉴定,呈红色。
【详解】A、脂肪鉴定时,花生子叶染色后应用50%酒精洗去浮色,A正确;
B、蛋白质鉴定时,应先加A再加B液,B错误;
C、还原糖鉴定时用斐林试剂,需要60℃水浴加热,C正确;
D、淀粉鉴定时,可以直接把碘液滴加到淀粉样液中会出现蓝色现象,D正确。
故选B。
3. 《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50g,最好控制在25g以下。下列叙述正确的是( )
A. 蔗糖和果糖是日常生活中常见的两种单糖类食品甜味剂
B. 食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴
C. 人体内的糖类绝大多数会以葡萄糖的形式存在于内环境
D. 摄糖超标引起的肥胖有一部分原因是脂肪无法转化成糖
【答案】B
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
【详解】A、蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖合成的,是二糖,不是单糖,A错误;
B、“控糖”建议是:控制添加糖(通常指单糖和二糖)的摄入量,食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴,B正确;
C、生物体内的糖类大多数以多糖的形式存在,人体内的糖类绝大多数会以糖原的形式存在于肝脏或者肌肉,C错误;
D、摄糖超标引起的肥胖,并不是因为脂肪无法转化成糖,而是因为糖摄入过多导致过剩,多余的糖转化为脂肪,进而引起肥胖,D错误。
故选B。
4. 细胞中的元素和各种化合物是细胞代谢的物质基础,下列相关叙述中正确的是( )
A. 细胞中的各种核酸都是遗传物质
B. 在细胞中有很多种类的蛋白质与糖类、脂质以及核酸相结合
C. 自由水和结合水的含量会发生变化,但二者不能相互转化
D. 等质量的脂肪比糖类含有更多的能量,是因为脂肪中氧含量相对较高
【答案】B
【解析】
【分析】1、蛋白质细胞中含量最多的有机物,具有催化、免疫、运输、调节等功能,核酸是遗传信息的携带者,控制生物的遗传变异和蛋白质的生物合成;
2、脂质氢的比例较高,包括脂肪、磷脂和固醇;
3、细胞内水的存在形式是自由水与结合水。结合水与细胞内的其他物质相结合,是细胞结构的重要组成成分,约占细胞内全部水分的4.5%;细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水。
【详解】A、在有细胞结构的生物中,只有DNA是遗传物质,RNA不是遗传物质,A错误;
B、细胞中蛋白质可以与糖类、脂质以及核酸相结合,形成糖蛋白、脂蛋白等,B正确;
C、自由水和结合水可以相互转化,例如在温度升高后一些结合水会转变成自由水,C错误;
D、等质量的脂肪和糖类相比,脂肪中H和C的相对含量更高,O的含量低,D错误。
故选B。
5. 以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。有关说法正确的是( )
A. 若图中多聚体为多糖,则构成它的单体一定是葡萄糖
B. 若图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核糖有4种
C. 若图中单体表示氨基酸,则形成长链时不是所有氨基和羧基都参与脱水缩合
D. 若图中 S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体可以表示脂肪
【答案】C
【解析】
【分析】多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本组成单位(单体)连接而成,其中多糖的单体是单糖,蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸。
【详解】A、若图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖,比如几丁质单体不是葡萄糖,而是乙酰葡萄糖胺,A错误;
B、若图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核苷酸有4种,脱氧核糖只有一种,B错误;
C、若图中单体表示氨基酸,并非形成此长链的所有氨基和羧基都参与脱水缩合,R基中的氨基或羧基一般不参与脱水缩合,C正确;
D、脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,不是多聚体,若图中S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体不可以表示脂肪,D错误。
故选C。
6. 植物对重金属的生物富集系数是指某种重金属元素在植物体内与土壤中含量的比值。某矿区三个样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的污染程度依次加重,统计甲、乙植物对矿区重金属铅(Pb)、镉(Cd)及锌(Zn)的富集系数如表所示。据表分析,以下叙述合理的是( )
植物
Pb富集系数
Cd富集系数
Zn富集系数
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
甲
1.25
3.74
6.21
4.76
10.29
15.97
2.44
5.30
9.19
乙
0.34
0.61
1.21
1.93
2.51
3.08
1.27
1.58
2.70
A. 两种植物体内重金属含量高于土壤
B. 甲更适合用于该矿区土壤修复
C. 乙对Pb的富集能力高于Cd和Zn
D. 乙对Cd富集量与土壤污染程度无关
【答案】B
【解析】
【分析】生物富集即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,使其在有机体内浓度超过环境浓度的现象。
【详解】A、Pb污染程度为Ⅰ、Ⅱ时,乙对Pb富集系数均小于1,说明内重金属含量低于土壤,A错误;
B、甲对Pb、Cd和Zn富集系数均高于乙,说明甲更易吸收重金属,因此甲更适合用于该矿区土壤修复,B正确;
C、乙对Pb富集系数均小于Cd和Zn富集系数,因此乙对Pb的富集能力低于Cd和Zn,C错误;
D、污染程度依次加重,Cd富集系数逐渐增大,因此乙对Cd富集量与土壤污染程度有关,D错误。
故选B。
7. 湿地公园的建设是贯彻生态文明,建设美丽中国的重大举措。湿地作为地球上最高效的碳汇,对于吸收大气中的温室气体,减缓全球气候变暖,助力我国实现碳达峰、碳中和目标具有重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 湿地保护是实现碳中和的重要措施,主要体现了生物多样性的潜在价值
B. 碳达峰后生态系统的碳循环会明显减慢,碳中和有助于解决全球温室效应的问题
C. 选择净化能力强且能互利共存的多种水生生物修复湿地,体现了协调原理
D. 以降低水体污染物和增加溶氧量的方式改善湿地水生生物生存环境,体现了自生原理
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程所遵循的基本原理包括:自生、协调、循环、整体。
【详解】A、湿地保护是实现碳中和的重要措施,主要体现了生物多样性的间接价值,即生态价值,A错误;
B、碳在生物群落和无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环,实现碳达峰后生态系统的碳循环还是可以顺利进行,不会明显减慢,碳中和后大气中的二氧化碳能保持稳态,有助于解决全球温室效应的问题,B错误;
C、在湿地修复过程中,应该选择污染物净化能力较强的多种水生植物,还需要考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,这主要体现了自生原理,C错误;
D、以降低水体污染物和增加溶氧量的方式改善湿地水生生物生存环境,体现了自生原理,D正确。
故选D。
8. 采用样线法(以一定的速度沿样线前进,同时记录样线两侧一定距离内鸟类的种类及数量)对某地城市公园中鸟类多样性进行调查,结果见下表。下列分析不合理的是( )
城市公园类型
植物园
森林公园
湿地公园
山体公园
物种数量
41
52
63
38
A. 植物园为鸟类提供易地保护的生存空间,一定程度上增加了鸟类物种多样性
B. 森林公园群落结构复杂,能够满足多种鸟类对栖息地的要求,鸟类种类较多
C. 湿地公园为鸟类提供丰富的食物及相对隐蔽的栖息场所,鸟类种类最多
D. 山体公园由于生境碎片化及人类活动频繁的干扰,鸟类物种数量最少
【答案】A
【解析】
【分析】保护生物多样性的措施可以概括为就地保护和易地保护两大类。就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。
【详解】A、植物园为鸟类提供了食物和栖息空间,其中的鸟类不是易地保护迁来的,A错误;
B、森林公园植物种类多样,群落结构复杂,能够满足多种鸟类对栖息地的要求,鸟类种类较多,B正确;
C、湿地公园芦苇、水草繁茂,有机质丰富,为鸟类提供了理想的食物和隐蔽的栖息场所,鸟类种类最多,C正确;
D、山体公园由于生境碎片化及人类活动频繁的干扰,鸟类物种数量最少,D正确。
故选A。
9. 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。
10. 下列关于发酵工程及其应用的说法,错误的是( )
A. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件
B. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成
C. 微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害,是生物防治的重要手段
D. 通过发酵获得大量微生物菌体,从菌体中提取的单细胞蛋白可作为动物饲料
【答案】D
【解析】
【分析】1、发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的 配制、灭菌,接种,发酵,产物的分离、提纯等方面。
2、微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高。
【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中,要随时检测培养液中 的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,A正确;
B、啤酒的工业化生产过程中,发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成,B正确;
C、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,微生物农药作为生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用,C正确;
D、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量微生物菌体,可作为食品添加剂,也可制成微生物饲料,D错误。
故选D。
11. 甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,合理的是( )
①将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
②将甲与乙杂交,F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代;再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
③将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为二倍体,从中选取抗稻瘟病植株
④向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【分析】1、诱变育种:
原理:基因突变;
优点:能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。
2、杂交育种:
原理:基因重组;
优点:操作简单。
3、基因工程育种
原理:基因重组;
优点:目的性强;可克服远缘杂交不亲和障碍。
4、单倍体育种:
原理:染色体数目变异;
优点:可明显缩短育种年限。
【详解】①甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR),两者杂交,子代为优良性状的杂合子,以及抗稻瘟病(Rr),若让其不断自交,每代均选取抗稻瘟病植株,则得到的子代为抗稻瘟病植株,但其他性状不一定是优良性状的纯合子,①错误;
②将甲与乙杂交,F1与甲回交,F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代,可得到其他许多优良性状的纯合品种水稻,但抗稻瘟病植株可能为纯合子或杂合子,再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株,可得到抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,②正确;
③将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为纯合二倍体,从中选取抗稻瘟病且其他许多优良性状的纯合植物,为所需新品种,只选取抗稻瘟病植株,不能保证其他性状优良纯合,③错误;
④甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,向甲转入抗稻瘟病基因,则抗稻瘟病性状相当于杂合,对转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株,可获得所需新品种,④正确。
综上所述,②④正确,即C正确,ABD错误。
故选C。
12. 将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中,接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠(Mc)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A. 获得Mc的生物技术属于核移植
B. Mc表皮中有两种基因型的细胞
C. 注射入的细胞会分化成Mc的多种组织
D. 将接受注射的囊胚均分为二,可发育成两只幼鼠
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎发育的过程:①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;②桑葚胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞);③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂胚胎伸展出来,这一过程叫孵化)﹔④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、内细胞团是已经分化的细胞组成,获得Mc的生物技术并未利用核移植技术,A错误;
B、接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠,说明Mc表皮中有两种基因型的细胞,B正确;
C、内细胞团能发育成胎儿的各种组织,注射的细胞来自黑色小鼠的内细胞团,会分化成Mc的多种组织,C正确;
D、利用胚胎分割技术将接受注射的囊胚均分为二,可发育成两只幼鼠,D正确。
故选A。
13. “DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是:研磨→去杂质→析出→鉴定:某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
去杂质方式
沉淀质量(g)
DNA浓度(ng/μL)
OD260/OD280
二苯胺鉴定
离心
0.068
81.5
1.53
蓝色
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
(注:OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8,当存在蛋白质污染时,这一比值会明显降低)
A. 猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料
B. 对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
C. 离心法可以获得更高纯度的DNA
D. 析出时的离心转速明显高于去杂质时
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、DNA粗提取与鉴定的实验中,应选择富含DNA的材料,猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料,A正确;
BC、离心研磨液的目的是加速沉淀,离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀,离心法可以获得更高纯度的DNA,B错误,C正确;
D、据表可知,离心时DNA浓度是81.5,4℃冰箱静置是336.4,说明静置时蛋白质含量较多,沉淀质量离心时是0.068,4℃冰箱静置是0.1028,比较可知DNA的沉淀质量小,故析出时的离心转速明显高于去杂质时,D正确。
故选B。
14. 基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因,这些外来基因可伴随被污染的生物的繁殖、传播而扩散。下列有关“基因污染”的叙述中,不正确的是 ( )
A. “基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他多种生物
B. 转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性
C. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
D. 转基因植物的外源基因不会遗传给其他生物,故不存在“基因污染”的问题
【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)。
【详解】A、“基因污染”指的是转基因生物的外来基因可能会通过花粉等扩散到其他物种的现象,A正确;
B、转基因生物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,影响生态系统的稳定性,B正确;
C、抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”,C正确;
D、转基因植物可能会存在“基因污染”问题,D错误。
故选D。
15. 生物技术与工程学相结合,可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的是( )
①由于外植体在植物组织培养过程中不感染病毒,用任何外植体都可制备脱毒苗
②由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的前端技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器,可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础逆中心法则进行,就可以改造或制造新的蛋白质
A. ①③ B. ②④⑤ C. ②③④⑥ D. ①③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿,也需要模板、原料、酶和引物等。待扩 增的DNA分子是模板,原料是4种脱氧核苷三磷酸,即dNTP,N代表A、T、G、C四 种碱基。PCR过程 (图4-11) 包括多次循环,每个循环分为3个步骤。①变性:模板DNA 双链在高温下 (90~95 ℃) 氢键断裂,解旋成2条 DNA 单链,这个过程称为变性。 ②退火:温度降低(50~60 ℃)后,2个引物分别与各自互补的DNA单链结合,称为 退火。③延伸:分别以两条DNA单链为模板,4种脱氧核苷三磷酸为原料,耐高温的 Taq DNA 聚合酶在适宜的温度(约72 ℃)下,以引物与模板形成的小段DNA双链区为 起点,催化合成一条新的DNA互补链。
【详解】①虽然外植体在植物组织培养过程中不感染病毒,但外植体可能本身携带病毒,因此不是用任何外植体都可制备脱毒苗,一般用茎尖制备脱毒苗,①错误;
②iPS细胞为多功能干细胞,能分裂分化产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,②正确;
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用,③错误;
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,PCR的产物的分子量大小等不同,因此常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物,④正确;
⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器,可以利用哺乳动物源源不断地批量生产相应的药物,⑤正确;
⑥蛋白质工程师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,⑥错误。
故选B。
第II卷 非选择题(55分)
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 我国十分重视对环境污染的治理,随着生物技术的发展,利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一。工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染。请围绕污染土壤修复的微生物筛选,回答下列问题。
(1)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中_____________是唯一碳源;培养基配制好后须立即灭菌,目的是_____________;在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基,原因是_____________。
(2)在分离纯化过程中,土壤样品经梯度稀释后再涂布平板,原因是_____________。如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用_____________法进一步分离纯化。
(3)为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率,可采用物理化学(如紫外线、亚硝酸钠等)等诱变方法进行微生物育种,其原理是_____________;也可采用_____________等技术定向改造菌株。
【答案】(1) ①. 多环芳烃化合物 ②. 防止杂菌污染 ③. 只有在固体培养基上才能形成单菌落,而液体培养基不能
(2) ①. 防止浓度过高,不便于分离菌落 ②. 平板划线
(3) ①. 基因突变 ②. 基因工程
【解析】
【分析】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。筛选分离能够利用原油中的多环芳烃为碳源的细菌需要以原油(多环芳烃)为唯一碳源的选择培养基,用稀释涂布平板法或平板划线法接种分离。
【小问1详解】
为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中多环芳烃化合物是唯一碳源,培养基配制好后须立即灭菌,目的是防止杂菌污染,在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基,原因是只有在固体培养基上才能形成单菌落,而液体培养基不能。
【小问2详解】
在分离纯化过程中,土壤样品经梯度稀释后再涂布平板,原因是防止浓度过高,不便于分离菌落。如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用平板划线法进一步分离纯化。
【小问3详解】
为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率,可采用物理化学(如紫外线、亚硝酸钠等)等诱变方法进行微生物育种,其原理是基因突变,也可采用 基因工程等技术定向改造菌株。
17. 2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆小猴——“中中”和“华华”。下图是该项技术的流程图,据图下列问题。
(1)科学家曾成功培育出胚胎细胞克隆猴,但“中中”和“华华”的出生仍然轰动世界,这是因为体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,其原因是_______。
(2)体细胞核移植需借助去核的_______细胞,因其细胞质中含有促进核基因_______的物质。
(3)体外培养胎猴体细胞时,需定期更换培养液的原因是_______。
(4)体细胞克隆猴的另外一个技术难点是胚胎发育率低。研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚,可使胚胎的发育率明显提高,推测可能的原因是_______。
(5)若获得的克隆动物与核供体动物性状不完全相同,分析其原因可能是_______(答出一点)。
【答案】(1)体细胞分化程度高,全能性表现困难
(2) ①. 卵母 ②. 重新表达
(3)清除代谢废物,补充营养物质,维持细胞正常代谢
(4)该mRNA能够使细胞表达组蛋白去甲基化酶Kdm4d,进而促进组蛋白去甲基化,使相关基因表达,从而提高胚胎的发育率
(5)卵母细胞质中的遗传物质影响性状;环境因素导致表型差异
【解析】
【分析】克隆动物概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体;用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【小问1详解】
体细胞分化程度高,表现全能性困难,而胚胎细胞分化程度低,表现全能性容易,因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
【小问2详解】
体细胞核移植需借助去核的卵(母)细胞。卵(母)细胞的细胞质中含有促进核基因重新表达的物质,能激发细胞核的全能性,使重组细胞能发育成完整的个体。
【小问3详解】
在体外培养细胞时,细胞会进行新陈代谢,产生一些代谢废物,如二氧化碳等。定期更换培养液可以清除代谢废物,补充营养物质,维持细胞正常代谢,为细胞提供一个相对稳定的生存环境,有利于细胞的生长和增殖。
【小问4详解】
我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,注入Kdm4d的mRNA可表达出Kdm4d,降低组蛋白的甲基化水平,调节相关基因的表达,使其完成细胞分裂和发育进程,提高了胚胎的发育率。
【小问5详解】
若获得的克隆动物与核供体动物性状不完全相同,这可能是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(或克隆动物有部分遗传物质来自卵母细胞),也可能是环境会对克隆小猴的性状产生影响。
18. 易错PCR是利用低保真的Taq酶和改变PCR的反应条件,降低DNA复制的准确性,在新DNA链的合成过程中增加碱基错配,从而使扩增产物出现较多点突变的一种体外诱导DNA序列变异的方法。从自然界中的生物体内分离得到的天然酶,在工业生产环境中催化效率往往较低。下图是研究人员利用易错PCR技术对某种天然酶进行改造,获得了高催化效率的酶的流程示意图。回答下列问题:
(1)在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是___。PCR反应体系中需添加引物,引物的作用是___。
(2)图中步骤①为易错PCR过程,其扩增过程中需要加入Taq酶,这是因为Taq酶具有___的特点。图中步骤②是将构建的重组质粒溶于缓冲液中与用___处理的受体菌混合,在一定温度下完成转化。转化是指___。
(3)Taq酶的某一区域负责将碱基与模板链正确地互补配对,Mn2+可以降低这一功能;非互补的碱基对由于氢键不易形成,稳定性差,Mg2+可以提高该错配区的稳定性。因此,与普通PCR相比,易错PCR的反应体系中应适当___(填“提高”或“降低”)Mn2+浓度、___(填“提高”或“降低”)Mg2+浓度。
(4)阐述通过易错PCR技术改造天然酶与通过蛋白质工程改造天然酶原理的本质区别___。
【答案】(1) ①. 温度升高到90°C ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸
(2) ①. 耐高温 ②. Ca2+ ③. 目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程
(3) ①. 提高 ②. 提高
(4)易错PCR技术是利用基因突变的原理来改造天然酶,是不定向的;而蛋白质工程是利用基因重组的原理来改造天然酶,是定向的
【解析】
【分析】PCR技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下,依赖于TaqDNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板,借助一小段双链DNA来启动合成,通过人工合成的引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合,形成部分双链。在适宜的温度和环境下,DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端,并以此为起始点,沿模板5′→3′方向延伸,合成一条新的DNA互补链。
【小问1详解】
在体外利用PCR技术扩增目的基因时,利用DNA高温变性的特点加热至90-95℃,破坏双链之间的氢键,使DNA解链变为单链。用PCR技术扩增目的基因时,需要在PCR扩增仪中加入2种引物,其作用是使DNA聚合酶(Taq酶)从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
PCR技术需要高温加热使DNA双链解旋,而Taq酶热稳定性高,在高温条件下不会失活,因此在降温时仍可发挥作用。步骤②是将重组质粒导入不同受体菌,由于受体菌用钙离子处理后更容易吸收周围环境中的DNA,因此步骤②是将构建的重组质粒溶于缓冲液中与用Ca2+处理的受体菌混合,在一定温度下完成转化。转化是指目的基因进入受体细胞,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【小问3详解】
PCR技术通过DNA的双链复制,在耐高温的TaqDNA聚合酶的催化下,遵循碱基互补配对原则,扩增DNA片段。TaqDNA聚合酶与一般DNA聚合酶相比最大的特点是高温下保持酶的活性或耐高温或热稳定,其某一区域负责将碱基与模板链正确地互补配对,Mn2+可以降低这一功能,提高碱基的错配,而Mg2+可以提高稳定性,故易错PCR时应适当提高Mn2+和Mg2+浓度。
【小问4详解】
通过易错PCR技术改造天然酶属于基因工程,与通过蛋白质工程改造天然酶原理的本质区别为:易错PCR技术是利用基因突变的原理来改造天然酶,是不定向的;而蛋白质工程是利用基因重组的原理来改造天然酶,是定向的。
19. 某同学采用基因工程技术在大肠杆菌中表达蛋白E。回答下列问题。
(1)该同学利用PCR扩增目的基因。PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段,其中DNA双链打开成为单链的阶段是________________,引物与模板DNA链碱基之间的化学键是________。
(2)质粒载体上有限制酶a、b、c的酶切位点,限制酶的切割位点如图所示。构建重组质粒时,与用酶a单酶切相比,用酶a和酶b双酶切的优点体现在________(答出两点即可);使用酶c单酶切构建重组质粒时宜选用的连接酶是________。
(3)将重组质粒转入大肠杆菌前,通常先将受体细胞处理成感受态,感受态细胞的特点是________;若要验证转化的大肠杆菌中含有重组质粒,简要的实验思路和预期结果是________________。
(4)蛋白E基因中的一段DNA编码序列(与模板链互补)是GGGCCCAAGCTGAGATGA,编码从GGG开始,部分密码子见表。若第一个核苷酸G缺失,则突变后相应肽链的序列是________________________。
氨基酸
密码子
赖氨酸
AAG
精氨酸
AGA
丝氨酸
AGC
脯氨酸
CCA
CCC
亮氨酸
CUG
甘氨酸
GGC
GGG
终止
UGA
【答案】(1) ①. 变性 ②. 氢键
(2) ①. 避免目的基因和质粒的任意连接、防止目的基因和质粒的自身环化 ②. T4DNA连接酶
(3) ①. 细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ②. 利用DNA分子杂交技术,将大肠杆菌的基因组DNA提取出来,在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记,以此作为探针,使探针与基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,表明大肠杆菌中含有重组质粒
(4)甘氨酸-脯氨酸-丝氨酸
【解析】
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
PCR过程打开成为单链的阶段
PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段
PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段,其中变性时高温解旋,DNA双链打开成为单链的阶段是变性
双酶切的优点
基因工程的基本工具
双酶切方法,可以形成不同的黏性末端,双酶切可以避免目的基因和质粒的反向连接、目的基因和质粒的自身环化
感受态细胞的特点
目的基因导入受体细胞的方法
大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。
(2)逻辑推理与论证
【小问1详解】
PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段,其中DNA双链打开成为单链的阶段是变性,引物与模板DNA链碱基之间的化学键是氢键。
【小问2详解】
构建重组质粒时,与单一酶酶切相比,采用的双酶切方法,可以形成不同的黏性末端,双酶切可以避免目的基因和质粒的反向连接、目的基因和质粒的自身环化。酶c单酶切后形成平末端,需用T4DNA连接酶连接。
【小问3详解】
大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。若要验证转化的大肠杆菌中含有重组质粒,可利用DNA分子杂交技术,将大肠杆菌的基因组DNA提取出来,在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记,以此作为探针,使探针与基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,表明大肠杆菌中含有重组质粒
【小问4详解】
蛋白E基因中的一段DNA编码序列是GGGCCCAAGCTGAGATGA,编码链与模板链互补,模板链与mRNA互补,因此mRNA上的序列为GGGCCCAAGCUGAGAUGA,若第一个核苷酸G缺失,则mRNA上的序列变为GGCCCAAGCUGAGAUGA,肽链序列是甘氨酸-脯氨酸-丝氨酸。
20. 血浆胆固醇含量过高易诱发心脑血管疾病。血浆胆固醇有食物和肝细胞合成两个来源,当摄入胆固醇量增加时,肝细胞合成胆固醇量减少。H因子是由小肠细胞分泌的蛋白质类激素,研究者对H因子在血浆胆固醇含量调节中的作用机制进行了探索。
(1)H因子被分泌后,经_____________运输作用于靶细胞。
(2)以野生型小鼠(WT)和H因子基因敲除小鼠(KO)为材料,饲喂正常食物、高胆固醇食物,获得图1、图2所示结果。
①图1结果显示,摄入胆固醇量增加导致_____________,推测高胆固醇食物能促进H因子的分泌。
②由图1和图2可知,H因子能够_____________。
(3)饲喂高胆固醇食物后,KO小鼠肝脏胆固醇合成量高于WT小鼠,导致前者血浆胆固醇浓度较高,据此推测肝脏是H因子作用的靶器官,并开展图3所示实验寻找H因子受体。
①突变前的细胞与H因子和GST的结合能力分别为_____________。
②研究者对分出的两组细胞分别进行DNA测序,进行序列比对,从_____________中找到
编码H因子受体的基因——GPR146基因。
(4)GPR146蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白,与特定信号分子结合后,促进胆固醇合成相关基因的表达。研究者推测H因子通过作用于GPR146蛋白实现对胆固醇合成的抑制。通过给不同组别小鼠饲喂高胆固醇食物,检测肝脏中的胆固醇浓度,证实了推测。请补全图4实验处理与实验结果_____________。
【答案】(1)体液 (2) ①. 血浆H因子浓度增加 ②. 抑制高胆固醇食物引发的血浆胆固醇浓度升高
(3) ①. 有、无 ②. 二者的差异序列(发荧光细胞彼此都相同,但不发荧光细胞与前者都不同的序列)
(4)
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【小问1详解】
H因子被分泌后,经体液运输作用于靶细胞,H因子会随着体液传送运输到各个部位,但只在靶细胞起作用。
【小问2详解】
①图1结果显示,摄入胆固醇量增加会导致血浆H因子浓度增加,据此可推测高胆固醇食物能促进H因子的分泌。
②图2结果显示,小鼠(KO)摄入高胆固醇食物后血浆中胆固醇比野生型小鼠更高,因而可推测H因子能够抑制高胆固醇食物引发的血浆胆固醇浓度升高。
【小问3详解】
①题意显示,肝脏是H因子作用的靶器官,因此,突变前的细胞与H因子具有结合能力,而与GST没有结合能力。
②研究者对分出的两组细胞,即发荧光细胞和不发荧光细胞,这里的不发荧光细胞H因子受体基因发生了基因突变,因而不能与GST-H融合蛋白结合,进而不能被抗GST抗体检测,因此对两类细胞的DNA分别进行DNA测序,进行序列比对,从二者的差异序列(或发荧光细胞彼此都相同,但不发荧光细胞与前者都不同的序列)中找到编码H因子受体的基因——GPR146基因。
【小问4详解】
GPR146蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白,与特定信号分子结合后,促进胆固醇合成相关基因的表达。研究者推测H因子通过作用于GPR146蛋白实现对胆固醇合成的抑制。即本实验的目的是验证H因子通过作用于GPR146蛋白实现对胆固醇合成的抑制,因此实验的自变量为是否含有GPR146蛋白,因变量为肝脏胆固醇浓度的变化,无关变量的控制应该是相同且适宜,即实验的操作应该为通过给不同组别小鼠饲喂高胆固醇食物,检测肝脏中的胆固醇浓度来实现,则实验设计中为了增强说服力,还需要增加转入空质粒的对照,相关的实验结果如下图:
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生物学
生物试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共4页,满分100分
第I卷 选择题(45分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每个小题给出的4个选项中只有1项最符合题意)
1. 我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500米的高山竹林中,喜食竹子尤喜嫩茎、竹笋,偶尔食肉。下列有关叙述错误的是( )
A. 竹林中的空气、阳光等环境因素属于生态系统的一部分
B. 高山竹林中的所有大熊猫和所有竹子共同形成了一个群落
C. 竹茎、竹叶都属于植物的器官,竹子没有系统这一生命系统层次
D. 竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成
2. 下列有机物的鉴定实验中,导致实验失败的操作有( )
A. 脂肪鉴定时,花生子叶染色后,用50%酒精洗去浮色
B. 蛋白质鉴定时,把A.B液混合后再加入蛋白质样液中
C. 还原糖鉴定时,用60℃水浴加热
D. 淀粉鉴定时,直接把碘液滴加到淀粉样液中
3. 《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50g,最好控制在25g以下。下列叙述正确的是( )
A. 蔗糖和果糖是日常生活中常见的两种单糖类食品甜味剂
B. 食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴
C. 人体内的糖类绝大多数会以葡萄糖的形式存在于内环境
D. 摄糖超标引起的肥胖有一部分原因是脂肪无法转化成糖
4. 细胞中的元素和各种化合物是细胞代谢的物质基础,下列相关叙述中正确的是( )
A. 细胞中的各种核酸都是遗传物质
B. 在细胞中有很多种类的蛋白质与糖类、脂质以及核酸相结合
C. 自由水和结合水的含量会发生变化,但二者不能相互转化
D. 等质量的脂肪比糖类含有更多的能量,是因为脂肪中氧含量相对较高
5. 以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。有关说法正确的是( )
A. 若图中多聚体为多糖,则构成它的单体一定是葡萄糖
B. 若图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核糖有4种
C. 若图中单体表示氨基酸,则形成长链时不是所有氨基和羧基都参与脱水缩合
D. 若图中 S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体可以表示脂肪
6. 植物对重金属的生物富集系数是指某种重金属元素在植物体内与土壤中含量的比值。某矿区三个样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的污染程度依次加重,统计甲、乙植物对矿区重金属铅(Pb)、镉(Cd)及锌(Zn)的富集系数如表所示。据表分析,以下叙述合理的是( )
植物
Pb富集系数
Cd富集系数
Zn富集系数
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
甲
1.25
3.74
6.21
4.76
10.29
15.97
2.44
5.30
9.19
乙
0.34
0.61
1.21
1.93
2.51
3.08
1.27
1.58
2.70
A. 两种植物体内重金属含量高于土壤
B. 甲更适合用于该矿区土壤修复
C. 乙对Pb的富集能力高于Cd和Zn
D. 乙对Cd富集量与土壤污染程度无关
7. 湿地公园的建设是贯彻生态文明,建设美丽中国的重大举措。湿地作为地球上最高效的碳汇,对于吸收大气中的温室气体,减缓全球气候变暖,助力我国实现碳达峰、碳中和目标具有重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 湿地保护是实现碳中和的重要措施,主要体现了生物多样性的潜在价值
B. 碳达峰后生态系统的碳循环会明显减慢,碳中和有助于解决全球温室效应的问题
C. 选择净化能力强且能互利共存的多种水生生物修复湿地,体现了协调原理
D. 以降低水体污染物和增加溶氧量的方式改善湿地水生生物生存环境,体现了自生原理
8. 采用样线法(以一定的速度沿样线前进,同时记录样线两侧一定距离内鸟类的种类及数量)对某地城市公园中鸟类多样性进行调查,结果见下表。下列分析不合理的是( )
城市公园类型
植物园
森林公园
湿地公园
山体公园
物种数量
41
52
63
38
A. 植物园为鸟类提供易地保护的生存空间,一定程度上增加了鸟类物种多样性
B. 森林公园群落结构复杂,能够满足多种鸟类对栖息地的要求,鸟类种类较多
C. 湿地公园为鸟类提供丰富的食物及相对隐蔽的栖息场所,鸟类种类最多
D. 山体公园由于生境碎片化及人类活动频繁的干扰,鸟类物种数量最少
9. 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
10. 下列关于发酵工程及其应用的说法,错误的是( )
A. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件
B. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成
C. 微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害,是生物防治的重要手段
D. 通过发酵获得大量微生物菌体,从菌体中提取的单细胞蛋白可作为动物饲料
11. 甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,合理的是( )
①将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
②将甲与乙杂交,F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代;再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
③将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为二倍体,从中选取抗稻瘟病植株
④向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
12. 将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中,接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠(Mc)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A. 获得Mc的生物技术属于核移植
B. Mc表皮中有两种基因型的细胞
C. 注射入的细胞会分化成Mc的多种组织
D. 将接受注射的囊胚均分为二,可发育成两只幼鼠
13. “DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是:研磨→去杂质→析出→鉴定:某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
去杂质方式
沉淀质量(g)
DNA浓度(ng/μL)
OD260/OD280
二苯胺鉴定
离心
0.068
81.5
1.53
蓝色
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
(注:OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8,当存在蛋白质污染时,这一比值会明显降低)
A. 猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料
B. 对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
C. 离心法可以获得更高纯度的DNA
D. 析出时的离心转速明显高于去杂质时
14. 基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因,这些外来基因可伴随被污染的生物的繁殖、传播而扩散。下列有关“基因污染”的叙述中,不正确的是 ( )
A. “基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他多种生物
B. 转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性
C. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
D. 转基因植物的外源基因不会遗传给其他生物,故不存在“基因污染”的问题
15. 生物技术与工程学相结合,可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的是( )
①由于外植体在植物组织培养过程中不感染病毒,用任何外植体都可制备脱毒苗
②由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的前端技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器,可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础逆中心法则进行,就可以改造或制造新的蛋白质
A. ①③ B. ②④⑤ C. ②③④⑥ D. ①③④⑤⑥
第II卷 非选择题(55分)
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 我国十分重视对环境污染的治理,随着生物技术的发展,利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一。工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染。请围绕污染土壤修复的微生物筛选,回答下列问题。
(1)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中_____________是唯一碳源;培养基配制好后须立即灭菌,目的是_____________;在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基,原因是_____________。
(2)在分离纯化过程中,土壤样品经梯度稀释后再涂布平板,原因是_____________。如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用_____________法进一步分离纯化。
(3)为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率,可采用物理化学(如紫外线、亚硝酸钠等)等诱变方法进行微生物育种,其原理是_____________;也可采用_____________等技术定向改造菌株。
17. 2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆小猴——“中中”和“华华”。下图是该项技术的流程图,据图下列问题。
(1)科学家曾成功培育出胚胎细胞克隆猴,但“中中”和“华华”的出生仍然轰动世界,这是因为体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,其原因是_______。
(2)体细胞核移植需借助去核的_______细胞,因其细胞质中含有促进核基因_______的物质。
(3)体外培养胎猴体细胞时,需定期更换培养液的原因是_______。
(4)体细胞克隆猴的另外一个技术难点是胚胎发育率低。研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚,可使胚胎的发育率明显提高,推测可能的原因是_______。
(5)若获得的克隆动物与核供体动物性状不完全相同,分析其原因可能是_______(答出一点)。
18. 易错PCR是利用低保真的Taq酶和改变PCR的反应条件,降低DNA复制的准确性,在新DNA链的合成过程中增加碱基错配,从而使扩增产物出现较多点突变的一种体外诱导DNA序列变异的方法。从自然界中的生物体内分离得到的天然酶,在工业生产环境中催化效率往往较低。下图是研究人员利用易错PCR技术对某种天然酶进行改造,获得了高催化效率的酶的流程示意图。回答下列问题:
(1)在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是___。PCR反应体系中需添加引物,引物的作用是___。
(2)图中步骤①为易错PCR过程,其扩增过程中需要加入Taq酶,这是因为Taq酶具有___的特点。图中步骤②是将构建的重组质粒溶于缓冲液中与用___处理的受体菌混合,在一定温度下完成转化。转化是指___。
(3)Taq酶的某一区域负责将碱基与模板链正确地互补配对,Mn2+可以降低这一功能;非互补的碱基对由于氢键不易形成,稳定性差,Mg2+可以提高该错配区的稳定性。因此,与普通PCR相比,易错PCR的反应体系中应适当___(填“提高”或“降低”)Mn2+浓度、___(填“提高”或“降低”)Mg2+浓度。
(4)阐述通过易错PCR技术改造天然酶与通过蛋白质工程改造天然酶原理的本质区别___。
19. 某同学采用基因工程技术在大肠杆菌中表达蛋白E。回答下列问题。
(1)该同学利用PCR扩增目的基因。PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段,其中DNA双链打开成为单链的阶段是________________,引物与模板DNA链碱基之间的化学键是________。
(2)质粒载体上有限制酶a、b、c的酶切位点,限制酶的切割位点如图所示。构建重组质粒时,与用酶a单酶切相比,用酶a和酶b双酶切的优点体现在________(答出两点即可);使用酶c单酶切构建重组质粒时宜选用的连接酶是________。
(3)将重组质粒转入大肠杆菌前,通常先将受体细胞处理成感受态,感受态细胞的特点是________;若要验证转化的大肠杆菌中含有重组质粒,简要的实验思路和预期结果是________________。
(4)蛋白E基因中的一段DNA编码序列(与模板链互补)是GGGCCCAAGCTGAGATGA,编码从GGG开始,部分密码子见表。若第一个核苷酸G缺失,则突变后相应肽链的序列是________________________。
氨基酸
密码子
赖氨酸
AAG
精氨酸
AGA
丝氨酸
AGC
脯氨酸
CCA
CCC
亮氨酸
CUG
甘氨酸
GGC
GGG
终止
UGA
20. 血浆胆固醇含量过高易诱发心脑血管疾病。血浆胆固醇有食物和肝细胞合成两个来源,当摄入胆固醇量增加时,肝细胞合成胆固醇量减少。H因子是由小肠细胞分泌的蛋白质类激素,研究者对H因子在血浆胆固醇含量调节中的作用机制进行了探索。
(1)H因子被分泌后,经_____________运输作用于靶细胞。
(2)以野生型小鼠(WT)和H因子基因敲除小鼠(KO)为材料,饲喂正常食物、高胆固醇食物,获得图1、图2所示结果。
①图1结果显示,摄入胆固醇量增加导致_____________,推测高胆固醇食物能促进H因子的分泌。
②由图1和图2可知,H因子能够_____________。
(3)饲喂高胆固醇食物后,KO小鼠肝脏胆固醇合成量高于WT小鼠,导致前者血浆胆固醇浓度较高,据此推测肝脏是H因子作用的靶器官,并开展图3所示实验寻找H因子受体。
①突变前的细胞与H因子和GST的结合能力分别为_____________。
②研究者对分出的两组细胞分别进行DNA测序,进行序列比对,从_____________中找到
编码H因子受体的基因——GPR146基因。
(4)GPR146蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白,与特定信号分子结合后,促进胆固醇合成相关基因的表达。研究者推测H因子通过作用于GPR146蛋白实现对胆固醇合成的抑制。通过给不同组别小鼠饲喂高胆固醇食物,检测肝脏中的胆固醇浓度,证实了推测。请补全图4实验处理与实验结果_____________。
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