精品解析:湖南省长沙市湘军高级中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题
2025-07-04
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内容正文:
长沙市湘军高级中学2025年上学期高二年级期中考试
生物试题
一、选择题(本大题共12小题,每小题2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. 泡菜是我国的传统发酵食品。泡菜中亚硝酸盐含量(酱腌菜食品的国家标准是20mg·kg-1以下)与腌制时间和食盐浓度的关系如图所示。下列分析合理的是( )
A. 腌制12d后,泡菜中亚硝酸盐含量较低,此时比较适合食用
B. 由图可知,食盐浓度越高,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高
C. 腌制过程中,坛中溶液量增多的原因是细胞呼吸产生水
D. NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低,故腌制泡菜时食盐浓度越高越好
【答案】A
【解析】
【分析】泡菜制作主要利用乳酸菌(如乳酸链球菌、乳酸杆菌) 在无氧条件下分解糖类产生乳酸,使发酵液呈酸性,从而抑制其他杂菌生长,同时赋予泡菜独特的风味。
【详解】A、观察可知,腌制12d后,不同食盐浓度下泡菜中的亚硝酸盐含量都较低,低于酱腌菜食品的国家标准20mg·kg⁻¹,此时比较适合食用,A正确;
B、由图可知,食盐浓度为5%时,亚硝酸盐含量的峰值出现得最早且最高,随着食盐浓度升高到10%、15%,亚硝酸盐含量的峰值出现时间推迟且峰值降低,并非食盐浓度越高,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高,B错误;
C、腌制过程中,坛中溶液量增多的主要原因是蔬菜细胞在高浓度食盐溶液中失水,而不是细胞呼吸产生水,C错误;
D、虽然从图中看NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低,但腌制泡菜时食盐浓度过高会影响泡菜的口感等品质,并非食盐浓度越高越好,D错误。
故选A。
2. 生物武器通常包括致病菌、立克次氏体、衣原体、病毒、真菌和毒素等。下列有关它们的类型和特点的说法,错误的是( )
A. 生物武器多为烈性致病微生物,致病性强
B. 生物武器多为高传染性微生物,易大面积传播
C. 生物武器存活时间久,给人类带来长期的威胁
D. 为降低生物武器的危害,国际社会只允许小规模使用
【答案】D
【解析】
【分析】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。
【详解】A、生物武器中所用病原体传染性很强,A正确;
B、生物武器多为高传染性微生物,易大面积传播,B正确;
C、生物武器的传播范围广,危害时间长,C正确;
D、生物武器具有危害大等特点,不仅伤害对方,使用者本身易受伤害,国际社会应坚决禁止使用生物武器,D错误。
故选D。
3. 研究小组为测定某药物对体外培养的细胞的毒性,用不同浓度的药物溶液对动物肝细胞进行培养。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A. 制备肝细胞悬液不能用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理肝组织
B. 培养肝细胞,需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中
C. 需要在含95%O2和5%CO2的混合气体的培养箱中培养动物细胞
D. 培养液需要进行灭菌处理,而且还需要定期更换培养液
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值)。
【详解】A、制备肝细胞悬液不能用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理肝组织,是由于细胞培养的pH条件是7.2-7.4,而胃蛋白酶的最适pH处于1.5-2.0之间,胃蛋白酶在pH条件是7.2-7.4,会变性失活,A正确;
B、培养肝细胞时,需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中,B正确;
C、需要在含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养动物细胞,C错误;
D、培养液需要进行灭菌处理,而且还需要定期更换培养液,以防止细胞代谢废物积累,D正确。
故选C。
4. 下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径,研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述正确的是
A. 带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同
B. 可推测②过程的温度处理有利于组织中的病毒失去活性
C. 过程③、④均属于再分化,所以培养基A和B各成分含量相同
D. 图中获得的脱毒苗与原甘蔗苗相比细胞核遗传物质发生了改变
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:取芽进行培养是因为芽具有较高的分裂和分化能力,经过热水处理脱毒效果好与阻碍病毒进入有一定的关系,图中③和④为再分化过程。
【详解】A、带叶原基的芽几乎不含病毒,故与植物体其他组织中的病毒含量不同,A错误;
B、经过热水处理脱毒效果好与阻碍病毒进入有关,其作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活,B正确;
C、过程③、④所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同,C错误;
D、上图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织培养技术,其体现了植物细胞的全能性,遗传物质不会改变,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查植物组织培养的相关知识,要求考生识记植物组织培养的过程、原理、条件等知识,能结合图中信息准确判断各选项。
5. 下图是某克隆羊培育过程模式图,试分析获得该克隆羊的生殖方式、该克隆羊的基因型( )
A. 无性生殖、Aa B. 有性生殖、AA C. 有性生殖、aa D. 无性生殖、aa
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,A羊提供卵细胞的细胞质,B羊体细胞的细胞核,形成重构胚,移植到C羊的子宫内,形成的克隆羊性状与B羊相似。
【详解】克隆羊是利用了细胞核移植技术,其生殖方式为无性生殖;
该克隆羊继承了B羊的全部的细胞核基因和A羊的细胞质基因,因此其基因型为aa。
故选D。
6. 目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是( )
①检测受体细胞中是否有目的基因 ②检测受体细胞中是否有致病基因
③检测目的基因是否转录出了mRNA ④检测目的基因是否翻译成蛋白质
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
【答案】C
【解析】
【分析】目的基因的检测与鉴定: 1.分子水平上的检测 ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术 ;
②检测目的基因是否转录出了mRNA一分子杂交技术 ;
③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交技术。
2.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、 活性鉴定等。 (例:用虫食用棉花,观察其存活情况,来鉴定棉花是否具有抗虫特性。)
【详解】①检测受体细胞中是否有目的基因,可以利用DNA分子杂交技术,①正确;
②目的基因不一定是致病基因,故基因工程中不一定需检测受体细胞中是否有致病基因,②错误;
③检测目的基因是否转录出了mRNA可以利用分子杂交技术,③正确;
④检测目的基因是否翻译成蛋白质可以利用抗原—抗体杂交技术,④正确。
①③④正确,C正确。
故选C。
7. 科学家已能运用基因工程技术,让羊的乳腺合成并分泌人体某些种类的抗体,以下叙述不正确的是( )
A. 该技术可导致定向变异
B. 表达载体中需要加入乳腺蛋白的特异性启动子
C. 目的基因是抗原合成基因
D. 受精卵是理想的受体细胞
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、由题意分析可知该技术为基因工程技术,将目的基因导入受体细胞,可以定向改变生物性状,故A正确;
B、基因表达载体中必须有促使目的基因表达的启动子,故B正确;
C、目的基因是抗体合成的基因,故C错误;
D、一般情况下,受精卵常作为基因工程的受体细胞,故D正确。
故选C
8. 如图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ和ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶。下列说法正确的是( )
A. 图示过程需要的工具只有限制酶和载体
B. 限制酶识别的核苷酸序列和切割位点是特定的
C. 图中的质粒只能来自原核细胞
D. 限制酶作用于双链DNA中的氢键,将其断开
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示表示基因表达载体的构建过程,含抗原基因的DNA分子中含有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ三种限制酶的识别序列,其中SmaⅠ的识别序列位于目的基因上;质粒中含有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ四种限制酶的识别序列。图示过程需要的工具有限制酶、DNA连接酶和载体。
【详解】A、图示过程需要的工具有限制酶、DNA连接酶和载体,A错误;
B、限制酶也具有专一性,故限制酶识别的核苷酸序列和切割位点是特定的,B正确;
C、图中的质粒可能来自于原核细胞、真核细胞,真核细胞如真菌中有也有质粒,C错误;
D、限制酶作用于双链DNA中的磷酸二酯键,将其断开,D错误。
故选B。
9. 在分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如图所示,且甲、乙的对应位置不变。有关叙述错误的是( )
A. 配制培养基时需进行湿热灭菌
B. 甲中a区域为划线的起始位置
C. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
D. 图示接种过程中接种环灼烧了5次
【答案】B
【解析】
【分析】平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
【详解】A、为了能彻底灭菌,配制的培养基需进行湿热灭菌,A正确;
B、起始划线的区域长出的菌落多且密,根据甲乙对应区域对比,甲中a区域为划线的结束位置,B错误;
C、连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落,C正确;
D、由于每次使用接种环前后都要灼烧灭菌,从图示甲中4次划线接种就可推出,接种过程中接种环至少灼烧了5次,D正确。
故选B。
10. 下表表示某培养基的配方(生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,并有金属光泽),下列叙述不正确的是( )
成分
蛋白胨
葡萄糖
KH2PO4
伊红
亚甲基蓝
蒸馏水
琼脂
含量
10 g
10 g
2 g
0.4 g
0.065g
1 000 mL
15 g
A. 从用途分析该培养基属于选择培养基
B. 培养基中提供碳源的物质主要是葡萄糖,提供氮源的物质是蛋白胨
C. 该培养基含有水、无机盐、碳源和氮源等营养物质
D. 该培养基pH值应调节至中性或弱碱性
【答案】A
【解析】
【分析】根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基;根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、鉴别培养基等;根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、真菌培养基等。
【详解】A、从用途分析该培养基属于鉴别培养基,可以鉴别大肠杆菌,A错误;
B、葡萄糖中含有碳,培养基中提供碳源的物质主要是葡萄糖,蛋白胨中富含蛋白质,提供氮源的物质是蛋白胨,B正确;
C、微生物的营养物质主要包括氮源、碳源、水和无机盐等,有的还需要特殊营养物质如维生素,蛋白胨还可以提供维生素等,C正确;
D、由于该培养基用于培养细菌,所以pH值应调节至中性或弱碱性,D正确。
故选A。
11. 马铃薯利用其块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会因感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是( )
A. 选择优良品种进行杂交 B. 进行远缘植物体细胞杂交
C. 利用芽尖进行组织培养 D. 人工诱导基因突变
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体.植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。2、培育无病毒植株苗,应选择不含病毒部分培养,而植物体新生部位不含病毒,如根尖和茎尖。
【详解】进行植物微型繁殖时常采用茎尖或根尖作为外植体,原因是茎尖或根尖病毒极少,因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养,再生的植株就可能不带病毒,C正确。
故选C。
12. 下列关于蛋白质工程的说法,错误的是( )
A. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子结构
B. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类需要
C. 蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
D. 蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发,设计出相应的基因,并借助基因工程实现
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、蛋白质工程的过程:(1)根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列: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)。(2)最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、基因的结构决定蛋白质的结构,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基因来完成,而不是直接对蛋白质分子进行操作,A错误;
B、蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类需要,B正确;
C、蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子,C正确;
D、蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作,进而改变蛋白质的分子结构,故蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发,设计出相应的基因,并借助基因工程实现,D正确。
故选A。
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错0分。)
13. 生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类,某研究小组把该菌的悬浮液与不含任何特殊营养物质但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示结果表明该菌需要特殊营养物质乙和丙
B. 生长图形法还可用于某些菌种的筛选
C. 倒平板后直接培养可判断有无污染
D. 将所有平板放置在适宜的37℃下倒置培养并观察
【答案】ABC
【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、分析题图可知,嗜热菌在添加了乙、丙生长因子的区域生长,故该菌需要的生长因子是乙和丙,A正确;
B、不同的菌种所需的生长因子不同,利用生长图形法可用于某些菌种的筛选,某菌种只会在提供其需要的生长因子区域生长,B正确;
C、倒平板后不接种任何菌种直接进行培养观察有无菌落的出现,可以判断培养基有无污染,C正确;
D、为探究某嗜热菌所需生长因子的种类,故本实验需要在较高的温度下进行而非37℃,D错误。
故选ABC。
14. 蓝藻拟核DNA上有控制叶绿素合成的ch1L基因。某科学家通过构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞,以研究ch1L基因对叶绿素合成的控制,技术路线如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ①②过程应使用不同的限制性核酸内切酶
B. ①②过程都要使用DNA连接酶
C. 终止密码子是基因表达载体的重要组成部分
D. 若操作成功,可用含红霉素的培养基筛选出该变异株
【答案】ABD
【解析】
【分析】
题图分析:图示为变异株的培育过程。①是chIL基因与质粒重组形成质粒1的过程;②是红霉素抗性基因和质粒1重组形成质粒2的过程;③是将重组质粒2导入有chIL基因的蓝藻细胞,并同源替换chIL基因,最终获得无chIL基因的蓝细菌。
【详解】A、①②过程切割的位点不同,应该使用不同的限制性核酸内切酶,A正确;
B、①②过程都是形成重组质粒的过程,因此都要使用限制酶和DNA连接酶,B正确;
C、终止子是基因表达载体的重要组成部分,终止密码子在mRNA上,不在基因上,C错误;
D、②过程插入了红霉素抗性基因,可作为标记基因,若操作成功,可用含红霉素的培养基筛选出该变异株,D正确。
故选ABD。
15. 蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径,据图分析下列叙述正确的是
A. 过程A所需原料是脱氧核苷酸,过程B所需原料是氨基酸
B. 参与C过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等
C. D过程主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子
D. 通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质
【答案】CD
【解析】
【分析】1、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.蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。
2、蛋白质工程的过程:(1)根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列: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);(2)蛋白质工程最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】识图分析可知,过程A是预期蛋白质的功能,过程B是设计预期蛋白质的结构,因此A、B过程均不需要原料,A错误;图中C过程只是推测氨基酸应有的序列,因此不需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等参与,B错误;D过程是推测相应基因中脱氧核苷酸序列,以及氨基酸与mRNA中密码子的对应关系,先推测出mRNA中的碱基序列,再根据碱基互补配对的原则推测出相应基因中的脱氧核苷酸序列,C正确;蛋白质工程的目的就是通过对基因的修饰和改造或者合成新的基因,从而获得人类需要的蛋白质,D正确。
16. 以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是( )
①---CTGCA ②---G ③---TG ④---G ⑤---GC
---G ---CTTAA ---AC ---CTGCA ---CG
A. 以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
B. 用DNA连接酶可以把③⑤连接起来
C. 上述①④是能用DNA连接酶连接起来的两个片段
D. 限制酶和DNA连接酶作用的部位不同
【答案】C
【解析】
【分析】图示为几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段,其中①④是同一种限制酶切割形成的,具有相同的黏性末端;②经过限制酶切割后形成的是黏性末端;③、⑤经过限制酶切割后形成的是平末端.
【详解】A、图中只有①④是同一种限制酶切割形成的,因此以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的,A错误;
B、DNA连接酶可将具有相同末端的DNA片段连接起来,因此不能将③⑤连接起来,B错误;
C、由于①④具有相同的黏性末端,所以能用DNA连接酶连接起来的两个片段,C正确;
D、限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键,其中限制酶能将磷酸二酯键切断,而DNA连接酶能将磷酸二酯键连接起来,D错误。
故选C。
三、非选择题(共5大题,共60分。)
17. 某种在田间广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解,长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面程序选育能有效降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度一定,该除草剂的培养基不透明,培养皿中会残留少量无菌空气)。回答下列问题:
(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行________处理。
(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,从物理性质、营养成分的角度要求上述培养基具备的特点是________________________________________________________。若需要调节培养基pH,应在灭菌________(填“前”或“后”)进行。对培养基进行灭菌,常采用__________法。
(3)图中形成的菌落中,无透明带菌落利用的氮源可能是______,有透明带菌落利用的氮源主要是________________,据此可筛选出目的菌。
(4)若对活菌进行计数,常用的接种方法为____________________。为了测定微生物的数量,一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液 0.1 mL,培养后菌落数目分别为155、160、176、149,则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为________个。
【答案】(1)稀释 (2) ①. 以除草剂为唯一氮源的固体培养基 ②. 前 ③. 湿热灭菌
(3) ①. N2 ②. 该除草剂
(4) ①. 稀释涂布平板法 ②. 1.6×109
【解析】
【分析】分析题图:该实验是从土壤中筛选分离能降解除草剂的微生物的过程。这样的实验要将土壤稀释处理,以除草剂为唯一的氮源进行处理筛选土壤微生物,以菌落计数法进行统计计数。
【小问1详解】
制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行稀释处理。
【小问2详解】
要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,从物理性质、营养成分的角度要求上述培养基的特点是:固体培养基且以除草剂作唯一氮源;若需要调节培养基pH,应该在各种成分都溶化后且分装前进行;对培养基进行灭菌常采用湿热灭菌法。
【小问3详解】
根据题中信息“该除草剂的培养基不透明”,则可知无透明带菌落利用的氮源并不是除草剂,而是来自空气中的N2,有透明带菌落利用的氮源为除草剂。
【小问4详解】
接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法还可用于对微生物进行计数。在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149个,则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为(155+160+176+149)÷4÷0.1×106=1.6×109个。
18. 宫颈癌是女性常见的恶性肿瘤之一,人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生,以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程。据图回答下列问题:
(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有__________。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基(如HAT培养基),该培养基对__________和__________生长具有抑制作用。
(3)对于抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞应尽早进行克隆化培养,最常用的克隆化培养的方法是有限稀释法,即将细胞稀释到3~10个/mL,每孔加入细胞稀释液0.1mL,目的是____________________。单克隆抗体筛选中,将抗体与HPV衣壳蛋白进行杂交,其目的是____________________。
【答案】(1)动物细胞培养、动物细胞融合
(2) ①. 没有融合的细胞 ②. 自身融合的细胞
(3) ①. 使每个孔内细胞一般不多于一个 ②. 通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:
(1)对小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生免疫反应;
(2)得到相应的B淋巴细胞;
(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;
(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长(这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体);
(5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;
(6)最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,这样,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
【小问1详解】
单克隆抗体制备过程中要将淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,该技术为动物细胞融合技术,要培养杂交瘤细胞,需利用动物细胞培养技术。
【小问2详解】
使用特定的选择培养基(如HAT培养基)筛选杂交瘤细胞过程中,由于该培养基对没有融合的细胞和自身融合的细胞生长具有抑制作用,只有杂交瘤细胞才能存活,因此可以将杂交瘤细胞筛选出来。
【小问3详解】
稀释细胞到3~10个/ml,则0.1ml稀释液所含的细胞个数为0.3~1个,因此每孔加入细胞稀释液0.1ml,目的是使每个孔内细胞一般不多于一个,达到单克隆培养的目的。单克隆抗体筛选中,将抗体与HPV衣壳蛋白进行杂交,其目的是若某种抗体可以与病毒蛋白结合,则产生该抗体的细胞为所需的杂交瘤细胞,从而把所需的杂交瘤细胞筛选出来。
19. 苦荞中含有的黄酮类化合物具有降血糖、降血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。把经修饰过的CHS基因导入苦荞细胞中,培育高产黄酮苦荞品系。据图回答下列问题:
(1)重组Ti质粒中启动子的作用是_________________________。
(2)图中的①过程常用Ca2+处理农杆菌,使其成为感受态细胞,即细胞处于一种_________________________的生理状态。
(3)若要检测修饰后的CHS基因是否插入苦荞细胞的DNA上,可以采用__________等技术。为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界的其他植物中,可设法将目的基因整合到受体细胞的_______________(填结构)中。
(4)某种苦荞因为受到病毒感染而减产,现需要以该苦荞为材料获得脱毒苗,宜选用其茎尖作为外植体,理由是________________________________________。
【答案】(1)RNA聚合酶的识别和结合位点,驱动转录出mRNA
(2)容易吸收周围环境中DNA分子
(3) ①. PCR ②. 细胞质(叶绿体)
(4)植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒
【解析】
【分析】基因工程的步骤:目的基因的筛选和获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
启动子位于基因上,其作用是RNA聚合酶的识别和结合位点,驱动启动子后的基因序列转录出mRNA。
【小问2详解】
用Ca2+处理农杆菌,使其成为感受态细胞,即细胞处于一种容易吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
【小问3详解】
检测修饰后的CHS基因是否插入苦荞细胞的DNA上,可以采用PCR等技术;如果将目的基因整合到细胞核中,则会随着花粉转移到自然界的其他植物中,若将目的基因整合到细胞质(叶绿体)中,则目的基因不会在花粉中出现。
【小问4详解】
获得脱毒苗,宜选用茎尖作为外植体,是因为植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。
20. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)过程①需要用____________________去除细胞壁,过程②紫外线的作用是____________________,原生质体融合成功的标志是____________________。
(2)杂种细胞通过过程④培养得到杂种植株要借助__________技术。
(3)如图2是采用特异性引物对双亲及再生植株1~4进行PCR扩增后电泳的结果。据图判断,再生植株1~4中一定是杂种植株的有__________,判断依据是____________________。若要筛选得到耐盐的小麦,需要将杂种植株种植在__________的土壤中。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 使中间偃麦草的染色体断裂,使其将部分染色体排出 ③. 杂种细胞再生细胞壁 (2)植物组织培养技术
(3) ①. 1、2、4 ②. 1、2、4同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段 ③. 高盐浓度
【解析】
【分析】分据图分析:①表示植物细胞去除细胞壁过程,常用酶解法;②表示用紫外线照射使中间偃麦草的染色体断裂;③表示人工诱导原生质体间的融合,形成杂种细胞;④表示植物组织培养;⑤表示筛选出耐盐小麦。
【小问1详解】
过程①表示植物细胞去除细胞壁过程,常用酶解法,根据酶的专一性,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中,实验目的是,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,所以过程②紫外线的作用是使中间偃麦草的染色体断裂,使其将部分染色体排出,而有抗性基因所在的染色体片段留在细胞中和普通小麦的原生质层融合。
原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生细胞壁。
【小问2详解】
杂种细胞通过过程④植物组织培养技术得到杂种植株。
【小问3详解】
根据图2分析,1、2、4同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段,因此再生植株1-4中一定是杂种植株的有1、2、4。若要筛选得到耐盐的小麦,需要将杂种植株种植在高盐浓度的土壤中。
21. 大米中铁含量极低,科研人员通过基因工程、植物组织培养等现代生物技术,培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻,改良了稻米的营养品质。如图为培育转基因水稻过程示意图,其中①~⑥为过程,EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ为限制酶。
(1)该转基因水稻培育过程中选取的目的基因是____________________。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反应体系的成分中能够决定复制特定DNA片段的是__________(填“模板”“引物”或“Taq DNA聚合酶”);从引物设计的角度考虑,如果目的基因两侧没有酶切位点,用PCR技术__________(填“可以”或“不可以”)为目的基因设置酶切位点。
(2)完成图中①过程需选用__________限制酶处理Ti质粒和含目的基因的DNA。为了筛检成功导入重组质粒的农杆菌,1号培养基需要加入__________。诱导组织细胞失去分化的是__________号培养基。
(3)图中④⑤⑥过程,属于__________技术,该技术依据的基本原理(理论基础)是__________。
【答案】(1) ①. 铁合蛋白基因 ②. 加热至90~95℃ ③. 引物 ④. 可以
(2) ①. HindⅢ、BamHⅠ ②. 潮霉素 ③. 2
(3) ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞的全能性
【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。将目的基因导入植物细胞的方法常用农杆菌转化法;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:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质,抗原抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
实验是培育铁含量比普通大米高60%的转基因水稻,所以目的基因是铁合蛋白基因。在体外利用PCR技术扩增目的基因时,加热至90~95℃引起模板DNA解链为单链,上述两个解链过程均破坏了DNA分子双链间的氢键。PCR反应体系的成分中,能够决定复制特定DNA片段的是引物,因为引物是DNA聚合酶的结合位点;获得目的基因后一般需要将目的基因连接到质粒载体上,在引物上加酶切位点可以使后续的连接过程简单、可控,因此如果目的基因两侧没有酶切位点,用PCR技术可以为目的基因设置酶切位点。
【小问2详解】
构建基因表达载体时,若选用EcoRI,会破坏目的基因;由于目的基因两侧的酶切位点被HindⅢ、BamHⅠ识别,且质粒中也存在同样的酶切位点,则所选用的限制酶为BamHⅠ和HindⅢ。
质粒中的标记基因是潮霉素抗性基因,所以成功导入重组质粒的农杆菌能够抗潮霉素,则需要在1号培养基加入潮霉素进行筛检。3号培养基中培养的为愈伤组织,其为脱分化的结果,则诱导组织细胞失去分化的是2号培养基。
【小问3详解】
据图分析,④⑤⑥过程属于植物组织培养,依据的原理是植物细胞的全能性。
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长沙市湘军高级中学2025年上学期高二年级期中考试
生物试题
一、选择题(本大题共12小题,每小题2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. 泡菜是我国的传统发酵食品。泡菜中亚硝酸盐含量(酱腌菜食品的国家标准是20mg·kg-1以下)与腌制时间和食盐浓度的关系如图所示。下列分析合理的是( )
A. 腌制12d后,泡菜中亚硝酸盐含量较低,此时比较适合食用
B. 由图可知,食盐浓度越高,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高
C. 腌制过程中,坛中溶液量增多的原因是细胞呼吸产生水
D. NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低,故腌制泡菜时食盐浓度越高越好
2. 生物武器通常包括致病菌、立克次氏体、衣原体、病毒、真菌和毒素等。下列有关它们的类型和特点的说法,错误的是( )
A. 生物武器多为烈性致病微生物,致病性强
B. 生物武器多为高传染性微生物,易大面积传播
C. 生物武器存活时间久,给人类带来长期的威胁
D. 为降低生物武器的危害,国际社会只允许小规模使用
3. 研究小组为测定某药物对体外培养的细胞的毒性,用不同浓度的药物溶液对动物肝细胞进行培养。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A. 制备肝细胞悬液不能用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理肝组织
B. 培养肝细胞,需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中
C. 需要在含95%O2和5%CO2的混合气体的培养箱中培养动物细胞
D. 培养液需要进行灭菌处理,而且还需要定期更换培养液
4. 下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径,研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述正确的是
A. 带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同
B. 可推测②过程的温度处理有利于组织中的病毒失去活性
C. 过程③、④均属于再分化,所以培养基A和B各成分含量相同
D. 图中获得的脱毒苗与原甘蔗苗相比细胞核遗传物质发生了改变
5. 下图是某克隆羊培育过程模式图,试分析获得该克隆羊的生殖方式、该克隆羊的基因型( )
A. 无性生殖、Aa B. 有性生殖、AA C. 有性生殖、aa D. 无性生殖、aa
6. 目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是( )
①检测受体细胞中是否有目的基因 ②检测受体细胞中是否有致病基因
③检测目的基因是否转录出了mRNA ④检测目的基因是否翻译成蛋白质
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
7. 科学家已能运用基因工程技术,让羊的乳腺合成并分泌人体某些种类的抗体,以下叙述不正确的是( )
A. 该技术可导致定向变异
B. 表达载体中需要加入乳腺蛋白的特异性启动子
C. 目的基因是抗原合成基因
D. 受精卵是理想的受体细胞
8. 如图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ和ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶。下列说法正确的是( )
A. 图示过程需要的工具只有限制酶和载体
B. 限制酶识别的核苷酸序列和切割位点是特定的
C. 图中的质粒只能来自原核细胞
D. 限制酶作用于双链DNA中的氢键,将其断开
9. 在分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如图所示,且甲、乙的对应位置不变。有关叙述错误的是( )
A. 配制培养基时需进行湿热灭菌
B. 甲中a区域为划线的起始位置
C. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
D. 图示接种过程中接种环灼烧了5次
10. 下表表示某培养基的配方(生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,并有金属光泽),下列叙述不正确的是( )
成分
蛋白胨
葡萄糖
KH2PO4
伊红
亚甲基蓝
蒸馏水
琼脂
含量
10 g
10 g
2 g
0.4 g
0.065g
1 000 mL
15 g
A. 从用途分析该培养基属于选择培养基
B. 培养基中提供碳源的物质主要是葡萄糖,提供氮源的物质是蛋白胨
C. 该培养基含有水、无机盐、碳源和氮源等营养物质
D. 该培养基pH值应调节至中性或弱碱性
11. 马铃薯利用其块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会因感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是( )
A. 选择优良品种进行杂交 B. 进行远缘植物体细胞杂交
C. 利用芽尖进行组织培养 D. 人工诱导基因突变
12. 下列关于蛋白质工程的说法,错误的是( )
A. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子结构
B. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类需要
C. 蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
D. 蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发,设计出相应的基因,并借助基因工程实现
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错0分。)
13. 生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类,某研究小组把该菌的悬浮液与不含任何特殊营养物质但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图示结果表明该菌需要特殊营养物质乙和丙
B. 生长图形法还可用于某些菌种的筛选
C. 倒平板后直接培养可判断有无污染
D. 将所有平板放置在适宜的37℃下倒置培养并观察
14. 蓝藻拟核DNA上有控制叶绿素合成的ch1L基因。某科学家通过构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞,以研究ch1L基因对叶绿素合成的控制,技术路线如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ①②过程应使用不同的限制性核酸内切酶
B. ①②过程都要使用DNA连接酶
C. 终止密码子是基因表达载体的重要组成部分
D. 若操作成功,可用含红霉素的培养基筛选出该变异株
15. 蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径,据图分析下列叙述正确的是
A. 过程A所需原料是脱氧核苷酸,过程B所需原料是氨基酸
B. 参与C过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等
C. D过程主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子
D. 通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质
16. 以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是( )
①---CTGCA ②---G ③---TG ④---G ⑤---GC
---G ---CTTAA ---AC ---CTGCA ---CG
A. 以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
B. 用DNA连接酶可以把③⑤连接起来
C. 上述①④是能用DNA连接酶连接起来的两个片段
D. 限制酶和DNA连接酶作用的部位不同
三、非选择题(共5大题,共60分。)
17. 某种在田间广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解,长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面程序选育能有效降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度一定,该除草剂的培养基不透明,培养皿中会残留少量无菌空气)。回答下列问题:
(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行________处理。
(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,从物理性质、营养成分的角度要求上述培养基具备的特点是________________________________________________________。若需要调节培养基pH,应在灭菌________(填“前”或“后”)进行。对培养基进行灭菌,常采用__________法。
(3)图中形成的菌落中,无透明带菌落利用的氮源可能是______,有透明带菌落利用的氮源主要是________________,据此可筛选出目的菌。
(4)若对活菌进行计数,常用的接种方法为____________________。为了测定微生物的数量,一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液 0.1 mL,培养后菌落数目分别为155、160、176、149,则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为________个。
18. 宫颈癌是女性常见的恶性肿瘤之一,人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生,以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程。据图回答下列问题:
(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有__________。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基(如HAT培养基),该培养基对__________和__________生长具有抑制作用。
(3)对于抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞应尽早进行克隆化培养,最常用的克隆化培养的方法是有限稀释法,即将细胞稀释到3~10个/mL,每孔加入细胞稀释液0.1mL,目的是____________________。单克隆抗体筛选中,将抗体与HPV衣壳蛋白进行杂交,其目的是____________________。
19. 苦荞中含有的黄酮类化合物具有降血糖、降血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。把经修饰过的CHS基因导入苦荞细胞中,培育高产黄酮苦荞品系。据图回答下列问题:
(1)重组Ti质粒中启动子的作用是_________________________。
(2)图中的①过程常用Ca2+处理农杆菌,使其成为感受态细胞,即细胞处于一种_________________________的生理状态。
(3)若要检测修饰后的CHS基因是否插入苦荞细胞的DNA上,可以采用__________等技术。为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界的其他植物中,可设法将目的基因整合到受体细胞的_______________(填结构)中。
(4)某种苦荞因为受到病毒感染而减产,现需要以该苦荞为材料获得脱毒苗,宜选用其茎尖作为外植体,理由是________________________________________。
20. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)过程①需要用____________________去除细胞壁,过程②紫外线的作用是____________________,原生质体融合成功的标志是____________________。
(2)杂种细胞通过过程④培养得到杂种植株要借助__________技术。
(3)如图2是采用特异性引物对双亲及再生植株1~4进行PCR扩增后电泳的结果。据图判断,再生植株1~4中一定是杂种植株的有__________,判断依据是____________________。若要筛选得到耐盐的小麦,需要将杂种植株种植在__________的土壤中。
21. 大米中铁含量极低,科研人员通过基因工程、植物组织培养等现代生物技术,培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻,改良了稻米的营养品质。如图为培育转基因水稻过程示意图,其中①~⑥为过程,EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ为限制酶。
(1)该转基因水稻培育过程中选取的目的基因是____________________。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反应体系的成分中能够决定复制特定DNA片段的是__________(填“模板”“引物”或“Taq DNA聚合酶”);从引物设计的角度考虑,如果目的基因两侧没有酶切位点,用PCR技术__________(填“可以”或“不可以”)为目的基因设置酶切位点。
(2)完成图中①过程需选用__________限制酶处理Ti质粒和含目的基因的DNA。为了筛检成功导入重组质粒的农杆菌,1号培养基需要加入__________。诱导组织细胞失去分化的是__________号培养基。
(3)图中④⑤⑥过程,属于__________技术,该技术依据的基本原理(理论基础)是__________。
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