学易金卷:高二生物下学期第一次月考(北京专用)
2026-02-25
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6份
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内容正文:
2025-2026学年高二生物下学期第一次月考卷
日
生物答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条
考生禁填:缺考标记
口
形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无
选择题填涂样例:
效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×][][/]
第一部分(本部分共15题,每题2分,共30分)
1[A][B][C][D]
6.[A][B][CJ[D]
11.MA][B][C][D]
2.[A][B][C][D]
7.A][B][C][D]
12.[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
13.[A][B1[CJ[D]
4.[A][B][C][DJ
9.[AJ[B][C][D]
14.[AJ[B][CJ[D]
5.[A][B][C][D]
10.[A][B][CJ[D]
15.[A][BJ[C][D]
第二部分(本部分共6题,70分)
16.
(10分,除备注外每空1分)
(1)
(2分)
(2)
(3)
(2分)
17.(10分,除备注外每空1分)
(1)
(2)
(3)
DI
(2分)
■
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.
(13分,除备注外每空1分)
(1)
(2)
(2分)
(3)
(4)
(2分)
19.(12分,除备注外每空1分)
(1)
(2分)
(2分)
(2)
(3)
(2分)
(4)
(2分)
20.
(12分,除备注外每空1分)
(1)
(2)
(3)
(2分)
(2分)
(4)
(2分)
21.(13分,除备注外每空2分)
(1)
(2)
(3)
(3分)
(4)
2025-2026学年高二生物下学期第一次月考卷
参考答案
第一部分(本部分共15题,每题2分,共30分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
D
C
A
B
B
D
A
B
题号
11
12
13
14
15
答案
A
A
D
D
A
第二部分(本部分共6题,70分)
16.(10分,除备注外每空1分)
【答案】(1)ATP和NADPH(2分) 下降 乙醇酸 碳源
(2)B C D
(3)该共培养系统不需要额外添加有机碳源,利用CO2可持续获得所需产物,生产成本低,节能环保。(2分)
17.(10分,除备注外每空1分)
【答案】(1)外植体 愈伤组织
(2)克隆 细胞 微生物侵害
(3)丙 先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X(2分)
(4)器官 发酵
18.(13分,除备注外每空1分)
【答案】(1)APN(或脂联素) B淋巴 PEG
(2)A2、A3结合同一抗原位点,A1结合另一抗原位点(2分)
(3)S抗原 S抗原 抗体1的抗体 抗体1
(4)A2抗体 A1抗体 检测线出现红色条带数量越多,APN的相对含量越多(2分)
19.(12分,除备注外每空1分)
【答案】(1)易与产物分离且能反复利用(2分) 葡萄糖、乙醇(2分) 酵母菌
(2)有氧 快速增殖 进行无氧呼吸,产生酒精
(3)ABC(2分)
(4)发酵完成后可主动终止酵母菌活性、防止基因污染、加强生物安全等(2分)
20.(12分,除备注外每空1分)
【答案】(1)MⅡ 获能 同期发情 双
(2)高于
(3)雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿(2分) 高于 IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO(2分)
(4)体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达,引发XCI下降,导致雌性发育异常及雄/雌比例升高(2分)
21.(13分,除备注外每空2分)
【答案】(1)无菌水
(2)原生质体
(3)1×106个/mL 原生质体密度过高时会促进多核融合,不利于双核异核的融合(3分) 诱导剂的浓度、用量、处理时间、实验控制的温度条件等等
(4)大于
1 / 2
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高二生物下学期第一次月考卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第一部分时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第二部分时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修3第1章到第2章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.家庭制作果酒与工业化啤酒生产共同的特点是( )
A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
B.发酵前都需要对原料灭菌创设无菌环境
C.都能够严格控制发酵温度、氧气等条件
D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
2.(传统技法)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺,“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。相关叙述错误的是( )
A.此酿醋方法依据的原理是特定的微生物可将酒精转化为醋酸
B.加水稀释的目的是避免酒精浓度过高抑制微生物的生长繁殖
C.“衣(指菌膜)生”是由酵母菌在发酵液表面大量繁殖形成的
D.“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触,且可增加溶解氧
3.(环境保护)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解DDT(C14H9Cl15)能力强的菌株。下列叙述错误的是( )
A.筛选使用的选择培养基要以DDT为唯一碳源
B.逐步提高培养基中DDT浓度获得高耐受菌株
C.优先采集DDT使用过量的土壤样品进行筛选
D.用接种环将稀释的菌液均匀地涂布在培养基表面
4.(联系实际)活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料,常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株,流程如下图。下列说法不正确的是( )
A.从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大
B.培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源,属于选择培养基
C.在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种,获得单菌落
D.逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具高效分解能力的目的菌
5.大肠杆菌在伊红-亚甲蓝琼脂培养基(EMB)上会形成有金属光泽的深紫色菌落。利用EMB鉴定自制酸奶中的大肠杆菌是否存在超标现象,实验操作如图。下列说法错误的是( )
A.EMB从功能上划分属于选择培养基
B.图中利用了稀释涂布平板法接种
C.统计平板上深紫色的菌落数目并计算
D.该方法获得的大肠杆菌数目比实际少
6.青霉素发酵是高耗氧过程,在发酵过程中总有头孢霉素产生。人们通过对青霉菌代谢途径的研究发现,在青霉素与头孢霉素的合成过程中,它们有一个共同的前体,这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列相关叙述错误的是( )
A.工业化生产之前需要进行青霉菌纯培养和扩大培养后才能接种到发酵罐中发酵
B.青霉素属于抗生素,因此在青霉素生产过程中不会发生杂菌污染
C.通过敲除其中一种酶的基因,从而使青霉菌只产生一种产物
D.将血红蛋白基因导入青霉菌是一种保证发酵过程中高效供氧的思路
7.为探究生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用,研究者用烟草外植体进行实验,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.需将外植体灭菌处理后接入培养基
B.愈伤组织形成需经过基因的选择性表达
C.诱导愈伤组织期间一般需要给予光照
D.再分化生芽的两种激素浓度比为1:1
8.用一定剂量的紫外线处理具有抗盐特性的拟南芥原生质体可使其染色体片段化,再利用此原生质体与水稻原生质体融合,以获得抗盐水稻植株。以下说法不正确的是( )
A.植物体细胞杂交技术实现了远缘杂交育种
B.用一定浓度的盐水浇灌以筛选抗盐水稻植株
C.通过调整植物激素的比例诱导生芽或生根
D.使用灭活的病毒诱导两种原生质体的融合
9.柑橘传统杂交育种受雌雄器官败育、幼年期长等因素限制,育种效率较低。科研人员以染色体数为2n=18的HB柚叶肉原生质体、染色体数为2n=18的Nova橘柚愈伤原生质体为材料,通过植物体细胞杂交技术获得异源四倍体体细胞杂种NH柑橘。相关叙述错误的是( )
A.可通过胰蛋白酶处理获得叶肉原生质体
B.可通过聚乙二醇诱导两种原生质体融合
C.异源四倍体与亲本回交可培育无核柑橘
D.可通过检测细胞染色体数目筛选杂种NH
10.白叶枯病是水稻最严重的病害之一,疣粒野生稻具有高度抗病性。利用疣粒野生稻与栽培稻进行体细胞杂交培育抗病植株(如下图)。对获得的72株杂种植株鉴定,发现24株染色体数目在27~38条之间,40株表现抗病。下列叙述不正确的是( )
A.①用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
B.②可用聚乙二醇、灭活病毒等方法处理,获得融合细胞
C.杂种植株形成说明两种细胞融合后分裂能力恢复
D.杂种植株细胞中染色体的丢失可能与X射线照射有关
11.K562细胞系源自人慢性髓性白血病,在体外悬浮培养时不贴壁,也无接触抑制现象。但细胞密度过高时,其增殖也会停止,即密度抑制。此时需将细胞接种至新鲜培养基中进行传代培养。下列相关说法正确的是( )
A.密度抑制可能与培养液中营养物质消耗及代谢废物积累有关
B.传代时需先用胰蛋白酶处理,使细胞分散成单个后再接种
C.培养液中需添加葡萄糖、胎牛血清和抗生素等营养成分
D.细胞培养瓶应置于恒温且含95% CO2的培养箱中
12.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
13.下图为某同学设计的单克隆抗体制备流程示意图,下列叙述正确的是( )
A.步骤①注射抗体以激活小鼠的免疫细胞
B.步骤③融合的过程利用了细胞膜选择透过性原理
C.步骤④筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D.步骤⑤利用抗原抗体杂交法筛选出抗体阳性的细胞
14.我国科学家成功培育出世界首例体细胞克隆猴“中中”“华华”,攻克了灵长类动物克隆的技术难题,过程如下图。下列叙述不正确的是( )
A.采集的卵母细胞需在体外培养到MⅡ期后再显微操作去核
B.重构胚形成后需进一步激活才可继续完成分裂和发育进程
C.克隆猴的诞生体现出动物细胞的细胞核具有全能性
D.胚胎移植前需要使用免疫抑制剂处理代孕猴
15.各种优良纯种家畜(如荷斯坦奶牛)价格高昂,借助胚胎工程繁育是畜牧业中非常重要的手段,下列相关说法正确的是( )
A.需对优良品种供体母牛和代孕受体母牛进行同步发情处理
B.采集到的精子和卵细胞应立即混合培养,以提高受精率
C.胚胎干细胞有极高的全能性,可用于获取大量的同卵多胚
D.囊胚孵化非常关键,因此不能用于胚胎分割实现无性繁殖
第二部分
本部分共6题,70分。
16.(10分,除备注外每空1分)衣藻是一种单细胞绿藻,大肠杆菌是一种异养细菌,研究者开发出了衣藻与大肠杆菌共培养系统。
(1)衣藻代谢途径如图1所示,据图分析:
①衣藻在光反应中可以将光能转化为化学能,生成________(2分),可以为暗反应提供能量,促进CO2的利用。
②衣藻的R酶既能催化CO2固定;又能催化C5与O2发生光呼吸生成乙醇酸(C2H4O3)。乙醇酸可以在甘油酸脱氢酶(GYD1)的作用下转化为乙醛酸,也可以排出细胞外。若CO2/O2比值________,则光呼吸作用加强。
③为了利用CO2培养大肠杆菌,研究者构建了一个GYD1突变体衣藻-大肠杆菌联合体。缺乏GYD1的突变衣藻大量分泌________到培养基中,该物质可以作为大肠杆菌的唯一________促进其生长。
(2)研究者将两个发酵罐连接,构建两阶段共培养系统,如图2所示。
①第一阶段发酵罐以120 μE恒定光照,0.5 vvm CO2条件仅培养GYD1突变体;
②第二阶段发酵罐接收第一阶段的培养物,改变反应条件,从而能同时培养突变体和大肠杆菌;
③实验结果如图3所示。
请依据图3的实验结果,从下表中选出合适选项,补全图3中第二阶段的培养条件,将相应字母填在横线上。
条件1:________,条件2:________,条件3:________。
培养条件
光照强度
气体条件
A
120 μE
1 vvm CO2
B
120 μE
0.5 vvm空气
C
120 μE
1 vvm空气
D
240 μE
1 vvm空气
(3)研究者进一步改造图1中的大肠杆菌,已利用此共培养系统成功生产出番茄红素。与传统的仅利用转基因大肠杆菌相比,共培养系统有何显著优势?试从物质与能量的角度简要分析________(2分)。
17.(10分,除备注外每空1分)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X。回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为________,经脱分化形成________,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行过滤获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行________培养,并通过添加DNA合成抑制剂或营养缺陷培养方法获取周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导因子加入到培养基中,该过程模拟了________的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图________(填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。________(2分)。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过________培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用________工程生产植物的次生代谢产物。
18.(13分,除备注外每空1分)脂联素(APN)是蛋白类激素。血清中APN的含量可直接反映人体健康情况,低水平的APN可能与肥胖、糖尿病、心血管疾病等相关。开发APN的快速检测方法具有重要的意义。
(1)科研人员通过多次注射________对实验小鼠进行免疫,从免疫小鼠的脾中收集________细胞与骨髓瘤细胞混合,并加入________(试剂)促进融合,经选择、培养,最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。
(2)为确定A1、A2、A3的抗原结合位点是否相同,将等量A1、A2、A3分别固定于反应体系中并结合APN,再分别加入酶E标记的A1、A2、A3,反应后洗掉未结合抗体,加入酶E的底物(可被酶E催化发生显色反应),通过与对照组比较颜色变浅的程度计算出结合抑制率,结果如表。以抑制率50%为界值进行实验数据分析。该实验所得结论是________(2分)。
抑制率(%)
E酶标抗体
A1
A2
A3
A1
固相抗体
A1
61
23
33
A2
18
71
56
A3
27
63
73
A2
18
71
56
(3)传统的双抗夹心法可以快速检测样本中有无特定抗原,原理如图1。当胶体金停留在T线或C线,将显现出红色。仅C线显红色,为阴性结果;T线和C线均显红色,为阳性结果;C线不显色,为无效结果。请解释产生阳性结果的原理:
样品中的________与抗体1结合形成抗原抗体胶体金复合物,一起层析至T线时,抗体2与复合物中________结合,将胶体金留在T线处显红色,多余的复合物继续层析至C线,________与复合物中的________结合,将胶体金留在C线处显红色。
(4)有人在此基础上研发了双抗夹心法分段半定量检测,如图2。三条T线(T1、T2、T3)分别包埋一定量的相同抗体。
①利用上述研究获得的单克隆抗体对血清中APN半定量检测,在图2的金垫、T线、C线包埋的抗体分别是:________、________、抗A2的抗体。
②简述如何通过检测线的显色结果来判断检测血清中APN的相对含量________(2分)。
19.(12分,除备注外每空1分)学习以下材料,完成(1)~(4)题。
啤酒发酵的“工程革命”
传统啤酒发酵依赖游离酵母菌,需2~3周完成,且酵母菌无法重复利用。固定化细胞技术通过多孔载体(如壳聚糖-纤维素复合物)包裹酵母菌,形成“细胞工厂”(图中C)。清华大学团队利用3D打印技术构建梯度孔径载体(外层80 μm促进溶氧,内层20 μm维持厌氧),使酵母增殖与发酵分区进行,发酵周期缩短至5天,存活率达95%。进一步改进,南京工业大学团队加入石墨烯涂层,通过电信号变化实时监测酵母代谢状态。
浙江大学团队开发“光控水凝胶载体”,利用光响应特性:蓝光下光敏聚合物材料孔径扩大(溶氧>4 mg/L),红光下收缩(溶氧<0.2 mg/L),酵母可重复利用15批次。利用基因编辑技术,江南大学团队改造菌株在壳聚糖载体中连续使用8批次,酒精产率保持稳定。中科院团队则通过导入植物萜烯合成酶基因,使酵母合成芳樟醇(花香),风味物质种类增加1.5倍。
巴斯夫公司开发AI模型,动态调整发酵参数(pH、溶氧),提高糖的利用率。剑桥大学团队在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”,当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因(热应激响应基因),启动程序性死亡。
各种发酵技术的创新不断涌现,推动着啤酒产业不断发展。
(1)与传统发酵相比,固定化酵母发酵技术的最大优点是________(2分),使连续发酵成为可能。多孔载体壳聚糖-纤维素复合物的三维网状结构既能允许________(2分)等小分子的扩散,又可防止________的流失。
(2)“光控水凝胶载体”的设计模拟酵母菌在不同发酵阶段对氧气的需求差异:该载体利用光敏聚合物材料,在蓝光下分子链舒展,孔径扩大便于酵母菌________呼吸从而________;在红光下分子链收缩,孔径缩小有利于酵母菌________。
(3)结合文中信息,下列相关叙述错误的是________(2分)。
A.固定化酵母细胞技术只能使用壳聚糖-纤维素复合物作载体
B.导入植物萜烯合成酶基因的酵母不会对生态环境造成影响
C.利用AI模型调整发酵参数,主要是为了提高酵母存活率
D.当温度<37℃时,酵母细胞内的HSR1基因并不转录翻译
(4)请分析在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”有何意义________(2分)。
20.(12分,除备注外每空1分)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(“非逃逸”基因转录活性被抑制),X染色体失活(XCI),仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致,也会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
(1)为制备体外受精(IVF)的胚胎,研究人员采用超数排卵方法采集小鼠________期卵母细胞,另一方面,将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行________处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎,移植到经过________处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有________(填“单”“双”或“三”)亲的遗传物质。
(2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定,表中数据显示体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)________自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
组别
胚胎数
活仔率(%)
雄/雌
自然生产(IVO)
81
56.25
1.08
体外受精(IVF)
82
45.58
1.48
(3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因,研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计,结果如图1。
①结果显示IVO组形态异常的胎儿的雌、雄比率相当,而在IVF组中,________(2分)。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞,定量检测具代表性的“非逃逸”基因,结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著________(填“低于”“等于”或“高于”)IVO雌性胚胎,说明IVF雌性胚胎XCI不足。
③已有研究表明,XCI高度依赖激活因子RNF12,研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2,结果为________(2分)。
(4)综上所述,XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________(2分)。
21.(13分,除备注外每空2分)中医治疗疾病多用复方,三白草和鱼腥草是同科不同属的两种常见药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,具体操作如图1。
注:双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞
(1)取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶片,用70%乙醇和2%的次氯酸钠对其消毒,每次处理后用________(填“蒸馏水”“无菌水”)冲洗叶片5次,去除残留于叶片上的药剂。处理后的叶片撕去表皮,切成1 mm薄片备用。
(2)过程①通过酶解法去除细胞壁获取________,并向三白草和鱼腥草细胞酶解液中分别加入红、绿荧光色素(带荧光色素的原生质体仍能融合和再生)。过程②利用化学诱导剂聚乙二醇(或PEG)诱导融合,随后在荧光显微镜下选择带红绿荧光的杂种原生质体。
(3)科研人员研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响,结果如图2。由图2可知促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为________,高于此密度不利于形成双核异核融合体的原因是________(3分)。此外,影响原生质体融合的因素还应包括________等。
(4)通常情况下,能增加免疫器官的重量表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员选取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为3组实验处理见下表。
组别
A组
B组
C组(空白对照组)
实验
三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物
三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物
蒸馏水
处理
每天一次等量灌胃生长状态相似的小白鼠,连续一周,检测各组小鼠的胸腺重量
若实验结果为小鼠胸腺重量A组大于(或等于)B组,且B组________(填“大于”或“小于”)C组,则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
试题 第11页(共12页) 试题 第12页(共12页)
试题 第9页(共12页) 试题 第10页(共12页)
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2025-2026学年高二生物下学期第一次月考卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第一部分时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第二部分时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修3第1章到第2章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.家庭制作果酒与工业化啤酒生产共同的特点是( )
A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
B.发酵前都需要对原料灭菌创设无菌环境
C.都能够严格控制发酵温度、氧气等条件
D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
2.(传统技法)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺,“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。相关叙述错误的是( )
A.此酿醋方法依据的原理是特定的微生物可将酒精转化为醋酸
B.加水稀释的目的是避免酒精浓度过高抑制微生物的生长繁殖
C.“衣(指菌膜)生”是由酵母菌在发酵液表面大量繁殖形成的
D.“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触,且可增加溶解氧
3.(环境保护)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解DDT(C14H9Cl15)能力强的菌株。下列叙述错误的是( )
A.筛选使用的选择培养基要以DDT为唯一碳源
B.逐步提高培养基中DDT浓度获得高耐受菌株
C.优先采集DDT使用过量的土壤样品进行筛选
D.用接种环将稀释的菌液均匀地涂布在培养基表面
4.(联系实际)活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料,常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株,流程如下图。下列说法不正确的是( )
A.从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大
B.培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源,属于选择培养基
C.在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种,获得单菌落
D.逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具高效分解能力的目的菌
5.大肠杆菌在伊红-亚甲蓝琼脂培养基(EMB)上会形成有金属光泽的深紫色菌落。利用EMB鉴定自制酸奶中的大肠杆菌是否存在超标现象,实验操作如图。下列说法错误的是( )
A.EMB从功能上划分属于选择培养基
B.图中利用了稀释涂布平板法接种
C.统计平板上深紫色的菌落数目并计算
D.该方法获得的大肠杆菌数目比实际少
6.青霉素发酵是高耗氧过程,在发酵过程中总有头孢霉素产生。人们通过对青霉菌代谢途径的研究发现,在青霉素与头孢霉素的合成过程中,它们有一个共同的前体,这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列相关叙述错误的是( )
A.工业化生产之前需要进行青霉菌纯培养和扩大培养后才能接种到发酵罐中发酵
B.青霉素属于抗生素,因此在青霉素生产过程中不会发生杂菌污染
C.通过敲除其中一种酶的基因,从而使青霉菌只产生一种产物
D.将血红蛋白基因导入青霉菌是一种保证发酵过程中高效供氧的思路
7.为探究生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用,研究者用烟草外植体进行实验,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.需将外植体灭菌处理后接入培养基
B.愈伤组织形成需经过基因的选择性表达
C.诱导愈伤组织期间一般需要给予光照
D.再分化生芽的两种激素浓度比为1:1
8.用一定剂量的紫外线处理具有抗盐特性的拟南芥原生质体可使其染色体片段化,再利用此原生质体与水稻原生质体融合,以获得抗盐水稻植株。以下说法不正确的是( )
A.植物体细胞杂交技术实现了远缘杂交育种
B.用一定浓度的盐水浇灌以筛选抗盐水稻植株
C.通过调整植物激素的比例诱导生芽或生根
D.使用灭活的病毒诱导两种原生质体的融合
9.柑橘传统杂交育种受雌雄器官败育、幼年期长等因素限制,育种效率较低。科研人员以染色体数为2n=18的HB柚叶肉原生质体、染色体数为2n=18的Nova橘柚愈伤原生质体为材料,通过植物体细胞杂交技术获得异源四倍体体细胞杂种NH柑橘。相关叙述错误的是( )
A.可通过胰蛋白酶处理获得叶肉原生质体
B.可通过聚乙二醇诱导两种原生质体融合
C.异源四倍体与亲本回交可培育无核柑橘
D.可通过检测细胞染色体数目筛选杂种NH
10.白叶枯病是水稻最严重的病害之一,疣粒野生稻具有高度抗病性。利用疣粒野生稻与栽培稻进行体细胞杂交培育抗病植株(如下图)。对获得的72株杂种植株鉴定,发现24株染色体数目在27~38条之间,40株表现抗病。下列叙述不正确的是( )
A.①用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
B.②可用聚乙二醇、灭活病毒等方法处理,获得融合细胞
C.杂种植株形成说明两种细胞融合后分裂能力恢复
D.杂种植株细胞中染色体的丢失可能与X射线照射有关
11.K562细胞系源自人慢性髓性白血病,在体外悬浮培养时不贴壁,也无接触抑制现象。但细胞密度过高时,其增殖也会停止,即密度抑制。此时需将细胞接种至新鲜培养基中进行传代培养。下列相关说法正确的是( )
A.密度抑制可能与培养液中营养物质消耗及代谢废物积累有关
B.传代时需先用胰蛋白酶处理,使细胞分散成单个后再接种
C.培养液中需添加葡萄糖、胎牛血清和抗生素等营养成分
D.细胞培养瓶应置于恒温且含95% CO2的培养箱中
12.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
13.下图为某同学设计的单克隆抗体制备流程示意图,下列叙述正确的是( )
A.步骤①注射抗体以激活小鼠的免疫细胞
B.步骤③融合的过程利用了细胞膜选择透过性原理
C.步骤④筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D.步骤⑤利用抗原抗体杂交法筛选出抗体阳性的细胞
14.我国科学家成功培育出世界首例体细胞克隆猴“中中”“华华”,攻克了灵长类动物克隆的技术难题,过程如下图。下列叙述不正确的是( )
A.采集的卵母细胞需在体外培养到MⅡ期后再显微操作去核
B.重构胚形成后需进一步激活才可继续完成分裂和发育进程
C.克隆猴的诞生体现出动物细胞的细胞核具有全能性
D.胚胎移植前需要使用免疫抑制剂处理代孕猴
15.各种优良纯种家畜(如荷斯坦奶牛)价格高昂,借助胚胎工程繁育是畜牧业中非常重要的手段,下列相关说法正确的是( )
A.需对优良品种供体母牛和代孕受体母牛进行同步发情处理
B.采集到的精子和卵细胞应立即混合培养,以提高受精率
C.胚胎干细胞有极高的全能性,可用于获取大量的同卵多胚
D.囊胚孵化非常关键,因此不能用于胚胎分割实现无性繁殖
第二部分
本部分共6题,70分。
16.(10分,除备注外每空1分)衣藻是一种单细胞绿藻,大肠杆菌是一种异养细菌,研究者开发出了衣藻与大肠杆菌共培养系统。
(1)衣藻代谢途径如图1所示,据图分析:
①衣藻在光反应中可以将光能转化为化学能,生成________(2分),可以为暗反应提供能量,促进CO2的利用。
②衣藻的R酶既能催化CO2固定;又能催化C5与O2发生光呼吸生成乙醇酸(C2H4O3)。乙醇酸可以在甘油酸脱氢酶(GYD1)的作用下转化为乙醛酸,也可以排出细胞外。若CO2/O2比值________,则光呼吸作用加强。
③为了利用CO2培养大肠杆菌,研究者构建了一个GYD1突变体衣藻-大肠杆菌联合体。缺乏GYD1的突变衣藻大量分泌________到培养基中,该物质可以作为大肠杆菌的唯一________促进其生长。
(2)研究者将两个发酵罐连接,构建两阶段共培养系统,如图2所示。
①第一阶段发酵罐以120 μE恒定光照,0.5 vvm CO2条件仅培养GYD1突变体;
②第二阶段发酵罐接收第一阶段的培养物,改变反应条件,从而能同时培养突变体和大肠杆菌;
③实验结果如图3所示。
请依据图3的实验结果,从下表中选出合适选项,补全图3中第二阶段的培养条件,将相应字母填在横线上。
条件1:________,条件2:________,条件3:________。
培养条件
光照强度
气体条件
A
120 μE
1 vvm CO2
B
120 μE
0.5 vvm空气
C
120 μE
1 vvm空气
D
240 μE
1 vvm空气
(3)研究者进一步改造图1中的大肠杆菌,已利用此共培养系统成功生产出番茄红素。与传统的仅利用转基因大肠杆菌相比,共培养系统有何显著优势?试从物质与能量的角度简要分析________(2分)。
17.(10分,除备注外每空1分)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X。回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为________,经脱分化形成________,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行过滤获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行________培养,并通过添加DNA合成抑制剂或营养缺陷培养方法获取周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导因子加入到培养基中,该过程模拟了________的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图________(填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。________(2分)。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过________培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用________工程生产植物的次生代谢产物。
18.(13分,除备注外每空1分)脂联素(APN)是蛋白类激素。血清中APN的含量可直接反映人体健康情况,低水平的APN可能与肥胖、糖尿病、心血管疾病等相关。开发APN的快速检测方法具有重要的意义。
(1)科研人员通过多次注射________对实验小鼠进行免疫,从免疫小鼠的脾中收集________细胞与骨髓瘤细胞混合,并加入________(试剂)促进融合,经选择、培养,最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。
(2)为确定A1、A2、A3的抗原结合位点是否相同,将等量A1、A2、A3分别固定于反应体系中并结合APN,再分别加入酶E标记的A1、A2、A3,反应后洗掉未结合抗体,加入酶E的底物(可被酶E催化发生显色反应),通过与对照组比较颜色变浅的程度计算出结合抑制率,结果如表。以抑制率50%为界值进行实验数据分析。该实验所得结论是________(2分)。
抑制率(%)
E酶标抗体
A1
A2
A3
A1
固相抗体
A1
61
23
33
A2
18
71
56
A3
27
63
73
A2
18
71
56
(3)传统的双抗夹心法可以快速检测样本中有无特定抗原,原理如图1。当胶体金停留在T线或C线,将显现出红色。仅C线显红色,为阴性结果;T线和C线均显红色,为阳性结果;C线不显色,为无效结果。请解释产生阳性结果的原理:
样品中的________与抗体1结合形成抗原抗体胶体金复合物,一起层析至T线时,抗体2与复合物中________结合,将胶体金留在T线处显红色,多余的复合物继续层析至C线,________与复合物中的________结合,将胶体金留在C线处显红色。
(4)有人在此基础上研发了双抗夹心法分段半定量检测,如图2。三条T线(T1、T2、T3)分别包埋一定量的相同抗体。
①利用上述研究获得的单克隆抗体对血清中APN半定量检测,在图2的金垫、T线、C线包埋的抗体分别是:________、________、抗A2的抗体。
②简述如何通过检测线的显色结果来判断检测血清中APN的相对含量________(2分)。
19.(12分,除备注外每空1分)学习以下材料,完成(1)~(4)题。
啤酒发酵的“工程革命”
传统啤酒发酵依赖游离酵母菌,需2~3周完成,且酵母菌无法重复利用。固定化细胞技术通过多孔载体(如壳聚糖-纤维素复合物)包裹酵母菌,形成“细胞工厂”(图中C)。清华大学团队利用3D打印技术构建梯度孔径载体(外层80 μm促进溶氧,内层20 μm维持厌氧),使酵母增殖与发酵分区进行,发酵周期缩短至5天,存活率达95%。进一步改进,南京工业大学团队加入石墨烯涂层,通过电信号变化实时监测酵母代谢状态。
浙江大学团队开发“光控水凝胶载体”,利用光响应特性:蓝光下光敏聚合物材料孔径扩大(溶氧>4 mg/L),红光下收缩(溶氧<0.2 mg/L),酵母可重复利用15批次。利用基因编辑技术,江南大学团队改造菌株在壳聚糖载体中连续使用8批次,酒精产率保持稳定。中科院团队则通过导入植物萜烯合成酶基因,使酵母合成芳樟醇(花香),风味物质种类增加1.5倍。
巴斯夫公司开发AI模型,动态调整发酵参数(pH、溶氧),提高糖的利用率。剑桥大学团队在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”,当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因(热应激响应基因),启动程序性死亡。
各种发酵技术的创新不断涌现,推动着啤酒产业不断发展。
(1)与传统发酵相比,固定化酵母发酵技术的最大优点是________(2分),使连续发酵成为可能。多孔载体壳聚糖-纤维素复合物的三维网状结构既能允许________(2分)等小分子的扩散,又可防止________的流失。
(2)“光控水凝胶载体”的设计模拟酵母菌在不同发酵阶段对氧气的需求差异:该载体利用光敏聚合物材料,在蓝光下分子链舒展,孔径扩大便于酵母菌________呼吸从而________;在红光下分子链收缩,孔径缩小有利于酵母菌________。
(3)结合文中信息,下列相关叙述错误的是________(2分)。
A.固定化酵母细胞技术只能使用壳聚糖-纤维素复合物作载体
B.导入植物萜烯合成酶基因的酵母不会对生态环境造成影响
C.利用AI模型调整发酵参数,主要是为了提高酵母存活率
D.当温度<37℃时,酵母细胞内的HSR1基因并不转录翻译
(4)请分析在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”有何意义________(2分)。
20.(12分,除备注外每空1分)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(“非逃逸”基因转录活性被抑制),X染色体失活(XCI),仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致,也会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
(1)为制备体外受精(IVF)的胚胎,研究人员采用超数排卵方法采集小鼠________期卵母细胞,另一方面,将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行________处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎,移植到经过________处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有________(填“单”“双”或“三”)亲的遗传物质。
(2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定,表中数据显示体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)________自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
组别
胚胎数
活仔率(%)
雄/雌
自然生产(IVO)
81
56.25
1.08
体外受精(IVF)
82
45.58
1.48
(3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因,研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计,结果如图1。
①结果显示IVO组形态异常的胎儿的雌、雄比率相当,而在IVF组中,________(2分)。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞,定量检测具代表性的“非逃逸”基因,结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著________(填“低于”“等于”或“高于”)IVO雌性胚胎,说明IVF雌性胚胎XCI不足。
③已有研究表明,XCI高度依赖激活因子RNF12,研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2,结果为________(2分)。
(4)综上所述,XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________(2分)。
21.(13分,除备注外每空2分)中医治疗疾病多用复方,三白草和鱼腥草是同科不同属的两种常见药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,具体操作如图1。
注:双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞
(1)取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶片,用70%乙醇和2%的次氯酸钠对其消毒,每次处理后用________(填“蒸馏水”“无菌水”)冲洗叶片5次,去除残留于叶片上的药剂。处理后的叶片撕去表皮,切成1 mm薄片备用。
(2)过程①通过酶解法去除细胞壁获取________,并向三白草和鱼腥草细胞酶解液中分别加入红、绿荧光色素(带荧光色素的原生质体仍能融合和再生)。过程②利用化学诱导剂聚乙二醇(或PEG)诱导融合,随后在荧光显微镜下选择带红绿荧光的杂种原生质体。
(3)科研人员研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响,结果如图2。由图2可知促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为________,高于此密度不利于形成双核异核融合体的原因是________(3分)。此外,影响原生质体融合的因素还应包括________等。
(4)通常情况下,能增加免疫器官的重量表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员选取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为3组实验处理见下表。
组别
A组
B组
C组(空白对照组)
实验
三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物
三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物
蒸馏水
处理
每天一次等量灌胃生长状态相似的小白鼠,连续一周,检测各组小鼠的胸腺重量
若实验结果为小鼠胸腺重量A组大于(或等于)B组,且B组________(填“大于”或“小于”)C组,则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
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$2025-2026学年高二生物下学期第一次月考卷
生物答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题:字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
选择题填涂样例:
正确填涂
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂
[×][√][/]
第一部分(本部分共15题,每题2分,共30分)
1.1AIIBI[CI[DI
6.[AIIBIICIIDI
11.A]IBI[CIID]
2.[AI[BI[CI[D
7.[AI[BIICI[DI
12.[A][BI[CI[D
3.[AJIB][CI[D
8.[A][B]ICIID]
13.[A][BI[CI[D
4.[AIIBIICIID
9.[AI[BI[CIIDI
14.[A][BI[CI[D]
5.1AIIBIICIIDI
10.[AIIBIICI[DI
15.1AIIBIICIID]
第二部分(本部分共6题,70分)
16.(10分,除备注外每空1分)
(1)
(2分)
(2)
(3)
(2
分)
17.
(10分,除备注外每空1分)
(1)
(2)
(3)
(2
分)
(4)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.
(13分,除备注外每空1分)
(1)
(2)
(2分)
(3)
(4)
(2
分)
19.
(12分,除备注外每空1分)
(1)
(2分)
(2分)
(2)
(3)
(2分)
(4)
(2分)
20.(12分,「
除备注外每空1分)
(1)
(2)
(3)
(2分)
(
2
分)
(4)
(2
分)
21.
(13分,除备注外每空2分)
(1)
(2)
(3)
(3
分)
(4)
2025-2026学年高二生物下学期第一次月考卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第一部分时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第二部分时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修3第1章到第2章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.家庭制作果酒与工业化啤酒生产共同的特点是( )
A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
B.发酵前都需要对原料灭菌创设无菌环境
C.都能够严格控制发酵温度、氧气等条件
D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
【答案】A
【解析】A、家庭制作果酒是利用酵母菌在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,工业化啤酒生产同样是依靠酵母菌无氧呼吸产生酒精,二者都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理,A正确;
B、家庭制作果酒时,一般不对原料进行灭菌,利用的是原料表面及环境中的天然酵母菌等微生物,工业化啤酒生产会对原料等进行严格灭菌创设无菌环境,二者不同,B错误;
C、家庭制作果酒很难严格控制发酵温度、氧气等条件,工业化啤酒生产能够严格控制这些发酵条件,二者有差异,C错误;
D、家庭制作果酒发酵结束后,一般不进行消毒,工业化啤酒生产发酵结束后可能会进行消毒等处理以延长保存期,二者不同,D错误。
故选A。
2.(传统技法)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺,“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。相关叙述错误的是( )
A.此酿醋方法依据的原理是特定的微生物可将酒精转化为醋酸
B.加水稀释的目的是避免酒精浓度过高抑制微生物的生长繁殖
C.“衣(指菌膜)生”是由酵母菌在发酵液表面大量繁殖形成的
D.“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触,且可增加溶解氧
【答案】C
【解析】A、该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,A正确;
B、加水的目的是对“酒”进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌(失水过多),B正确;
C、醋酸菌对氧气的含量特别敏感,“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,C错误;
D、醋酸菌是一种好氧菌,“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,D正确。
故选C。
3.(环境保护)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解DDT(C14H9Cl15)能力强的菌株。下列叙述错误的是( )
A.筛选使用的选择培养基要以DDT为唯一碳源
B.逐步提高培养基中DDT浓度获得高耐受菌株
C.优先采集DDT使用过量的土壤样品进行筛选
D.用接种环将稀释的菌液均匀地涂布在培养基表面
【答案】D
【解析】A、选择培养基需以目标物质作为唯一碳源或氮源,以筛选能利用该物质的菌株。DDT是目标降解物,故培养基应以DDT为唯一碳源,A正确;
B、逐步提高DDT浓度可施加选择压力,使仅耐受高浓度DDT的菌株存活,从而筛选高耐受菌株,B正确;
C、DDT使用过量的土壤中,长期选择压力可能富集降解DDT的微生物,采集此类样品可提高筛选效率,C正确;
D、稀释涂布平板法需用无菌涂布器将菌液均匀涂布,接种环适用于划线平板法而非涂布,且难以保证均匀性,D错误。
故选D。
4.(联系实际)活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料,常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株,流程如下图。下列说法不正确的是( )
A.从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大
B.培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源,属于选择培养基
C.在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种,获得单菌落
D.逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具高效分解能力的目的菌
【答案】C
【解析】A、用染料废水堆积池的污泥作为样品更容易筛选出能分解活性黑5的假单胞杆菌。因为染料废水堆积池的污泥中可能存在大量适应了染料环境且能够分解活性黑5的微生物,在这样的环境中筛选目标微生物的成功率更高,A正确;
B、培养基Ⅰ和Ⅱ都是以活性黑5为唯一氮源的选择培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长,B正确;
C、根据图示可以看出,培养基Ⅰ、Ⅱ中都可获得单菌落,前者的接种方法是稀释涂布平板法,后者的接种方法是划线法,C错误;
D、不断升高培养液中活性黑5的浓度,相当于对假单胞杆菌进行浓度梯度驯化。在这种选择压力下,能够适应高浓度活性黑5环境并具有较强分解能力的假单胞杆菌会被保留下来,经过多代筛选和驯化,有利于获得具有高效分解能力的目的菌,D正确。
故选C。
5.大肠杆菌在伊红-亚甲蓝琼脂培养基(EMB)上会形成有金属光泽的深紫色菌落。利用EMB鉴定自制酸奶中的大肠杆菌是否存在超标现象,实验操作如图。下列说法错误的是( )
A.EMB从功能上划分属于选择培养基
B.图中利用了稀释涂布平板法接种
C.统计平板上深紫色的菌落数目并计算
D.该方法获得的大肠杆菌数目比实际少
【答案】A
【解析】A、EMB可以鉴定自制酸奶中的大肠杆菌是否存在超标现象,因此EMB从功能上划分属于鉴别培养基,A错误;
B、分析题图,图中利用了稀释涂布平板法接种,B正确;
C、大肠杆菌在伊红-亚甲蓝琼脂培养基(EMB)上会形成有金属光泽的深紫色菌落,统计平板上菌落数为30~300的平板上深紫色的菌落数目,并用公式可计算出大肠杆菌的数目,C正确;
D、当两个或多个菌落连在一起时,平板上观察到的往往是一个菌落,因此利用稀释涂布平板法统计的大肠杆菌数目比实际少,D正确。
故选A。
6.青霉素发酵是高耗氧过程,在发酵过程中总有头孢霉素产生。人们通过对青霉菌代谢途径的研究发现,在青霉素与头孢霉素的合成过程中,它们有一个共同的前体,这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列相关叙述错误的是( )
A.工业化生产之前需要进行青霉菌纯培养和扩大培养后才能接种到发酵罐中发酵
B.青霉素属于抗生素,因此在青霉素生产过程中不会发生杂菌污染
C.通过敲除其中一种酶的基因,从而使青霉菌只产生一种产物
D.将血红蛋白基因导入青霉菌是一种保证发酵过程中高效供氧的思路
【答案】B
【解析】A、工业化生产前需对青霉菌进行纯培养以获取单一菌种,再通过扩大培养增加菌体数量,确保发酵效率,A正确;
B、青霉素虽能抑制某些细菌,但对真菌(如杂菌)无效,发酵过程仍需严格无菌操作,否则可能导致污染,B错误;
C、两种产物由不同酶催化同一前体形成,敲除其中一种酶的基因可阻断对应代谢途径,使青霉菌仅合成另一产物,C正确;
D、将血红蛋白基因导入青霉菌可增强其利用氧气的能力,缓解发酵中高耗氧的限制条件,D正确。
故选B。
7.为探究生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用,研究者用烟草外植体进行实验,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.需将外植体灭菌处理后接入培养基
B.愈伤组织形成需经过基因的选择性表达
C.诱导愈伤组织期间一般需要给予光照
D.再分化生芽的两种激素浓度比为1:1
【答案】B
【解析】A、外植体应进行消毒处理,若采用灭菌处理,会将外植体杀死,无法进行组织培养,A错误;
B、愈伤组织形成是细胞脱分化的过程,此过程中存在基因的选择性表达,B正确;
C、诱导愈伤组织期间一般不需要给予光照,再分化过程中需要给予光照,C错误;
D、由图可知,再分化生芽时,生长素浓度为2.0 mg/L,细胞分裂素浓度为0.5 mg/L,两种激素浓度比为2.0:0.5=4:1,并非1:1,D错误。
故选B。
8.用一定剂量的紫外线处理具有抗盐特性的拟南芥原生质体可使其染色体片段化,再利用此原生质体与水稻原生质体融合,以获得抗盐水稻植株。以下说法不正确的是( )
A.植物体细胞杂交技术实现了远缘杂交育种
B.用一定浓度的盐水浇灌以筛选抗盐水稻植株
C.通过调整植物激素的比例诱导生芽或生根
D.使用灭活的病毒诱导两种原生质体的融合
【答案】D
【解析】A、植物体细胞杂交技术能克服不同物种间的生殖隔离,实现远缘杂交育种,A正确;
B、用一定浓度盐水浇灌可淘汰不抗盐的植株,保留抗盐性状的植株,属于个体水平的筛选,B正确;
C、植物组织培养中,生长素与细胞分裂素的比例调控器官分化(高生长素促根,高细胞分裂素促芽),C正确;
D、灭活病毒诱导细胞融合仅用于动物细胞,植物原生质体融合常用聚乙二醇(PEG)或离心法,D错误。
故选D。
9.柑橘传统杂交育种受雌雄器官败育、幼年期长等因素限制,育种效率较低。科研人员以染色体数为2n=18的HB柚叶肉原生质体、染色体数为2n=18的Nova橘柚愈伤原生质体为材料,通过植物体细胞杂交技术获得异源四倍体体细胞杂种NH柑橘。相关叙述错误的是( )
A.可通过胰蛋白酶处理获得叶肉原生质体
B.可通过聚乙二醇诱导两种原生质体融合
C.异源四倍体与亲本回交可培育无核柑橘
D.可通过检测细胞染色体数目筛选杂种NH
【答案】A
【解析】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,制备原生质体需使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。胰蛋白酶用于动物细胞培养中分散组织细胞,处理植物细胞无法获得原生质体,A错误;
B、聚乙二醇(PEG)是诱导植物原生质体融合的常用化学诱导剂,可促进细胞膜融合形成杂种细胞,B正确;
C、异源四倍体(4n=36)与二倍体亲本(2n=18)回交,后代为三倍体(3n=27)。三倍体植株因减数分裂时染色体联会紊乱,难以形成正常配子,故果实无核,C正确;
D、杂种NH为异源四倍体(染色体数=36),而亲本HB柚和Nova橘柚均为二倍体(染色体数=18)。通过染色体计数可直接区分杂种细胞与未融合的亲本细胞,D正确。
故选A。
10.白叶枯病是水稻最严重的病害之一,疣粒野生稻具有高度抗病性。利用疣粒野生稻与栽培稻进行体细胞杂交培育抗病植株(如下图)。对获得的72株杂种植株鉴定,发现24株染色体数目在27~38条之间,40株表现抗病。下列叙述不正确的是( )
A.①用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
B.②可用聚乙二醇、灭活病毒等方法处理,获得融合细胞
C.杂种植株形成说明两种细胞融合后分裂能力恢复
D.杂种植株细胞中染色体的丢失可能与X射线照射有关
【答案】B
【解析】A、①为获得原生质体,可纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得,A正确;
B、②获得融合细胞,灭活病毒诱导法用于动物细胞融合,B错误;
C、由题可知,X射线处理及碘乙酰胺处理后的原生质体均不能进行细胞分裂,故杂种植株形成说明两种细胞融合后分裂能力恢复,C正确;
D、X射线照射可能会导致疣粒野原生质体中染色体丢失,从而导致融合细胞形成的杂种植株细胞中染色体的丢失,D正确。
故选B。
11.K562细胞系源自人慢性髓性白血病,在体外悬浮培养时不贴壁,也无接触抑制现象。但细胞密度过高时,其增殖也会停止,即密度抑制。此时需将细胞接种至新鲜培养基中进行传代培养。下列相关说法正确的是( )
A.密度抑制可能与培养液中营养物质消耗及代谢废物积累有关
B.传代时需先用胰蛋白酶处理,使细胞分散成单个后再接种
C.培养液中需添加葡萄糖、胎牛血清和抗生素等营养成分
D.细胞培养瓶应置于恒温且含95% CO2的培养箱中
【答案】A
【解析】A、密度抑制是由于细胞密度过高导致培养液中营养物质消耗和代谢废物积累,影响细胞正常增殖,A正确;
B、K562细胞系为悬浮培养,细胞自然分散,无需使用胰蛋白酶处理(胰蛋白酶用于贴壁细胞的消化),B错误;
C、葡萄糖和胎牛血清属于营养成分,但抗生素用于抑制细菌污染,并非营养成分,C错误;
D、动物细胞培养时应置于含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,D错误。
故选A。
12.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
【答案】A
【解析】A、动物细胞培养的原理是细胞增殖,而细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,动物细胞培养并没有发育成完整个体,所以不是细胞全能性,A错误;
B、细胞培养过程中会产生代谢废物等,会影响细胞的生长环境,所以需要定期更换培养液,以提供细胞所需营养物质并清除代谢废物,B正确;
C、动物细胞培养液中需要添加一定量的动物血清,因为血清中含有多种维持细胞生长和增殖所必需的营养成分、激素和生长因子等,C正确;
D、CO2可以参与细胞培养液中酸碱平衡的调节,其作用是维持细胞培养液pH的相对稳定,D正确。
故选A。
13.下图为某同学设计的单克隆抗体制备流程示意图,下列叙述正确的是( )
A.步骤①注射抗体以激活小鼠的免疫细胞
B.步骤③融合的过程利用了细胞膜选择透过性原理
C.步骤④筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D.步骤⑤利用抗原抗体杂交法筛选出抗体阳性的细胞
【答案】D
【解析】A、步骤①应注射抗原以激活小鼠的免疫细胞,使小鼠产生已免疫的B淋巴细胞,而不是注射抗体,A错误;
B、步骤②细胞融合的过程利用了细胞膜的流动性原理,而不是选择透过性原理,B错误;
C、步骤④是用选择培养基进行筛选,其目的是筛选出杂交瘤细胞(即骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合形成的细胞),而不是直接筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、步骤⑤利用抗原-抗体杂交法筛选出抗体阳性的细胞,即能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选D。
14.我国科学家成功培育出世界首例体细胞克隆猴“中中”“华华”,攻克了灵长类动物克隆的技术难题,过程如下图。下列叙述不正确的是( )
A.采集的卵母细胞需在体外培养到MⅡ期后再显微操作去核
B.重构胚形成后需进一步激活才可继续完成分裂和发育进程
C.克隆猴的诞生体现出动物细胞的细胞核具有全能性
D.胚胎移植前需要使用免疫抑制剂处理代孕猴
【答案】D
【解析】A、核移植的受体细胞一般为卵母细胞,将采集的卵母细胞在体外培养到MⅡ期,再通过显微操作去核,A正确;
B、重构胚形成后,需用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)进一步激活后才可继续完成分裂和发育进程,B正确;
C、克隆猴的诞生利用了动物细胞核移植技术,体现出动物细胞的细胞核具有全能性,C正确;
D、代孕猴用相关激素进行同期发情处理,对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,无需再用免疫抑制剂处理,D错误。
故选D。
15.各种优良纯种家畜(如荷斯坦奶牛)价格高昂,借助胚胎工程繁育是畜牧业中非常重要的手段,下列相关说法正确的是( )
A.需对优良品种供体母牛和代孕受体母牛进行同步发情处理
B.采集到的精子和卵细胞应立即混合培养,以提高受精率
C.胚胎干细胞有极高的全能性,可用于获取大量的同卵多胚
D.囊胚孵化非常关键,因此不能用于胚胎分割实现无性繁殖
【答案】A
【解析】A、在胚胎移植过程中,需要对供体母牛和代孕受体母牛进行同步发情处理,使它们的生理状态相同。这样可以为胚胎移入受体子宫提供相同的生理环境,有利于胚胎的着床和发育,A正确;
B、采集到的精子需要经过获能处理,卵细胞需要培养到减数第二次分裂中期,才具备受精能力,并非采集到后立即混合培养就能提高受精率,B错误;
C、胚胎干细胞具有发育的全能性,但目前难以用胚胎干细胞直接获得大量同卵多胚,C错误;
D、囊胚可以进行胚胎分割,胚胎分割技术是实现无性繁殖的一种方法,且囊胚孵化不是限制其进行胚胎分割的因素,D错误。
故选A。
第二部分
本部分共6题,70分。
16.(10分,除备注外每空1分)衣藻是一种单细胞绿藻,大肠杆菌是一种异养细菌,研究者开发出了衣藻与大肠杆菌共培养系统。
(1)衣藻代谢途径如图1所示,据图分析:
①衣藻在光反应中可以将光能转化为化学能,生成________(2分),可以为暗反应提供能量,促进CO2的利用。
②衣藻的R酶既能催化CO2固定;又能催化C5与O2发生光呼吸生成乙醇酸(C2H4O3)。乙醇酸可以在甘油酸脱氢酶(GYD1)的作用下转化为乙醛酸,也可以排出细胞外。若CO2/O2比值________,则光呼吸作用加强。
③为了利用CO2培养大肠杆菌,研究者构建了一个GYD1突变体衣藻-大肠杆菌联合体。缺乏GYD1的突变衣藻大量分泌________到培养基中,该物质可以作为大肠杆菌的唯一________促进其生长。
(2)研究者将两个发酵罐连接,构建两阶段共培养系统,如图2所示。
①第一阶段发酵罐以120 μE恒定光照,0.5 vvm CO2条件仅培养GYD1突变体;
②第二阶段发酵罐接收第一阶段的培养物,改变反应条件,从而能同时培养突变体和大肠杆菌;
③实验结果如图3所示。
请依据图3的实验结果,从下表中选出合适选项,补全图3中第二阶段的培养条件,将相应字母填在横线上。
条件1:________,条件2:________,条件3:________。
培养条件
光照强度
气体条件
A
120 μE
1 vvm CO2
B
120 μE
0.5 vvm空气
C
120 μE
1 vvm空气
D
240 μE
1 vvm空气
(3)研究者进一步改造图1中的大肠杆菌,已利用此共培养系统成功生产出番茄红素。与传统的仅利用转基因大肠杆菌相比,共培养系统有何显著优势?试从物质与能量的角度简要分析________(2分)。
【答案】(1)ATP和NADPH(2分) 下降 乙醇酸 碳源
(2)B C D
(3)该共培养系统不需要额外添加有机碳源,利用CO2可持续获得所需产物,生产成本低,节能环保。(2分)
【解析】(1)衣藻在光反应中可以将光能转化为化学能,生成ATP和NADPH,可以为暗反应提供能量,促进CO2的利用。
衣藻的R酶既能催化CO2固定,又能催化C5与O2发生光呼吸生成乙醇酸。当CO2/O2比值降低时,O2与R酶结合的机会增加,光呼吸作用加强。
缺乏GYD1的突变衣藻不能将乙醇酸转化为乙醛酸,大量分泌乙醇酸到培养基中,大肠杆菌可以利用乙醇酸作为唯一碳源促进其生长。
(2)已知当CO2/O2比值降低时,O2与R酶结合的机会增加,光呼吸作用加强,产生更多的乙醇酸,提供给大肠杆菌。由图可知,条件1时,大肠杆菌数量在乙醇酸耗尽后下降并稳定,说明大肠杆菌在条件1的K1值为0.075,条件2时,大肠杆菌数量上升并稳定,说明大肠杆菌在条件2的K2值为0.10,条件3时,大肠杆菌数量在条件2的基础上上升并稳定,说明条件3的K3值为0.19,故K3>K2>K1。条件A时,在第一阶段后期乙醇酸含量已开始下降,且条件A只含有CO2,此时产生的乙醇酸不足以提供给大肠杆菌,又K3>K2>K1,故条件1为条件B,条件2为条件C,条件3为条件D。
(3)与传统的仅利用转基因大肠杆菌相比,共培养系统的优势有该共培养系统不需要额外添加有机碳源,利用CO2可持续获得所需产物,生产成本低,节能环保。
17.(10分,除备注外每空1分)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X。回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为________,经脱分化形成________,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行过滤获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行________培养,并通过添加DNA合成抑制剂或营养缺陷培养方法获取周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导因子加入到培养基中,该过程模拟了________的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图________(填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。________(2分)。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过________培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用________工程生产植物的次生代谢产物。
【答案】(1)外植体 愈伤组织
(2)克隆 细胞 微生物侵害
(3)丙 先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X(2分)
(4)器官 发酵
【解析】(1)植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体,经脱分化形成愈伤组织,将愈伤组织进行振荡培养,使其分散成小的细胞团或单细胞。
(2)分离获得的单细胞进行克隆培养(增加细胞数量),并通过添加过量DNA合成抑制剂(向细胞培养液中加入过量DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,洗去DNA合成抑制剂后可恢复正常分裂,而处于其他时期的细胞不受过量DNA合成抑制剂影响)或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,模拟了微生物侵害的条件。
(3)由题可知X只在细胞生长停止后才能合成,所以丙图符合。所以要获得大量X的方法,是先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,通过分离提纯获得大量X。
(4)由题知,多种次生代谢产物在根部合成与积累,所以要对根进行培养,为了方便进行次生代谢物的收集,可以对根(器官)进行水培。基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的相关代谢途径和关键酶,要大量获得次生代谢物,在了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶的基础上,可以通过基因工程,将相关基因转入酵母菌体内,然后通过发酵工程获得植物的次生代谢产物。
18.(13分,除备注外每空1分)脂联素(APN)是蛋白类激素。血清中APN的含量可直接反映人体健康情况,低水平的APN可能与肥胖、糖尿病、心血管疾病等相关。开发APN的快速检测方法具有重要的意义。
(1)科研人员通过多次注射________对实验小鼠进行免疫,从免疫小鼠的脾中收集________细胞与骨髓瘤细胞混合,并加入________(试剂)促进融合,经选择、培养,最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。
(2)为确定A1、A2、A3的抗原结合位点是否相同,将等量A1、A2、A3分别固定于反应体系中并结合APN,再分别加入酶E标记的A1、A2、A3,反应后洗掉未结合抗体,加入酶E的底物(可被酶E催化发生显色反应),通过与对照组比较颜色变浅的程度计算出结合抑制率,结果如表。以抑制率50%为界值进行实验数据分析。该实验所得结论是________(2分)。
抑制率(%)
E酶标抗体
A1
A2
A3
A1
固相抗体
A1
61
23
33
A2
18
71
56
A3
27
63
73
A2
18
71
56
(3)传统的双抗夹心法可以快速检测样本中有无特定抗原,原理如图1。当胶体金停留在T线或C线,将显现出红色。仅C线显红色,为阴性结果;T线和C线均显红色,为阳性结果;C线不显色,为无效结果。请解释产生阳性结果的原理:
样品中的________与抗体1结合形成抗原抗体胶体金复合物,一起层析至T线时,抗体2与复合物中________结合,将胶体金留在T线处显红色,多余的复合物继续层析至C线,________与复合物中的________结合,将胶体金留在C线处显红色。
(4)有人在此基础上研发了双抗夹心法分段半定量检测,如图2。三条T线(T1、T2、T3)分别包埋一定量的相同抗体。
①利用上述研究获得的单克隆抗体对血清中APN半定量检测,在图2的金垫、T线、C线包埋的抗体分别是:________、________、抗A2的抗体。
②简述如何通过检测线的显色结果来判断检测血清中APN的相对含量________(2分)。
【答案】(1)APN(或脂联素) B淋巴 PEG
(2)A2、A3结合同一抗原位点,A1结合另一抗原位点(2分)
(3)S抗原 S抗原 抗体1的抗体 抗体1
(4)A2抗体 A1抗体 检测线出现红色条带数量越多,APN的相对含量越多(2分)
【解析】(1)科研人员通过多次注射脂联素(APN)作为抗原,对实验小鼠进行免疫,产生相应的B淋巴细胞,然后从脾脏中收集B淋巴细胞,然后与骨髓瘤细胞混合,在PEG的作用下促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,经选择、培养,最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。
(2)据表可知,A2、A3的抑制率大体相同,A2、A3与A1的抑制率不同,则说明A2、A3结合同一抗原位点,A1结合另一抗原位点。
(3)据图可知,产生阳性结果的原理是样品中的S抗原与抗体1结合形成S-抗体1-胶体金复合物,一起层析至T线时,抗体2与复合物中S抗原结合,将胶体金留在T线处显红色,多余的复合物继续层析至C线,抗体1的抗体与复合物中的抗体1结合,将胶体金留在C线处显红色。
(4)①由于C线是抗A2的抗体,则金垫中的抗体是A2抗体,T线上的抗体应该与金垫上的抗体不同,则应该是A1抗体。②由于抗原抗体的特异性结合,则检测线出现红色条带数量越多,APN的相对含量越多。
19.(12分,除备注外每空1分)学习以下材料,完成(1)~(4)题。
啤酒发酵的“工程革命”
传统啤酒发酵依赖游离酵母菌,需2~3周完成,且酵母菌无法重复利用。固定化细胞技术通过多孔载体(如壳聚糖-纤维素复合物)包裹酵母菌,形成“细胞工厂”(图中C)。清华大学团队利用3D打印技术构建梯度孔径载体(外层80 μm促进溶氧,内层20 μm维持厌氧),使酵母增殖与发酵分区进行,发酵周期缩短至5天,存活率达95%。进一步改进,南京工业大学团队加入石墨烯涂层,通过电信号变化实时监测酵母代谢状态。
浙江大学团队开发“光控水凝胶载体”,利用光响应特性:蓝光下光敏聚合物材料孔径扩大(溶氧>4 mg/L),红光下收缩(溶氧<0.2 mg/L),酵母可重复利用15批次。利用基因编辑技术,江南大学团队改造菌株在壳聚糖载体中连续使用8批次,酒精产率保持稳定。中科院团队则通过导入植物萜烯合成酶基因,使酵母合成芳樟醇(花香),风味物质种类增加1.5倍。
巴斯夫公司开发AI模型,动态调整发酵参数(pH、溶氧),提高糖的利用率。剑桥大学团队在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”,当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因(热应激响应基因),启动程序性死亡。
各种发酵技术的创新不断涌现,推动着啤酒产业不断发展。
(1)与传统发酵相比,固定化酵母发酵技术的最大优点是________(2分),使连续发酵成为可能。多孔载体壳聚糖-纤维素复合物的三维网状结构既能允许________(2分)等小分子的扩散,又可防止________的流失。
(2)“光控水凝胶载体”的设计模拟酵母菌在不同发酵阶段对氧气的需求差异:该载体利用光敏聚合物材料,在蓝光下分子链舒展,孔径扩大便于酵母菌________呼吸从而________;在红光下分子链收缩,孔径缩小有利于酵母菌________。
(3)结合文中信息,下列相关叙述错误的是________(2分)。
A.固定化酵母细胞技术只能使用壳聚糖-纤维素复合物作载体
B.导入植物萜烯合成酶基因的酵母不会对生态环境造成影响
C.利用AI模型调整发酵参数,主要是为了提高酵母存活率
D.当温度<37℃时,酵母细胞内的HSR1基因并不转录翻译
(4)请分析在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”有何意义________(2分)。
【答案】(1)易与产物分离且能反复利用(2分) 葡萄糖、乙醇(2分) 酵母菌
(2)有氧 快速增殖 进行无氧呼吸,产生酒精
(3)ABC(2分)
(4)发酵完成后可主动终止酵母菌活性、防止基因污染、加强生物安全等(2分)
【解析】(1)与传统发酵相比较,酵母细胞的固定化技术具有易与产物分离且能反复利用的优点,从而使续发酵成为可能。多孔载体壳聚糖-纤维素复合物的三维网状结构既能允许葡萄糖、乙醇等小分子的扩散,又能防止酵母菌的流失。
(2)细胞较大,乙醇分子量较小,“光控水凝胶载体”的设计模拟酵母菌在不同发酵阶段对氧气的需求差异:该载体利用光敏聚合物材料,在蓝光下分子链舒展,孔径扩大便于酵母菌进行有氧呼吸,进而实现快速增殖;在红光下分子链收缩,孔径缩小有利于酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
(3)A、固定化细胞技术通过多孔载体(如壳聚糖-纤维素复合物)包裹酵母菌,所以除了使用壳聚糖-纤维素复合物外,还可以使用其他载体,A错误;
B、导入植物萜烯合成酶基因的酵母,使酵母合成芳香醇,利用了基因工程技术,对生态环境可能造成影响,B错误;
C、利用AI模型调整发酵参数,主要是为了提高糖的利用率,而不是提高酵母存活率,C错误;
D、当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因,启动程序性死亡,即当温度<37℃时,酵母细胞内的HSR1基因并不转录翻译,D正确。
故选ABC。
(4)依据题干信息:“剑桥大学团队在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”,当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因(热应激响应基因),启动程序性死亡”,这样可以使酵母菌在发酵完成后,自动终止酵母菌活性,进而防止基因污染、加强生物安全等。
20.(12分,除备注外每空1分)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(“非逃逸”基因转录活性被抑制),X染色体失活(XCI),仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致,也会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
(1)为制备体外受精(IVF)的胚胎,研究人员采用超数排卵方法采集小鼠________期卵母细胞,另一方面,将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行________处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎,移植到经过________处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有________(填“单”“双”或“三”)亲的遗传物质。
(2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定,表中数据显示体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)________自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
组别
胚胎数
活仔率(%)
雄/雌
自然生产(IVO)
81
56.25
1.08
体外受精(IVF)
82
45.58
1.48
(3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因,研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计,结果如图1。
①结果显示IVO组形态异常的胎儿的雌、雄比率相当,而在IVF组中,________(2分)。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞,定量检测具代表性的“非逃逸”基因,结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著________(填“低于”“等于”或“高于”)IVO雌性胚胎,说明IVF雌性胚胎XCI不足。
③已有研究表明,XCI高度依赖激活因子RNF12,研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2,结果为________(2分)。
(4)综上所述,XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________(2分)。
【答案】(1)MⅡ 获能 同期发情 双
(2)高于
(3)雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿(2分) 高于 IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO(2分)
(4)体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达,引发XCI下降,导致雌性发育异常及雄/雌比例升高(2分)
【解析】(1)通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物,使其超数排卵,采集小鼠MII期卵母细胞,此时的卵母细胞已经发育成熟;另一方面,获得的精子在体外进行获能处理,将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎,移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中,获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。
(2)依据表格数据可知,表中结果显示体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)高于自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
(3)①根据图1数据显示,IVF组中雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿。
②依题意,“非逃逸”基因起作用,即基因转录活性被抑制,表现出X染色体失活(XCI),因而从结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。
③根据图2可知,IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO。
(4)综上所述,体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达,引发X染色体失活(XCI)下降,导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。
21.(13分,除备注外每空2分)中医治疗疾病多用复方,三白草和鱼腥草是同科不同属的两种常见药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,具体操作如图1。
注:双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞
(1)取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶片,用70%乙醇和2%的次氯酸钠对其消毒,每次处理后用________(填“蒸馏水”“无菌水”)冲洗叶片5次,去除残留于叶片上的药剂。处理后的叶片撕去表皮,切成1 mm薄片备用。
(2)过程①通过酶解法去除细胞壁获取________,并向三白草和鱼腥草细胞酶解液中分别加入红、绿荧光色素(带荧光色素的原生质体仍能融合和再生)。过程②利用化学诱导剂聚乙二醇(或PEG)诱导融合,随后在荧光显微镜下选择带红绿荧光的杂种原生质体。
(3)科研人员研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响,结果如图2。由图2可知促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为________,高于此密度不利于形成双核异核融合体的原因是________(3分)。此外,影响原生质体融合的因素还应包括________等。
(4)通常情况下,能增加免疫器官的重量表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员选取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为3组实验处理见下表。
组别
A组
B组
C组(空白对照组)
实验
三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物
三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物
蒸馏水
处理
每天一次等量灌胃生长状态相似的小白鼠,连续一周,检测各组小鼠的胸腺重量
若实验结果为小鼠胸腺重量A组大于(或等于)B组,且B组________(填“大于”或“小于”)C组,则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
【答案】(1)无菌水
(2)原生质体
(3)1×106个/mL 原生质体密度过高时会促进多核融合,不利于双核异核的融合(3分) 诱导剂的浓度、用量、处理时间、实验控制的温度条件等等
(4)大于
【解析】(1)为防止微生物污染,应取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶片,用70%乙醇和2%的次氯酸钠对其消毒;为防止杂菌污染,每次处理后用无菌水冲洗叶片5次,去除残留于叶片上的药剂。
(2)据图示可知,过程①通过酶解法去除细胞壁获取原生质体。
(3)由图2柱形图可知,在密度为1×106个/mL时,双核异核融合体比例最高,说明促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为1×106个/mL;高于此密度不利于形成双核异核融合体,因为密度过高时会促进多核融合,不利于双核异核的融合;此外,影响原生质体融合的因素还应包括诱导剂的浓度、用量、处理时间、实验控制的温度条件等等。
(4)本实验目的是判断融合体对动物免疫力的影响,因为C组为空白对照组,用等量的蒸馏水每天一次等量灌胃,连续一周、A组加入三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物、B组加入三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物。若实验结果为小鼠胸腺重量A组大于(或等于)B组,且B组大于C组,则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
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