精品解析：北京市北京中学2025-2026学年度第一学期高二(直升)10月阶段性验收生物试题

2025-2026学年度第一学期高二(直升)10月阶段性验收 考试科目：生物  考试范围：选必3  考试时间：90分钟 一、单选题：本大题共15小题。共30分。 1. 豆瓣酱是我国地方特色调味品，生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲，再添加调料进一步发酵。豆瓣曲的制作过程如下图所示。下列说法错误的是（　　） A. 根据图示判断，豆瓣曲的制作主要是利用厌氧微生物发酵 B. 菌种可能是从自然界中筛选的能产生蛋白酶和淀粉酶的微生物 C. 沸水漂浸的目的是杀死微生物，避免影响豆瓣曲的品质 D. 加入面粉可以提供更多碳源，有利于菌种生长，加快发酵进程 【答案】A 【解析】 【分析】豆瓣酱制作是利用一些微生物，在适宜的条件下，将蚕豆、面粉等通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 【详解】A、根据图中“接种菌种，盖上纱布”和“12h翻拌一次”可以判断，豆瓣曲的制作主要是利用需氧微生物发酵，A错误； B、蚕豆中含有较多蛋白质，面粉中含有较多淀粉，所以接种的菌种应能将蛋白质和淀粉等分解，所以菌种可能是从自然界中筛选的能产生蛋白酶和淀粉酶的微生物，B正确； C、沸水漂浸蚕豆瓣，目的是杀死蚕豆瓣上的微生物，避免杂菌污染，影响豆瓣曲的品质，C正确； D、面粉中的淀粉可作为碳源，为菌种的快速繁殖和生长提供营养，有利于菌种生长，加快发酵进程，D正确。 故选A。 2. 兴趣小组对枯草芽孢杆菌进行纯培养，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A. 实验采用稀释涂布平板法进行接种 B. 接种时，顺序应为①→②→③→④ C. 培养时，应将接种后的平板倒置 D. 获得单菌落的理想区域是②区域 【答案】C 【解析】 【分析】常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于菌落的计数。 【详解】A、图示接种方法为平板划线法，A错误； B、根据图中细菌数目的多少，①中出现单菌落，所以划线顺序是④→③→②→①，B错误； C、接种后，应该将平板导致，防止冷凝水进入培养基，C正确； D、获得单菌落的理想区域是①区域 ，得到单独菌落，D错误。 故选C。 3. 在器械灭菌时，通常会在高压蒸汽灭菌锅中放置生物指示剂来检测灭菌效果，自含型生物指示剂如图所示。为检验生物指示剂是否出现阳性变化，需用工具在塑料瓶外挤破安瓿瓶，使含芽孢的菌片浸没在培养液内，培养后观察颜色变化(例如变黄表示阳性)。最终根据灭菌与未灭菌的生物指示剂的阳性变化情况，判断器械灭菌效果。下列叙述错误的是（ ） A. 安瓿瓶中培养液含有营养物质，其作用之一是使芽孢复苏 B. 菌片中芽孢的耐热性大于医疗器械上的可能污染菌 C. 培养液中可能含有pH指示剂，微生物代谢导致pH变化而出现颜色变化 D. 若灭菌和未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化，则说明灭菌效果良好 【答案】D 【解析】 【详解】A、芽孢复苏需要营养物质，培养液含营养物质可使芽孢复苏，A正确； B、芽孢是细菌的休眠体，芽孢壁厚，含水量极低，代谢缓慢，抗逆性强，能经受高温紫外线、电离辐射以及多种化学物质灭杀，可以帮助细菌度过不良环境，因此菌片中芽孢的耐热性大于器械上的可能污染菌，B正确； C、微生物代谢改变培养液pH（微生物在培养液中生长代谢时，会进行呼吸作用等生理过程，产生如CO2等代谢产物，CO2溶解在培养液中会使培养液的pH发生变化），若有pH指示剂会显色，可据此判断，C正确； D、若灭菌与未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化，则说明灭菌前无有活性芽孢，也就无法说明灭菌效果，D错误。 故选D。 4. 下列关于植物细胞工程的叙述错误的是（　　） A. 利用植物组织培养技术获得的植株能保持亲本的优良性状 B. 植物的茎尖含病毒极少，作为外植体可获得脱毒苗 C. 获得番茄马铃薯杂种植株不需要用到植物组织培养技术 D. 对高产紫杉醇的细胞进行植物细胞培养可获得大量次生代谢产物 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物组织培养属于无性繁殖，后代遗传物质与亲本一致，可保持亲本优良性状，A正确； B、植物茎尖分生组织未成熟，病毒侵染少，作为外植体经组织培养可获得脱毒苗，B正确； C、番茄马铃薯杂种植株需通过体细胞杂交（原生质体融合）获得杂种细胞，再经植物组织培养技术诱导发育成完整植株，C错误； D、紫杉醇是植物次生代谢产物，通过对高产细胞系进行植物细胞培养（悬浮培养等）可实现大规模生产，D正确。 故选C。 5. 下列能体现细胞全能性的是（　　） A. 玉米种子萌发长成新植株 B. 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 C. 兰花茎尖细胞经离体培养发育成兰花植株 D. 断尾壁虎长出新尾巴 【答案】C 【解析】 【详解】A、玉米种子萌发长成新植株是由受精卵（未分化细胞）通过胚胎发育形成，属于自然繁殖过程，未体现已分化细胞的全能性，A错误； B、小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞属于细胞分化，结果仅为特定功能细胞（血细胞），未形成完整个体，B错误； C、兰花茎尖细胞（已分化体细胞）经离体培养（人工干预）发育成完整植株，体现已分化细胞发育为完整个体的潜能，C正确； D、断尾壁虎长出新尾巴是再生现象，依赖干细胞分化形成特定组织（尾巴），未形成完整个体，D错误。 故选C。 6. 植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ） 条件 基因表达产物和相互作用 效应 ① WOX5 维持未分化状态 ② WOX5+PLT 诱导出根 ③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽 A. WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性 B. WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累 C. ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性 D. 体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制 【答案】C 【解析】 【分析】植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。生长素的用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。 【详解】A、根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，若WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确； B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT可能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确； C、由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，C错误； D、由题干信息可知，出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。 故选C。 7. 红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇，为了培育产生紫杉醇的柴胡，科研人员用一定剂量的紫外线照射从红豆杉愈伤组织中获得的原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体诱导融合得到融合细胞。下列说法错误的是（　　） A. 用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织获得原生质体 B. 原生质体的融合依赖细胞膜的流动性 C. 融合的原生质体可直接进行植物组织培养 D. 可利用PCR技术鉴定是否为杂种细胞 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术： (1)概念：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 (2)过程：①诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等.化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂；②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成；③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；④杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 (3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】A、植物细胞有细胞壁，所以在两种植物细胞融合前，需要用纤维素酶和果胶酶处理，A正确； B、原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性，B正确； C、融合的原生质体需要经过筛选后进行植物组织培养，C错误； D、可利用PCR技术扩增DNA，鉴定是否为杂种细胞，D正确。 故选C。 8. 科学家以水稻(2n=24)和稗草(2n=54)为材料，利用植物体细胞杂交技术获得了具有稗草抗逆性(如耐盐、抗除草剂)的水稻，流程如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 该技术获得的杂种细胞染色体数均为78 B. 可以用离心法或灭活病毒诱导两种原生质体融合 C. 两种细胞均需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 D. 杂种细胞重新形成细胞壁与高尔基体的活动有关 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物体细胞杂交过程中，原生质体融合可能出现多种情况，比如两个原生质体融合、多个原生质体融合等，所以杂种细胞的染色体数不一定是78（24+54），也可能是其他数值，A错误； B、诱导植物原生质体融合的方法有离心法、电融合法、PEG融合法等，灭活病毒是诱导动物细胞融合的方法，不能用于植物原生质体融合，B错误； C、植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶，去除细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶，而胰蛋白酶或胶原蛋白酶是用于处理动物细胞的，C错误； D、高尔基体与植物细胞壁的形成有关，所以杂种细胞重新形成细胞壁的过程与高尔基体的活动密切相关，D正确。 9. 科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β-干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（ ） A. 基因工程 B. 蛋白质工程 C. 基因突变 D. 细胞工程 【答案】B 【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、C、D、基因工程是将符合人们要求的目的基因导入适宜的生物体内，使其高效表达，从中提取人们所需的蛋白质，或表现出某种性状，蛋白质产品仍然是天然存在的蛋白质。蛋白质工程是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对相应蛋白质的改变，所得到的蛋白质已不是天然存在的蛋白质。题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的β﹣干扰素也不是天然的β﹣干扰素，而是经过人工改造的、符合人类需求的蛋白质，因而该生物技术为蛋白质工程，ACD错误，B正确。 故选B。 10. 镰状细胞贫血是由于β-球蛋白基因突变引起的隐性遗传病，该突变导致β-球蛋白基因缺少一个限制酶MstⅡ的识别序列（下图）。为判断待检者的基因组成，下列叙述错误的是（　　） A. 利用PCR技术扩增待检者基因的相应片段 B. 用限制酶MstⅡ剪切扩增的DNA C. 用琼脂糖凝胶电泳分离酶切后的DNA片段 D. 电泳结果出现目标条带即为患者 【答案】D 【解析】 【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。 【详解】A、为检测出相应片段，可以利用PCR技术扩增待检者基因的相应片段，A正确； B、突变基因两侧含有MstⅡ基因，因此可以用限制酶MstⅡ剪切扩增的DNA，B正确； C、用限制酶MstⅡ剪切扩增的DNA后，用凝胶电泳分离酶切后的DNA片段，C正确； D、电泳结果出现目标条带说明携带致病基因，不一定就是患者，也有可能是携带者，D错误； 故选D。 11. 单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。下列叙述不正确的是 A. 可以利用光学显微镜检测某人是否患镰刀型细胞贫血症 B. 根据凝胶电泳带谱分析四个孩子中基因型纯合的是Ⅱ1和Ⅱ4 C. 检测突变基因转录的RNA分子，其核糖核苷酸序列为（—UGCACAA—） D. 将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以达到治疗的目的 【答案】B 【解析】 【分析】一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者，故该病是常染色体隐性遗传病。且正常的B基因会出现2条条带，突变的b基因能出现1种条带。故Ⅱ1基因型为BB，Ⅱ2为bb，Ⅱ3的基因型为Bb，Ⅱ4基因型为BB。 【详解】镰刀型细胞贫血症患者的红细胞形态会变成镰刀型，故可以用显微镜观察，A正确；结合电泳结果可知，Ⅱ1基因型为BB，Ⅱ2为bb，Ⅱ3的基因型为Bb，Ⅱ4基因型为BB，其中纯合的是Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ4，B错误；突变基因的序列为-ACGTGTT-，故转录的mRNA的序列是-UGCACAA-，C正确；该病是由于致病基因b引起的，故把正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞，可以治疗该病，D正确。故选B。 12. 为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）与载体（pBI121）结合，然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是（　　） A. 用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因 B. 与只用Kpn I相比，Kpn I和Xho I处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确 C. 将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞 D. 用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中 【答案】C 【解析】 【分析】 1、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 2、基因工程的基本操作程序：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。 【详解】A、雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）均有BsaB I酶切位点，所以用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因，A不符合题意； B、图中质粒与ACA-GNA上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点，与只用KpnI相比，KpnI和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确，B不符合题意； C、由于重组质粒含有卡那霉素的抗性基因，故将棉花细胞接种在含卡那霉素的培养基上可筛选出转基因细胞，C符合题意； D、根据GNA-ACA融合基因的两端序列设计合适的引物，可以利用PCR技术检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中，D不符合题意。 故选C。 13. 免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图：首先将抗体1固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA标记的抗体2，进行PCR扩增，最后进行电泳检测，相关叙述正确的是（ ） A. 图示抗原检测过程发生三次抗原与抗体的结合 B. 如果电泳检测到目标条带，则表明牛乳中无抗生素 C. 图示第三次冲洗的目的是洗去未结合的DNA标记的抗体2 D. 免疫PCR技术直接放大了微量抗生素，以达到可检测水平 【答案】C 【解析】 【分析】免疫PCR是一种抗原检测系统，将一段已知序列的DNA片段标记到抗体2上，通过抗原抗体的特异性识别并结合，抗体2会和固定抗体1、抗生素形成复合物“固定抗体1—抗生素—抗体2”，再用PCR方法将这段DNA进行扩增，通过检测PCR产物的量，即可推知固定抗体1上吸附的抗生素的量。 【详解】A、流程中共发生 两次 抗原与抗体的结合：首先将抗体1固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，此处发生第一次抗原与抗体的结合（抗生素与抗体1的结合），再加入DNA标记的抗体2，抗体2与抗生素进行第二次抗原与抗体的结合，A错误； B、据图可知，抗生素和抗体1可以结合，抗体2也可与抗生素进行结合，此后进行PCR扩增并PCR检测，若电泳检测到目标条带，则表明牛乳中有抗生素，B错误； C、第三次冲洗是为了去除未结合的游离抗体2，避免其后续PCR扩增产生假阳性信号，C正确； D、免疫PCR放大的是 DNA标记信号（通过PCR扩增），而非直接放大抗原本身，D错误。 故选C。 14. 以RNA干扰技术为原理，研制的新型农药dsRNA（双链）进入害虫细胞后，经过一系列蛋白质的作用引发RNA干扰，导致与害虫生长的相关基因被“沉默”，直至死亡。用于防治马铃薯甲虫的dsRNA农药制备与使用的部分技术路线如图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：T7是质粒上允许双向转录的特殊启动子 A. 重组质粒上只需其中一个T7启动子转录就可得到dsRNA B. dsRNA可以通过降解mRNA来实现害虫相关基因的“沉默” C. 马铃薯甲虫不会对该dsRNA农药产生抗性 D. dsRNA农药不会对其他害虫产生毒害作用 【答案】B 【解析】 【详解】A、由于dsRNA是双链，需要DNA两条链分别作为模板进行转录获得，因此需要T7两个方向都有启动子才行，A错误； B、dsRNA可任意与目标mRNA特异性结合并降解，来实现害虫相关基因的“沉默”，以达到防治目的，B正确； C、由于马铃薯甲虫存在变异，通过dsRNA农药的选择，导致无法被“沉默”的相关基因频率升高，从而产生抗药性，C错误； D、dsRNA特异性与某类mRNA结合影响基因的表达，此类基因可能也会出现在其他害虫体内，从而对其也产生毒害作用，D错误。 故选B。 15. 以下关于生物学知识在生产生活中的应用，不合理的是（　　） A. 有些新闻报道转基因产品存在安全隐患，应该禁止转基因技术的应用 B. 利用转基因技术制造的新型致病菌，可能让感染者发病后无药可医 C. 生殖性克隆人存在伦理问题，我国政府不允许任何生殖性克隆人实验 D. 为提高经济作物的产量，可以适时适量使用植物生长调节剂 【答案】A 【解析】 【详解】A、转基因技术需在严格监管下应用，其安全性评价遵循科学标准。全面禁止会阻碍农业和医学发展，该观点片面且违背理性看待科技发展的原则，A错误； B、转基因技术可能改造病原体，使其耐药性或毒性增强，符合“生物武器公约”禁止的生物武器特征，该应用具有现实风险，B正确； C、生殖性克隆人违背人类尊严和伦理规范，我国《人类辅助生殖技术规范》明确禁止，该表述符合法规和伦理要求，C正确； D、植物生长调节剂可调控作物生长发育，科学使用能提高产量，该措施符合农业生产实践，D正确。 故选A。 二、填空题：本大题共6小题，共70分。 16. β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A。普通水稻胚乳细胞中不含β-胡萝卜素，科研人员利用基因工程技术培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”。 （1）培育黄金大米时，需要将psy基因（八氢番茄红素合成酶基因）和crt Ⅰ基因（胡萝卜素脱饱和酶基因）转入水稻，为此研究者需构建含有图1所示重组T-DNA片段的重组Ti质粒。 ①据图分析，构建重组T-DNA片段时，科研人员首先要用限制酶____________和DNA连接酶处理，将psy基因和crtⅠ基因接入，再用____________处理，将潮霉素抗性基因接入。再通过____________法将该T-DNA片段导入水稻细胞。 ②已知潮霉素对原核细胞和真核细胞的生长都有抑制作用，据此分析重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是____________。 ③重组T-DNA片段中有两种启动子，推测____________（填“启动子1”或“启动子2”）是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子，这样设计的目的是____________。 ④据图分析潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的模板链____________（选填“相同”或“不同”），下列选项可作为判断依据的是____________（选填下列字母）。 a. 潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同 b. 转录时，均以基因的一条链为模板 c. 转录时，RNA延伸方向均为5´→3´ d. DNA聚合酶催化转录过程 （2）黄金大米细胞内，上述两种酶参与β-胡萝卜素的合成途径如图2： 上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高，经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析，____________的活性影响了β-胡萝卜素含量。请提出设计方案，以获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”：____________。 【答案】（1） ①. I-SecⅠ ②. kpnⅠ和DNA连接酶 ③. 农杆菌转化 ④. 筛选转入重组T-DNA的农杆菌和含重组T-DNA的水稻 ⑤. 启动子2 ⑥. psy基因和crtⅠ基因在胚乳中特异性表达，使其胚乳中含有β-胡萝卜素 ⑦. 不同 ⑧. abc （2） ①. 八氢番茄红素合成酶 ②. 对psy基因进行诱变或定向改造（从其他生物中筛选），获得表达产物活性更高的psy基因，进行转基因操作 【解析】 【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在-定条件 下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 2、植物体细胞杂交: (1) 诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等，化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂; (2) 细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成; (3) 植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束; (4) 杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质; (5) 意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。 3、物种是指分布在一定自然区域内,具有一定的形态结构的生理功能，能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物，新物种形成的标志是生殖隔离的形成。 【小问1详解】 ①据图分析，构建重组T-DNA片段时，科研人员首先要用限制酶I-SecⅠ获取psy基因，再用DNA连接酶处理，将psy基因和crtⅠ基因接入，再用kpnⅠ和DNA连接酶处理，将潮霉素抗性基因接入。再通过农杆菌转化法将该T-DNA片段导入水稻细胞。 ②已知潮霉素对原核细胞和真核细胞的生长都有抑制作用，据此分析重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是筛选转入重组T-DNA的农杆菌和含重组T-DNA的水稻。 ③重组T-DNA片段中有两种启动子，因为要培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”，所以可以推测启动子2是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子，这样设计的目的是psy基因和crtⅠ基因在胚乳中特异性表达，使其胚乳中含有β-胡萝卜素。 ④据图分析潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的模板链不同，下列选项可作为判断依据的是abc。 abc、潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同，转录时，均以基因的一条链为模板，转录时，RNA延伸方向均为5´→3´ ，都可以作为判断潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的模板链不同的依据 d、DNA聚合酶不能催化转录过程，RNA能催化转录过程。 故选abc。 【小问2详解】 上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高，经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析，八氢番茄红素合成酶的活性影响了β-胡萝卜素含量。为获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”：对psy基因进行诱变或定向改造（从其他生物中筛选），获得表达产物活性更高的psy基因，进行转基因操作。 17. 桔梗的根可入药，嫩叶可食用，花具有观赏性，其价值越来越受到人们的关注。利用植物组织培养技术可以实现野生桔梗的快速繁殖。 （1）将野生桔梗的外植体在适宜条件下培养，经过_______过程可形成愈伤组织，继续培养可得到完整桔梗植株，这一过程说明植物细胞具有_______。从愈伤组织到桔梗幼苗的培养过程需要添加的激素包括_______。 （2）桔梗的次生代谢物——桔梗皂苷D具有抗肿瘤的功能，研究者对此展开研究。 ①利用提取的桔梗皂苷D处理癌细胞，于24h、48h检测其增殖情况，结果见下表。该结果表明_______。 时间（h） 组别 抑制率（%） 24 48 对照组 0 0 低剂量组 11.97 17.09 中剂量组 21.33 32.03 高剂量组 29.59 45.04 ②研究者又开展了划痕实验。当癌细胞在培养板中长满后，在细胞层上划出一道空痕（见下图左），再向培养板中加入含桔梗皂苷D的培养液，继续培养48h，结果见下图右。 通过比较_______，研究者认为桔梗皂苷D可抑制癌细胞的迁移。 ③已知TGFβ（一类多种细胞均可分泌的蛋白质）与癌细胞表面受体结合后，启动信号传导，通过一系列过程调控核基因表达，可促进癌细胞增殖、迁移等。研究者以癌细胞为材料开展体外实验，证实桔梗皂苷D可影响TGFβ与受体结合，请完善下表中的实验处理并预期结果，为该结论提供证据支持。ⅰ：______；ⅱ______；ⅲ______；ⅳ______。 组别 项目 1 2 3 实验处理 不做处理 ⅰ ⅱ 保温后漂洗，再加入带荧光标记的TGFβ抗体，保温后漂洗，检测癌细胞的荧光强度。 实验结果 - ⅲ ⅳ 注：“+/-”代表有/无荧光、“+”越多代表荧光强度越大 【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 全能性 ③. 生长素和细胞分裂素 （2） ①. 随着桔梗皂苷D浓度及处理时间的增加，抑制胃癌细胞增殖的效果增强 ②. 各组划痕宽度（或划痕面积、胃癌细胞迁移距离） ③. ⅰ：加入TGFβ ④. ⅱ：加入TGFβ及桔梗皂苷D ⑤. ⅲ：++（或++以上） ⑥. ⅳ：+（或少于ⅲ中+数量） 【解析】 【分析】癌细胞的主要特征：（1）无限分裂增殖：永生不死细胞；（2）形态结构变化：扁平变为球形；（3）细胞物质改变：如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。 【小问1详解】 将野生桔梗的外植体在适宜条件下培养，经过脱分化过程可形成愈伤组织，再经过再分化过程继续培养可得到完整桔梗植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。从愈伤组织到桔梗幼苗的培养过程需要添加的激素包括生长素和细胞分裂素，这两种激素的比例影响细胞分化的方向。 【小问2详解】 桔梗的次生代谢物——桔梗皂苷D具有抗肿瘤的功能，研究者对此展开研究。 ①利用提取的桔梗皂苷D处理癌细胞，实验数据表明随着桔梗皂苷D浓度及处理时间的增加，抑制胃癌细胞增殖的效果增强。 ②研究者又开展了划痕实验。当癌细胞在培养板中长满后，在细胞层上划出一道空痕，再向培养板中加入含桔梗皂苷D的培养液，继续培养48h，通过比较各组划痕宽度（或划痕面积、胃癌细胞迁移距离）。图示结果显示，各组划痕宽度随着桔梗皂苷D的培养液使用剂量的增加，划痕宽度更小，说明桔梗皂苷D可抑制癌细胞的迁移。 ③已知TGFβ与癌细胞表面受体结合后，启动信号传导，通过一系列过程调控核基因表达，可促进癌细胞增殖、迁移等。研究者以癌细胞为材料开展体外实验，证实桔梗皂苷D可影响TGFβ与受体结合，根据实验目的可知，本实验的自变量为是否使用TGFβ和桔梗皂苷D处理，因变量为TGFβ与受体结合情况，则相应的实验处理如下： 则第2组的处理为加入TGFβ，该物质会与癌细胞表面受体结合，且该物质还会与相应的抗体结合，因此实验结果为荧光强度较大，可表示为++；能够证实上述结论的结果应该为：第3组的处理为加入TGFβ及桔梗皂苷D，由于桔梗皂苷D可影响TGFβ与受体结合，则改组的放射性强度应该较轻或没有，即相应的实验结果为+（或少于ⅲ中+数量）。 18. 平菇具有味道鲜美，抗杂菌污染的优势，杏鲍菇具有菌丝强壮，生长旺盛的优势。为获得具有优良性状的平菇形菌株，研究者利用原生质体融合技术，进行了如下研究。 （1）以原生质体融合技术培育杂种新菌株的典型优势是__________。 （2）用酶解法处理平菇和杏鲍菇获取原生质体时，要严格控制酶的_________（至少写两点），以获得存活质量较高的原生质体。培养原生质体时，需要向培养液中加入适宜浓度的甘露醇来维持________，以维持细胞正常的形态和功能。 （3）采用不同浓度PEG诱导原生质体融合，实验结果如表1所示 表1 PEG质量分数 25% 30% 35% 40% 原生质体状态 有破碎现象哑铃型细胞比例<0．01% 表现正常哑铃型细胞比例0．03% 原生质体出现缩小现象哑铃型细胞比例0．01~0．02% 原生质体出现缩小现象哑铃型细胞比例0．01~0．02% 两个原生质体融合效果较好时会呈现哑铃型细胞，融合的原理是____________。实验结果显示：__________。 （4）鉴定菌株间遗传关系时，常将待测菌株的菌丝体接种于同一培养基内，若两菌丝体间长出“拮抗线”，说明二者的遗传关系较远（见图1）。借助此原理，快速筛选出一株与两亲本菌株遗传关系较远的融合菌株X，请在图2中绘制模式图，标注接种菌丝体位置，注明菌株类型，并预测拮抗线的位置______。 （5）对上述融合菌株接种培养，筛选出外形为平菇形的5株新菌株，结果如表2所示。 表2 菌株编号 长满营养基质的时间/（d） 平均产量/（kg·sack-1） 1 27 0．55 2 27．6 0．54 3 26．4 0．51 4 26．2 0．68 5 25．8 0．58 根据上述结果，科研人员最终选择___________作为目的菌种。目的菌种在向菌农推广前，还需要进行________等检测。 【答案】 ①. 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 ②. 使用种类、浓度、温度和处理时间等 ③. （一定的）渗透压 ④. 细胞膜的流动性 ⑤. 质量分数30%的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好，高于或低于30%不利于获得融合的原生质体 ⑥. ⑦. 菌株4 ⑧. 营养成分（能否稳定遗传） 【解析】 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株．在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，使用化学方法（聚乙二醇）或物理方法诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱导．可根据植物细胞的质壁分离和复原鉴定杂种细胞是否再生细胞壁，从而确定原生质体融合是否完成。 【详解】（1）以原生质体融合技术培育杂种新菌株的典型优势是打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。 （2）原生质体放在低渗溶液中，会吸水涨破，放在高渗溶液中会失水皱缩，利用酶解法去除细胞壁时，应严格控制使用种类、浓度、温度和处理时间等条件﹐以提高原生质体产量并降低破损率，以获得存活质量较高的原生质体。原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压以维持原生质体的形态和活性。 （3）原生质体融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，已知两个原生质体融合效果较好时会呈现哑铃型细胞。实验结果显示：质量分数30%的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好，高于或低于30%不利于获得融合的原生质体。 （4）已知待测菌株的菌丝体接种于同一培养基内，若两菌丝体间长出“拮抗线”，说明二者的遗传关系较远。借助此原理，若要快速筛选出一株与两亲本菌株遗传关系较远的融合菌株X，可接种菌丝如下： （5）分析表格中长满营养基质的时间和平均产量可知，菌株4的培养时间较短，且平均产量最大，故科研人员最终选择菌株4作为目的菌种。目的菌种在向菌农推广前，还需要营养成分（能否稳定遗传）。 【点睛】本题结合图形，主要考查微生物的原生质体融合、微生物的鉴定的相关知识，要求考生根据题干信息，能正确分析题意，明确原生质体融合的机制，再结合所学知识正确答题。 19. 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。 （1）取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶片，用___________试剂对其进行消毒处理，每次处理后需用___________冲淋叶片3-5次，去除残留于叶片上的药剂。处理后的叶片撕去表皮，切成1mm薄片备用。 （2）过程①通过酶解法去除___________获取原生质体，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___________诱导融合，随后在荧光显微镜下选择带___________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。 注：双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞 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___________。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，科研人员取同种小鼠30只，雌雄各半，随机均分为三组，实验处理如下表。 组别 A组 B组 C组(空白对照组) 实验处理 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 ___________ 每天一次等量灌胃，连续一周，检测各组小鼠的胸腺重量 ①在表格中将C组的实验处理补充完整_______； ②若实验结果为___________，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） ①. 70%乙醇和2%的次氯酸钠 ②. 无菌水 （2） ①. 细胞壁 ②. PEG##聚乙二醇 ③. 红、绿荧光色素 （3） ①. 1×106个/mL ②. 密度过高，原生质体的相互黏连、聚集作用过强，PEG的诱导作用受到抑制 ③. PEG的浓度、培养液的渗透压 （4） ①. 等量的蒸馏水  ②. A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组      【解析】 【分析】分析图可知，图1表示三白草和鱼腥草体细胞杂交过程，其中①为去除细胞壁，②为原生质体融合，③为脱分化形成愈伤组织，④为提取代谢产物。图2柱形图中，随着原生质体密度增大，双核异核融合体比例先升高后降低，其中在1×106个/mL时，比例最高。 【小问1详解】 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%的次氯酸钠试剂对其进行消毒处理，为防止杂菌污染，每次处理后用无菌水冲洗叶片3-5次，去除残留于叶片上的药剂。 【小问2详解】 据图示可知，过程①通过酶解法去除细胞壁获取原生质体，需要用纤维素酶、果胶酶处理破坏细胞壁；过程②诱导植物细胞融合的方法有利用化学诱导剂PEG（（聚乙二醇））诱导融合；由于三白草细胞酶解液中加入了红荧光色素，鱼腥草细胞酶解液中加入了绿荧光色素，所以杂种原生质体应该带红、绿荧光色素。 【小问3详解】 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，原生质体的相互黏连、聚集作用过强，PEG的诱导作用受到抑制；此外，影响原生质体融合的因素还应包括PEG的浓度、培养液的渗透压等。 【小问4详解】 ①本实验目的是判断融合体对动物免疫力的影响，因为C组为对照组，因此根据对A、B两组的处理，C组应用等量的蒸馏水每天一次等量灌胃，连续一周。 ②若实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于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。 20. 随着我国畜禽产业迅猛发展，废弃羽毛亟需进行有效开发利用。 （1）羽毛中含有丰富的角蛋白，不易被化学试剂分解，但自然界中少有羽毛长时间积聚，这一现象提示在________的环境中易找到羽毛分解菌。 （2）为筛选土壤中的羽毛分解菌，研究者进行如下操作： ①取土样→配置浓度梯度土壤溶液→涂布于基础培养基表面，培养一段时间后，挑取单菌落接种于________的液体培养基中振荡培养。 ②以________为对照，观察羽毛降解情况并检测角蛋白酶的酶活，结果如图1。据图1判断，适合后续研究的菌株及依据________。 菌株 A B C D 对照 羽毛降解情况 酶活相对值 3 10 8 2 0 图1 （3）为优化角蛋白酶的生产条件，研究者利用响应面法进行多变量分析。根据实验结果绘制了温度、培养基中羽毛含量两种变量组合对角蛋白酶活性影响的三维图，如图2。 图中投影的等高线反映了不同条件下角蛋白酶活性的变化。据图2可知：等高线中最小图形的中心点代表________时的温度和羽毛含量；等高线酶活性随温度和羽毛含量增加的变化趋势________（“相同”或“不同”）。研究者根据测定结果建立模型，测得角蛋白酶活性比优化前提高了数倍。 （4）该研究潜在的应用前景是发酵液中富含氨基酸可用于________。 【答案】（1）富含羽毛 （2） ①. 羽毛为唯一碳氮源 ②. 空白培养基 ③. 菌株B，角蛋白酶活性及羽毛降解能力最强 （3） ①. 角蛋白酶活性最高 ②. 相同 （4）叶面施肥 【解析】 【分析】1、接种微生物的方式常见有：平板划线法、稀释涂布平板法等。 2、将微生物接种到固体培养基常用稀释涂布平板法，接种前先要将菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，在一定的稀释度的菌液里，聚集在一起的微生物能分散成单个细胞，在适宜的条件下培养让菌体进行繁殖，能够在培养基表面形成单个菌落。 【小问1详解】 羽毛不易被分解。但是自然界中羽毛一般不会长时间聚集，说明自然界中有分解羽毛的微生物。所以在富含羽毛的环境中容易找到羽毛分解菌。 【小问2详解】 ①培养基一般采用湿热灭菌法，如高压蒸汽灭菌法。题中，基础培养基上的单菌落挑取后接种在以羽毛为唯一碳源的液体培养基上以利于选择出能分解羽毛的纯培养微生物。②一般以空白培养基为对照，观察羽毛降解情况和检测酶活性大小。据图分析可知，菌株B中羽毛降解最多，说明其角蛋白酶活及羽毛降解能力最强。 【小问3详解】 等高线中最小图形的中心点对应的纵轴数值最大，代表角蛋白酶活最高；等高线酶活随温度和羽毛含量增加都呈现下降趋势，所以趋势相同。 【小问4详解】 羽毛被降解后，主要生成氨基酸。故发酵液中富含氨基酸可用于叶面施肥、农作物施肥等。 21. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 蛋白质工程——从“海选”到“设计” 从生物体内分离得到的天然酶，在工业生产中催化效率较低。为提高酶功能，科学家通过一定程度上模拟自然选择过程，经多次循环筛选实现对蛋白质功能的改进。第一次循环的操作流程如图1。 随着蛋白质工程的发展，目前可依据蛋白质作用机制与结构信息，改变一种或多种氨基酸，对蛋白质进行“设计”。据此，为增强P酶催化活性，我国科学家将P酶与PY（无催化活性的P祖先蛋白）进行序列比较，发现P酶与底物结合及反应区域的48个氨基酸中有16个是不同的。将PY的16个氨基酸替换，使之与P酶一致，获得的PY突变体（PY-16）具有与P酶相同的催化活性。为确定决定P酶催化活性的关键氨基酸，通过回复突变实验（将PY-16催化结构域中的16个氨基酸分别恢复到与PY相同）评估其突变效应，结果如图2。 科学家进一步根据突变效应的顺序，逐步向PY中添加单个突变，直至累积5个突变的PY-5才检测出与P酶相同的催化活性。通过分析PY-5与底物的结构，提出图3所示的“三点固定”模型解释催化机制。基于该模型利用AI设计出6万多种全新的P酶序列，经筛选发现其中有6种活性比天然P酶高1.3~3.5倍。 （1）基因工程原则上只能生产______的蛋白质，而蛋白质工程通过______基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 （2）关于通过“定向进化”改进酶活性的过程，理解有误的是______。 A. ①过程可使用低保真DNA聚合酶 B. ①过程产生的基因突变是定向的 C. ④过程筛选突变酶依赖于抗生素 D. 经①②③④过程即可获得目的基因 （3）请将下列各项排序，以呈现文中科学家通过“理性设计”改造P酶的研究思路。 ①比对PY-16和PY-12回复突变效应，确定核心催化位点 ②排除G111、N119、F251和V307对P酶活性的关键作用 ③基于模型设计新序列，筛选高催化活性的酶突变体 ④结构解析T114、F123与M248决定P酶活性的催化机制 对比PY-16与其回复突变结果→______→______→______→______。 （4）天冬氨酸激酶是工业生产赖氨酸的关键酶，但其活性受到赖氨酸抑制。研究表明天冬氨酸激酶存在与赖氨酸结合的调节结构域，基于“理性设计”原则提出改造天冬氨酸激酶以提高赖氨酸产量的思路______。 【答案】（1） ①. 自然界中已存在的 ②. 改造或合成 （2）BCD （3） ①. ② ②. ① ③. ④ ④. ③ （4）研究赖氨酸与天冬氨酸激酶调节结构域的关键氨基酸，设计天冬氨酸激酶调节结构域的氨基酸序列，改变相对应的核苷酸序列，从而改变该酶的空间结构，使其不再与赖氨酸结合；同时不影响催化结构域的结构和活性 【解析】 【分析】1、基因工程是将一种生物的基因转移到另一种生物体内，产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状，但只能生产自然界已存在的蛋白质；蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质，蛋白质工程从属于基因工程，蛋白质工程是第二代基因工程。 2、蛋白质工程的过程为：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）。 【小问1详解】 基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 【小问2详解】 A、①过程是利用易错PCR，可使用低保真DNA聚合酶，提高扩增体系碱基发生错配的概率，A正确； B、①过程产生的基因突变是不定向的，B错误； C、④过程是酶活性的鉴定与筛选，可利用酶对底物的分解能力进行筛选，不必使用抗生素，C错误； D、经①②③④过程只能获得催化效率较高的酶，不能获得目的基因，D错误。 故选BCD。 【小问3详解】 文中科学家通过“理性设计”改造P酶的研究思路为：对比PY-16与其回复突变结果；排除G111、N119、F251和V307对P酶活性的关键作用；比对PY-16和PY-12回复突变效应，确定核心催化位点；结构解析T114、F123与M248决定P酶活性的催化机制；基于模型设计新序列，筛选高催化活性的酶突变体，因此，排序为：对比PY-16与其回复突变结果→②→①→④→③。 【小问4详解】 基于“理性设计”原则提出改造天冬氨酸激酶以提高赖氨酸产量的思路为：研究赖氨酸与天冬氨酸激酶调节结构域的关键氨基酸，设计天冬氨酸激酶调节结构域的氨基酸序列，改变相对应的核苷酸序列，从而改变该酶的空间结构，使其不再与赖氨酸结合；同时不影响催化结构域的结构和活性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第一学期高二(直升)10月阶段性验收 考试科目：生物  考试范围：选必3  考试时间：90分钟 一、单选题：本大题共15小题。共30分。 1. 豆瓣酱是我国地方特色调味品，生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲，再添加调料进一步发酵。豆瓣曲的制作过程如下图所示。下列说法错误的是（　　） A. 根据图示判断，豆瓣曲的制作主要是利用厌氧微生物发酵 B. 菌种可能是从自然界中筛选的能产生蛋白酶和淀粉酶的微生物 C. 沸水漂浸的目的是杀死微生物，避免影响豆瓣曲的品质 D. 加入面粉可以提供更多碳源，有利于菌种生长，加快发酵进程 2. 兴趣小组对枯草芽孢杆菌进行纯培养，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A. 实验采用稀释涂布平板法进行接种 B. 接种时，顺序应为①→②→③→④ C. 培养时，应将接种后的平板倒置 D. 获得单菌落的理想区域是②区域 3. 在器械灭菌时，通常会在高压蒸汽灭菌锅中放置生物指示剂来检测灭菌效果，自含型生物指示剂如图所示。为检验生物指示剂是否出现阳性变化，需用工具在塑料瓶外挤破安瓿瓶，使含芽孢的菌片浸没在培养液内，培养后观察颜色变化(例如变黄表示阳性)。最终根据灭菌与未灭菌的生物指示剂的阳性变化情况，判断器械灭菌效果。下列叙述错误的是（ ） A. 安瓿瓶中培养液含有营养物质，其作用之一是使芽孢复苏 B. 菌片中芽孢的耐热性大于医疗器械上的可能污染菌 C. 培养液中可能含有pH指示剂，微生物代谢导致pH变化而出现颜色变化 D. 若灭菌和未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化，则说明灭菌效果良好 4. 下列关于植物细胞工程的叙述错误的是（　　） A. 利用植物组织培养技术获得的植株能保持亲本的优良性状 B. 植物的茎尖含病毒极少，作为外植体可获得脱毒苗 C. 获得番茄马铃薯杂种植株不需要用到植物组织培养技术 D. 对高产紫杉醇的细胞进行植物细胞培养可获得大量次生代谢产物 5. 下列能体现细胞全能性的是（　　） A. 玉米种子萌发长成新植株 B. 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 C. 兰花茎尖细胞经离体培养发育成兰花植株 D. 断尾壁虎长出新尾巴 6. 植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ） 条件 基因表达产物和相互作用 效应 ① WOX5 维持未分化状态 ② WOX5+PLT 诱导出根 ③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽 A. WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性 B. WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累 C. ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性 D. 体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制 7. 红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇，为了培育产生紫杉醇的柴胡，科研人员用一定剂量的紫外线照射从红豆杉愈伤组织中获得的原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体诱导融合得到融合细胞。下列说法错误的是（　　） A. 用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织获得原生质体 B. 原生质体的融合依赖细胞膜的流动性 C. 融合的原生质体可直接进行植物组织培养 D. 可利用PCR技术鉴定是否为杂种细胞 8. 科学家以水稻(2n=24)和稗草(2n=54)为材料，利用植物体细胞杂交技术获得了具有稗草抗逆性(如耐盐、抗除草剂)的水稻，流程如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 该技术获得的杂种细胞染色体数均为78 B. 可以用离心法或灭活病毒诱导两种原生质体融合 C. 两种细胞均需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 D. 杂种细胞重新形成细胞壁与高尔基体的活动有关 9. 科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β-干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（ ） A. 基因工程 B. 蛋白质工程 C. 基因突变 D. 细胞工程 10. 镰状细胞贫血是由于β-球蛋白基因突变引起的隐性遗传病，该突变导致β-球蛋白基因缺少一个限制酶MstⅡ的识别序列（下图）。为判断待检者的基因组成，下列叙述错误的是（　　） A. 利用PCR技术扩增待检者基因的相应片段 B. 用限制酶MstⅡ剪切扩增的DNA C. 用琼脂糖凝胶电泳分离酶切后的DNA片段 D. 电泳结果出现目标条带即为患者 11. 单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。下列叙述不正确的是 A. 可以利用光学显微镜检测某人是否患镰刀型细胞贫血症 B. 根据凝胶电泳带谱分析四个孩子中基因型纯合的是Ⅱ1和Ⅱ4 C. 检测突变基因转录的RNA分子，其核糖核苷酸序列为（—UGCACAA—） D. 将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以达到治疗的目的 12. 为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）与载体（pBI121）结合，然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是（　　） A. 用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因 B. 与只用Kpn I相比，Kpn I和Xho I处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确 C. 将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞 D. 用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中 13. 免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图：首先将抗体1固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA标记的抗体2，进行PCR扩增，最后进行电泳检测，相关叙述正确的是（ ） A. 图示抗原检测过程发生三次抗原与抗体的结合 B. 如果电泳检测到目标条带，则表明牛乳中无抗生素 C. 图示第三次冲洗的目的是洗去未结合的DNA标记的抗体2 D. 免疫PCR技术直接放大了微量抗生素，以达到可检测水平 14. 以RNA干扰技术为原理，研制的新型农药dsRNA（双链）进入害虫细胞后，经过一系列蛋白质的作用引发RNA干扰，导致与害虫生长的相关基因被“沉默”，直至死亡。用于防治马铃薯甲虫的dsRNA农药制备与使用的部分技术路线如图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：T7是质粒上允许双向转录的特殊启动子 A. 重组质粒上只需其中一个T7启动子转录就可得到dsRNA B. dsRNA可以通过降解mRNA来实现害虫相关基因的“沉默” C. 马铃薯甲虫不会对该dsRNA农药产生抗性 D. dsRNA农药不会对其他害虫产生毒害作用 15. 以下关于生物学知识在生产生活中的应用，不合理的是（　　） A. 有些新闻报道转基因产品存在安全隐患，应该禁止转基因技术的应用 B. 利用转基因技术制造的新型致病菌，可能让感染者发病后无药可医 C. 生殖性克隆人存在伦理问题，我国政府不允许任何生殖性克隆人实验 D. 为提高经济作物的产量，可以适时适量使用植物生长调节剂 二、填空题：本大题共6小题，共70分。 16. β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A。普通水稻胚乳细胞中不含β-胡萝卜素，科研人员利用基因工程技术培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”。 （1）培育黄金大米时，需要将psy基因（八氢番茄红素合成酶基因）和crt Ⅰ基因（胡萝卜素脱饱和酶基因）转入水稻，为此研究者需构建含有图1所示重组T-DNA片段的重组Ti质粒。 ①据图分析，构建重组T-DNA片段时，科研人员首先要用限制酶____________和DNA连接酶处理，将psy基因和crtⅠ基因接入，再用____________处理，将潮霉素抗性基因接入。再通过____________法将该T-DNA片段导入水稻细胞。 ②已知潮霉素对原核细胞和真核细胞的生长都有抑制作用，据此分析重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是____________。 ③重组T-DNA片段中有两种启动子，推测____________（填“启动子1”或“启动子2”）是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子，这样设计的目的是____________。 ④据图分析潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的模板链____________（选填“相同”或“不同”），下列选项可作为判断依据的是____________（选填下列字母）。 a. 潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同 b. 转录时，均以基因的一条链为模板 c. 转录时，RNA延伸方向均为5´→3´ d. DNA聚合酶催化转录过程 （2）黄金大米细胞内，上述两种酶参与β-胡萝卜素的合成途径如图2： 上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高，经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析，____________的活性影响了β-胡萝卜素含量。请提出设计方案，以获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”：____________。 17. 桔梗的根可入药，嫩叶可食用，花具有观赏性，其价值越来越受到人们的关注。利用植物组织培养技术可以实现野生桔梗的快速繁殖。 （1）将野生桔梗的外植体在适宜条件下培养，经过_______过程可形成愈伤组织，继续培养可得到完整桔梗植株，这一过程说明植物细胞具有_______。从愈伤组织到桔梗幼苗的培养过程需要添加的激素包括_______。 （2）桔梗的次生代谢物——桔梗皂苷D具有抗肿瘤的功能，研究者对此展开研究。 ①利用提取的桔梗皂苷D处理癌细胞，于24h、48h检测其增殖情况，结果见下表。该结果表明_______。 时间（h） 组别 抑制率（%） 24 48 对照组 0 0 低剂量组 11.97 17.09 中剂量组 21.33 32.03 高剂量组 29.59 45.04 ②研究者又开展了划痕实验。当癌细胞在培养板中长满后，在细胞层上划出一道空痕（见下图左），再向培养板中加入含桔梗皂苷D的培养液，继续培养48h，结果见下图右。 通过比较_______，研究者认为桔梗皂苷D可抑制癌细胞的迁移。 ③已知TGFβ（一类多种细胞均可分泌的蛋白质）与癌细胞表面受体结合后，启动信号传导，通过一系列过程调控核基因表达，可促进癌细胞增殖、迁移等。研究者以癌细胞为材料开展体外实验，证实桔梗皂苷D可影响TGFβ与受体结合，请完善下表中的实验处理并预期结果，为该结论提供证据支持。ⅰ：______；ⅱ______；ⅲ______；ⅳ______。 组别 项目 1 2 3 实验处理 不做处理 ⅰ ⅱ 保温后漂洗，再加入带荧光标记的TGFβ抗体，保温后漂洗，检测癌细胞的荧光强度。 实验结果 - ⅲ ⅳ 注：“+/-”代表有/无荧光、“+”越多代表荧光强度越大 18. 平菇具有味道鲜美，抗杂菌污染的优势，杏鲍菇具有菌丝强壮，生长旺盛的优势。为获得具有优良性状的平菇形菌株，研究者利用原生质体融合技术，进行了如下研究。 （1）以原生质体融合技术培育杂种新菌株的典型优势是__________。 （2）用酶解法处理平菇和杏鲍菇获取原生质体时，要严格控制酶的_________（至少写两点），以获得存活质量较高的原生质体。培养原生质体时，需要向培养液中加入适宜浓度的甘露醇来维持________，以维持细胞正常的形态和功能。 （3）采用不同浓度PEG诱导原生质体融合，实验结果如表1所示 表1 PEG质量分数 25% 30% 35% 40% 原生质体状态 有破碎现象哑铃型细胞比例<0．01% 表现正常哑铃型细胞比例0．03% 原生质体出现缩小现象哑铃型细胞比例0．01~0．02% 原生质体出现缩小现象哑铃型细胞比例0．01~0．02% 两个原生质体融合效果较好时会呈现哑铃型细胞，融合的原理是____________。实验结果显示：__________。 （4）鉴定菌株间遗传关系时，常将待测菌株的菌丝体接种于同一培养基内，若两菌丝体间长出“拮抗线”，说明二者的遗传关系较远（见图1）。借助此原理，快速筛选出一株与两亲本菌株遗传关系较远的融合菌株X，请在图2中绘制模式图，标注接种菌丝体位置，注明菌株类型，并预测拮抗线的位置______。 （5）对上述融合菌株接种培养，筛选出外形为平菇形的5株新菌株，结果如表2所示。 表2 菌株编号 长满营养基质的时间/（d） 平均产量/（kg·sack-1） 1 27 0．55 2 27．6 0．54 3 26．4 0．51 4 26．2 0．68 5 25．8 0．58 根据上述结果，科研人员最终选择___________作为目的菌种。目的菌种在向菌农推广前，还需要进行________等检测。 19. 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。 （1）取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶片，用___________试剂对其进行消毒处理，每次处理后需用___________冲淋叶片3-5次，去除残留于叶片上的药剂。处理后的叶片撕去表皮，切成1mm薄片备用。 （2）过程①通过酶解法去除___________获取原生质体，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___________诱导融合，随后在荧光显微镜下选择带___________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。 注：双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞 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___________。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，科研人员取同种小鼠30只，雌雄各半，随机均分为三组，实验处理如下表。 组别 A组 B组 C组(空白对照组) 实验处理 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 ___________ 每天一次等量灌胃，连续一周，检测各组小鼠的胸腺重量 ①在表格中将C组的实验处理补充完整_______； ②若实验结果为___________，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。 20. 随着我国畜禽产业迅猛发展，废弃羽毛亟需进行有效开发利用。 （1）羽毛中含有丰富的角蛋白，不易被化学试剂分解，但自然界中少有羽毛长时间积聚，这一现象提示在________的环境中易找到羽毛分解菌。 （2）为筛选土壤中的羽毛分解菌，研究者进行如下操作： ①取土样→配置浓度梯度土壤溶液→涂布于基础培养基表面，培养一段时间后，挑取单菌落接种于________的液体培养基中振荡培养。 ②以________为对照，观察羽毛降解情况并检测角蛋白酶的酶活，结果如图1。据图1判断，适合后续研究的菌株及依据________。 菌株 A B C D 对照 羽毛降解情况 酶活相对值 3 10 8 2 0 图1 （3）为优化角蛋白酶的生产条件，研究者利用响应面法进行多变量分析。根据实验结果绘制了温度、培养基中羽毛含量两种变量组合对角蛋白酶活性影响的三维图，如图2。 图中投影的等高线反映了不同条件下角蛋白酶活性的变化。据图2可知：等高线中最小图形的中心点代表________时的温度和羽毛含量；等高线酶活性随温度和羽毛含量增加的变化趋势________（“相同”或“不同”）。研究者根据测定结果建立模型，测得角蛋白酶活性比优化前提高了数倍。 （4）该研究潜在的应用前景是发酵液中富含氨基酸可用于________。 21. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 蛋白质工程——从“海选”到“设计” 从生物体内分离得到的天然酶，在工业生产中催化效率较低。为提高酶功能，科学家通过一定程度上模拟自然选择过程，经多次循环筛选实现对蛋白质功能的改进。第一次循环的操作流程如图1。 随着蛋白质工程的发展，目前可依据蛋白质作用机制与结构信息，改变一种或多种氨基酸，对蛋白质进行“设计”。据此，为增强P酶催化活性，我国科学家将P酶与PY（无催化活性的P祖先蛋白）进行序列比较，发现P酶与底物结合及反应区域的48个氨基酸中有16个是不同的。将PY的16个氨基酸替换，使之与P酶一致，获得的PY突变体（PY-16）具有与P酶相同的催化活性。为确定决定P酶催化活性的关键氨基酸，通过回复突变实验（将PY-16催化结构域中的16个氨基酸分别恢复到与PY相同）评估其突变效应，结果如图2。 科学家进一步根据突变效应的顺序，逐步向PY中添加单个突变，直至累积5个突变的PY-5才检测出与P酶相同的催化活性。通过分析PY-5与底物的结构，提出图3所示的“三点固定”模型解释催化机制。基于该模型利用AI设计出6万多种全新的P酶序列，经筛选发现其中有6种活性比天然P酶高1.3~3.5倍。 （1）基因工程原则上只能生产______的蛋白质，而蛋白质工程通过______基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 （2）关于通过“定向进化”改进酶活性的过程，理解有误的是______。 A. ①过程可使用低保真DNA聚合酶 B. ①过程产生的基因突变是定向的 C. ④过程筛选突变酶依赖于抗生素 D. 经①②③④过程即可获得目的基因 （3）请将下列各项排序，以呈现文中科学家通过“理性设计”改造P酶的研究思路。 ①比对PY-16和PY-12回复突变效应，确定核心催化位点 ②排除G111、N119、F251和V307对P酶活性的关键作用 ③基于模型设计新序列，筛选高催化活性的酶突变体 ④结构解析T114、F123与M248决定P酶活性的催化机制 对比PY-16与其回复突变结果→______→______→______→______。 （4）天冬氨酸激酶是工业生产赖氨酸的关键酶，但其活性受到赖氨酸抑制。研究表明天冬氨酸激酶存在与赖氨酸结合的调节结构域，基于“理性设计”原则提出改造天冬氨酸激酶以提高赖氨酸产量的思路______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $