模块验收评价 A卷——基本能力评价-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套课件PPT(苏教版)
2026-05-18
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学苏教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二节 我国禁止生殖性克隆人,第三节 禁止生物武器 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 6.67 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 山东一帆融媒教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 新课程学案·高中同步导学 |
| 审核时间 | 2026-03-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57039372.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学课件聚焦现代生物技术及应用,涵盖微生物发酵、基因工程、细胞工程等核心知识点,通过具体实验案例(如果醋加工、菌株改造)导入,连接基础原理与实际应用,构建“原理—操作—应用”的学习支架,帮助学生梳理知识脉络。
其亮点在于以真实情境问题(如濒危植物保护、基因编辑伦理)为载体,融合科学思维(实验分析、逻辑推理)与探究实践(实验设计、数据解读),如青梅酒发酵实验中分析pH对酵母菌的影响。既提升学生解决实际问题的能力,又为教师提供贴合新课标要求的多样化评价素材,助力核心素养培养。
内容正文:
模块验收评价
A卷——基本能力评价
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一、单项选择题:共15小题,每小题2分,共30分。
1.(2024·贵州高考)生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是( )
A.稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数
B.进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割
C.获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养
D.使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端
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解析:稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目,A正确;在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,B错误;马铃薯顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养获得脱毒苗,C正确;不同的限制酶识别的DNA序列一般不同,但使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端,D正确。
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2.下列有关发酵微生物的说法,错误的是 ( )
A.参与豆腐发酵的微生物,如酵母、曲霉和毛霉都属于异养型真核生物
B.制作果醋时,若发酵液中缺少糖源,则醋酸菌直接将乙醇转变成乙酸
C.温度是影响酵母菌生长的重要因素,发酵时应将温度控制在18~30 ℃
D.制作传统泡菜不需要额外加入乳酸菌,利用的是蔬菜表面天然的乳酸菌
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解析:参与豆腐发酵的酵母、毛霉和曲霉都属于异养型真核生物,A正确;制作果醋时,若发酵液中缺少糖源,则醋酸菌直接将乙醇转化成乙醛,再将乙醛变成乙酸,B错误;酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃,因此应将发酵温度控制在18~30 ℃,C正确;传统泡菜制作依赖蔬菜表面附着的天然乳酸菌,无需人工接种,D正确。
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3.下图表示蓝莓—酸樱桃复合果醋加工工艺流程。下列说法错误的是 ( )
A.将水果混合破碎后加入果胶酶和纤维素酶能增加可溶性糖的含量
B.在65 ℃左右保温30分钟可以杀死绝大多数微生物且不破坏营养成分
C.果酒酵母活化需有氧环境,酒精发酵过程需无氧环境并需定时排气
D.若用显微镜对活化的醋酸菌直接计数,统计结果比实际活菌数低
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解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,纤维素酶和果胶酶能够分别催化纤维素和果胶水解,将水果混合破碎后加入果胶酶和纤维素酶,能瓦解植物细胞壁,增加可溶性糖的含量,A正确;使用巴氏消毒法,即在65 ℃左右保温30分钟,可以杀死绝大多数微生物且不破坏营养成分,B正确;活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态,果酒酵母为兼性厌氧菌,果酒酵母活化需有氧环境,以便促进其进行有氧呼吸,酒精发酵利用的是果酒酵母进行无氧呼吸产生酒精和CO2的原理,因此酒精发酵过程需无氧环境并需定时排气,C正确;若用显微镜对活化的醋酸菌直接计数,统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,因此统计的结果比实际活菌数高,D错误。
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4.柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域,具有重要的商业价值。以玉米粉为原料,利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析错误的是 ( )
A.玉米清液可以为黑曲霉提供碳源和能源
B.发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养
C.发酵培养基和种子培养基灭菌后加入到发酵罐内发酵
D.需严格控制发酵罐内的温度、溶解氧和pH等条件
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解析:玉米清液中含有蛋白质和糖类等物质,故可以为黑曲霉提供碳源和能源,A正确;据图可知,发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基,该措施的目的是进行扩大培养,增加黑曲霉孢子的数量,B正确;种子培养基中有发酵所需的菌种,若进行灭菌处理会杀灭菌种而导致发酵失败,C错误;黑曲霉属于需氧生物,且微生物发酵过程需要适宜条件,所以在发酵罐内发酵需严格控制溶解氧、温度、pH等条件,D正确。
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5.某兴趣小组同学研究夏季开空调对室内微生物群落的影响,结果如图。下列相关叙述错误的是 ( )
A.需采集相同地点不同空调状态下的空气样本测定微生物数量
B.需配制不同成分和pH的培养基分别对细菌和真菌进行培养及计数
C.本研究结果表明,夏季空调开启后
室内环境的变化抑制了微生物繁殖
D.室内微生物含量高时可用紫外灯
或消毒液消毒
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解析:本实验的目的是研究夏季开空调对室内微生物群落的影响,故需采集相同地点(无关变量一致)不同空调状态下(是否开放空调)的空气样本测定微生物数量,A正确;本实验的因变量是室内微生物的含量和种类,故需配制不同成分和pH的培养基分别对细菌和真菌进行培养及计数,B正确;据图可知,空调开启后无论是细菌还是真菌的含量均高于空调关闭时,故夏季空调开启后室内环境的变化促进了微生物繁殖,C错误;室内微生物含量高时可用紫外灯或消毒液消毒,D正确。
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6.市场上有一种叫作“手指植物”的工艺品受到很多人的欢迎。这些“手指植物”通常培育在装有彩色固体培养基的小玻璃瓶中,只要保证充足的光照和适宜的温度,不需要额外补充水分或营养物质,它们就能在玻璃瓶中生长三四个月之久。下列关于“手指植物”制作的叙述,错误的是 ( )
A.“手指植物”的外植体在移入培养基前应严格消毒
B.外植体在形成愈伤组织前需要充足的光照
C.彩色固体培养基中含有水、无机盐、蔗糖及植物激素、琼脂、彩色物质等
D.为防止杂菌污染,培育“手指植物”的小玻璃瓶必须严格灭菌
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解析:外植体在移入培养基前应严格消毒,若接种前没有一系列的灭菌和消毒措施,微生物生长的速度比植物细胞快得多,A正确;在外植体形成愈伤组织(即脱分化)的过程中不需要光照,B错误;彩色固体培养基中含有水、无机盐、蔗糖及植物激素、琼脂、彩色物质等,C正确;为防止杂菌污染,培育“手指植物”的小玻璃瓶必须严格灭菌,D正确。
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7.(2025·山东高考)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B.卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C.培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D.可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
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解析:胚胎工程中,往往需要对雌性供体进行超数排卵处理,即注射促性腺激素促使其产生更多的卵母细胞,A正确;卵母细胞培养至MⅡ期(减数分裂Ⅱ中期)进行去核,B错误;动物细胞培养时,培养液需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,C正确;PCR技术可以检测受体细胞中是否导入目的基因,则可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛,D正确。
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8.科学家利用从广东连州市野外引种的20多株国家一级濒危植物报春苣苔进行研究培育,经历了种子萌发、植物繁育等传统方式培育的失败,最终利用生物克隆技术成功培育出报春苣苔,并将培育出的400多株报春苣苔带到其原生地广东连州地下河进行野外回归移植,并获得了成功。下列说法错误的是 ( )
A.报春苣苔的成功培育保护了物种的多样性
B.培育报春苣苔利用的生物克隆技术属于植物组织培养技术
C.报春苣苔带回广东连州地下河进行野外回归移植体现了生物与环境的协调与适应
D.培育报春苣苔利用的生物克隆技术属于有性生殖
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解析:生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,报春苣苔的成功培育保护了物种的多样性,A正确;生物克隆技术属于无性繁殖,培育报春苣苔利用的生物克隆技术属于植物组织培养技术,B正确,D错误;报春苣苔可以影响环境,同时为了更好地生存,报春苣苔也需要适应环境,所以报春苣苔带回广东连州地下河进行野外回归移植体现了生物与环境的协调与适应,C正确。
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9.CBF基因控制合成的转录因子能够特异性结合抗冻基因的启动子区,从而激活抗冻基因的表达,以提高植物的抗寒性。现需要将CBF基因与抗冻基因表达载体连接后导入植物细胞,已知Klenow酶具有DNA聚合酶活性,可以将黏性末端补平。CBF基因和抗冻基因表达载体上的酶切位点以及相关限制酶识别序列及切割位点如图所示,则在载体构建过程中需要的酶的种类至少有 ( )
A.4种 B.5种
C.6种 D.7种
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解析:由图可知获取目的基因CBF需用MunⅠ和XbaⅠ两种限制酶,抗冻基因表达载体上有两个位点ApoⅠ和SamⅠ,其中ApoⅠ切割载体得到的黏性末端可与MunⅠ切割CBF基因得到的黏性末端连接,但SamⅠ切割载体得到的为平末端,与XbaⅠ切割CBF基因得到的黏性末端不能连接,需在XbaⅠ切割CBF基因后利用Klenow酶将黏性末端补平后再与SamⅠ酶切割后的平末端连接,连接过程还需DNA连接酶,故该表达载体构建过程中至少需要MunⅠ和XbaⅠ用于获取目的基因、ApoⅠ和SamⅠ用于切割载体、Klenow酶用于补平黏性末端、DNA连接酶用于连接目的基因和载体,共6种酶,C正确。
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10.(2025·淮安期中)在核酸分子杂交技术中,常常使用已知序列的单链核酸片段作为探针(探针是指以放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段)。为了获得图中的B链作探针,可应用PCR技术进行扩增,应选择的引物种类是 ( )
A.引物1与引物2 B.引物3与引物4
C.引物2与引物3 D.引物1与引物4
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解析:要获得B链,根据PCR中子链延伸方向为5'到3',则需选择引物2与引物3进行扩增,故选C。
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11.科学家选取纤维素酶分子中若干个氨基酸位点作为改造点,结合中心法则原理,构建了“小而精”的突变体文库,最终获得催化效率更高的纤维素酶分子。下列说法错误的是 ( )
A.改造纤维素酶分子的前提是已知纤维素酶的氨基酸序列及其空间结构
B.该过程设计出的高效纤维素酶分子可能是自然界中不存在的蛋白质
C.该过程的实质是对纤维素酶基因在分子水平上进行改造
D.纤维素酶和高效纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同
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解析:通过“结构理性设计”策略,改造纤维素酶分子,属于蛋白质工程,蛋白质工程的前提是已知纤维素酶的氨基酸序列及其空间结构,以便推测相应基因中的碱基序列,A正确;设计出的高效纤维素酶分子可能是自然界中不存在的蛋白质,B正确;题述过程的实质是对纤维素酶基因在分子水平上进行改造,C正确;纤维素酶和高效纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向是相同的,D错误。
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12.流感病毒S蛋白的受体结合结构域(RBD)是引导病毒进入宿主细胞的关键结构。我国科研人员将GP67基因(指导合成一段信号肽,引导新合成的蛋白分泌到细胞外)与RBD基因融合,构建融合基因,大量生产RBD蛋白,用于制备疫苗,流程见下图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.过程①的基础是生物
的密码子是共用的
B.过程②是直接将融合基因注射到受精卵内
C.过程③需用PCR技术检测是否合成RBD
D.过程④从培养液获得RBD无需裂解细胞
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解析:过程①是基因与基因拼接在一起,该过程的基础是二者具有相同的空间结构和基本单位,A错误;过程②是将重组质粒导入昆虫细胞,而不是直接将融合基因注射到受精卵内,B错误;蛋白质的检测,通过抗原—抗体杂交技术实现,C错误;通过题干信息可知,该蛋白属于分泌蛋白,故过程④从培养液获得RBD无需裂解细胞,D正确。
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13.某同学欲利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到某行道树中,让行道树含有G基因而在夜晚发出绿色荧光,这样既可照明,又可美化环境。图中①和②分别为实验所用的质粒上相关酶切位点、含绿色荧光蛋白(G)基因的外源DNA片段。下列相关叙述不正确的是 ( )
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A.图中选择Ti质粒作为载体的原因是Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上
B.图中①②形成含G基因的重组Ti质粒的过程,需要限制酶EcoRⅠ和DNA连接酶
C.图中含有Ti质粒的细菌甲可能是农杆菌,由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程,利用的是细菌甲的侵染能力
D.图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,利用的原理是植物细胞的全能性
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解析:将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,将目的基因导入Ti质粒时,需要导入质粒的T-DNA中,因为T-DNA能够转移到受体细胞染色体DNA上,由此可知选择的限制酶应是BamHⅠ,A正确,B错误;由分析可知,细菌甲可能是农杆菌,利用农杆菌侵染植物细胞后,可以将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上,C正确;题图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,为植物组织培养的过程,利用的原理是植物细胞的全能性,D正确。
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14.通过对rRNA基因序列进行分析并结合计算机换算,可以显示物种间的亲缘关系(基因相似度越高,亲缘关系越近)。如图为提取1、2、3三种生物的DNA,利用PCR扩增其rRNA基因片段并测序后得到的结果。据图分析,1和3的关系 ( )
A.比2和3的关系近 B.比1和2的关系远
C.与2和3的关系相同 D.与1和2的关系相同
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解析:分析题图中1、2、3的rRNA基因序列可知,1和2有3处不同,1和3有2处不同,2和3有4处不同,这表明1和3的关系要比2和3或1和2的关系近。
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15.(2025·苏州期末)CCR5是HIV入侵人体T细胞的主要辅助受体之一,有科学家为了使婴儿一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通过基因编辑破坏了受精卵中的CCR5基因,该做法引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是 ( )
A.CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控
B.基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果
C.被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高
D.该技术虽然符合人类伦理道德,但可能存在潜在的安全风险
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解析:该做法会引起民众普遍担忧的依据是CCR5基因可能还参与其他生理过程的调控、基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果、被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高,A、B、C不符合题意;该技术不符合人类伦理道德,存在潜在的安全风险,D符合题意。
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二、多项选择题:共4小题,每小题3分,共12分。
16.(2025·盐城高二期中)普洱茶分为生普和熟普,其中熟普是以云南大叶种晒青茶为原料,经后发酵(人为加水提温,加速茶叶熟化去除生茶苦涩以达到入口纯和汤色红浓之独特品性)加工形成的。熟普的汤色红浓明亮,香气独特陈香,滋味醇厚回甘,叶底红褐均匀。熟普的香味会随着陈化的时间而变得越来越柔顺、浓郁。下列相关叙述正确的是( )
A.人为加水提温可以促进微生物繁殖,进而缩短原料发酵的时间
B.熟普发酵过程中环境条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢
C.熟普发酵一段时间后要进行灭菌并密封,有利于茶的长期保存
D.饮用熟普后回甘,可能是因为发酵后茶叶中单糖、二糖含量增加
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解析:人为加水提温,温度适当提高可以提高相应酶的活性进而可以促进微生物繁殖,进而缩短原料发酵的时间,A正确;发酵过程需要适宜的温度和pH,所以环境条件的变化会对微生物的生长繁殖和发酵产品产生一定的影响,B正确;熟普的香味会随着陈化时间而变得越来越柔顺、浓郁,说明熟普保存过程中仍在发酵,因此新茶发酵完成后进行灭菌并密封不利于进一步发酵,C错误;饮用熟普后回甘,可能是因为发酵后茶叶中单糖、二糖含量增加,导致甜味增加,D正确。
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17.(2024·黑吉辽高考)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是 ( )
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A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品
B.将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测
C.将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小
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解析:在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从健康植株上采集样品,A错误;应用无菌水冲洗消毒后的样品,B错误;由题图可知,无菌检测合格的样品研磨后,经稀释涂布平板法可分离得到内生菌的单菌落,C正确;由题图可知,判断内生菌的抗性效果需要将接种与未接种内生菌的平板进行比较,观察病原菌菌斑大小,D正确。
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18.研究发现,人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家将该蛋白基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达,从而从山羊乳汁中提取人溶菌酶。图1表示被限制酶切割后的该蛋白基因,图2表示培育流程。下列叙述不正确的是 ( )
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A.切割该蛋白基因的限制酶有2种
B.④过程是基因工程的核心步骤
C.②过程常采用显微注射的方法,受体细胞应选择山羊乳腺细胞
D.③过程应将导入目的基因的受体细胞培育到桑椹胚或囊胚阶段再进行移植,移植后需进行是否妊娠的检测
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解析:由图1可知,该蛋白基因被限制酶切割后产生的黏性末端不同,可确定切割该蛋白基因的限制酶有2种,A正确;①过程(基因表达载体的构建)是基因工程的核心步骤,B错误;②过程为将目的基因导入受体细胞,常采用显微注射的方法,受体细胞一般选择受精卵,不选择体细胞,C错误;③过程应将导入目的基因的受体细胞培育到桑椹胚或囊胚阶段再进行移植,移植后需进行是否妊娠的检测,D正确。
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19.利用现代生物技术可以生产制造新的生物制品,以满足人类多方面的需要,下列叙述正确的是 ( )
A.可以通过基因工程、核移植技术、人工授精技术、胚胎分割技术等获得更多或更新的动物胚胎
B.植物组织培养技术是植物细胞工程的基本技术,在单倍体育种、体细胞杂交、微型快速繁殖植物,以及植物细胞基因工程中,都要进行植物组织培养
C.欲获得人类的某种蛋白质,可以将该蛋白的基因转给细菌、真菌、植物和其他动物,让它们生产该蛋白质
D.iPSC(即iPS细胞)是人类诱导某些已分化体细胞成为的全能干细胞。科学家普遍认为iPSC的应用前景优于取自胚胎的胚胎干细胞
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解析:通过基因工程、核移植技术、人工授精技术、胚胎分割技术等可以获得更多或更新的动物胚胎,A正确;单倍体育种过程中花药离体培养需要利用植物组织培养技术,体细胞杂交过程中将杂种细胞培养形成植株需要利用植物组织培养技术,微型快速繁殖植物需要将外植体培养为幼苗,需要利用植物组织培养技术,植物细胞基因工程中将导入目的基因的细胞培养为个体也要进行植物组织培养,B正确;由于基因工程可打破物种之间的生殖隔离,且不同生物共用一套遗传密码,因此欲获得人类的某种蛋白质,可以将该蛋白的基因转给细菌、真菌、植物和其他动物,让它们生产该蛋白质,C正确;iPSC(即iPS细胞)是人类诱导某些已分化体细胞成为的诱导多能干细胞,D错误。
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三、非选择题:共4题,共58分。
20.(13分)发酵青梅酒是新型健康饮品,但青梅低糖高酸的特性使发酵时pH仅为2.6~2.8,不利于酵母菌(最适pH为3.0~3.6)的生长,导致青梅酒发酵时间长、风味不足等问题。
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(1)无氧条件下,酵母菌将青梅中的葡萄糖分解为____________,部分代谢产物可转化为芳香性物质,从而赋予青梅酒特殊香味。低pH条件下,酵母菌产生的大量活性氧会损伤细胞膜,影响细胞膜的 ______性,最终导致细胞死亡。
流动
酒精和CO2
解析:无氧条件下,酵母菌将青梅中的葡萄糖分解为酒精和CO2。低pH条件下,酵母菌产生的大量活性氧会损伤细胞膜,影响细胞膜的流动性,最终导致细胞死亡。
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(2)菌株E在pH为3.0时发酵性能良好,研究者对其改造。
①对菌株E进行诱变,将处理后的菌悬液用_______梯度稀释后再用 _______(填器具名称)接种于pH为2.5的平板上,放入____________中培养。最终筛选出一株产香性能良好且适应pH为2.5条件的菌株E1。
恒温培养箱
无菌水
接种环
解析:对菌株E进行诱变,将处理后的菌悬液用无菌水梯度稀释后再用接种环接种于平板上,放入恒温培养箱中培养。
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②对E1进行连续传代培养,测定青梅酒发酵过程中风味物质的含量,结果如图。有人认为E1可用于青梅酒生产,理由是______________
_____________________________。也有人认为,将E1用于青梅酒生产的实验证据还不够充分,还应进一步测定并对比____________
__________________________________________。
相同条件下E的发酵时间、发酵过程中关键风味物质总含量
E1具有良好的产香性、耐高酸性和遗传稳定性
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解析:由图可知,多次传代培养后,E1依旧具有良好的产香性、耐高酸性和遗传稳定性;E1用于青梅酒生产的实验证据还不够充分,还应进一步测定并对比相同条件下E的发酵时间、发酵过程中关键风味物质总含量。
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21.(16分)DBN9936是获得农业转基因生物安全证书的玉米品种,对危害玉米的玉米螟等主要鳞翅目害虫具有良好的抗性,同时能耐受较高浓度的草甘膦(除草剂的有效成分)。其基因操作的受体是玉米品种DBN318,目的基因cry1Ab来源于苏云金杆菌,其表达产物能够专一有效地抑制玉米螟、棉铃虫及黏虫等玉米鳞翅目害虫;目的基因epsps来源于土壤农杆菌,其表达产物使转化体可耐受草甘膦除草剂。同样获批安全证书的国产转基因玉米品种DBN9858耐除草剂,但不抗虫,可作为DBN9936庇护材料使用。
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(1)DBN9936的转化过程之一是将含有epsps基因表达载体的______与玉米DBN318幼胚经_______过程形成的愈伤组织共同培养,该过程需在培养基中添加酚类化合物,且在无菌、_____(填“黑暗”或“光照”)的环境中进行。
黑暗
农杆菌
脱分化
解析:将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法,可以经脱分化得到愈伤组织,愈伤组织的培养不需要光照。
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(2)利用PCR技术,可以鉴定共同培养后的愈伤组织中是否含有epsps基因。epsps基因的部分序列如下:
5'—ATGGCT……AGGAAC—3'
3'—TACCGA……TCCTTG—5'
根据上述序列应制备引物___________________________________ (填序列)对基因epsps进行PCR,鉴定后得到的转基因愈伤组织经_______过程获得DBN9936幼苗。幼苗移栽至大田前还需“炼苗”,“炼苗”时需逐渐降低湿度、_____(填“增加”或“降低”)光照强度。
增加
5'—GTTCCT—3'和5'—ATGGCT—3'
再分化
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解析:引物的制备原则需符合:使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,与目的基因片段5'—AGGAAC—3'和3'—TACCGA—5'碱基互补配对;愈伤组织经再分化得到幼苗,在移栽时要适当降低湿度,增加光照。
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(3)DBN9858和DBN9936两个玉米品种混合种植,更有利于生态可持续发展。请从生物进化的角度阐释两个品种混合种植的优点:______________________________________。
可有效延缓害虫抗性基因频率增加的速度
解析:生产上将两种转基因的玉米混合种植,二者都有抗除草剂基因,都能在喷洒除草剂的大田中存活,DBN9936还含有抗虫基因,若单独种植,会使害虫抗性基因频率增加,DBN9858不抗虫,与DBN9936混合种植,可有效延缓害虫抗性基因频率的增加速度,有利于生态可持续发展。
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(4)玉米为异花传粉,花粉飘散的距离很远,容易造成基因漂移,有同学提出将DBN9936的目的基因cry1Ab整合到玉米受体细胞的叶绿体中的基因组中。你是否同意该同学的观点,并给出你的理由:_______________________________________________ 。
同意,叶绿体中的基因组不能随花粉遗传给下一代
解析:为避免转基因玉米的花粉对其他野生型的玉米造成基因污染,可以将目的基因导入玉米细胞叶绿体中的基因组中。
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22.(14分)人类乳头瘤病毒(HPV)有多种亚型,HPV45属于高危型,与宫颈癌的发生密切相关。L1蛋白是组成HPV病毒衣壳的主要结构蛋白,科研人员进行了抗HPV45 L1蛋白单克隆抗体的制备及研究。其基本操作过程如图所示。回答下列问题:
(1)上述实验步骤①是______________________。
向小鼠体内注射L1蛋白
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解析:在抗L1蛋白单克隆抗体的制备过程中,实验步骤①是提取HPV45的L1蛋白(抗原),注射到小鼠体内,其目的是诱导小鼠产生能够分泌抗L1蛋白抗体的B淋巴细胞。
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(2)上述过程中,细胞甲需从小鼠的____中获取。细胞甲、乙、丙、丁中可能产生抗L1蛋白抗体的细胞有________________。
甲、乙、丙、丁
脾
解析:在小鼠的脾中可获得产生特定抗体的B淋巴细胞,故细胞甲需从小鼠的脾中来获取;细胞甲(B淋巴细胞)、乙(含杂交瘤细胞)、丙(第一次筛选的杂交瘤细胞)、丁(第二次筛选的能产生所需抗体的杂交瘤细胞)都能产生抗L1蛋白抗体。
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(3)图中实验步骤③需用选择培养基进行细胞培养,其结果是只有
_______细胞才能在培养基上生长。图中实验步骤④依据的原理是___________________。
抗原抗体特异性结合
杂交瘤
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解析:选择培养基可以淘汰未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的(B细胞、骨髓瘤细胞和自身融合细胞)细胞,只有杂交瘤细胞在该培养基上能生长;实验步骤④是第二次筛选,目的是获得所需的能产生特定抗体的细胞群,即获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞,检测方法是抗原抗体杂交法。
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(4)下图为一种检测待测抗原中目标抗原相对含量的方法,据图分析回答下列问题:
①检测之前,将目标抗原的单克隆抗体固定在支持物上形成固相抗体,然后向该检测体系中加入一定量的待测抗原和等量酶标记抗原,目的是________________________________________________。
让待测抗原中的标抗原与酶标记抗原竞争性结合抗体
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解析:根据图示反应原理,酶标记抗原和目标抗原都能与固相抗体特异性结合,即加入两种抗原的目的是让待测抗原中的目标抗原和酶标记抗原竞争结合抗体。
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②保温一段时间后洗涤,向检测体系中加入一定量的白色底物,若___________________,则说明待测抗原中目标抗原的含量越高。
检验体系的蓝色越浅
解析:标记抗原的酶可催化白色底物变为蓝色产物,所以待测抗原中目标抗原越多,则酶标记抗原和抗体结合得越少,催化生成的蓝色产物就越少,检测体系蓝色就越浅,反之,若检测体系蓝色越深,则说明待测抗原中目标抗原越少。
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23.(15分)(2025·苏州月考)脱水素是青稞植株中的一种抗冻物质,脱水素基因Dhn4的结构如图1所示,其中B链为模板链。研究人员利用图2所示的质粒,通过农杆菌转化法将该基因导入草莓中,成功培育出了抗冻草莓植株。回答下列问题:
注:XhoⅠ、KpnⅠ、PstⅠ为三种不同黏性末端的限制酶识别位点;AmpR为氨苄青霉素抗性基因。
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(1)获取目的基因:提取青稞细胞的_______,经________过程获得cDNA。在PCR扩增Dhn4时应选择的引物组合是____________,为使扩增后的产物按照正确方向与质粒连接,需在引物的___ (填“5'”或“3'”)末端分别添加限制酶______________ (顺序需与选择的引物组合对应)的识别序列。
Kpn Ⅰ、XhoⅠ
mRNA
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解析:青稞细胞中的mRNA经过逆转录可获得cDNA。引物能使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,故应选择引物方向是从5'→3'延伸,即引物Ⅱ和引物Ⅲ。限制酶序列应添加在目的基因的外侧,不影响目的基因的序列,故添加在5'端。因为B链为模板链,转录的方向是沿着模板链的3'→5',应将Dhn4基因的左端与启动子一侧连接,由于目的基因中含有PstⅠ的识别序列,故不能选用PstⅠ,因此在引物Ⅱ、Ⅲ的5'端添加的限制酶序列分别是KpnⅠ和XhoⅠ。
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(2)构建基因表达载体:启动子的作用是_________________________
____________;多种因素会影响Dhn4与质粒的连接效率,如温度与pH等操作环境、反应时间、质粒浓度及_________________________
____________________________________________________ (举两例即可)等。
Dhn4基因浓度(目的基因浓度)、质粒与Dhn4基因的比例、DNA连接酶浓度、酶切程度
RNA聚合酶识别与结合的部位,启动转录
解析:启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,启动基因转录。多种因素会影响Dhn4与质粒的连接效率,如温度与pH等操作环境、反应时间、质粒浓度及Dhn4基因浓度(目的基因浓度)、质粒与Dhn4基因的比例、DNA连接酶浓度、酶切程度等。
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(3)导入、筛选受体细胞:将重组质粒导入农杆菌内,然后在含___________的培养基上培养、筛选农杆菌,再将阳性农杆菌与草莓叶片共培养,完成转化实验。
氨苄青霉素
解析:基因表达载体上的AmpR属于标记基因,故可将重组质粒导入农杆菌内,然后在含氨苄青霉素的培养基上培养、筛选农杆菌,再将阳性农杆菌与草莓叶片共培养,完成转化实验。
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(4)转基因植株的培育与检测:转基因草莓叶片经脱分化形成_________,然后通过调整培养基中的____________________ (填植物激素类型)配比,最终获得幼苗。可通过_________________处理,从个体生物学水平对转基因是否成功进行检测。
愈伤组织
生长素与细胞分裂素
低温(抗冻性检测)
解析:转基因草莓叶片经脱分化形成愈伤组织,然后通过调整培养基中的生长素和细胞分裂素配比,最终获得幼苗。可通过低温(抗冻性检测)处理,从个体生物学水平对转基因是否成功进行检测。
本课结束
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