学易金卷:高二生物下学期期中模拟卷·重难突破(人教版)
2026-04-28
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内容正文:
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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期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)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Ⅰ卷时,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Ⅱ卷时,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全部。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(生产生活)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。下列相关叙述正确的是( )
A.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
B.通过敲除控制前体合成的酶的基因,可以使青霉菌只产生一种产物
C.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
D.工业化生产之前无需进行青霉菌纯培养,可直接接种到发酵罐中发酵
2.(科学探究)为探究不同抗生素对肺炎链球菌的治疗效果,研究人员将相同含量的a、b、c、d四种抗生素均匀涂抹在四张大小相同的滤纸片上,置于肺炎链球菌均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养一段时间,结果如图所示。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A.培养基需要用高压蒸汽灭菌锅灭菌后,调节pH为弱碱性
B.在平板上接种肺炎链球菌可用平板划线法或稀释涂布平板法
C.培养过程中需要定期观察多次,以防培养时间不足影响实验结果
D.在该实验条件下,抗生素a诱导肺炎链球菌发生了基因突变
3.(工业应用)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
4.(工业应用)玉米赤霉烯酮(ZEN)是一种由镰刀菌属真菌产生的真菌毒素,研究人员从连作玉米田的土壤样品中分离出了可高效降解ZEN的细菌菌株,实验流程如图。下列叙述错误的是( )
A.步骤②③④中所用的培养基均为以ZEN为唯一碳源的选择培养基
B.实验过程中,需要将培养皿、培养瓶、涂布器和培养基进行干热灭菌
C.步骤③中培养基上长出的菌落数量可能约等于涂布到平板上的活菌数量
D.可衡量b瓶中菌株的ZEN降解能力
5.抗生素是海水养殖中常用的有机抗菌药物,残留的抗生素会产生很多危害。研究人员欲从海水中筛选能高效降解不同抗生素的细菌,设计如图流程。下列相关叙述错误的是( )
A.X培养基的作用是对采集到的微生物进行扩大培养
B.组别1、2、3的培养基应以不同种类的抗生素作为唯一碳源
C.不同组别的Z培养基上有可能分离出同种细菌
D.图示流程、器材以及培养基也能用于筛选降解抗生素的真菌
6.我国科学家首次将食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出“猪—猴嵌合体”仔猪(如图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养出人体器官并用于器官移植。下列叙述错误的是( )
A.用合成培养基培养胚胎干细胞时通常需要加动物血清等成分
B.嵌合胚胎可以移植到同期发情处理的雌性代孕食蟹猴子宫内
C.仔猪体内可能有些组织或者器官是由食蟹猴细胞发育而来的
D.该技术有望解决器官移植中面临的供体不足及免疫排斥问题
7.HPV(人乳头瘤病毒)是一种DNA病毒,可以引发女性患宫颈癌。科研人员通过制备抗HPV单克隆抗体为宫颈癌的诊断和治疗提供新方案。制备抗HPV单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中注射的特定抗原为HPV的DNA,②提取的细胞为浆细胞
B.培养骨髓瘤细胞需通入5%O2和95%空气,以维持培养液的pH
C.步骤③中的细胞融合可以利用灭活的病毒或聚乙二醇
D.步骤④的筛选方法为克隆化培养和抗体检测
8.抗体—药物偶联物(ADC)通常由单克隆抗体、接头和药物三部分组成。下列相关推测错误的是( )
A.单克隆抗体制备的第一步是诱导骨髓瘤细胞和B细胞发生融合
B.经选择培养得到的杂交瘤细胞不一定能分泌所需的单克隆抗体
C.ADC借助抗体特异性地作用于肿瘤细胞,能降低药物的副作用
D.ADC被细胞吞噬后,可经溶酶体裂解释放药物,诱导细胞凋亡
9.细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程,下图为科研人员研发出针对肺癌的抗体—药物偶联物(ADC),基本流程。下列细胞工程相关叙述错误的是( )
A.过程③需对杂交瘤细胞逐步稀释,使多孔培养板每个孔尽量只接种一个细胞
B.与诱导原生质体融合相比,①过程特有的方法是灭活病毒诱导法
C.ADC对肺癌细胞有选择性杀伤是因为细胞毒素特异性结合并杀伤肺癌细胞
D.愈伤组织和小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达
10.嵌合型胚胎是指胚胎中同时存在两种或两种以上不同染色体组成的胚胎。下图为我国科研人员利用现代生物技术,构建“人﹣猪嵌合胚胎”培育人源肾脏的过程。下列说法错误的是( )
A.过程①利用了显微操作技术,且卵母细胞需在体外培养到MⅡ期
B.过程①得到的重构胚具有发育成完整个体的能力,可通过电刺激激活
C.过程③进行前需用激素对代孕母猪进行同期发情处理
D.过程④所得的嵌合胚胎细胞中的基因组成不完全相同
11.通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.过程②使用的培养基不需要加入有机营养物质
B.过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C.过程⑤还可以用高Ca2+高pH融合法或电融合法处理
D.过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,该过程体现了植物细胞的全能性
12.巢式PCR是一种通过两轮PCR反应提高扩增特异性和灵敏度的技术,其基本原理如图1所示。在畜牧业中,对家畜早期胚胎进行性别鉴定具有重要意义。为此,科研人员利用多重巢式PCR,同时扩增Y染色体上的雄性决定基因(SRY)与常染色体上的酪蛋白基因(CSN1S1),以实现胚胎性别的早期鉴定,并将鉴定后的胚胎进行移植。图2表示1~5号不同胚胎DNA样品经巢式PCR扩增后的电泳结果。下列分析错误的是( )
A.从囊胚中获取用于性别鉴定的DNA时,通常从滋养层取样
B.图1中两次PCR反应分别进行可防止内引物在第一次PCR反应中发挥作用
C.若要培养高产奶牛,应当选择图2中的3号和5号
D.该技术可以提高优良母畜的繁殖效率,加速育种进程
13.为了培养能生产人乳铁蛋白的转基因山羊,某生物兴趣小组设计了如下技术方案。下列说法正确的是( )
A.通过PCR获取目的基因,适当提高复性温度可减少非特异性产物产生
B.必须用同种限制酶处理目的基因和质粒,以确保目的基因和质粒成功连接
C.用含肝素的获能液处理精子,保证精子获得足够的能量完成受精作用
D.胚胎移植前用免疫抑制剂处理受体母羊,降低它对早期胚胎的免疫排斥反应
14.2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应
B.过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核
C.过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘
D.双胞胎中女孩的体细胞中性染色体组成均为XX,男孩均为XY
15.抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现,将抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA),可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.若要实现上述目的,需要将转录模板链的第154位碱基由G替换为A
B.要获得改良的目的基因,至少需要经过4轮PCR
C.过程2的产物包括改良的抗菌肽基因和诱变前的抗菌肽基因
D.通过过程3快速扩增目的基因时应选用引物1和引物2
16.利用实时荧光定量PCR技术能够快速精准地检测咽拭子样品中是否含有新冠病毒,其主要原理如图。相关叙述错误的是( )
A.可根据新冠病毒特异性的碱基序列设计探针
B.复性时引物和探针均与模板DNA杂交
C.每轮循环延伸时需加入耐高温的DNA聚合酶
D.达到一定荧光强度时,循环数越小的样品中病毒量越多
17.如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.③进入植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体DNA上
B.若④的染色体上含抗虫基因,⑤就表现出抗虫性状
C.④到⑤依据的原理是植物细胞的全能性
D.③到④利用Ca2+处理,可使植物细胞更容易吸收含重组Ti质粒的农杆菌
18.图1、图2中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点,ampr表示氨苄青霉素抗性基因,neo 表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是( )
A.图1中的质粒用BamHⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团
B.在构建重组质粒时,可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA
C.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长
D.用PstⅠ和HindⅢ酶切,可以保证重组DNA序列的唯一性
19.疟疾是一种由疟原虫引起的严重危害人类健康的红细胞寄生虫病。当疟原虫pfert基因编码的蛋白第76位赖氨酸(密码子为AAA)替换成苏氨酸(密码子为ACA)时,疟原虫获得对氯喹(一种抗疟疾药物)的抗性。研究人员根据pfrt基因的序列,设计了F1、F2、R1和R2共4种备选引物,用于扩增目的片段,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,产物的电泳结果如图1。对来自两位疟疾患者的pfert基因进行分析,将扩增产物用限制酶ApoⅠ(识别位点为5′﹣A↓AATTT﹣3′)切割,电泳结果如图2。下列说法错误的是( )
A.引物不需要与pfcrt基因序列完全匹配,F1和R1可特异性扩增目的片段
B.出现F1和R2扩增结果的原因可能是引物长度过短导致其与非目的片段结合
C.使用F2和R1未扩增出相应片段,可能是引物与模板不互补或复性温度不合适
D.据图2可知,治疗患者1的疟疾不能使用氯喹,应使用青蒿素等其他抗疟疾药物
20.烟草在种植过程中易发生虫害。科研人员通过构建双价抗虫基因表达载体(如图所示),将抗草地贪夜蛾基因(VIP3a)和抗褐飞虱基因(Bph14)转入烟草中,以期获得具有增强抗虫性的转基因烟草。下列有关培育转基因抗虫烟草的叙述,错误的是( )
注:Bar为除草剂抗性基因;P1、P2、P3为启动子;LB和RB为DNA的左右边界。
A.成功导入了双价抗虫基因表达载体的烟草,都具有很强的抗虫性
B.在表达载体中的启动子P1、P2、P3上有RNA聚合酶识别的位点
C.从基因表达载体的组成角度分析,T1、T2、T3的作用是终止转录
D.可用PCR技术检测基因VIP3a和Bph14是否导入受体基因组中
21.mRNA疫苗的研制思路是:确定病原体关键蛋白,推测其编码基因的序列并对目标基因序列进行设计;体外获得目标基因后构建重组质粒导入大肠杆菌来获得大量DNA模板;利用DNA模板体外合成关键蛋白的mRNA,把合成的mRNA纯化包装后注入人体,让mRNA指导人体细胞合成关键蛋白,引发人体的免疫应答。下列说法错误的是( )
A.可使用BLAST在GenBank中对编码蛋白质的序列进行搜索,找出对应的病毒基因序列
B.可以在提取病原体RNA后逆转录获得目标基因
C.mRNA疫苗注射入人体后被运输至细胞核中指导翻译过程
D.上述mRNA疫苗研制过程属于基因工程的范畴
22.蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,如图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图,其中1﹣4表示DNA上引物可能结合的位置,目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是( )
A.若用限制酶从该DNA片段中直接切取蛛丝蛋白基因,则会破坏2个磷酸二酯键
B.若用PCR技术获取蛛丝蛋白基因,则设计的引物应分别结合在1、4部位
C.若以蜘蛛核DNA为模版,至少需经过6次循环才可以获得32个等长的蛛丝蛋白基因
D.利用凝胶电泳检测PCR产物时,需将产物与核酸染料混合以便实时观察电泳进程
23.科研人员发现某滇螈个体出现背部“金斑”表型(正常为黑色)。原因是其TYR基因发生一个G→A点突变,使第294位密码子由UGG(色氨酸)变为UGA(终止密码子)。该突变导致酪氨酸酶肽链缩短,黑色素合成受阻,类胡萝卜素沉积显现,从而形成金斑。下列关于“金斑”表型变异的叙述,正确的是( )
A.该突变属于DNA的甲基化引起导致翻译提前终止,属于表观遗传
B.滇螈种群中该种突变基因的基因频率一定等于“金斑”表型频率
C.通过转基因技术导入含正常TYR基因的载体,细胞可能恢复黑色素合成能力
D.若该突变发生在RNA聚合酶识别位点,直接导致黑色素合成途径中断
24.生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点,又有本质的区别。下列相关叙述正确的是( )
A.前者面临伦理问题,后者也会面临伦理问题
B.生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖
C.通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D.中国政府的态度是禁止治疗性克隆不反对生殖性克隆
25.生物技术是把双刃剑,造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题,人们必须高度重视。下列相关叙述正确的是( )
A.通过核移植和体外受精技术为不孕不育家庭带来福音
B.将抗性基因导入植物叶绿体中防止基因通过花粉传播
C.多数国家不发展生物武器是因为生物武器研制门槛高
D.大面积种植抗虫棉,会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率减小
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
26.(10分,除标注外每空1分)牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:全营养LB固体培养基的配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。尿素固体培养基的配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有 。(至少答两点)
(2)该小组采用 法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的方法是 。(2分)本实验在 (“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1﹣2d,每隔2﹣4h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是 。(2分)
(3)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为 个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数少的原因是 。(2分)
27.(12分,每空2分)某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图所示
(1)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用 酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的 中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
(2)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行 培养。用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集 ,提取单克隆抗体。
(3)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成 ,实现特异性治疗。
(4)单克隆抗体的优点 、可大量制备。
28.(11分,除标注外每空2分)双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体,能在靶细胞和功能分子或细胞之间架起桥梁,激发具有导向性的免疫反应,在肿瘤的免疫治疗中具有广阔的应用前景。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白,CD3蛋白位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能被激活。科研人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程如图。请回答下列问题:
(1)注射的抗原A是指 。过程②和④常用的诱导方法有 (3分) (至少写3种)。
(2)过程③用HAT培养基筛选出的杂交瘤细胞具有 的特点,要获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞一般还需要进行第二次筛选,即 。
(3)双特异性抗体能激发具有导向性免疫反应的原理是 。
29.(17分,除标注外每空2分)我国大约有的人由于乳糖酶分泌少,不能完全消化牛奶中的乳糖,食用牛奶后会出现腹泻等不适症状。因此市面上的奶产品通过添加乳糖酶,将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,从而降低了乳糖含量。或在饮用牛奶或食用含乳糖食物之前,服用乳糖酶制剂。研究者利用基因工程技术将耐高温的乳糖酶基因(bgaB基因)导入枯草杆菌,获得工程菌。如图为该工程扩增目的基因及构建基因表达载体的部分过程。
(1)科学家常用PCR特异性地快速扩增bgaB基因,而PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,在凝胶中DNA分子的迁移速率与 (答出3点)有关。(3分)
(2)如图用KpnⅠ切割质粒P1,会导致其丢失重要序列5′﹣GGAGG﹣3′(编码的序列可与核糖体结合)。为保证bgaB基因能与P1正确连接并成功表达,在扩增bgaB基因时,应在 (填“引物1”或“引物2”)的5′端添加序列 。成功扩增得到的bgaB基因与质粒P1经 (3分)处理后得到质粒P2。
(3)质粒P2的大肠杆菌oriE会影响该质粒在枯草杆菌中的复制,因此需在 切割P2后,选择 bp的片段并自连获得转化枯草杆菌的质粒P3.将枯草杆菌与P3共培养一段时间后,再用含 培养基初步筛选得到菌株A。(每空1分)
(4)科学家将bgaB基因与 重组在一起,导入奶牛的 中,由其发育成转基因牛分泌的乳汁中,乳糖含量大大降低。
30.(10分,除标注外每空2分)基因编辑技术为作物定向育种提供了新工具。研究人员设计了一种基于CRISPR﹣Cas9的P系统(如图所示),用于将野生型高秆玉米(基因型GG)改良为矮秆(基因型gg)品种。P系统中启动子1是花粉细胞基因启动子,而启动子2是卵细胞基因启动子,毒蛋白会导致细胞死亡,sgRNA基因和Cas9基因产物共同作用可靶向基因G,使其定向突变为基因g。回答下列问题:
(1)将P系统导入玉米细胞前,需将其插入农杆菌Ti质粒的 区,再通过 技术将玉米愈伤组织转化为完整植株,获得T0代。
(2)假设玉米细胞染色体DNA的G基因序列外仅成功插入一个P系统,则T0代转基因植株产生的花粉的基因型及其比例是 ,卵细胞的基因型及其比例是 。T0代转基因植株自交得到T1代植株。随机提取一株T1代植株叶片细胞的DNA,利用毒蛋白基因和g基因的特异性引物对其进行PCR检测(两种基因扩增产物长度不同),则电泳结果是 (2分) 。
(3)为研究T0代转基因植株中P系统插入位点与G基因所在染色体的位置关系,对含有P系统的T1代植株继续自交得到T2代;
若P系统与G基因位于非同源染色体,则T2代玉米株高的表现型及比例为 ;
若P系统与G基因位于同一条染色体(不考虑交叉互换),则T2代玉米株高的表现型及比例为 。
(4)从转基因安全性角度来看,P系统的核心优势是: 。(2分)
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025-2026学年高二生物下学期期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)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Ⅰ卷时,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Ⅱ卷时,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全部。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1..(生产生活)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。下列相关叙述正确的是( )
A.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
B.通过敲除控制前体合成的酶的基因,可以使青霉菌只产生一种产物
C.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
D.工业化生产之前无需进行青霉菌纯培养,可直接接种到发酵罐中发酵
2.(科学探究)为探究不同抗生素对肺炎链球菌的治疗效果,研究人员将相同含量的a、b、c、d四种抗生素均匀涂抹在四张大小相同的滤纸片上,置于肺炎链球菌均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养一段时间,结果如图所示。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A.培养基需要用高压蒸汽灭菌锅灭菌后,调节pH为弱碱性
B.在平板上接种肺炎链球菌可用平板划线法或稀释涂布平板法
C.培养过程中需要定期观察多次,以防培养时间不足影响实验结果
D.在该实验条件下,抗生素a诱导肺炎链球菌发生了基因突变
3.(工业应用)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
4.(工业应用)玉米赤霉烯酮(ZEN)是一种由镰刀菌属真菌产生的真菌毒素,研究人员从连作玉米田的土壤样品中分离出了可高效降解ZEN的细菌菌株,实验流程如图。下列叙述错误的是( )
A.步骤②③④中所用的培养基均为以ZEN为唯一碳源的选择培养基
B.实验过程中,需要将培养皿、培养瓶、涂布器和培养基进行干热灭菌
C.步骤③中培养基上长出的菌落数量可能约等于涂布到平板上的活菌数量
D.可衡量b瓶中菌株的ZEN降解能力
5.抗生素是海水养殖中常用的有机抗菌药物,残留的抗生素会产生很多危害。研究人员欲从海水中筛选能高效降解不同抗生素的细菌,设计如图流程。下列相关叙述错误的是( )
A.X培养基的作用是对采集到的微生物进行扩大培养
B.组别1、2、3的培养基应以不同种类的抗生素作为唯一碳源
C.不同组别的Z培养基上有可能分离出同种细菌
D.图示流程、器材以及培养基也能用于筛选降解抗生素的真菌
6.我国科学家首次将食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出“猪—猴嵌合体”仔猪(如图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养出人体器官并用于器官移植。下列叙述错误的是( )
A.用合成培养基培养胚胎干细胞时通常需要加动物血清等成分
B.嵌合胚胎可以移植到同期发情处理的雌性代孕食蟹猴子宫内
C.仔猪体内可能有些组织或者器官是由食蟹猴细胞发育而来的
D.该技术有望解决器官移植中面临的供体不足及免疫排斥问题
7.HPV(人乳头瘤病毒)是一种DNA病毒,可以引发女性患宫颈癌。科研人员通过制备抗HPV单克隆抗体为宫颈癌的诊断和治疗提供新方案。制备抗HPV单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中注射的特定抗原为HPV的DNA,②提取的细胞为浆细胞
B.培养骨髓瘤细胞需通入5%O2和95%空气,以维持培养液的pH
C.步骤③中的细胞融合可以利用灭活的病毒或聚乙二醇
D.步骤④的筛选方法为克隆化培养和抗体检测
8.抗体—药物偶联物(ADC)通常由单克隆抗体、接头和药物三部分组成。下列相关推测错误的是( )
A.单克隆抗体制备的第一步是诱导骨髓瘤细胞和B细胞发生融合
B.经选择培养得到的杂交瘤细胞不一定能分泌所需的单克隆抗体
C.ADC借助抗体特异性地作用于肿瘤细胞,能降低药物的副作用
D.ADC被细胞吞噬后,可经溶酶体裂解释放药物,诱导细胞凋亡
9.细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程,下图为科研人员研发出针对肺癌的抗体—药物偶联物(ADC),基本流程。下列细胞工程相关叙述错误的是( )
A.过程③需对杂交瘤细胞逐步稀释,使多孔培养板每个孔尽量只接种一个细胞
B.与诱导原生质体融合相比,①过程特有的方法是灭活病毒诱导法
C.ADC对肺癌细胞有选择性杀伤是因为细胞毒素特异性结合并杀伤肺癌细胞
D.愈伤组织和小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达
10.嵌合型胚胎是指胚胎中同时存在两种或两种以上不同染色体组成的胚胎。下图为我国科研人员利用现代生物技术,构建“人﹣猪嵌合胚胎”培育人源肾脏的过程。下列说法错误的是( )
A.过程①利用了显微操作技术,且卵母细胞需在体外培养到MⅡ期
B.过程①得到的重构胚具有发育成完整个体的能力,可通过电刺激激活
C.过程③进行前需用激素对代孕母猪进行同期发情处理
D.过程④所得的嵌合胚胎细胞中的基因组成不完全相同
11.通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.过程②使用的培养基不需要加入有机营养物质
B.过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C.过程⑤还可以用高Ca2+高pH融合法或电融合法处理
D.过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,该过程体现了植物细胞的全能性
12.巢式PCR是一种通过两轮PCR反应提高扩增特异性和灵敏度的技术,其基本原理如图1所示。在畜牧业中,对家畜早期胚胎进行性别鉴定具有重要意义。为此,科研人员利用多重巢式PCR,同时扩增Y染色体上的雄性决定基因(SRY)与常染色体上的酪蛋白基因(CSN1S1),以实现胚胎性别的早期鉴定,并将鉴定后的胚胎进行移植。图2表示1~5号不同胚胎DNA样品经巢式PCR扩增后的电泳结果。下列分析错误的是( )
A.从囊胚中获取用于性别鉴定的DNA时,通常从滋养层取样
B.图1中两次PCR反应分别进行可防止内引物在第一次PCR反应中发挥作用
C.若要培养高产奶牛,应当选择图2中的3号和5号
D.该技术可以提高优良母畜的繁殖效率,加速育种进程
13.为了培养能生产人乳铁蛋白的转基因山羊,某生物兴趣小组设计了如下技术方案。下列说法正确的是( )
A.通过PCR获取目的基因,适当提高复性温度可减少非特异性产物产生
B.必须用同种限制酶处理目的基因和质粒,以确保目的基因和质粒成功连接
C.用含肝素的获能液处理精子,保证精子获得足够的能量完成受精作用
D.胚胎移植前用免疫抑制剂处理受体母羊,降低它对早期胚胎的免疫排斥反应
14.2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应
B.过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核
C.过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘
D.双胞胎中女孩的体细胞中性染色体组成均为XX,男孩均为XY
15.抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现,将抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA),可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.若要实现上述目的,需要将转录模板链的第154位碱基由G替换为A
B.要获得改良的目的基因,至少需要经过4轮PCR
C.过程2的产物包括改良的抗菌肽基因和诱变前的抗菌肽基因
D.通过过程3快速扩增目的基因时应选用引物1和引物2
16.利用实时荧光定量PCR技术能够快速精准地检测咽拭子样品中是否含有新冠病毒,其主要原理如图。相关叙述错误的是( )
A.可根据新冠病毒特异性的碱基序列设计探针
B.复性时引物和探针均与模板DNA杂交
C.每轮循环延伸时需加入耐高温的DNA聚合酶
D.达到一定荧光强度时,循环数越小的样品中病毒量越多
17.如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.③进入植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体DNA上
B.若④的染色体上含抗虫基因,⑤就表现出抗虫性状
C.④到⑤依据的原理是植物细胞的全能性
D.③到④利用Ca2+处理,可使植物细胞更容易吸收含重组Ti质粒的农杆菌
18.图1、图2中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点,ampr表示氨苄青霉素抗性基因,neo 表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是( )
A.图1中的质粒用BamHⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团
B.在构建重组质粒时,可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA
C.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长
D.用PstⅠ和HindⅢ酶切,可以保证重组DNA序列的唯一性
19.疟疾是一种由疟原虫引起的严重危害人类健康的红细胞寄生虫病。当疟原虫pfert基因编码的蛋白第76位赖氨酸(密码子为AAA)替换成苏氨酸(密码子为ACA)时,疟原虫获得对氯喹(一种抗疟疾药物)的抗性。研究人员根据pfrt基因的序列,设计了F1、F2、R1和R2共4种备选引物,用于扩增目的片段,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,产物的电泳结果如图1。对来自两位疟疾患者的pfert基因进行分析,将扩增产物用限制酶ApoⅠ(识别位点为5′﹣A↓AATTT﹣3′)切割,电泳结果如图2。下列说法错误的是( )
A.引物不需要与pfcrt基因序列完全匹配,F1和R1可特异性扩增目的片段
B.出现F1和R2扩增结果的原因可能是引物长度过短导致其与非目的片段结合
C.使用F2和R1未扩增出相应片段,可能是引物与模板不互补或复性温度不合适
D.据图2可知,治疗患者1的疟疾不能使用氯喹,应使用青蒿素等其他抗疟疾药物
20.烟草在种植过程中易发生虫害。科研人员通过构建双价抗虫基因表达载体(如图所示),将抗草地贪夜蛾基因(VIP3a)和抗褐飞虱基因(Bph14)转入烟草中,以期获得具有增强抗虫性的转基因烟草。下列有关培育转基因抗虫烟草的叙述,错误的是( )
注:Bar为除草剂抗性基因;P1、P2、P3为启动子;LB和RB为DNA的左右边界。
A.成功导入了双价抗虫基因表达载体的烟草,都具有很强的抗虫性
B.在表达载体中的启动子P1、P2、P3上有RNA聚合酶识别的位点
C.从基因表达载体的组成角度分析,T1、T2、T3的作用是终止转录
D.可用PCR技术检测基因VIP3a和Bph14是否导入受体基因组中
21.mRNA疫苗的研制思路是:确定病原体关键蛋白,推测其编码基因的序列并对目标基因序列进行设计;体外获得目标基因后构建重组质粒导入大肠杆菌来获得大量DNA模板;利用DNA模板体外合成关键蛋白的mRNA,把合成的mRNA纯化包装后注入人体,让mRNA指导人体细胞合成关键蛋白,引发人体的免疫应答。下列说法错误的是( )
A.可使用BLAST在GenBank中对编码蛋白质的序列进行搜索,找出对应的病毒基因序列
B.可以在提取病原体RNA后逆转录获得目标基因
C.mRNA疫苗注射入人体后被运输至细胞核中指导翻译过程
D.上述mRNA疫苗研制过程属于基因工程的范畴
22.蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,如图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图,其中1﹣4表示DNA上引物可能结合的位置,目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是( )
A.若用限制酶从该DNA片段中直接切取蛛丝蛋白基因,则会破坏2个磷酸二酯键
B.若用PCR技术获取蛛丝蛋白基因,则设计的引物应分别结合在1、4部位
C.若以蜘蛛核DNA为模版,至少需经过6次循环才可以获得32个等长的蛛丝蛋白基因
D.利用凝胶电泳检测PCR产物时,需将产物与核酸染料混合以便实时观察电泳进程
23.科研人员发现某滇螈个体出现背部“金斑”表型(正常为黑色)。原因是其TYR基因发生一个G→A点突变,使第294位密码子由UGG(色氨酸)变为UGA(终止密码子)。该突变导致酪氨酸酶肽链缩短,黑色素合成受阻,类胡萝卜素沉积显现,从而形成金斑。下列关于“金斑”表型变异的叙述,正确的是( )
A.该突变属于DNA的甲基化引起导致翻译提前终止,属于表观遗传
B.滇螈种群中该种突变基因的基因频率一定等于“金斑”表型频率
C.通过转基因技术导入含正常TYR基因的载体,细胞可能恢复黑色素合成能力
D.若该突变发生在RNA聚合酶识别位点,直接导致黑色素合成途径中断
24.生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点,又有本质的区别。下列相关叙述正确的是( )
A.前者面临伦理问题,后者也会面临伦理问题
B.生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖
C.通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D.中国政府的态度是禁止治疗性克隆不反对生殖性克隆
25.生物技术是把双刃剑,造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题,人们必须高度重视。下列相关叙述正确的是( )
A.通过核移植和体外受精技术为不孕不育家庭带来福音
B.将抗性基因导入植物叶绿体中防止基因通过花粉传播
C.多数国家不发展生物武器是因为生物武器研制门槛高
D.大面积种植抗虫棉,会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率减小
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
26.(10分,除标注外每空1分)牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:全营养LB固体培养基的配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。尿素固体培养基的配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有 。(至少答两点)
(2)该小组采用 法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的方法是 。(2分)本实验在 (“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1﹣2d,每隔2﹣4h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是 。(2分)
(3)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为 个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数少的原因是 。(2分)
27.(12分,每空2分)某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图所示
(1)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用 酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的 中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
(2)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行 培养。用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集 ,提取单克隆抗体。
(3)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成 ,实现特异性治疗。
(4)单克隆抗体的优点 、可大量制备。
28.(11分,除标注外每空2分)双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体,能在靶细胞和功能分子或细胞之间架起桥梁,激发具有导向性的免疫反应,在肿瘤的免疫治疗中具有广阔的应用前景。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白,CD3蛋白位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能被激活。科研人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程如图。请回答下列问题:
(1)注射的抗原A是指 。过程②和④常用的诱导方法有 (3分) (至少写3种)。
(2)过程③用HAT培养基筛选出的杂交瘤细胞具有 的特点,要获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞一般还需要进行第二次筛选,即 。
(3)双特异性抗体能激发具有导向性免疫反应的原理是 。
29.(17分,除标注外每空2分)我国大约有的人由于乳糖酶分泌少,不能完全消化牛奶中的乳糖,食用牛奶后会出现腹泻等不适症状。因此市面上的奶产品通过添加乳糖酶,将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,从而降低了乳糖含量。或在饮用牛奶或食用含乳糖食物之前,服用乳糖酶制剂。研究者利用基因工程技术将耐高温的乳糖酶基因(bgaB基因)导入枯草杆菌,获得工程菌。如图为该工程扩增目的基因及构建基因表达载体的部分过程。
(1)科学家常用PCR特异性地快速扩增bgaB基因,而PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,在凝胶中DNA分子的迁移速率与 (答出3点)有关。(3分)
(2)如图用KpnⅠ切割质粒P1,会导致其丢失重要序列5′﹣GGAGG﹣3′(编码的序列可与核糖体结合)。为保证bgaB基因能与P1正确连接并成功表达,在扩增bgaB基因时,应在 (填“引物1”或“引物2”)的5′端添加序列 。成功扩增得到的bgaB基因与质粒P1经 (3分)处理后得到质粒P2。
(3)质粒P2的大肠杆菌oriE会影响该质粒在枯草杆菌中的复制,因此需在 切割P2后,选择 bp的片段并自连获得转化枯草杆菌的质粒P3.将枯草杆菌与P3共培养一段时间后,再用含 培养基初步筛选得到菌株A。(每空1分)
(4)科学家将bgaB基因与 重组在一起,导入奶牛的 中,由其发育成转基因牛分泌的乳汁中,乳糖含量大大降低。
30.(10分,除标注外每空2分)基因编辑技术为作物定向育种提供了新工具。研究人员设计了一种基于CRISPR﹣Cas9的P系统(如图所示),用于将野生型高秆玉米(基因型GG)改良为矮秆(基因型gg)品种。P系统中启动子1是花粉细胞基因启动子,而启动子2是卵细胞基因启动子,毒蛋白会导致细胞死亡,sgRNA基因和Cas9基因产物共同作用可靶向基因G,使其定向突变为基因g。回答下列问题:
(1)将P系统导入玉米细胞前,需将其插入农杆菌Ti质粒的 区,再通过 技术将玉米愈伤组织转化为完整植株,获得T0代。
(2)假设玉米细胞染色体DNA的G基因序列外仅成功插入一个P系统,则T0代转基因植株产生的花粉的基因型及其比例是 ,卵细胞的基因型及其比例是 。T0代转基因植株自交得到T1代植株。随机提取一株T1代植株叶片细胞的DNA,利用毒蛋白基因和g基因的特异性引物对其进行PCR检测(两种基因扩增产物长度不同),则电泳结果是 (2分) 。
(3)为研究T0代转基因植株中P系统插入位点与G基因所在染色体的位置关系,对含有P系统的T1代植株继续自交得到T2代;
若P系统与G基因位于非同源染色体,则T2代玉米株高的表现型及比例为 ;
若P系统与G基因位于同一条染色体(不考虑交叉互换),则T2代玉米株高的表现型及比例为 。
(4)从转基因安全性角度来看,P系统的核心优势是: 。(2分)
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2025-2026学年高二生物下学期期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)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Ⅰ卷时,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Ⅱ卷时,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全部。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1..(生产生活)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。下列相关叙述正确的是( )
A.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
B.通过敲除控制前体合成的酶的基因,可以使青霉菌只产生一种产物
C.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
D.工业化生产之前无需进行青霉菌纯培养,可直接接种到发酵罐中发酵
【考点】发酵工程的基本环节;基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用.版权所有
【答案】C
【分析】据题干信息可知,青霉素发酵总有头孢霉素产生。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,敲除控制其中一种酶(如催化合成头孢霉素的酶)的基因,可阻断该分支代谢途径,使前体仅用于合成青霉素,若敲除控制前体合成酶的基因,则不能得到青霉素。
【解答】解:A、青霉素不能抑制全部细菌,因此青霉素生产过程中也需严格无菌操作,A错误;
B、敲除控制其中一种酶(如催化合成头孢霉素的酶)的基因,可阻断该分支代谢途径,使前体仅用于合成青霉素,若敲除控制前体合成酶的基因,则不能得到青霉素,B错误;
C、血红蛋白基因表达产物可结合氧气,提高青霉菌对氧的利用率,可解决“高耗氧“问题,符合发酵工艺优化方向,C正确;
D、工业化生产前必须进行纯培养,确保菌种纯度和代谢活性,避免杂菌竞争影响产物产量与质量,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了发酵工程的相关知识,需要学生掌握发酵的基本流程,结合题干信息答题。
2.(科学探究)为探究不同抗生素对肺炎链球菌的治疗效果,研究人员将相同含量的a、b、c、d四种抗生素均匀涂抹在四张大小相同的滤纸片上,置于肺炎链球菌均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养一段时间,结果如图所示。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A.培养基需要用高压蒸汽灭菌锅灭菌后,调节pH为弱碱性
B.在平板上接种肺炎链球菌可用平板划线法或稀释涂布平板法
C.培养过程中需要定期观察多次,以防培养时间不足影响实验结果
D.在该实验条件下,抗生素a诱导肺炎链球菌发生了基因突变
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法).版权所有
【答案】C
【分析】培养基应先调节pH,再进行高压蒸汽灭菌,避免灭菌后调pH导致二次污染。肺炎链球菌为细菌,适宜在中性或弱碱性环境中生长。
【解答】解:A、培养基需要先调节pH为弱碱性,再用高压蒸汽灭菌锅灭菌,A错误;
B、在平板上接种肺炎链球菌只能用稀释涂布平板法,才能使肺炎链球菌均匀分布在平板培养基上,B错误;
C、培养过程中需要定期观察多次,若培养时间较短导致抑菌圈不明显或没有产生耐药菌,都会影响实验结果与判断,C正确;
D、抗生素的作用是筛选出已存在的耐药菌株,而不是诱导基因突变。基因突变是自发的、随机的,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了微生物培养与抗生素抑菌实验的设计与操作,考查了学生对微生物培养实验设计和操作的综合理解与辨析能力。
3.(工业应用)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
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法).版权所有
【答案】C
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
【解答】解:A、染料废水中含有活性黑炭5,因此从染料废水堆积池污泥中取样,目的菌存在的可能性大,A正确;
B、培养基Ⅰ、Ⅱ的成分相同,均以活性黑5为唯一氮源,只允许活性黑5的假单胞杆菌存活,因此培养基Ⅰ、Ⅱ属于选择培养基,B正确;
C、培养基Ⅰ属于选择培养基,据图示可知,培使用了稀释涂布平板法进行了分离,而培养基Ⅱ中应用了平板划线法对活性黑5的假单胞杆菌进行了纯培养,C错误;
D、低浓度下,只有少数具备初步分解能力的菌株能存活。随着活性黑5浓度的逐渐提升,分解能力弱的菌株无法生存,而分解能力强的菌株则能继续生长繁殖,从而实现对高效菌株的筛选和富集,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了微生物培养的相关知识,需要学生掌握培养基的种类及微生物培养的方法。
4.(工业应用)玉米赤霉烯酮(ZEN)是一种由镰刀菌属真菌产生的真菌毒素,研究人员从连作玉米田的土壤样品中分离出了可高效降解ZEN的细菌菌株,实验流程如图。下列叙述错误的是( )
A.步骤②③④中所用的培养基均为以ZEN为唯一碳源的选择培养基
B.实验过程中,需要将培养皿、培养瓶、涂布器和培养基进行干热灭菌
C.步骤③中培养基上长出的菌落数量可能约等于涂布到平板上的活菌数量
D.可衡量b瓶中菌株的ZEN降解能力
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法).版权所有
【答案】B
【分析】培养基一般使用高压蒸汽灭菌法灭菌,培养皿使用干热灭菌法灭菌,接种环、涂布器使用灼烧灭菌法灭菌。
【解答】解:A、为分离出可高效降解ZEN的细菌菌株,因此培养基中应以ZEN为唯一碳源,A正确;
B、培养基通常采用的是高压蒸汽灭菌,涂布器一般使用灼烧灭菌,B错误;
C、理论上,当接种的菌液稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落。所以步骤③中培养基上长出的菌落数量理论上可能等于涂布到平板上的活菌数量,C正确;
D、a瓶ZEN浓度代表初始ZEN浓度,“a瓶ZEN浓度﹣b瓶ZEN浓度”代表菌株降解的ZEN浓度,因此代表菌株的ZEN降解率,可衡量b瓶中菌株的ZEN降解能力,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查微生物培养的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
5.抗生素是海水养殖中常用的有机抗菌药物,残留的抗生素会产生很多危害。研究人员欲从海水中筛选能高效降解不同抗生素的细菌,设计如图流程。下列相关叙述错误的是( )
A.X培养基的作用是对采集到的微生物进行扩大培养
B.组别1、2、3的培养基应以不同种类的抗生素作为唯一碳源
C.不同组别的Z培养基上有可能分离出同种细菌
D.图示流程、器材以及培养基也能用于筛选降解抗生素的真菌
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法).版权所有
【答案】D
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对特殊营养物质和氧气的要求。
【解答】解:A、X培养基属于富集培养基,作用是对采集到的微生物进行扩大培养,增加目标微生物的数量,A正确;
B、实验目的是筛选能高效降解不同抗生素的细菌,所以组别1、2、3的培养基需要以不同种类的抗生素作为唯一碳源,这样只有能降解对应抗生素的微生物可以生长,B正确;
C、不同抗生素可能被同一种细菌降解,因此不同组别的Z培养基上有可能分离出同种细菌,C正确;
D、由于真菌的结构与细菌不同,因此真菌的培养条件和细菌不同(比如培养基成分、培养温度等),而图示流程、器材以及培养基是针对细菌的筛选设计的,不能用于筛选真菌,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了微生物的培养的相关知识,需要学生掌握培养基的成分及种类,结合题干信息答题。
6.我国科学家首次将食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出“猪—猴嵌合体”仔猪(如图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养出人体器官并用于器官移植。下列叙述错误的是( )
A.用合成培养基培养胚胎干细胞时通常需要加动物血清等成分
B.嵌合胚胎可以移植到同期发情处理的雌性代孕食蟹猴子宫内
C.仔猪体内可能有些组织或者器官是由食蟹猴细胞发育而来的
D.该技术有望解决器官移植中面临的供体不足及免疫排斥问题
【考点】干细胞的培养及其应用;体外受精和胚胎移植.版权所有
【答案】B
【分析】据图分析,把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪。
【解答】解:A、由于人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常要加入动物血清等天然成分,A正确;
B、嵌合胚胎的细胞大部分来源于猪的早期胚胎,为使早期胚胎与代孕母体子宫建立正常的联系,应将早期胚胎植入同期发情处理的雌性代孕猪子宫内,B错误;
C、由于嵌合胚胎的一部分细胞来源于食蟹猴,若这部分胚胎细胞能正常分裂分化,则发育形成的组织或者器官就来源于食蟹猴,C正确;
D、利用该项技术可以对人体器官进行克隆,不仅解决器官移植的来源问题,还解决了免疫排斥问题,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查胚胎移植和动物细胞的培养过程,意在考查学生的识图能力和判断能力,难度不大。
7.HPV(人乳头瘤病毒)是一种DNA病毒,可以引发女性患宫颈癌。科研人员通过制备抗HPV单克隆抗体为宫颈癌的诊断和治疗提供新方案。制备抗HPV单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中注射的特定抗原为HPV的DNA,②提取的细胞为浆细胞
B.培养骨髓瘤细胞需通入5%O2和95%空气,以维持培养液的pH
C.步骤③中的细胞融合可以利用灭活的病毒或聚乙二醇
D.步骤④的筛选方法为克隆化培养和抗体检测
【考点】单克隆抗体及其应用.版权所有
【答案】C
【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)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,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。
【解答】解:A、HPV是DNA病毒,但作为抗原的是其蛋白质外壳而非DNA。步骤②提取的是已免疫的B淋巴细胞,尚未分化为浆细胞,A错误;
B、动物细胞培养时需通入5% CO2和95%空气,其中5% CO2用于维持培养液的pH,95%空气用于保证细胞的有氧呼吸,B错误;
C、步骤③为细胞融合,常用的诱导方法包括灭活的仙台病毒、聚乙二醇(PEG)以及电融合法等,C正确;
D、步骤④的筛选是用特定的选择培养基(如HAT培养基)进行筛选,以获得杂交瘤细胞,而非克隆化培养和抗体检测,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查单克隆抗体的制备相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。
8.抗体—药物偶联物(ADC)通常由单克隆抗体、接头和药物三部分组成。下列相关推测错误的是( )
A.单克隆抗体制备的第一步是诱导骨髓瘤细胞和B细胞发生融合
B.经选择培养得到的杂交瘤细胞不一定能分泌所需的单克隆抗体
C.ADC借助抗体特异性地作用于肿瘤细胞,能降低药物的副作用
D.ADC被细胞吞噬后,可经溶酶体裂解释放药物,诱导细胞凋亡
【考点】单克隆抗体及其应用.版权所有
【答案】A
【分析】单克隆抗体的制备:制备产生特异性抗体的B淋巴细胞、获得杂交瘤细胞、克隆化培养和抗体检测、将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖、提取单克隆抗体。
【解答】解:A、单克隆抗体制备的第一步是向小鼠注射特定抗原,使其发生免疫反应产生B细胞,A错误;
B、经选择培养得到的杂交瘤细胞不一定能分泌所需的单克隆抗体,还需经克隆化培养及抗体检测,才能筛选出能分泌特定单克隆抗体的细胞株,B正确;
C、ADC中的单克隆抗体能特异性识别肿瘤细胞表面的抗原,实现药物靶向输送,减少对正常细胞的损伤,从而降低副作用,C正确;
D、ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞后,在溶酶体中被裂解,释放药物并作用于细胞内部,可激活凋亡通路诱导肿瘤细胞凋亡,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查单克隆抗体的制备和应用的相关知识,学生需结合所学知识分析解答。
9.细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程,下图为科研人员研发出针对肺癌的抗体—药物偶联物(ADC),基本流程。下列细胞工程相关叙述错误的是( )
A.过程③需对杂交瘤细胞逐步稀释,使多孔培养板每个孔尽量只接种一个细胞
B.与诱导原生质体融合相比,①过程特有的方法是灭活病毒诱导法
C.ADC对肺癌细胞有选择性杀伤是因为细胞毒素特异性结合并杀伤肺癌细胞
D.愈伤组织和小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达
【考点】单克隆抗体及其应用.版权所有
【答案】C
【分析】单克隆抗体的制备
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞。
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【解答】解:A、过程③是对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,需对杂交瘤细胞逐步稀释,使多孔培养板每个孔尽量只接种一个细胞,保证获得的是单克隆细胞,A正确;
B、过程①是动物细胞融合,与诱导植物原生质体融合相比,动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法,B正确;
C、抗体﹣肺癌药物偶联物中b代表细胞毒素,a代表抗体,针对肺癌ADC通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,使细胞毒素实现对肿瘤细胞杀伤,C错误;
D、愈伤组织是植物细胞脱分化形成的,小鼠iPS细胞是体细胞诱导重编程形成的,二者的诱导过程均发生了基因的选择性表达,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了单克隆抗体制备、细胞融合、基因选择性表达知识点,意在考查动物细胞工程原理的理解与辨析能力。
10.嵌合型胚胎是指胚胎中同时存在两种或两种以上不同染色体组成的胚胎。下图为我国科研人员利用现代生物技术,构建“人﹣猪嵌合胚胎”培育人源肾脏的过程。下列说法错误的是( )
A.过程①利用了显微操作技术,且卵母细胞需在体外培养到MⅡ期
B.过程①得到的重构胚具有发育成完整个体的能力,可通过电刺激激活
C.过程③进行前需用激素对代孕母猪进行同期发情处理
D.过程④所得的嵌合胚胎细胞中的基因组成不完全相同
【考点】体外受精和胚胎移植.版权所有
【答案】B
【分析】体细胞核移植技术是将供体体细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中,构建重构胚。卵母细胞需在体外培养至MⅡ期,此时期细胞具备成熟的受精能力,常用显微操作技术完成核移植。
【解答】解:A、过程①是将猪的去核卵母细胞与SIX1/SALL1缺陷的猪成纤维细胞融合构建重构胚,该过程利用了显微操作技术。并且,卵母细胞需在体外培养到MⅡ期(减数第二次分裂中期),此时的卵母细胞才具备受精能力和发育潜能,A正确;
B、过程①得到的重构胚,由于其供体细胞(SIX1/SALL1缺陷的猪成纤维细胞)存在基因缺陷,不能形成肾脏,不具有发育成完整个体的能力。虽然可以通过电刺激等方法激活重构胚,但因基因缺陷,无法正常发育为完整的个体,B错误;
C、过程③是将早期胚胎移植到代孕母猪体内,在胚胎移植前,需用激素对代孕母猪进行同期发情处理,使代孕母猪的生理状态与供体母猪一致,这样才能为胚胎移植提供合适的生理环境,保证胚胎移植的成功,C正确;
D、嵌合胚胎包含猪的细胞和人多能干细胞,两种细胞的基因组成不同,因此嵌合胚胎细胞的基因组成不完全相同,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了体细胞核移植技术、重构胚的激活与发育能力、胚胎移植的预处理、嵌合胚胎的基因组成,考查了学生对动物克隆与嵌合胚胎技术的理解能力、对实验流程的分析能力,以及逻辑推理能力。
11.通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.过程②使用的培养基不需要加入有机营养物质
B.过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C.过程⑤还可以用高Ca2+高pH融合法或电融合法处理
D.过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,该过程体现了植物细胞的全能性
【考点】植物的组织培养.版权所有
【答案】C
【分析】据图所知:①为外植体接种,②脱分化,③再分化,④诱变育种,⑤植物体细胞杂交,⑥获得药物。
【解答】解:A、过程②表示脱分化,脱分化所使用的培养基需要加入蔗糖等有机营养物质,因为该阶段细胞中没有叶绿体,不能进行光合作用,A错误;
B、过程④常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、过程⑤表示植物细胞融合,可以用高Ca2+﹣高pH融合法或电融合法处理,C正确;
D、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,该过程没有得到完整植株或其它各种细胞,不能体现植物细胞的全能性,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查植物组织培养的相关内容,要求考生能根据所学知识正确作答。
12.巢式PCR是一种通过两轮PCR反应提高扩增特异性和灵敏度的技术,其基本原理如图1所示。在畜牧业中,对家畜早期胚胎进行性别鉴定具有重要意义。为此,科研人员利用多重巢式PCR,同时扩增Y染色体上的雄性决定基因(SRY)与常染色体上的酪蛋白基因(CSN1S1),以实现胚胎性别的早期鉴定,并将鉴定后的胚胎进行移植。图2表示1~5号不同胚胎DNA样品经巢式PCR扩增后的电泳结果。下列分析错误的是( )
A.从囊胚中获取用于性别鉴定的DNA时,通常从滋养层取样
B.图1中两次PCR反应分别进行可防止内引物在第一次PCR反应中发挥作用
C.若要培养高产奶牛,应当选择图2中的3号和5号
D.该技术可以提高优良母畜的繁殖效率,加速育种进程
【考点】体外受精和胚胎移植;DNA片段的扩增与电泳鉴定.版权所有
【答案】C
【分析】对胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。在胚胎移植前,进行性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义
【解答】解:A、若要鉴定早期胚胎的性别,可选取囊胚的滋养层细胞来提取DNA,该操作可以避免对胚胎发育造成影响,A正确;
B、巢式PCR的两个阶段通常在两个试管中分别进行,这样可防止内引物在第一次PCR中发挥作用,B正确;
C、分析图2:雌性个体没有SRY基因,只有一条条带,雄性有两条条带,因此1、2、4号是雌性,能够培养为高产奶牛,3号和5号是雄性,C错误;
D、该技术可以实现胚胎性别的早期鉴定,并将鉴定后的雌性胚胎进行移植,这样可以提高优良母畜的繁殖效率,加速育种进程,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查胚胎工程的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
13.为了培养能生产人乳铁蛋白的转基因山羊,某生物兴趣小组设计了如下技术方案。下列说法正确的是( )
A.通过PCR获取目的基因,适当提高复性温度可减少非特异性产物产生
B.必须用同种限制酶处理目的基因和质粒,以确保目的基因和质粒成功连接
C.用含肝素的获能液处理精子,保证精子获得足够的能量完成受精作用
D.胚胎移植前用免疫抑制剂处理受体母羊,降低它对早期胚胎的免疫排斥反应
【考点】体外受精和胚胎移植;基因表达载体的构建;DNA片段的扩增与电泳鉴定.版权所有
【答案】A
【分析】刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得 受精能力,这一生理现象称为“精子获能。
【解答】解:A、PCR扩增目的基因时,适当提高复性温度,可减少与引物不完全配对从而导致的非特异性扩增,A正确;
B、在基因工程中,目的基因和质粒通常使用同种限制酶切割,这样可以产生相同的黏性末端或平末端,便于连接,但并非必须使用同种限制酶,只要目的基因和质粒的切割末端能够互补配对,就可以成功连接,B错误;
C、精子的“获能”主要是指其在与卵细胞结合前完成细胞膜结构和功能上的一系列变化,使其具备受精能力,并非为精子提供“足够能量”,C错误;
D、同种动物的早期胚胎移植通常不需要额外注射免疫抑制剂来防止排异,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查基因工程和胚胎工程的相关内容,要求考生能根据所学知识正确作答。
14.2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应
B.过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核
C.过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘
D.双胞胎中女孩的体细胞中性染色体组成均为XX,男孩均为XY
【考点】胚胎的早期发育;体内受精过程.版权所有
【答案】D
【分析】正常情况下,卵细胞的透明带反应和卵细胞膜反应可阻止多精入卵,因此半同卵双胞胎(两个精子进入同一卵子)极其罕见。
【解答】解:A、透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障,卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。正常情况下,这两个屏障可阻止多个精子进入卵子,保证受精卵中染色体数目正常。而半同卵双胞胎是由两个精子进入同一个卵子形成的,所以半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应,A正确;
B、过程2中,两个精子(P1、P2)提供雄原核,卵子(M)提供雌原核,因此包含两个雄原核和一个雌原核,B正确;
C、过程5中内细胞团一分为二,形成的双胞胎由同一个囊胚发育而来,共用一个胎盘,C正确;
D、由图可知,该双胞胎是由一个卵子和两个精子结合后发育而来的,其性染色体组成可能为XXX、XXY等,而不是女孩的体细胞中性染色体组成均为XX,男孩均为XY,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了受精作用、胚胎发育及性染色体组成的特殊情况,考查了学生对特殊生殖现象的分析能力和对遗传规律的灵活应用能力。
15.抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现,将抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA),可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.若要实现上述目的,需要将转录模板链的第154位碱基由G替换为A
B.要获得改良的目的基因,至少需要经过4轮PCR
C.过程2的产物包括改良的抗菌肽基因和诱变前的抗菌肽基因
D.通过过程3快速扩增目的基因时应选用引物1和引物2
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定.版权所有
【答案】A
【分析】通过设计诱变引物,使PCR产物中特定碱基发生替换,从而改变编码的氨基酸。本题中脯氨酸(CCA)替换为苏氨酸(ACA),需要将模板链的对应碱基由G替换为T。
【解答】解:A、题意显示,抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA),则密码子发生的改变是C变成了A,即将抗菌肽第52位的脯氨酸对应的154位模板链碱基G变为T,A错误;
B、得到产物1需要两轮,第三轮,利用产物1中的大引物扩增得到等长的目的基因,但只有一条链含有突变基因,第四轮以突变的链为模板可得到两条等长的含有突变位点的基因,因此至少需要四轮,B正确;
C、过程2中,以产物1(含部分改良序列)作为大引物,以诱变前的抗菌肽基因为模板,则得到的产物包括改良的抗菌肽基因和诱变前的抗菌肽基因,C正确;
D、过程3是大量扩增目的基因,需要使用与目的基因两端互补的引物,以实现高效扩增,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了大引物PCR定点突变技术的原理、过程及引物选择,考查学生对PCR技术细节的理解和应用能力,尤其是定点突变中碱基替换的方向和引物设计的逻辑。
16.利用实时荧光定量PCR技术能够快速精准地检测咽拭子样品中是否含有新冠病毒,其主要原理如图。相关叙述错误的是( )
A.可根据新冠病毒特异性的碱基序列设计探针
B.复性时引物和探针均与模板DNA杂交
C.每轮循环延伸时需加入耐高温的DNA聚合酶
D.达到一定荧光强度时,循环数越小的样品中病毒量越多
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定.版权所有
【答案】C
【分析】(1)PCR的原理是DNA双链复制。
(2)PCR的过程包括变性、复性和延伸三个步骤。
(3)PCR扩增DNA形成的子代DNA数量为m×2n(m为起始DNA数量、n为循环次数)。
(4)PCR的需要加入的酶是耐高温的DNA聚合酶。
【解答】解:A、该探针与新冠病毒的RNA逆转录形成的cDNA结合,故可根据新冠病毒特异性的碱基序列设计,A正确;
B、引物是根据新冠病毒的RNA逆转录形成的cDNA两端的部分核苷酸序列合成的,所以复性时引物和探针均与模板DNA杂交,B正确;
C、耐高温的DNA聚合酶属于催化剂,化学反应前后不变,可重复使用,所以每轮循环延伸时不需加入耐高温的DNA聚合酶,C错误;
D、PCR后达到一定的荧光强度说明循环后病毒含量相同,故起始病毒量越多的样品循环的次数越小,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查PCR的相关知识,要求学生理解PCR的过程,考查学生的科学思维等核心素养。
17.如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.③进入植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体DNA上
B.若④的染色体上含抗虫基因,⑤就表现出抗虫性状
C.④到⑤依据的原理是植物细胞的全能性
D.③到④利用Ca2+处理,可使植物细胞更容易吸收含重组Ti质粒的农杆菌
【考点】基因工程的操作过程综合.版权所有
【答案】C
【分析】分析题图可知,图示是利用基因工程培育抗虫植物的示意图,其中①为质粒,作为运载体;②为重组质粒;③为含有重组质粒的农杆菌;④为含有目的基因的植物细胞;⑤为转基因植株。
【解答】解:A、③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T﹣DNA整合到棉花细胞的染色体DNA 上,A错误;
B、若受体细胞的染色体上含抗虫基因,但不代表该基因就一定成功表达,因此不能确定⑤是否表现出抗虫性状,B错误;
C、由单个的植物细胞发育成一个完整的植物,需要依据的是植物细胞的全能性,C正确;
D、利用Ca2+处理是针对微生物,而不是植物细胞,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了基因工程的工作原理和操作步骤等方面的知识,要求考生能够识记基因工程的原理以及工具等,运用知识准确解答问题。
18.图1、图2中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点,ampr表示氨苄青霉素抗性基因,neo 表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是( )
A.图1中的质粒用BamHⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团
B.在构建重组质粒时,可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA
C.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长
D.用PstⅠ和HindⅢ酶切,可以保证重组DNA序列的唯一性
【考点】基因表达载体的构建.版权所有
【答案】D
【分析】1、基因工程的工具:(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、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有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;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。
【解答】解:A、图1中的质粒用BamHⅠ切割后产生一个切口,破坏了2个磷酸二酯键,即形成2个游离的磷酸基团,A错误;
B、BamHⅠ会破坏目的基因,不能选择它切割,因此可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA,B错误;
C、基因表达载体中经过PstⅠ和HindⅢ切割,氨苄青霉素抗性基因被破坏,因此导入目的基因的大肠杆菌不可在含氨苄青霉素的培养基中生长,C错误;
D、用PstⅠ和HindⅢ酶切,可以避免自身环化,保证重组DNA序列的唯一性,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查学生从题图中获取三种限制性内切核酸酶的酶切位点的相关信息,并结合所学基因工程的操作过程做出正确判断,属于应用层次的内容,难度适中。
19.疟疾是一种由疟原虫引起的严重危害人类健康的红细胞寄生虫病。当疟原虫pfert基因编码的蛋白第76位赖氨酸(密码子为AAA)替换成苏氨酸(密码子为ACA)时,疟原虫获得对氯喹(一种抗疟疾药物)的抗性。研究人员根据pfrt基因的序列,设计了F1、F2、R1和R2共4种备选引物,用于扩增目的片段,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,产物的电泳结果如图1。对来自两位疟疾患者的pfert基因进行分析,将扩增产物用限制酶ApoⅠ(识别位点为5′﹣A↓AATTT﹣3′)切割,电泳结果如图2。下列说法错误的是( )
A.引物不需要与pfcrt基因序列完全匹配,F1和R1可特异性扩增目的片段
B.出现F1和R2扩增结果的原因可能是引物长度过短导致其与非目的片段结合
C.使用F2和R1未扩增出相应片段,可能是引物与模板不互补或复性温度不合适
D.据图2可知,治疗患者1的疟疾不能使用氯喹,应使用青蒿素等其他抗疟疾药物
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定.版权所有
【答案】D
【分析】PCR是利用DNA在体外95℃高温时变性形成单链,低温(约60℃)时引物与单链按碱基互补配对原则结合,再调整至DNA聚合酶最适反应温度(约72℃),DNA聚合酶沿5'→3'方向合成互补链。PCR仪是通过精确控制变性、复性和延伸温度的温控设备。
【解答】解:A、引物只需与模板DNA特定区域的单链互补,无需与整个基因序列完全匹配,F1和R1扩增出单一目的片段,表明扩增具有特异性,A正确;
B、F1和R2扩增出3个片段,可能因引物长度过短导致与非目的片段结合,产生非特异性扩增,B正确;
C、F2和R1未能扩增出目的条带,可能由于引物序列与模板不互补或复性温度不适宜,C正确;
D、当疟原虫pcnt基因编码的蛋白第76位赖氨酸(密码子为AAA)替换成苏氨酸(密码子为ACA)时,疟原虫获得对氯喹的抗性,再结合ApoI酶的识别序列及电泳结果可知,正常pcn基因中含ApoI酶切位点,突变后不含,而用ApoI切割后,患者1的结果显示2个条带说明患者1感染的疟原虫为正常pfcnt基因控制的不抗氯喹个体,患者2的结果显示为1个条带,说明患者2感染的疟原虫为抗氯喹个体,故患者2应使用氯喹以外的其他抗疟疾药物,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查PCR技术及基因突变相关知识,意在考查考生的理解和分析能力。
20.烟草在种植过程中易发生虫害。科研人员通过构建双价抗虫基因表达载体(如图所示),将抗草地贪夜蛾基因(VIP3a)和抗褐飞虱基因(Bph14)转入烟草中,以期获得具有增强抗虫性的转基因烟草。下列有关培育转基因抗虫烟草的叙述,错误的是( )
注:Bar为除草剂抗性基因;P1、P2、P3为启动子;LB和RB为DNA的左右边界。
A.成功导入了双价抗虫基因表达载体的烟草,都具有很强的抗虫性
B.在表达载体中的启动子P1、P2、P3上有RNA聚合酶识别的位点
C.从基因表达载体的组成角度分析,T1、T2、T3的作用是终止转录
D.可用PCR技术检测基因VIP3a和Bph14是否导入受体基因组中
【考点】基因工程的操作过程综合.版权所有
【答案】A
【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有农杆菌转化法;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是否插入目的基因应用DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA应用分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质应用抗原﹣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。
【解答】解:A、成功导入双价抗虫基因表达载体的烟草,并不一定都具有很强的抗虫性。基因表达受多种因素影响,如基因整合位置、表达水平和环境条件等,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于启动转录,B正确;
C、基因表达载体包含启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等,因此T1、T2、T3为终止子,其作用是终止转录,C正确;
D、PCR技术可用于检测特定基因是否存在于基因组中,因此可用来检测VIP3a和Bph14是否成功导入受体基因组,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查基因工程的相关知识,意在考查考生的理解和分析能力。
21.mRNA疫苗的研制思路是:确定病原体关键蛋白,推测其编码基因的序列并对目标基因序列进行设计;体外获得目标基因后构建重组质粒导入大肠杆菌来获得大量DNA模板;利用DNA模板体外合成关键蛋白的mRNA,把合成的mRNA纯化包装后注入人体,让mRNA指导人体细胞合成关键蛋白,引发人体的免疫应答。下列说法错误的是( )
A.可使用BLAST在GenBank中对编码蛋白质的序列进行搜索,找出对应的病毒基因序列
B.可以在提取病原体RNA后逆转录获得目标基因
C.mRNA疫苗注射入人体后被运输至细胞核中指导翻译过程
D.上述mRNA疫苗研制过程属于基因工程的范畴
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用.版权所有
【答案】C
【分析】对于人体细胞而言,mRNA疫苗作为外源RNA,在细胞内会被降解;经改造后可防止降解,进入人体细胞后指导合成抗原蛋白,从而激发免疫应答。
【解答】解:A、可使用BLAST在GenBank数据库中搜索编码蛋白质的序列,以确定对应的病毒基因序列,其原理是碱基互补配对原则,A正确;
B、逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,因此可从病原体RNA经逆转录获得目标基因,B正确;
C、mRNA疫苗注射入人体后,被运输至细胞质基质中指导翻译,因为翻译的场所是核糖体,核糖体位于细胞质基质中,C错误;
D、该研制过程涉及重组DNA技术,属于基因工程范畴,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查mRNA疫苗研制的相关知识,意在考查考生的识记和理解能力。
22.蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,如图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图,其中1﹣4表示DNA上引物可能结合的位置,目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是( )
A.若用限制酶从该DNA片段中直接切取蛛丝蛋白基因,则会破坏2个磷酸二酯键
B.若用PCR技术获取蛛丝蛋白基因,则设计的引物应分别结合在1、4部位
C.若以蜘蛛核DNA为模版,至少需经过6次循环才可以获得32个等长的蛛丝蛋白基因
D.利用凝胶电泳检测PCR产物时,需将产物与核酸染料混合以便实时观察电泳进程
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定;限制性内切核酸酶.版权所有
【答案】C
【分析】(1)限制性内切核酸酶的作用原理:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
(2)限制性内切核酸酶切割产生的DNA片段通常有粘性末端和平末端。
【解答】解:A、限制酶切割DNA片段时,要切下蛛丝蛋白基因(两端切割),会破坏4个磷酸二酯键,A错误;
B、PCR技术中,引物应分别结合在目的基因两侧,且引物延伸方向是5'到3',所以应结合在2、3部位,而不是1、4部位,B错误;
C、PCR技术中,DNA复制呈指数增长,要获得32个等长的蛛丝蛋白基因,2n﹣2n≥32,n≥6,至少需经过6次循环,C正确;
D、凝胶电泳检测PCR产物时,是将产物加入凝胶孔中,不需要与染料共同混合,染料是在制胶时加入的,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查基因工程相关技术(限制酶切割、PCR技术、凝胶电泳),意在考查对基因操作工具和PCR等技术原理的理解,强化基因工程核心技术的知识应用。
23.科研人员发现某滇螈个体出现背部“金斑”表型(正常为黑色)。原因是其TYR基因发生一个G→A点突变,使第294位密码子由UGG(色氨酸)变为UGA(终止密码子)。该突变导致酪氨酸酶肽链缩短,黑色素合成受阻,类胡萝卜素沉积显现,从而形成金斑。下列关于“金斑”表型变异的叙述,正确的是( )
A.该突变属于DNA的甲基化引起导致翻译提前终止,属于表观遗传
B.滇螈种群中该种突变基因的基因频率一定等于“金斑”表型频率
C.通过转基因技术导入含正常TYR基因的载体,细胞可能恢复黑色素合成能力
D.若该突变发生在RNA聚合酶识别位点,直接导致黑色素合成途径中断
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用;遗传信息的转录和翻译;表观遗传;种群基因频率的变化.版权所有
【答案】C
【分析】(1)表观遗传:生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
(2)影响表观遗传的因素有:DNA的甲基化、染色体组蛋白的甲基化、乙酰化等。
【解答】解:A、题干表明该突变属于碱基对的替换,不是甲基化,不属于表观遗传,A错误;
B、突变基因频率指突变基因在种群相关基因中的占比,而表型频率受杂合子存活率、环境选择等多因素影响,B错误;
C、“金斑”表型源于TYR基因功能丧失。通过基因治疗手段(如腺病毒载体递送正常TYR基因),可补充功能性酪氨酸酶,恢复黑色素合成,此设计符合基因治疗原理,C正确;
D、RNA聚合酶识别位点发生突变,会影响转录过程(使转录不能正常启动);而黑色素合成途径中断是因为翻译提前终止(终止密码子提前出现),不是转录直接导致的,D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查表观遗传、基因的表达、基因工程等知识点,意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。
24.生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点,又有本质的区别。下列相关叙述正确的是( )
A.前者面临伦理问题,后者也会面临伦理问题
B.生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖
C.通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D.中国政府的态度是禁止治疗性克隆不反对生殖性克隆
【考点】生物技术引发的伦理问题.版权所有
【答案】A
【分析】1、“治疗性克隆”将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径。治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗;
2、“生殖性克隆”就是以产生新个体为目的克隆。即用生殖技术制造完整的克隆人。目的是产生一个独立生存的个体。与此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞。
【解答】解:A、生殖性克隆和治疗性克隆都涉及伦理问题,我国政府不允许进行任何生殖性克隆人实验,也同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,A正确;
B、生殖性克隆和治疗性克隆两种技术都涉及体细胞核移植技术,属于无性繁殖;试管婴儿是体外精卵结合属于有性生殖,所以它们存在本质上的区别,B错误;
C、生殖性克隆由于涉及到新个体的产生,面临诸多伦理问题,不能用于解决人体移植器官短缺问题,C错误;
D、中国政府的态度是禁止生殖性克隆,支持治疗性克隆,D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查生殖性克隆和治疗性克隆的相关知识,要求考生能够结合所学知识准确判断各选项,属于识记和理解层次的考查。
25.生物技术是把双刃剑,造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题,人们必须高度重视。下列相关叙述正确的是( )
A.通过核移植和体外受精技术为不孕不育家庭带来福音
B.将抗性基因导入植物叶绿体中防止基因通过花粉传播
C.多数国家不发展生物武器是因为生物武器研制门槛高
D.大面积种植抗虫棉,会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率减小
【考点】生物武器对人类的威胁;种群基因频率的变化;动物细胞核移植技术;体外受精和胚胎移植;转基因食品的安全性.版权所有
【答案】B
【分析】1、生物安全是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康以及生态环境所产生的危害或潜在风险。消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面。
2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
【解答】解:A、核移植技术属于体细胞克隆领域,主要用于不孕症治疗的技术是体外受精等,核移植并非直接解决不孕问题的手段,A错误;
B、叶绿体基因具有细胞质遗传特性,花粉中叶绿体含量极低,将抗性基因导入叶绿体能有效阻断基因通过花粉扩散,B正确;
C、大多数国家不发展生物武器是因《禁止生物武器公约》的约束及伦理问题,并非研制门槛高,C错误;
D、抗虫棉的选择会淘汰不抗虫个体,而导致棉铃虫抗性基因频率增加而非减小,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查生物安全、基因工程等相关知识,旨在考查考生对基因工程的识记能力和理解能力。
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
26.牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:全营养LB固体培养基的配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。尿素固体培养基的配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有 碳源、氮源、无机盐 。(至少答两点)
(2)该小组采用 (稀释)涂布平板 法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的方法是 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生 。本实验在 30~37℃ (“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1﹣2d,每隔2﹣4h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是 为了防止培养时间不足导致菌落遗漏 。
(3)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为 3.5×1010 个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数少的原因是 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 。
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法).版权所有
【答案】(1)碳源、氮源、无机盐
(2)(稀释)涂布平板;将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生;30~37℃;为了防止培养时间不足导致菌落遗漏
(3)3.5×1010;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测样品大约含有多少活菌。
【解答】解:(1)虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
(2)据图可知,接种后平板上培养出了菌落,且菌落可用于计数,故接种方法为稀释涂布平板法,即该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,用涂布器将菌液均匀的涂布到培养基上,故需要用到①酒精灯、③培养皿、④涂布器。将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1~2天,检验是否有菌落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配制培养基。由于分离的菌是从牛的瘤胃中取样的,故培养箱的温度设定在30—37℃为宜。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏,在恒温培养箱(30—37℃)中需培养1~2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果。
(3)5号试管的稀释倍数为107,5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1×107×5=3.5×1010(个)。由于当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数偏少。
故答案为:
(1)碳源、氮源、无机盐
(2)(稀释)涂布平板;将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生;30~37℃;为了防止培养时间不足导致菌落遗漏
(3)3.5×1010;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【点评】本题考查微生物培养的相关内容,要求考生能根据所学知识正确作答。
27.某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图所示
(1)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的 培养箱 中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
(2)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行 克隆化 培养。用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集 培养液 ,提取单克隆抗体。
(3)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成 抗体—药物偶联物 ,实现特异性治疗。
(4)单克隆抗体的优点 特异性强、灵敏度高 、可大量制备。
【考点】单克隆抗体及其应用.版权所有
【答案】(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 培养箱
(2)克隆化 培养液
(3)抗体—药物偶联物
(4)特异性强、灵敏度高
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射到小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选是利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,第二次筛选是利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,再进行扩大培养。
【解答】解:(1)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,小鼠体内免疫器官中存在已经免疫的细胞,取小鼠脾组织,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使细胞分散开,制成细胞悬液,再置于含有混合气体的95%的空气和5%的CO2的培养箱中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
(2)使用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞后,将其接种到96孔板,进行克隆化培养。用抗原﹣抗体杂交技术检测每孔中的抗体,最终获得既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经扩大培养可获得大量的单克隆抗体。扩大培养的方式有两种,体外培养和注射到小鼠腹腔内增殖,前者可以从细胞培养液中获取单克隆抗体,后者可以从小鼠腹水中获取单克隆抗体。
(3)N蛋白胞外段抗体可特异性识别N蛋白胞外段,利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现特异性治疗。
(4)单克隆抗体的优点特异性强、灵敏度高、可大量制备。
故答案为:
(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 培养箱
(2)克隆化 培养液
(3)抗体—药物偶联物
(4)特异性强、灵敏度高
【点评】本题考查单克隆抗体的相关知识,难度不大,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
28.双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体,能在靶细胞和功能分子或细胞之间架起桥梁,激发具有导向性的免疫反应,在肿瘤的免疫治疗中具有广阔的应用前景。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白,CD3蛋白位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能被激活。科研人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程如图。请回答下列问题:
(1)注射的抗原A是指 CD3蛋白 。过程②和④常用的诱导方法有 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 (至少写3种)。
(2)过程③用HAT培养基筛选出的杂交瘤细胞具有 既能无限增殖,又能产生抗体 的特点,要获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞一般还需要进行第二次筛选,即 克隆化培养和抗体检测 。
(3)双特异性抗体能激发具有导向性免疫反应的原理是 可以同时与癌细胞和T细胞结合 。
【考点】单克隆抗体及其应用.版权所有
【答案】(1)CD3蛋白 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
(2)既能无限增殖,又能产生抗体 克隆化培养和抗体检测
(3)可以同时与癌细胞和T细胞结合
【分析】根据题图分析:双特异性抗体制备流程为,先给小鼠注射CD19抗原使之发生免疫反应,然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;再把单克隆杂交瘤细胞与经注射抗原A后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交,得到单克隆杂交—杂交瘤细胞,再培养该细胞,最终生产出能同时识别CD19和抗原A的双特异性单克隆抗体。
【解答】解:(1)分析题意可知,本研究的目的是得到双特异性单克隆抗体,为保证最终双特异性单克隆抗体的产生,注射的抗原A应是CD3蛋白;过程②和④都是诱导细胞融合,诱导动物细胞融合常用的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等。
(2)用HAT培养基筛选出的杂交瘤细胞,特点是既能无限增殖,又能产生抗体。诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合后,用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,筛选出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,才能获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(3)据题图可知,双特异性抗体一端与癌细胞结合,一端与T细胞结合,双特异性抗体能激发具有导向性免疫反应的原理是可以同时与癌细胞和T细胞结合。
故答案为:
(1)CD3蛋白 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
(2)既能无限增殖,又能产生抗体 克隆化培养和抗体检测
(3)可以同时与癌细胞和T细胞结合
【点评】本题考查单克隆抗体制备的相关内容,要求考生能根据所学知识正确作答。
29.我国大约有的人由于乳糖酶分泌少,不能完全消化牛奶中的乳糖,食用牛奶后会出现腹泻等不适症状。因此市面上的奶产品通过添加乳糖酶,将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,从而降低了乳糖含量。或在饮用牛奶或食用含乳糖食物之前,服用乳糖酶制剂。研究者利用基因工程技术将耐高温的乳糖酶基因(bgaB基因)导入枯草杆菌,获得工程菌。如图为该工程扩增目的基因及构建基因表达载体的部分过程。
(1)科学家常用PCR特异性地快速扩增bgaB基因,而PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,在凝胶中DNA分子的迁移速率与 DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度 (答出3点)有关。
(2)如图用KpnⅠ切割质粒P1,会导致其丢失重要序列5′﹣GGAGG﹣3′(编码的序列可与核糖体结合)。为保证bgaB基因能与P1正确连接并成功表达,在扩增bgaB基因时,应在 引物2 (填“引物1”或“引物2”)的5′端添加序列 5'﹣GGTACCGGAGG﹣3' 。成功扩增得到的bgaB基因与质粒P1经 KpnI、BamHⅠ、DNA连接酶 处理后得到质粒P2。
(3)质粒P2的大肠杆菌oriE会影响该质粒在枯草杆菌中的复制,因此需在 EcoRⅠ 切割P2后,选择 6000 bp的片段并自连获得转化枯草杆菌的质粒P3.将枯草杆菌与P3共培养一段时间后,再用含 新霉素 培养基初步筛选得到菌株A。
(4)科学家将bgaB基因与 乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件 重组在一起,导入奶牛的 受精卵 中,由其发育成转基因牛分泌的乳汁中,乳糖含量大大降低。
【考点】基因工程的操作过程综合.版权所有
【答案】(1)DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度
(2)引物2;5'﹣GGTACCGGAGG﹣3';KpnI、BamHⅠ、DNA连接酶
(3)EcoRⅠ;6000;新霉素
(4)乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件;受精卵
【分析】基因工程的一般程序包含:目的基因的筛选与获取,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。
【解答】解:(1)PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度有关。
(2)要保证bgaB基因能与P1正确连接并成功表达,模板链的3'端应与启动子一侧结合,应在引物2的5'端添加KpnI的识别序列5'﹣GGTACC﹣3'。但由于KpnI的识别位点与启动子接近,用KpnI切割质粒P1会导致丢失重要序列,会导致其丢失重要序列5'﹣GGAGG﹣3',因此需要在引物2的5'端已经添加识别序列5'﹣GGTACC﹣3'的基础上再添加5'﹣GGAGG﹣3',最终在引物2的5'端添加的序列是5'﹣GGTACCGGAGG﹣3'。成功扩增得到的bgaB基因与质粒P1经Kpnl、BamHⅠ(从图中可知选择XbaⅠ会破坏目的基因,HindⅢ会去掉终止子或标记基因)、DNA连接酶处理后得到质粒P2。
(3)质粒P2的大肠杆菌oriE会影响该质粒在枯草杆菌中的复制,观察可知,用EcoRⅠ切割P2可以去除大肠杆菌oriE。去除大肠杆菌oriE后,选择8700﹣2700=6000bp的片段并自连获得转化枯草杆菌的质粒P3;因为质粒P3含有新霉素抗性基因,所以将枯草杆菌与P3共培养一段时间后,再用含新霉素的培养基初步筛选得到菌株A。
(4)科学家将bgaB基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,导入奶牛的受精卵中,该受精卵发育成的转基因牛分泌的乳汁中,乳糖含量大大降低,而其他营养成分不受影响。
故答案为:
(1)DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度
(2)引物2;5'﹣GGTACCGGAGG﹣3';KpnI、BamHⅠ、DNA连接酶
(3)EcoRⅠ;6000;新霉素
(4)乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件;受精卵
【点评】本题考查基因工程的相关知识,意在考查学生综合分析问题和解决问题的能力。
30.基因编辑技术为作物定向育种提供了新工具。研究人员设计了一种基于CRISPR﹣Cas9的P系统(如图所示),用于将野生型高秆玉米(基因型GG)改良为矮秆(基因型gg)品种。P系统中启动子1是花粉细胞基因启动子,而启动子2是卵细胞基因启动子,毒蛋白会导致细胞死亡,sgRNA基因和Cas9基因产物共同作用可靶向基因G,使其定向突变为基因g。回答下列问题:
(1)将P系统导入玉米细胞前,需将其插入农杆菌Ti质粒的 T﹣DNA 区,再通过 植物组织培养 技术将玉米愈伤组织转化为完整植株,获得T0代。
(2)假设玉米细胞染色体DNA的G基因序列外仅成功插入一个P系统,则T0代转基因植株产生的花粉的基因型及其比例是 全为G ,卵细胞的基因型及其比例是 G:g = 1:1 。T0代转基因植株自交得到T1代植株。随机提取一株T1代植株叶片细胞的DNA,利用毒蛋白基因和g基因的特异性引物对其进行PCR检测(两种基因扩增产物长度不同),则电泳结果是 呈现两条条带(毒蛋白基因和g基因)或无条带 。
(3)为研究T0代转基因植株中P系统插入位点与G基因所在染色体的位置关系,对含有P系统的T1代植株继续自交得到T2代;
若P系统与G基因位于非同源染色体,则T2代玉米株高的表现型及比例为 高秆:矮秆=5:3 ;
若P系统与G基因位于同一条染色体(不考虑交叉互换),则T2代玉米株高的表现型及比例为 全为高秆 。
(4)从转基因安全性角度来看,P系统的核心优势是: P系统仅在生殖细胞中发挥作用,且含P系统的花粉细胞死亡,可避免外源基因随花粉扩散,降低了转基因的生态风险 。
【考点】基因工程的操作过程综合.版权所有
【答案】(1)T﹣DNA;植物组织培养
(2)全为G;G:g = 1:1;呈现两条条带(毒蛋白基因和g基因)或无条带
(3)高秆:矮秆=5:3;全为高秆
(4)P系统仅在生殖细胞中发挥作用,且含P系统的花粉细胞死亡,可避免外源基因随花粉扩散,降低了转基因的生态风险
【分析】基因工程是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作重组DNA技术。
【解答】解:(1)农杆菌Ti质粒的T﹣DNA区可转移并整合到植物染色体DNA上,因此P系统需插入该区域。将玉米愈伤组织转化为完整植株,依赖植物组织培养技术,通过脱分化和再分化实现植株再生。
(2)根据题意,玉米细胞染色体DNA的G基因序列外仅成功插入一个P系统,则 T0代植株基因型为GGP(P表示含P系统的染色体片段)。花粉细胞中启动子1激活毒蛋白基因,含P的花粉细胞死亡,仅不含P的花粉存活,即花粉的基因型只有一种,为G(100%)。卵细胞中启动子2激活sgRNA和Cas9,含P的卵细胞中G突变为g,不含P的卵细胞G不变。因此卵细胞基因型为G:g = 1:1(不含P的卵细胞为G,含P的卵细胞为g)。T1植株有两种基因型:GG(不含P)和Gg(含P)。用毒蛋白基因和g基因引物检测时,含P的植株(Gg )出现两条条带(毒蛋白基因和g基因),不含P的植株(GG)无条带。
(3)若P系统与G基因位于非同源染色体,T1含P的植株基因型为GgP,自交时,含P的花粉死亡,存活花粉为G:g =1:1(不含P)。含P的卵细胞G突变为g(基因型为GP),故卵细胞的种类G:g=1:3。则T2代玉米株高的表现型及比例为:高秆(G﹣):矮秆(gg)= 5:3。若P系统与G基因位于同一条染色体(不考虑互换),T1含P的植株基因型为Gg'(g与P连锁),自交时,含P的花粉(g')死亡,存活花粉仅为G。卵细胞中gP:G =1:1,则T2代玉米全为高秆。
(4)从转基因安全性角度来看,因为P系统仅在生殖细胞(花粉、卵细胞)中表达,且含P的花粉因毒蛋白死亡,故可避免转基因通过花粉向环境扩散,避免基因污染。
故答案为:
(1)T﹣DNA;植物组织培养
(2)全为G;G:g = 1:1;呈现两条条带(毒蛋白基因和g基因)或无条带
(3)高秆:矮秆=5:3;全为高秆
(4)P系统仅在生殖细胞中发挥作用,且含P系统的花粉细胞死亡,可避免外源基因随花粉扩散,降低了转基因的生态风险
【点评】本题考查基因工程的相关知识,意在考查学生综合分析问题和解决问题的能力。
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2025-2026学年高二生物下学期期中模拟卷
参考答案
一、选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
B
D
B
C
A
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
A
D
A
C
C
D
D
A
题号
21
22
23
24
25
答案
C
C
C
A
B
二、非选择题(本部分共5小题,共计50分)
26.(10分,除标注外每空1分)
(1)碳源、氮源、无机盐
(2)稀释涂布平板 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生(2分)
30~37℃ 为了防止培养时间不足导致菌落遗漏(2分)
(3)3.5×1010 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落(2分)
27.(12分,每空2分)
(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 培养箱
(2)克隆化 培养液
(3)抗体—药物偶联物
(4)特异性强、灵敏度高
28.(11分,除标注外每空2分)
(1)CD3蛋白 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法(3分)
(2)既能无限增殖,又能产生抗体 克隆化培养和抗体检测
(3)可以同时与癌细胞和T细胞结合
29.(17分,除标注外每空2分)
(1)DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度(3分)
(2)引物2 5'﹣GGTACCGGAGG﹣3' KpnI、BamHⅠ、DNA连接酶(3分)
(3)EcoRⅠ 6000 新霉素(每空1分)
(4)乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件 受精卵
30.(10分,除标注外每空1分)
(1)T﹣DNA 植物组织培养
(2)全为G G:g = 1:1 呈现两条条带(毒蛋白基因和g基因)或无条带(2分)
(3)高秆:矮秆=5:3 全为高秆
(4)P系统仅在生殖细胞中发挥作用,且含P系统的花粉细胞死亡,可避免外源基因随花粉扩散,降低了转基因的生态风险(2分)
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$2025-2026学年高二生物下学期期中模拟卷
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
口
2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5m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
选择题填涂样例:
无效: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[×1【1【/)
、
选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。
1A][B]IC][D]
6.[A]IB]IC]ID]
11[A][B]IC][D]
16.[A][B][C][D]
2[A][BJIC][D]
7A][BIICJID]
12[AJ[BJ[CJ[D]
17A][BIICIID]
3.[A][B]IC][D]
8[A][B][C][D]
13A[B][C][D]
18.[A[B][C]ID]
4A][B]IC][D]
9[A][B][C][D]
14A][B]ICJ[D]
19.[A]IB]ICJ[D]
5[A][B][C][D]
10.[AJ[B][C][D]
15[AJ[BJIC][D]
20.A1[B1[C1[D1
21[A][B][CJID]
22[A][B][C][D]
23.[A][B][C]ID]
24[AJ[B][C][D]
25[A][B][CI[D]
二、非选择题。(本题共5小题,共计50分)
26.
(10分,除标注外每空2分)》
(1)
(2)
(2分)
(2分)
(3)
(2分)
27.
(12分,每空2分)》
(1)
(2)
(3)
(4)
28.
(11分,除标注外每空2分)
(1)
(3分)
(2)
(3)
29.
(17分,除标注外每空2分)
(1)
(3分)
(2)
(3分)
(3)
(每空1分)
(4)
30.
(10分,除标注外每空1分)
(1)
(2)
(2分)
(3)
(4)
(2分2025-2026学年高二生物下学期期中模拟卷
日
生物答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
一==-■==。。==-一=-■-。===。=●一一=▣-
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
选择题填涂样例:
无效;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[×1【√1[/]
一、
选择题:本题共25个小题,每小题2分,共50分。
1[A][B][C][D]
6.[A][B][C1[DJ
11.[A][B][C][D]
16.[A][B][C][D]
2A[B1[C][D]
7[A][B][C][D]
12.[A][B][C][D]
17.A][BJ[C][D]
3.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
13.[AJ[B][CJ[D]
18.[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
14.[A][BJ[C][D]
19.A1[BJ[C][D]
5.[A][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
15.[A1[B][CJ[D]
20.[A][B][C][D]
21[A][B][C][D]
22.A][B1[C1[D]
23.[A][BI[CJ[D]
24.A][B1[C][D1
25.A][B1[C1[DJ
二、非选择题。
(本题共5小题,共计50分)
26.
(10分,除标注外每空2分)
(1)
(2)
(2分)
(2分)
(3)
(2分)
27.
(12分,每空2分)
4)
(2)
(3)
(4)
28.
(11分,除标注外每空2分)
(1)
(3分)
(2)
(3)
29.
(17分,除标注外每空2分)
(1)
(3分)
(2)
(3分)
(3)
(每空1分)
(4)
30.
(10分,除标注外每空1分)
(1)
(2)
(2分)
(3)
(4)
(2分)
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