内容正文:
方城县第一高级中学2025-2026学年高二下学期4月第一周学情检测监测生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.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.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.利用传统发酵技术制作食品时,不同操作对应着特定的发酵原理和微生物代谢特点。下列关于制作四种食品的操作及相关分析,错误的是( )
选项
食品名称
操作细节
原理及分析
A
腐乳
逐层加盐时,随层数增多,增加盐量
盐可抑制微生物生长,上层加盐多能有效防止杂菌污染
B
果酒
发酵瓶中前期通气后期密封
前期通气促进酵母菌有氧呼吸大量繁殖,后期密封有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精
C
泡菜
泡菜坛边缘水槽注满水,定期补水
创造无氧环境,满足乳酸菌无氧呼吸需求,抑制好氧杂菌
D
果醋
发酵过程中持续通入无菌空气,温度控制在18~25 ℃
醋酸菌为好氧菌,此温度范围是其发酵产醋酸的最适条件
A.A B.B C.C D.D
2.与传统发酵相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量均明显提高。下列说法正确的是( )
A.传统发酵无需进行消毒、灭菌,而发酵工程需要消毒、灭菌
B.发酵条件变化会影响微生物生长繁殖,但不影响其代谢途径
C.发酵罐内的发酵可以通过反馈控制使发酵过程处于最佳状态
D.发酵工程可获得大量微生物菌体并从菌体中提取单细胞蛋白
3.某兴趣小组尝试进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,下列有关该实验的叙述错误的是( )
A.原理:该细菌合成的脲酶可将尿素分解成氨,使培养基的碱性增强
B.方法:以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,观察颜色变化
C.分离:利用接种环在固体培养基表面连续划线,将聚集的菌种逐步分散
D.计数:选取菌落数在30~300之间的平板统计,计数多个平板后求平均值
4.从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是( )
A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌
B.鉴定致病菌时,可通过观察菌落的形态、大小、颜色等特征进行初步判断
C.进行稀释涂布平板时,灼烧后的涂布器无需冷却,可直接蘸取菌液进行涂布
D.纯化致病菌时,可直接用接种环蘸取土壤悬液在平板上划线分离
5.酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂(如曲粉)和酒曲,进行酒精发酵的固态物料;醋醅是含有酒精的液态或固态物料(通常由酒醅发酵后的酒液等)拌入疏松材料(如谷壳、麸皮)和醋酸菌种后,正在进行醋酸发酵的固态物料。山西老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。下列叙述正确的是( )
A.刚开始发酵缸中提供成熟酒醅的作用是接种醋酸菌
B.发酵的前15天温度设为30℃,随后应调整为20℃
C.每天翻动的操作目的是抑制醋酸菌的无氧呼吸过程
D.发酵全过程中A层的醋酸杆菌密度会先于B层上升
6.生物工程在社会生产中的应用日益广泛,下列相关技术和方法正确的是( )
A.利用细胞培养技术实现紫杉醇等初生代谢物的工厂化生产
B.动物细胞培养应在没有CO₂的环境中进行
C.将特定基因或特定蛋白导入已分化的B细胞,可将其诱导形成iPS细胞
D.将胚胎植入代孕母牛前,代孕母牛应进行超数排卵处理
7.为保护濒危珍稀植物云南红豆杉,并高效提取其抗癌物质紫杉醇,研究人员利用植物细胞工程进行快速繁殖与细胞悬浮培养,相关流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.外植体选择云南红豆杉的幼嫩茎段,是因为该部位细胞的分化程度低和分裂能力强
B.对外植体进行消毒可选择酒精和次氯酸钠溶液,接种操作必须在酒精灯火焰旁进行
C.诱导外植体形成愈伤组织和诱导愈伤组织生芽、生根所用主要植物激素的种类及比例均不同
D.利用细胞悬浮培养提取紫杉醇的方式的主要原理是细胞增殖,几乎不受季节与天气等的限制
8.近期科学家发现了一种新的衰老细胞特异性蛋白SASP因子受体,它只在衰老细胞表面高表达。下列叙述正确的是( )
A.衰老细胞中所有酶的活性均降低,代谢速率减慢
B.衰老细胞细胞核体积减小,核膜内折,细胞萎缩
C.仅衰老细胞内才有控制SASP合成的特异性基因
D.制备靶向SASP因子受体的单克隆抗体可以延缓细胞衰老
9.胚胎分割是胚胎工程中重要的技术之一。下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.胚胎移植技术的应用,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
B.在囊胚阶段,胚胎的内部开始出现含有液体的腔
C.采用促性腺激素处理,可以刺激供体产生大量的卵母细胞
D.胚胎分割时需要选择桑葚胚时期的胚胎进行内细胞团的均等分割
10.为保护河南濒危地方品种太行黑山羊,科研团队结合超数排卵、胚胎培养及胚胎移植等技术开展扩群保种研究,下列叙述正确的是( )
A.超数排卵处理的主要目的是让受体母羊排出更多的成熟卵子
B.受精卵卵裂过程中,细胞中的遗传物质总量随分裂次数增加而减半
C.早期胚胎体外培养时,需置于含95%O2+5%CO2的混合气体培养箱中培养
D.配种后,需对输卵管中采集的胚胎进行筛选,然后将同期优质胚胎进行移植
11.组蛋白H3可参与构成染色体,其异常调控与结肠癌的发生、发展密切相关。研究人员检测了不同结肠组织中组蛋白H3甲基化修饰的概率,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.组蛋白H3甲基化概率可作为结肠癌早期诊断的分子标志物
B.组蛋白甲基化属于表观遗传修饰,不改变机体的遗传物质
C.组蛋白H3的甲基化可能抑制了结肠组织中原癌基因的表达
D.若亲本基因发生了该甲基化修饰导致表型改变,改变后的性状不一定遗传给后代
12.甜叶菊是一种重要的甜味植物,其优良品种的快速繁殖常采用植物组织培养技术。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A.选取甜叶菊的叶片作为外植体时,无需消毒处理即可接种
B.脱分化形成愈伤组织的过程中,培养基需添加适量蔗糖作为能源物质
C.再分化形成试管苗后直接移栽入土
D.植物组织培养获得的甜叶菊幼苗,其与亲本存在明显差异
13.人乳铁蛋白(hLF)有抑菌、提高免疫力等功能。科研人员构建了含hLF基因的重组质粒pW2-hLF,拟从牛奶中分离提纯hLF,流程如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.选用NruI和MluI切割便于插入启动子。
B.插入终止子时会删除质粒pW1的部分碱基序列
C.用抗原—抗体杂交技术检测hLF基因是否导入受体细胞
D.转基因早期胚胎需要经过性别鉴定、遗传筛查后再移植
14.下列有关“DNA粗提取与鉴定”“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述正确的是( )
A.提取到的白色丝状物与二苯胺试剂充分混匀,沸水浴加热后变蓝
B.实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低
C.为避免外源DNA等因素的污染,微量离心管和枪头在使用前必须消毒
D.在琼脂糖凝固前加入指示剂,待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
15.科学家通过蛋白质工程改造绿色荧光蛋白(GFP)的氨基酸序列,成功开发出能发出不同颜色的荧光蛋白。荧光蛋白的荧光颜色主要由其核心生色团决定,非生色团区域的改变一般不改变光谱特性。下列叙述中正确的是( )
A.改变GFP的氨基酸种类或数目必然会导致荧光颜色发生变化
B.荧光蛋白的荧光颜色差异的直接原因是控制其合成的基因碱基序列不同
C.若在GFP氨基酸序列的中间插入一个氨基酸,肽键数目会增加1个
D.改造GFP的过程需破坏氨基酸之间的肽键以替换特定氨基酸
16.红曲是中国传统发酵制品,是由蒸熟后的大米经红曲霉发酵而成,发酵过程需要反复多次翻动米粒。红曲中含小分子有机物红曲色素、莫纳可林,后者为红曲霉的次生代谢物,能抑制胆固醇的合成降低血脂。下列说法正确的是( )
A.蒸熟后的大米立即接种红曲霉可利用余温加速其繁殖
B.红曲色素是红曲霉的基因表达的直接产物
C.红曲发酵与泡菜制作中的两种主要菌种的新陈代谢类型不同
D.若要通过发酵工程生产莫纳可林可在发酵结束后通过过滤、沉淀获取
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.温度是影响泡菜发酵及贮藏品质的重要因素,某兴趣小组采用恒温发酵(H组:25℃持续发酵18d)及变温发酵(B组:25℃发酵3d随后转移至5℃继续发酵15d)两种方式制备萝卜泡菜,并在0、3、6、9、12、15、18天时分别测定两组样品发酵过程中的硬度,结果如图所示。回答下列问题:
(1)制作传统泡菜的微生物来自______,该微生物发酵原理为______(用反应式表示)。本实验的自变量是____________。
(2)萝卜泡菜制作过程中,坛内有机物的种类______(填“增加”或“减少”)。某同学喜欢酥脆口感,欲选择在6天时食用B组中的萝卜,但从食品安全的角度分析,新腌制的泡菜不建议过早食用,原因是________________________。酸性物质可加速果胶的分解,促进质构的软化,由图可知H组硬度较B组低,结合题干分析可能的原因是__________________________。
(3)该兴趣小组欲测定H组1L液体中乳酸菌的数量,在对应稀释倍数为106的稀释液中,取0.2mL菌液涂布到培养基的表面:
甲同学涂布了1个平板,统计的菌落数是280;
乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数是220、230和264,取平均值238;
丙同学涂布了3个平板,统计的菌落数是216、212和356,取平均值261。
在此过程中同学们用到的接种工具是______,选择同学______(填“甲”“乙”或“丙”)的统计结果进行计算更为准确,最终可估算出1L液体中乳酸菌的数量是______个。该方法所得结果往往比实际乳酸菌的数目要______(填“多”或“少”),原因是_________________________。
18.甲植物(2n=20)具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙(4n=36)的线粒体中存在抗盐碱基因,科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗盐碱性状的优良品种丙,途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能,丙烯酸异辛酯(IOA)处理会使线粒体失活,但不影响细胞分裂。回答下列问题:
(1)过程①常用酶解法去除细胞壁,利用的酶是_______。过程②常用物理法促进细胞融合,如_______(答出两点)。
(2)过程④表示_______过程;若要诱导愈伤组织分化形成芽,培养基中应适当提高_______(填“生长素”或“细胞分裂素”)的比例。过程④中,会在培养基中加入蔗糖,蔗糖的作用是_______。
(3)利用植物体细胞杂交技术获得杂种植株丙的生物学原理是_______。取植物的顶芽细胞进行培育,有利于获得脱毒苗,原因是_______。
(4)理论上杂种植株丙属于_______倍体植株;检测植株丙是否具有所需优良性状的方法是_______。
(5)在细胞融合体系中,未融合的细胞不能形成愈伤组织,原因是_______。
19.若下图表示细胞工程操作中的某些过程,请回答下列问题:
I.同源四倍体的紫花苜蓿是常用的豆科牧草,但易使家畜患鼓胀病;二倍体的百脉根富含物质X,X可与紫花苜蓿中特定蛋白结合,抑制鼓胀病的发生。如果上图为我国科学家利用紫花苜蓿和百脉根为材料,培育抗鼓胀病的苜蓿新品种进行的实验流程图,请回答以下问题:
(1)本研究主要利用________技术,C细胞再生出细胞壁后需要通过________技术才能发育成杂种植株。
Ⅱ.若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的部分步骤,请回答以下问题:
(2)若B细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则A细胞表示________细胞,本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自________。②过程的常用方法与诱导植物原生质体融合相比,特有的诱导方法为________诱导法。
(3)③过程为第一次筛选,只有________细胞才能生长,然后经过④过程中的克隆化培养和抗体检测才能筛选得到符合要求的E细胞,E细胞的特点是________。
20.COR47基因是拟南芥植物中发现的一种冷响应基因,低温下COR47的表达量会显著上升,并提升植物的抗逆性。实验小组为探究COR47对某作物可溶性糖积累的调控机制,将COR47基因与含绿色荧光蛋白基因GFP的Ti质粒融合,构建重组表达载体并转化作物愈伤组织,获得转基因植株乙。在低温胁迫下培养野生型植株甲和植株乙,检测两者细胞中可溶性糖合成关键酶。图1表示COR47基因的部分序列,图2表示含绿色荧光蛋白基因的质粒。回答下列问题:
(1)PCR扩增COR47基因的部分序列时,应当选用的引物组合是_____,理由是_____。分析图示可知,COR47基因转录的模板链是序号_____。通常在PCR反应体系中加入的缓冲液中含有,的作用是______。
(2)基因表达载体中启动子的作用是______,质粒上的外源基因插入区的特点是具有_____。构建重组载体时,为保证COR47基因与质粒正确定向连接,需在引物的_____端添加不同的限制酶识别位点。为了检测COR47基因是否成功表达,可用的分子水平的检测方法是_____(答出2种)。
(3)经检测,植株甲和乙中可溶性糖合成关键酶基因的表达水平如图3所示:
据图推测,低温胁迫下植株抗逆性提高的原因是_____。
21.CRISPR/Cas9基因组编辑技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换。科学家利用该技术对水稻白叶枯病的感病基因SWEET(该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻)的启动子区进行了定点“修改”编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株,其过程如图所示。
回答下列问题:
(1)CRISPR/Cas9技术需要向进行编辑的细胞中加入sgRNA和Cas9蛋白。首先sgRNA 通过_______原则,与被编辑的DNA序列(水稻 SWEET 基因启动子区)结合,然后Cas9蛋白切割结合区域DNA的_______(填化学键名称),使 DNA 双链断裂。基因结构中启动子的功能是______,并驱动基因的转录,
(2)改造后的T质粒能将目的基因导入水稻幼胚细胞的原因是________。为了能够筛选出转化成功的细胞,需要在培养基中添加______。
(3)在该研究中,基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因是_______。
试卷第8页,共9页
试卷第9页,共9页
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《方城县第一高级中学2025-2026学年高二下学期4月第一周学情检测监测生物试题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
B
D
C
C
D
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
答案
C
B
C
B
C
C
1.D
【详解】A、腐乳制作中,逐层增加盐量:盐能抑制微生物生长,上层接触空气更易污染,故加盐量递增可有效防止杂菌污染,符合发酵原理,A正确;
B、果酒发酵前期通气:促进酵母菌有氧呼吸大量繁殖;后期密封:创造无氧条件,利于酵母菌无氧呼吸产生酒精,符合酵母菌代谢特点,B正确;
C、泡菜坛水槽注满水:形成密闭环境,满足乳酸菌无氧呼吸需求,同时水封可隔绝空气抑制好氧杂菌,符合乳酸菌厌氧特性,C正确;
D、果醋发酵需持续通入无菌空气(醋酸菌为好氧菌),但最适温度为30~35℃(题干中18~25℃为酵母菌发酵适宜温度),此温度下醋酸菌代谢受抑制,产酸效率低,D错误。
故选D。
2.C
【详解】A、传统发酵也需要对发酵器具等进行基础消毒处理,以减少杂菌污染,并非完全无需消毒、灭菌,A错误;
B、发酵条件(如温度、pH、溶氧量等)不仅会影响微生物的生长繁殖,也会改变微生物的代谢途径,例如酵母菌在有氧和无氧条件下代谢途径完全不同,B错误;
C、发酵罐可配套传感器实时监测发酵过程中的各项参数,通过反馈控制及时调整发酵条件,可使发酵过程始终处于最佳状态,C正确;
D、单细胞蛋白本身就是发酵获得的微生物菌体,不需要从菌体中提取,D错误。
故选C。
3.C
【详解】A、分解尿素的细菌能合成脲酶,脲酶可将尿素分解为氨,氨为碱性物质,会使培养基的碱性增强,A正确;
B、该实验用以尿素为唯一氮源的选择培养基筛选目标菌,加入酚红指示剂后,尿素分解产生的氨会使培养基pH升高,酚红指示剂变红,可据此鉴别目标菌,B正确;
C、用接种环连续划线的方法是平板划线法,该方法仅能用于菌种的分离纯化,无法对细菌进行计数,本实验需要完成计数操作,应选择稀释涂布平板法接种,C错误;
D、为减小计数误差,统计菌落数时需选取菌落数在30~300之间的平板,对多个符合要求的平板计数后取平均值,D正确。
4.B
【详解】A、培养基需采用高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌法)进行彻底灭菌,紫外线仅能用于物体表面、空气的消毒,无法杀灭培养基内部的芽孢等抗性微生物,不能对培养基灭菌,A错误;
B、不同种类微生物形成的菌落,其形态、大小、颜色、隆起程度等特征存在特异性差异,可通过这些菌落特征对致病菌进行初步鉴定,B正确;
C、灼烧后的涂布器温度极高,若直接蘸取菌液会杀死菌种,因此需要冷却后再进行涂布操作,C错误;
D、土壤悬液中菌种浓度极高,直接用接种环蘸取土壤悬液划线无法得到单菌落,需要先对土壤悬液进行梯度稀释后再开展纯化操作,D错误。
5.D
【详解】A、酿酒所用的菌种是酵母菌,利用酵母菌在无氧的情况下进行酒精发酵,因此成熟酒醅中没有醋酸菌,提供成熟酒醅的作用是为醋酸发酵提供原料,A错误;
B、前期加入酒醅制酒,需要将温度控制在18-30℃,后期制醋需要将温度升高至30℃,B错误;
C、醋酸菌的代谢类型是异养需氧型,每天翻动的操作目的是增加发酵料的通气量,保证醋酸菌进行有氧呼吸,从而促进醋酸发酵,C错误;
D、发酵前期只翻动A层,A层的通气条件更好,醋酸菌繁殖更快,因此A层的醋酸杆菌密度会先于B层上升;第15天颠倒后,B层变为上层,后续B层的醋酸杆菌密度才会进一步上升,D正确。
故选D。
6.C
【详解】A、紫杉醇是植物次生代谢物,A错误;
B、动物细胞培养需在含5% CO₂的培养箱中进行,以维持培养液的pH,B错误;
C、iPS细胞可通过将特定基因或对应蛋白导入已分化的体细胞(如B细胞)诱导形成,使其重编程为多能状态,C正确;
D、将胚胎植入代孕母牛前,需用孕激素对代孕母牛应进行同期发情处理,目的是使供体和受体的生理状态相同,保证胚胎能继续正常发育,而超数排卵处理是对供体母牛所做的处理,D错误。
故选C。
7.C
【详解】A、植物幼嫩茎段细胞的分化程度低,分裂能力强,更容易脱分化形成愈伤组织,A正确;
B、植物组织培养过程中,无菌环境是操作成功的关键,对外植体进行消毒可选择酒精和次氯酸钠溶液处理,消毒后用无菌水冲洗,培养基及器械都要灭菌,接种操作必须在酒精灯火焰旁进行,每次使用后的器械都要灭菌,B正确;
C、诱导外植体形成愈伤组织的培养基中,生长素和细胞分裂素的用量基本相同,诱导愈伤组织生芽的培养基中细胞分裂素比例升高,诱导愈伤组织生根的培养基中生长素比例升高,这三个过程所用主要植物激素的种类相同但比例不同,C错误;
D、细胞悬浮培养时,利用细胞增殖的原理提取紫杉醇,该技术不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,D正确。
8.D
【详解】A、衰老细胞中多种酶的活性降低,并非所有酶,如与细胞凋亡相关的酶活性可能升高,A错误;
B、衰老细胞的细胞核体积增大,核膜内折,细胞萎缩,体积变小,B错误;
C、机体所有体细胞都含有控制SASP合成的基因,只是该基因在衰老细胞中选择性表达,C错误;
D、SASP因子受体只在衰老细胞表面高表达,制备靶向SASP因子受体的单克隆抗体可特异性作用于衰老细胞,进而延缓细胞衰老,D正确。
9.D
【分析】胚胎移植的生理基础包括:供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;胚胎遗传性状不受受体任何影响。
【详解】A、胚胎移植可将多个胚胎移植到不同受体,使优良母畜一次繁殖多个后代,充分挖掘其繁殖潜力,A正确;
B、囊胚阶段确实出现囊胚腔,内部充满液体,而桑葚胚无此结构,B正确;
C、促性腺激素可促进供体超数排卵,从而获得大量卵母细胞用于体外受精,C正确;
D、桑葚胚时期尚未形成内细胞团,无需分割内细胞团;囊胚阶段分割需均等分割内细胞团,D错误。
故选D。
10.D
【详解】A、超数排卵处理的对象是供体母羊,目的是获取更多成熟卵子,A错误;
B、受精卵卵裂的分裂方式是有丝分裂,每次分裂前DNA都会完成复制,细胞中遗传物质总量不会减半,B错误;
C、早期胚胎体外培养的气体环境是95%空气+5%CO₂(空气为细胞代谢提供氧气,CO₂维持培养液pH),C错误;
D、配种后需要从供体采集胚胎,筛选得到合格的优质胚胎后,移植到经同期发情处理的受体中完成发育,D正确。
11.C
【详解】A、从正常组织到癌变晚期,组蛋白H3甲基化概率逐渐升高,且异常增生早期已出现甲基化,因此组蛋白H3甲基化概率可作为结肠癌早期诊断的分子标志物,A正确;
B、表观遗传修饰仅改变基因表达,不改变DNA的碱基序列,组蛋白H3甲基化符合这一特征,B正确;
C、随着组蛋白H3甲基化概率升高,结肠组织从正常发展为癌变,说明甲基化可能抑制抑癌基因表达,C错误;
D、若发生甲基化的DNA位于体细胞中,则改变后的性状不一定遗传给后代,D正确。
12.B
【详解】A、植物组织培养需要严格的无菌环境,选取的叶片外植体必须经过消毒处理,避免杂菌污染导致培养失败,A错误;
B、脱分化形成愈伤组织的过程中,愈伤组织细胞无叶绿体,不能进行光合作用合成有机物,培养基中添加的蔗糖可作为能源物质,同时也能调节培养基渗透压,B正确;
C、再分化形成的试管苗抗性弱,需要先进行炼苗处理,适应外界环境后再移栽入土,直接移栽会导致幼苗存活率极低,C错误;
D、植物组织培养属于无性繁殖,原理是植物细胞的全能性,获得的幼苗遗传物质与亲本基本一致,不会存在明显差异,D错误。
故选B。
13.C
【详解】A、启动子的两端含有Nru I和Mlu I的识别和切割位点,选用Nru I和Mlu I切割便于插入启动子,A正确;
B、终止子序列两端含有Mlu I和Not I的识别和切割位点,质粒pW1中原有的部分序列两端也含有Mlu I和Not I的识别和切割位点,因此,插入终止子时会删除质粒pW1中原有的部分序列,B正确;
C、检测hLF基因是否导入受体细胞可利用PCR法,抗原-抗体杂交技术用于检测hLF基因是否翻译,C错误;
D、实验目的是拟从牛奶中分离提纯hLF,转基因早期胚胎需要经过性别鉴定,也要进行发育检测后才能移植,D正确。
故选C。
14.B
【详解】A、DNA 与二苯胺试剂反应的前提是DNA 充分溶解在溶液中(通常需先将 DNA 溶解在 NaCl 溶液里)。直接将白色丝状物(DNA)与二苯胺混匀,DNA 溶解不充分,无法有效发生显色反应,因此不会正常变蓝,A错误;
B、DNA 提取的研磨液通常含高浓度NaCl(使DNA 溶解)和洗涤剂(瓦解细胞膜)。若更换为蒸馏水:DNA 在蒸馏水中溶解度极低(DNA 在0.14mol/LNaCl中溶解度最低,蒸馏水相当于极低浓度环境),会直接析出,导致后续难以将DNA与杂质分离,最终提取效率降低,B正确;
C、PCR实验中,为避免外源DNA污染,微量离心管、枪头需进行灭菌处理(彻底杀死所有微生物及芽孢);而 “消毒” 仅杀死病原微生物,无法彻底去除DNA污染风险,C错误;
D、电泳时,指示剂(如溴酚蓝)是与 DNA 样品混合后,一同上样到凝胶孔中,并非 “在琼脂糖凝固前加入”,D错误。
故选B。
15.C
【详解】A、改变氨基酸种类或数目若发生在非生色团区域,可能不会影响荧光颜色,A错误;
B、荧光颜色差异的直接原因是荧光蛋白结构不同,而基因碱基序列不同是根本原因,B错误;
C、插入一个氨基酸会增加1个肽键,原肽链有n个氨基酸时含n-1个肽键,插入后变为n+1个氨基酸,肽键数为n,增加1个,C正确;
D、蛋白质工程通过修改基因指导新蛋白质合成,而非直接破坏肽键,D错误。
故选C。
16.C
【详解】A、蒸熟大米温度较高,立即接种可能使红曲霉因高温失活,需冷却至适宜温度后接种,故"利用余温加速繁殖"存在操作风险,A错误;
B、红曲色素是红曲霉次生代谢产物,需经多步酶促反应合成,非基因表达的直接产物(直接产物为蛋白质),B错误;
C、红曲发酵主要菌种红曲霉为需氧异养型真菌,泡菜制作主要菌种乳酸菌为厌氧异养型细菌,二者新陈代谢类型不同,C正确;
D、莫纳可林为小分子有机物,常存在于菌体或发酵液中,需通过萃取、蒸馏等工艺提取,过滤沉淀仅能分离菌体与发酵液,无法直接获取产物,D错误。
故选C。
17.(1) 植物体(萝卜)表面 发酵的时间及温度
(2) 增加 此时亚硝酸盐的含量较多 H组在较高温度下微生物代谢速率较B组更快,产生了较多的酸性物质加速了果胶的分解和质构软化
(3) 涂布器 乙 1.19×1012 少 当两个或多个乳酸菌连在一起时平板上观察到的只是一个菌落
【详解】(1)制作传统泡菜是利用植物体(萝卜)表面天然的乳酸菌来进行发酵的,乳酸菌发酵原理的反应式是C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。由题意可知,本实验的自变量是发酵的时间及温度。
(2)萝卜泡菜制作过程中,坛内有机物的种类增加,原因是乳酸菌等微生物会将萝卜中的大分子有机物(如淀粉、蛋白质)分解为小分子的有机酸、氨基酸等多种代谢产物,从而使有机物种类增多。6天时亚硝酸盐的含量较高,不宜食用,至少要等到10天以后为宜。据图可知,H组硬度较B组低,原因是H组采用恒温发酵,在较高温度下微生物代谢速率较B组更快,产生的酸性物质较多,促进了果胶的分解作用,萝卜质构软化程度较高,故硬度较低。
(3)采用稀释涂布平板法进行接种时,使用的接种工具为涂布器。计数时需选择菌落数在30~300之间且平板间结果差异较小的实验组数据,乙同学的3个平板菌落数均处于合理范围且数值稳定,因此取其平均值238用于计算。1L液体中乳酸菌数量的计算方式为:(平均菌落数÷涂布体积)×稀释倍数×1000,代入数据可得(238÷0.2)×106×1000=1.19×1012(个)。该方法所得结果比实际乳酸菌数目少,是因为当两个或多个乳酸菌细胞连在一起时,平板上观察到的仅为一个菌落,导致统计的菌数少于实际菌数。
18.(1) 纤维素酶和果胶酶 电融合法和离心法
(2) 脱分化 细胞分裂素 维持渗透压,提供能源
(3) 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 顶芽细胞附近的病毒极少,甚至无病毒
(4) 六 用高浓度的盐溶液处理植株丙,一段时间后观察植株丙是否能正常生长
(5)未融合的细胞和同种细胞的融合细胞均不能正常分裂
【详解】(1)植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,去除植物细胞的细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶。即过程①常用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体;促进细胞融合的物理方法有电融合法和离心法等,即过程②所用的物理法促进细胞融合有电融合法和离心法等。
(2)流程中④表示脱分化过程,⑤表示再分化过程,若要诱导愈伤组织分化形成芽,培养基中应适当提高细胞分裂素的比例,若诱导生根,则需要提高生长素的比例。过程④中,会在培养基中加入蔗糖,蔗糖的作用是维持渗透压和提供组织培养的能量。
(3)原生质体融合利用细胞膜的流动性,杂种细胞形成新植物体利用植物细胞的全能性。即利用植物体细胞杂交技术获得杂种植株丙的生物学原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性;植物顶端分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此,取顶芽细胞进行植物组织培养可获得脱毒苗。
(4)甲植物(2n=20)具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙(4n=36)的线粒体中存在抗盐碱基因,因而推测,理论上获得的杂种植株丙属于六倍体植株。根据题意可知,利用植物体细胞杂交技术培育的品种丙具有抗盐碱性状,为了检测植株丙是否具有所需优良性状的简便方法是用高浓度的盐溶液处理植株丙,一段时间后观察植株丙是否能正常生长,能正常生长的是符合要求的植株。
(5)题意显示,已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能,丙烯酸异辛酯(IOA)处理会使线粒体失活,因此,在细胞融合体系中,未融合的细胞和同种细胞的融合细胞均不能正常分裂,都不能形成愈伤组织,只有杂种细胞由于生理互补能形成愈伤组织。
19.(1) 植物体细胞杂交 植物组织培养
(2) B(淋巴) 丙肝病毒 灭活病毒
(3) (融合的)杂交瘤 既能迅速大量增殖,又能产生所需(抗丙肝病毒)抗体
【详解】(1)由图可知,本研究主要利用植物体细胞杂交技术。C细胞再生出细胞壁后需要通过植物组织培养技术才能发育成杂种植株。
(2)本图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的部分步骤,若B细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则A细胞表示B淋巴细胞,小鼠注射的特定抗原应取自丙肝病毒。②过程的常用方法与诱导植物原生质体融合相比,特有的诱导方法为灭活病毒诱导法。
(3)单克隆抗体的制备至少需要两次筛选,③过程为第一次筛选,只有(融合的)杂交瘤细胞D才能生长;④过程为第二次筛选(多次筛选),需要对D细胞进行克隆化培养和抗体检测,才能筛选得到符合要求的E细胞,E细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生所需(抗丙肝病毒)抗体。
20.(1) 引物b和引物c 引物b和引物c与模板链的3'端序列互补配对,且延伸方向是5'端到3'端 ② 激活(耐高温的)DNA聚合酶
(2) RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA 一至多个限制酶切割位点 5’ 抗原-抗体杂交技术、PCR
(3)提高COR47基因的表达,促进了可溶性糖合成关键酶基因的表达,从而增加可溶性糖积累,可溶性糖可以提高细胞的渗透压,增强植物的抗逆性
【详解】(1)PCR扩增时,引物的延伸方向是5'到3',且要与模板链的3'端序列互补配对。根据图示,应当选用的引物组合是引物b和引物c。RNA聚合酶沿模板链从3'→5'读取,合成mRNA方向5'→3',据图中转录方向可知,COR47基因转录的模板链是序号②。真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此,PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+。
(2)基因表达载体中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA。质粒上具有一至多个限制酶切点,供外源基因插入其中。构建重组载体时,因为引物在扩增时,DNA聚合酶从子链的3'延伸,所以应在引物的5'端添加限制酶识别位点。为了检测COR47基因是否成功表达,可用的分子水平的检测方法是抗原—抗体杂交技术(检测是否产生相应的蛋白质)和PCR(检测是否转录出相应的mRNA)。
(3)据图可知,低温胁迫下植株乙中可溶性糖合成关键酶基因的表达水平大于植株甲,说明低温胁迫下植株通过提高COR47基因的表达,促进了可溶性糖合成关键酶基因的表达,从而增加可溶性糖的积累,可溶性糖可以提高细胞的渗透压,增强植物的抗逆性。
21.(1) 碱基互补配对 磷酸二酯键 RNA聚合酶识别和结合的部位
(2) Ti质粒上的T-DNA可转移到被侵染的细胞,并整合到该细胞的染色体DNA上 潮霉素
(3)对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后,白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻
【详解】(1)sgRNA 通过碱基互补配对原则与被编辑的 DNA 序列结合。Cas9 蛋白切割结合区域 DNA 的磷酸二酯键,使 DNA 双链断裂。启动子的功能是RNA 聚合酶识别和结合的位点,并驱动基因的转录。
(2)改造后的 Ti 质粒能将目的基因导入水稻幼胚细胞,是因为Ti质粒上的T-DNA可转移到被侵染的细胞,并整合到该细胞的染色体DNA上。为筛选转化成功的细胞,需在培养基中添加潮霉素,因为质粒含潮霉素抗性基因。
(3)SWEET 基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻,白叶枯病菌会结合 SWEET 基因的启动子,激活该基因表达,从而实现侵染。对水稻SWEET基因的启动子区进行 “修改” 后,白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻,使水稻获得抗白叶枯病的能力。
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