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:60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。
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12个小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A.利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B.在果醋发酵过程中,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,可促进醋酸菌将乙醇直接氧化成乙酸
C.腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D.泡菜发酵后期,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用以避免中毒
2.有研究者利用捐献的人类胚胎,在体外构建了人类胚胎甲状腺类器官(hFTO)培养系统,如图所示。在体外培养体系中通过激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO,从而模拟甲状腺的关键发育事件。下列叙述正确的是( )
A.可利用机械方法或胰蛋白酶将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞进行培养
B.甲状腺细胞应置于95%O2和5%CO2的混合气体环境中培养
C.hMTO与hFTO相比,细胞中的DNA、RNA和蛋白质都发生了改变
D.甲状腺类器官的培养过程中体现了细胞的全能性
3.比考扎霉素可用于治疗细菌性腹泻,该抗生素是由精氨酸合成缺陷型灰色浅灰链霉菌 (属于细菌)产生。为筛选出能产比考扎霉素的菌种,科研工作者对采自土壤的灰色浅灰链霉菌进行诱变与选育,实验的部分流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.含有琼脂的培养基为②③④,含有精氨酸的培养基为④
B.配制培养基①时应先将pH调至酸性再进行高压蒸汽灭菌
C.进行原位影印操作时必须先将无菌绒布转印至培养基③,再转印至培养基④
D.由培养结果推断,应挑取乙菌落进一步鉴定其是否能产生比考扎霉素
4.化疗会造成癌症病人血小板减少,血小板生成素(TPO)可促进血小板产生。研究人员将含人TPO基因的表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞中,获得有生物活性的TPO并应用于临床。下列叙述正确的是( )
A.构建表达载体需要解旋酶和DNA聚合酶
B.通过用Ca2+处理中国仓鼠卵巢细胞来导入基因表达载体
C.表达载体包括TPO基因、标记基因、起始密码和终止密码等
D.用抗原—抗体杂交技术可检测TPO基因的表达情况
5.植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组,创造和培养植物新品种。科研人员为改良猕猴桃品质特性,通过PEG融合,进行了中华猕猴桃与美味猕猴桃种间体细胞杂交并成功获得了杂种植株。下列叙述正确的是( )
A.过程a需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,且处理时间相同
B.过程b还可使用电融合法、高Ca2+-高pH法和灭活的仙台病毒法诱导原生质体融合
C.过程d、e的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D.过程f从试管中的再生小猕猴桃植株同时具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的优良性状
6.东北马鹿和天山马鹿杂交后代的鲜茸平均重量为3760g,比东北马鹿高50.4%。通过体外受精和胚胎移植技术,可提高后代繁殖率。下列相关叙述错误的是( )
A.体外受精前,需对采集到的卵细胞和精子分别进行成熟培养和获能处理
B.胚胎移植前,对供体和受体均需用激素进行超数排卵和同期发情处理
C.胚胎移植是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移
D.若要选择特定性别的胚胎进行分割,需选择囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定
7.猪的生理特征、器官大小以及胚胎发育方面与人类具有很高的相似性,成为“种植”人类器官的热门动物。下图为我国科学家利用猪培育可用于移植的人源肾脏的相关过程。下列叙述正确的有( )
A.推测SIX1/SALL1两种基因是人源肾脏发育所必需的基因
B.可用载体、聚乙二醇等化学方法激活重构胚
C.注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织和器官
D.这种肾脏中虽然有部分猪细胞,但移植给人不会引起免疫排斥
8.如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A.DNA连接酶、限制性内切核酸酶、解旋酶
B.解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA聚合酶
C.解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶
D.限制性内切核酸酶、DNA连接酶、解旋酶
9.苏云金芽孢杆菌体内含有Bt菌毒蛋白基因,我国科研人员利用转基因技术培育出转Bt菌毒蛋白基因抗虫棉。转基因抗虫棉自推广以来,明显提高了棉花产量和减少了农药污染,具有明显的经济效益和生态效益。专家建议,在转基因抗虫棉之间应混种一定比例的普通棉花。下列叙述错误的是( )
A.Bt菌毒蛋白基因可在棉花细胞中表达,这支持共同由来学说
B.棉田长期使用某种农药,会诱导棉铃虫发生抗药性定向变异
C.转基因抗虫棉和非转基因的普通棉花之间仍可以杂交产生子代
D.混种普通棉花可减缓棉铃虫种群Bt菌毒蛋白抗性基因频率的升高
10.2024年“诺贝尔化学奖”授予三位科学家,以表彰他们在“计算蛋白质设计和结构预测”方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI工具AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,到目前为止,AlphaFold已经预测了超过2亿种蛋白质结构——即几乎所有已知的已编码蛋白质,下列有关蛋白质工程的说法,正确的是( )
A.蛋白质工程可改造自然界中原有的蛋白质,但不能获得全新的蛋白质
B.蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质
C.该技术有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列
D.大肠杆菌常作为蛋白质工程生产菌,因其繁殖速度快,能对分泌蛋白进行复杂加工
11.某醋厂生产的老陈醋风味独特,这源于其采用的独特分层固体发酵法——该方法使得成品中乳酸含量较高,从而形成了与众不同的风味特征。如图1是分层固体发酵法示意图,图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。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,正在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。下列说法错误的是( )
A.发酵过程中,接种醋酸杆菌后,需将发酵缸置于30-35℃条件下培养
B.发酵过程中,发酵缸中上层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵,积累乳酸
C.据图2分析,A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度
D.分层固体发酵过程中氧气分布差异显著影响了醋酸菌在不同层次的生长状况
12.随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是( )
A.利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
B.利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
C.利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
D.AI技术在生物医药领域的应用不会涉及到相关法律法规问题
第Ⅱ卷
二、非选择题(5小题,共52分)
13.(14分,每空2分)龙牙蕉香味浓郁,但植株易感染枯萎病。某科研团队将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中,培育出抗病龙牙蕉新品种,部分技术流程如图所示。回答下列问题:
(1)用酶解法制备原生质体时,需要先用较__________(填“高”或“低”)渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态,然后用__________酶去除细胞壁,以获得原生质体。诱导原生质体融合常用的化学方法有__________(答出2点)。
(2)科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记龙牙蕉和贡蕉的原生质体膜上的蛋白质,在鉴定杂种原生质体时,根据细胞膜表面荧光的不同,可观察到__________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察到融合细胞的表面__________时,可判断该原生质体是由龙牙蕉细胞和贡蕉细胞融合而成的,该过程主要利用了生物膜具有__________。
(3)与传统育种相比,植物体细胞杂交技术育种的优势主要是__________。
14.(8分,除标注外每空1分)废弃的塑料因难以降解,造成“白色污染”。聚羟基脂肪酸酯(PHA)具有类似塑料的理化特性,丢弃后易被土壤微生物降解,可代替部分塑料应用于生产生活。研究人员在某咸水湖中发现了一种能合成PHA 的嗜盐细菌,分离该细菌的基本流程如图所示。请回答下列问题:
(1)培养和分离产PHA嗜盐细菌的培养基的配方如下:牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl50g,水定容至1000mL。其中,蛋白胨能为嗜盐细菌的生长提供_____和维生素等营养物质。从咸水湖取回的样品中产PHA 嗜盐细菌的浓度较高,需经过程①和②连续两次10倍稀释,每次稀释时均从前面的容器中取1mL 样液,加入________。
(2)与Ⅰ号培养基相比,Ⅱ号培养基和Ⅲ号培养基中通常需加入_______。过程③的接种方法是________;若过程④进行了5次划线,则需要对接种环灼烧_____次。
(3)在一定的培养条件下,根据菌落的_________(答出两点)等特征,可初步判断其是否为产PHA 嗜盐细菌。现已初步判断培养皿d 中均为嗜盐细菌菌落,欲从培养皿d中进行取样,筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌,请简要写出操作过程:_____________________。(2分)
15.(10分,每空1分)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体,其过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物(抗HER2-ADC),科研人员开展了相关研究,实验流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)制备抗HER2-ADC的过程中,需要用________对小鼠多次进行免疫,以期获得相应的B淋巴细胞。
(2)过程①的原理是___________,跟植物体细胞杂交相比,动物细胞特有的融合方法是______。
(3)过程②所用的HAT培养基从用途上看属于_____培养基,能在其上生长的细胞特点为_____________。
(4)经过程②筛选的细胞还需进行过程③_______和________,经多次筛选,就可以得到足够数量的、能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(5)过程④合成的抗HER2-ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,这依赖于________原理。
(6)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的胃癌细胞代谢的影响,科研人员选取人乳腺癌细胞BT-474、裸鼠(先天性胸腺缺陷的突变小鼠)、多种化疗药物和试剂(磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新联药物、磷酸缓冲液等)进行了相关实验。结果如图2所示:
①将乳腺癌细胞BT-474移植到裸鼠体内,待肿瘤体积达到200mm3时将裸鼠分为4组并分别给药处理,空白对照组的给药处理是注射________,一段时间后检测裸鼠体内肿瘤的体积,结果如图2所示。
②实验结果表明______________。
16.(10分,每空1分)异种器官移植是解决人类供体器官短缺的核心途径。我国科学家于2025年成功培育出无特定病原体的10只基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10只基因编辑猪,为异种器官移植提供安全供体,主要技术操作流程如图所示。回答下列问题:
(1)图中过程①培养时,应使用_____培养基(按物理性质划分);贴壁细胞培养一段时间后,会因_____(写两点)等因素停止增殖,因此需使用_____处理贴壁细胞,再使用离心法得到单个细胞后进行传代培养。
(2)过程②常用_____方法对卵母细胞进行“去核”,“去核”实际上去除的是_____,“去核”前卵母细胞要培养至_____期。
(3)过程③形成的重构胚还需用物理或化学方法激活,其目的是_____。
(4)重构胚成活率低是限制核移植成功的主要因素之一、研究人员探究了不同浓度的TSA(组蛋白去乙酰化酶抑制剂)对猪重构胚发育成囊胚的影响,结果如下表所示:
TSA浓度(nM)
0
20
40
60
囊胚的形成率(%)
13%
22.8%
35.7%
21%
由上表可知,选用浓度为_____nM的TSA处理更有利于提高囊胚的形成率,由此推测组蛋白乙酰化程度的升高会_____(填“促进”或“抑制”)重构胚的发育。
(5)为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植,原因是_____。
17.(10分,每空2分)为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD),科研人员将片段插入pET-SOD构建重组质粒,以融合表达蛋白,过程如图1,其中是由人工合成的DNA片段,序列为:限制酶a识别序列--限制酶b识别序列,50为重复次数。请回答下列问题:
(1)步骤①双酶切时,需使用的限制酶是______。与只用单酶切相比,其优点是:______(答两点)
(2)步骤②转化时,科研人员一般先用处理大肠杆菌细胞,目的是使______;转化后的大肠杆菌采用含有______的培养基进行筛选。
(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与启动子结合,驱动转录,翻译(蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa,将表达的蛋白先进行凝胶电泳,然后用SOD抗体进行杂交,显示的条带应是______(从图2的“A-D”中选填)。
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:60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。
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12个小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A.利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B.在果醋发酵过程中,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,可促进醋酸菌将乙醇直接氧化成乙酸
C.腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D.泡菜发酵后期,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用以避免中毒
2.有研究者利用捐献的人类胚胎,在体外构建了人类胚胎甲状腺类器官(hFTO)培养系统,如图所示。在体外培养体系中通过激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO,从而模拟甲状腺的关键发育事件。下列叙述正确的是( )
A.可利用机械方法或胰蛋白酶将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞进行培养
B.甲状腺细胞应置于95%O2和5%CO2的混合气体环境中培养
C.hMTO与hFTO相比,细胞中的DNA、RNA和蛋白质都发生了改变
D.甲状腺类器官的培养过程中体现了细胞的全能性
3.比考扎霉素可用于治疗细菌性腹泻,该抗生素是由精氨酸合成缺陷型灰色浅灰链霉菌 (属于细菌)产生。为筛选出能产比考扎霉素的菌种,科研工作者对采自土壤的灰色浅灰链霉菌进行诱变与选育,实验的部分流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.含有琼脂的培养基为②③④,含有精氨酸的培养基为④
B.配制培养基①时应先将pH调至酸性再进行高压蒸汽灭菌
C.进行原位影印操作时必须先将无菌绒布转印至培养基③,再转印至培养基④
D.由培养结果推断,应挑取乙菌落进一步鉴定其是否能产生比考扎霉素
4.化疗会造成癌症病人血小板减少,血小板生成素(TPO)可促进血小板产生。研究人员将含人TPO基因的表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞中,获得有生物活性的TPO并应用于临床。下列叙述正确的是( )
A.构建表达载体需要解旋酶和DNA聚合酶
B.通过用Ca2+处理中国仓鼠卵巢细胞来导入基因表达载体
C.表达载体包括TPO基因、标记基因、起始密码和终止密码等
D.用抗原—抗体杂交技术可检测TPO基因的表达情况
5.植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组,创造和培养植物新品种。科研人员为改良猕猴桃品质特性,通过PEG融合,进行了中华猕猴桃与美味猕猴桃种间体细胞杂交并成功获得了杂种植株。下列叙述正确的是( )
A.过程a需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,且处理时间相同
B.过程b还可使用电融合法、高Ca2+-高pH法和灭活的仙台病毒法诱导原生质体融合
C.过程d、e的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D.过程f从试管中的再生小猕猴桃植株同时具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的优良性状
6.东北马鹿和天山马鹿杂交后代的鲜茸平均重量为3760g,比东北马鹿高50.4%。通过体外受精和胚胎移植技术,可提高后代繁殖率。下列相关叙述错误的是( )
A.体外受精前,需对采集到的卵细胞和精子分别进行成熟培养和获能处理
B.胚胎移植前,对供体和受体均需用激素进行超数排卵和同期发情处理
C.胚胎移植是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移
D.若要选择特定性别的胚胎进行分割,需选择囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定
7.猪的生理特征、器官大小以及胚胎发育方面与人类具有很高的相似性,成为“种植”人类器官的热门动物。下图为我国科学家利用猪培育可用于移植的人源肾脏的相关过程。下列叙述正确的有( )
A.推测SIX1/SALL1两种基因是人源肾脏发育所必需的基因
B.可用载体、聚乙二醇等化学方法激活重构胚
C.注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织和器官
D.这种肾脏中虽然有部分猪细胞,但移植给人不会引起免疫排斥
8.如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A.DNA连接酶、限制性内切核酸酶、解旋酶
B.解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA聚合酶
C.解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶
D.限制性内切核酸酶、DNA连接酶、解旋酶
9.苏云金芽孢杆菌体内含有Bt菌毒蛋白基因,我国科研人员利用转基因技术培育出转Bt菌毒蛋白基因抗虫棉。转基因抗虫棉自推广以来,明显提高了棉花产量和减少了农药污染,具有明显的经济效益和生态效益。专家建议,在转基因抗虫棉之间应混种一定比例的普通棉花。下列叙述错误的是( )
A.Bt菌毒蛋白基因可在棉花细胞中表达,这支持共同由来学说
B.棉田长期使用某种农药,会诱导棉铃虫发生抗药性定向变异
C.转基因抗虫棉和非转基因的普通棉花之间仍可以杂交产生子代
D.混种普通棉花可减缓棉铃虫种群Bt菌毒蛋白抗性基因频率的升高
10.2024年“诺贝尔化学奖”授予三位科学家,以表彰他们在“计算蛋白质设计和结构预测”方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI工具AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,到目前为止,AlphaFold已经预测了超过2亿种蛋白质结构——即几乎所有已知的已编码蛋白质,下列有关蛋白质工程的说法,正确的是( )
A.蛋白质工程可改造自然界中原有的蛋白质,但不能获得全新的蛋白质
B.蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质
C.该技术有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列
D.大肠杆菌常作为蛋白质工程生产菌,因其繁殖速度快,能对分泌蛋白进行复杂加工
11.某醋厂生产的老陈醋风味独特,这源于其采用的独特分层固体发酵法——该方法使得成品中乳酸含量较高,从而形成了与众不同的风味特征。如图1是分层固体发酵法示意图,图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。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,正在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。下列说法错误的是( )
A.发酵过程中,接种醋酸杆菌后,需将发酵缸置于30-35℃条件下培养
B.发酵过程中,发酵缸中上层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵,积累乳酸
C.据图2分析,A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度
D.分层固体发酵过程中氧气分布差异显著影响了醋酸菌在不同层次的生长状况
12.随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是( )
A.利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
B.利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
C.利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
D.AI技术在生物医药领域的应用不会涉及到相关法律法规问题
第Ⅱ卷
二、非选择题(5小题,共52分)
13.(14分,每空2分)龙牙蕉香味浓郁,但植株易感染枯萎病。某科研团队将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中,培育出抗病龙牙蕉新品种,部分技术流程如图所示。回答下列问题:
(1)用酶解法制备原生质体时,需要先用较__________(填“高”或“低”)渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态,然后用__________酶去除细胞壁,以获得原生质体。诱导原生质体融合常用的化学方法有__________(答出2点)。
(2)科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记龙牙蕉和贡蕉的原生质体膜上的蛋白质,在鉴定杂种原生质体时,根据细胞膜表面荧光的不同,可观察到__________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察到融合细胞的表面__________时,可判断该原生质体是由龙牙蕉细胞和贡蕉细胞融合而成的,该过程主要利用了生物膜具有__________。
(3)与传统育种相比,植物体细胞杂交技术育种的优势主要是__________。
14.(8分,除标注外每空1分)废弃的塑料因难以降解,造成“白色污染”。聚羟基脂肪酸酯(PHA)具有类似塑料的理化特性,丢弃后易被土壤微生物降解,可代替部分塑料应用于生产生活。研究人员在某咸水湖中发现了一种能合成PHA 的嗜盐细菌,分离该细菌的基本流程如图所示。请回答下列问题:
(1)培养和分离产PHA嗜盐细菌的培养基的配方如下:牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl50g,水定容至1000mL。其中,蛋白胨能为嗜盐细菌的生长提供_____和维生素等营养物质。从咸水湖取回的样品中产PHA 嗜盐细菌的浓度较高,需经过程①和②连续两次10倍稀释,每次稀释时均从前面的容器中取1mL 样液,加入________。
(2)与Ⅰ号培养基相比,Ⅱ号培养基和Ⅲ号培养基中通常需加入_______。过程③的接种方法是________;若过程④进行了5次划线,则需要对接种环灼烧_____次。
(3)在一定的培养条件下,根据菌落的_________(答出两点)等特征,可初步判断其是否为产PHA 嗜盐细菌。现已初步判断培养皿d 中均为嗜盐细菌菌落,欲从培养皿d中进行取样,筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌,请简要写出操作过程:_____________________。(2分)
15.(10分,每空1分)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体,其过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物(抗HER2-ADC),科研人员开展了相关研究,实验流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)制备抗HER2-ADC的过程中,需要用________对小鼠多次进行免疫,以期获得相应的B淋巴细胞。
(2)过程①的原理是___________,跟植物体细胞杂交相比,动物细胞特有的融合方法是______。
(3)过程②所用的HAT培养基从用途上看属于_____培养基,能在其上生长的细胞特点为_____________。
(4)经过程②筛选的细胞还需进行过程③_______和________,经多次筛选,就可以得到足够数量的、能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(5)过程④合成的抗HER2-ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,这依赖于________原理。
(6)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的胃癌细胞代谢的影响,科研人员选取人乳腺癌细胞BT-474、裸鼠(先天性胸腺缺陷的突变小鼠)、多种化疗药物和试剂(磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新联药物、磷酸缓冲液等)进行了相关实验。结果如图2所示:
①将乳腺癌细胞BT-474移植到裸鼠体内,待肿瘤体积达到200mm3时将裸鼠分为4组并分别给药处理,空白对照组的给药处理是注射________,一段时间后检测裸鼠体内肿瘤的体积,结果如图2所示。
②实验结果表明______________。
16.(10分,每空1分)异种器官移植是解决人类供体器官短缺的核心途径。我国科学家于2025年成功培育出无特定病原体的10只基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10只基因编辑猪,为异种器官移植提供安全供体,主要技术操作流程如图所示。回答下列问题:
(1)图中过程①培养时,应使用_____培养基(按物理性质划分);贴壁细胞培养一段时间后,会因_____(写两点)等因素停止增殖,因此需使用_____处理贴壁细胞,再使用离心法得到单个细胞后进行传代培养。
(2)过程②常用_____方法对卵母细胞进行“去核”,“去核”实际上去除的是_____,“去核”前卵母细胞要培养至_____期。
(3)过程③形成的重构胚还需用物理或化学方法激活,其目的是_____。
(4)重构胚成活率低是限制核移植成功的主要因素之一、研究人员探究了不同浓度的TSA(组蛋白去乙酰化酶抑制剂)对猪重构胚发育成囊胚的影响,结果如下表所示:
TSA浓度(nM)
0
20
40
60
囊胚的形成率(%)
13%
22.8%
35.7%
21%
由上表可知,选用浓度为_____nM的TSA处理更有利于提高囊胚的形成率,由此推测组蛋白乙酰化程度的升高会_____(填“促进”或“抑制”)重构胚的发育。
(5)为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植,原因是_____。
17.(10分,每空2分)为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD),科研人员将片段插入pET-SOD构建重组质粒,以融合表达蛋白,过程如图1,其中是由人工合成的DNA片段,序列为:限制酶a识别序列--限制酶b识别序列,50为重复次数。请回答下列问题:
(1)步骤①双酶切时,需使用的限制酶是______。与只用单酶切相比,其优点是:______(答两点)
(2)步骤②转化时,科研人员一般先用处理大肠杆菌细胞,目的是使______;转化后的大肠杆菌采用含有______的培养基进行筛选。
(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与启动子结合,驱动转录,翻译(蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa,将表达的蛋白先进行凝胶电泳,然后用SOD抗体进行杂交,显示的条带应是______(从图2的“A-D”中选填)。
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2025-2026学年高二生物下学期期中模拟卷
(考试时间:60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。
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12个小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A.利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B.在果醋发酵过程中,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,可促进醋酸菌将乙醇直接氧化成乙酸
C.腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D.泡菜发酵后期,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用以避免中毒
【答案】C
【详解】A、制作果酒时,每隔12小时应拧松瓶盖(不是打开瓶盖)排出CO2,打开瓶盖会引入杂菌,导致发酵失败,A错误;
B、果醋发酵时,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,醋酸菌先将乙醇转化为乙醛,再将乙醛氧化为乙酸,B错误;
C、腐乳制作过程中,毛霉等微生物产生的蛋白酶,能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,这个过程可以提升腐乳的风味和营养价值,C正确;
D、泡菜发酵过程中,亚硝酸盐含量先上升后下降,发酵后期亚硝酸盐含量较低,此时食用更安全,D错误。
2.有研究者利用捐献的人类胚胎,在体外构建了人类胚胎甲状腺类器官(hFTO)培养系统,如图所示。在体外培养体系中通过激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO,从而模拟甲状腺的关键发育事件。下列叙述正确的是( )
A.可利用机械方法或胰蛋白酶将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞进行培养
B.甲状腺细胞应置于95%O2和5%CO2的混合气体环境中培养
C.hMTO与hFTO相比,细胞中的DNA、RNA和蛋白质都发生了改变
D.甲状腺类器官的培养过程中体现了细胞的全能性
【答案】A
【详解】A、可利用机械方法或胰蛋白酶将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞制成细胞悬液进行培养,A正确;
B、甲状腺细胞应置于95%空气和5%CO₂的混合气体环境中培养,B错误;
C、激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO,hMTO与hFTO相比,细胞中的RNA和蛋白质发生改变,遗传物质DNA未改变,C错误;
D、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,甲状腺类器官的培养过程中没有体现细胞的全能性,D错误。
3.比考扎霉素可用于治疗细菌性腹泻,该抗生素是由精氨酸合成缺陷型灰色浅灰链霉菌 (属于细菌)产生。为筛选出能产比考扎霉素的菌种,科研工作者对采自土壤的灰色浅灰链霉菌进行诱变与选育,实验的部分流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.含有琼脂的培养基为②③④,含有精氨酸的培养基为④
B.配制培养基①时应先将pH调至酸性再进行高压蒸汽灭菌
C.进行原位影印操作时必须先将无菌绒布转印至培养基③,再转印至培养基④
D.由培养结果推断,应挑取乙菌落进一步鉴定其是否能产生比考扎霉素
【答案】C
【详解】A、②③④为固体培养基,固体培养基需要加入琼脂作为凝固剂,该灰色浅灰链霉菌是精氨酸合成缺陷型,自身不能合成精氨酸,要筛选产比考扎霉素的菌株,需在培养基中添加精氨酸,这样缺陷型放线菌才能生长,所以含有精氨酸的培养基为①②④,A错误;
B、配制该灰色浅灰链霉菌(细菌)培养基时应先将pH调至中性或弱碱性再进行高压蒸汽灭菌,B错误;
C、为了防止将特定营养成分带入培养基,故进行原位影印操作时,先将无菌绒布转印至培养基③(缺乏精氨酸的培养基),再转印至培养基④(含有精氨酸的培养基),C正 确;
D、甲菌落在③中不能生存,在④中可以生存,说明甲菌落只能生活在完全培养基中, 不能生活在缺精氨酸的完全培养基中,即甲菌落是精氨酸合成缺陷型,可能会产生比考扎霉素,而乙菌落在③④中均能生存,即这种微生物有无精氨酸均可生存,所以乙菌落不是精氨酸合成缺陷型,不能产生比考扎霉素,故应挑取甲菌落进一步鉴定其是否能产生比考扎霉素,D错误。
4.化疗会造成癌症病人血小板减少,血小板生成素(TPO)可促进血小板产生。研究人员将含人TPO基因的表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞中,获得有生物活性的TPO并应用于临床。下列叙述正确的是( )
A.构建表达载体需要解旋酶和DNA聚合酶
B.通过用Ca2+处理中国仓鼠卵巢细胞来导入基因表达载体
C.表达载体包括TPO基因、标记基因、起始密码和终止密码等
D.用抗原—抗体杂交技术可检测TPO基因的表达情况
【答案】D
【详解】A、构建基因表达载体需要的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶,解旋酶用于DNA复制时打开氢键,DNA聚合酶用于DNA链的合成,均不参与表达载体构建,A错误;
B、Ca²+处理法仅适用于将目的基因导入原核生物感受态细胞,中国仓鼠卵巢细胞是动物细胞,目的基因导入动物细胞常用显微注射法,B错误;
C、基因表达载体的组分包括目的基因(TPO基因)、启动子、终止子、标记基因等,起始密码和终止密码是mRNA上的序列,不属于DNA层面的表达载体组分,C错误;
D、TPO基因的表达产物是TPO蛋白质,抗原—抗体杂交技术可通过特异性结合反应检测是否产生了目标蛋白,从而判断TPO基因是否成功表达,D正确。
5.植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组,创造和培养植物新品种。科研人员为改良猕猴桃品质特性,通过PEG融合,进行了中华猕猴桃与美味猕猴桃种间体细胞杂交并成功获得了杂种植株。下列叙述正确的是( )
A.过程a需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,且处理时间相同
B.过程b还可使用电融合法、高Ca2+-高pH法和灭活的仙台病毒法诱导原生质体融合
C.过程d、e的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D.过程f从试管中的再生小猕猴桃植株同时具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的优良性状
【答案】C
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,过程a(原生质体制备)需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得有活性的原生质体,但是不同品种的细胞壁成分和结构略有差异,处理时间不一定相同,A错误;
B、过程b(原生质体融合)的诱导方法包括PEG融合法、电融合法、高Ca2+-高pH法等,但是灭活的仙台病毒只能诱导动物细胞融合,B错误;
C、过程d(脱分化)和过程e(再分化)均需植物激素(生长素和细胞分裂素)调控,C正确;
D、再生小猕猴桃植株具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的基因,但是所有基因不一定都能表达。所以不一定具有中华猕猴桃与美味猕猴桃的全部优良性状,D错误。
6.东北马鹿和天山马鹿杂交后代的鲜茸平均重量为3760g,比东北马鹿高50.4%。通过体外受精和胚胎移植技术,可提高后代繁殖率。下列相关叙述错误的是( )
A.体外受精前,需对采集到的卵细胞和精子分别进行成熟培养和获能处理
B.胚胎移植前,对供体和受体均需用激素进行超数排卵和同期发情处理
C.胚胎移植是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移
D.若要选择特定性别的胚胎进行分割,需选择囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定
【答案】B
【详解】A、体外受精的前提是卵细胞发育到减数第二次分裂中期、精子完成获能,因此采集到的卵细胞需进行成熟培养,精子需进行获能处理,A正确;
B、胚胎移植前,仅供体需要进行超数排卵处理以获取更多卵母细胞,受体不需要超数排卵;供体和受体均需进行同期发情处理,保证二者生理环境一致,B错误;
C、胚胎移植的本质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,胚胎的遗传物质不会随移植发生改变,C正确;
D、囊胚期的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,取样进行性别鉴定不会损伤发育为胎儿的内细胞团,因此选择滋养层细胞做性别鉴定,D正确。
7.猪的生理特征、器官大小以及胚胎发育方面与人类具有很高的相似性,成为“种植”人类器官的热门动物。下图为我国科学家利用猪培育可用于移植的人源肾脏的相关过程。下列叙述正确的有( )
A.推测SIX1/SALL1两种基因是人源肾脏发育所必需的基因
B.可用载体、聚乙二醇等化学方法激活重构胚
C.注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织和器官
D.这种肾脏中虽然有部分猪细胞,但移植给人不会引起免疫排斥
【答案】C
【详解】A、根据SIX1/SALL1缺陷的早期胚胎发育成肾脏缺陷胚胎可知,这两个基因是猪肾脏发育必需的基因,A错误;
B、用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,B错误;
C、注入人源干细胞的作用是为了让注入的人源干细胞分化为人源肾脏,C正确;
D、这种肾脏中含有部分猪细胞,属于外来异物,依然会引起免疫排斥,D错误。
8.如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A.DNA连接酶、限制性内切核酸酶、解旋酶
B.解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA聚合酶
C.解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶
D.限制性内切核酸酶、DNA连接酶、解旋酶
【答案】C
【详解】①处为氢键,是解旋酶的作用部位;②处为磷酸二酯键,是限制性内切核酸酶的作用部位;③处为两个DNA片段的缺口,是DNA连接酶的作用部位,C正确,ABD错误。
9.苏云金芽孢杆菌体内含有Bt菌毒蛋白基因,我国科研人员利用转基因技术培育出转Bt菌毒蛋白基因抗虫棉。转基因抗虫棉自推广以来,明显提高了棉花产量和减少了农药污染,具有明显的经济效益和生态效益。专家建议,在转基因抗虫棉之间应混种一定比例的普通棉花。下列叙述错误的是( )
A.Bt菌毒蛋白基因可在棉花细胞中表达,这支持共同由来学说
B.棉田长期使用某种农药,会诱导棉铃虫发生抗药性定向变异
C.转基因抗虫棉和非转基因的普通棉花之间仍可以杂交产生子代
D.混种普通棉花可减缓棉铃虫种群Bt菌毒蛋白抗性基因频率的升高
【答案】B
【详解】A、Bt菌毒蛋白基因在棉花细胞中成功表达,说明不同生物共用一套遗传密码,提供了分子证据支持共同由来学说,A正确;
B、农药使用对棉铃虫起选择作用,而非诱导定向变异。变异是不定向的,且发生在选择之前,B错误;
C、转基因抗虫棉与普通棉花属于同一物种,不存在生殖隔离,可通过杂交产生可育后代,C正确;
D、混种普通棉花为敏感型棉铃虫提供"避难所",降低抗性个体的选择优势,从而减缓抗性基因频率的升高,D正确。
故选B。
10.2024年“诺贝尔化学奖”授予三位科学家,以表彰他们在“计算蛋白质设计和结构预测”方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI工具AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,到目前为止,AlphaFold已经预测了超过2亿种蛋白质结构——即几乎所有已知的已编码蛋白质,下列有关蛋白质工程的说法,正确的是( )
A.蛋白质工程可改造自然界中原有的蛋白质,但不能获得全新的蛋白质
B.蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质
C.该技术有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列
D.大肠杆菌常作为蛋白质工程生产菌,因其繁殖速度快,能对分泌蛋白进行复杂加工
【答案】C
【详解】A、蛋白质工程不仅能改造天然蛋白质,还能设计自然界不存在的全新蛋白质,如人工合成特定功能的酶或抗体,A错误;
B、蛋白质工程通过改变氨基酸序列(即基因的碱基序列)来改变蛋白质的空间结构,而非直接改变氨基酸的空间结构,B错误;
C、AlphaFold通过氨基酸序列预测结构,说明该技术可实现“结构预测→功能设计→序列推导”的逆向设计流程,符合蛋白质工程“功能导向结构,结构推导序列”的原理,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,缺乏内质网、高尔基体等细胞器,无法对分泌蛋白进行糖基化等复杂加工,D错误。
故选C。
11.某醋厂生产的老陈醋风味独特,这源于其采用的独特分层固体发酵法——该方法使得成品中乳酸含量较高,从而形成了与众不同的风味特征。如图1是分层固体发酵法示意图,图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。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,正在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。下列说法错误的是( )
A.发酵过程中,接种醋酸杆菌后,需将发酵缸置于30-35℃条件下培养
B.发酵过程中,发酵缸中上层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵,积累乳酸
C.据图2分析,A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度
D.分层固体发酵过程中氧气分布差异显著影响了醋酸菌在不同层次的生长状况
【答案】B
【详解】A、醋酸杆菌是好氧细菌,在醋酸发酵阶段需要充足的氧气,醋酸杆菌发酵的适宜温度是30 - 35℃,接种醋酸杆菌后,需将发酵缸置于30-35℃条件下培养,A正确;
B、乳酸菌是厌氧菌,发酵缸中上层氧气含量高,不利于乳酸菌繁殖和发酵,B错误;
C、醋酸杆菌是好氧菌,A、B层颠倒后,B层由下层变为上层,氧气浓度增加,所以B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度,C正确;
D、分层固体发酵过程中,不同层次的氧气分布差异显著(上层氧气多,下层氧气少 ),而醋酸菌是好氧菌,氧气分布差异显著影响了醋酸菌在不同层次的生长状况,从图2中A、B层颠倒后醋酸杆菌密度的变化也可以看出这一点,D正确。
12.随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是( )
A.利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
B.利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
C.利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
D.AI技术在生物医药领域的应用不会涉及到相关法律法规问题
【答案】D
【详解】A、AI分析基因组数据识别基因突变属于精准医疗的技术支持,符合生物信息学应用,A正确;
B、AI预测蛋白质结构以设计新药物,本质是通过计算机辅助实现蛋白质工程中的结构功能研究,B正确;
C、AI通过智能设备监测生理参数并预测健康风险,属于生物医学工程中的健康管理技术应用,C正确;
D、AI涉及的法规问题属于伦理或法律范畴,与生物医药技术应用无关,D错误。
故选D。
第Ⅱ卷
二、非选择题(5小题,共52分)
13.(14分,每空2分)龙牙蕉香味浓郁,但植株易感染枯萎病。某科研团队将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中,培育出抗病龙牙蕉新品种,部分技术流程如图所示。回答下列问题:
(1)用酶解法制备原生质体时,需要先用较__________(填“高”或“低”)渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态,然后用__________酶去除细胞壁,以获得原生质体。诱导原生质体融合常用的化学方法有__________(答出2点)。
(2)科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记龙牙蕉和贡蕉的原生质体膜上的蛋白质,在鉴定杂种原生质体时,根据细胞膜表面荧光的不同,可观察到__________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察到融合细胞的表面__________时,可判断该原生质体是由龙牙蕉细胞和贡蕉细胞融合而成的,该过程主要利用了生物膜具有__________。
(3)与传统育种相比,植物体细胞杂交技术育种的优势主要是__________。
【答案】(1) 高 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+一高pH融合法
(2) 3 既有红色荧光又有绿色荧光 一定的流动性
(3)打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
【详解】(1)用酶解法制备原生质体时,需要先用较高渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态,然后用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,以获得原生质体;诱导植物原生质体融合常用的化学方法是聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+一高pH融合法;
(2)利用红色荧光和绿色荧光分别标记龙牙蕉和贡蕉的原生质体膜上的蛋白质,在只考虑细胞两两融合的情况下,由于融合是随机的,最终在显微镜下可以观察到3种不同的原生质体,即只有红色荧光的龙牙蕉一龙牙蕉融合原生质体,只有绿色荧光的贡蕉一贡蕉融合原生质体,同时具有红色荧光和绿色荧光的龙牙蕉一贡蕉融合原生质体;当融合细胞的表面既有红色荧光又有绿色荧光时,可判断该原生质体是由龙牙蕉细胞和贡蕉细胞融合而成的,该过程主要利用了生物膜具有一定的流动性的特点;
(3)与传统育种相比,植物体细胞杂交技术育种的优势主要是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种。
14.(8分,除标注外每空1分)废弃的塑料因难以降解,造成“白色污染”。聚羟基脂肪酸酯(PHA)具有类似塑料的理化特性,丢弃后易被土壤微生物降解,可代替部分塑料应用于生产生活。研究人员在某咸水湖中发现了一种能合成PHA 的嗜盐细菌,分离该细菌的基本流程如图所示。请回答下列问题:
(1)培养和分离产PHA嗜盐细菌的培养基的配方如下:牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl50g,水定容至1000mL。其中,蛋白胨能为嗜盐细菌的生长提供_____和维生素等营养物质。从咸水湖取回的样品中产PHA 嗜盐细菌的浓度较高,需经过程①和②连续两次10倍稀释,每次稀释时均从前面的容器中取1mL 样液,加入________。
(2)与Ⅰ号培养基相比,Ⅱ号培养基和Ⅲ号培养基中通常需加入_______。过程③的接种方法是________;若过程④进行了5次划线,则需要对接种环灼烧_____次。
(3)在一定的培养条件下,根据菌落的_________(答出两点)等特征,可初步判断其是否为产PHA 嗜盐细菌。现已初步判断培养皿d 中均为嗜盐细菌菌落,欲从培养皿d中进行取样,筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌,请简要写出操作过程:_____________________。(2分)
【答案】(1) 碳源、氮源 9mL无菌水
(2) 琼脂 稀释涂布平板法 6/六
(3) 形状、大小、颜色 从培养基d中最后一次划线的末端附近挑取多个菌落,分别接种到等量的相同液体培养基中,在相同且适宜的条件下培养一段时间,测定并比较各组培养基中的PHA含量
【详解】(1)微生物的生长需要水,碳源、氮源和无机盐等营养物质,培养基中的蛋白胨能为微生物的生长提供碳源、氮源和维生素等营养物质。对样品溶液进行过程①和②连续两次10倍稀释,每次稀释均从前面的容器中取1mL样液,加入9mL无菌水,以实现10倍稀释。
(2)Ⅰ号培养基是液体培养基,Ⅱ、Ⅲ号培养基均是固体培养基,通常需加入琼脂。根据菌落在培养皿上的分布情况可知,过程③的接种方法是稀释涂布平板法。过程④的接种方法是平板划线法,划线前后都要灼烧接种环,若过程④划线了5次,则共需要对接种环灼烧6次。
(3)在相同的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征,常见的菌落特征有形状、大小、颜色等,根据菌落特征可初步判断其是否为产PHA 嗜盐细菌。从培养基d中进行取样,筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌的方法如下:从培养基d中最后一次划线的末端附近挑取多个菌落(划线分离时,随着划线次数增加,菌液浓度逐渐降低,最后一次划线的末端更容易获得单菌落,保证筛选菌株的纯度,避免混杂其他菌种对实验结果造成干扰),分别接种到等量的相同液体培养基中,在相同且适宜的条件下培养一段时间,测定并比较各组培养基中的PHA含量。PHA含量最高的培养基所对应的菌落即为产PHA能力强的嗜盐细菌。
15.(10分,每空1分)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体,其过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物(抗HER2-ADC),科研人员开展了相关研究,实验流程如图1所示。请回答下列问题:
(1)制备抗HER2-ADC的过程中,需要用________对小鼠多次进行免疫,以期获得相应的B淋巴细胞。
(2)过程①的原理是___________,跟植物体细胞杂交相比,动物细胞特有的融合方法是______。
(3)过程②所用的HAT培养基从用途上看属于_____培养基,能在其上生长的细胞特点为_____________。
(4)经过程②筛选的细胞还需进行过程③_______和________,经多次筛选,就可以得到足够数量的、能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(5)过程④合成的抗HER2-ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,这依赖于________原理。
(6)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的胃癌细胞代谢的影响,科研人员选取人乳腺癌细胞BT-474、裸鼠(先天性胸腺缺陷的突变小鼠)、多种化疗药物和试剂(磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新联药物、磷酸缓冲液等)进行了相关实验。结果如图2所示:
①将乳腺癌细胞BT-474移植到裸鼠体内,待肿瘤体积达到200mm3时将裸鼠分为4组并分别给药处理,空白对照组的给药处理是注射________,一段时间后检测裸鼠体内肿瘤的体积,结果如图2所示。
②实验结果表明______________。
【答案】(1)HER2
(2) 细胞膜具有一定的流动性 灭活病毒
(3) 选择 既能产生抗体,又能大量增殖
(4) 克隆化培养 抗体检测
(5)抗原-抗体特异性结合
(6) 等剂量的磷酸缓冲液 抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有促进作用,且效果较其他药物更好
【详解】(1)制备单克隆抗体时,需要用对应的抗原(本题为HER2)免疫小鼠,才能获得能产生相应抗体的B淋巴细胞。
(2)细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性;与植物体细胞杂交相比,动物细胞融合特有的诱导方法是用灭活病毒诱导。
(3)HAT培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞,从用途上划分属于选择培养基;未融合的亲本细胞、同种融合细胞都不能存活,只有B细胞和骨髓瘤融合的杂交瘤细胞,既能无限增殖,又能产生抗体,还能在该培养基中存活。
(4)第一次筛选得到杂交瘤细胞后,还需要经过克隆化培养和抗体检测,才能得到能稳定分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(5)抗HER2-ADC可依靠抗原抗体特异性结合,将药物定向递送到HER2过度表达的癌细胞处,减少对正常细胞的杀伤,从而降低药物副作用。
(6)①实验的空白对照组遵循单一变量原则,需要注射等量的溶剂,即磷酸缓冲液。
②根据实验结果可知,抗HER2-ADC组裸鼠的肿瘤体积最小,且比初始肿瘤体积小,说明抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有促进作用,且效果较其他药物更好。
16.(10分,每空1分)异种器官移植是解决人类供体器官短缺的核心途径。我国科学家于2025年成功培育出无特定病原体的10只基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10只基因编辑猪,为异种器官移植提供安全供体,主要技术操作流程如图所示。回答下列问题:
(1)图中过程①培养时,应使用_____培养基(按物理性质划分);贴壁细胞培养一段时间后,会因_____(写两点)等因素停止增殖,因此需使用_____处理贴壁细胞,再使用离心法得到单个细胞后进行传代培养。
(2)过程②常用_____方法对卵母细胞进行“去核”,“去核”实际上去除的是_____,“去核”前卵母细胞要培养至_____期。
(3)过程③形成的重构胚还需用物理或化学方法激活,其目的是_____。
(4)重构胚成活率低是限制核移植成功的主要因素之一、研究人员探究了不同浓度的TSA(组蛋白去乙酰化酶抑制剂)对猪重构胚发育成囊胚的影响,结果如下表所示:
TSA浓度(nM)
0
20
40
60
囊胚的形成率(%)
13%
22.8%
35.7%
21%
由上表可知,选用浓度为_____nM的TSA处理更有利于提高囊胚的形成率,由此推测组蛋白乙酰化程度的升高会_____(填“促进”或“抑制”)重构胚的发育。
(5)为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植,原因是_____。
【答案】(1) 液体 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏、接触抑制 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(2) 显微操作 纺锤体—染色体复合物 MⅡ 中
(3)使其完成细胞分裂和发育进程
(4) 40 促进
(5)胚胎细胞分化程度低,全能性更容易恢复
【详解】(1)图中过程①为动物细胞培养,培养时应使用液体培养基,以便于细胞充分接触营养物质和氧气;贴壁细胞培养一段时间后,会因细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏、接触抑制等因素停止增殖。需使用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理贴壁细胞,使细胞分散,再使用离心法得到单个细胞后进行传代培养。
(2)过程②常用显微操作方法对卵母细胞进行“去核”,实际上去除的是纺锤体—染色体复合物,这是由于在减数分裂过程中,遗传物质主要集中在纺锤体牵引的染色体上,去除这一复合物可以确保后续植入的体细胞核能够成为新细胞的遗传控制中心。而“去核”前卵母细胞要培养至MⅡ 中期,处于这一时期的卵母细胞细胞质环境最有利于体细胞核的全能性表达。
(3)重构胚在形成后,其细胞周期可能处于停滞状态,通过物理或化学方法对重构胚进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程。
(4)由表中数据可知,当为40 nM时,囊胚形成率达到最高的35.7%,因此选用40 nM的TSA处理更有利于提高囊胚的形成率。TSA作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂,其作用是抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,从而使组蛋白乙酰化程度升高,由此可推测组蛋白乙酰化程度的升高会促进重构胚的发育。
(5)胚胎细胞分化程度低,全能性更容易恢复,因此,为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植。
17.(10分,每空2分)为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD),科研人员将片段插入pET-SOD构建重组质粒,以融合表达蛋白,过程如图1,其中是由人工合成的DNA片段,序列为:限制酶a识别序列--限制酶b识别序列,50为重复次数。请回答下列问题:
(1)步骤①双酶切时,需使用的限制酶是______。与只用单酶切相比,其优点是:______(答两点)
(2)步骤②转化时,科研人员一般先用处理大肠杆菌细胞,目的是使______;转化后的大肠杆菌采用含有______的培养基进行筛选。
(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与启动子结合,驱动转录,翻译(蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa,将表达的蛋白先进行凝胶电泳,然后用SOD抗体进行杂交,显示的条带应是______(从图2的“A-D”中选填)。
【答案】(1) EcoRI、HindIII 防止载体和目的基因发生自身环化以及目的基因与载体反向连接
(2) 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 卡那霉素
(3) C
【详解】(1)根据题意,片段两端为限制酶a和b的识别序列,需要插入到质粒pET-SOD的SOD基因与终止子之间,而该位置正好存在EcoRⅠ和HindⅢ两个酶切位点,因此双酶切需要使用这两种限制酶(即题目中的限制酶a和b)。与单酶切相比,双酶切可以产生不同的黏性末端,优点是防止载体和目的基因发生自身环化以及目的基因与载体反向连接。
(2)将重组质粒导入大肠杆菌时,处理的目的是使大肠杆菌成为感受态细胞,即使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。该质粒携带卡那霉素抗性基因作为标记基因,因此转化后需要在含有卡那霉素的培养基筛选获得含重组质粒的大肠杆菌。
(3)转录过程中,RNA聚合酶能够与启动子结合,驱动基因转录。计算融合蛋白的分子量:融合基因总碱基对为,每个氨基酸对应基因中3个碱基对,因此总氨基酸数为,总相对分子质量约为,该分子量介于40kDa~55kDa之间,对应图2中C的条带。
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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12个小题,每小题4分,共48分。
1AJ[B]IC][D]
6[AJIB]IC]ID]
11A][B][C][D]
2[AJ[BIIC][D]
7[AJIBJIC][D]
12[A][B][C][D]
3.A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
4[A][B]IC][D]
[AJ[BIIC][D]
5[AJ[B][C][D]
10.[A][B]IC][D]
二、
非选择题。(本分共5小题,共计52分)
13.
(14分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
14.
(8分,除标注外每空1分)
(1)
(2)
(3)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(10分,每空1分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
16.
(10分,每空1分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
17.
(10分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
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参考答案
一、选择题:本题共12个小题,每小题4分,共48分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
D
C
B
C
C
B
C
题号
11
12
答案
B
D
二、非选择题(本部分共5小题,共计52分)
13.(14分,每空2分)
【答案】(1)高 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+一高pH融合法
(2) 3 既有红色荧光又有绿色荧光 一定的流动性
(3)打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
14.(8分,除标注外每空1分)
【答案】(1)碳源、氮源 9mL无菌水
(2)琼脂 稀释涂布平板法 6/六
(3)形状、大小、颜色 从培养基d中最后一次划线的末端附近挑取多个菌落,分别接种到等量的相同液体培养基中,在相同且适宜的条件下培养一段时间,测定并比较各组培养基中的PHA含量(2分)
15.(10分,每空1分)
【答案】(1)HER2
(2)细胞膜具有一定的流动性 灭活病毒
(3)选择 既能产生抗体,又能大量增殖
(4)克隆化培养 抗体检测
(5)抗原-抗体特异性结合
(6)等剂量的磷酸缓冲液 抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有促进作用,且效果较其他药物更好
16.(10分,每空1分)
【答案】(1)液体 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏、接触抑制 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(2)显微操作 纺锤体—染色体复合物 MⅡ 中
(3)使其完成细胞分裂和发育进程
(4)40 促进
(5)胚胎细胞分化程度低,全能性更容易恢复
17.(10分,每空2分)
【答案】(1)EcoRI、HindIII 防止载体和目的基因发生自身环化以及目的基因与载体反向连接
(2)使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 卡那霉素
(3)C
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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:
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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、不要弄被。
错误填涂[×]【1[/1
一。
选择题:本题共12个小题,每小题4分,共48分。
1.[A][B][C][D]
6.A][B1[C1[D1
11.A][B][CJ[D]
2.[A1[B1[C1[D]
7.A][B1[C1[D]
12.[A1[B][C][D]
3.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
10.A][B][C1[D1
二、
非选择题。
(本分共5小题,共计52分)
13.
(14分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
14.
(8分,除标注外每空1分)
(1)
(2)
(3)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(10分,每空1分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
16.
(10分,每空1分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
17.
(10分,每空2分)
(1)
(2)
(3)