高二生物下学期期中模拟卷02（新教材人教版）

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二下学期期中模拟测试卷02 生 物 （满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 5．测试范围：人教版高中选择性必修3全部。 6. 难度系数：0.65。 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．（实验探究）如图是“DNA的粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图,下列相关叙述错误的是（    ） A．图1中的溶液a和图2中的溶液b的成分不同，溶液b是 2 mol·L-1的NaCl溶液 B．图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而某些蛋白质等杂质不溶于酒精 C．图2所示实验的结果是试管1不变蓝，试管2变蓝色 D．图2所示实验中设置试管1的目的是作为对照实验 2．（实验纠偏）老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（    ） A．电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B．检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C．提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D．为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 3．（物种繁育）雌性北方白犀牛“纳金”和其女儿“法图”是地球上仅存的北方白犀牛，科学家利用死去犀牛的干细胞成功培育成原始生殖细胞，从四头现已死亡的雄性北方白犀牛身上采集的冷冻精子用于后代的繁育。下列叙述错误的是（　　） A．这个物种理论上已经宣告灭绝，应采取措施进行拯救 B．利用冷冻精子与现存北方白犀牛的卵细胞繁育后代的方式为有性生殖 C．原始生殖细胞具有全能性，可不经过核移植直接培育成胚胎 D．体外受精和核移植获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代 4．（物种繁育）荒漠猫是我国特有的濒危猫科动物，自然繁殖率低。科学家利用家猫作为代孕母体，培育克隆荒漠猫，研究过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．应将荒漠猫成纤维细胞置于5%O2的气体条件下培养 B．进行过程①和过程④时的卵母细胞均需培养至减数分裂Ⅰ中期 C．过程②可采用电融合法，过程③可添加蛋白酶合成抑制剂 D．滋养层可发育成胎膜和胎盘，不会影响内细胞团的发育 5．（农业应用）我国利用茎尖组织培养技术结合病毒检测培育了脱毒马铃薯（如青薯9号），有效解决了种薯退化问题，推动其成为继水稻、小麦、玉米之后的第四主粮，下列叙述错误的是（　　） A．茎尖组织培养获得脱毒苗的原理是植物细胞的全能性，茎尖因病毒含量极低成为理想材料 B．青薯9号“耐旱、高产”的性状体现了生物对环境的适应性，其培育过程需经脱分化、再分化等阶段 C．若将青薯9号的茎尖细胞与耐盐植物细胞融合，可直接获得耐盐高产的马铃薯新品种 D．马铃薯主粮化战略可增加粮食供应多样性，其加工成的馒头、面条、米粉等主食富含淀粉 6．为提高箭叶淫羊藿黄酮类化合物的产量，科研人员利用叶片进行组织培养，并添加蓝光（BL）诱导合成。下列叙述正确的是（　　） A．细胞分裂素与生长素的比例升高时，有利于根的分化 B．光敏色素感受蓝光刺激后，经信号转导影响特定基因表达而表现出生物学效应 C．外植体消毒时，需先用70%酒精处理，再用次氯酸钠溶液浸泡 D．光照强度对愈伤组织诱导阶段的细胞增殖无显著影响 7．酸奶加工厂为优化生产工艺，对传统酸奶发酵过程进行了改进。已知酸奶发酵主要依赖保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的协同作用：前者可将乳糖分解为乳酸，后者能产生促进前者生长的维生素。酸奶生产过程包括原料乳杀菌、接种发酵和冷藏保存三个阶段。下列有关说法错误的是（　　） A．多种微生物混合发酵有利于提高酸奶的风味 B．一般采用高压蒸汽灭菌法对原料乳进行灭菌 C．发酵过程中要随时监测培养液中微生物数量和产物浓度 D．发酵后期缺氧且呈酸性的发酵液可抑制杂菌繁殖 8．我国劳动人民很早就开始了传统发酵食品的制作。下列关于传统发酵食品制作的叙述，正确的是（　　） A．用于制作酸奶的乳酸菌具备核糖体、内质网等多种细胞器 B．制作腐乳的过程以混杂了毛霉等多种微生物的液体发酵为主 C．果醋制作时，对发酵液进行定期搅拌有利于醋酸的生成 D．腌制泡菜时，应对蔬菜进行严格的灭菌处理，以防止杂菌的污染 9．《尚书·说命》中有“若作酒醴，尔惟曲蘖”的记载，其中的“曲”指含有酵母菌等菌种的谷物。下列关于果酒制作的叙述，正确的是（　　） A．酵母菌的酒精发酵过程中，需要不断通入无菌空气 B．温度一旦超过30℃，酵母菌的呼吸作用就会停止 C．发酵时，应定时将发酵器皿的瓶盖取下，以快速排放CO2 D．暴露于空气中的果酒会变酸，这可能与空气中的醋酸菌有关 10．人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A．DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B．氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C．裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D．通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 11．基因治疗主要有ex vivo和in vivo两种途径。ex vivo途径是指将含外源基因的载体在体外导入人体细胞（自体或异体），经扩增后输回人体；in vivo途径是指将携带外源基因的载体直接导入人体内。下列叙述错误的是（    ） A．ex vivo途径选用自体细胞可避免免疫排斥 B．用ex vivo途径扩增细胞时需选分化程度高的细胞 C．in vivo途径的载体需经改造，并去除致病性 D．in vivo途径要求载体靶向特定细胞且基因有效表达 12．白藜芦醇可被糖基化为白藜芦醇苷，二者不仅能提高植物的抗病能力，也有利于人体健康。研究人员将葡萄的白藜芦醇合成酶基因与组成型强启动子（在所有细胞中均能使下游基因高表达）构建表达载体，利用农杆菌将表达载体导入水稻品种中。结果发现转基因株系的白藜芦醇苷含量高于野生型，但并没有对稻瘟病菌表现出明显抗性。下列叙述错误的是（    ） A．可用农杆菌侵染水稻的愈伤组织来获得转基因水稻株系 B．改用组织特异性启动子可提高转基因株系的稻瘟病抗性 C．水稻体内可能表达了白藜芦醇糖基化酶基因 D．上述转基因株系提高了水稻的营养价值 13．某中草药植物富含护肤活性化合物，但人工种植过程中易出现农药残留、重金属污染等问题。植物细胞工程可在稳定的人工环境中实现中草药植物细胞、组织及器官的规模化工业生产，为人工种植进行了有效补充。下列叙述正确的是（    ） A．植物细胞工程获取所需代谢产物通常使用固体培养基 B．基因工程技术可提高目标植物细胞相应代谢产物产量 C．目标植物细胞提取的护肤活性化合物为持续表达产物 D．植物细胞工程提取的活性化合物无污染且对皮肤无害 14．α—地中海贫血（简称地贫）是常染色体隐性遗传病，一对夫妇都是地贫基因携带者，三次怀孕在孕中期进行羊水穿刺，孩子都被证实是重度地贫儿，无奈进行了引产。于是该夫妇到医院做了“第三代试管婴儿”，成功生下一个健康的宝宝。“第三代试管婴儿”即胚胎移植前进行遗传学检测，再进行胚胎移植。下列说法错误的是（　　） A．试管婴儿的培育过程主要采用了体外受精、胚胎移植等技术 B．遗传学检测时，可选用囊胚阶段的滋养层细胞 C．为获得更多的卵子，可注射适宜浓度的雌激素 D．可通过PCR技术检测致病基因，但需要已知致病基因的部分碱基序列 15．Noxa是一种促凋亡蛋白。为构建表达Noxa的工程菌，现利用PCR技术将Noxa基因连接在ClyA基因的下游，构建ClyA-Noxa融合基因，并插入P载体。两个基因及四条引物如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．为方便构建融合基因，R1和F2引物设计时需要引入一定长度的互补序列 B．为保证插入P载体的准确性，F1和R2引物设计时应引入不同的酶切位点 C．为高效准确构建含ClyA-Noxa融合基因的表达载体，需至少使用4种限制酶 D．为筛选成功转化后的工程菌，可以使用F1和R2的引物组合进行PCR鉴定 16．下图是某兴趣小组PCR产物琼脂糖凝胶电泳的结果。有关分析正确的是（　　） A．凝胶加样孔应在A端，且A端应连接电源的正极 B．1号和2号泳道的PCR产物具有相同的碱基排列顺序 C．若两个PCR产物分子质量接近，可延长电泳时间以区分条带 D．琼脂糖熔化并稍冷却后，倒入模具让其完全凝固，再加入适量核酸染料 17．SYBR是一种荧光染料，其与双链DNA结合后会发出荧光，未与双链DNA结合的SYBR不会发出荧光。科研小组在PCR反应管①、②中加入模板DNA、耐高温的DNA聚合酶、dNTP、缓冲液、H2O、过量SYBR以及不同引物，进行PCR反应后观察荧光现象。模板DNA及引物序列如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 模板DNA序列 —ATGCGTAATC……TCCGAGTAC— 反应管①中引物序列 —ATGCGTAATC—   —GTACTCGGA— 反应管②中引物序列 —CCGCGTAATC—   —GGACTCGGA— 注：“……”为未写出的序列，表中引物与模板DNA中未写出序列不会发生特异性结合。 A．反应管①PCR产物电泳后，可进行二苯胺染色以判断DNA条带位置 B．反应管②中引物序列不能与模板链完全碱基互补，仍会出现荧光现象 C．调节反应管①②的退火温度，可使两支反应管中出现相似的荧光强度 D．SYBR可用于比较不同PCR反应中反应管DNA模板初始含量的差异 18．人角膜内皮细胞属于分化终末期细胞，细胞间存在的接触抑制以及一些物质的影响导致其始终停留在G1期（属于分裂间期），在体内再生能力极为有限。应用动物细胞培养技术体外培养高密度、具备健康内皮功能的角膜内皮细胞进行角膜移植是当前研究的热点。下列关于动物细胞培养技术的叙述，错误的是（    ） A．从健康个体获得的角膜内皮细胞在体外均有无限增殖的能力 B．细胞间的接触抑制会限制细胞数量的增加 C．可在培养设备中增加细胞可附着的多层基质，以增加细胞的数量 D．体外培养角膜内皮细胞时的气体环境是95%空气和5%二氧化碳 19．我国某科研团队成功培育出世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛，这一成果的获得得益于该团队历经10年攻关，建立起的目前世界上家畜胚胎干细胞传代次数最多、可进行多次基因编辑操作的胚胎干细胞系，一举攻克了大家畜胚胎干细胞建系与多能性维持的世界级难题，将胚胎干细胞打造成育种过程中的“超级种子细胞”。关于此项技术的叙述错误的是（　　） A．建立胚胎干细胞系的过程中可用胃蛋白酶使胚胎干细胞分散成单个细胞 B．胚胎移植时不需要对受体母牛进行免疫检测，其不会对外来胚胎产生排斥 C．在胚胎干细胞中插入人源乳铁蛋白基因，可定向改造生物的遗传性状 D．培养过程中可用显微注射技术将改造好的胚胎干细胞注入去核的卵母细胞内 20．HEK293细胞系是优秀的“病毒工厂”，其构建过程是将人5型腺病毒（Ad5）的E1A和E1B基因导入原代培养的人胚胎肾细胞中，获得亚三倍体（3n－5＝64）连续细胞系。下列叙述正确的是（　　） A．用纤维素酶处理胚胎肾组织块，制备细胞悬液进行原代培养 B．用农杆菌将E1A和E1B基因导入肾细胞，对原代细胞进行转化 C．根据连续细胞系和染色体组型特点，筛选特定细胞建立细胞系 D．若用HEK293细胞生产水痘减毒疫苗，可从培养液分离出水痘病毒和Ad5 21．《金漳兰谱》中写道“其茅葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕”。下列分析错误的是（　　） A．“茅葺”描述了兰花的形态，反映其一定的生态位特征 B．“其叶青青，犹绿衣郎”，其中的色素主要存在于叶绿体 C．兰花种子萌发率低，可用叶片进行组织培养繁殖幼苗 D．《金漳兰谱》中的词句体现了生物多样性的间接价值 22．胚挽救技术就是在胚发育早期，将胚从植物母体中取出，置于人工培养基上进行培养，模拟胚在母体内的发育环境，提供其生长所需的营养物质和激素等，使胚能够继续发育成完整的植株。主要用于克服植物远缘杂交障碍、挽救杂种胚的发育。下列相关叙述正确的是（    ） A．胚在培养基上发育成完整个体，体现了植物细胞的全能性 B．胚早期发育不需要光照，因为光照会影响愈伤组织的生长 C．胚挽救技术需要在无菌环境中进行，胚也要先灭菌再培养 D．在胚的人工培养过程中，细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂 23．东北人参是传统滋补药材，一科研团队创新开发富含的“人参功能性发酵饮品”，流程如下：①取人参幼根进行植物细胞培养获得无菌人参细胞；②将人参细胞破碎后提取活性成分；③灭菌后的麦芽汁中接种益生菌（乳酸菌+酵母菌），与人参活性成分混合，进行发酵；④过滤纯化获得饮品。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤①的培养基有蔗糖和植物激素等物质，不添加琼脂 B．步骤②中破碎人参细胞的目的是释放胞内活性成分，便于益生菌利用 C．步骤③中的两种益生菌在结构上都没有成形的细胞核 D．步骤①获得的无菌人参细胞若直接用于发酵，无需添加麦芽汁提供碳源 24．生长圈法是基于营养缺陷型指示菌与目的菌株共生关系建立的微生物筛选技术。目前，工业上用大肠杆菌赖氨酸缺陷型指示菌，从土壤中筛选谷氨酸棒状杆菌高产赖氨酸菌株，通过生长圈大小快速初筛，再结合发酵复筛确定生产株。如图表示上述初筛目的菌株时，某一平板上的菌落及生长圈的形成情况。下列叙述错误的是（    ） A．图中微生物乙、丙、丁都是赖氨酸缺陷型大肠杆菌 B．初筛阶段，配制的固体培养基中应不含有赖氨酸 C．图中微生物已最可能是初筛时被选中的目的菌株 D．进行发酵复筛目的菌株时，无需用到该指示菌 25．白酒生产时常用国标法检测样品中的沙门氏杆菌数目。当样品中积累了过多乙醇、乳酸及抗菌肽等抑菌物质时，会干扰检测。科研人员在此基础上优化检测方法，大大提升检出率，两种方法如下图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：BPW主要成分为蛋白胨、磷酸盐缓冲盐、氯化钠、水等。 A．取样后直接用血细胞计数板在显微镜下计数活菌 B．可采用划线法或稀释涂布法将待测液接种至选择培养基 C．优化法中增加BPW用量的主要目的是提供更多营养物质 D．BPW培养液中的蛋白胨可为沙门氏杆菌提供碳源、氮源 二、非选择题：本题共5小题，共50分。 26．（12分，除标注外每空1分）N蛋白是牛冠状病毒（BCoV）蛋白中表达量最高的蛋白，它可以诱导机体产生抗病毒免疫应答，因此是早期快速诊断、疫苗研发的关键候选蛋白。为制备抗N蛋白的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。回答下列问题： 注：图中限制酶的识别序列和切割位点为：BamHⅠ：，EcoRⅠ：，SalⅠ：。 (1)根据BCoV扩增的全基因组毒株提取的RNA________出的DNA为模板，以该DNA为模板通过PCR扩增合成目的片段，PCR中添加引物的作用是________。（2分） (2)制备引物时需在引物A和B的________端分别添加________（填限制酶）的识别序列，该片段扩增4次循环，需要消耗引物________个。已知N蛋白基因非模板链的碱基序列为，写出N蛋白基因上游引物的12个碱基序列：________。 (3)琼脂糖凝胶电泳是用来鉴定PCR产物的常用方法。下列说法正确的有________。 A．配制的琼脂糖溶液浓度较高时，大分子DNA片段不易分离 B．若电泳出现多种条带，可能是因为引物过短 C．凝胶中加入核酸染料便于观察PCR产物的电泳结果，电泳缓冲液应没过凝胶 D．两条泳道中电泳条带的位置相同，则两个加样孔内加入的样品相同 (4)过程②将目的基因导入骨髓瘤细胞的方法是________，过程③中利用选择培养基筛选时，________细胞都会死亡。 (5)图中过程④可通过体内（或体外）培养获得大量抗N蛋白单克隆抗体。与传统的从血浆中提取的抗体相比，抗N蛋白单克隆抗体的优点是________。（2分） 27．（13分，除标注外每空1分）高异黄酮是具有多种生物活性的类黄酮化合物，其在番茄等作物中含量较低。紫花苜蓿中的ChoMT基因是高异黄酮合成的关键基因。研究人员以紫花苜蓿的ChoMT为目的基因构建的重组表达载体关键部分如下图所示，并转入番茄植株中，培育得到高异黄酮含量丰富的转基因番茄果实。 注：GFP是绿色荧光蛋白基因，KanR是卡那霉素抗性基因。LB和RB表示左右两边界。 回答下列问题： (1)通过检索基因数据库可获得紫花苜蓿的ChoMT基因的__________，经化学方法合成获得ChoMT基因。构建表达载体需加入相应启动子，启动子的作用是__________。（2分） (2)农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法。该方法中Ti质粒上的关键结构是T-DNA，其作用是__________。（2分）图中KanR是常用的标记基因，可用于筛选含有目的基因的__________。制备农杆菌侵染液时，将离心后的菌体用培养液稀释至适宜浓度，浓度过低会影响__________，浓度过高会导致__________。 (3)转基因番茄幼苗培育过程中，包括如下图所示的五个不同阶段①～⑤。 上述五个阶段按照培育过程的先后顺序排列，应为：__________。产生④的过程，细胞主要发生了脱分化和__________。与②的培养过程相比，①的培养过程对培养基的要求有__________。 A．提高生长素含量B．提高细胞分裂素含量C．降低营养物质的浓度D．提高营养物质的浓度 (4)研究人员对获得的转基因番茄植株进行鉴定。将番茄植株放在450～490nm波长光下照射，当观察到__________，可确认为转基因番茄植株。再对转基因番茄的果实做进一步鉴定，鉴定结果是__________时，表明转基因番茄的培育取得成功。 28．（10分，每空1分）β-酪蛋白和乳铁蛋白是乳汁中的关键营养因子，但其在人乳与牛奶中的含量和结构有所不同，这在一定程度上限制了牛奶对人类母乳营养的完美替代。 回答下列问题： (1)牛β-酪蛋白与人β-酪蛋白的氨基酸序列相似度仅为50%，进入人体后可能引发免疫应答，诱发____________反应。牛奶中的乳铁蛋白浓度仅为人乳中的1/10。 (2)2025年9月，世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛在河北培育成功，科学家利用基因工程和动物克隆技术培育了能生产“人乳化”牛奶的克隆奶牛，为批量生产能完美替代人乳的国产牛奶制品开辟新方向。其基本流程为： ①建立牛胚胎干细胞系。从母体子宫中冲洗获得____________，从中分离胚胎干细胞。建立胚胎干细胞系的关键是构建一套既能促进干细胞分裂，又能抑制干细胞____________的培养体系。胚胎干细胞可在体外无限增殖，为基因编辑提供遗传性状一致的庞大细胞库。 ②定点插入人源基因。首先构建含人β-酪蛋白基因和人乳铁蛋白基因的表达载体。将表达载体与牛胚胎干细胞充分混合后，给予短暂的电脉冲刺激，促进____________。利用基因编辑工具将两种人源基因定点插入干细胞的基因组，同时实现对牛β-酪蛋白基因的____________。 ③构建克隆胚胎。筛选基因编辑成功的牛胚胎干细胞作为核供体细胞，以____________作为核受体细胞，构建重组细胞。重组细胞可回复到类似受精卵时期的功能，根本原因是核DNA被重新编排，使得____________。 ④胚胎移植。将重组细胞培养至桑葚胚，植入____________的代孕母牛子宫角，直至小牛出生。 ⑤鉴定。基因检测：分别根据人β-酪蛋白基因、____________的核苷酸序列设计特异性引物，转基因小牛的PCR检测结果依次为阳性、阳性和阴性。牛奶成分检测：与非转基因奶牛相比，转基因奶牛分泌的牛奶具有____________等特征，说明转基因奶牛培育成功。 29．（8分，除标注外每空1分）在农业生产中，鳞翅目害虫(如草地贪夜蛾、棉铃虫等)对农作物危害极大，传统化学防治手段易造成环境污染且可能使害虫产生抗性。为解决这一问题，研究人员通过研究最终在棉花中鉴定到一种天然的新型杀虫蛋白GhJAZ24。随后研究人员通过转基因技术，成功培育出含该蛋白的抗虫玉米，过程如图。回答下列问题： (1)质粒2除了含有目的基因和复制原点外，还必须包含的关键组件有___________；请简述其中一个组件的作用：___________。（2分） (2)图中将GhJAZ24基因导入玉米细胞所用的方法为___________。 (3)实验证明GhJAZ24蛋白对草地贪夜蛾有显著杀伤力。从生物进化角度分析，新型杀虫蛋白能有效应对害虫对原有抗虫蛋白产生的田间抗性的原因为___________。含GhJAZ24蛋白的作物对鳞翅目害虫具有广谱杀虫性，且对环境友好无残留，与原有杀虫机制相比，其在农业生产中具有的潜在优势是___________(答两点)。 (4)虽然GhJAZ24蛋白具有显著抗虫性，但其在玉米细胞内表达较低，且对部分鳞翅目害虫(如稻纵卷叶螟)的抗虫效果有待提升。为进一步增强该蛋白的抗虫性能，科研人员欲通过蛋白质工程对GhJAZ24蛋白进行改造。在改造过程中，科研人员需先设计预期的蛋白质结构，设计该结构时需考虑的关键因素有___________(答1点)。 30．（8分，除标注外每空1分）硒是人体必需的微量元素，往往以硒代半胱氨酸的形式掺入蛋白质。科研人员发现某些大肠杆菌野生型菌株能合成硒代半胱氨酸，拟通过菌种改造提升其产量。结合微生物代谢调控与生物工程等知识，回答下列问题。 (1)硒和硫是同族元素，化学性质相似。研究发现，大肠杆菌只有在培养基中缺乏硫源时，才会启动硒代谢路径合成硒代半胱氨酸。因此筛选培养硒代半胱氨酸高产菌株时，宜使用____________（填“天然培养基”或“合成培养基”），以确保硫源量的严格可控。已知密码子UGA可编码硒代半胱氨酸，也可作为终止密码子。当无硒元素供应时，大肠杆菌内某含硒蛋白基因的mRNA中存在的UGA序列最可能行使____________功能。 (2)为提高硒代半胱氨酸产量，科研人员拟对野生型大肠杆菌进行改造。 ①分子改良：为克服合成途径中关键酶受到的反馈抑制作用，可利用____________工程对酶分子进行定点改造。 ②构建重组DNA：将启动子连接到改良的硒代半胱氨酸合成相关酶基因模板链的____________（填“3’端”或“5’端”），再与载体连接，构建基因表达载体。 ③导入受体细胞：用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于一种____________生理状态，再将重组载体导入其中。 ④筛选和鉴定：科研人员提取菌株的总RNA，通过逆转录—聚合酶链式反应（RT-PCR）和电泳技术检测鉴定，但不能准确确认目的mRNA，因此还需进行____________。 (3)筛选出硒代半胱氨酸高表达的大肠杆菌后可以利用发酵工程生成含硒代半胱氨酸的蛋白质，请你从微生物的培养条件和所需营养物质角度提出发酵过程中的注意事项____________（答2点）。（2分） 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二下学期期中模拟测试卷02 生 物·参考答案 1、 单项选择题：本题共25个小题，每小题2分，共50分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C C C C B C D C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B B B C C C A A A C 题号 21 22 23 24 25 答案 D D B C D 二、非选择题（5小题，共50分） 26．（12分，除标注外每空1分） (1)逆转录 使DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸（2分） (2)5′ BamHⅠ、SalⅠ 30 GGATCCTTTAAA (3)ABC (4)显微注射法 未融合和同种融合的 (5)能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（2分） 27．（13分，除标注外每空1分） (1)核苷酸序列 RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA（2分） (2)携带目的基因进入植物细胞并整合到植物细胞染色体DNA上（2分） 受体细胞 转化效率 对植物细胞产生毒害（或抑制植物细胞生长、导致植物组织死亡） (3)⑤④②①③ 分裂 A (4)叶片（或植株）发出绿色荧光 果实中高异黄酮含量显著高于普通番茄 28．（10分，每空1分） (1)过敏 (2)囊胚 分化 表达载体导入（牛胚胎干）细胞 敲除或破坏 （牛）去核（次级）卵母细胞 与全能性/胚胎发育/发育成完整个体有关的基因表达开关被启动/表达/处于可表达的状态 同期发情（且未配种） 人乳铁蛋白基因和牛β-酪蛋白基因 不含牛β-酪蛋白、含人β-酪蛋白、乳铁蛋白含量显著提高 29．（8分，除标注外每空1分） (1)启动子、终止子和标记基因 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动目的基因转录出mRNA；终止子可使转录在相应位置停止；标记基因便于筛选出含有目的基因的受体细胞(答出任意一个即可)（2分） (2)农杆菌转化法 (3)害虫对原有抗虫蛋白产生抗性是自然选择的结果，害虫针对原有蛋白形成的抗性机制对新型GhJAZ24蛋白不起作用(合理即可) 能有效应对害虫对原有抗虫蛋白产生的抗性，降低害虫抗性进化风险；杀虫谱更广，可防控更多类型的鳞翅目害虫；对环境友好无残留，减少对生态环境的负面影响(合理即可) (4)GhJAZ24蛋白对稻纵卷叶螟的靶向结合能力；蛋白质的稳定性；蛋白质的杀虫活性；避免因结构改变导致蛋白对玉米自身或其他非靶标生物产生不良影响(合理即可) 30．（8分，除标注外每空1分） (1)合成培养基 终止（终止翻译/终止密码子) (2)蛋白质 3’端 能吸收周围环境中DNA分子的 基因测序/分子杂交 (3)营养物质方面：严格控制无硫含硒，并保证碳源、氮源、无机盐、生长因子齐全。 发酵条件方面：控制适宜的温度、pH、控制溶氧量（通气与搅拌），防止杂菌污染，适时控制发酵进程。（2分） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二下学期期中模拟测试卷02 生 物 （满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 5．测试范围：人教版高中选择性必修3全部。 6. 难度系数：0.65。 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．（实验探究）如图是“DNA的粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图,下列相关叙述错误的是（    ） A．图1中的溶液a和图2中的溶液b的成分不同，溶液b是 2 mol·L-1的NaCl溶液 B．图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而某些蛋白质等杂质不溶于酒精 C．图2所示实验的结果是试管1不变蓝，试管2变蓝色 D．图2所示实验中设置试管1的目的是作为对照实验 2．（实验纠偏）老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（    ） A．电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B．检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C．提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D．为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 3．（物种繁育）雌性北方白犀牛“纳金”和其女儿“法图”是地球上仅存的北方白犀牛，科学家利用死去犀牛的干细胞成功培育成原始生殖细胞，从四头现已死亡的雄性北方白犀牛身上采集的冷冻精子用于后代的繁育。下列叙述错误的是（　　） A．这个物种理论上已经宣告灭绝，应采取措施进行拯救 B．利用冷冻精子与现存北方白犀牛的卵细胞繁育后代的方式为有性生殖 C．原始生殖细胞具有全能性，可不经过核移植直接培育成胚胎 D．体外受精和核移植获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代 4．（物种繁育）荒漠猫是我国特有的濒危猫科动物，自然繁殖率低。科学家利用家猫作为代孕母体，培育克隆荒漠猫，研究过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．应将荒漠猫成纤维细胞置于5%O2的气体条件下培养 B．进行过程①和过程④时的卵母细胞均需培养至减数分裂Ⅰ中期 C．过程②可采用电融合法，过程③可添加蛋白酶合成抑制剂 D．滋养层可发育成胎膜和胎盘，不会影响内细胞团的发育 5．（农业应用）我国利用茎尖组织培养技术结合病毒检测培育了脱毒马铃薯（如青薯9号），有效解决了种薯退化问题，推动其成为继水稻、小麦、玉米之后的第四主粮，下列叙述错误的是（　　） A．茎尖组织培养获得脱毒苗的原理是植物细胞的全能性，茎尖因病毒含量极低成为理想材料 B．青薯9号“耐旱、高产”的性状体现了生物对环境的适应性，其培育过程需经脱分化、再分化等阶段 C．若将青薯9号的茎尖细胞与耐盐植物细胞融合，可直接获得耐盐高产的马铃薯新品种 D．马铃薯主粮化战略可增加粮食供应多样性，其加工成的馒头、面条、米粉等主食富含淀粉 6．为提高箭叶淫羊藿黄酮类化合物的产量，科研人员利用叶片进行组织培养，并添加蓝光（BL）诱导合成。下列叙述正确的是（　　） A．细胞分裂素与生长素的比例升高时，有利于根的分化 B．光敏色素感受蓝光刺激后，经信号转导影响特定基因表达而表现出生物学效应 C．外植体消毒时，需先用70%酒精处理，再用次氯酸钠溶液浸泡 D．光照强度对愈伤组织诱导阶段的细胞增殖无显著影响 7．酸奶加工厂为优化生产工艺，对传统酸奶发酵过程进行了改进。已知酸奶发酵主要依赖保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的协同作用：前者可将乳糖分解为乳酸，后者能产生促进前者生长的维生素。酸奶生产过程包括原料乳杀菌、接种发酵和冷藏保存三个阶段。下列有关说法错误的是（　　） A．多种微生物混合发酵有利于提高酸奶的风味 B．一般采用高压蒸汽灭菌法对原料乳进行灭菌 C．发酵过程中要随时监测培养液中微生物数量和产物浓度 D．发酵后期缺氧且呈酸性的发酵液可抑制杂菌繁殖 8．我国劳动人民很早就开始了传统发酵食品的制作。下列关于传统发酵食品制作的叙述，正确的是（　　） A．用于制作酸奶的乳酸菌具备核糖体、内质网等多种细胞器 B．制作腐乳的过程以混杂了毛霉等多种微生物的液体发酵为主 C．果醋制作时，对发酵液进行定期搅拌有利于醋酸的生成 D．腌制泡菜时，应对蔬菜进行严格的灭菌处理，以防止杂菌的污染 9．《尚书·说命》中有“若作酒醴，尔惟曲蘖”的记载，其中的“曲”指含有酵母菌等菌种的谷物。下列关于果酒制作的叙述，正确的是（　　） A．酵母菌的酒精发酵过程中，需要不断通入无菌空气 B．温度一旦超过30℃，酵母菌的呼吸作用就会停止 C．发酵时，应定时将发酵器皿的瓶盖取下，以快速排放CO2 D．暴露于空气中的果酒会变酸，这可能与空气中的醋酸菌有关 10．人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A．DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B．氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C．裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D．通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 11．基因治疗主要有ex vivo和in vivo两种途径。ex vivo途径是指将含外源基因的载体在体外导入人体细胞（自体或异体），经扩增后输回人体；in vivo途径是指将携带外源基因的载体直接导入人体内。下列叙述错误的是（    ） A．ex vivo途径选用自体细胞可避免免疫排斥 B．用ex vivo途径扩增细胞时需选分化程度高的细胞 C．in vivo途径的载体需经改造，并去除致病性 D．in vivo途径要求载体靶向特定细胞且基因有效表达 12．白藜芦醇可被糖基化为白藜芦醇苷，二者不仅能提高植物的抗病能力，也有利于人体健康。研究人员将葡萄的白藜芦醇合成酶基因与组成型强启动子（在所有细胞中均能使下游基因高表达）构建表达载体，利用农杆菌将表达载体导入水稻品种中。结果发现转基因株系的白藜芦醇苷含量高于野生型，但并没有对稻瘟病菌表现出明显抗性。下列叙述错误的是（    ） A．可用农杆菌侵染水稻的愈伤组织来获得转基因水稻株系 B．改用组织特异性启动子可提高转基因株系的稻瘟病抗性 C．水稻体内可能表达了白藜芦醇糖基化酶基因 D．上述转基因株系提高了水稻的营养价值 13．某中草药植物富含护肤活性化合物，但人工种植过程中易出现农药残留、重金属污染等问题。植物细胞工程可在稳定的人工环境中实现中草药植物细胞、组织及器官的规模化工业生产，为人工种植进行了有效补充。下列叙述正确的是（    ） A．植物细胞工程获取所需代谢产物通常使用固体培养基 B．基因工程技术可提高目标植物细胞相应代谢产物产量 C．目标植物细胞提取的护肤活性化合物为持续表达产物 D．植物细胞工程提取的活性化合物无污染且对皮肤无害 14．α—地中海贫血（简称地贫）是常染色体隐性遗传病，一对夫妇都是地贫基因携带者，三次怀孕在孕中期进行羊水穿刺，孩子都被证实是重度地贫儿，无奈进行了引产。于是该夫妇到医院做了“第三代试管婴儿”，成功生下一个健康的宝宝。“第三代试管婴儿”即胚胎移植前进行遗传学检测，再进行胚胎移植。下列说法错误的是（　　） A．试管婴儿的培育过程主要采用了体外受精、胚胎移植等技术 B．遗传学检测时，可选用囊胚阶段的滋养层细胞 C．为获得更多的卵子，可注射适宜浓度的雌激素 D．可通过PCR技术检测致病基因，但需要已知致病基因的部分碱基序列 15．Noxa是一种促凋亡蛋白。为构建表达Noxa的工程菌，现利用PCR技术将Noxa基因连接在ClyA基因的下游，构建ClyA-Noxa融合基因，并插入P载体。两个基因及四条引物如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．为方便构建融合基因，R1和F2引物设计时需要引入一定长度的互补序列 B．为保证插入P载体的准确性，F1和R2引物设计时应引入不同的酶切位点 C．为高效准确构建含ClyA-Noxa融合基因的表达载体，需至少使用4种限制酶 D．为筛选成功转化后的工程菌，可以使用F1和R2的引物组合进行PCR鉴定 16．下图是某兴趣小组PCR产物琼脂糖凝胶电泳的结果。有关分析正确的是（　　） A．凝胶加样孔应在A端，且A端应连接电源的正极 B．1号和2号泳道的PCR产物具有相同的碱基排列顺序 C．若两个PCR产物分子质量接近，可延长电泳时间以区分条带 D．琼脂糖熔化并稍冷却后，倒入模具让其完全凝固，再加入适量核酸染料 17．SYBR是一种荧光染料，其与双链DNA结合后会发出荧光，未与双链DNA结合的SYBR不会发出荧光。科研小组在PCR反应管①、②中加入模板DNA、耐高温的DNA聚合酶、dNTP、缓冲液、H2O、过量SYBR以及不同引物，进行PCR反应后观察荧光现象。模板DNA及引物序列如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 模板DNA序列 —ATGCGTAATC……TCCGAGTAC— 反应管①中引物序列 —ATGCGTAATC—   —GTACTCGGA— 反应管②中引物序列 —CCGCGTAATC—   —GGACTCGGA— 注：“……”为未写出的序列，表中引物与模板DNA中未写出序列不会发生特异性结合。 A．反应管①PCR产物电泳后，可进行二苯胺染色以判断DNA条带位置 B．反应管②中引物序列不能与模板链完全碱基互补，仍会出现荧光现象 C．调节反应管①②的退火温度，可使两支反应管中出现相似的荧光强度 D．SYBR可用于比较不同PCR反应中反应管DNA模板初始含量的差异 18．人角膜内皮细胞属于分化终末期细胞，细胞间存在的接触抑制以及一些物质的影响导致其始终停留在G1期（属于分裂间期），在体内再生能力极为有限。应用动物细胞培养技术体外培养高密度、具备健康内皮功能的角膜内皮细胞进行角膜移植是当前研究的热点。下列关于动物细胞培养技术的叙述，错误的是（    ） A．从健康个体获得的角膜内皮细胞在体外均有无限增殖的能力 B．细胞间的接触抑制会限制细胞数量的增加 C．可在培养设备中增加细胞可附着的多层基质，以增加细胞的数量 D．体外培养角膜内皮细胞时的气体环境是95%空气和5%二氧化碳 19．我国某科研团队成功培育出世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛，这一成果的获得得益于该团队历经10年攻关，建立起的目前世界上家畜胚胎干细胞传代次数最多、可进行多次基因编辑操作的胚胎干细胞系，一举攻克了大家畜胚胎干细胞建系与多能性维持的世界级难题，将胚胎干细胞打造成育种过程中的“超级种子细胞”。关于此项技术的叙述错误的是（　　） A．建立胚胎干细胞系的过程中可用胃蛋白酶使胚胎干细胞分散成单个细胞 B．胚胎移植时不需要对受体母牛进行免疫检测，其不会对外来胚胎产生排斥 C．在胚胎干细胞中插入人源乳铁蛋白基因，可定向改造生物的遗传性状 D．培养过程中可用显微注射技术将改造好的胚胎干细胞注入去核的卵母细胞内 20．HEK293细胞系是优秀的“病毒工厂”，其构建过程是将人5型腺病毒（Ad5）的E1A和E1B基因导入原代培养的人胚胎肾细胞中，获得亚三倍体（3n－5＝64）连续细胞系。下列叙述正确的是（　　） A．用纤维素酶处理胚胎肾组织块，制备细胞悬液进行原代培养 B．用农杆菌将E1A和E1B基因导入肾细胞，对原代细胞进行转化 C．根据连续细胞系和染色体组型特点，筛选特定细胞建立细胞系 D．若用HEK293细胞生产水痘减毒疫苗，可从培养液分离出水痘病毒和Ad5 21．《金漳兰谱》中写道“其茅葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕”。下列分析错误的是（　　） A．“茅葺”描述了兰花的形态，反映其一定的生态位特征 B．“其叶青青，犹绿衣郎”，其中的色素主要存在于叶绿体 C．兰花种子萌发率低，可用叶片进行组织培养繁殖幼苗 D．《金漳兰谱》中的词句体现了生物多样性的间接价值 22．胚挽救技术就是在胚发育早期，将胚从植物母体中取出，置于人工培养基上进行培养，模拟胚在母体内的发育环境，提供其生长所需的营养物质和激素等，使胚能够继续发育成完整的植株。主要用于克服植物远缘杂交障碍、挽救杂种胚的发育。下列相关叙述正确的是（    ） A．胚在培养基上发育成完整个体，体现了植物细胞的全能性 B．胚早期发育不需要光照，因为光照会影响愈伤组织的生长 C．胚挽救技术需要在无菌环境中进行，胚也要先灭菌再培养 D．在胚的人工培养过程中，细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂 23．东北人参是传统滋补药材，一科研团队创新开发富含的“人参功能性发酵饮品”，流程如下：①取人参幼根进行植物细胞培养获得无菌人参细胞；②将人参细胞破碎后提取活性成分；③灭菌后的麦芽汁中接种益生菌（乳酸菌+酵母菌），与人参活性成分混合，进行发酵；④过滤纯化获得饮品。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤①的培养基有蔗糖和植物激素等物质，不添加琼脂 B．步骤②中破碎人参细胞的目的是释放胞内活性成分，便于益生菌利用 C．步骤③中的两种益生菌在结构上都没有成形的细胞核 D．步骤①获得的无菌人参细胞若直接用于发酵，无需添加麦芽汁提供碳源 24．生长圈法是基于营养缺陷型指示菌与目的菌株共生关系建立的微生物筛选技术。目前，工业上用大肠杆菌赖氨酸缺陷型指示菌，从土壤中筛选谷氨酸棒状杆菌高产赖氨酸菌株，通过生长圈大小快速初筛，再结合发酵复筛确定生产株。如图表示上述初筛目的菌株时，某一平板上的菌落及生长圈的形成情况。下列叙述错误的是（    ） A．图中微生物乙、丙、丁都是赖氨酸缺陷型大肠杆菌 B．初筛阶段，配制的固体培养基中应不含有赖氨酸 C．图中微生物已最可能是初筛时被选中的目的菌株 D．进行发酵复筛目的菌株时，无需用到该指示菌 25．白酒生产时常用国标法检测样品中的沙门氏杆菌数目。当样品中积累了过多乙醇、乳酸及抗菌肽等抑菌物质时，会干扰检测。科研人员在此基础上优化检测方法，大大提升检出率，两种方法如下图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：BPW主要成分为蛋白胨、磷酸盐缓冲盐、氯化钠、水等。 A．取样后直接用血细胞计数板在显微镜下计数活菌 B．可采用划线法或稀释涂布法将待测液接种至选择培养基 C．优化法中增加BPW用量的主要目的是提供更多营养物质 D．BPW培养液中的蛋白胨可为沙门氏杆菌提供碳源、氮源 二、非选择题：本题共5小题，共50分。 26．（12分，除标注外每空1分）N蛋白是牛冠状病毒（BCoV）蛋白中表达量最高的蛋白，它可以诱导机体产生抗病毒免疫应答，因此是早期快速诊断、疫苗研发的关键候选蛋白。为制备抗N蛋白的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。回答下列问题： 注：图中限制酶的识别序列和切割位点为：BamHⅠ：，EcoRⅠ：，SalⅠ：。 (1)根据BCoV扩增的全基因组毒株提取的RNA________出的DNA为模板，以该DNA为模板通过PCR扩增合成目的片段，PCR中添加引物的作用是________。（2分） (2)制备引物时需在引物A和B的________端分别添加________（填限制酶）的识别序列，该片段扩增4次循环，需要消耗引物________个。已知N蛋白基因非模板链的碱基序列为，写出N蛋白基因上游引物的12个碱基序列：________。 (3)琼脂糖凝胶电泳是用来鉴定PCR产物的常用方法。下列说法正确的有________。 A．配制的琼脂糖溶液浓度较高时，大分子DNA片段不易分离 B．若电泳出现多种条带，可能是因为引物过短 C．凝胶中加入核酸染料便于观察PCR产物的电泳结果，电泳缓冲液应没过凝胶 D．两条泳道中电泳条带的位置相同，则两个加样孔内加入的样品相同 (4)过程②将目的基因导入骨髓瘤细胞的方法是________，过程③中利用选择培养基筛选时，________细胞都会死亡。 (5)图中过程④可通过体内（或体外）培养获得大量抗N蛋白单克隆抗体。与传统的从血浆中提取的抗体相比，抗N蛋白单克隆抗体的优点是________。（2分） 27．（13分，除标注外每空1分）高异黄酮是具有多种生物活性的类黄酮化合物，其在番茄等作物中含量较低。紫花苜蓿中的ChoMT基因是高异黄酮合成的关键基因。研究人员以紫花苜蓿的ChoMT为目的基因构建的重组表达载体关键部分如下图所示，并转入番茄植株中，培育得到高异黄酮含量丰富的转基因番茄果实。 注：GFP是绿色荧光蛋白基因，KanR是卡那霉素抗性基因。LB和RB表示左右两边界。 回答下列问题： (1)通过检索基因数据库可获得紫花苜蓿的ChoMT基因的__________，经化学方法合成获得ChoMT基因。构建表达载体需加入相应启动子，启动子的作用是__________。（2分） (2)农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法。该方法中Ti质粒上的关键结构是T-DNA，其作用是__________。（2分）图中KanR是常用的标记基因，可用于筛选含有目的基因的__________。制备农杆菌侵染液时，将离心后的菌体用培养液稀释至适宜浓度，浓度过低会影响__________，浓度过高会导致__________。 (3)转基因番茄幼苗培育过程中，包括如下图所示的五个不同阶段①～⑤。 上述五个阶段按照培育过程的先后顺序排列，应为：__________。产生④的过程，细胞主要发生了脱分化和__________。与②的培养过程相比，①的培养过程对培养基的要求有__________。 A．提高生长素含量B．提高细胞分裂素含量C．降低营养物质的浓度D．提高营养物质的浓度 (4)研究人员对获得的转基因番茄植株进行鉴定。将番茄植株放在450～490nm波长光下照射，当观察到__________，可确认为转基因番茄植株。再对转基因番茄的果实做进一步鉴定，鉴定结果是__________时，表明转基因番茄的培育取得成功。 28．（10分，每空1分）β-酪蛋白和乳铁蛋白是乳汁中的关键营养因子，但其在人乳与牛奶中的含量和结构有所不同，这在一定程度上限制了牛奶对人类母乳营养的完美替代。 回答下列问题： (1)牛β-酪蛋白与人β-酪蛋白的氨基酸序列相似度仅为50%，进入人体后可能引发免疫应答，诱发____________反应。牛奶中的乳铁蛋白浓度仅为人乳中的1/10。 (2)2025年9月，世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛在河北培育成功，科学家利用基因工程和动物克隆技术培育了能生产“人乳化”牛奶的克隆奶牛，为批量生产能完美替代人乳的国产牛奶制品开辟新方向。其基本流程为： ①建立牛胚胎干细胞系。从母体子宫中冲洗获得____________，从中分离胚胎干细胞。建立胚胎干细胞系的关键是构建一套既能促进干细胞分裂，又能抑制干细胞____________的培养体系。胚胎干细胞可在体外无限增殖，为基因编辑提供遗传性状一致的庞大细胞库。 ②定点插入人源基因。首先构建含人β-酪蛋白基因和人乳铁蛋白基因的表达载体。将表达载体与牛胚胎干细胞充分混合后，给予短暂的电脉冲刺激，促进____________。利用基因编辑工具将两种人源基因定点插入干细胞的基因组，同时实现对牛β-酪蛋白基因的____________。 ③构建克隆胚胎。筛选基因编辑成功的牛胚胎干细胞作为核供体细胞，以____________作为核受体细胞，构建重组细胞。重组细胞可回复到类似受精卵时期的功能，根本原因是核DNA被重新编排，使得____________。 ④胚胎移植。将重组细胞培养至桑葚胚，植入____________的代孕母牛子宫角，直至小牛出生。 ⑤鉴定。基因检测：分别根据人β-酪蛋白基因、____________的核苷酸序列设计特异性引物，转基因小牛的PCR检测结果依次为阳性、阳性和阴性。牛奶成分检测：与非转基因奶牛相比，转基因奶牛分泌的牛奶具有____________等特征，说明转基因奶牛培育成功。 29．（8分，除标注外每空1分）在农业生产中，鳞翅目害虫(如草地贪夜蛾、棉铃虫等)对农作物危害极大，传统化学防治手段易造成环境污染且可能使害虫产生抗性。为解决这一问题，研究人员通过研究最终在棉花中鉴定到一种天然的新型杀虫蛋白GhJAZ24。随后研究人员通过转基因技术，成功培育出含该蛋白的抗虫玉米，过程如图。回答下列问题： (1)质粒2除了含有目的基因和复制原点外，还必须包含的关键组件有___________；请简述其中一个组件的作用：___________。（2分） (2)图中将GhJAZ24基因导入玉米细胞所用的方法为___________。 (3)实验证明GhJAZ24蛋白对草地贪夜蛾有显著杀伤力。从生物进化角度分析，新型杀虫蛋白能有效应对害虫对原有抗虫蛋白产生的田间抗性的原因为___________。含GhJAZ24蛋白的作物对鳞翅目害虫具有广谱杀虫性，且对环境友好无残留，与原有杀虫机制相比，其在农业生产中具有的潜在优势是___________(答两点)。 (4)虽然GhJAZ24蛋白具有显著抗虫性，但其在玉米细胞内表达较低，且对部分鳞翅目害虫(如稻纵卷叶螟)的抗虫效果有待提升。为进一步增强该蛋白的抗虫性能，科研人员欲通过蛋白质工程对GhJAZ24蛋白进行改造。在改造过程中，科研人员需先设计预期的蛋白质结构，设计该结构时需考虑的关键因素有___________(答1点)。 30．（8分，除标注外每空1分）硒是人体必需的微量元素，往往以硒代半胱氨酸的形式掺入蛋白质。科研人员发现某些大肠杆菌野生型菌株能合成硒代半胱氨酸，拟通过菌种改造提升其产量。结合微生物代谢调控与生物工程等知识，回答下列问题。 (1)硒和硫是同族元素，化学性质相似。研究发现，大肠杆菌只有在培养基中缺乏硫源时，才会启动硒代谢路径合成硒代半胱氨酸。因此筛选培养硒代半胱氨酸高产菌株时，宜使用____________（填“天然培养基”或“合成培养基”），以确保硫源量的严格可控。已知密码子UGA可编码硒代半胱氨酸，也可作为终止密码子。当无硒元素供应时，大肠杆菌内某含硒蛋白基因的mRNA中存在的UGA序列最可能行使____________功能。 (2)为提高硒代半胱氨酸产量，科研人员拟对野生型大肠杆菌进行改造。 ①分子改良：为克服合成途径中关键酶受到的反馈抑制作用，可利用____________工程对酶分子进行定点改造。 ②构建重组DNA：将启动子连接到改良的硒代半胱氨酸合成相关酶基因模板链的____________（填“3’端”或“5’端”），再与载体连接，构建基因表达载体。 ③导入受体细胞：用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于一种____________生理状态，再将重组载体导入其中。 ④筛选和鉴定：科研人员提取菌株的总RNA，通过逆转录—聚合酶链式反应（RT-PCR）和电泳技术检测鉴定，但不能准确确认目的mRNA，因此还需进行____________。 (3)筛选出硒代半胱氨酸高表达的大肠杆菌后可以利用发酵工程生成含硒代半胱氨酸的蛋白质，请你从微生物的培养条件和所需营养物质角度提出发酵过程中的注意事项____________（答2点）。（2分） 2 / 2 学科网（北京）股份 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二下学期期中模拟测试卷02 生 物 （满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 5．测试范围：人教版高中选择性必修3全部。 6. 难度系数：0.65。 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．（实验探究）如图是“DNA的粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图,下列相关叙述错误的是（    ） A．图1中的溶液a和图2中的溶液b的成分不同，溶液b是 2 mol·L-1的NaCl溶液 B．图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而某些蛋白质等杂质不溶于酒精 C．图2所示实验的结果是试管1不变蓝，试管2变蓝色 D．图2所示实验中设置试管1的目的是作为对照实验 【答案】B 【分析】1、DNA的溶解性： （1）DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。 （2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA和蛋白质进一步分离。 2、DNA的析出与鉴定： ①将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。 ②取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。 【详解】AB、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，所以图1中溶液a成分为酒精溶液，其中用玻璃棒卷起的丝状物为粗提取的DNA，DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较大，可用二苯胺沸水浴鉴定DNA，将丝状物DNA溶解于2mol/L的NaCl溶液，故溶液b是2mol/L的NaCl溶液，A正确，B错误； CD、溶液b是2mol/L的NaCl溶液，图2试管1的作用是证明2mol/L的NaCl 溶液遇二苯胺不会出现蓝色，故设置试管1的目的是作为空白对照，试管2将丝状物DNA溶解于2mol/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后呈蓝色，因此图2所示实验的结果是试管1不变蓝，试管2变蓝色，CD正确。 2．（实验纠偏）老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（    ） A．电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B．检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C．提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D．为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 【答案】C 【详解】A、电泳分离 DNA 片段时，缓冲液可维持电泳环境的 pH 稳定，保证 DNA 片段正常分离，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶，A正确； B、酸性重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色，检测酵母是否产生酒精时，需向抽取的培养液滤液中加入酸性重铬酸钾，B正确； C、提取菠菜叶中的色素时用无水乙醇，分离色素时用层析液，C错误； D、有丝分裂旺盛的根尖细胞便于观察有丝分裂过程，卡诺氏液可固定细胞形态，为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定，D正确。 故选C。 3．（物种繁育）雌性北方白犀牛“纳金”和其女儿“法图”是地球上仅存的北方白犀牛，科学家利用死去犀牛的干细胞成功培育成原始生殖细胞，从四头现已死亡的雄性北方白犀牛身上采集的冷冻精子用于后代的繁育。下列叙述错误的是（　　） A．这个物种理论上已经宣告灭绝，应采取措施进行拯救 B．利用冷冻精子与现存北方白犀牛的卵细胞繁育后代的方式为有性生殖 C．原始生殖细胞具有全能性，可不经过核移植直接培育成胚胎 D．体外受精和核移植获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代 【答案】C 【详解】A、现存两头雌性北方白犀牛无法自然繁殖后代，但通过人工辅助生殖技术仍可能恢复种群，故该物种尚未完全灭绝，需采取拯救措施，A正确； B、冷冻精子与卵细胞结合形成受精卵，属于有性生殖（需两性配子结合），B正确； C、原始生殖细胞（如精原细胞、卵原细胞）属于专能干细胞，只能分化为生殖细胞，需经体外受精或核移植等技术培育胚胎，C错误； D、体外受精和核移植获得的早期胚胎必须移植至受体子宫内才能继续发育为后代，D正确。 故选C。 4．（物种繁育）荒漠猫是我国特有的濒危猫科动物，自然繁殖率低。科学家利用家猫作为代孕母体，培育克隆荒漠猫，研究过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．应将荒漠猫成纤维细胞置于5%O2的气体条件下培养 B．进行过程①和过程④时的卵母细胞均需培养至减数分裂Ⅰ中期 C．过程②可采用电融合法，过程③可添加蛋白酶合成抑制剂 D．滋养层可发育成胎膜和胎盘，不会影响内细胞团的发育 【答案】C 【详解】A、荒漠猫成纤维细胞的培养属于动物细胞培养，需要提供95%的空气和5%的CO2，A错误； B、进行过程①和过程④时的卵母细胞均需培养至减数分裂Ⅱ中期，B错误； C、过程②可采用电融合法促进体细胞的细胞核和去核的卵母细胞融合形成重构胚，过程③是激活重构胚，可添加蛋白酶合成抑制剂，C正确； D、滋养层可发育成胎膜和胎盘，会影响内细胞团发育为各种组织，D错误。 故选C。 5．（农业应用）我国利用茎尖组织培养技术结合病毒检测培育了脱毒马铃薯（如青薯9号），有效解决了种薯退化问题，推动其成为继水稻、小麦、玉米之后的第四主粮，下列叙述错误的是（　　） A．茎尖组织培养获得脱毒苗的原理是植物细胞的全能性，茎尖因病毒含量极低成为理想材料 B．青薯9号“耐旱、高产”的性状体现了生物对环境的适应性，其培育过程需经脱分化、再分化等阶段 C．若将青薯9号的茎尖细胞与耐盐植物细胞融合，可直接获得耐盐高产的马铃薯新品种 D．马铃薯主粮化战略可增加粮食供应多样性，其加工成的馒头、面条、米粉等主食富含淀粉 【答案】C 【详解】A、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，植物茎尖的分生区细胞病毒含量极低甚至不含病毒，是培育脱毒苗的理想材料，A正确； B、青薯9号“耐旱、高产”的性状使其能更好地适应干旱环境，体现了生物对环境的适应性；茎尖组织培养过程需经过脱分化形成愈伤组织、再分化形成幼根幼芽的阶段，最终发育为完整植株，B正确； C、两种植物细胞融合后，首先需要筛选出符合要求的杂种细胞，再通过植物组织培养才能培育成完整植株，且杂种细胞不一定能同时表达两个亲本的优良性状，无法直接获得耐盐高产的马铃薯新品种，C错误； D、马铃薯块茎富含淀粉，将其主粮化可以丰富粮食供应的种类，增加粮食供应多样性，其加工产物馒头、面条等主食也富含淀粉，D正确。 6．为提高箭叶淫羊藿黄酮类化合物的产量，科研人员利用叶片进行组织培养，并添加蓝光（BL）诱导合成。下列叙述正确的是（　　） A．细胞分裂素与生长素的比例升高时，有利于根的分化 B．光敏色素感受蓝光刺激后，经信号转导影响特定基因表达而表现出生物学效应 C．外植体消毒时，需先用70%酒精处理，再用次氯酸钠溶液浸泡 D．光照强度对愈伤组织诱导阶段的细胞增殖无显著影响 【答案】C 【详解】A、细胞分裂素与生长素的比例升高时，会促进芽的分化而非根的分化（根分化需较低比例），A错误； B、光敏色素主要感受红光和远红光信号，蓝光受体为隐花色素；蓝光刺激由隐花色素感知，经信号转导调控基因表达，选项混淆了光受体类型，B错误； C、外植体消毒需先用70%酒精短暂处理（表面消毒），再用次氯酸钠溶液浸泡（深层灭菌），该操作符合无菌技术规范，C正确； D、光照强度会影响细胞代谢，愈伤组织诱导阶段虽以脱分化为主，但光照仍可能影响其增殖速率及次生代谢物合成（题干中蓝光即用于诱导黄酮合成），D错误； 故选C。 7．酸奶加工厂为优化生产工艺，对传统酸奶发酵过程进行了改进。已知酸奶发酵主要依赖保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的协同作用：前者可将乳糖分解为乳酸，后者能产生促进前者生长的维生素。酸奶生产过程包括原料乳杀菌、接种发酵和冷藏保存三个阶段。下列有关说法错误的是（　　） A．多种微生物混合发酵有利于提高酸奶的风味 B．一般采用高压蒸汽灭菌法对原料乳进行灭菌 C．发酵过程中要随时监测培养液中微生物数量和产物浓度 D．发酵后期缺氧且呈酸性的发酵液可抑制杂菌繁殖 【答案】B 【详解】A、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌协同作用可产生不同代谢产物，丰富酸奶风味，A正确； B、高压蒸汽灭菌法（121℃、100kPa）会破坏原料乳的营养成分（如蛋白质变性），实际生产中常用巴氏消毒法（较低温度灭菌），B错误； C、工业发酵需通过监测微生物数量和产物浓度，调整发酵条件（如pH、温度），确保发酵效率，C正确； D、乳酸积累导致发酵液酸性增强，同时缺氧环境抑制多数需氧杂菌繁殖，D正确。 故选B。 8．我国劳动人民很早就开始了传统发酵食品的制作。下列关于传统发酵食品制作的叙述，正确的是（　　） A．用于制作酸奶的乳酸菌具备核糖体、内质网等多种细胞器 B．制作腐乳的过程以混杂了毛霉等多种微生物的液体发酵为主 C．果醋制作时，对发酵液进行定期搅拌有利于醋酸的生成 D．腌制泡菜时，应对蔬菜进行严格的灭菌处理，以防止杂菌的污染 【答案】C 【详解】A、乳酸菌是原核生物，原核生物细胞内仅含有核糖体一种细胞器，不存在内质网等具膜细胞器，A错误； B、腐乳制作是利用毛霉等微生物在豆腐固体基质上进行的固体发酵，并非液体发酵，B错误； C、果醋制作的菌种为醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，定期搅拌可增加发酵液的溶氧量，促进醋酸菌有氧呼吸合成醋酸，有利于醋酸生成，C正确； D、腌制泡菜利用的是蔬菜表面天然存在的乳酸菌，若对蔬菜严格灭菌会杀死乳酸菌，导致发酵无法正常进行，因此不需要对蔬菜进行严格灭菌处理，D错误。 9．《尚书·说命》中有“若作酒醴，尔惟曲蘖”的记载，其中的“曲”指含有酵母菌等菌种的谷物。下列关于果酒制作的叙述，正确的是（　　） A．酵母菌的酒精发酵过程中，需要不断通入无菌空气 B．温度一旦超过30℃，酵母菌的呼吸作用就会停止 C．发酵时，应定时将发酵器皿的瓶盖取下，以快速排放CO2 D．暴露于空气中的果酒会变酸，这可能与空气中的醋酸菌有关 【答案】D 【详解】A、酵母菌的酒精发酵依靠无氧呼吸产生酒精，若不断通入无菌空气会抑制酵母菌的无氧呼吸，无法生成酒精，A错误； B、酵母菌酒精发酵的最适温度为18～30℃，温度超过30℃时酵母菌的呼吸相关酶活性会降低，呼吸作用受抑制但不会直接停止，B错误； C、发酵过程排放CO₂时仅需拧松瓶盖即可，若直接取下瓶盖会导致杂菌进入污染发酵液，C错误； D、醋酸菌为好氧菌，在有氧条件下可将果酒中的酒精转化为醋酸，因此暴露在空气中的果酒变酸可能与空气中的醋酸菌有关，D正确。 10．人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A．DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B．氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C．裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D．通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 【答案】C 【详解】A、细胞衰老的诱因包括DNA损伤长期积累，同时DNA损伤积累可能导致原癌基因、抑癌基因发生突变，进而诱发细胞癌变，因此DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变，A正确； B、蛋白质的空间结构由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式共同决定，两种生物的cGAS蛋白存在氨基酸差异，会引起其空间结构不同，B正确； C、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，基因是有遗传效应的DNA片段，基因上不存在密码子，C错误； D、基因工程可定向改造目的基因，进而改造其表达的蛋白质，因此可通过基因工程改造人类的cGAS蛋白，D正确。 11．基因治疗主要有ex vivo和in vivo两种途径。ex vivo途径是指将含外源基因的载体在体外导入人体细胞（自体或异体），经扩增后输回人体；in vivo途径是指将携带外源基因的载体直接导入人体内。下列叙述错误的是（    ） A．ex vivo途径选用自体细胞可避免免疫排斥 B．用ex vivo途径扩增细胞时需选分化程度高的细胞 C．in vivo途径的载体需经改造，并去除致病性 D．in vivo途径要求载体靶向特定细胞且基因有效表达 【答案】B 【详解】A、ex vivo途径使用自体细胞，因其表面抗原与自身免疫系统相容，可避免免疫排斥反应，A正确； B、分化程度高的细胞分裂能力弱，难以在体外扩增，ex vivo途径需选择分化程度低（如干细胞）或未分化的细胞进行扩增，B错误； C、in vivo途径的载体（如病毒）需去除致病性并保留感染能力，确保治疗安全性，C正确； D、in vivo途径需载体携带外源基因靶向特定细胞，并保证基因在目标细胞中有效表达，否则无法实现治疗目的，D正确。 故选B。 12．白藜芦醇可被糖基化为白藜芦醇苷，二者不仅能提高植物的抗病能力，也有利于人体健康。研究人员将葡萄的白藜芦醇合成酶基因与组成型强启动子（在所有细胞中均能使下游基因高表达）构建表达载体，利用农杆菌将表达载体导入水稻品种中。结果发现转基因株系的白藜芦醇苷含量高于野生型，但并没有对稻瘟病菌表现出明显抗性。下列叙述错误的是（    ） A．可用农杆菌侵染水稻的愈伤组织来获得转基因水稻株系 B．改用组织特异性启动子可提高转基因株系的稻瘟病抗性 C．水稻体内可能表达了白藜芦醇糖基化酶基因 D．上述转基因株系提高了水稻的营养价值 【答案】B 【详解】A、通过侵染愈伤组织可实现外源基因的稳定转化，该方法符合水稻转基因技术流程，A正确； B、组织特异性启动子仅在特定组织中激活基因表达。但题干中稻瘟病抗性缺失可能源于白藜芦醇苷本身不直接参与抗病（或需特定代谢途径），与基因表达部位无关。即使改用组织特异性启动子，也无法解决抗病机制缺失的问题，B错误； C、白藜芦醇苷是白藜芦醇的糖基化产物，而转基因水稻仅导入白藜芦醇合成酶基因。产物中出现糖基化形式，说明水稻细胞内源糖基化酶基因表达了相应修饰酶，C正确； D、题干明确白藜芦醇苷"有利于人体健康"，转基因株系该物质含量高于野生型，故营养价值提升，D正确。 故选B。 13．某中草药植物富含护肤活性化合物，但人工种植过程中易出现农药残留、重金属污染等问题。植物细胞工程可在稳定的人工环境中实现中草药植物细胞、组织及器官的规模化工业生产，为人工种植进行了有效补充。下列叙述正确的是（    ） A．植物细胞工程获取所需代谢产物通常使用固体培养基 B．基因工程技术可提高目标植物细胞相应代谢产物产量 C．目标植物细胞提取的护肤活性化合物为持续表达产物 D．植物细胞工程提取的活性化合物无污染且对皮肤无害 【答案】B 【详解】A、植物细胞工程获取代谢产物常用液体培养基进行悬浮培养，而非固体培养基，A错误； B、可通过基因工程导入相关基因，提高目标植物细胞代谢产物的产量，B正确； C、护肤活性化合物通常是次生代谢产物，不一定是持续表达产物，C错误； D、植物细胞工程产物可减少污染，但可能存在副作用如浓度过高等，不能直接判定对皮肤无害，D错误。 14．α—地中海贫血（简称地贫）是常染色体隐性遗传病，一对夫妇都是地贫基因携带者，三次怀孕在孕中期进行羊水穿刺，孩子都被证实是重度地贫儿，无奈进行了引产。于是该夫妇到医院做了“第三代试管婴儿”，成功生下一个健康的宝宝。“第三代试管婴儿”即胚胎移植前进行遗传学检测，再进行胚胎移植。下列说法错误的是（　　） A．试管婴儿的培育过程主要采用了体外受精、胚胎移植等技术 B．遗传学检测时，可选用囊胚阶段的滋养层细胞 C．为获得更多的卵子，可注射适宜浓度的雌激素 D．可通过PCR技术检测致病基因，但需要已知致病基因的部分碱基序列 【答案】C 【详解】A、试管婴儿的培育需要先完成体外受精获得受精卵，再经早期胚胎培养后将适宜阶段的胚胎移植到母体子宫内发育，主要采用了体外受精、胚胎移植等技术，A正确； B、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，不会发育成胎儿的组织，取滋养层细胞进行遗传学检测不会损伤胎儿，因此遗传学检测时可选用囊胚阶段的滋养层细胞，B正确； C、为获得更多卵子，需注射促性腺激素促进超数排卵，若注射雌激素，会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关促性腺激素，反而抑制排卵，C错误； D、PCR技术扩增目的基因时需要先合成引物，引物的设计依赖已知致病基因的部分碱基序列，因此用PCR技术检测致病基因需要已知致病基因的部分碱基序列，D正确。 15．Noxa是一种促凋亡蛋白。为构建表达Noxa的工程菌，现利用PCR技术将Noxa基因连接在ClyA基因的下游，构建ClyA-Noxa融合基因，并插入P载体。两个基因及四条引物如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．为方便构建融合基因，R1和F2引物设计时需要引入一定长度的互补序列 B．为保证插入P载体的准确性，F1和R2引物设计时应引入不同的酶切位点 C．为高效准确构建含ClyA-Noxa融合基因的表达载体，需至少使用4种限制酶 D．为筛选成功转化后的工程菌，可以使用F1和R2的引物组合进行PCR鉴定 【答案】C 【详解】A、利用重叠PCR构建融合基因时，ClyA的下游引物R1和Noxa的上游引物F2设计互补序列后，两个基因的PCR产物可通过互补序列拼接，进而得到完整的ClyA-Noxa融合基因，A正确； B、在融合基因的两端引物F1（上游）和R2（下游）引入不同的酶切位点，酶切后融合基因的两端黏性末端不同，可保证融合基因定向正确插入载体，B正确； C、仅需在融合基因的两端引入2种不同的酶切位点，用这2种限制酶分别切割融合基因和载体，即可完成表达载体构建，不需要至少4种限制酶，C错误； D、若工程菌成功转入融合基因，F1（结合ClyA上游）和R2（结合Noxa下游）的引物组合可以扩增出对应大小的融合基因条带，若未成功转化则无法扩增出目的条带，因此可用于鉴定，D正确。 16．下图是某兴趣小组PCR产物琼脂糖凝胶电泳的结果。有关分析正确的是（　　） A．凝胶加样孔应在A端，且A端应连接电源的正极 B．1号和2号泳道的PCR产物具有相同的碱基排列顺序 C．若两个PCR产物分子质量接近，可延长电泳时间以区分条带 D．琼脂糖熔化并稍冷却后，倒入模具让其完全凝固，再加入适量核酸染料 【答案】C 【详解】A、DNA分子带负电，电泳时DNA会从负极向正极迁移；DNA分子越小，移动速度越快，距离加样孔越远，可知A端为加样孔，连接电源负极，A错误； B、1号和2号PCR产物长度（碱基对数目）相同，但不代表碱基排列顺序相同，B错误； C、若两个产物分子质量（大小）接近，延长电泳时间可扩大二者迁移距离的差异，能更好区分条带，C正确； D、制备凝胶时，核酸染料需要在琼脂糖熔化冷却后、倒胶凝固前加入，混匀后再倒入模具凝固，D错误。 17．SYBR是一种荧光染料，其与双链DNA结合后会发出荧光，未与双链DNA结合的SYBR不会发出荧光。科研小组在PCR反应管①、②中加入模板DNA、耐高温的DNA聚合酶、dNTP、缓冲液、H2O、过量SYBR以及不同引物，进行PCR反应后观察荧光现象。模板DNA及引物序列如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 模板DNA序列 —ATGCGTAATC……TCCGAGTAC— 反应管①中引物序列 —ATGCGTAATC—   —GTACTCGGA— 反应管②中引物序列 —CCGCGTAATC—   —GGACTCGGA— 注：“……”为未写出的序列，表中引物与模板DNA中未写出序列不会发生特异性结合。 A．反应管①PCR产物电泳后，可进行二苯胺染色以判断DNA条带位置 B．反应管②中引物序列不能与模板链完全碱基互补，仍会出现荧光现象 C．调节反应管①②的退火温度，可使两支反应管中出现相似的荧光强度 D．SYBR可用于比较不同PCR反应中反应管DNA模板初始含量的差异 【答案】A 【详解】A、二苯胺染色是一种用于溶液中DNA定性的比色法，需要沸水浴加热，通过颜色变化（蓝色）检测DNA，但无法用于琼脂糖凝胶电泳后DNA条带位置的判断；凝胶电泳中常用溴化乙锭（EB）或SYBR类荧光染料进行染色，在紫外灯下观察荧光条带，A错误； B、反应管②中引物序列（5'-CCGCGTAATC-3'和5'-GGACTCGGA-3'）与模板DNA（5'-ATGCGTAATC...TCCGAGTAC-3'）不完全碱基互补，导致扩增效率低或无特异性扩增；但PCR反应初始时存在双链模板DNA，SYBR与之结合可发出荧光，因此PCR后仍会出现荧光现象，B正确； C、调节退火温度可影响引物与模板的特异性结合：反应管①在最佳退火温度下扩增效率高，荧光强度大；反应管②在较低退火温度下可能发生非特异性结合和扩增，产生一定量双链DNA，出现荧光。通过调整退火温度（如提高温度使管①扩减少，或降低温度使管②非特异性扩增增加），可使两支反应管的荧光强度相似，C正确； D、SYBR与双链DNA结合后荧光强度与DNA量成正比，在实时荧光定量PCR（qPCR）中，通过监测荧光信号（如Ct值）可比较不同反应管中DNA模板初始含量的差异，D正确。 故选A。 18．人角膜内皮细胞属于分化终末期细胞，细胞间存在的接触抑制以及一些物质的影响导致其始终停留在G1期（属于分裂间期），在体内再生能力极为有限。应用动物细胞培养技术体外培养高密度、具备健康内皮功能的角膜内皮细胞进行角膜移植是当前研究的热点。下列关于动物细胞培养技术的叙述，错误的是（    ） A．从健康个体获得的角膜内皮细胞在体外均有无限增殖的能力 B．细胞间的接触抑制会限制细胞数量的增加 C．可在培养设备中增加细胞可附着的多层基质，以增加细胞的数量 D．体外培养角膜内皮细胞时的气体环境是95%空气和5%二氧化碳 【答案】A 【详解】A、题干明确说明角膜内皮细胞是分化终末期细胞，再生能力极为有限，不具备无限增殖的能力，A错误； B、接触抑制是指动物细胞贴壁生长时，细胞相互接触后就会停止分裂增殖，因此会限制细胞数量的增加，B正确； C、增加多层可附着的基质，可为细胞提供更多附着空间，增加可培养的细胞数量，C正确； D、动物细胞培养的标准气体环境就是95%空气（满足细胞有氧呼吸需求）加5%二氧化碳（维持培养液pH），D正确。 19．我国某科研团队成功培育出世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛，这一成果的获得得益于该团队历经10年攻关，建立起的目前世界上家畜胚胎干细胞传代次数最多、可进行多次基因编辑操作的胚胎干细胞系，一举攻克了大家畜胚胎干细胞建系与多能性维持的世界级难题，将胚胎干细胞打造成育种过程中的“超级种子细胞”。关于此项技术的叙述错误的是（　　） A．建立胚胎干细胞系的过程中可用胃蛋白酶使胚胎干细胞分散成单个细胞 B．胚胎移植时不需要对受体母牛进行免疫检测，其不会对外来胚胎产生排斥 C．在胚胎干细胞中插入人源乳铁蛋白基因，可定向改造生物的遗传性状 D．培养过程中可用显微注射技术将改造好的胚胎干细胞注入去核的卵母细胞内 【答案】A 【详解】A、动物细胞培养时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散成单个，胃蛋白酶的最适pH为酸性，而动物细胞培养液的pH为中性偏碱（7.2~7.4），该条件下胃蛋白酶会失活，无法发挥作用，A错误； B、胚胎移植的生理学基础之一是受体母牛对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，因此不需要对受体进行免疫检测，B正确； C、向胚胎干细胞中插入人源乳铁蛋白基因属于基因工程操作，基因工程可按照人们的意愿定向改造生物的遗传性状，C正确； D、动物核移植操作中，可通过显微注射技术将改造好的供体细胞（胚胎干细胞）注入去核的卵母细胞内，构建重组细胞，D正确。 20．HEK293细胞系是优秀的“病毒工厂”，其构建过程是将人5型腺病毒（Ad5）的E1A和E1B基因导入原代培养的人胚胎肾细胞中，获得亚三倍体（3n－5＝64）连续细胞系。下列叙述正确的是（　　） A．用纤维素酶处理胚胎肾组织块，制备细胞悬液进行原代培养 B．用农杆菌将E1A和E1B基因导入肾细胞，对原代细胞进行转化 C．根据连续细胞系和染色体组型特点，筛选特定细胞建立细胞系 D．若用HEK293细胞生产水痘减毒疫苗，可从培养液分离出水痘病毒和Ad5 【答案】C 【详解】A、动物细胞没有细胞壁，处理动物组织块制备细胞悬液需使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，纤维素酶用于分解植物细胞壁，无法处理动物组织，A错误； B、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，不适用于动物细胞，将目的基因导入动物细胞常用显微注射法等，B错误； C、构建HEK293细胞系时，需要筛选成功导入E1A、E1B基因，且符合亚三倍体染色体组型的可连续传代的特定细胞，进而建立稳定细胞系，C正确； D、HEK293细胞仅整合了Ad5的E1A和E1B基因，没有Ad5的完整基因组，无法合成完整的Ad5，因此培养液中只能分离出水痘病毒，不会分离出Ad5，D错误。 21．《金漳兰谱》中写道“其茅葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕”。下列分析错误的是（　　） A．“茅葺”描述了兰花的形态，反映其一定的生态位特征 B．“其叶青青，犹绿衣郎”，其中的色素主要存在于叶绿体 C．兰花种子萌发率低，可用叶片进行组织培养繁殖幼苗 D．《金漳兰谱》中的词句体现了生物多样性的间接价值 【答案】D 【详解】A、茅葺是指兰花初生的嫩芽茂密而柔美，这是对兰花形态的描述，一定程度上反映了植物的生态位，A正确； B、其叶青青原因是植物含有叶绿素，主要位于叶绿体中，B正确； C、兰花种子萌发率低，可以用叶片进行植物组织培养，这是无性繁殖，C正确； D、《金漳兰谱》中的词句描述兰花可供观赏，且能进行文学创作，这是生物多样性直接价值的体现，D错误。 22．胚挽救技术就是在胚发育早期，将胚从植物母体中取出，置于人工培养基上进行培养，模拟胚在母体内的发育环境，提供其生长所需的营养物质和激素等，使胚能够继续发育成完整的植株。主要用于克服植物远缘杂交障碍、挽救杂种胚的发育。下列相关叙述正确的是（    ） A．胚在培养基上发育成完整个体，体现了植物细胞的全能性 B．胚早期发育不需要光照，因为光照会影响愈伤组织的生长 C．胚挽救技术需要在无菌环境中进行，胚也要先灭菌再培养 D．在胚的人工培养过程中，细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂 【答案】D 【详解】A、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，胚是植物的幼体，属于多细胞结构，其发育为完整个体是正常的生长发育过程，不能体现植物细胞的全能性，A错误； B、胚挽救过程是直接诱导胚发育为植株，不涉及脱分化形成愈伤组织的步骤，B错误； C、胚挽救技术需要在无菌环境中进行，但胚作为活的外植体只能进行消毒处理，灭菌会杀死胚本身的活细胞，无法完成后续培养，C错误； D、减数分裂是生物产生有性生殖细胞时特有的分裂方式，胚培养发育为植株的过程是体细胞的生长增殖，仅发生有丝分裂，不进行减数分裂，D正确。 23．东北人参是传统滋补药材，一科研团队创新开发富含的“人参功能性发酵饮品”，流程如下：①取人参幼根进行植物细胞培养获得无菌人参细胞；②将人参细胞破碎后提取活性成分；③灭菌后的麦芽汁中接种益生菌（乳酸菌+酵母菌），与人参活性成分混合，进行发酵；④过滤纯化获得饮品。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤①的培养基有蔗糖和植物激素等物质，不添加琼脂 B．步骤②中破碎人参细胞的目的是释放胞内活性成分，便于益生菌利用 C．步骤③中的两种益生菌在结构上都没有成形的细胞核 D．步骤①获得的无菌人参细胞若直接用于发酵，无需添加麦芽汁提供碳源 【答案】B 【详解】A、步骤①为植物细胞培养获取无菌人参细胞，该过程通常使用固体培养基，需要添加琼脂作为凝固剂，培养基中包含蔗糖作为碳源、植物激素调控脱分化过程，A错误； B、人参活性成分多为胞内物质，步骤②破碎人参细胞的目的是释放胞内活性成分，便于后续发酵过程中益生菌利用，B正确； C、步骤③的两种益生菌中，乳酸菌是原核生物，无成形的细胞核；酵母菌是真核生物，有成形的细胞核，并非二者都无成形细胞核，C错误； D、步骤①获得的无菌人参细胞是人参幼根细胞，无叶绿体，无法通过光合作用合成有机物，属于异养型，直接用于发酵仍需添加麦芽汁提供碳源等营养物质，D错误。 24．生长圈法是基于营养缺陷型指示菌与目的菌株共生关系建立的微生物筛选技术。目前，工业上用大肠杆菌赖氨酸缺陷型指示菌，从土壤中筛选谷氨酸棒状杆菌高产赖氨酸菌株，通过生长圈大小快速初筛，再结合发酵复筛确定生产株。如图表示上述初筛目的菌株时，某一平板上的菌落及生长圈的形成情况。下列叙述错误的是（    ） A．图中微生物乙、丙、丁都是赖氨酸缺陷型大肠杆菌 B．初筛阶段，配制的固体培养基中应不含有赖氨酸 C．图中微生物已最可能是初筛时被选中的目的菌株 D．进行发酵复筛目的菌株时，无需用到该指示菌 【答案】C 【详解】A、大肠杆菌赖氨酸缺陷型指示菌自身不能合成赖氨酸，需要在含有赖氨酸的培养基中才能生长，图中微生物乙、丙、丁周围形成了生长圈，说明它们依赖目的菌株产生的赖氨酸才能生长，所以都是赖氨酸缺陷型大肠杆菌，A正确； B、因为要筛选能产生赖氨酸的谷氨酸棒状杆菌，初筛阶段，配制的固体培养基中应不含有赖氨酸，这样只有能产生赖氨酸的菌株周围的赖氨酸缺陷型大肠杆菌才能生长形成生长圈，B正确； C、微生物甲周围的生长圈最大，说明它产生的赖氨酸最多，所以最可能是初筛时被选中的目的菌株，C错误； D、进行发酵复筛目的菌株时，只需测量发酵液中赖氨酸的实际含量即可确定高产菌株，无需用到该指示菌，D正确。 25．白酒生产时常用国标法检测样品中的沙门氏杆菌数目。当样品中积累了过多乙醇、乳酸及抗菌肽等抑菌物质时，会干扰检测。科研人员在此基础上优化检测方法，大大提升检出率，两种方法如下图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：BPW主要成分为蛋白胨、磷酸盐缓冲盐、氯化钠、水等。 A．取样后直接用血细胞计数板在显微镜下计数活菌 B．可采用划线法或稀释涂布法将待测液接种至选择培养基 C．优化法中增加BPW用量的主要目的是提供更多营养物质 D．BPW培养液中的蛋白胨可为沙门氏杆菌提供碳源、氮源 【答案】D 【详解】A、血细胞计数板在显微镜下计数不能区分死菌和活菌，无法直接统计活菌数目，A错误； B、平板划线法只能用于分离微生物，不能用于计数，要统计活菌数目只能用稀释涂布平板法，B错误； C、题干说明样品中原本过多的乙醇、乳酸、抗菌肽等抑菌物质会干扰检测，增加BPW用量的主要目的是稀释样品中的抑菌物质，降低其浓度，减小抑菌作用，不是为了提供更多营养，C错误； D、蛋白胨含有多种有机物，可为微生物（沙门氏杆菌）提供碳源、氮源，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共50分。 26．（12分，除标注外每空1分）N蛋白是牛冠状病毒（BCoV）蛋白中表达量最高的蛋白，它可以诱导机体产生抗病毒免疫应答，因此是早期快速诊断、疫苗研发的关键候选蛋白。为制备抗N蛋白的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。回答下列问题： 注：图中限制酶的识别序列和切割位点为：BamHⅠ：，EcoRⅠ：，SalⅠ：。 (1) 根据BCoV扩增的全基因组毒株提取的RNA________出的DNA为模板，以该DNA为模板通过PCR扩增合成目的片段，PCR中添加引物的作用是________。（2分） (2)制备引物时需在引物A和B的________端分别添加________（填限制酶）的识别序列，该片段扩增4次循环，需要消耗引物________个。已知N蛋白基因非模板链的碱基序列为，写出N蛋白基因上游引物的12个碱基序列：________。 (3)琼脂糖凝胶电泳是用来鉴定PCR产物的常用方法。下列说法正确的有________。 A．配制的琼脂糖溶液浓度较高时，大分子DNA片段不易分离 B．若电泳出现多种条带，可能是因为引物过短 C．凝胶中加入核酸染料便于观察PCR产物的电泳结果，电泳缓冲液应没过凝胶 D．两条泳道中电泳条带的位置相同，则两个加样孔内加入的样品相同 (4)过程②将目的基因导入骨髓瘤细胞的方法是________，过程③中利用选择培养基筛选时，________细胞都会死亡。 (5)图中过程④可通过体内（或体外）培养获得大量抗N蛋白单克隆抗体。与传统的从血浆中提取的抗体相比，抗N蛋白单克隆抗体的优点是________。（2分） 【答案】(1) 逆转录 使DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸 (2) 5′ BamHⅠ、SalⅠ 30 GGATCCTTTAAA (3)ABC (4) 显微注射法 未融合和同种融合的 (5)能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备 【详解】（1）根据BCoV扩增的全基因组毒株提取的RNA经过逆转录酶，按照碱基互补配对原则，逆转录出的DNA为模板扩增目的基因片段。引物与模板结合，使DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸，扩增目的基因。 （2）双酶切便于目的基因和质粒正确连接，因此在引物A的5′端添加BamHⅠ酶切序列，引物B的5′端添加SalⅠ酶切序列。PCR循环4次得到16个DNA分子32条链母链不含引物，所以需要引物30个。根据非模板链给出的序列，非模板链序列与引物A部分序列相同，引物A的5′端加BamHⅠ酶切序列，引物序列为5'-GGATCCTTTAAA-3'。 （3）A、琼脂糖浓度较高时，凝胶孔径较小，大分子DNA片段迁移阻力大，难以有效分离，A正确； B、引物过短会导致与模板特异性降低，可能扩增出非目标DNA，导致电泳出现多种条带，B正确； C、凝胶中加入核酸染料，便于紫外灯下观察，电泳缓冲液应没过凝胶，C正确； D、电泳条带位置仅反映DNA片段大小，不同DNA片段若大小相同，则位置一致，无法确定样品是否相同，D错误。 （4）将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法；过程③的筛选包括：在选择培养基上筛选出杂交瘤细胞，未融合和同种融合的细胞都会死亡。 （5）与传统的从血浆中提取的抗体相比，抗N蛋白单克隆抗体的优点是能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。 27．（13分，除标注外每空1分）高异黄酮是具有多种生物活性的类黄酮化合物，其在番茄等作物中含量较低。紫花苜蓿中的ChoMT基因是高异黄酮合成的关键基因。研究人员以紫花苜蓿的ChoMT为目的基因构建的重组表达载体关键部分如下图所示，并转入番茄植株中，培育得到高异黄酮含量丰富的转基因番茄果实。 注：GFP是绿色荧光蛋白基因，KanR是卡那霉素抗性基因。LB和RB表示左右两边界。 回答下列问题： (1)通过检索基因数据库可获得紫花苜蓿的ChoMT基因的__________，经化学方法合成获得ChoMT基因。构建表达载体需加入相应启动子，启动子的作用是__________。（2分） (2)农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法。该方法中Ti质粒上的关键结构是T-DNA，其作用是__________。（2分）图中KanR是常用的标记基因，可用于筛选含有目的基因的__________。制备农杆菌侵染液时，将离心后的菌体用培养液稀释至适宜浓度，浓度过低会影响__________，浓度过高会导致__________。 (3)转基因番茄幼苗培育过程中，包括如下图所示的五个不同阶段①～⑤。 上述五个阶段按照培育过程的先后顺序排列，应为：__________。产生④的过程，细胞主要发生了脱分化和__________。与②的培养过程相比，①的培养过程对培养基的要求有__________。 A．提高生长素含量B．提高细胞分裂素含量C．降低营养物质的浓度D．提高营养物质的浓度 (4)研究人员对获得的转基因番茄植株进行鉴定。将番茄植株放在450～490nm波长光下照射，当观察到__________，可确认为转基因番茄植株。再对转基因番茄的果实做进一步鉴定，鉴定结果是__________时，表明转基因番茄的培育取得成功。 【答案】(1) 核苷酸序列 RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA (2) 携带目的基因进入植物细胞并整合到植物细胞染色体DNA上 受体细胞 转化效率 对植物细胞产生毒害（或抑制植物细胞生长、导致植物组织死亡） (3) ⑤④②①③ 分裂 A (4) 叶片（或植株）发出绿色荧光 果实中高异黄酮含量显著高于普通番茄 【详解】（1）通过检索基因数据库，可以获得目标基因的核苷酸序列，这是后续化学合成基因的前提。化学合成法依据已知序列人工合成DNA片段。启动子是位于基因上游的调控序列，是RNA聚合酶识别与结合的位点，启动转录过程，使目的基因得以表达。 （2）Ti质粒上的T-DNA是农杆菌转化法的核心——它能将携带的目的基因转移并整合进受体植物细胞的基因组中，实现稳定遗传。KanR用于筛选含有目的基因的受体细胞（番茄细胞），只有成功导入载体的细胞能在含卡那霉素的培养基上存活。浓度过低会影响农杆菌对受体细胞的转化效率（侵染成功率），浓度过高会导致农杆菌过度增殖，抑制受体细胞的生长（甚至导致受体细胞死亡）。 （3）植物组织培养的流程为：外植体脱分化形成愈伤组织→愈伤组织再分化形成胚状体/丛芽→生根→炼苗移栽，对应图中阶段：⑤（外植体接种）→④（愈伤组织）→②（丛芽分化）→①（生根）→③（炼苗移栽），即顺序为⑤④②①③。产生④的过程，细胞主要发生了脱分化和分裂。植物激素（生长素/细胞分裂素）的比例调控分化方向：生长素比例高促进生根，细胞分裂素比例高促进芽的分化， 因此①（生根）需提高生长素含量，对应选项A。 （4）因载体中含有GFP（绿色荧光蛋白基因），它作为报告基因，若表达成功，在特定波长（450–490 nm）激发下会发出绿色荧光，即可初步判定为转基因植株。转基因的目的是提高高异黄酮含量，因此鉴定结果为转基因番茄果实中高异黄酮的含量显著高于普通番茄（非转基因番茄）时，表明培育成功。 28．（10分，每空1分）β-酪蛋白和乳铁蛋白是乳汁中的关键营养因子，但其在人乳与牛奶中的含量和结构有所不同，这在一定程度上限制了牛奶对人类母乳营养的完美替代。 回答下列问题： (1)牛β-酪蛋白与人β-酪蛋白的氨基酸序列相似度仅为50%，进入人体后可能引发免疫应答，诱发____________反应。牛奶中的乳铁蛋白浓度仅为人乳中的1/10。 (2)2025年9月，世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛在河北培育成功，科学家利用基因工程和动物克隆技术培育了能生产“人乳化”牛奶的克隆奶牛，为批量生产能完美替代人乳的国产牛奶制品开辟新方向。其基本流程为： ①建立牛胚胎干细胞系。从母体子宫中冲洗获得____________，从中分离胚胎干细胞。建立胚胎干细胞系的关键是构建一套既能促进干细胞分裂，又能抑制干细胞____________的培养体系。胚胎干细胞可在体外无限增殖，为基因编辑提供遗传性状一致的庞大细胞库。 ②定点插入人源基因。首先构建含人β-酪蛋白基因和人乳铁蛋白基因的表达载体。将表达载体与牛胚胎干细胞充分混合后，给予短暂的电脉冲刺激，促进____________。利用基因编辑工具将两种人源基因定点插入干细胞的基因组，同时实现对牛β-酪蛋白基因的____________。 ③构建克隆胚胎。筛选基因编辑成功的牛胚胎干细胞作为核供体细胞，以____________作为核受体细胞，构建重组细胞。重组细胞可回复到类似受精卵时期的功能，根本原因是核DNA被重新编排，使得____________。 ④胚胎移植。将重组细胞培养至桑葚胚，植入____________的代孕母牛子宫角，直至小牛出生。 ⑤鉴定。基因检测：分别根据人β-酪蛋白基因、____________的核苷酸序列设计特异性引物，转基因小牛的PCR检测结果依次为阳性、阳性和阴性。牛奶成分检测：与非转基因奶牛相比，转基因奶牛分泌的牛奶具有____________等特征，说明转基因奶牛培育成功。 【答案】(1)过敏 (2) 囊胚 分化 表达载体导入（牛胚胎干）细胞 敲除或破坏 （牛）去核（次级）卵母细胞 与全能性/胚胎发育/发育成完整个体有关的基因表达开关被启动/表达/处于可表达的状态 同期发情（且未配种） 人乳铁蛋白基因和牛β-酪蛋白基因 不含牛β-酪蛋白、含人β-酪蛋白、乳铁蛋白含量显著提高 【详解】（1）牛β-酪蛋白与人β-酪蛋白的氨基酸序列相似度仅为50%，进入人体后可能引发免疫应答，诱发过敏反应。 （2）①建立牛胚胎干细胞系。胚胎干细胞需从胚胎中获取，因此从母体子宫中冲洗获得囊胚，从中分离胚胎干细胞。建立胚胎干细胞系的关键是构建一套既能促进干细胞分裂，又能抑制干细胞分化的培养体系。 ②定点插入人源基因。首先构建含人β-酪蛋白基因和人乳铁蛋白基因的表达载体。将表达载体与牛胚胎干细胞充分混合后，给予短暂的电脉冲刺激，促进表达载体导入牛胚胎干细胞。利用基因编辑工具将两种人源基因定点插入干细胞的基因组，同时实现对牛β-酪蛋白基因的敲除，此目的是减少牛源蛋白所引发的过敏风险，并且提升乳汁中营养因子的含量。 ③构建克隆胚胎。筛选基因编辑成功的牛胚胎干细胞作为核供体细胞，以牛去核的次级卵母细胞作为核受体细胞，构建重组细胞。重组细胞可回复到类似受精卵时期的功能，根本原因是核DNA被重新编排，使得与全能性/胚胎发育/发育成完整个体有关的基因表达开关被启动/表达/处于可表达的状态。 ④胚胎移植。将重组细胞培养至桑葚胚，植入进行同期发情处理（且未配种）的代孕母牛子宫角，直至小牛出生。 ⑤鉴定。基因检测：分别根据人β-酪蛋白基因、人乳铁蛋白基因以及被敲除的牛β-酪蛋白基因的核苷酸序列设计特异性引物，转基因小牛的PCR检测结果依次为阳性、阳性和阴性。牛奶成分检测：与非转基因奶牛相比，转基因奶牛分泌的牛奶具有不含牛β-酪蛋白、含人β-酪蛋白、乳铁蛋白含量显著提高等特征，说明转基因奶牛培育成功。 29．（8分，除标注外每空1分）在农业生产中，鳞翅目害虫(如草地贪夜蛾、棉铃虫等)对农作物危害极大，传统化学防治手段易造成环境污染且可能使害虫产生抗性。为解决这一问题，研究人员通过研究最终在棉花中鉴定到一种天然的新型杀虫蛋白GhJAZ24。随后研究人员通过转基因技术，成功培育出含该蛋白的抗虫玉米，过程如图。回答下列问题： (1)质粒2除了含有目的基因和复制原点外，还必须包含的关键组件有___________；请简述其中一个组件的作用：___________。（2分） (2)图中将GhJAZ24基因导入玉米细胞所用的方法为___________。 (3)实验证明GhJAZ24蛋白对草地贪夜蛾有显著杀伤力。从生物进化角度分析，新型杀虫蛋白能有效应对害虫对原有抗虫蛋白产生的田间抗性的原因为___________。含GhJAZ24蛋白的作物对鳞翅目害虫具有广谱杀虫性，且对环境友好无残留，与原有杀虫机制相比，其在农业生产中具有的潜在优势是___________(答两点)。 (4)虽然GhJAZ24蛋白具有显著抗虫性，但其在玉米细胞内表达较低，且对部分鳞翅目害虫(如稻纵卷叶螟)的抗虫效果有待提升。为进一步增强该蛋白的抗虫性能，科研人员欲通过蛋白质工程对GhJAZ24蛋白进行改造。在改造过程中，科研人员需先设计预期的蛋白质结构，设计该结构时需考虑的关键因素有___________(答1点)。 【答案】(1) 启动子、终止子和标记基因 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动目的基因转录出mRNA；终止子可使转录在相应位置停止；标记基因便于筛选出含有目的基因的受体细胞(答出任意一个即可) (2)农杆菌转化法 (3) 害虫对原有抗虫蛋白产生抗性是自然选择的结果，害虫针对原有蛋白形成的抗性机制对新型GhJAZ24蛋白不起作用(合理即可) 能有效应对害虫对原有抗虫蛋白产生的抗性，降低害虫抗性进化风险；杀虫谱更广，可防控更多类型的鳞翅目害虫；对环境友好无残留，减少对生态环境的负面影响(合理即可) (4)GhJAZ24蛋白对稻纵卷叶螟的靶向结合能力；蛋白质的稳定性；蛋白质的杀虫活性；避免因结构改变导致蛋白对玉米自身或其他非靶标生物产生不良影响(合理即可) 【详解】（1）质粒作为基因工程的载体，除了含有目的基因和复制原点外，还必须包含启动子、终止子、标记基因。 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动目的基因转录出mRNA；终止子可使转录在相应位置停止；标记基因便于筛选出含有目的基因的受体细胞。 （2）图中是将目的基因导入玉米细胞，所用的方法为农杆菌转化法。 （3）从生物进化角度分析，新型杀虫蛋白能有效应对害虫对原有抗虫蛋白产生的田间抗性，是因为害虫对原有抗虫蛋白产生抗性是自然选择的结果，害虫针对原有蛋白形成的抗性机制对新型GhJAZ24蛋白不起作用。 含GhJAZ24蛋白的作物在农业生产中具有的潜在优势：能有效应对害虫对原有抗虫蛋白产生的抗性，降低害虫抗性进化风险；杀虫谱更广，可防控更多类型的鳞翅目害虫；对环境友好无残留，减少对生态环境的负面影响。 （4）通过蛋白质工程对GhJAZ24蛋白进行改造时，设计预期的蛋白质结构，需考虑的关键因素有GhJAZ24蛋白对稻纵卷叶螟的靶向结合能力；蛋白质的稳定性；蛋白质的杀虫活性；避免因结构改变导致蛋白对玉米自身或其他非靶标生物产生不良影响。 30．（8分，除标注外每空1分）硒是人体必需的微量元素，往往以硒代半胱氨酸的形式掺入蛋白质。科研人员发现某些大肠杆菌野生型菌株能合成硒代半胱氨酸，拟通过菌种改造提升其产量。结合微生物代谢调控与生物工程等知识，回答下列问题。 (1)硒和硫是同族元素，化学性质相似。研究发现，大肠杆菌只有在培养基中缺乏硫源时，才会启动硒代谢路径合成硒代半胱氨酸。因此筛选培养硒代半胱氨酸高产菌株时，宜使用____________（填“天然培养基”或“合成培养基”），以确保硫源量的严格可控。已知密码子UGA可编码硒代半胱氨酸，也可作为终止密码子。当无硒元素供应时，大肠杆菌内某含硒蛋白基因的mRNA中存在的UGA序列最可能行使____________功能。 (2)为提高硒代半胱氨酸产量，科研人员拟对野生型大肠杆菌进行改造。 ①分子改良：为克服合成途径中关键酶受到的反馈抑制作用，可利用____________工程对酶分子进行定点改造。 ②构建重组DNA：将启动子连接到改良的硒代半胱氨酸合成相关酶基因模板链的____________（填“3’端”或“5’端”），再与载体连接，构建基因表达载体。 ③导入受体细胞：用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于一种____________生理状态，再将重组载体导入其中。 ④筛选和鉴定：科研人员提取菌株的总RNA，通过逆转录—聚合酶链式反应（RT-PCR）和电泳技术检测鉴定，但不能准确确认目的mRNA，因此还需进行____________。 (3)筛选出硒代半胱氨酸高表达的大肠杆菌后可以利用发酵工程生成含硒代半胱氨酸的蛋白质，请你从微生物的培养条件和所需营养物质角度提出发酵过程中的注意事项____________（答2点）。（2分） 【答案】(1) 合成培养基 终止（终止翻译/终止密码子) (2) 蛋白质 3’端 能吸收周围环境中DNA分子的 基因测序/分子杂交 (3)营养物质方面：严格控制无硫含硒，并保证碳源、氮源、无机盐、生长因子齐全。 发酵条件方面：控制适宜的温度、pH、控制溶氧量（通气与搅拌），防止杂菌污染，适时控制发酵进程。 【详解】（1）天然培养基成分不明确，无法严格控制硫源含量，而合成培养基成分明确可控，适合本实验筛选需求；当无硒供应时，无法合成硒代半胱氨酸，因此UGA发挥终止密码子的功能，终止翻译过程。 （2）① 对酶分子进行定点改造，改变现有蛋白质的结构，属于蛋白质工程的应用。 ② 启动子是RNA聚合酶结合位点，位于目的基因的上游，可驱动基因的转录，由于转录时沿着模板链的3'→5’方向进行，故将启动子连接到改良的硒代半胱氨酸合成相关酶基因模板链的3’端，便于后续的转录过程。 ③ Ca²⁺处理大肠杆菌的目的是使其进入能吸收周围环境中DNA分子的感受态生理状态，便于导入重组载体。 ④ RT-PCR只能检测目的基因是否转录出mRNA，若要确认目的基因是否成功表达出蛋白质，还需要进行基因测序/分子杂交。 （3）根据题干信息，从营养和培养条件角度分析，需满足：营养物质方面：严格控制无硫含硒，并保证碳源、氮源、无机盐、生长因子齐全。 发酵条件方面：控制适宜的温度、pH、控制溶氧量（通气与搅拌），防止杂菌污染，适时控制发酵进程。 2 / 2 学科网（北京）股份 学科网（北京）股份有限公司 $