2025-2026学年高二生物下学期5月期中模拟卷(辽宁适用)
2026-04-29
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摘要:
**基本信息**
2025-2026年高二生物下学期5月期中模拟卷,聚焦人教版选择必修2第四章及选择必修3前三章,以基因工程、发酵工程、生态修复等真实情境为载体,融合科技前沿(如iPS细胞、线粒体置换术)与生产实践(啤酒发酵、抗冻番茄培育),考查生命观念、科学思维及探究实践能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|20题/45分|基因工程工具酶、生态系统稳定性、发酵工程环节|结合图表分析(如DNA片段酶作用部位、单克隆抗体制备流程),考查结构与功能观|
|非选择题|5题/55分|啤酒发酵工艺、植物体细胞杂交、GUS-M融合基因构建、生态浮床治理|突出综合性(如22题将植物组织培养与次生代谢产物提取结合),体现科学探究与社会责任|
内容正文:
2025-2026年高二生物下学期5月期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。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.考试范围:人教版选择必修2第四章+选择必修3第一章至第三章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(25-26高二下·辽宁葫芦岛·期中)下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为( )
A.解旋酶、限制酶、DNA连接酶
B.DNA连接酶、限制酶、解旋酶
C.限制酶、解旋酶、DNA连接酶
D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶
2.(25-26高二上·辽宁抚顺·期末)某湖泊附近造纸厂、化肥厂、水泥厂等重污染企业林立,入湖河水水质超标,有些湖区出现了水华等生态问题。水华发生时,藻类等浮游生物大量繁殖,在水华发生的后期,藻类等植物大量死亡,进而导致鱼类大量死亡。下列相关分析错误的是( )
A.生态系统的自我调节能力是有一定限度的
B.水华发生后,鱼类死亡的原因是水体溶解氧浓度降低
C.种植菖蒲、鸢尾等植物既能处理污水又能美化环境,其直接价值大于间接价值
D.鱼类大量死亡会加剧生态系统的污染,这种调节方式属于正反馈调节
3.(25-26高二下·辽宁锦州·月考)单克隆抗体制备流程如图所示,相关叙述错误的是( )
A.与植物细胞融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法
B.将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板时,每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
C.图中扩大培养后,只能从小鼠的腹水中获取大量单克隆抗体
D.单克隆抗体能特异性识别、结合特定抗原,并可以大量制备
4.(25-26高二下·辽宁大连·月考)番茄在低温下运输、储存的过程中,容易出现冻伤,影响番茄的品质。科学家利用基因工程技术将AFPs抗冻基因转入番茄植株,培育抗冻番茄。下列叙述错误的是( )
A.筛选与获取AFPs抗冻基因是培育抗冻番茄的首要及核心工作
B.获得的AFPs基因应插入在质粒的启动子与终止子之间
C.AFPs抗冻基因可通过农杆菌转化法转移至番茄植物的细胞中
D.分子水平上抗冻番茄细胞中应含有AFPs基因及其表达产物
5.(25-26高二下·辽宁鞍山·月考)豆科植物苦参产生的苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用。科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如图。下列说法正确的是( )
A.过程①中没有发生基因的选择性表达
B.过程③所得苦参幼苗具有抗病毒的遗传特性
C.炼苗时应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖和植物激素,为幼苗提供碳源
D.次生代谢物苦参碱不是苦参基本生命活动所必需的,在细胞中含量很少
6.(25-26高二下·辽宁·月考)莠去津是一种含氮的有机化合物,是广泛使用的除草剂。长期使用莠去津容易对土壤造成污染。实验人员从土壤中筛选莠去津降解菌的过程如下图所示,已知含过量莠去津的固体培养基不透明。下列叙述正确的是( )
A.目的菌能以莠去津为氮源进行增殖,产生有透明带的菌落
B.整个实验过程中无需设置未接种的选择培养基作为空白对照
C.从A瓶到C瓶的目的是逐步稀释培养液中目的菌的浓度,以便后续目的菌的纯化
D.乙平板的接种方法是平板划线法,接种过程共灼烧5次接种环
7.(25-26高二下·辽宁沈阳·月考)生长圈法是微生物筛选的一种常用方法,其核心在于选用适当的营养缺陷型菌株作为指示菌,将待测菌株涂布于含有高浓度指示菌的平板上,若待测菌能合成并释放该缺失营养物,则指示菌会在该待测菌周围生长,形成明显的浑浊生长圈,如图所示。实验小组欲利用该方法筛选L-异亮氨酸高产菌,下列叙述错误的是( )
A.高浓度指示菌本身应当不具备合成L-异亮氨酸的能力
B.筛选L-异亮氨酸高产菌的培养基上应以L-异亮氨酸为唯一碳源
C.该培养基可能是一种固体培养基
D.生长圈直径与菌落直径的比值越大,菌株产L-异亮氨酸的能力越强
8.(25-26高二下·辽宁大连·月考)发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是( )
A.菌种的选育是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件
B.啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
C.根瘤菌可以提高土壤的含氮量,又可以作为消费者促进生态系统的物质循环
D.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白,用来生产微生物饲料
9.(25-26高二下·辽宁鞍山·月考)下列有关发酵工程及其应用表述正确的是( )
A.发酵工程的菌种,可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种和基因工程育种获得
B.发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖,不会影响微生物代谢产物的形成
C.通过过滤、沉淀产物,可以获得微生物细胞本身或者其代谢产物
D.可以通过发酵工程获取大量微生物分泌的单细胞蛋白,以作为动物饲料
10.(25-26高二下·辽宁大连·月考)科学家利用成纤维细胞,借助载体将特定基因导入细胞,来制备诱导多能干细胞(iPS细胞),并通过诱导iPS细胞定向分化,可培育出所需器官进行自体移植。下列叙述正确的是( )
A.成纤维细胞和iPS细胞中所含基因相同,但表达的基因不完全相同
B.iPS细胞体外增殖方式为有丝分裂,体外分化过程与细胞内基因表达的调控有关
C.将iPS细胞分化形成的特定组织移植回患者后,患者需要使用免疫抑制剂
D.iPS细胞应用前景优于胚胎干细胞,用于临床治疗时不存在导致肿瘤发生的风险
11.(25-26高二下·辽宁大连·月考)兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.①为脱分化过程,该过程需要光照
B.②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C.3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D.百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
12.(25-26高二下·辽宁大连·月考)“筛选”是生物工程中常用的技术手段,下列叙述正确的是( )
①对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数,用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,检测选择培养基是否有筛选作用
②单克隆抗体制备过程中,完成细胞融合后筛选出的是针对目标抗原的抗体检验为阳性的杂交瘤细胞
③统计活菌数目时,选择菌落数30-300的平板进行计数,计数结果偏小
④以尿素为唯一氮源的培养基,可筛选出能合成纤维素酶的微生物
A.②③ B.①③ C.③④ D.①②
13.(25-26高二下·辽宁大连·月考)下图为“DNA的粗提取和鉴定”实验中几个重要步骤的示意图,下列叙述错误的是( )
A.实验的操作顺序是③②①④,图②中的纱布不能用滤纸代替
B.图①的原理是DNA不溶于酒精,而某些蛋白质可溶于酒精
C.图③中的鸡血细胞不可以用哺乳动物成熟的红细胞代替
D.图④操作后加入二苯胺试剂充分振荡,可观察到颜色变蓝
14.(25-26高二下·辽宁营口·开学考试)基因工程中可通过酶切连接法将两个DNA分子拼接在一起,除此之外,还可利用融合PCR技术在体外实现两个基因的融合,其操作如下图。结合所学知识分析,下列说法错误的是( )
A.使用酶切连接法、融合PCR技术实现DNA融合时使用的酶不同
B.图中引物2和引物3之间可发生碱基互补配对,形成双链区
C.为提高效率,可在一个PCR体系中同时扩增基因A和基因B
D.在第二次PCR扩增融合基因时选用的引物是引物1和引物4
15.(25-26高二下·辽宁朝阳·月考)为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症),某科研机构从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.该项研究运用了蛋白质工程的原理
B.Klenow酶是一种DNA连接酶
C.②过程还需要加入2种引物
D.合成的双链DNA有72个碱基对,其中嘌呤数等于嘧啶数
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(25-26高二下·辽宁·期末)PCR和琼脂糖凝胶电泳是基因工程常用的现代生物学技术,下列对其原理和操作流程的叙述正确的是( )
A.将PCR所有组分加入微量离心管后,即可直接放入PCR仪中进行扩增
B.将PCR所用枪头等灭菌的目的是防止外源DNA分子影响PCR的扩增结果
C.琼脂糖凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象都会影响DNA分子的迁移速度
D.DNA分子需用核酸染料染色,并以最小的DNA分子接近凝胶边缘为依据,停止电泳
17.(25-26高二下·辽宁大连·月考)关于PCR技术,下列叙述正确的是( )
A.用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列
B.温度超过90℃时,双链DNA解聚为单链不需要解旋酶
C.引物可使DNA聚合酶从引物的5’端开始连接脱氧核苷酸
D.一个目的基因(双链DNA片段)在PCR仪中经n次循环可得到2n个目的基因
18.(25-26高二上·吉林·期末)针对人类活动导致生态足迹值越来越大、碳循环中的碳排放量远大于碳吸收量的现状,我国提出要坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,协同推进降碳、扩绿,树立生态优先、绿色低碳发展的理念,并采取了多种保护生物多样性的措施。下列叙述正确的是( )
A.碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积
B.研究碳循环就是研究碳元素在非生物环境与生物群落之间的往返循环
C.山水林田湖草沙一体化保护和系统治理有利于提高生态系统的抵抗力稳定性
D.通过建立自然保护区和国家公园进行就地保护是对生物多样性最有效的保护
19.(25-26高二下·辽宁·月考)某研究小组从南方红壤(pH=5.0)和东北黑土(pH=7.5)中分离分解尿素的微生物,实验步骤如下。下列叙述错误的是( )
稀释度
红壤(变红菌落数)
黑土(变红菌落数)
103
32
280
104
18
35
105
4
1
注:红壤中尿素分解菌因酸性抑制实际存活率仅为理论值的20%,酚红指示剂在碱性条件下变红。
A.红壤组稀释度为103时,理论上土壤中尿素分解菌的值约为3.2×106个/g
B.若黑土组选择104稀释度计算,其对应土壤中尿素分解菌约为3.5×106个/g
C.筛选分解尿素的细菌时,应以尿素作为培养基中唯一的营养物质
D.可设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,判断以尿素为唯一氮源的培养基是否具有选择作用
20.(25-26高二下·辽宁沈阳·月考)线粒体置换术可用于预防母系线粒体遗传病,操作流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.吸出的次级卵母细胞细胞核实际上是纺锤体-染色体复合物
B.重组次级卵母细胞可以用乙醇和蛋白酶合成抑制剂等进行激活
C.重组次级卵母细胞在体外培养至减数第二次分裂中期才能受精
D.图示胚胎发育至原肠胚阶段,其内细胞团细胞仍然具有全能性
二、非选择题(5小题,共55分)
21.(25-26高二下·辽宁鞍山·月考)吉安啤酒厂生产的燕京啤酒色泽纯正、风味独特,深受人们喜爱。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,工业化生产流程如图所示。回答下列问题:
(1)用于生产啤酒的酵母菌属于________(填代谢类型)菌,在________条件下能够分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。
(2)在啤酒的工业化生产过程中,所用的原料一般为大麦,让大麦发芽的目的是________,对大麦进行烘焙的目的是________________。
(3)啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖、酒精的生成发生在________阶段。(填“主发酵”或“后发酵”)
(4)啤酒发酵过程中必须严格控制好pH、溶解氧等发酵条件,当pH发生偏离时可采取的调节措施有________________(答出一点即可);不同品牌的啤酒生产工艺、所选材料基本一致,但啤酒的风味却有差别,其原因可能是________________(答出一点即可)。
(5)传统发酵食品的制作过程中,由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往造成发酵食品的品质不一,工业上大规模生产时,通常会先通过________技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为________。
22.(25-26高二下·辽宁大连·月考)Ⅰ、下图表示科学家通过植物细胞工程,培育“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。
Ⅱ、银杏的次生代谢产物,如银杏黄酮(具有抑制癌细胞增殖,扩张冠脉血管、增加冠脉血液流量和解除痉挛的作用)、银杏内酯(具有促进脑血微循环、抑菌抗炎的作用)等,一般从叶片中取得,但传统栽植方法周期长、成本高、受环境影响大,无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术,从愈伤组织中提取,具有一定的研究意义与应用前景。
请回答下列相关问题:
外植体愈伤组织试管苗植株
(1)利用矮牵牛的茎尖分生组织经过一系列实验操作可得到新的矮牵牛植株的根本原因是________。
(2)人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类——物理法和化学法,其中化学法包括PEG融合法和_________。
(3)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种细胞融合成功的标志是_______,植物体细胞杂交技术的重要意义是______。
(4)外植体的选择不能太嫩,因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛,但在___________(灭菌/消毒)时次氯酸钠等药品渗透也较快,在后续用___________多次冲洗也不易清除,导致细胞易失活甚至破裂。为获得银杏的次生代谢产物,________(需要/不需要)走完上述流程图的全过程。
(5)此外,研究表明,用通气较为不良的介质封口,如塑料膜或玻璃纸,可以提升黄酮和内酯的产量,可能原因是___________胁迫细胞诱导产生次生代谢物。
(6)学习了植物组培技术后,同学们尝试进行了以菊花枝条为外植体的组织培养,结果有同学在首次对菊花继代培养配制MS生根培养基时,忘记添加NAA(NAA:萘乙酸,为生长素类似物),结果与添加NAA的生根培养基中的菊花幼苗相比,无添加NAA培养基中的菊花幼苗也有生根,其原因可能是_______。不过其生根数量较少且根长较短,可能的原因是_________。
23.(25-26高二上·辽宁沈阳·期末)为贯彻“绿水青山就是金山银山”的发展理念,相关部门对曾遭污染的清江流域进行治理,治理后水质明显提高,物种多样性明显增加,实现了“清水绿岸、鱼翔浅底”的景象。科研人员采集水样,分别放入不同生物并检测水体中多项指标,结果如下表。请回答下列问题:
生物
毒素含量ug/L
铵盐吸收率
有机物去除率
硅藻
0.11
51%
0
蓝细菌
0.56
79%
0
红假单胞光合菌
0
85%
93%
(1)表中红假单胞光合菌在生态系统的组成成分中属于_____,其治理该水体污染效果最好的理由有_____。
(2)某段时间,该流域部分能量流动关系如图1,图中的数值表示能量的相对值,I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率约为_____(小数点后保留1位数字)。据图分析,每个营养级的能量都会有一部分通过呼吸作用以热能形式散失、流入A_____和产品输出,所以一个营养级的能量不能百分之百流入下一个营养级。
(3)氮、磷等营养物质大量排入湖泊,会造成水体富营养化,严重时可引起藻类迅速繁殖,发生水华。采用生态浮床(如图2所示)可治理水体富营养化,防止水华发生。生态浮床能净化污水,这体现了生物多样性的_____价值。在湖泊修复过程中,有时还需要投放一些底栖动物、植食性鱼类、肉食性鱼类等,需根据水体面积的大小、环境承载力等来确定鱼的种类和放养量,这体现了生态工程的基本原理是_____。
(4)生态浮床上的美人蕉、梭鱼草等挺水植物能抑制藻类繁殖的原因有(答出2点):_____。
24.(25-26高二下·辽宁沈阳·月考)GUS基因是一种报告基因,研究人员设计了F1、R1、F2和R2引物来扩增M基因和GUS基因,使两种基因连接形成GUS-M融合基因并插入Ti质粒中,最终导入植物细胞,如图所示。回答下列问题。
注:bar为抗草甘膦(一种除草剂)基因、TetR为四环素抗性基因、AmpR为氨苄青霉素抗性基因,BamHI、SmaⅠ、BclⅠ为限制酶
(1)GUS-M融合基因的基本单位是________。Ti质粒上的TetR和AmpR作为________基因,用于重组质粒的筛选,在与目的基因结合前,其作为载体还应具备的条件有________和________。
(2)利用PCR获取和扩增目的基因的原理是________,PCR每次循环一般可分为________(温度超过90°C)、________(温度下降到50°C左右)、________(温度72°C左右)三步。扩增GUS-M融合基因要用引物________。引物的化学本质是________。引物的作用是________。
(3)不能使用含有四环素的培养基筛选出含有重组质粒的植物细胞,原因是________。
25.(25-26高二下·辽宁锦州·月考)基因工程操作中经常用到多种工具,回答下列有关问题:
(1)图甲是与DNA有关的五种酶分子的作用,除________(从酶1~5中选填)之外,其余的酶均作用于DNA的_________键。其中酶2与酶4起作用时的区别有______________(至少答出1点)。
(2)同尾酶在基因工程中有特殊用途,当准备连接的两个DNA分子中没有相同的限制酶识别序列时,可以用同尾酶切割后进行连接,据此推测同尾酶是指_____________________。
(3)某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp),先用a酶切割,把得到的产物用b酶切割,得到的DNA片段大小如下表所示。a酶和b酶的识别序列和切割位点如下图所示。(本小题仅考虑完全酶切)
a酶切割产物(bp)
b酶再次切割产物(bp)
2100;1400;1000;500
1900;200;800;600;1000;300;200
在该DNA分子中,a酶与b酶的识别序列分别为_________个;用a酶切割与线性DNA分子具有相同碱基序列的质粒,能得到________种切割产物。
(4)如图表示的是构建表达载体时的某种质粒与目的基因。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-。
分析可知,最好选择限制酶________切割质粒,限制酶_________切割目的基因所在的DNA.
(5)标记基因在基因工程中的作用是_______________________________。
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2025-2026年高二生物下学期5月期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。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.考试范围:人教版选择必修2第四章+选择必修3第一章至第三章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(25-26高二下·辽宁葫芦岛·期中)下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为( )
A.解旋酶、限制酶、DNA连接酶
B.DNA连接酶、限制酶、解旋酶
C.限制酶、解旋酶、DNA连接酶
D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶
【答案】A
【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,催化磷酸二酯键的形成。
综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.(25-26高二上·辽宁抚顺·期末)某湖泊附近造纸厂、化肥厂、水泥厂等重污染企业林立,入湖河水水质超标,有些湖区出现了水华等生态问题。水华发生时,藻类等浮游生物大量繁殖,在水华发生的后期,藻类等植物大量死亡,进而导致鱼类大量死亡。下列相关分析错误的是( )
A.生态系统的自我调节能力是有一定限度的
B.水华发生后,鱼类死亡的原因是水体溶解氧浓度降低
C.种植菖蒲、鸢尾等植物既能处理污水又能美化环境,其直接价值大于间接价值
D.鱼类大量死亡会加剧生态系统的污染,这种调节方式属于正反馈调节
【答案】C
【详解】A、生态系统具有自我调节能力,但超过其阈值(如重度污染)会导致生态失衡,水华现象即为例证,A正确;
B、水华后期藻类死亡,需氧微生物分解耗氧,导致水体溶解氧急剧下降,鱼类因缺氧窒息死亡,B正确;
C、菖蒲、鸢尾等植物通过吸收污染物净化水质(间接价值),兼具观赏性(直接价值)。生态价值(间接价值)通常大于直接价值,C错误;
D、鱼类死亡→分解加剧→污染加重→更多生物死亡,该过程属正反馈调节,D正确。
故选C。
3.(25-26高二下·辽宁锦州·月考)单克隆抗体制备流程如图所示,相关叙述错误的是( )
A.与植物细胞融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法
B.将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板时,每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
C.图中扩大培养后,只能从小鼠的腹水中获取大量单克隆抗体
D.单克隆抗体能特异性识别、结合特定抗原,并可以大量制备
【答案】C
【详解】A、诱导植物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇),诱导动物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒),所以与植物细胞融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法,A正确;
B、将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板时,每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,这样可以保证得到的单克隆抗体来自同一个杂交瘤细胞,B正确;
C、图中扩大培养后,单克隆抗体可以从小鼠的腹水中获取,也可以在体外培养液中提取,并非只能从小鼠的腹水中获取大量单克隆抗体,C错误;
D、单克隆抗体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,D正确。
4.(25-26高二下·辽宁大连·月考)番茄在低温下运输、储存的过程中,容易出现冻伤,影响番茄的品质。科学家利用基因工程技术将AFPs抗冻基因转入番茄植株,培育抗冻番茄。下列叙述错误的是( )
A.筛选与获取AFPs抗冻基因是培育抗冻番茄的首要及核心工作
B.获得的AFPs基因应插入在质粒的启动子与终止子之间
C.AFPs抗冻基因可通过农杆菌转化法转移至番茄植物的细胞中
D.分子水平上抗冻番茄细胞中应含有AFPs基因及其表达产物
【答案】A
【详解】A、基因工程的核心工作是基因表达载体的构建,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶识别结合的位点,可启动目的基因的转录,终止子可终止转录过程,将AFPs基因插入质粒的启动子与终止子之间,才能保证目的基因正常表达,B正确;
C、农杆菌可侵染双子叶植物,番茄属于双子叶植物,因此可通过农杆菌转化法将AFPs抗冻基因导入番茄细胞中,C正确;
D、分子水平检测抗冻番茄培育是否成功,需要检测细胞内是否插入AFPs基因、是否转录出对应mRNA、是否翻译出对应蛋白质,因此培育成功的抗冻番茄细胞中应含有AFPs基因及其表达产物,D正确。
5.(25-26高二下·辽宁鞍山·月考)豆科植物苦参产生的苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用。科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如图。下列说法正确的是( )
A.过程①中没有发生基因的选择性表达
B.过程③所得苦参幼苗具有抗病毒的遗传特性
C.炼苗时应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖和植物激素,为幼苗提供碳源
D.次生代谢物苦参碱不是苦参基本生命活动所必需的,在细胞中含量很少
【答案】D
【详解】A、过程①为脱分化,脱分化过程中细胞会发生基因的选择性表达以形成愈伤组织,A错误;
B、过程③是利用苦参自身细胞培养得到幼苗,属于无性繁殖,不具有抗病毒特性,B错误;
C、炼苗是让幼苗适应外界环境,此时幼苗可进行光合作用制造有机物,不需要外源有机物,C错误;
D、次生代谢物的定义是植物生长到一定阶段产生的、并非基本生命活动必需的物质,且通常含量少,D正确。
6.(25-26高二下·辽宁·月考)莠去津是一种含氮的有机化合物,是广泛使用的除草剂。长期使用莠去津容易对土壤造成污染。实验人员从土壤中筛选莠去津降解菌的过程如下图所示,已知含过量莠去津的固体培养基不透明。下列叙述正确的是( )
A.目的菌能以莠去津为氮源进行增殖,产生有透明带的菌落
B.整个实验过程中无需设置未接种的选择培养基作为空白对照
C.从A瓶到C瓶的目的是逐步稀释培养液中目的菌的浓度,以便后续目的菌的纯化
D.乙平板的接种方法是平板划线法,接种过程共灼烧5次接种环
【答案】A
【详解】A、本实验使用无氮培养液,只有莠去津提供氮源,只有能以莠去津为氮源的目的菌可以增殖;题干说明含过量莠去津的固体培养基不透明,目的菌降解莠去津后,菌落周围的莠去津被分解,会产生透明带,A正确;
B、整个实验过程中需设置未接种的选择培养基作为空白对照,检测培养基是否被杂菌污染,B错误;
C、从A瓶到C瓶的操作是选择富集培养,目的是增加培养液中目的菌的浓度,C错误;
D、平板划线法中,每次划线前灼烧接种环,划线结束后还要再次灼烧,图中共5次划线,需要灼烧5+1=6次接种环,D错误。
7.(25-26高二下·辽宁沈阳·月考)生长圈法是微生物筛选的一种常用方法,其核心在于选用适当的营养缺陷型菌株作为指示菌,将待测菌株涂布于含有高浓度指示菌的平板上,若待测菌能合成并释放该缺失营养物,则指示菌会在该待测菌周围生长,形成明显的浑浊生长圈,如图所示。实验小组欲利用该方法筛选L-异亮氨酸高产菌,下列叙述错误的是( )
A.高浓度指示菌本身应当不具备合成L-异亮氨酸的能力
B.筛选L-异亮氨酸高产菌的培养基上应以L-异亮氨酸为唯一碳源
C.该培养基可能是一种固体培养基
D.生长圈直径与菌落直径的比值越大,菌株产L-异亮氨酸的能力越强
【答案】B
【详解】A、高浓度指示菌的作用是“依赖待测菌合成的L-异亮氨酸才能生长”。若指示菌自身能合成L-异亮氨酸,即使待测菌不能合成,指示菌也会生长,无法区分“待测菌是否合成”,因此指示菌需不具备合成L-异亮氨酸的能力,A正确;
B、生长圈法用于筛选能合成目标物质(L-异亮氨酸)的菌株,若培养基含有L-异亮氨酸,无论菌株能否自身合成,都可能存活,无法筛选出“高产菌”,B错误;
C、生长圈法需要观察“菌落周围是否形成浑浊生长圈”,而菌落的形成依赖固体培养基(液体培养基中菌会均匀分布,无法形成独立的菌落和生长圈),C正确;
D、生长圈是“待测菌产生的L-异亮氨酸支持指示菌生长的区域”,生长圈越大(相对于菌落),生长圈直径与菌落直径的比值越大,说明待测菌合成的L-异亮氨酸越多,即产L-异亮氨酸的能力越强,D正确。
8.(25-26高二下·辽宁大连·月考)发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是( )
A.菌种的选育是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件
B.啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
C.根瘤菌可以提高土壤的含氮量,又可以作为消费者促进生态系统的物质循环
D.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白,用来生产微生物饲料
【答案】C
【详解】A、发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节,要严格控制发酵条件,A错误;
B、啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成,B错误;
C、自由生活的固氮菌分解土壤有机物,属于分解者,而根瘤菌因共生特性被归为消费者,因此根瘤菌可以提高土壤的含氮量,又可以作为消费者促进生态系统的物质循环,C正确;
D、单细胞蛋白本身就是微生物菌体,而不是从微生物细胞中提取的,可直接作为微生物饲料,D错误。
9.(25-26高二下·辽宁鞍山·月考)下列有关发酵工程及其应用表述正确的是( )
A.发酵工程的菌种,可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种和基因工程育种获得
B.发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖,不会影响微生物代谢产物的形成
C.通过过滤、沉淀产物,可以获得微生物细胞本身或者其代谢产物
D.可以通过发酵工程获取大量微生物分泌的单细胞蛋白,以作为动物饲料
【答案】A
【详解】A、发酵工程的菌种来源包括从自然界中筛选的常规菌种以及通过诱变育种或基因工程育种获得的菌种,A正确;
B、发酵罐的环境条件(如温度、pH、溶氧量)不仅影响微生物的生长繁殖,还会通过调控酶活性或基因表达,直接影响代谢产物的类型和产量,B错误;
C、若产品为微生物细胞本身,可采用过滤、沉淀等方法分离和提取;若产品为代谢产物,可根据代谢产物的性质采用蒸馏、萃取等方法分离、提纯,C错误;
D、单细胞蛋白是微生物菌体,不需要从微生物细胞中提取,D错误。
10.(25-26高二下·辽宁大连·月考)科学家利用成纤维细胞,借助载体将特定基因导入细胞,来制备诱导多能干细胞(iPS细胞),并通过诱导iPS细胞定向分化,可培育出所需器官进行自体移植。下列叙述正确的是( )
A.成纤维细胞和iPS细胞中所含基因相同,但表达的基因不完全相同
B.iPS细胞体外增殖方式为有丝分裂,体外分化过程与细胞内基因表达的调控有关
C.将iPS细胞分化形成的特定组织移植回患者后,患者需要使用免疫抑制剂
D.iPS细胞应用前景优于胚胎干细胞,用于临床治疗时不存在导致肿瘤发生的风险
【答案】B
【详解】A、制备iPS细胞时向成纤维细胞中导入了特定外源基因,因此二者所含基因并不完全相同,A错误;
B、iPS细胞属于多能干细胞,体外通过有丝分裂完成增殖,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此体外分化过程受细胞内基因表达的调控,B正确;
C、本题中iPS细胞由患者自体的成纤维细胞诱导获得,分化出的组织细胞抗原与患者自身匹配,移植后不会发生免疫排斥,无需使用免疫抑制剂,C错误;
D、iPS细胞临床应用时,若分化调控不当存在细胞癌变、诱发肿瘤的风险,并非完全安全,D错误。
11.(25-26高二下·辽宁大连·月考)兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.①为脱分化过程,该过程需要光照
B.②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C.3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D.百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
【答案】D
【详解】A、在脱分化过程中,1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,A错误;
B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变,但基因重组发生在减数分裂过程中,而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂,所以不会发生基因重组,B错误。
C、3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1,C错误;
D、百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此可以作为该研究中的外植体,D正确。
12.(25-26高二下·辽宁大连·月考)“筛选”是生物工程中常用的技术手段,下列叙述正确的是( )
①对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数,用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,检测选择培养基是否有筛选作用
②单克隆抗体制备过程中,完成细胞融合后筛选出的是针对目标抗原的抗体检验为阳性的杂交瘤细胞
③统计活菌数目时,选择菌落数30-300的平板进行计数,计数结果偏小
④以尿素为唯一氮源的培养基,可筛选出能合成纤维素酶的微生物
A.②③ B.①③ C.③④ D.①②
【答案】B
【详解】①牛肉膏蛋白胨培养基为完全培养基,可支持绝大多数细菌生长,将其与尿素选择培养基接种相同稀释度的土壤菌液,若完全培养基菌落数远多于选择培养基,即可证明选择培养基有筛选作用,①正确;
②单克隆抗体制备完成细胞融合后,第一次筛选仅能得到杂交瘤细胞,还需进行第二次抗体阳性检测才能筛选出分泌目标抗体的杂交瘤细胞,②错误;
③统计活菌数时,若多个活菌粘连在一起仅会形成一个菌落,因此计数结果比实际活菌数偏小,③正确;
④以尿素为唯一氮源的培养基筛选的是能合成脲酶、分解尿素的微生物,筛选能合成纤维素酶的微生物需用以纤维素为唯一碳源的培养基,④错误;
综上所述,ACD错误,B正确。
13.(25-26高二下·辽宁大连·月考)下图为“DNA的粗提取和鉴定”实验中几个重要步骤的示意图,下列叙述错误的是( )
A.实验的操作顺序是③②①④,图②中的纱布不能用滤纸代替
B.图①的原理是DNA不溶于酒精,而某些蛋白质可溶于酒精
C.图③中的鸡血细胞不可以用哺乳动物成熟的红细胞代替
D.图④操作后加入二苯胺试剂充分振荡,可观察到颜色变蓝
【答案】D
【详解】A、图中“DNA的粗提取和鉴定”的正确的实验操作顺序是③破碎细胞→②获取含DNA的滤液→①DNA析出→④DNA的再溶解,②中的纱布不能用滤纸代替,否则DNA会被吸附,A正确;
B、图①的原理是DNA不溶于酒精,而某些蛋白质可溶于酒精,这样可以进一步纯化DNA,B正确;
C、图③中的鸡血细胞含有细胞核,富含DNA,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,几乎不含DNA,因此图③中的鸡血细胞不可以用哺乳动物成熟的红细胞代替,C正确;
D、图④操作后加入二苯胺试剂充分振荡,通过水浴加热而后冷却后可观察到颜色变蓝,D错误。
14.(25-26高二下·辽宁营口·开学考试)基因工程中可通过酶切连接法将两个DNA分子拼接在一起,除此之外,还可利用融合PCR技术在体外实现两个基因的融合,其操作如下图。结合所学知识分析,下列说法错误的是( )
A.使用酶切连接法、融合PCR技术实现DNA融合时使用的酶不同
B.图中引物2和引物3之间可发生碱基互补配对,形成双链区
C.为提高效率,可在一个PCR体系中同时扩增基因A和基因B
D.在第二次PCR扩增融合基因时选用的引物是引物1和引物4
【答案】C
【详解】A、酶切连接法用的酶是限制酶和DNA连接酶,融合PCR技术用的酶是耐高温的DNA聚合酶,A正确;
B、由图可知,在第二次PCR之前,引物2和引物3可发生碱基互补配对,形成双链区,B正确;
C、若要在一个PCR体系中同时扩增基因A和基因B,需要将4种引物和其他所需物质放入同一个PCR仪中,但引物2和引物3之间可以发生碱基互补配对,这可能导致PCR出错,C错误;
D、第二次PCR的目的是扩增长片段的融合基因,需要用的引物是引物1和引物4,D正确。
故选C。
15.(25-26高二下·辽宁朝阳·月考)为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症),某科研机构从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.该项研究运用了蛋白质工程的原理
B.Klenow酶是一种DNA连接酶
C.②过程还需要加入2种引物
D.合成的双链DNA有72个碱基对,其中嘌呤数等于嘧啶数
【答案】A
【详解】A、该项研究以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质,属于蛋白质工程,A正确;
BC、②过程是单个的核苷酸连接到2条单链DNA的3端,所以Klenow酶是一种DNA聚合酶,单链DNA相当于引物,所以②过程不需要加入引物,BC错误;
D、合成的双链DNA含72×2-18=126个碱基对,其中嘌呤数等于嘧啶数,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(25-26高二下·辽宁·期末)PCR和琼脂糖凝胶电泳是基因工程常用的现代生物学技术,下列对其原理和操作流程的叙述正确的是( )
A.将PCR所有组分加入微量离心管后,即可直接放入PCR仪中进行扩增
B.将PCR所用枪头等灭菌的目的是防止外源DNA分子影响PCR的扩增结果
C.琼脂糖凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象都会影响DNA分子的迁移速度
D.DNA分子需用核酸染料染色,并以最小的DNA分子接近凝胶边缘为依据,停止电泳
【答案】BC
【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、加入离心管后,需离心将组分在离心管地混匀后才能进行PCR,A错误;
B、因PCR扩增目的基因的特点,微量的外源基因都会严重影响实验结果,因此需要对枪头等进行灭菌处理,B正确;
C、凝胶浓度的高低、DNA分子的大小、构象都会影响DNA分子的迁移速度,C正确;
D、琼脂糖凝胶电泳以指示剂接近边缘作为标准结束电泳,核酸染料染色的DNA必须在300nm紫外灯下才能观察,D错误。
故选BC。
17.(25-26高二下·辽宁大连·月考)关于PCR技术,下列叙述正确的是( )
A.用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列
B.温度超过90℃时,双链DNA解聚为单链不需要解旋酶
C.引物可使DNA聚合酶从引物的5’端开始连接脱氧核苷酸
D.一个目的基因(双链DNA片段)在PCR仪中经n次循环可得到2n个目的基因
【答案】ABD
【详解】A、PCR扩增目的基因时,只需知道目的基因两端的序列来设计引物,无需知道基因的全部序列,即可特异性扩增中间的目的片段,A正确;
B、PCR 的变性阶段(温度超过 90℃),高温会使双链 DNA 的氢键断裂,解聚为单链,不需要解旋酶(细胞内 DNA 复制才需要解旋酶),B正确;
C、DNA 聚合酶的延伸方向是从引物的 3' 端开始连接脱氧核苷酸,而非 5' 端,C错误;
D、PCR以半保留复制的方式扩增,1个双链DNA片段经n次循环,理论上可得到2n个目的基因,D正确。
18.(25-26高二上·吉林·期末)针对人类活动导致生态足迹值越来越大、碳循环中的碳排放量远大于碳吸收量的现状,我国提出要坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,协同推进降碳、扩绿,树立生态优先、绿色低碳发展的理念,并采取了多种保护生物多样性的措施。下列叙述正确的是( )
A.碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积
B.研究碳循环就是研究碳元素在非生物环境与生物群落之间的往返循环
C.山水林田湖草沙一体化保护和系统治理有利于提高生态系统的抵抗力稳定性
D.通过建立自然保护区和国家公园进行就地保护是对生物多样性最有效的保护
【答案】BCD
【分析】生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积;生态承载力代表了地球提供资源的能力。
【详解】A、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积,A错误;
B、物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。研究碳循环就是研究C元素在非生物环境与生物群落之间的往返循环,B正确;
C、山水林田湖草沙一体化保护和系统治理能改善生态环境,提高物种的丰富度,增强生态系统的自我调节能力,有利于提高生态系统的抵抗力稳定性,C正确;
D、就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护,D正确。
故选BCD。
19.(25-26高二下·辽宁·月考)某研究小组从南方红壤(pH=5.0)和东北黑土(pH=7.5)中分离分解尿素的微生物,实验步骤如下。下列叙述错误的是( )
稀释度
红壤(变红菌落数)
黑土(变红菌落数)
103
32
280
104
18
35
105
4
1
注:红壤中尿素分解菌因酸性抑制实际存活率仅为理论值的20%,酚红指示剂在碱性条件下变红。
A.红壤组稀释度为103时,理论上土壤中尿素分解菌的值约为3.2×106个/g
B.若黑土组选择104稀释度计算,其对应土壤中尿素分解菌约为3.5×106个/g
C.筛选分解尿素的细菌时,应以尿素作为培养基中唯一的营养物质
D.可设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,判断以尿素为唯一氮源的培养基是否具有选择作用
【答案】AC
【详解】A、计数时应选择菌落数为30~300个的平板,红壤的稀释倍数应为103,计算可得32÷0.1×103=3.2×105,但红壤中尿素分解菌因酸性抑制实际存活率仅为理论值的20%,所以应为3.2×105÷20%=1.6×106个/g,A错误;
B、黑土不存在酸性抑制,若黑土组选择104稀释度计算,其对应土壤中尿素分解菌约为35÷0.1×104=3.5×106个/g,B正确;
C、筛选分解尿素的细菌时,应以尿素为唯一氮源的选择培养基培养,培养基的成分除了氮源,还有碳源、水、无机盐等,C错误;
D、可设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,判断该培养基是否具有选择作用,D正确。
20.(25-26高二下·辽宁沈阳·月考)线粒体置换术可用于预防母系线粒体遗传病,操作流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.吸出的次级卵母细胞细胞核实际上是纺锤体-染色体复合物
B.重组次级卵母细胞可以用乙醇和蛋白酶合成抑制剂等进行激活
C.重组次级卵母细胞在体外培养至减数第二次分裂中期才能受精
D.图示胚胎发育至原肠胚阶段,其内细胞团细胞仍然具有全能性
【答案】ABC
【详解】A、动物体细胞核移植实验中,吸出的次级卵母细胞不具有真正的细胞核,实际上是纺锤体-染色体复合物,A正确;
B、重组次级卵母细胞可以用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体,乙醇和蛋白酶合成抑制剂)进行激活,B正确;
C、重组次级卵母细胞在体外培养至减数第二次分裂中期才具备与精子受精的能力,此时的细胞具有体积大、营养物质丰富等特点,C正确;
D、内细胞团是囊胚胚胎的结构,原肠胚已经完成细胞分化,形成三个胚层,细胞不再具有全能性,D错误。
二、非选择题(5小题,共55分)
21.(25-26高二下·辽宁鞍山·月考)吉安啤酒厂生产的燕京啤酒色泽纯正、风味独特,深受人们喜爱。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,工业化生产流程如图所示。回答下列问题:
(1)用于生产啤酒的酵母菌属于________(填代谢类型)菌,在________条件下能够分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。
(2)在啤酒的工业化生产过程中,所用的原料一般为大麦,让大麦发芽的目的是________,对大麦进行烘焙的目的是________________。
(3)啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖、酒精的生成发生在________阶段。(填“主发酵”或“后发酵”)
(4)啤酒发酵过程中必须严格控制好pH、溶解氧等发酵条件,当pH发生偏离时可采取的调节措施有________________(答出一点即可);不同品牌的啤酒生产工艺、所选材料基本一致,但啤酒的风味却有差别,其原因可能是________________(答出一点即可)。
(5)传统发酵食品的制作过程中,由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往造成发酵食品的品质不一,工业上大规模生产时,通常会先通过________技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为________。
【答案】(1) 异养兼性厌氧 无氧
(2) 释放淀粉酶 加热杀死种子胚,但不使淀粉酶失活
(3)主发酵
(4) 加缓冲液、加酸或者碱、补加营养物质 所选择的酵母菌品种不同、发酵的时间不同、发酵的温度不同
(5) 微生物培养 纯培养物
【详解】(1)酵母菌属于异养兼性厌氧菌,在有氧条件下能够进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水,在无氧条件下能够进行酒精发酵,分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。
(2)在啤酒的工业化生产过程中,要选择发芽的大麦,因为发芽的大麦能产生淀粉酶,分解淀粉;烘焙时能加热杀死种子胚,但是不使淀粉酶失活。
(3)啤酒发酵的过程包括主发酵和后发酵,酵母菌的繁殖及酒精的生成都发生在主发酵阶段。
(4)啤酒发酵过程中要控制好发酵罐内的发酵条件,当pH值发生偏离时,可采取的调节措施有加缓冲液、补充营养物质,或者直接加盐酸或者氢氧化钠来进行调节;不同品牌的啤酒发酵时采用的酵母菌品种不同、发酵的时间不同、发酵的温度不同,也会影响啤酒的风味,因而啤酒的风味不同。
(5)工业上大规模生产时,通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。
22.(25-26高二下·辽宁大连·月考)Ⅰ、下图表示科学家通过植物细胞工程,培育“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。
Ⅱ、银杏的次生代谢产物,如银杏黄酮(具有抑制癌细胞增殖,扩张冠脉血管、增加冠脉血液流量和解除痉挛的作用)、银杏内酯(具有促进脑血微循环、抑菌抗炎的作用)等,一般从叶片中取得,但传统栽植方法周期长、成本高、受环境影响大,无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术,从愈伤组织中提取,具有一定的研究意义与应用前景。
请回答下列相关问题:
外植体愈伤组织试管苗植株
(1)利用矮牵牛的茎尖分生组织经过一系列实验操作可得到新的矮牵牛植株的根本原因是________。
(2)人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类——物理法和化学法,其中化学法包括PEG融合法和_________。
(3)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种细胞融合成功的标志是_______,植物体细胞杂交技术的重要意义是______。
(4)外植体的选择不能太嫩,因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛,但在___________(灭菌/消毒)时次氯酸钠等药品渗透也较快,在后续用___________多次冲洗也不易清除,导致细胞易失活甚至破裂。为获得银杏的次生代谢产物,________(需要/不需要)走完上述流程图的全过程。
(5)此外,研究表明,用通气较为不良的介质封口,如塑料膜或玻璃纸,可以提升黄酮和内酯的产量,可能原因是___________胁迫细胞诱导产生次生代谢物。
(6)学习了植物组培技术后,同学们尝试进行了以菊花枝条为外植体的组织培养,结果有同学在首次对菊花继代培养配制MS生根培养基时,忘记添加NAA(NAA:萘乙酸,为生长素类似物),结果与添加NAA的生根培养基中的菊花幼苗相比,无添加NAA培养基中的菊花幼苗也有生根,其原因可能是_______。不过其生根数量较少且根长较短,可能的原因是_________。
【答案】(1)矮牵牛的茎尖分生组织含有矮牵牛的全部遗传物质
(2)高Ca2+-高pH融合法
(3) 再生出细胞壁 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
(4) 消毒 无菌水 不需要
(5)低氧
(6) 植物体内可以产生内源生长素 植物体内可以产生的内源生长素较少
【详解】(1)利用矮牵牛的茎尖分生组织经过一系列实验操作可得到新的矮牵牛植株,这体现植物细胞的全能性,而细胞具有全能性的原因是矮牵牛的茎尖分生组织含有矮牵牛的全部遗传物质。
(2)人工诱导原生质体融合的方法很多,基本可分为两大类,物理法和化学法,其中化学法主要使用PEG(或聚乙二醇)和高Ca2+-高pH融合法促融。
(3)植物细胞有细胞壁后结构才完整,“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种细胞融合成功的标志是再生出细胞壁;植物体细胞杂交是指将不同种、属或科植物通过人工诱导原生质体融合并离体培养再生杂种植株的技术,能够打破生殖隔离,实现远缘杂交育种。
(4)外植体也不能太嫩,因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛,但在消毒时次氯酸钠等药品渗透也较快,在后续用无菌水多次冲洗也不易清除,导致细胞易失活甚至破裂。 为获得银杏的次生代谢产物,只需要培养到愈伤组织阶段就可以,故不需要走完如上述流程图的全过程。
(5)研究表明,用通气较为不良的介质封口,如塑料膜或玻璃纸,可以提升黄酮和内酯的产量,可能原因是在低氧胁迫条件下,细胞诱导产生次生代谢物。
(6)在未添加NAA(NAA:萘乙酸,为生长素类似物)的培养基中,菊花幼苗也有生根,可能是因为植物体内可以产生内源生长素,内源生长素促进植物生根;其生根数量较少且根长较短,可能是植物体内产生的内源性生长素较少,不足以维持植物正常生根。
23.(25-26高二上·辽宁沈阳·期末)为贯彻“绿水青山就是金山银山”的发展理念,相关部门对曾遭污染的清江流域进行治理,治理后水质明显提高,物种多样性明显增加,实现了“清水绿岸、鱼翔浅底”的景象。科研人员采集水样,分别放入不同生物并检测水体中多项指标,结果如下表。请回答下列问题:
生物
毒素含量ug/L
铵盐吸收率
有机物去除率
硅藻
0.11
51%
0
蓝细菌
0.56
79%
0
红假单胞光合菌
0
85%
93%
(1)表中红假单胞光合菌在生态系统的组成成分中属于_____,其治理该水体污染效果最好的理由有_____。
(2)某段时间,该流域部分能量流动关系如图1,图中的数值表示能量的相对值,I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率约为_____(小数点后保留1位数字)。据图分析,每个营养级的能量都会有一部分通过呼吸作用以热能形式散失、流入A_____和产品输出,所以一个营养级的能量不能百分之百流入下一个营养级。
(3)氮、磷等营养物质大量排入湖泊,会造成水体富营养化,严重时可引起藻类迅速繁殖,发生水华。采用生态浮床(如图2所示)可治理水体富营养化,防止水华发生。生态浮床能净化污水,这体现了生物多样性的_____价值。在湖泊修复过程中,有时还需要投放一些底栖动物、植食性鱼类、肉食性鱼类等,需根据水体面积的大小、环境承载力等来确定鱼的种类和放养量,这体现了生态工程的基本原理是_____。
(4)生态浮床上的美人蕉、梭鱼草等挺水植物能抑制藻类繁殖的原因有(答出2点):_____。
【答案】(1) 生产者和分解者 不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高
(2) 6.7% 分解者
(3) 间接 协调
(4)浮床水生植物可吸收含氨、磷等元素的无机盐 浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或与藻类竞争阳光),抑制藻类的光合作用
【分析】能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程,能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现。
【详解】(1)红假单胞光合菌能进行光合作用,属于自养生物,无光条件下可分解有机物异养生长,因此其在生态系统中既属于生产者又属于分解者;红假单胞光合菌不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高故红假单胞光合菌治理该水体污染效果最好。
(2)能量流动的传递效率指的是相邻营养级之间高营养级的同化量与低营养级同化量的比值,图中I的同化量为1100+42=1142,Ⅱ的同化量为 4.8+2.5+43.2+26.5=77,则能量在I、Ⅱ两个营养级间的传递效率约为77÷1142×100%=6.7%;每个营养级的能量都会有一部分通过呼吸作用以热能形式散失、流入分解者和产品输出,因此,一个营养级的能量不能百分之百流入下一个营养级。
(3)生物多样性的价值分为直接价值、间接价值和潜在价值。采用生态浮床(如图2所示)可治理水体富营养化,防止水华发生。生态浮床能净化污水,属于生态方面的价值,是生物多样性的间接价值的体现,在湖泊修复过程中,有时还需要投放一些底栖动物、植食性鱼类、肉食性鱼类等,需根据水体面积的大小、环境承载力等来确定鱼的种类和放养量,这体现了生态工程的基本原理是协调。
(4)生态浮床上的美人蕉、梭鱼草等挺水植物能抑制藻类繁殖,从物质角度,浮床水生植物可吸收含氨、磷等元素的无机盐,净化水质;从能量角度,浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或与藻类竞争阳光),抑制藻类的光合作用,故人工生物浮床能有效治理该流域水体污染。
24.(25-26高二下·辽宁沈阳·月考)GUS基因是一种报告基因,研究人员设计了F1、R1、F2和R2引物来扩增M基因和GUS基因,使两种基因连接形成GUS-M融合基因并插入Ti质粒中,最终导入植物细胞,如图所示。回答下列问题。
注:bar为抗草甘膦(一种除草剂)基因、TetR为四环素抗性基因、AmpR为氨苄青霉素抗性基因,BamHI、SmaⅠ、BclⅠ为限制酶
(1)GUS-M融合基因的基本单位是________。Ti质粒上的TetR和AmpR作为________基因,用于重组质粒的筛选,在与目的基因结合前,其作为载体还应具备的条件有________和________。
(2)利用PCR获取和扩增目的基因的原理是________,PCR每次循环一般可分为________(温度超过90°C)、________(温度下降到50°C左右)、________(温度72°C左右)三步。扩增GUS-M融合基因要用引物________。引物的化学本质是________。引物的作用是________。
(3)不能使用含有四环素的培养基筛选出含有重组质粒的植物细胞,原因是________。
【答案】(1) 脱氧核苷酸 标记 有多个限制酶切割位点,便于外源基因插入 能在受体细胞中自我复制,保证目的基因稳定存在和表达
(2) DNA半保留复制 变性 复性 延伸 F2和R1 短单链DNA 使DNA聚合酶在引物的3′端合成子链DNA
(3)导入植物细胞的是T-DNA,TetR(四环素抗性基因)不在T-DNA上(不会整合到植物细胞染色体DNA上)
【详解】(1)GUS-M融合基因是有遗传效应的DNA片段,其基本单位是脱氧核苷酸。TetR为四环素抗性基因、AmpR为氨苄青霉素抗性基因,二者都为抗生素抗性基因,作为标记基因,用于重组质粒的筛选。载体需具备多种特性才能满足基因工程操作要求,如有多个限制酶切割位点;具有标记基因;能在受体细胞中自我复制;对受体细胞无害。因此在与目的基因结合前,其作为载体还应具备的条件有有多个限制酶切割位点,便于外源基因插入;能在受体细胞中自我复制,保证目的基因稳定存在和表达。
(2)PCR的原理是DNA半保留复制。PCR每次循环一般可分为变性、复性、延伸三步。由图可知,要扩增出完整的GUS-M融合基因需要选择F2和R1这两种引物。引物的化学本质是短单链DNA。引物的作用是使DNA聚合酶在引物的3′端合成子链DNA。
(3)Ti质粒上bar基因(抗草甘膦基因 ) 在T-DNA上, 导入植物细胞的是T-DNA部分; 而TetR不在T-DNA上,不会整合到植物细胞染色体DNA上,所以不能用含有四环素的培养基筛选出含有重组质粒的植物细胞。
25.(25-26高二下·辽宁锦州·月考)基因工程操作中经常用到多种工具,回答下列有关问题:
(1)图甲是与DNA有关的五种酶分子的作用,除________(从酶1~5中选填)之外,其余的酶均作用于DNA的_________键。其中酶2与酶4起作用时的区别有______________(至少答出1点)。
(2)同尾酶在基因工程中有特殊用途,当准备连接的两个DNA分子中没有相同的限制酶识别序列时,可以用同尾酶切割后进行连接,据此推测同尾酶是指_____________________。
(3)某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp),先用a酶切割,把得到的产物用b酶切割,得到的DNA片段大小如下表所示。a酶和b酶的识别序列和切割位点如下图所示。(本小题仅考虑完全酶切)
a酶切割产物(bp)
b酶再次切割产物(bp)
2100;1400;1000;500
1900;200;800;600;1000;300;200
在该DNA分子中,a酶与b酶的识别序列分别为_________个;用a酶切割与线性DNA分子具有相同碱基序列的质粒,能得到________种切割产物。
(4)如图表示的是构建表达载体时的某种质粒与目的基因。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-。
分析可知,最好选择限制酶________切割质粒,限制酶_________切割目的基因所在的DNA.
(5)标记基因在基因工程中的作用是_______________________________。
【答案】(1) 酶3 磷酸二酯 酶2连接的是两个DNA片段,使DNA片段间形成磷酸二酯键而拼接起来。而酶4的作用是把脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链的3'端
(2)识别序列不同,但切割后能产生相同黏性末端的限制酶
(3) 3、3 3/三
(4) Ⅰ Ⅱ
(5)便于重组DNA分子的筛选
【详解】(1)酶1能将DNA切成两个具有黏性末端的DNA片段,属于限制酶,破坏的是磷酸二酯键,酶2能将两个DNA片段连接在一起,属于DNA连接酶,连接的是磷酸二酯键,酶3是解旋酶,破坏的是碱基对之间的氢键,酶4是DNA聚合酶,可催化单个脱氧核苷酸连接在已有的DNA链上,形成的是磷酸二酯键,酶5是DNA水解酶,可使磷酸二酯键断裂,因此图甲中除酶3外,其余的酶均作用于DNA的磷酸二酯键,酶2是DNA连接酶,连接的是两个DNA片段,使DNA片段间形成磷酸二酯键而拼接起来。而酶4是DNA聚合酶,DNA聚合酶的作用是把脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链的3'端。
(2)根据题意“当准备连接的两个DNA分子中没有相同的限制酶识别序列时,可以用同尾酶切割后进行连接”,说明同尾酶识别序列不相同,但切割后能产生相同黏性末端的限制酶,因此可将两个没有相同的限制酶识别序列的DNA片段用同尾酶切割后并用DNA连接酶连接在一起。
(3)分析表格:a酶可以把原有线性DNA切成4段,说明在该DNA分子上有3个切口,即a酶的识别序列有3个;b酶把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段,把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段,把大小是500的DNA切成大小分别为300和200两个片段,且a酶和b酶的识别位点不同,说明b酶的识别序列有3个。质粒为环状DNA分子,故用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒(含有3个a酶的切点),可得到3种切割产物。
(4)质粒上有两个标记基因:Gene I 内有酶Ⅱ的识别序列(GATC); Gene Ⅱ内有酶I的识别序列(GGATCC)。如果用酶Ⅱ切割质粒,会同时切断Gene I,导致该标记基因失活,无法用于后续筛选;而用酶I切割质粒,只会切断Gene Ⅱ,保留Gene I 的完整性,可以保留一个标记基因用于筛选重组质粒。因此,质粒最好用限制酶 I切割。目的基因的左端有酶I的识别序列:GGATCC; 右端有酶Ⅱ的识别序列:GATC。 如果只用酶I切割,目的基因右端没有酶I的识别序列,无法被切割;而用酶Ⅱ切割,能同时识别两端的序列(左端GGATCC中包含GATC,右端是GATC),切割后产生的黏性末端与质粒上酶I切割的黏性末端互补,可以定向连接。因此,目的基因所在的DNA最好用限制酶Ⅱ切割。
(5)标记基因(如抗生素抗性基因)的作用是:鉴别受体细胞中是否含有目的基因,便于重组DNA分子的筛选(或筛选含有重组质粒的受体细胞)。
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