内容正文:
江苏省常州高级中学
2025~2026学年第二学期高二年级期中质量调研
生物试卷
一、单选题
1. 关于细胞中的元素和化合物,下列叙述错误的是( )
A. 组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到
B. 红糖、白糖、冰糖都是蔗糖,组成元素含有C、H、O
C. 脂肪酸、甘油都参与脂肪和磷脂分子的合成
D. 血红素、限制酶都是蛋白质,由氨基酸脱水缩合形成
【答案】D
【解析】
【详解】A、组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到,没有一种元素是细胞特有的,体现了生物界与非生物界的统一性,A正确;
B、红糖、白糖、冰糖的主要成分均为蔗糖,蔗糖属于二糖,糖类的组成元素只有C、H、O,B正确;
C、脂肪由甘油和脂肪酸发生酯化反应合成,甘油磷脂以甘油为骨架,结合2分子脂肪酸和1分子磷酸及其他衍生物构成,因此脂肪酸、甘油都参与脂肪和磷脂的合成,C正确;
D、限制酶的化学本质是蛋白质,由氨基酸脱水缩合形成;但血红素是含铁的小分子卟啉化合物,属于蛋白质的辅基,本身不是蛋白质,不是氨基酸脱水缩合的产物,D错误。
2. 植物细胞及其部分结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B. 核膜及各种细胞器膜都与②相似,为单层膜
C. ③的主要成分是肽聚糖,也含有多种蛋白质
D. 植物细胞必须具备①、②和③才能存活
【答案】A
【解析】
【详解】A、①(染色质)主要由DNA和蛋白质组成,真核细胞中染色质只存在于细胞核中,线粒体、叶绿体中的DNA是裸露的,不形成染色质,A正确;
B、②是细胞膜,为单层膜(磷脂双分子层为基本支架);但核膜是双层膜,线粒体、叶绿体的膜也为双层膜,B错误;
C、③是植物细胞的细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分,C错误;
D、植物细胞并非都必须具备①②③才能存活,例如高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核(无①),但仍能存活,D错误。
3. 关于生物学研究中的实验材料和科学方法,下列叙述正确的是( )
选项
生物学研究
实验材料
科学原理或方法
A
观察细胞核的形态
蓝细菌
观察法
B
分泌蛋白的合成和运输
豚鼠胰腺腺泡细胞
放射性同位素标记法
C
叶绿体的分离和观察
新鲜菠菜叶的下表皮
差速离心法
D
植物体细胞杂交实验
灭活病毒
细胞膜的流动性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、蓝细菌属于原核生物,没有以核膜为界限的成形细胞核,无法用于观察细胞核的形态,A错误;
B、研究分泌蛋白的合成和运输时,选用豚鼠胰腺腺泡细胞作为实验材料,采用放射性同位素标记法标记亮氨酸追踪分泌蛋白的合成、加工和运输路径,材料和方法均匹配,B正确;
C、菠菜叶的下表皮细胞不含叶绿体,观察叶绿体应选择新鲜菠菜叶稍带叶肉的下表皮,且观察叶绿体不需要使用差速离心法,差速离心法是分离细胞器的方法,C错误;
D、灭活病毒是诱导动物细胞融合的特有方法,植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法为物理法或化学法,不使用灭活病毒,D错误。
4. 关于家庭制作果酒、果醋、泡菜,下列说法正确的是( )
A. 上述产品中主要利用真菌进行发酵的是果酒、泡菜
B. 制作葡萄酒时应在冲洗之前除去枝梗,目的是尽量清洗干净
C. 泡菜制作过程中,常向水槽中补充水,目的是阻止气体进出泡菜坛
D. 制成葡萄酒后,进一步制作葡萄醋,需将发酵的温度提高
【答案】D
【解析】
【详解】A、果酒发酵的菌种是酵母菌(属于真菌),泡菜发酵的菌种是乳酸菌(属于细菌),因此仅果酒是利用真菌发酵,A错误;
B、制作葡萄酒时应先冲洗葡萄,再去除枝梗,避免去枝梗时葡萄破损,增加杂菌污染的概率,B错误;
C、泡菜制作时向水槽补水是为了营造坛内无氧环境,仅阻止外界氧气进入,坛内发酵产生的气体可通过水封溢出,并非阻止所有气体进出,C错误;
D、果酒发酵的适宜温度为18~25℃,果醋发酵的适宜温度为30~35℃,因此制成葡萄酒后进一步制作葡萄醋,需要提高发酵温度,D正确。
5. 下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A. 选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B. 土壤取样时用到的纸袋、铁铲需要预先灭菌
C. 可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
D. 得到的菌落形状、大小和颜色等特征不一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、农田或公园土壤中存在尿素来源(如含尿素的化肥、动物排泄物等),可存在产脲酶的菌株,选择该区域土壤作为样品是合理的,A正确;
B、为避免纸袋、铁铲上的杂菌污染土壤样品,影响分离结果,取样所用工具需预先灭菌,符合无菌操作要求,B正确;
C、产脲酶菌产生的脲酶可将尿素分解为氨,使培养基pH升高,酚红指示剂在碱性环境下会变红而非褪色,因此可使酚红变红的菌株是产脲酶菌,C错误;
D、能够产脲酶的菌株可能为不同种类,不同种类微生物的菌落形状、大小、颜色等特征存在差异,因此得到的菌落相关特征不一定相同,D正确。
6. 关于发酵工程的应用,下列叙述正确的是( )
A. 可将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产疫苗
B. 通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物肥料,用来防治多种农林虫害
C. 黑曲霉菌可进行发酵生产谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理能制成味精
D. 从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质—单细胞蛋白,可作为食品添加剂
【答案】A
【解析】
【详解】A、将乙型肝炎病毒的抗原基因通过基因工程转入酵母菌,获得能稳定表达乙肝抗原的工程菌,再通过发酵工程可大量生产乙肝疫苗,A正确;
B、发酵生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,其产生的伴胞晶体可毒杀农林虫害,不属于提供养分的微生物肥料,B错误;
C、谷氨酸由谷氨酸棒状杆菌发酵生产,黑曲霉多用于发酵生产柠檬酸等产物,C错误;
D、单细胞蛋白指发酵获得的微生物菌体本身,而非从菌体中提取的蛋白质,可作为食品添加剂,D错误。
7. 关于“菊花的组织培养”。实验的操作,下列叙述错误的是( )
A. 菊花茎段用70%的酒精和次氯酸钠溶液消毒,每次消毒后都用无菌水清洗
B. 在酒精灯火焰旁,将外植体的1/3~1/2插入培养基进行接种
C. 在诱导生芽时,培养基中应适当提高细胞分裂素与生长素的比值
D. 定植前可先将试管苗移栽到装有消毒过的蛭石的无菌箱中恒温培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、菊花茎段消毒的流程为70%酒精消毒后用无菌水冲洗,再用次氯酸钠溶液消毒,再次用无菌水清洗,可避免消毒剂残留损伤外植体,操作符合要求,A正确;
B、接种时,需在酒精灯火焰旁的无菌区操作,将外植体形态学下端以约1/3~1/2的长度插入培养基,既保证固定,又避免全部掩埋导致缺氧腐烂,B正确;
C、植物激素的配比影响分化方向,细胞分裂素与生长素的比值较高时利于芽的分化、抑制根的生成,因此诱导生芽时需提高该比值,C正确;
D、试管苗的炼苗流程为:先打开培养瓶封口膜,在室内光照下锻炼2-3天,让幼苗适应外界环境,然后移栽到消毒过的蛭石或珍珠岩中,此时不需要再置于“无菌箱”中培养,只需保湿、保温、适当遮阴即可,D错误。
8. 花椰菜营养价值高,黑芥能抗黑腐病。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼具花椰菜和黑芥优良性状的杂种植株,过程如下图所示。相关叙述错误的是( )
A. 过程①所用的酶为纤维素酶、果胶酶,两种叶片酶解时间可能不同
B. 显微镜下观察到两个原生质体的膜融合,还不足以证明已形成杂种细胞
C. 可通过分析植株A根尖分生区染色体组成来鉴定其是否兼具花椰菜和黑芥优良性状
D. 利用植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,因此过程①去除细胞壁使用纤维素酶和果胶酶;由于花椰菜和黑芥叶片细胞的细胞壁结构、成分含量存在差异,因此酶解时间可能不同,A正确;
B、原生质体融合时,会发生同种原生质体融合(花椰菜-花椰菜、黑芥-黑芥)的情况,仅观察到膜融合无法确定融合的是来自两个不同物种的原生质体,也无法确定细胞核已经完成融合,且杂种细胞形成的标志是新的细胞壁的形成,B正确;
C、分析根尖分生区染色体组成,只能鉴定植株A是否包含花椰菜和黑芥的染色体,无法判断是否成功表现出两种生物的优良性状,鉴定植株A是否兼具花椰菜和黑芥优良性状应该观察杂种植株的性状进行个体水平的分析,C错误;
D、植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍,打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,D正确。
9. 植物细胞工程在农业方面有着广泛的应用,下列叙述错误的是( )
A. 微型繁殖技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖
B. 植物的茎尖几乎不含病毒,是培养脱毒苗的理想材料
C. 经花药离体培养得到单倍体植株的过程需用到植物组织培养技术
D. 细胞产物的工厂化生产的过程体现了植物细胞的全能性
【答案】D
【解析】
【详解】A、微型繁殖技术的本质是植物组织培养,可保留亲本优良性状,高效、快速地实现种苗的大量繁殖,A正确;
B、植物茎尖的分生区细胞分裂旺盛,几乎不含病毒,经植物组织培养可获得脱毒苗,是培养脱毒苗的理想材料,B正确;
C、花药离体培养需要将花药中的花粉经过脱分化、再分化等植物组织培养过程,最终获得单倍体植株,需用到植物组织培养技术,C正确;
D、植物细胞全能性的标志是已分化的细胞发育为完整个体,细胞产物的工厂化生产仅需培养到愈伤组织阶段获取所需代谢产物,不需要发育为完整植株,未体现植物细胞的全能性,D错误。
10. HPV16型和HPV18型是诱发宫颈癌的高危类型,均可编码E6、E7蛋白。利用相关技术制备出抗HPV16型和HPV18型的混合单克隆抗体,制备流程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 用E6、E7对新西兰兔进行免疫,从脾中可得到B淋巴细胞
B. 过程③中,用选择培养基培养后可筛选出四种c
C. 过程④利用E6、E7进行检测,可以筛选出目标杂交瘤细胞
D. 该技术获得的混合单克隆抗体不能检测患者是否同时感染两种高危类型HPV
【答案】B
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体时,需要用抗原(E6、E7蛋白)免疫新西兰兔,之后从脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞,A正确;
B、过程③是用选择培养基筛选杂交瘤细胞,此时筛选出的是所有融合的杂交瘤细胞,无法直接得到4种能产生对应抗体的杂交瘤细胞,还需要后续的抗体检测,B错误;
C、过程④是抗体阳性检测:利用HPV16型E6、E7和HPV18型E6、E7四种抗原,分别检测杂交瘤细胞的培养液,筛选出能产生对应4种抗体的目标杂交瘤细胞,C正确;
D、该混合单克隆抗体包含抗HPV16型E6/E7、HPV18型E6/E7的抗体,只要患者感染其中任意一种HPV,就会出现阳性反应,无法区分是仅感染一种还是同时感染两种,D正确。
11. 我国研究团队将由iPS细胞分化而来的胰岛移植到一名糖尿病患者体内,1年内随访发现该患者不再需要外源胰岛素治疗,恢复了自身的血糖调控功能。下列叙述正确的是( )
A. iPS细胞属于胚胎干细胞的一种,具有分裂和分化的潜能
B. 成纤维细胞、已分化的T细胞和B细胞均可被诱导为iPS细胞
C. iPS细胞的培养液应添加蔗糖、氨基酸、维生素等营养物质
D. iPS细胞在治疗多种疾病方面前景广阔,且不会产生任何不利影响
【答案】B
【解析】
【详解】A、iPS细胞是诱导多能干细胞,由已分化的体细胞经重编程获得,胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺,二者来源不同,iPS不属于胚胎干细胞,A错误;
B、iPS细胞可通过诱导已分化的体细胞重编程获得,成纤维细胞、已分化的T细胞和B细胞都属于高度分化的体细胞,均可被诱导为iPS细胞,B正确;
C、iPS细胞属于动物细胞,动物细胞培养液中添加的糖类为葡萄糖,蔗糖是植物组织培养培养基中添加的糖类,动物细胞无法利用蔗糖,C错误;
D、iPS细胞虽然应用前景广阔,但目前技术仍存在风险,如诱导过程中可能发生基因突变导致致瘤性等,并非不会产生任何不利影响,D错误。
12. 无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列说法错误的是( )
A. 煮沸消毒法不能将微生物的全部营养细胞和芽孢杀死
B. 利用寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法
C. 接种前后,接种环或涂布器都要在酒精灯的火焰上进行灼烧消毒
D. 使用后的培养基丢弃前要进行灭菌处理,以免污染环境
【答案】C
【解析】
【详解】A、煮沸消毒法属于消毒手段,仅能杀死物体表面或内部的部分微生物,无法杀灭芽孢、孢子等抗逆性极强的结构,不能将微生物的全部营养细胞和芽孢杀死,A正确;
B、利用寄生于细菌体内的微生物(如噬菌体)裂解细菌,是借助生物作用清除病原微生物,属于生物消毒法,B正确;
C、接种前后对接种环或涂布器进行酒精灯火焰灼烧,可杀死包括芽孢、孢子在内的所有微生物,属于灼烧灭菌,并非消毒,C错误;
D、使用后的培养基残留有培养的微生物,丢弃前灭菌可避免有害微生物扩散污染环境,D正确。
13. 关于将目的基因导入受体细胞的方法,下列叙述错误的是( )
A. 使用农杆菌转化法,需将目的基因插入Ti质粒的T-DNA区域
B. 构建乳腺生物反应器,可用显微注射技术将表达载体导入受精卵
C. 植物生长各个时期均可利用花粉管通道法导入外源DNA
D. 若受体细胞为大肠杆菌,则可先处理使之成为感受态,更利于实现转化
【答案】C
【解析】
【详解】A、农杆菌的Ti质粒上的T-DNA(可转移DNA)可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上,因此使用农杆菌转化法时需将目的基因插入Ti质粒的T-DNA区域,A正确;
B、构建乳腺生物反应器属于动物基因工程应用,动物基因工程的受体细胞通常为受精卵,常用显微注射技术将基因表达载体导入受精卵,B正确;
C、花粉管通道法需要利用植物授粉后花粉萌发形成的花粉管通道,将外源DNA送入胚囊,仅可在植物传粉受精的特定时期操作,并非植物生长各个时期均可使用,C错误;
D、将目的基因导入大肠杆菌时,常用Ca²+处理细胞使之成为感受态细胞,细胞膜通透性增大,更易吸收周围环境中的DNA分子,利于转化过程的完成,D正确。
14. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是( )
A. DNA分子较大时,可适当降低凝胶浓度来提高DNA分子的迁移速率
B. 制备琼脂糖凝胶时,需待凝胶溶液完全冷却后再加入核酸染料
C. 将PCR产物与电泳缓冲液混合,用微量移液器缓慢注入加样孔内
D. 凝胶中的DNA分子通过染色,能够在紫光灯下被观察到
【答案】A
【解析】
【详解】A、琼脂糖凝胶的浓度决定其孔径大小:浓度越低,孔径越大,大分子DNA越容易通过,迁移速率越快;浓度越高,孔径越小,适合分离小片段DNA。因此,对于大分子DNA,应选用较低浓度的凝胶以提高其迁移效率,A正确;
B、制备凝胶时,需待凝胶溶液冷却至50~60℃(不烫手)时加入核酸染料,若完全冷却凝胶会凝固,无法使染料均匀分散在凝胶中,B错误;
C、将扩增的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂,载样缓冲液可增加样品密度,使样品能沉入加样孔,同时含有指示剂可指示电泳进度)混合后,再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。与凝胶载样缓冲液混合,不是与电泳缓冲液混合,C错误;
D、DNA本身无荧光,需经核酸染料染色,并在紫外光激发下才能观察到荧光条带,题目中“紫光灯”表述不准确,应为“紫外灯”,D错误。
二、多选题
15. 关于Ca2+和Ca2+载体,下列叙述正确的有( )
A. Ca2+等无机盐在细胞中主要以化合物形式存在
B. 儿童血钙含量过高可能会导致肌肉无力等症状
C. 获能液中常见的有效成分有肝素、Ca2+载体
D. 采用Ca2+载体、电刺激等方法能够激活重构胚
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、Ca2+等无机盐在细胞中主要以离子形式存在,A错误;
B、无机盐的含量会影响神经肌肉的兴奋性,血钙含量过低会引发抽搐,血钙含量过高会导致肌肉无力,B正确;
C、获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等,C正确;
D、常用电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚,D正确。
16. 下列关于检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,正确的有( )
A. 白萝卜中含有较丰富的葡萄糖,是用作还原糖鉴定的理想材料
B. 鉴定蛋白质时,试剂A液与B液要混合均匀再加入含样品的试管中
C. 进行脂肪的检测时,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
D. 还原糖检测实验中剩余的斐林试剂可装入棕色瓶进行长期保存
【答案】AC
【解析】
【详解】A、葡萄糖是还原糖,且白萝卜为白色,有利于实验观察,所以白萝卜是用作还原糖鉴定的理想材料,A正确;
B、鉴定蛋白质时,应先加双缩脲试剂A液2mL营造碱性条件,再加双缩脲试剂B液4滴,B错误;
C、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色,进行脂肪的检测时,需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,C正确;
D、斐林试剂鉴定还原糖时,需要现配现用,所以还原糖检测实验中剩余的斐林试剂不可装入棕色瓶进行长期保存,D错误。
17. 科研人员从胡杨腐朽木及其周边土壤中分离筛选高效木质素降解菌,具体过程如下图。相关叙述正确的有( )
A. 过程①使用固体培养基,主要目的是增加目标菌的数量
B. 过程②可使用微量移液器,该过程菌液被稀释了倍
C. 过程③涂布时转动培养皿可使菌液在培养基上分布更均匀
D. 过程④在最后一个划线区域所得到的通常是单菌落
【答案】CD
【解析】
【详解】A、过程①是微生物富集培养,目的是增加目标菌(木质素降解菌)的数量,富集培养需要使用液体培养基(增大菌体与营养物质的接触面积,利于快速繁殖),而非固体培养基,A错误;
B、过程②是梯度稀释:第1支试管:1mL菌液 + 9mL无菌水 → 稀释101倍 ; 第2支试管:取第1支试管1mL菌液 + 9mL无菌水 → 稀释102倍; 以此类推,到第6支试管时,总稀释倍数为106倍,而非105倍。 同时该过程可使用微量移液器操作,B错误;
C、过程③是涂布分离,涂布时转动培养皿,能让菌液在培养基表面分布更均匀,便于获得单菌落,C正确;
D、过程④是平板划线法纯化菌株,划线的原理是通过连续划线逐步稀释菌液,最后一个划线区域的末端通常会形成单菌落,D正确。
18. 关于生物技术的安全性和伦理问题,下列叙述正确的有( )
A. 生物武器包括微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等,具有致病能力强的特点
B. 与普通试管婴儿相比,设计试管婴儿技术植入前会对胚胎进行遗传学诊断
C. 转基因产品投放市场时需对转基因产品进行标识管理,让消费者有知情权和选择权
D. 我国政府坚决反对生殖性克隆,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等,干扰素是细胞因子,不属于生物武器,A错误;
B、普通试管婴儿技术仅需体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植;设计试管婴儿技术会在胚胎植入前进行遗传学诊断,筛选符合特定要求的胚胎,因此B正确;
C、我国对转基因产品实行标识管理制度,目的是保障消费者的知情权和选择权,C正确;
D、我国政府的态度是禁止生殖性克隆人,不反对治疗性克隆,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,D正确。
19. 免疫PCR是一种微量抗原检测系统,利用该技术可检测牛乳中微量抗生素。大致检测步骤是将抗体1固定在微板上,冲洗后加入待检的牛乳,再加入DNA标记的抗体2,PCR扩增及产物检测。下列叙述错误的有( )
A. 图中的抗体1和抗体2均需要与抗生素特异性结合
B. 第三次冲洗的目的是除去游离的抗生素以避免出现假阳性
C. 需用牛乳蛋白基因的DNA片段作为标记DNA与抗体2相连
D. 假定循环次数相同,PCR产物的量与目标抗原的含量正相关
【答案】BC
【解析】
【详解】A、该检测的原理是双抗体夹心法:抗体1固定在微板上,用于结合待检牛乳中的抗生素;抗体2(DNA标记)也需要与抗生素的另一个抗原表位结合,从而形成“抗体1-抗生素-抗体2(DNA标记)”的复合物。因此两种抗体都需要与抗生素特异性结合,A正确;
B、第三次冲洗是在加入DNA标记的抗体2之后,目的是除去未与抗生素结合的游离抗体2(DNA标记),避免游离的DNA进入PCR扩增导致假阳性,而不是除去游离的抗生素,B错误;
C、该技术是检测牛乳中的微量抗生素,不是检测牛乳蛋白,因此标记DNA应是与抗体2相连的任意可扩增的DNA片段,不需要用牛乳蛋白基因的DNA片段,C错误;
D、PCR的原理是指数级扩增,循环次数相同时,初始模板DNA(与抗体2结合的DNA)的量越多,最终PCR产物的量就越多;而初始模板DNA的量与结合的抗生素(目标抗原)的量正相关,因此PCR产物的量与目标抗原的含量正相关,D正确。
三、解答题
20. 啤酒的工业化生产流程如图1所示。回答下列问题:
图1:
(1)用于生产啤酒的酵母菌属于异养________(填代谢类型)菌,发酵原理是________(填反应简式)。
(2)发酵工程一般包括菌种的选育、________、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。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使其释放________,对大麦进行焙烤的要求是________。
(3)下列事件中,发生在主发酵阶段的有________(填字母)。
a.酵母菌的繁殖b.大部分糖的分解和代谢物的生成c.储存在低温、密闭的环境下
(4)普遍认为酵母菌的发酵能力与菌株对酒精的耐受性有关。为此,科研人员对E44菌株和CK菌株在不同酒精浓度下的死亡率进行了测定,由结果判断E44菌株的酒精耐受性更高,检测过程中先用次甲基蓝染色,再借助显微镜运用________计数后,计算出各菌株的死亡率。次甲基蓝可将死细胞染成蓝色,而活细胞不着色,这体现了细胞膜具有________性。
(5)为进一步确定E44菌株的发酵性能,科研人员分别测定并绘制了E44菌株和CK菌株的发酵性能曲线(如图2)。通过对比发现,________株是更优良的酵母菌种,理由是________。
【答案】(1) ①. 兼性厌氧 ②.
(2) ①. 扩大培养 ②. 淀粉酶 ③. 温度不能过高,以防止杀死大麦种子释放出的酶 (3)a、b
(4) ①. 血细胞计数板 ②. 选择透过
(5) ①. E44菌株 ②. 在相同时间内,E44菌株的酒精产量更高(或降糖速率更快/发酵效率更高),且死亡率更低,更适合工业生产
【解析】
【小问1详解】
酵母菌不能自己制造有机物,需要从外界获取营养(异养);在有氧条件下可以进行有氧呼吸大量繁殖,无氧条件下可以进行无氧呼吸产生酒精(兼性厌氧),因此酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧菌。啤酒发酵是酵母菌的无氧呼吸(酒精发酵)过程,葡萄糖在酶的催化下分解为酒精和二氧化碳,同时释放少量能量,反应简式为:。
【小问2详解】
选育菌种后,需要先进行扩大培养,获得足够数量的菌种,才能接入发酵罐进行大规模生产。大麦发芽时会合成淀粉酶,能将淀粉分解为可发酵的糖类,为酵母菌发酵提供原料,因此让大麦发芽的目的是使其释放淀粉酶。焙烤的目的是终止大麦发芽过程、产生啤酒特有的风味和色泽,但温度过高会使淀粉酶失活,同时产生焦苦味,影响啤酒品质,对大麦进行焙烤的要求是温度不能过高,以防止杀死大麦种子释放出的酶。
【小问3详解】
a. 酵母菌的繁殖:发酵初期,发酵液中仍有少量氧气,酵母菌会进行有氧呼吸大量繁殖,属于主发酵阶段,a正确;
b. 大部分糖的分解和代谢物的生成:主发酵阶段,酵母菌无氧呼吸分解糖类,产生酒精、二氧化碳和其他风味物质,是发酵的核心阶段,b正确;
c. 储存在低温、密闭的环境下:这是啤酒的后发酵 / 成熟阶段,目的是让啤酒风味更稳定,不属于主发酵阶段,c错误。
【小问4详解】
次甲基蓝染色后,通过血细胞计数板在显微镜下计数死细胞(蓝色)和活细胞(不着色),从而计算死亡率。活细胞的细胞膜具有选择透过性,次甲基蓝染料无法进入细胞,所以不着色;死细胞的细胞膜失去选择透过性,染料进入细胞,被染成蓝色。
【小问5详解】
更优良的酵母菌种是E44,理由是在相同时间内,E44菌株的酒精产量更高(或降糖速率更快/发酵效率更高),且死亡率更低,更适合工业生产。
21. 内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。请回答下列问题:
(1)内质网等细胞器膜与核膜、细胞膜等共同构成细胞的________系统,该系统的作用有________
(2)分泌蛋白以________为基本骨架,其合成、加工、运输与分泌过程中所经过的膜结构依次是________(用文字和“→”表示)________(至少举2个)属于分泌蛋白。
(3)科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离的核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,信号肽假说如图1所示。为证明该假说,科学家构建了体外的反应体系,结果见下表(“+”代表存在,“-”不存在)。
组别
核糖体
信号识别颗粒
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
①推测组别1核糖体上合成的肽链比正常肽链长的原因是________。组别2中肽链________(选填“含有”“不含有”)信号序列。
②对比组别2和3结果,结合图中信息可知,结合了信号序列的SRP需________,肽链的延伸才会继续。
(4)研究发现,真核细胞部分错误折叠的蛋白质需在内质网中进行加工(如图2所示)。由图2可知,错误折叠的蛋白A通过一系列过程激活转录因子,转录因子通过________进入细胞核,调控基因的表达,最终改变了蛋白A的________。
图2:
【答案】(1) ①. 生物膜 ②. 为多种酶提供附着位点;将细胞分隔成小区室,保证生命活动高效有序进行
(2) ①. 碳链 ②. 内质网→高尔基体→细胞膜 ③. 消化酶、抗体、胰岛素等
(3) ①. 缺乏SRP和内质网,信号序列无法被切除,导致肽链延长 ②. 含有 ③. 与内质网上的受体结合(或锚定到内质网膜上)
(4) ①. 核孔复合体##核孔 ②. 空间结构
【解析】
【小问1详解】
内质网膜、核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。生物膜系统的作用:广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,利于化学反应高效进行;膜结构将细胞分隔为不同的区室(如内质网腔、高尔基体囊泡等),使不同生化反应互不干扰,保证生命活动高效、有序地进行。
【小问2详解】
生物大分子(分泌蛋白等)都以碳链为基本骨架。分泌蛋白的合成与分泌路径:游离核糖体合成肽链→附着核糖体(内质网)加工→内质网囊泡→高尔基体进一步加工→高尔基体囊泡→细胞膜胞吐分泌。因此经过的膜结构依次是:内质网→高尔基体→细胞膜。分泌蛋白的实例:消化酶(如胃蛋白酶)、抗体、胰岛素等。
【小问3详解】
①组别1无信号识别颗粒(SRP)和内质网,信号序列无法被信号肽酶切除,也无法引导核糖体附着于内质网,因此肽链会一直合成,比正常肽链更长。组别2有SRP但无内质网,SRP可识别信号序列并暂停肽链合成,所以肽链比正常的短,但信号序列未被切除,因此肽链含有信号序列。
②对比组别2(有SRP无内质网,肽链合成中断)和组别3(有SRP和内质网,肽链合成正常),说明SRP只有与内质网膜上的受体结合后,才能解除肽链合成的暂停,使肽链的延伸继续进行。
【小问4详解】
转录因子是大分子蛋白质,需要通过核孔(核孔复合体)进入细胞核,调控基因表达。错误折叠的蛋白A通过激活相关信号通路,诱导伴侣蛋白等的表达,最终改变蛋白A的空间结构。
22. 体细胞核移植已在很多物种中取得成功,但其效率较低,只有不足4%的重构胚能发育成健康的个体,这可能是胚胎中的基因表达异常所致。下图为提高克隆牛重构胚发育的技术流程,其中TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂。请回答以下问题:
(1)人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此动物细胞培养时,通常需要在培养基中加入________等一些天然成分。体外培养的牛乳腺细胞会发生接触抑制,需先用________酶处理,再进行收集,将收集的细胞制成________,分瓶培养。
(2)将采集的卵母细胞培养至________时期后,使用________法去核,再将牛乳腺细胞注入去核卵母细胞,使两细胞融合,形成重构胚。动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是________。
(3)为获得更多的克隆牛,可在胚胎移植前对胚胎进行分割,该操作所需要的主要仪器设备有________。分割囊胚时,要注意将________均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。克隆小牛的基因来自________(填图中字母)牛。
(4)研究人员在确定TSA的作用时设计了相关实验(结果如下表1)。据表分析,TSA的最适浓度所处的范围是________μmol·。
表1TSA处理对核移植重构胚发育的影响
组别
TSA浓度/(μmol·L-1)
卵裂率/%
囊胚率/%
A
0
68.49
18.00
B
0.05
69.29
19.36
C
0.1
71.01
26.53
D
0.2
67.14
22.72
E
0.4
68.92
17.65
注:卵裂率=(发育至卵裂期的胚胎数量/初始重构胚数量)x100%;囊胚率=(发育至囊胚的胚胎数量/初始重构胚数量)x100%。
【答案】(1) ①. 血清(或血浆) ②. 胰蛋白(或胶原蛋白) ③. 细胞悬液
(2) ①. 减数第二次分裂中期(MⅡ期) ②. 显微操作 ③. 动物体细胞分化程度高,恢复全能性十分困难
(3) ①. 实体显微镜(或体视显微镜)和显微操作仪 ②. 内细胞团 ③. A和B
(4)0.05~0.2μmol·L⁻¹
【解析】
【小问1详解】
人们对动物细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚,因此在合成培养基中通常需要加入血清(或血浆),它含有细胞生长所需的多种未知营养因子、激素和生长因子。体外培养的贴壁细胞会发生接触抑制,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理,使细胞从瓶壁上脱落,分散成单个细胞,再进行收集。收集的分散细胞需要制成细胞悬液,再分瓶接种,这样才能保证细胞均匀分布,正常增殖。
【小问2详解】
核移植时,卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ期),此时卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质,且具备受精能力的细胞质环境。常用显微操作法去除卵母细胞的细胞核,在显微镜下用微细吸管将细胞核吸出。胚胎细胞分化程度低,细胞核的全能性更容易体现;而动物体细胞分化程度高,恢复全能性十分困难,因此核移植成功率低、难度大。
【小问3详解】
胚胎分割需要在显微镜下操作,常用仪器是实体显微镜(或体视显微镜)和显微操作仪,便于观察和分割早期胚胎。囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,如果分割不均,会导致分割后的胚胎恢复和发育能力下降,因此必须将内细胞团均等分割。由图可知,克隆小牛是由A牛的乳腺细胞和B牛的去核卵母细胞融合而成的重组细胞发育而来的,所以克隆小牛的细胞质基因来自A和B牛,代孕母牛C不提供任何遗传物质,仅提供胚胎发育的场所。
【小问4详解】
TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,故TSA能使细胞发生表观遗传水平的变异,从而激活被抑制基因的表达。如表,C组所对应的卵裂率和囊胚率较高,故TSA的最适浓度所处的范围是0.05~ 0.2μmol·L-1。
23. CD36是一种跨膜糖蛋白,广泛存在于肝细胞表面。为构建肝特异性CD36基因敲除小鼠模型,研究人员利用Cre-loxP系统开展实验。
(1)Cre-loxP系统由LoxP序列和Cre酶两部分组成,图1为其作用原理。其中a部分显示LoxP位点序列组成,b、c部分示意Cre酶介导的删除与倒位重组机制。据图1分析,LoxP位点的方向由其________序列决定,Cre酶对________键发挥作用。当一个LoxP序列的内部被Cre酶切割后会增加________个游离的磷酸基团。
(2)当DNA分子上存在两个同向的LoxP序列时,Cre酶可以将两个LoxP序列之间的DNA序列切下,切下的DNA片段由于自身含有________的黏性末端,容易发生________现象,该结构进而被清除,从而实现DNA片段的敲除。
(3)当Cre酶持续存在时,其对位于反向平行排列的LoxP位点间的片段所介导的DNA倒置重组反应具有________性。
图1:
a:
b:
c:
(4)图2显示两类工具鼠,区别于未经人工改造的野生型小鼠,A鼠成对的CD36基因两侧均分别引入一个同向LoxP序列(基因型表示为,野生型为),B鼠中含一个外源导入的Cre编码序列(基因型表示为,野生型为),Alb表示肝脏组织特异性启动子。研究人员利用A、B两类工具鼠作为亲本,选用合适的杂交策略,即可获得基于Cre-LoxP系统的肝特异性CD36基因敲除目标小鼠。
图2:
A鼠: B鼠:
①Alb的作用是________。
②A鼠和B鼠杂交得到了C鼠,根据以上信息推测C鼠肝细胞的CD36蛋白和Cre蛋白的表达情况是________。
③目标小鼠的基因型应为________(单选)。
a. b. c. d.
【答案】(1) ①. 间隔序列 ②. 磷酸二酯 ③. 2##两
(2) ①. (碱基)互补 ②. 自身环化
(3)可逆 (4) ①. 能够被RNA聚合酶识别和结合的部位,只在肝细胞中驱动Cre编码序列转录 ②. CD36蛋白表达量下降(或缺失),Cre蛋白大量表达 ③. a
【解析】
【小问1详解】
Cre酶能识别loxP位点(特定的DNA序列),并使loxP位点间的基因序列被重组或删除,如图1中间隔序列的箭头处表示Cre酶的作用位点,则说明间隔序列区域决定了loxP位点的方向性。Cre酶是重组酶,作用于DNA骨架中的磷酸二酯键,实现DNA链的断裂与重新连接。当一个loxP内部被切开时,DNA双链断裂,每条链断裂处产生一个游离的5’磷酸基团(因为DNA链断裂后,原本连接的磷酸基团“暴露”出来),所以双链断裂2个游离磷酸基团。
【小问2详解】
从图1-b可见,两个同向loxP被Cre酶切割后,切下的中间片段两端的黏性末端是互补且方向一致的(因为是同向序列被切),因此容易自我配对、环化,形成环状DNA。这种结构在细胞内不稳定,会被核酸酶识别并清除,从而实现“基因敲除”。
【小问3详解】
从图1-c可见,当两个LoxP位点反向平行排列时,反向LoxP位点之间的DNA片段会被Cre酶倒置,倒位后若Cre酶仍存在,可再次催化复位,因此该过程具有可逆性。
【小问4详解】
①题目信息指出“Alb表示肝脏组织特异性启动子”。启动子是启动基因转录的DNA序列。因此,Alb启动子的作用是能够被RNA聚合酶识别和结合的部位,只在肝细胞中驱动Cre编码序列转录,从而实现Cre酶在肝脏中的特异性存在。
②在C鼠的肝细胞中,Cre酶被表达出来,识别并删除A鼠中CD36基因两侧的同向LoxP序列,导致CD36基因被敲除,因此 CD36蛋白表达下降/消失;同时Cre蛋白在肝细胞中被大量表达。
③要实现CD36的条件性敲除,目标小鼠需要同时具备:两侧带有LoxP序列的CD36基因(L⁺L⁺),以及能在肝细胞中表达的 Cre重组酶基因(C⁺C⁻),因此:
a、基因型为L+L+C+C-”的目标鼠,其中含有的CD36基因无法表达,相当于获得了肝特异性CD36基因敲除目标小鼠,符合要求;
b、基因型为L+L+C-C-的目标鼠中不含有肝组织特异性,不符合要求,不符合要求;
c、基因型为L-L-C+C+的目标鼠中CD36基因会表达,不符合要求,C错误;
d、基因型为L+L-C+C-的目标鼠中CD36基因会表达,不符合要求,D错误。
24. ITS序列包括真核生物核糖体DNA(rDNA)中位于18S与5.8SrDNA之间的内部转录间隔区1(ITS1),及5.8S与28SrDNA之间的内部转录间隔区2(ITS2)(如图1),rDNA的编码区序列高度保守(不同纲、目间的同源率可达90%以上),不同种类生物序列之间的差异主要表现在其中的内部转录间隔区等非编码区上。图1中的引物与其最靠近的DNA单链互补配对。
图一:
桔梗是一种常见药材,南沙参和霞草在外形上与桔梗高度相似,难以用肉眼区分。研究者使用通用引物扩增出桔梗、南沙参和霞草的ITS2片段,进行测序,根据桔梗ITS2序列上的特异性位点设计特异性引物,以期对待测药材进行特异性PCR扩增,从而实现物种鉴定。具体过程如下。
(1)基因组DNA的提取:
随机选择桔梗2批(J1,J2)、南沙参2批(N1,N2)、霞草2批(X1,X2)作为样品,消毒后研磨,称取样品粉末30mg放于离心管中。
①细胞裂解:向样品粉末中加入800μLCTAB提取液65℃水浴2h。
②DNA提取:上述溶液以12000 r/min离心3min。
③DNA沉淀:取上清液,加入等体积预冷的体积分数为________的乙醇,静置离心。
④DNA洗涤、溶解:________上清液,加入700μL体积分数为70%的乙醇,洗涤沉淀1次;700μL无水乙醇洗涤沉淀1次,多次洗涤的目的是________。自然晾干,冷冻保存。
(2)扩增ITS2序列,电泳:
用图1中的通用引物________(填数字)对样本进行PCR扩增,构建7个PCR反应体系,不同反应体系的区别在于________。将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图2.由图可知________(“能”或“不能”)通过该步骤完成对这三个物种的鉴定,理由是________。
图2:
注:M:标准条带(marker);Control:空白对照;J:桔梗;N:南沙参;X:霞草
(3)测序比对:
部分序列如图3.通过序列分析,可以得知桔梗与________亲缘关系较近。
图3:
270280290
J1CTGGGCGGTGGC________CGCTCCTCGGTGAA-
J2CTGGGCGGTGGC________CGCTCCTCGGTGAA-
X1CCGCGAAGCTCTATGCAGCGTGCC-CTCGT
X2CCGCGAAGCTCTATGCAGCGTGCC-CTCGT
N1CTGGGTG_TTTGCT________TGCTCCTTAGTGAA-
N2CTGGGTG_TTTGCC________CGCTCCTTAGTGAA-
注:-:无序列;J:桔梗;N:南沙参;X:霞草;序列方向5'-3'
(4)根据测序结果设计桔梗特异性引物,利用步骤(1)中提取的模板进行PCR扩增,发现只有J1、J2组扩增出条带,其他组均未扩增出条带。该结果表明________。
【答案】(1) ①. 95% ②. 弃去 ③. 去除杂质(或去除残留的乙醇/CTAB/盐离子)
(2) ①. 2、3 ②. 模板DNA的种类(或样品来源) ③. 不能 ④. 三种药材的扩增条带大小(分子量)基本一致,无法通过凝胶电泳区分
(3)南沙参(N) (4)设计的特异性引物仅能与桔梗DNA特异性结合并扩增,具有良好的专一性,可用于鉴别真伪药材
【解析】
【小问1详解】
由于DNA分子不溶于酒精,而细胞中的其他蛋白质溶于酒精,所以可以加入等体积的预冷的体积分数为95%的乙醇,使DNA沉淀,DNA沉淀后,弃去上清液,保留含有DNA的沉淀,多次加入乙醇洗涤的目的是洗去可溶性杂质,提高提取的DNA的纯度。
【小问2详解】
PCR扩增完整目的片段,需要引物结合在目的片段的两侧,并与模板链的3'端结合,由题干可知,图1中的引物与其最靠近的DNA单链互补配对,上面那条DNA链的方向为5'→3',因此选择右侧引物2,下面那条DNA链的方向为3'→5',因此选择左侧引物3,本实验共6份不同样本加1组空白对照共7个体系,不同体系的自变量是加入的模板DNA(来源不同物种),从电泳结果可知,三个物种扩增产物的片段大小一致,因此仅通过电泳无法区分三个物种,不能完成鉴定。
【小问3详解】
亲缘关系越近,核酸序列的相似度越高,从序列比对可知,桔梗的ITS2序列和南沙参相似度远高于霞草,因此桔梗与南沙参亲缘关系更近。
【小问4详解】
该引物是根据桔梗ITS2的特异性位点设计,只有桔梗样本能扩增出条带,说明该引物可以特异性扩增桔梗的目的片段,该方法可以准确区分桔梗与另外两种外形相似的物种,实现物种鉴定的目的,用于鉴别真伪药材。
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江苏省常州高级中学
2025~2026学年第二学期高二年级期中质量调研
生物试卷
一、单选题
1. 关于细胞中的元素和化合物,下列叙述错误的是( )
A. 组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到
B. 红糖、白糖、冰糖都是蔗糖,组成元素含有C、H、O
C. 脂肪酸、甘油都参与脂肪和磷脂分子的合成
D. 血红素、限制酶都是蛋白质,由氨基酸脱水缩合形成
2. 植物细胞及其部分结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B. 核膜及各种细胞器膜都与②相似,为单层膜
C. ③的主要成分是肽聚糖,也含有多种蛋白质
D. 植物细胞必须具备①、②和③才能存活
3. 关于生物学研究中的实验材料和科学方法,下列叙述正确的是( )
选项
生物学研究
实验材料
科学原理或方法
A
观察细胞核的形态
蓝细菌
观察法
B
分泌蛋白的合成和运输
豚鼠胰腺腺泡细胞
放射性同位素标记法
C
叶绿体的分离和观察
新鲜菠菜叶的下表皮
差速离心法
D
植物体细胞杂交实验
灭活病毒
细胞膜的流动性
A. A B. B C. C D. D
4. 关于家庭制作果酒、果醋、泡菜,下列说法正确的是( )
A. 上述产品中主要利用真菌进行发酵的是果酒、泡菜
B. 制作葡萄酒时应在冲洗之前除去枝梗,目的是尽量清洗干净
C. 泡菜制作过程中,常向水槽中补充水,目的是阻止气体进出泡菜坛
D. 制成葡萄酒后,进一步制作葡萄醋,需将发酵的温度提高
5. 下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A. 选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B. 土壤取样时用到的纸袋、铁铲需要预先灭菌
C. 可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
D. 得到的菌落形状、大小和颜色等特征不一定相同
6. 关于发酵工程的应用,下列叙述正确的是( )
A. 可将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产疫苗
B. 通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物肥料,用来防治多种农林虫害
C. 黑曲霉菌可进行发酵生产谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理能制成味精
D. 从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质—单细胞蛋白,可作为食品添加剂
7. 关于“菊花的组织培养”。实验的操作,下列叙述错误的是( )
A. 菊花茎段用70%的酒精和次氯酸钠溶液消毒,每次消毒后都用无菌水清洗
B. 在酒精灯火焰旁,将外植体的1/3~1/2插入培养基进行接种
C. 在诱导生芽时,培养基中应适当提高细胞分裂素与生长素的比值
D. 定植前可先将试管苗移栽到装有消毒过的蛭石的无菌箱中恒温培养
8. 花椰菜营养价值高,黑芥能抗黑腐病。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼具花椰菜和黑芥优良性状的杂种植株,过程如下图所示。相关叙述错误的是( )
A. 过程①所用的酶为纤维素酶、果胶酶,两种叶片酶解时间可能不同
B. 显微镜下观察到两个原生质体的膜融合,还不足以证明已形成杂种细胞
C. 可通过分析植株A根尖分生区染色体组成来鉴定其是否兼具花椰菜和黑芥优良性状
D. 利用植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
9. 植物细胞工程在农业方面有着广泛的应用,下列叙述错误的是( )
A. 微型繁殖技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖
B. 植物的茎尖几乎不含病毒,是培养脱毒苗的理想材料
C. 经花药离体培养得到单倍体植株的过程需用到植物组织培养技术
D. 细胞产物的工厂化生产的过程体现了植物细胞的全能性
10. HPV16型和HPV18型是诱发宫颈癌的高危类型,均可编码E6、E7蛋白。利用相关技术制备出抗HPV16型和HPV18型的混合单克隆抗体,制备流程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 用E6、E7对新西兰兔进行免疫,从脾中可得到B淋巴细胞
B. 过程③中,用选择培养基培养后可筛选出四种c
C. 过程④利用E6、E7进行检测,可以筛选出目标杂交瘤细胞
D. 该技术获得的混合单克隆抗体不能检测患者是否同时感染两种高危类型HPV
11. 我国研究团队将由iPS细胞分化而来的胰岛移植到一名糖尿病患者体内,1年内随访发现该患者不再需要外源胰岛素治疗,恢复了自身的血糖调控功能。下列叙述正确的是( )
A. iPS细胞属于胚胎干细胞的一种,具有分裂和分化的潜能
B. 成纤维细胞、已分化的T细胞和B细胞均可被诱导为iPS细胞
C. iPS细胞的培养液应添加蔗糖、氨基酸、维生素等营养物质
D. iPS细胞在治疗多种疾病方面前景广阔,且不会产生任何不利影响
12. 无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列说法错误的是( )
A. 煮沸消毒法不能将微生物的全部营养细胞和芽孢杀死
B. 利用寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法
C. 接种前后,接种环或涂布器都要在酒精灯的火焰上进行灼烧消毒
D. 使用后的培养基丢弃前要进行灭菌处理,以免污染环境
13. 关于将目的基因导入受体细胞的方法,下列叙述错误的是( )
A. 使用农杆菌转化法,需将目的基因插入Ti质粒的T-DNA区域
B. 构建乳腺生物反应器,可用显微注射技术将表达载体导入受精卵
C. 植物生长各个时期均可利用花粉管通道法导入外源DNA
D. 若受体细胞为大肠杆菌,则可先处理使之成为感受态,更利于实现转化
14. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是( )
A. DNA分子较大时,可适当降低凝胶浓度来提高DNA分子的迁移速率
B. 制备琼脂糖凝胶时,需待凝胶溶液完全冷却后再加入核酸染料
C. 将PCR产物与电泳缓冲液混合,用微量移液器缓慢注入加样孔内
D. 凝胶中的DNA分子通过染色,能够在紫光灯下被观察到
二、多选题
15. 关于Ca2+和Ca2+载体,下列叙述正确的有( )
A. Ca2+等无机盐在细胞中主要以化合物形式存在
B. 儿童血钙含量过高可能会导致肌肉无力等症状
C. 获能液中常见的有效成分有肝素、Ca2+载体
D. 采用Ca2+载体、电刺激等方法能够激活重构胚
16. 下列关于检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,正确的有( )
A. 白萝卜中含有较丰富的葡萄糖,是用作还原糖鉴定的理想材料
B. 鉴定蛋白质时,试剂A液与B液要混合均匀再加入含样品的试管中
C. 进行脂肪的检测时,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
D. 还原糖检测实验中剩余的斐林试剂可装入棕色瓶进行长期保存
17. 科研人员从胡杨腐朽木及其周边土壤中分离筛选高效木质素降解菌,具体过程如下图。相关叙述正确的有( )
A. 过程①使用固体培养基,主要目的是增加目标菌的数量
B. 过程②可使用微量移液器,该过程菌液被稀释了倍
C. 过程③涂布时转动培养皿可使菌液在培养基上分布更均匀
D. 过程④在最后一个划线区域所得到的通常是单菌落
18. 关于生物技术的安全性和伦理问题,下列叙述正确的有( )
A. 生物武器包括微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等,具有致病能力强的特点
B. 与普通试管婴儿相比,设计试管婴儿技术植入前会对胚胎进行遗传学诊断
C. 转基因产品投放市场时需对转基因产品进行标识管理,让消费者有知情权和选择权
D. 我国政府坚决反对生殖性克隆,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查
19. 免疫PCR是一种微量抗原检测系统,利用该技术可检测牛乳中微量抗生素。大致检测步骤是将抗体1固定在微板上,冲洗后加入待检的牛乳,再加入DNA标记的抗体2,PCR扩增及产物检测。下列叙述错误的有( )
A. 图中的抗体1和抗体2均需要与抗生素特异性结合
B. 第三次冲洗的目的是除去游离的抗生素以避免出现假阳性
C. 需用牛乳蛋白基因的DNA片段作为标记DNA与抗体2相连
D. 假定循环次数相同,PCR产物的量与目标抗原的含量正相关
三、解答题
20. 啤酒的工业化生产流程如图1所示。回答下列问题:
图1:
(1)用于生产啤酒的酵母菌属于异养________(填代谢类型)菌,发酵原理是________(填反应简式)。
(2)发酵工程一般包括菌种的选育、________、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。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使其释放________,对大麦进行焙烤的要求是________。
(3)下列事件中,发生在主发酵阶段的有________(填字母)。
a.酵母菌的繁殖b.大部分糖的分解和代谢物的生成c.储存在低温、密闭的环境下
(4)普遍认为酵母菌的发酵能力与菌株对酒精的耐受性有关。为此,科研人员对E44菌株和CK菌株在不同酒精浓度下的死亡率进行了测定,由结果判断E44菌株的酒精耐受性更高,检测过程中先用次甲基蓝染色,再借助显微镜运用________计数后,计算出各菌株的死亡率。次甲基蓝可将死细胞染成蓝色,而活细胞不着色,这体现了细胞膜具有________性。
(5)为进一步确定E44菌株的发酵性能,科研人员分别测定并绘制了E44菌株和CK菌株的发酵性能曲线(如图2)。通过对比发现,________株是更优良的酵母菌种,理由是________。
21. 内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。请回答下列问题:
(1)内质网等细胞器膜与核膜、细胞膜等共同构成细胞的________系统,该系统的作用有________
(2)分泌蛋白以________为基本骨架,其合成、加工、运输与分泌过程中所经过的膜结构依次是________(用文字和“→”表示)________(至少举2个)属于分泌蛋白。
(3)科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离的核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,信号肽假说如图1所示。为证明该假说,科学家构建了体外的反应体系,结果见下表(“+”代表存在,“-”不存在)。
组别
核糖体
信号识别颗粒
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
①推测组别1核糖体上合成的肽链比正常肽链长的原因是________。组别2中肽链________(选填“含有”“不含有”)信号序列。
②对比组别2和3结果,结合图中信息可知,结合了信号序列的SRP需________,肽链的延伸才会继续。
(4)研究发现,真核细胞部分错误折叠的蛋白质需在内质网中进行加工(如图2所示)。由图2可知,错误折叠的蛋白A通过一系列过程激活转录因子,转录因子通过________进入细胞核,调控基因的表达,最终改变了蛋白A的________。
图2:
22. 体细胞核移植已在很多物种中取得成功,但其效率较低,只有不足4%的重构胚能发育成健康的个体,这可能是胚胎中的基因表达异常所致。下图为提高克隆牛重构胚发育的技术流程,其中TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂。请回答以下问题:
(1)人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此动物细胞培养时,通常需要在培养基中加入________等一些天然成分。体外培养的牛乳腺细胞会发生接触抑制,需先用________酶处理,再进行收集,将收集的细胞制成________,分瓶培养。
(2)将采集的卵母细胞培养至________时期后,使用________法去核,再将牛乳腺细胞注入去核卵母细胞,使两细胞融合,形成重构胚。动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是________。
(3)为获得更多的克隆牛,可在胚胎移植前对胚胎进行分割,该操作所需要的主要仪器设备有________。分割囊胚时,要注意将________均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。克隆小牛的基因来自________(填图中字母)牛。
(4)研究人员在确定TSA的作用时设计了相关实验(结果如下表1)。据表分析,TSA的最适浓度所处的范围是________μmol·。
表1TSA处理对核移植重构胚发育的影响
组别
TSA浓度/(μmol·L-1)
卵裂率/%
囊胚率/%
A
0
68.49
18.00
B
0.05
69.29
19.36
C
0.1
71.01
26.53
D
0.2
67.14
22.72
E
0.4
68.92
17.65
注:卵裂率=(发育至卵裂期的胚胎数量/初始重构胚数量)x100%;囊胚率=(发育至囊胚的胚胎数量/初始重构胚数量)x100%。
23. CD36是一种跨膜糖蛋白,广泛存在于肝细胞表面。为构建肝特异性CD36基因敲除小鼠模型,研究人员利用Cre-loxP系统开展实验。
(1)Cre-loxP系统由LoxP序列和Cre酶两部分组成,图1为其作用原理。其中a部分显示LoxP位点序列组成,b、c部分示意Cre酶介导的删除与倒位重组机制。据图1分析,LoxP位点的方向由其________序列决定,Cre酶对________键发挥作用。当一个LoxP序列的内部被Cre酶切割后会增加________个游离的磷酸基团。
(2)当DNA分子上存在两个同向的LoxP序列时,Cre酶可以将两个LoxP序列之间的DNA序列切下,切下的DNA片段由于自身含有________的黏性末端,容易发生________现象,该结构进而被清除,从而实现DNA片段的敲除。
(3)当Cre酶持续存在时,其对位于反向平行排列的LoxP位点间的片段所介导的DNA倒置重组反应具有________性。
图1:
a:
b:
c:
(4)图2显示两类工具鼠,区别于未经人工改造的野生型小鼠,A鼠成对的CD36基因两侧均分别引入一个同向LoxP序列(基因型表示为,野生型为),B鼠中含一个外源导入的Cre编码序列(基因型表示为,野生型为),Alb表示肝脏组织特异性启动子。研究人员利用A、B两类工具鼠作为亲本,选用合适的杂交策略,即可获得基于Cre-LoxP系统的肝特异性CD36基因敲除目标小鼠。
图2:
A鼠: B鼠:
①Alb的作用是________。
②A鼠和B鼠杂交得到了C鼠,根据以上信息推测C鼠肝细胞的CD36蛋白和Cre蛋白的表达情况是________。
③目标小鼠的基因型应为________(单选)。
a. b. c. d.
24. ITS序列包括真核生物核糖体DNA(rDNA)中位于18S与5.8SrDNA之间的内部转录间隔区1(ITS1),及5.8S与28SrDNA之间的内部转录间隔区2(ITS2)(如图1),rDNA的编码区序列高度保守(不同纲、目间的同源率可达90%以上),不同种类生物序列之间的差异主要表现在其中的内部转录间隔区等非编码区上。图1中的引物与其最靠近的DNA单链互补配对。
图一:
桔梗是一种常见药材,南沙参和霞草在外形上与桔梗高度相似,难以用肉眼区分。研究者使用通用引物扩增出桔梗、南沙参和霞草的ITS2片段,进行测序,根据桔梗ITS2序列上的特异性位点设计特异性引物,以期对待测药材进行特异性PCR扩增,从而实现物种鉴定。具体过程如下。
(1)基因组DNA的提取:
随机选择桔梗2批(J1,J2)、南沙参2批(N1,N2)、霞草2批(X1,X2)作为样品,消毒后研磨,称取样品粉末30mg放于离心管中。
①细胞裂解:向样品粉末中加入800μLCTAB提取液65℃水浴2h。
②DNA提取:上述溶液以12000 r/min离心3min。
③DNA沉淀:取上清液,加入等体积预冷的体积分数为________的乙醇,静置离心。
④DNA洗涤、溶解:________上清液,加入700μL体积分数为70%的乙醇,洗涤沉淀1次;700μL无水乙醇洗涤沉淀1次,多次洗涤的目的是________。自然晾干,冷冻保存。
(2)扩增ITS2序列,电泳:
用图1中的通用引物________(填数字)对样本进行PCR扩增,构建7个PCR反应体系,不同反应体系的区别在于________。将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图2.由图可知________(“能”或“不能”)通过该步骤完成对这三个物种的鉴定,理由是________。
图2:
注:M:标准条带(marker);Control:空白对照;J:桔梗;N:南沙参;X:霞草
(3)测序比对:
部分序列如图3.通过序列分析,可以得知桔梗与________亲缘关系较近。
图3:
270280290
J1CTGGGCGGTGGC________CGCTCCTCGGTGAA-
J2CTGGGCGGTGGC________CGCTCCTCGGTGAA-
X1CCGCGAAGCTCTATGCAGCGTGCC-CTCGT
X2CCGCGAAGCTCTATGCAGCGTGCC-CTCGT
N1CTGGGTG_TTTGCT________TGCTCCTTAGTGAA-
N2CTGGGTG_TTTGCC________CGCTCCTTAGTGAA-
注:-:无序列;J:桔梗;N:南沙参;X:霞草;序列方向5'-3'
(4)根据测序结果设计桔梗特异性引物,利用步骤(1)中提取的模板进行PCR扩增,发现只有J1、J2组扩增出条带,其他组均未扩增出条带。该结果表明________。
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