精品解析:山东省济南第三中学2025~2026学年高二年级下学期期中学情检测生物试卷
2026-05-06
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内容正文:
山东省济南第三中学2025~2026学年第二学期高二年级期中
学情检测生物试卷
2026.4
★祝考试顺利★
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,共6页,考试时间90分钟,满分100分。
2.答卷前,考生务必将个人的姓名、座号、考籍号填涂在答题卡规定位置,所有答案必须填涂在答题卡相应位置,否则无效。
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题(每小题2分,共30分。每题的四个选项,只有一项是符合题目要求的。)
1. 《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
【解析】
【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。
2. 毛豆腐是用老豆腐经毛霉发酵制成的,成品表面覆盖白色菌丝,内部呈虎皮纹路,风味独特,制作流程如图所示。下列分析正确的是( )
A. 底部透气的主要目的是使豆腐中的水分快速蒸发
B. ①表示开水,使用开水处理豆腐可以防止杂菌污染
C. 发酵过程中,豆腐中的蛋白质会被分解为小分子的肽和氨基酸
D. 家庭制作的毛豆腐依赖毛霉单一菌种发酵的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、毛霉是需氧型微生物,底部透气的主要目的是为毛霉生长提供氧气,不是蒸发水分,A错误;
B、若用开水化开毛霉菌粉,高温会杀死毛霉,①应为冷却后的开水,B错误;
C、发酵过程中,毛霉产生的蛋白酶会将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,C正确;
D、家庭制作毛豆腐是自然发酵,依赖多种微生物共同作用,并非毛霉单一菌种发酵,D错误。
3. “千里归来不问酒,一碗浆水解乡愁”。浆水是我国西北地区的传统自然发酵食品,以芹菜、白菜等蔬菜为原料,经乳酸菌等微生物发酵制成,具体制作流程如下图所示。下列关于浆水发酵的叙述正确的是( )
A. 蔬菜、器具“热烫处理”的目的是杀死表面所有的杂菌以降低腐败风险
B. “面汤”可以为乳酸菌发酵提供碳源,从而促进乳酸菌的无丝分裂
C. “盖上盖子”为发酵过程提供密封条件,主要目的是防止其他微生物的污染
D. “加浆水引子”可增加发酵菌种的含量,以缩短浆水制作时间
【答案】D
【解析】
【详解】A、蔬菜、器具的 “热烫处理” 目的是杀灭大部分杂菌,而非“所有”杂菌,A错误;
B、面汤的主要成分是淀粉,可为乳酸菌提供碳源,但乳酸菌属于原核生物,繁殖方式为二分裂,无丝分裂是真核细胞的分裂方式,B错误;
C、“盖上盖子”主要是为乳酸菌发酵提供无氧环境(乳酸菌是厌氧菌),C错误;
D、“浆水引子”中含有大量发酵所需的乳酸菌等菌种,加入后可提高发酵菌种初始浓度,加快发酵进程,缩短制作时间,D正确。
4. 水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述正确的是( )
转速(r/min)
55
65
75
85
相对生长速率
0.21
0.25
0.26
0.25
细胞干重(g/L)
7.5
9.7
11.4
9.5
黄酮产量(g/L)
0.2
0.27
0.32
0.25
A. 悬浮培养目的是提高单个水母雪莲细胞中黄酮含量
B. 黄酮是水母雪莲细胞生长和生存所必需的
C. 氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D. 转速为85r/min时不利于细胞分裂,有利于黄酮的积累
【答案】C
【解析】
【详解】A、悬浮培养的目的是通过扩增水母雪莲的细胞数量,提高黄酮的总产量,而非提高单个细胞内的黄酮含量,A错误;
B、题干明确说明黄酮是次生代谢产物,次生代谢产物不是植物细胞生长和生存所必需的物质,B错误;
C、转速会影响培养液的溶氧量,由表格可知,在一定范围内随转速升高(溶氧量升高),细胞相对生长速率、干重、黄酮产量均上升,说明氧气供给是细胞有氧呼吸的原料,为细胞生长、分裂和代谢提供能量,是必需的,C正确;
D、转速为85r/min时,细胞相对生长速率和黄酮产量均低于75r/min的组别,说明既不利于细胞分裂,也不利于黄酮积累,D错误。
故选C。
5. 2026年央视春晚中,“春酒”作为团圆、喜庆的文化符号亮相。春酒常以糯米为原料,经酵母菌发酵酿制而成,其制作流程为:制曲→浸米→蒸米→拌曲→入缸发酵→提取→装瓶。下列叙述错误的是( )
A. 糯米蒸熟后需冷却再接种酵母菌,防止高温杀死菌种
B. 酿制春酒的前期需要氧气,以促进酵母菌进行有氧呼吸大量增殖
C. 发酵过程中密闭、保持适宜温度,有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精
D. 若发酵液出现酸味,可能是发酵缸密封不严,乳酸菌进入并产生乙酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、糯米蒸熟后温度较高,高温会导致酵母菌的蛋白质变性失活,因此需要冷却后再接种酵母菌,避免杀死菌种,A正确;
B、酵母菌是兼性厌氧型微生物,发酵前期提供氧气可促进酵母菌进行有氧呼吸,实现大量增殖、增加菌种数量,为后期酒精发酵做准备,B正确;
C、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳,发酵过程中密闭可创造无氧环境,适宜温度能保证酵母菌呼吸相关酶的活性,有利于酒精生成,C正确;
D、发酵液出现酸味,可能是发酵缸密封不严,乳酸菌进入并产生乳酸,而不是乙酸,醋酸菌进入并产生乙酸,D错误。
6. 银杏黄酮可用于心脑血管疾病的治疗。利用银杏愈伤组织生产该物质的过程中,添加茉莉酸甲酯(MeJA)对相关指标的影响,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 黄酮合成相关基因只在银杏特定组织中存在并表达
B. 培养基中激素的浓度及比例会影响愈伤组织的形成和生长
C. MeJA对愈伤组织生长的抑制作用强度与其浓度呈负相关
D. 浓度为100mol/L的MeJA会抑制黄酮的产生
【答案】B
【解析】
【详解】A、黄酮合成相关基因存在于银杏的所有体细胞中(如愈伤组织细胞),只是在不同组织中选择性表达,并非只存在于特定组织中,A错误;
B、在植物组织培养中,培养基中激素(生长素、细胞分裂素)的浓度及比例,会直接影响愈伤组织的形成和生长,B正确 ;
C、由图可知,低浓度MeJA(如 0→50 mol/L)对愈伤组织生长的抑制作用较弱,甚至有轻微促进趋势;随着浓度升高(50→200 mol/L),抑制作用才逐渐增强,说明抑制作用强度与浓度并非简单的负相关,C错误;
D、浓度为100mol/L的MeJA处理时,黄酮含量仍高于对照组(0 mol/L),说明该浓度下MeJA是促进黄酮产生,而非抑制,D错误。
7. 骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙 骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图。下列说法正确的是( )
A. 工厂化细胞培养提取生物碱不占用耕地,几乎不受季节、天气等限制
B. 除培养基中植物激素比例不同外,进行过程①③的其他条件相同
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 在①②③过程中利用PEG 处理培养物,可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
【答案】A
【解析】
【详解】A、工厂化细胞培养是在人工控制的发酵罐或培养室中进行,无需大田种植,不占用耕地,且完全不受季节、天气等自然条件限制,可大规模、稳定生产生物碱,A正确;
B、进行①和③过程的外界培养条件不同,①过程不需要光照,③过程需要光照,B错误;
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗只是不带病毒,并不是能抵抗病毒的侵染,C错误;
D、因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交,所以在①②③过程中利用PEG处理培养物,不能获得染色体数加倍的骆驼蓬,D错误。
8. 某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA,能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体,其在癌细胞与T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员尝试利用单抗技术通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内,可获得同时产生两种抗体的浆细胞
B. 临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体有一定的抗癌作用
C. 双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是其能表达出可随机组合的L链和H链
D. 与PSMA×CD28生产有关的技术有动物细胞培养、动物细胞融合技术等
【答案】A
【解析】
【详解】A、一种杂交瘤细胞由一种B细胞和骨髓瘤细胞融合组成,只能产生一种抗体,故同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内,不能获得同时产生两种抗体的杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞是由两种杂交瘤细胞融合形成的,A错误;
B、某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白 PSMA,能抑制 T 细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸,因此临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体使其结合PSMA之后,无法抑制T细胞的活化,有一定的抗癌作用,B正确;
C、据图可知,双特异性抗体有L链和H链,双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是融合细胞能表达出可随机组合的L链和H链,C正确;
D、与PSMA×CD28生产有关的技术有动物细胞培养、动物细胞融合技术等,D正确。
故选A。
9. 体细胞核移植技术中消除供体细胞携带的表观遗传标志的过程被称为重编程,不完全重编程是导致体细胞核移植胚胎发育效率低的一个重要原因。H3K9me3修饰是一种重要的组蛋白甲基化形式,会引起某些基因的表达沉默和造成表观遗传重编程障碍。研究发现,在猪的核移植胚胎中显微注射编码H3K9me3去甲基化酶的mRNA或沉默供体细胞中SUV39H1/2基因的表达可调节H3K9me3修饰水平,显著提高了克隆胚胎的发育效率。毛壳素是SUV39H1/2基因表达的特异性化学抑制剂。下列推断合理的是( )
A. SUV39H1/2可能通过其表达产物提高H3K9me3修饰水平
B. 用毛壳素处理供体细胞可降低体细胞核移植胚胎的发育能力
C. 体细胞核移植技术获取后代利用了动物细胞的全能性
D. H3K9me3修饰过程属于重编程,会影响组蛋白的功能
【答案】A
【解析】
【详解】体细胞核移植技术(又称体细胞克隆技术)是将体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使其重组并发育成新胚胎,最终培育出与供体细胞核遗传物质基本一致的个体的技术。
【分析】A、SUV39H1/2基因的表达产物可能催化H3K9me3修饰的形成,抑制其表达会降低H3K9me3水平,A正确;
B、毛壳素是SUV39H1/2基因表达的特异性化学抑制剂,用毛壳素处理供体细胞会抑制SUV39H1/2基因表达,从而调节H3K9me3修饰水平,应是提高体细胞核移植胚胎的发育能力,而不是降低,B错误;
C、体细胞核移植技术依赖的是细胞核的全能性,而非动物细胞的全能性(体细胞本身不具备全能性),C错误;
D、重编程是消除供体细胞携带的表现遗传标志的过程,H3K9me3修饰会引起某些基因的表达沉默和造成表观遗传重编程障碍,说明H3K9me3修饰过程不属于重编程,D错误。
故选A。
10. 下列关于单克隆抗体制备和应用的叙述,错误的是( )
A. 单克隆抗体是不同于天然抗体的生物分子
B. 最终筛选获得的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体
C. 用单克隆抗体诊断肿瘤等疾病时可以用荧光标记法或同位素标记法
D. 将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,可用于特异性识别并杀伤肿瘤细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、单克隆抗体和天然抗体的化学本质均为免疫球蛋白(抗体),属于同一类生物分子,单克隆抗体仅相比天然的抗体特异性更强、纯度更高,A错误;
B、经两次筛选最终得到的杂交瘤细胞,同时具备骨髓瘤细胞无限增殖的特性和浆细胞分泌特异性抗体的特性,既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体,B正确;
C、利用抗原-抗体特异性结合的原理,用荧光或同位素标记单克隆抗体,可定位检测对应抗原,实现肿瘤等疾病的诊断,C正确;
D、细胞毒素类药物与单克隆抗体结合制成的“生物导弹”,可借助单克隆抗体的导向作用特异性识别肿瘤细胞,定向递送药物杀伤肿瘤细胞,D正确。
11. 哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律是胚胎工程的理论基础。下列相关叙述正确的是( )
A. 精子获能后在子宫中与卵细胞完成受精作用
B. 受精卵形成桑葚胚过程中胚胎总体积不断增大
C. 孵化是指原肠胚细胞突破卵细胞膜的过程
D. 胚胎发育全程存在细胞衰老和程序性死亡
【答案】D
【解析】
【详解】A、精子获能发生在雌性生殖道,受精作用在输卵管壶腹部完成,而非子宫,A错误;
B、受精卵发育至桑葚胚的过程为卵裂期,细胞分裂使数量增加,但因透明带限制,胚胎总体积基本不变或略有缩小,B错误;
C、孵化指囊胚从透明带中脱出的过程,发生于囊胚期;原肠胚时期已无透明带,且突破的是透明带而非卵细胞膜,C错误;
D、胚胎发育全程存在细胞衰老和细胞凋亡,这是形态建成的重要机制,D正确。
故选D。
12. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性,已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。如图表示我国科学家利用猪作为载体,培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 推测SIXI和SALLI两种基因是猪肾脏发育必需的基因
B. 去除卵母细胞中的核,指的是去除纺锤体—染色体复合物
C. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官
D. 该实验流程中涉及了体外受精、核移植、胚胎移植等生物技术
【答案】D
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、根据SIXI/SALLI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正确;
B、符合去核标准的卵母细胞处于减数分裂Ⅱ中期,此时的“核”其实是纺锤体—染色体复合物,B正确;
C、干细胞具有较强的分裂和分化能力,注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官,以用于器官移植等,C正确;
D、该实验流程包括了核移植、体外胚胎培养、胚胎移植等生物技术,但不包括体外受精技术,D错误。
故选D。
13. 实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入携带荧光基团的探针,利用荧光信号积累实时监测PCR反应进程的技术,可用于检测RNA病毒。提取病毒RNA,经逆转录形成cDNA,然后进行PCR,反应原理如下图所示。CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数。
下列推测不合理的是( )
A. 探针与cDNA单链的结合具有特异性
B. 淬灭基团与荧光基团间距离影响荧光强度
C. CT值越小则提取到的病毒RNA含量越低
D. 病毒发生单个碱基的突变可能不影响检测结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、探针中携带荧光基因,因而探针与CDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则具有特异性,A正确
B、根据题意,通过病毒的RNA进行逆转录产生CDNA,CDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起 与模板结合,探针两侧有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团,延申过程DNA酶破坏了探针使淬灭基团分离后发出荧光而检测到是否有CDNA来判断是否有病毒,因此淬灭基团与荧光基团间距离会影响荧光强度,B正确;
C、由题可知C值越小,该反应管内的荧光信号到达设定阈值经历的循环数越小,即每次循环出现的荧光信号越多。每次循环出现的荧光信号越多,代表被检测样本中的病毒数目越多,C错误;
D、若病毒发生单个碱基的突变,可能不会影响检测结果,因为单个碱基没有发生配对不会影响PCR 进程,D正确。
故选C。
14. 在世界人工智能大会上,中国科学家研发的全球首个基于AI的蛋白质生成模型正式亮相。该模型通过AI学习蛋白质序列和功能间的对应关系,根据预期功能直接设计出新蛋白质,满足蛋白质生成全流程需求,为蛋白质工程发展提供了新方向。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质工程的基本思路完全按照中心法则进行
B. 蛋白质工程可以生产自然界没有的蛋白质
C. 蛋白质工程和基因工程都需要构建基因表达载体
D. AI高效设计蛋白质涉及碱基互补配对原则
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的基本思路是从预期蛋白质功能出发,逆向设计基因序列,属于“逆向中心法则”,A错误;
B、蛋白质工程通过改造或合成基因,能够生产自然界原本不存在的蛋白质,B正确;
C、蛋白质工程需要通过基因工程实现,两者均需将目的基因与载体结合构建表达载体,C正确;
D、AI设计蛋白质后需合成对应的DNA序列,需遵循碱基互补配对原则,D正确。
故选A。
15. 下列关于生物技术的应用、安全性与伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 大田种转基因抗虫棉时,间隔种植少量非转基因棉,以维持田间物种多样性
B. α-淀粉酶阻断淀粉储存使花粉失活,可将其基因与目的基因共转入植物,防止转基因花粉传播
C. 我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
D. 任何国家都应严格禁止生产和使用生物武器
【答案】A
【解析】
【详解】A、间隔种植非转基因棉的主要目的是作为害虫的庇护所,延缓害虫对转基因抗虫棉产生抗性,A错误;
B、将α-淀粉酶基因与目的基因共转入植物,可阻断花粉中淀粉的储存,导致花粉失活,从而防止转基因植物通过花粉传播基因污染,B正确;
C、我国政府明确反对生殖性克隆人实验,但对治疗性克隆持支持态度,C正确;
D、根据《禁止生物武器公约》,所有缔约国均承诺禁止生产和使用生物武器,D正确。
故选A。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的选项中,至少有一项符合题目要求。全选对得3分,部分选对得1分,有错误选项得0分。)
16. 大豆异黄酮是腐乳毛坯发酵产生的次生代谢物,其合成由异黄酮合酶基因调控,具有降血压、缓解更年期综合征等功效,被称为“植物雌激素”。下列叙述错误的是( )
A. 腐乳的制作需要多种微生物的参与,起主要作用的是毛霉
B. 腐乳制作过程中,有机物的种类和含量都在不断减少
C. 基因可以通过控制酶的合成,直接控制大豆异黄酮的合成
D. 大豆异黄酮的产生需要在一定的环境和时间条件下才进行
【答案】BC
【解析】
【详解】A、腐乳制作过程有毛霉、酵母菌、曲霉等多种微生物参与,其中起主要作用的是毛霉,毛霉分泌的蛋白酶、脂肪酶可分解豆腐中的大分子有机物,A正确;
B、腐乳制作过程中,微生物呼吸消耗有机物,因此有机物总含量减少;但大分子有机物会被分解为多肽、氨基酸、甘油、脂肪酸等多种小分子有机物,有机物种类增加,B错误;
C、由题干可知大豆异黄酮的合成由异黄酮合酶基因调控,即基因通过控制异黄酮合酶的合成控制代谢过程,间接控制大豆异黄酮的合成,C错误;
D、大豆异黄酮是发酵产生的次生代谢物,次生代谢物需要微生物生长到特定阶段,且在适宜的温度、pH等环境条件下才能合成,D正确。
17. 某谷氨酸发酵工厂遭遇专性噬菌体污染,技术人员采用双层平板法测定该噬菌体浓度:先在无菌培养皿中倒入含2%琼脂的培养基凝固成底层平板,再将含1%琼脂的培养基与敏感指示菌、待测噬菌体稀释悬液混匀后铺成上层平板(见下图)。恒温培养后,可根据噬菌斑数目计算原液中噬菌体数量。下列叙述正确的是( )
A. 该实验中选用的敏感指示菌不一定为大肠杆菌
B. 上下层培养基营养成分应保持一致
C. 上层培养基琼脂浓度越低越利于计数
D. 对生产空间的灭菌即可杜绝噬菌体污染
【答案】AB
【解析】
【详解】A、该实验是测定谷氨酸发酵工厂的噬菌体浓度,因此选用的敏感指示菌应为谷氨酸发酵菌,不一定为大肠杆菌,A正确;
B、上下层培养基的营养成分应保持一致,以保证指示菌的正常生长和噬菌体的增殖,仅琼脂浓度不同,B正确;
C、上层培养基琼脂浓度过低时,培养基无法凝固或过于稀薄,会导致噬菌斑扩散、计数不准确,并非越低越利于计数,C错误;
D、对生产空间的灭菌只能减少噬菌体污染,但无法杜绝(如发酵设备、空气系统中仍可能残留噬菌体),还需结合无菌操作、定期检测等措施,D错误。
18. 类柠檬苦素是山金柑的次生代谢产物,具有抗氧化、抗癌等作用,早花柠檬富含维生素C.现利用山金柑愈伤组织细胞(2N=18,细胞核DNA失活)和早花柠檬叶肉细胞(2N=18,细胞质DNA失活)进行体细胞杂交,得到兼具两者优良特性的杂种植株。下列叙述正确的是( )
A. 山金柑培养基无需添加有机碳源,需给予适当光照
B. 只有异源融合形成的细胞才能发育成杂种植株
C. 维生素C的大量合成可能与早花柠檬的线粒体DNA有关
D. 该杂种植株是经过植物体细胞杂交技术形成的二倍体植株
【答案】BD
【解析】
【详解】A、山金柑愈伤组织没有叶绿体,不能进行光合作用合成有机物,培养基必须添加有机碳源,且愈伤组织脱分化阶段通常不需要强光,A错误;
B、两个山金柑融合后所有核DNA都失活,两个早花柠檬融合后所有细胞质DNA都失活,所以二者都不能发育;只有异源融合的细胞,同时具备有活性的核DNA(来自早花柠檬)和有活性的细胞质DNA(来自山金柑),才能发育成杂种植株,B正确;
C、早花柠檬的细胞质DNA(包括线粒体DNA和叶绿体DNA)已失活,维生素C为水溶性物质,其合成主要受核基因控制的酶系统调控,与失活的线粒体DNA无关,C错误;
D、得到的杂种植株具有早花柠檬的细胞核(2n=18)和山金柑的线粒体和叶绿体基因,杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同,而早花柠檬属于二倍体生物,故杂种植株应该是二倍体,D正确。
19. 黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产生的具有强致癌力的代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB,科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 悬浮培养的杂交瘤细胞传代培养时,可用离心法直接收集
B. 灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用,诱导细胞融合
C. 图中涉及的生物工程技术有动物细胞核移植和动物细胞培养,第1次与第2次筛选的目的不同
D. 动物细胞培养时为了保证“无菌无毒”,需要在培养基中添加抗生素和干扰素
【答案】AB
【解析】
【详解】A、悬浮培养的杂交瘤细胞无需贴壁生长,传代时可直接通过离心法收集细胞,A正确;
B、灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B正确;
C、图示制备单克隆抗体的过程,涉及的动物细胞工程的技术有动物细胞融合和动物细胞培养,第1次筛选是为了获得杂交瘤细胞,第2次筛选是为了获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞,目的不同,C错误;
D、动物细胞培养时为了保证“无菌”,需要在培养基中添加抗生素;为了保证“无毒”,需要定期更换培养液,而干扰素主要用于抗病毒、抗肿瘤,D错误。
20. 研究人员将绿色荧光蛋白(GFP)基因导入小香猪体细胞并进行克隆猪的研究,其基本流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①细胞培养液中加入血清的主要目的是调节培养液渗透压
B. 过程③“去核”是通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除
C. 常用电刺激或聚乙二醇激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育
D. 过程⑤实现了早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、动物细胞培养时,培养液中加入血清的主要目的是补充细胞生长所必需的、人类尚未完全明确的营养成分(如生长因子等);调节渗透压主要是培养液中无机盐的作用,A错误;
B、体细胞核移植过程中,对卵母细胞去核一般采用显微操作法,但去除的“核”是纺锤体-染色体复合物,而非细胞核,B错误;
C、乙醇可以激活重构胚,但聚乙二醇不能激活重构胚,C错误;
D、过程⑤表示胚胎移植,胚胎移植实现了早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,D正确。
第Ⅱ卷 非选择题
三、填空题:本题共5个大题,共55分。
21. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶解的植酸钙,很难被动物吸收利用,如在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从土壤中分离产植酸酶细菌菌株的过程示意图。
(1)在实验室培养微生物,___________是研究和应用微生物的前提。
(2)为了解土壤中产植酸酶的细菌数量,取1g土壤加入99mL无菌水,制备成细菌悬液,经___________后,获得细胞密度不同的细菌悬液。若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布到三个培养基。一段时间后,菌落数分别是168、175、167个,则1g土壤中含有此菌的菌体数___________个。按照菌落特征挑取单菌落,该过程得到的纯培养物是指___________。
(3)制备产植酸酶的细菌菌株初筛平板时需要将培养基的pH调至___________性。该培养基可采用___________法进行灭菌,灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌植酸钙粉末,充分混合后倒平板,加入植酸钙的目的是___________,达到检测菌种分泌植酸酶的能力。
【答案】(1)防止杂菌污染获得纯净的微生物培养物
(2) ①. 梯度(等比)稀释 ②. 1.7×108 ③. 单个细菌(或者细胞)繁殖所获得的微生物群体
(3) ①. 中性或弱碱性 ②. 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) ③. 使培养基不透明,从而培养形成的产植酸酶菌落的周围形成透明圈
【解析】
【小问1详解】
防止杂菌污染,获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提。因此微生物培养过程中的无菌技术显得尤为重要。
【小问2详解】
为了解土壤中产植酸酶的细菌数量,取1g土壤加入99mL无菌水,制备成细菌悬液,此后用梯度(等比)稀释的方法获得细胞密度不同的细菌悬液,若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布到三个培养基。一段时间后,菌落数分别是168、175、167个,此时的稀释倍数为105倍,微生物培养计数时应选择菌落在30-300之间的进行计数,则1g土壤中含有此菌的菌体数=(168+175+167)÷3×105÷0.1=1.7×108个;单个细菌(或者细胞)繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。
【小问3详解】
细菌喜好偏碱性环境,制备产植酸酶的细菌菌株初筛平板时,需要将培养基的pH调至中性或微碱性;该培养基可采用湿热灭菌(或湿热灭菌中的高压蒸汽灭菌);灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌植酸钙粉末、充分混匀后倒平板,加入植酸钙的目的是使培养基不透明,从而使经培养形成的产植酸酶菌落的周围形成透明圈,达到检测菌种分泌植酸酶的能力。透明圈越大,则产植酸酶效果越好,图中E菌株产植酸酶效果最好。
22. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
(1)过程①中需将外植体经___________后接种于MS培养基上诱导形成愈伤组织。
(2)过程②中将愈伤组织加入经过滤灭菌处理的一定渗透压的无菌酶液中,离心后弃去___________(填“上清液”或“沉淀物”),加入洗涤液多次洗涤后获得原生质体。多次洗涤的目的是___________。
(3)已知X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。分析上图,为培育能产生紫杉醇的柴胡,融合前对红豆杉和柴胡的原生质体分别进行的“A处理”、“B处理”依次为___________(填正确选项前的字母)。
a.X射线、X射线 b.X射线、碘乙酰胺
c.碘乙酰胺、X射线 d.碘乙酰胺、碘乙酰胺
(4)过程③常用的化学试剂是___________。经诱导融合后,再生细胞团只能来自于异源融合的原生质体,这是因为只有杂种细胞才具备___________能力。
(5)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞膜,会留在细胞内发出荧光。据此方法选择有活性的原生质体用于融合。为监测原生质体密度,融合前需对原生质体用血细胞计数板计数。将培养液稀释100倍后,用25×16型(1mm×1mm×0.1mm)血细胞计数板计数5个中格中的原生质体数,理论上___________(填“有”或“无”)荧光的原生质体的个数应不少于___________,才能达到每毫升2×103个有活性原生质体的预期密度。
【答案】(1)消毒 (2) ①. 上清液 ②. 去除原生质体上残留的酶液/防止酶解过度
(3)b (4) ①. PEG##聚乙二醇 ②. 分裂
(5) ①. 有 ②. 4×10-4
【解析】
【小问1详解】
植物组织培养之前需要对外植体进行消毒,之后诱导脱分化形成愈伤组织。
【小问2详解】
酶解后原生质体密度较大,离心后沉淀在底部,因此弃去上清液。多次洗涤可去除原生质体上残留的酶液,避免酶持续作用破坏原生质体,同时洗净酶液、维持渗透压,保障原生质体的结构完整与活性。
【小问3详解】
根据不对称体细胞杂交的原理,红豆杉作为供体,需用X射线破坏染色质,仅保留部分遗传物质;柴胡作为受体,需用碘乙酰胺处理抑制自身分裂,使融合细胞仅依靠受体的分裂能力增殖,最终获得含柴胡全部遗传物质和红豆杉部分遗传物质的杂种细胞,因此A处理为X 射线,B处理为碘乙酰胺,对应选项 b。
【小问4详解】
植物原生质体融合常用的化学诱导剂是聚乙二醇 (PEG)。只有杂种细胞同时具备供体和受体的遗传物质,具备分裂能力,才能形成再生细胞团,未融合的原生质体因自身分裂被抑制,无法增殖。
【小问5详解】
FDA法中只有活的原生质体可分解FDA产生荧光,因此计数有荧光的原生质体。25×16型血细胞计数板由25个中方格组成,计数室体积为0.1mm3=1×10-4mL。设5个中格中的原生质体数至少为N个,则N×5÷10-4×100=2×103,计算得N为4×10-4。
23. 用EBV(一种病毒颗粒)感染经特定抗原刺激后人的B淋巴细胞,可以获得EBV转化细胞,该种细胞具有极强的增殖能力,但其分泌的抗体性能不稳定且抗体的产量低。为解决该问题,科研人员进行了如图操作。HATR/OuaS表示该种细胞能在HAT培养基中生存和增殖,对抗病毒药物Oua耐受能力极差;HATS/OuaR表示该种细胞不能在HAT培养基中生存和增殖,对抗病毒药物Oua耐受能力强。
(1)对EBV转化细胞进行培养一般使用的培养液中通常需要加入________等天然成分。且需维持培养液的pH相对稳定,发挥这一作用的气体为________(写出体积分数)。
(2)骨髓瘤细胞与EBV转化细胞进行细胞融合的方法有________(写出两种)
(3)为筛选获得合适的杂交瘤细胞,在HAT培养基中添加________,在该培养基上能够获得杂交瘤细胞的原因是________。
(4)进一步研究发现,人鼠间细胞融合存在不稳定性,杂交瘤细胞融合率低。科研人员构想将人源细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合形成细胞SHM,再与EBV转化细胞进行动物细胞融合,以期提高杂交瘤细胞融合率。现需设计实验验证该猜想,请写出实验思路(实验材料:EBV转化细胞,细胞SHM,小鼠骨髓瘤细胞)________。
【答案】(1) ①. 血清 ②. 5%的CO2
(2)PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
(3) ①. Oua ②. 只有融合的杂交瘤细胞能在HAT培养基上生长,且对Oua耐受能力强,融合的杂交瘤细胞才能生长
(4)将EBV转化细胞分为甲乙两组在培养瓶中培养,甲组加入适量的细胞SHM,乙组加入等量的小鼠骨髓瘤细胞,用相同方法同时进行细胞融合,统计甲乙两组杂交瘤细胞的融合率。
【解析】
【分析】单克隆抗体制备时,首先要给小鼠免疫,产生相应的浆细胞,然后将浆细胞与骨髓瘤细胞融合,经过选择培养基两次筛选,最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中,使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。
【小问1详解】
动物细胞培养过程中为补充细胞所需的未知成分,培养基中常加入血清等天然成分。动物细胞培养的气体环境是95%空气和5%的CO2,其中5%的CO2的作用是维持细胞培养液的pH。
【小问2详解】
诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。
【小问3详解】
由于EBV转化细胞能在HAT培养基中生存和增殖,但对抗病毒药物Oua耐受能力极差,而小鼠骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能生存和增殖,对抗病毒药物Oua耐受能力强,因此可在HAT培养基中添加Oua,只有融合的杂交瘤细胞能在HAT培养基上生长,且对Oua耐受能力强,即融合的杂交瘤细胞才能在此培养基上生长,故用此培养基可筛选出杂交瘤细胞。
【小问4详解】
该实验目的是想证明人源细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合形成细胞SHM,再与EBV转化细胞进行动物细胞融合,可提高杂交瘤细胞融合率,因此自变量为与SHM融合细胞的种类,因变量为杂交瘤细胞的融合率,故实验思路为:将EBV转化细胞分为甲、乙两组在培养瓶中培养,甲组加入适量的细胞SHM,乙组加入等量的小鼠骨髓瘤细胞,用相同方法同时进行细胞融合,统计甲、乙两组杂交瘤细胞的融合率。
24. 骆驼被称为“沙漠之舟”的哺乳动物,只有单峰骆驼和双峰骆驼两种。近些年,在我国干燥、缺水的戈壁无人区,科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示的研究。请根据所学知识回答下列问题:
(1)胚胎工程中一般注射________处理A使其超数排卵。①是体外受精过程,在该操作前,需要对来自C的精子进行_______处理。获得的胚胎经移植获得后代E,E的遗传物质来自_______(填图中字母)。
(2)过程③之后需要将获得的重构胚激活,使其在适宜的培养液中培养至_______阶段进行胚胎移植,欲获得更多的胚胎可以对囊胚进行_______操作,操作过程需要特别注意的问题是必须将_______均等分割。
(3)胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础为受体对外来胚胎基本上不发生________。
(4)与F相比,E更具有多样性,其原因是E的生殖方式为_______,其亲代在进行减数分裂过程中会发生基因重组。若要胚胎移植前对E进行性别鉴定应选________细胞,避免对胚胎造成影响。
【答案】(1) ①. 促性腺激素 ②. 获能 ③. A和C
(2) ①. 桑葚胚或囊胚 ②. 胚胎分割 ③. 内细胞团 (3)免疫排斥反应
(4) ①. 有性生殖 ②. 滋养层
【解析】
【分析】据图分析,E后代是试管动物,属于有性生殖,F后代是克隆动物,属于无性生殖,其中①表示体外受精,②表示去掉卵母细胞的细胞核,③表示早期胚胎培养。
【小问1详解】
胚胎工程中一般采用注射促性腺激素处理A使其超数排卵,以便获得更多的卵子。①是体外受精过程,在该操作前,需要对来自C的精子进行获能处理才能与卵子进行受精。E是通过A的卵子和C的精子体外受精后,移植到D的子宫内发育成的,故E的遗传物质来自A和C。
【小问2详解】
在桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植,为了获得更多的胚胎可进行胚胎分割,再借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代,由于囊胚内的内细胞团将来会发育为机体的组织和器官,因此应对囊胚的内细胞团进行均等分割,才能获得完全相同的多个胚胎。
【小问3详解】
胚胎能在D受体雌性体内存活,因为同种动物供、受体生殖器官生理变化相同,受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥,这是胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础。
【小问4详解】
与F相比,E更具有多样性,原因是E的产生过程经过了受精作用,其的生殖方式为有性生殖,进行性别鉴定应选滋养层细胞,因为该部位的细胞将来发育成胎盘和胎膜,这样可以避免对胚胎造成影响。
25. 黏膜免疫系统作为第一道免疫防御屏障,能够参与保护生物体免受病原体的感染。多聚免疫球蛋白受体(pIgR)作为黏膜免疫防御的一个关键因子,能够介导免疫球蛋白跨过上皮细胞进行转运和分泌,发挥免疫球蛋白在黏液中清除病原体和毒素的作用。研究人员从大菱鲆提取pIgR基因,针对不同器官组织开展了pIgR基因研究(如图),其中DEPC物质可与RNA酶结合使酶发生变性。
(1)引物的作用是________,提取过程加入DEPC物质作用是________。
(2)为将pIgR基因以正确方向插入质粒需要双酶切,这就要求在设计引物时,需在引物的5′端加入相应的酶切位点。已知a链为转录模板链,引物1的5′端酶切位点的碱基序列为GAATTC,则引物2的5′端酶切位点的碱基序列为_________,理由是________。
(3)构建pIgR基因表达载体后,与处于感受态的大肠杆菌菌株混合,pIgR基因表达载体进入菌体内,此过程称为________。然后将菌液涂布在含有________的LB固体培养基培养,加入诱导剂诱导pIgR基因在大肠杆菌中表达,提取、纯化蛋白质。
(4)另一组科研人员在研究Ti质粒时,画出了如图1所示的部分结构示意图,①~⑥为部分限制酶识别位点,LB与RB为T-DNA左边界序列和右边界序列,tms与tmr为激素基因,Tetr为四环素抗性基因,Ori为复制原点,Pro为启动子。图2为部分限制酶及其识别序列与切割位点。
研究人员分别将质粒A(结构如图1)、质粒B(去除了图1中tmr与tmr的Ti质粒)、质粒C(去除了图1中LB或RB的Ti质粒)导入不含质粒的农杆菌中,将导入质粒的农杆菌与植物外植体分别共培养。
①ori通常富含碱基________,有利于解旋。
②为获得胚状体或试管苗,研究人员用携带了质粒B的农杆菌侵染植物,而不用携带质粒A的农杆菌,原因最可能是________。
③在农杆菌侵染植物的过程中,农杆菌会产生酶甲,甲把T-DNA的一条核苷酸链切割下来,该单链进入植物细胞后形成双链,甲识别与切割的序列应为T-DNA中的________。
④有学者认为甲是由Vir区段的基因在酚类物质的刺激下编码产生的。研究人员利用某双子叶植物的突变体(不能合成酚类物质)、基础培养基(利于植物组织培养的培养基)、酚类物质、质粒B、不含质粒的农杆菌进行了相关实验,并证实了上述猜测是正确的。在上述农杆菌与植物外植体的共培养实验中,实验的自变量是________。
【答案】(1) ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 ②. 防止RNA被降解
(2) ①. GCGGCCGC ②. a链为转录模板链,根据mRNA的合成方向,引物2的5′端靠近启动子,应有NotⅠ的酶切位点
(3) ①. 转化 ②. 氨苄青霉素
(4) ①. AT碱基对(或A-T) ②. T-DNA中的tms与tmr在植物细胞中表达,产生的激素会影响愈伤组织的形成及分化 ③. LB与RB ④. 农杆菌中的质粒B是否被去除了Vir区段、在基础培养基中是否添加酚类物质
【解析】
【分析】1、PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
2、基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子。标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
【小问1详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。酶具有专一性,RNA酶能水解RNA,而DEPC物质可与RNA酶结合使酶发生变性,故提取过程加入DEPC物质作用是防止RNA被降解。
【小问2详解】
引物需要与模板的3’端结合,引物1的5'端酶切位点的碱基序列为GAATTC,即选择的酶是EcoRⅠ,由于a链为转录模板链,根据mRNA的合成方向,引物2的5'端靠近启动子,应有NotⅠ的酶切位点,引物2的5'端酶切位点的碱基序列为GCGGCCGC。
【小问3详解】
IgR基因表达载体进入菌体内,此过程称为转化;据图可知,重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因,可作为标记基因筛选重组质粒,故将菌液涂布在含有氨苄青霉素的LB固体培养基培养,加入诱导剂诱导pIgR基因在大肠杆菌中表达,提取、纯化蛋白质。
【小问4详解】
由于C-G之间有3个氢键,而A-T之间有两个氢键,因此DNA复制起点(ori)处富含AT碱基,有利于解旋。在植物组织培养过程中,生长素与细胞分裂素共同控制着愈伤组织的形成及分化;质粒A中含有tms与tmr,二者表达会产生相应的激素,质粒B不含有tms与tmr;为获得胚状体或试管苗,用携带了质粒B的农杆菌侵染植物,而不用携带质粒A的农杆菌,原因可能是进入植物细胞的T-DNA中的tms与tmr在受体细胞中表达,所产生的激素会影响愈伤组织的形成及分化。在农杆菌侵染植物的过程中,农杆菌会产生酶甲,甲将T-DNA的一条核苷酸链切割下来,该单链进入植物细胞并在植物细胞中形成双链,由题干可知LB与RB是T-DNA进入植物细胞不可缺少的结构,因此甲识别与切割的序列应为T-DNA中的LB与RB。有学者认为甲是由Vir区段的基因在酚类物质的刺激下编码产生的。欲证实上述猜测的正确性,至少需进行3组对照实验,与突变型植株的外植体共培养的农杆菌类型和所使用的培养基:含质粒B的农杆菌+基础培养基;含质粒B的农杆菌+含酚类物质的基础培养基;含去除了Vir区段的质粒B的农杆菌+含酚类物质的基础培养基。
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山东省济南第三中学2025~2026学年第二学期高二年级期中
学情检测生物试卷
2026.4
★祝考试顺利★
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,共6页,考试时间90分钟,满分100分。
2.答卷前,考生务必将个人的姓名、座号、考籍号填涂在答题卡规定位置,所有答案必须填涂在答题卡相应位置,否则无效。
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题(每小题2分,共30分。每题的四个选项,只有一项是符合题目要求的。)
1. 《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
2. 毛豆腐是用老豆腐经毛霉发酵制成的,成品表面覆盖白色菌丝,内部呈虎皮纹路,风味独特,制作流程如图所示。下列分析正确的是( )
A. 底部透气的主要目的是使豆腐中的水分快速蒸发
B. ①表示开水,使用开水处理豆腐可以防止杂菌污染
C. 发酵过程中,豆腐中的蛋白质会被分解为小分子的肽和氨基酸
D. 家庭制作的毛豆腐依赖毛霉单一菌种发酵的结果
3. “千里归来不问酒,一碗浆水解乡愁”。浆水是我国西北地区的传统自然发酵食品,以芹菜、白菜等蔬菜为原料,经乳酸菌等微生物发酵制成,具体制作流程如下图所示。下列关于浆水发酵的叙述正确的是( )
A. 蔬菜、器具“热烫处理”的目的是杀死表面所有的杂菌以降低腐败风险
B. “面汤”可以为乳酸菌发酵提供碳源,从而促进乳酸菌的无丝分裂
C. “盖上盖子”为发酵过程提供密封条件,主要目的是防止其他微生物的污染
D. “加浆水引子”可增加发酵菌种的含量,以缩短浆水制作时间
4. 水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述正确的是( )
转速(r/min)
55
65
75
85
相对生长速率
0.21
0.25
0.26
0.25
细胞干重(g/L)
7.5
9.7
11.4
9.5
黄酮产量(g/L)
0.2
0.27
0.32
0.25
A. 悬浮培养目的是提高单个水母雪莲细胞中黄酮含量
B. 黄酮是水母雪莲细胞生长和生存所必需的
C. 氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D. 转速为85r/min时不利于细胞分裂,有利于黄酮的积累
5. 2026年央视春晚中,“春酒”作为团圆、喜庆的文化符号亮相。春酒常以糯米为原料,经酵母菌发酵酿制而成,其制作流程为:制曲→浸米→蒸米→拌曲→入缸发酵→提取→装瓶。下列叙述错误的是( )
A. 糯米蒸熟后需冷却再接种酵母菌,防止高温杀死菌种
B. 酿制春酒的前期需要氧气,以促进酵母菌进行有氧呼吸大量增殖
C. 发酵过程中密闭、保持适宜温度,有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精
D. 若发酵液出现酸味,可能是发酵缸密封不严,乳酸菌进入并产生乙酸
6. 银杏黄酮可用于心脑血管疾病的治疗。利用银杏愈伤组织生产该物质的过程中,添加茉莉酸甲酯(MeJA)对相关指标的影响,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 黄酮合成相关基因只在银杏特定组织中存在并表达
B. 培养基中激素的浓度及比例会影响愈伤组织的形成和生长
C. MeJA对愈伤组织生长的抑制作用强度与其浓度呈负相关
D. 浓度为100mol/L的MeJA会抑制黄酮的产生
7. 骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙 骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图。下列说法正确的是( )
A. 工厂化细胞培养提取生物碱不占用耕地,几乎不受季节、天气等限制
B. 除培养基中植物激素比例不同外,进行过程①③的其他条件相同
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 在①②③过程中利用PEG 处理培养物,可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
8. 某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA,能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体,其在癌细胞与T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员尝试利用单抗技术通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内,可获得同时产生两种抗体的浆细胞
B. 临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体有一定的抗癌作用
C. 双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是其能表达出可随机组合的L链和H链
D. 与PSMA×CD28生产有关的技术有动物细胞培养、动物细胞融合技术等
9. 体细胞核移植技术中消除供体细胞携带的表观遗传标志的过程被称为重编程,不完全重编程是导致体细胞核移植胚胎发育效率低的一个重要原因。H3K9me3修饰是一种重要的组蛋白甲基化形式,会引起某些基因的表达沉默和造成表观遗传重编程障碍。研究发现,在猪的核移植胚胎中显微注射编码H3K9me3去甲基化酶的mRNA或沉默供体细胞中SUV39H1/2基因的表达可调节H3K9me3修饰水平,显著提高了克隆胚胎的发育效率。毛壳素是SUV39H1/2基因表达的特异性化学抑制剂。下列推断合理的是( )
A. SUV39H1/2可能通过其表达产物提高H3K9me3修饰水平
B. 用毛壳素处理供体细胞可降低体细胞核移植胚胎的发育能力
C. 体细胞核移植技术获取后代利用了动物细胞的全能性
D. H3K9me3修饰过程属于重编程,会影响组蛋白的功能
10. 下列关于单克隆抗体制备和应用的叙述,错误的是( )
A. 单克隆抗体是不同于天然抗体的生物分子
B. 最终筛选获得的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体
C. 用单克隆抗体诊断肿瘤等疾病时可以用荧光标记法或同位素标记法
D. 将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,可用于特异性识别并杀伤肿瘤细胞
11. 哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律是胚胎工程的理论基础。下列相关叙述正确的是( )
A. 精子获能后在子宫中与卵细胞完成受精作用
B. 受精卵形成桑葚胚过程中胚胎总体积不断增大
C. 孵化是指原肠胚细胞突破卵细胞膜的过程
D. 胚胎发育全程存在细胞衰老和程序性死亡
12. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性,已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。如图表示我国科学家利用猪作为载体,培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 推测SIXI和SALLI两种基因是猪肾脏发育必需的基因
B. 去除卵母细胞中的核,指的是去除纺锤体—染色体复合物
C. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官
D. 该实验流程中涉及了体外受精、核移植、胚胎移植等生物技术
13. 实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入携带荧光基团的探针,利用荧光信号积累实时监测PCR反应进程的技术,可用于检测RNA病毒。提取病毒RNA,经逆转录形成cDNA,然后进行PCR,反应原理如下图所示。CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数。
下列推测不合理的是( )
A. 探针与cDNA单链的结合具有特异性
B. 淬灭基团与荧光基团间距离影响荧光强度
C. CT值越小则提取到的病毒RNA含量越低
D. 病毒发生单个碱基的突变可能不影响检测结果
14. 在世界人工智能大会上,中国科学家研发的全球首个基于AI的蛋白质生成模型正式亮相。该模型通过AI学习蛋白质序列和功能间的对应关系,根据预期功能直接设计出新蛋白质,满足蛋白质生成全流程需求,为蛋白质工程发展提供了新方向。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质工程的基本思路完全按照中心法则进行
B. 蛋白质工程可以生产自然界没有的蛋白质
C. 蛋白质工程和基因工程都需要构建基因表达载体
D. AI高效设计蛋白质涉及碱基互补配对原则
15. 下列关于生物技术的应用、安全性与伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 大田种转基因抗虫棉时,间隔种植少量非转基因棉,以维持田间物种多样性
B. α-淀粉酶阻断淀粉储存使花粉失活,可将其基因与目的基因共转入植物,防止转基因花粉传播
C. 我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
D. 任何国家都应严格禁止生产和使用生物武器
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的选项中,至少有一项符合题目要求。全选对得3分,部分选对得1分,有错误选项得0分。)
16. 大豆异黄酮是腐乳毛坯发酵产生的次生代谢物,其合成由异黄酮合酶基因调控,具有降血压、缓解更年期综合征等功效,被称为“植物雌激素”。下列叙述错误的是( )
A. 腐乳的制作需要多种微生物的参与,起主要作用的是毛霉
B. 腐乳制作过程中,有机物的种类和含量都在不断减少
C. 基因可以通过控制酶的合成,直接控制大豆异黄酮的合成
D. 大豆异黄酮的产生需要在一定的环境和时间条件下才进行
17. 某谷氨酸发酵工厂遭遇专性噬菌体污染,技术人员采用双层平板法测定该噬菌体浓度:先在无菌培养皿中倒入含2%琼脂的培养基凝固成底层平板,再将含1%琼脂的培养基与敏感指示菌、待测噬菌体稀释悬液混匀后铺成上层平板(见下图)。恒温培养后,可根据噬菌斑数目计算原液中噬菌体数量。下列叙述正确的是( )
A. 该实验中选用的敏感指示菌不一定为大肠杆菌
B. 上下层培养基营养成分应保持一致
C. 上层培养基琼脂浓度越低越利于计数
D. 对生产空间的灭菌即可杜绝噬菌体污染
18. 类柠檬苦素是山金柑的次生代谢产物,具有抗氧化、抗癌等作用,早花柠檬富含维生素C.现利用山金柑愈伤组织细胞(2N=18,细胞核DNA失活)和早花柠檬叶肉细胞(2N=18,细胞质DNA失活)进行体细胞杂交,得到兼具两者优良特性的杂种植株。下列叙述正确的是( )
A. 山金柑培养基无需添加有机碳源,需给予适当光照
B. 只有异源融合形成的细胞才能发育成杂种植株
C. 维生素C的大量合成可能与早花柠檬的线粒体DNA有关
D. 该杂种植株是经过植物体细胞杂交技术形成的二倍体植株
19. 黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产生的具有强致癌力的代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB,科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 悬浮培养的杂交瘤细胞传代培养时,可用离心法直接收集
B. 灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用,诱导细胞融合
C. 图中涉及的生物工程技术有动物细胞核移植和动物细胞培养,第1次与第2次筛选的目的不同
D. 动物细胞培养时为了保证“无菌无毒”,需要在培养基中添加抗生素和干扰素
20. 研究人员将绿色荧光蛋白(GFP)基因导入小香猪体细胞并进行克隆猪的研究,其基本流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①细胞培养液中加入血清的主要目的是调节培养液渗透压
B. 过程③“去核”是通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除
C. 常用电刺激或聚乙二醇激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育
D. 过程⑤实现了早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
第Ⅱ卷 非选择题
三、填空题:本题共5个大题,共55分。
21. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶解的植酸钙,很难被动物吸收利用,如在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从土壤中分离产植酸酶细菌菌株的过程示意图。
(1)在实验室培养微生物,___________是研究和应用微生物的前提。
(2)为了解土壤中产植酸酶的细菌数量,取1g土壤加入99mL无菌水,制备成细菌悬液,经___________后,获得细胞密度不同的细菌悬液。若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布到三个培养基。一段时间后,菌落数分别是168、175、167个,则1g土壤中含有此菌的菌体数___________个。按照菌落特征挑取单菌落,该过程得到的纯培养物是指___________。
(3)制备产植酸酶的细菌菌株初筛平板时需要将培养基的pH调至___________性。该培养基可采用___________法进行灭菌,灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌植酸钙粉末,充分混合后倒平板,加入植酸钙的目的是___________,达到检测菌种分泌植酸酶的能力。
22. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
(1)过程①中需将外植体经___________后接种于MS培养基上诱导形成愈伤组织。
(2)过程②中将愈伤组织加入经过滤灭菌处理的一定渗透压的无菌酶液中,离心后弃去___________(填“上清液”或“沉淀物”),加入洗涤液多次洗涤后获得原生质体。多次洗涤的目的是___________。
(3)已知X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。分析上图,为培育能产生紫杉醇的柴胡,融合前对红豆杉和柴胡的原生质体分别进行的“A处理”、“B处理”依次为___________(填正确选项前的字母)。
a.X射线、X射线 b.X射线、碘乙酰胺
c.碘乙酰胺、X射线 d.碘乙酰胺、碘乙酰胺
(4)过程③常用的化学试剂是___________。经诱导融合后,再生细胞团只能来自于异源融合的原生质体,这是因为只有杂种细胞才具备___________能力。
(5)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞膜,会留在细胞内发出荧光。据此方法选择有活性的原生质体用于融合。为监测原生质体密度,融合前需对原生质体用血细胞计数板计数。将培养液稀释100倍后,用25×16型(1mm×1mm×0.1mm)血细胞计数板计数5个中格中的原生质体数,理论上___________(填“有”或“无”)荧光的原生质体的个数应不少于___________,才能达到每毫升2×103个有活性原生质体的预期密度。
23. 用EBV(一种病毒颗粒)感染经特定抗原刺激后人的B淋巴细胞,可以获得EBV转化细胞,该种细胞具有极强的增殖能力,但其分泌的抗体性能不稳定且抗体的产量低。为解决该问题,科研人员进行了如图操作。HATR/OuaS表示该种细胞能在HAT培养基中生存和增殖,对抗病毒药物Oua耐受能力极差;HATS/OuaR表示该种细胞不能在HAT培养基中生存和增殖,对抗病毒药物Oua耐受能力强。
(1)对EBV转化细胞进行培养一般使用的培养液中通常需要加入________等天然成分。且需维持培养液的pH相对稳定,发挥这一作用的气体为________(写出体积分数)。
(2)骨髓瘤细胞与EBV转化细胞进行细胞融合的方法有________(写出两种)
(3)为筛选获得合适的杂交瘤细胞,在HAT培养基中添加________,在该培养基上能够获得杂交瘤细胞的原因是________。
(4)进一步研究发现,人鼠间细胞融合存在不稳定性,杂交瘤细胞融合率低。科研人员构想将人源细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合形成细胞SHM,再与EBV转化细胞进行动物细胞融合,以期提高杂交瘤细胞融合率。现需设计实验验证该猜想,请写出实验思路(实验材料:EBV转化细胞,细胞SHM,小鼠骨髓瘤细胞)________。
24. 骆驼被称为“沙漠之舟”的哺乳动物,只有单峰骆驼和双峰骆驼两种。近些年,在我国干燥、缺水的戈壁无人区,科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示的研究。请根据所学知识回答下列问题:
(1)胚胎工程中一般注射________处理A使其超数排卵。①是体外受精过程,在该操作前,需要对来自C的精子进行_______处理。获得的胚胎经移植获得后代E,E的遗传物质来自_______(填图中字母)。
(2)过程③之后需要将获得的重构胚激活,使其在适宜的培养液中培养至_______阶段进行胚胎移植,欲获得更多的胚胎可以对囊胚进行_______操作,操作过程需要特别注意的问题是必须将_______均等分割。
(3)胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础为受体对外来胚胎基本上不发生________。
(4)与F相比,E更具有多样性,其原因是E的生殖方式为_______,其亲代在进行减数分裂过程中会发生基因重组。若要胚胎移植前对E进行性别鉴定应选________细胞,避免对胚胎造成影响。
25. 黏膜免疫系统作为第一道免疫防御屏障,能够参与保护生物体免受病原体的感染。多聚免疫球蛋白受体(pIgR)作为黏膜免疫防御的一个关键因子,能够介导免疫球蛋白跨过上皮细胞进行转运和分泌,发挥免疫球蛋白在黏液中清除病原体和毒素的作用。研究人员从大菱鲆提取pIgR基因,针对不同器官组织开展了pIgR基因研究(如图),其中DEPC物质可与RNA酶结合使酶发生变性。
(1)引物的作用是________,提取过程加入DEPC物质作用是________。
(2)为将pIgR基因以正确方向插入质粒需要双酶切,这就要求在设计引物时,需在引物的5′端加入相应的酶切位点。已知a链为转录模板链,引物1的5′端酶切位点的碱基序列为GAATTC,则引物2的5′端酶切位点的碱基序列为_________,理由是________。
(3)构建pIgR基因表达载体后,与处于感受态的大肠杆菌菌株混合,pIgR基因表达载体进入菌体内,此过程称为________。然后将菌液涂布在含有________的LB固体培养基培养,加入诱导剂诱导pIgR基因在大肠杆菌中表达,提取、纯化蛋白质。
(4)另一组科研人员在研究Ti质粒时,画出了如图1所示的部分结构示意图,①~⑥为部分限制酶识别位点,LB与RB为T-DNA左边界序列和右边界序列,tms与tmr为激素基因,Tetr为四环素抗性基因,Ori为复制原点,Pro为启动子。图2为部分限制酶及其识别序列与切割位点。
研究人员分别将质粒A(结构如图1)、质粒B(去除了图1中tmr与tmr的Ti质粒)、质粒C(去除了图1中LB或RB的Ti质粒)导入不含质粒的农杆菌中,将导入质粒的农杆菌与植物外植体分别共培养。
①ori通常富含碱基________,有利于解旋。
②为获得胚状体或试管苗,研究人员用携带了质粒B的农杆菌侵染植物,而不用携带质粒A的农杆菌,原因最可能是________。
③在农杆菌侵染植物的过程中,农杆菌会产生酶甲,甲把T-DNA的一条核苷酸链切割下来,该单链进入植物细胞后形成双链,甲识别与切割的序列应为T-DNA中的________。
④有学者认为甲是由Vir区段的基因在酚类物质的刺激下编码产生的。研究人员利用某双子叶植物的突变体(不能合成酚类物质)、基础培养基(利于植物组织培养的培养基)、酚类物质、质粒B、不含质粒的农杆菌进行了相关实验,并证实了上述猜测是正确的。在上述农杆菌与植物外植体的共培养实验中,实验的自变量是________。
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