精品解析:安徽合肥市包河区合肥市第一中学2025-2026学年第二学期高二期中教学质量检测生物学试题
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内容正文:
合肥一中2025—2026学年第二学期高二期中教学质量检测
生物学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “舌尖上的中国”节目中提到,中国人的老祖宗用一些坛坛罐罐,加上敏锐的直觉,与微生物携手让食物转化出了新风味并对营养进行了升华。下列与发酵相关的叙述,正确的是( )
A. 米酒具有甜味是因为微生物可将大米中的淀粉氧化分解成单糖等
B. 发酵用的坛坛罐罐都应有盖且密封性强,可避免O2进入坛内影响发酵过程
C. 泡菜制作过程中,乳酸菌细胞呼吸产生乳酸,不产生CO2,故泡菜坛应尽量装满
D. 制作腐乳时,原料豆腐的发酵不是纯种发酵,主要菌种属于真核生物
【答案】D
【解析】
【详解】A、米酒的甜味来自淀粉在微生物产生的淀粉酶作用下的水解产物(单糖等),氧化分解是细胞呼吸分解有机物释放能量的过程,不会积累甜味单糖,A错误;
B、部分发酵过程为需氧发酵(如果醋发酵、腐乳前期发酵),需要氧气参与,B错误;
C、泡菜制作时虽乳酸菌无氧呼吸仅产乳酸无CO2生成,但泡菜坛不能装满,需预留少量空间避免发酵液溢出,C错误;
D、腐乳发酵由毛霉、酵母菌等多种微生物共同参与,不属于纯种发酵,其中主要发酵菌种为毛霉,毛霉属于真菌,是真核生物,D正确。
2. 在酵母菌的纯培养实验中,平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
A. ①③④⑤⑧ B. ①③④⑤⑥⑧
C. ①②③④⑤⑧ D. ①③⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部,不能放在操作台上;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连,故②⑥⑦操作错误,其余操作正确,BCD不符合题意,A符合题意。
3. 马铃薯种植过程中很容易受到棒形杆菌的侵染导致维管束环状腐烂。棒形杆菌主要在种薯上传播,也可在土壤中存活。如图所示,利用特定的选择培养基可以从土壤中筛选出棒形杆菌,下列说法正确的是( )
A. 若平板划线法结果如图乙所示,则接种时接种环总共灼烧5次
B. 稀释涂布平板法和平板划线法都能用于土壤中棒形杆菌的分离和计数
C. 该实验需要增设未接种的选择培养基及接种后的完全培养基作对照
D. 若图甲培养后的棒形杆菌菌落平均数为120个,则每克土壤约含棒形杆菌1.2×107个
【答案】C
【解析】
【详解】A、平板划线法一共划线5次,则灼烧次数为6次,A错误;
B、平板划线法不能进行微生物计数,B错误;
C、增设未接种的选择培养基作对照目的是判断培养基是否灭菌彻底及无菌操作是否规范;接种后的完全培养基作对照目的是判断选择培养基是否发挥选择作用,C正确;
D、称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,稀释了100倍,而经梯度稀释后,此时相当于稀释了100000倍,从下图③号试管取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,重复3次,若平板培养后的菌落平均数为120个,故该样本中每克土壤约含 棒形杆菌(120÷0.1)×100000=1.2×108个/g,D错误。
4. 鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染,该菌对青霉素的敏感度高且高度耐盐,可引起人类肺炎等疾病。在血平板(培养基添加适量血液)上生长时,并能产生溶血毒素可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。下图为检测鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染的操作流程,下列叙述正确的是( )
A. 饮用前的鲜牛奶或使用后的液体培养基均可用高压蒸汽灭菌法进行处理
B. 金黄色葡萄球菌分离培养过程中,需在选择培养基中加入一定浓度的NaCl、青霉素
C. 用一定浓度的青霉素会诱导金黄色葡萄球菌产生耐药性的变异
D. 血平板上的接种方法是平板划线法,血平板上出现周围透明的溶血圈
【答案】D
【解析】
【详解】A、鲜牛奶用巴氏消毒法,使用后的液体培养基需要用高压蒸汽灭菌法灭菌后再丢弃,防止对环境造成污染,A错误;
B、题干说明金黄色葡萄球菌对青霉素的敏感度高,即青霉素会抑制其生长,因此选择培养基中不能加入青霉素,否则无法分离出目标菌。 加入高浓度 NaCl 是利用其 “高度耐盐” 的特性作为选择条件,抑制其他不耐盐杂菌生长,B错误;
C、变异的特点是不定向的,耐药性变异是细菌本身随机产生的,青霉素的作用是选择(淘汰不耐药的个体,保留耐药的个体),而不是 “诱导” 变异产生,C错误;
D、根据图示可知,利用接种环接种,故接种方法是平板划线法,金黄色葡萄球菌可破坏菌落周围的红细胞,产生透明的溶血圈,D正确。
5. 发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等优点,在许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的叙述,正确的是( )
A. 从自然界中筛选、通过诱变育种等获得优良菌种是发酵工程的中心环节
B. 利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料
C. 通过发酵工程生产的苏云金杆菌可以制成微生物农药,这属于生物防治手段
D. 啤酒发酵过程中,酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
【答案】C
【解析】
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,从自然界筛选、诱变育种获得优良菌种属于菌种选育环节,是发酵工程的前期准备步骤,A错误;
B、单细胞蛋白本身就是微生物菌体,无需从微生物细胞中提取,可直接制成微生物饲料,B错误;
C、通过发酵工程生产的苏云金杆菌制成微生物农药,可利用生物的种间关系杀灭害虫,属于生物防治手段,C正确;
D、啤酒发酵过程中,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,后发酵阶段仅完成少量糖的分解和风味物质的形成,D错误。
6. 甜叶菊所含甜菊糖的甜度高、热量低,因此其成为了食品行业欢迎的新糖源。但利用种子繁殖甜叶菊有很多弊端,其扦插成活率又很低。为了提高甜叶菊的繁育率,科研人员采用如图所示方法培育。下列有关说法错误的是( )
A. 过程①所用的外植体需用酒精和次氯酸钠溶液先后进行消毒
B. ①②过程对光的需求不同,但①②过程均能发生基因的选择性表达
C. 获得的试管苗需移植到消过毒的蛭石或珍珠岩中,待其长壮后再移栽入土
D. 从分生区取材培养获得的试管苗能抵抗病毒侵染,可避免甜叶菊品质退化
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①是脱分化,外植体需要消毒,常用70% 酒精和次氯酸钠溶液先后处理,既能杀死表面微生物,又不会过度损伤植物细胞,A正确;
B、①脱分化过程通常需要避光培养(光照易诱导分化,不利于愈伤组织形成); ②再分化过程需要光照(利于叶绿体形成)。 两个过程中细胞形态、功能发生改变,本质都是基因的选择性表达,B正确;
C、试管苗移栽时,需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩中炼苗,让其逐渐适应外界环境,待长壮后再移栽入土,可提高成活率,C正确;
D、分生区病毒极少甚至无病毒,经组织培养获得的是脱毒苗,仅本身不携带病毒,但不具备抵抗病毒侵染的能力,D错误。
7. 研究表明,青蒿素并非在植物所有细胞中都能合成,它主要发生在叶片和幼嫩茎表面的分泌型腺毛中。某同学想通过植物细胞工程获得青蒿素,下图为其设计的过程示意图,有关说法正确的是( )
A. 该实验中用的培养基需要先灭菌、分装,再调整到适宜的pH
B. 过程②③④的培养基成分完全相同
C. 经PEG诱导后产生的植株丁可能发生染色体数目变异
D. 过程⑤通过对愈伤组织细胞的培养可从中大量提取青蒿素
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物组织培养的培养基制备流程是:先调整到适宜的 pH,再灭菌、分装,A错误;
B、②脱分化、③再分化过程需要的生长素、细胞分裂素比例不同,④原生质体制备需要去除细胞壁的相关酶,三种培养基成分不同,B错误;
C、PEG诱导原生质体融合后,若两个原生质体融合得到植株丁,其染色体数目为原生质体的2倍,因此该过程可能发生染色体数目变异,C正确;
D、题干明确指出青蒿素主要在叶片和幼嫩茎表面的分泌型腺毛中合成,而愈伤组织细胞无法合成青蒿素,不能从中大量提取该物质,D错误。
8. 科研人员将患镰状细胞贫血小鼠的成纤维细胞经原代培养和传代培养后,通过体外诱导,获得多能干细胞(iPS细胞),并对iPS细胞进行基因编辑修复突变位点后用于治疗小鼠的镰状细胞贫血。下列说法错误的是( )
A. 原代培养的成纤维细胞需用胰蛋白酶等处理并分瓶后才能进行传代培养
B. 培养小鼠的成纤维细胞培养瓶需置于含有95%空气和5%CO2的培养箱中进行培养
C. 可借助载体将特定基因导入细胞或直接将特定蛋白导入细胞来诱导形成iPS细胞
D. 将基因编辑后的iPS细胞直接注射进小鼠骨髓即可治疗镰状细胞贫血
【答案】D
【解析】
【详解】A、原代培养的细胞增殖后会出现接触抑制现象,需用胰蛋白酶等处理使贴壁细胞分散为单个细胞,再分瓶才能进行传代培养,A正确;
B、动物细胞培养的气体环境为95%空气(提供O₂维持细胞有氧呼吸)和5%CO₂(作用是维持培养液的pH稳定),B正确;
C、诱导成纤维细胞重编程为iPS细胞,可通过载体导入特定诱导基因使其表达相关调控蛋白,或直接导入特定诱导蛋白,实现细胞分化状态的逆转,C正确;
D、基因编辑后的iPS细胞属于多能干细胞,需先体外诱导分化为正常的造血干细胞,再移植入小鼠骨髓才能定向分化出正常红细胞,治疗镰状细胞贫血,D错误。
9. 某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作,下列叙述正确的是( )
A. 若为植物体细胞杂交技术,则用聚乙二醇直接处理两种植物细胞后会出现膜融合
B. 若为单克隆抗体的制备技术,融合得到的细胞经特定选择培养基筛选就可得到大量的单克隆抗体
C. 若为体外受精技术,细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核或两个极体
D. 若为动物体细胞核移植技术,融合得到的细胞直接移植到受体母牛子宫内
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞外层有细胞壁阻碍细胞融合,植物体细胞杂交技术中需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体,再用聚乙二醇诱导原生质体融合,A错误;
B、单克隆抗体制备中,融合细胞经特定选择培养基筛选仅能得到杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞后,经体内或体外培养才能获得大量单克隆抗体,B错误;
C、体外受精技术中,卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体,或可观察到雌、雄原核形成,因此细胞融合(受精)时可在显微镜下观察到上述结构,C正确;
D、动物体细胞核移植技术中,融合得到的重组细胞需先经体外培养发育至桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎,才能移植到受体母牛子宫内,D错误。
10. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程,下列说法错误的是( )
A. 可用PEG或灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种
C. 抗体检测后,选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
D. 由图可知,利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体
【答案】B
【解析】
【详解】A、在单克隆抗体制备过程中,PEG或灭活的病毒(如仙台病毒)可用于促进骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合,A正确;
B、经选择培养基筛选后,由于B细胞有多种,杂交瘤细胞能够产生的抗体有多种,B错误;
C、抗体检测的目的是筛选出单一克隆的杂交瘤细胞,每个克隆只能产生一种特异性抗体,C正确;
D、利用一种抗原,可以通过杂交瘤技术获得针对该抗原不同表位的多种单克隆抗体,D正确。
11. 多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体才能获得后代。下图列举了几项技术成果。据此分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 以上3种动物优良品种培育的过程中都用到了体外受精、胚胎移植等技术
B. 胚胎移植前应对受体进行激素处理,使其超数排卵以达到相同的生理状态
C. ③可通过②技术实现扩大生产,①②可通过③技术实现性状改良
D. ①过程得到的试管动物与供体母本性状基本相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、克隆动物的获得属于无性生殖,不需要体外受精技术,A错误;
B、胚胎移植前应对受体进行激素处理,使其同期发情,而不是超数排卵,B错误;
C、过程②克隆技术可得到大量同种个体,为过程③提供了量产方式;过程③是利用转基因技术导入外源优良基因,为过程①、②提供了改良性状的方法,C正确;
D、①过程是通过试管动物获得,需要体外受精,属于有性生殖,得到的试管动物的遗传物质由提供精子和卵细胞的个体决定,D错误。
12. 大肠杆菌经溶菌酶和研磨液处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。分别用三种限制酶处理提取的产物并进行电泳,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述错误的是( )
A. 为使DNA析出,可在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液
B. 电泳时,需在凝胶载样缓冲液中加入核酸染料,便于DNA在紫外灯下观察
C. PCR的产物进行电泳一段时间后,离加样孔越近的DNA分子越大
D. 由电泳结果推测,质粒上可能有一个限制酶Ⅰ和Ⅱ的切点,两个限制酶Ⅲ的切点
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA不溶于酒精,蛋白质溶于酒精,所以可以在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液除去蛋白质等杂质,使DNA析出,A正确;
B、核酸染料需要加入琼脂糖溶液中,载样缓冲液中加入指示剂,B错误;
C、DNA分子量越小,电泳时运动速度越快,所以PCR的产物进行电泳一段时间后,离加样孔越近的DNA分子越大,C正确;
D、用酶Ⅰ和酶Ⅱ切割质粒(环状DNA),只有一个条带,说明质粒上可能有一个限制酶Ⅰ和Ⅱ的酶切位点,用酶Ⅲ切割质粒,出现两个条带,可能质粒上有两个酶切位点,D正确。
13. 黄瓜花叶病毒(CMV)可通过烟蚜传播。为实现烟蚜防治,对CMV进行改造,使其在烟草细胞中合成某种siRNA。该siRNA随烟蚜吸食植物汁液进入烟蚜体内,特异性识别并降解烟蚜的几丁质合成酶基因的mRNA。下列叙述错误的是( )
A. 根据烟蚜的几丁质合成酶基因序列改造CMV
B. 改造后的CMV应具侵染能力但不会使烟草致病
C. 该siRNA抑制烟蚜几丁质合成酶基因的转录过程
D. 改造后的CMV借助烟蚜吸食传播扩大了对烟草的保护范围
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据烟蚜的几丁质合成酶基因序列改造CMV,令其产生的siRNA能与烟蚜几丁质合成酶基因的mRNA特异性互补配对发挥降解作用,实现烟蚜防治,A正确;
B、改造后的CMV需要侵染烟草细胞才能合成siRNA,同时不能导致烟草患病,才能实现对烟草的保护,B正确;
C、该siRNA是对已经合成的几丁质合成酶基因的mRNA进行降解,阻断的是翻译过程,C错误;
D、CMV本身可通过烟蚜吸食传播,改造后的CMV可随烟蚜的取食行为传播到更多烟草中,使更多烟草合成该siRNA防治烟蚜,扩大了对烟草的保护范围,D正确。
14. 鉴定和筛选是生物工程中常用的技术手段,下列叙述错误的是( )
A. 向尿素培养基中添加酚红,使菌落出现透明圈以鉴定产脲酶的微生物
B. 基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒
C. 制备乳腺生物反应器需要对转基因动物的性别进行鉴定和筛选
D. 转基因抗病毒番茄植株是否培育成功可用病毒接种实验来鉴定
【答案】A
【解析】
【详解】A、尿素培养基加酚红,产脲酶微生物分解尿素产生氨,菌落周围变红,不是出现透明圈;透明圈常见于分解淀粉、纤维素的微生物,A错误;
B、普通质粒和重组质粒通常携带相同的标记基因,因此经标记基因筛选出的细胞,可能导入的是未重组的普通质粒,不一定含重组质粒,B正确;
C、乳腺生物反应器需要目的基因在雌性动物的乳腺细胞中特异性表达,因此制备过程中必须对转基因动物的性别进行鉴定,筛选雌性个体,C正确;
D、鉴定转基因抗病毒番茄是否培育成功,可在个体水平进行病毒接种实验,观察植株是否表现出抗病毒性状,D正确。
15. PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。某实验室利用从某动物中提取到的PHB2蛋白相关mRNA获得了目的基因,并利用PCR技术对目的基因进行了扩增。下列说法正确的是( )
A. 上述获得目的基因的过程需要使用逆转录酶和RNA聚合酶
B. 与体内DNA复制不同,PCR扩增目的基因时需要使用解旋酶
C. 对一个目的基因进行5轮PCR,第五轮复制需要消耗32个引物
D. PCR技术对目的基因进行扩增时,子链从引物的5′端开始延伸
【答案】C
【解析】
【详解】A、以mRNA为模板获取目的基因的过程为逆转录,该过程仅需要逆转录酶催化,A错误;
B、PCR扩增时通过高温变性使DNA双链解旋,不需要解旋酶,B错误;
C、PCR为半保留复制,第五轮复制一共合成了25=32个DNA,由于DNA属于半保留复制即合成了32条新链,每条链需要1个引物共需要消耗32个引物,C正确;
D、DNA聚合酶只能向核苷酸的3'端连接新的脱氧核苷酸,因此PCR扩增时子链从引物的3′端开始延伸,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题:
(1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是________,但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用有:为细胞生物生命活动提供能量、________。
(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择_________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是_______。
(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有________、_______。
【答案】(1) ①. 脲酶 ②. 分解尿素的细菌是异养型生物 ③. 为其他有机物的合成提供原料
(2) ①. 尿素 ②. 其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用
(3) ①. 为细菌生长提供无机营养 ②. 维持培养基的pH稳定
【解析】
【小问1详解】
细菌分解尿素是由于细菌体内合成脲酶的结果,尿素是有机物,分解尿素的细菌是分解者,而不是生产者,只有生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物,而分解尿素的细菌是异养型生物,不能利用CO2来合成有机物。葡萄糖作为碳源,除了供能,还可为细胞内其他有机物的合成提供原料。
【小问2详解】
筛选分解尿素的细菌需要配制以尿素为唯一氮源的选择培养基:若培养基中存在NH4NO3,不管能否分解尿素的细菌都能利用NH4NO3生长,无法起到筛选作用。
【小问3详解】
培养基中的KH2PO4和Na2HPO4,一方面可为细菌提供生长所需的钾、钠、磷等无机盐,另一方面可作为缓冲对维持培养基pH的相对稳定,保证细菌正常生长。
17. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究,基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定,最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题:
(1)为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可用幼苗的________为外植体。
(2)植物细胞壁的主要成分为________和果胶,在获取原生质体时,常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前,需对原生质体进行处理,分别使甲原生质体和乙原生质体的________失活。对处理后的原生质体在显微镜下用_______计数,确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后,通过添加适宜浓度的PEG进行融合;一定时间后,加入过量的培养基进行稀释,稀释的目的是________。
(3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合,在凝固前倒入培养皿,融合原生质体分散固定在平板中,并独立生长、分裂形成愈伤组织。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自于杂种细胞的理由是哪几项?_______。
A. 甲、乙原生质体经处理后失活,无法正常生长、分裂
B. 同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂
C. 培养基含有抑制物质,只有杂种细胞才能正常生长、分裂
D. 杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂
(4)愈伤组织经________可形成胚状体或芽。
【答案】(1)叶 (2) ①. 纤维素 ②. 细胞质和细胞核 ③. 血细胞计数板 ④. 降低PEG浓度,使其失去促融合作用 (3)ABD
(4)再分化
【解析】
【小问1详解】
为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可用绿色幼苗的叶片为外植体。
【小问2详解】
植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,为使获得的杂种细胞具有耐盐碱效应(甲植物的细胞核基因)和高产效应(乙植物的细胞质基因),在原生质体融合前要分别使甲原生质体的细胞质和乙原生质体的细胞核失活;原生质体体积比较大,所以对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板进行计数,以确定原生质体的密度,用适宜浓度的PEG促进融合后,加入过量的培养基进行稀释,稀释的目的是降低浓度,使其失去促融合作用,终止原生质体融合。
【小问3详解】
由于甲、乙原生质体分别破坏了细胞质和细胞核,未融合的原生质体和同种融合的原生质体都不能正常生长、分裂,只有杂种细胞具有完整的核质结构,可以正常生长、分裂,因此这些愈伤组织只能来自杂种细胞,ABD符合题意,C不符合题意。
【小问4详解】
愈伤组织经再分化可形成胚状体或芽。
18. M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题:
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是________,外源DNA片段F插入M基因的特定位置,导致M基因失活属于________(基因突变、基因重组、染色体变异)。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是________。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是_______。
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路_______。
【答案】(1) ①. 限制性核酸内切酶(限制酶) ②. 基因突变
(2)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害(同时给细胞提供足够的营养)
(3)动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难
(4) ①. B ②. 取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交
【解析】
【小问1详解】
基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶),故在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)。基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变,该过程中插入的片段F并不是一个基因(相当于碱基对增添),导致M基因结构改变从而失活属于基因突变。
【小问2详解】
在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,从培养液吸收营养,往培养液排出代谢产物,所以需要定期更换培养液,清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞补充足够营养。
【小问3详解】
由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,故与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率低。
【小问4详解】
先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,制备M蛋白的单克隆抗体;若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活,如果M基因已经失活,则克隆动物A中无法产生M蛋白的单克隆抗体,则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测,故实验思路为:取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质用M蛋白的单克隆抗体进行抗原-抗体杂交。若有杂交带出现,说明克隆动物A中的M基因未失活;若无杂交带出现,说明克隆动物A中的M基因失活。
19. 和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:
(1)用________激素处理,可使供体母牛超数排卵,过程①中产生的精子需要进行________处理后才具有与卵细胞受精的能力。
(2)试管牛的培育需要的工程技术有________、________和胚胎移植等。
(3)移入的胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是________;为培育子代雌性小牛,胚胎移植前须进行性别鉴定,宜取图中________细胞进行DNA分析。
(4)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,采用________技术对牛胚胎进行处理,产生多个基因型________(相同、不同)的后代;这一过程中,要特别注意将内细胞团________分割。这一过程属于繁殖________(填“有性”、“无性”)。
【答案】(1) ①. 促性腺 ②. 获能
(2) ①. 体外受精 ②. 早期胚胎培养
(3) ①. 受体雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 ②. 滋养层
(4) ①. 胚胎分割 ②. 相同 ③. 均等 ④. 无性
【解析】
【小问1详解】
用促性腺激素处理供体母牛,可使其超数排卵。过程①产生的精子需要进行获能处理后,才具备与卵细胞受精的能力。
【小问2详解】
试管牛的培育需要:体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
【小问3详解】
移入的胚胎能在代孕雌牛子宫中存活,其生理基础是受体雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。性别鉴定时,宜取图中滋养层细胞进行 DNA 分析,这样不会损伤内细胞团。
【小问4详解】
采用胚胎分割技术,可提高胚胎利用效率,获得多个基因型相同的后代。分割时,要特别注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。胚胎分割属于无性繁殖(克隆)。
20. 透明质酸(HA)又称玻尿酸,是重要的医学材料和化妆品添加原料。枯草芽孢杆菌无透明质酸合成酶(HAS),但含有HA代谢的其他途径,而链球菌含有HAS的基因(H基因)。研究者通过基因工程来改变枯草芽孢杆菌代谢通路,以实现枯草芽孢杆菌生产HA。
(1)T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端,连接效率相对较低的是______,而两种末端连接时,处理温度较低的是______,其原因是______。
(2)目的基因的获取和扩增:从链球菌获取H基因,为通过外源添加诱导剂来控制H基因的表达,研究者选择含木糖诱导型启动子的p质粒作为H基因的运载体,其中EcoRI酶切位点的识别序列为,XbaI酶切位点的识别序列为。H基因以a链为转录模板链,据此推测H基因的转录从其______(填“左侧”或“右侧”)开始。利用PCR扩增H基因时,需依据图中已知碱基序列及以上信息,设计的两种引物碱基序列为______和______(填序号,只显示端的10个碱基):
① ②
③ ④
(3)目的基因的导入与筛选:将构建好的重组质粒转入经______离子处理的枯草芽孢杆菌在含______的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌A。
(4)菌种扩大培养与发酵:用发酵工程对转基因枯草芽孢杆菌进行大规模培养,扩大培养的枯草芽孢杆菌A接种一定时间后添加______,诱导合成HA。
【答案】(1) ①. 平末端 ②. 黏性末端 ③. 低温有利于黏性末端碱基之间形成氢键
(2) ①. 右侧 ②. ② ③. ③
(3) ①. 钙() ②. 抗生素
(4)木糖
【解析】
【分析】DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶,主要的区别就在于它们的底物是不一样的,DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键,但是DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术;将目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法。
【小问1详解】
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端,连接效率相对较低的是平末端,T4DNA连接酶在连接双链DNA片段时,黏性末端因为有互补的碱基对,可以通过碱基配对迅速结合起来,而平末端没有这种碱基配对,因此连接效率较低。而两种末端连接时,处理温度较低的是黏性末端,由于连接过程中高温会导致DNA片段脱离,所以连接黏性末端时通常在较低温度下进行,低温有利于黏性末端碱基之间形成氢键,以保证配对稳定;
【小问2详解】
H基因以a链为转录模板链,基因转录时从模板链的3'开始,因此据此推测H基因的转录从其右侧开始。结合质粒中启动子的方向可知,a链3′端连接启动子,5′端连接终止子,所以需要在PCR扩增仪中加入的引物序列为5'-GATATCCTAG-3'和5'-TCTAGAATGG-3',故分别选②和③;
【小问3详解】
Ca2+处理枯草芽孢杆菌,可以增大细胞膜的通透性,有利于构建好的重组质粒转入受体细胞枯草芽孢杆菌。图中所示载体上含有四环素抗性基因,因此重组质粒上含四环素抗性基因,含重组质粒的枯草芽孢杆菌具有抵抗四环素的能力,能在含四环素的培养基上生存,而没有四环素抗性基因的受体细胞则无法再含四环素的培养基中生存,故在含四环素的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌A;
【小问4详解】
由于研究者选择含木糖诱导型启动子的p质粒作为H基因的运载体,因此枯草芽孢杆菌A接种一定时间后添加木糖,诱导合成HA。
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合肥一中2025—2026学年第二学期高二期中教学质量检测
生物学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “舌尖上的中国”节目中提到,中国人的老祖宗用一些坛坛罐罐,加上敏锐的直觉,与微生物携手让食物转化出了新风味并对营养进行了升华。下列与发酵相关的叙述,正确的是( )
A. 米酒具有甜味是因为微生物可将大米中的淀粉氧化分解成单糖等
B. 发酵用的坛坛罐罐都应有盖且密封性强,可避免O2进入坛内影响发酵过程
C. 泡菜制作过程中,乳酸菌细胞呼吸产生乳酸,不产生CO2,故泡菜坛应尽量装满
D. 制作腐乳时,原料豆腐的发酵不是纯种发酵,主要菌种属于真核生物
2. 在酵母菌的纯培养实验中,平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
A. ①③④⑤⑧ B. ①③④⑤⑥⑧
C. ①②③④⑤⑧ D. ①③⑦⑧
3. 马铃薯种植过程中很容易受到棒形杆菌的侵染导致维管束环状腐烂。棒形杆菌主要在种薯上传播,也可在土壤中存活。如图所示,利用特定的选择培养基可以从土壤中筛选出棒形杆菌,下列说法正确的是( )
A. 若平板划线法结果如图乙所示,则接种时接种环总共灼烧5次
B. 稀释涂布平板法和平板划线法都能用于土壤中棒形杆菌的分离和计数
C. 该实验需要增设未接种的选择培养基及接种后的完全培养基作对照
D. 若图甲培养后的棒形杆菌菌落平均数为120个,则每克土壤约含棒形杆菌1.2×107个
4. 鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染,该菌对青霉素的敏感度高且高度耐盐,可引起人类肺炎等疾病。在血平板(培养基添加适量血液)上生长时,并能产生溶血毒素可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。下图为检测鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染的操作流程,下列叙述正确的是( )
A. 饮用前的鲜牛奶或使用后的液体培养基均可用高压蒸汽灭菌法进行处理
B. 金黄色葡萄球菌分离培养过程中,需在选择培养基中加入一定浓度的NaCl、青霉素
C. 用一定浓度的青霉素会诱导金黄色葡萄球菌产生耐药性的变异
D. 血平板上的接种方法是平板划线法,血平板上出现周围透明的溶血圈
5. 发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等优点,在许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的叙述,正确的是( )
A. 从自然界中筛选、通过诱变育种等获得优良菌种是发酵工程的中心环节
B. 利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料
C. 通过发酵工程生产的苏云金杆菌可以制成微生物农药,这属于生物防治手段
D. 啤酒发酵过程中,酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
6. 甜叶菊所含甜菊糖的甜度高、热量低,因此其成为了食品行业欢迎的新糖源。但利用种子繁殖甜叶菊有很多弊端,其扦插成活率又很低。为了提高甜叶菊的繁育率,科研人员采用如图所示方法培育。下列有关说法错误的是( )
A. 过程①所用的外植体需用酒精和次氯酸钠溶液先后进行消毒
B. ①②过程对光的需求不同,但①②过程均能发生基因的选择性表达
C. 获得的试管苗需移植到消过毒的蛭石或珍珠岩中,待其长壮后再移栽入土
D. 从分生区取材培养获得的试管苗能抵抗病毒侵染,可避免甜叶菊品质退化
7. 研究表明,青蒿素并非在植物所有细胞中都能合成,它主要发生在叶片和幼嫩茎表面的分泌型腺毛中。某同学想通过植物细胞工程获得青蒿素,下图为其设计的过程示意图,有关说法正确的是( )
A. 该实验中用的培养基需要先灭菌、分装,再调整到适宜的pH
B. 过程②③④的培养基成分完全相同
C. 经PEG诱导后产生的植株丁可能发生染色体数目变异
D. 过程⑤通过对愈伤组织细胞的培养可从中大量提取青蒿素
8. 科研人员将患镰状细胞贫血小鼠的成纤维细胞经原代培养和传代培养后,通过体外诱导,获得多能干细胞(iPS细胞),并对iPS细胞进行基因编辑修复突变位点后用于治疗小鼠的镰状细胞贫血。下列说法错误的是( )
A. 原代培养的成纤维细胞需用胰蛋白酶等处理并分瓶后才能进行传代培养
B. 培养小鼠的成纤维细胞培养瓶需置于含有95%空气和5%CO2的培养箱中进行培养
C. 可借助载体将特定基因导入细胞或直接将特定蛋白导入细胞来诱导形成iPS细胞
D. 将基因编辑后的iPS细胞直接注射进小鼠骨髓即可治疗镰状细胞贫血
9. 某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作,下列叙述正确的是( )
A. 若为植物体细胞杂交技术,则用聚乙二醇直接处理两种植物细胞后会出现膜融合
B. 若为单克隆抗体的制备技术,融合得到的细胞经特定选择培养基筛选就可得到大量的单克隆抗体
C. 若为体外受精技术,细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核或两个极体
D. 若为动物体细胞核移植技术,融合得到的细胞直接移植到受体母牛子宫内
10. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程,下列说法错误的是( )
A. 可用PEG或灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种
C. 抗体检测后,选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
D. 由图可知,利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体
11. 多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体才能获得后代。下图列举了几项技术成果。据此分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 以上3种动物优良品种培育的过程中都用到了体外受精、胚胎移植等技术
B. 胚胎移植前应对受体进行激素处理,使其超数排卵以达到相同的生理状态
C. ③可通过②技术实现扩大生产,①②可通过③技术实现性状改良
D. ①过程得到的试管动物与供体母本性状基本相同
12. 大肠杆菌经溶菌酶和研磨液处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。分别用三种限制酶处理提取的产物并进行电泳,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述错误的是( )
A. 为使DNA析出,可在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液
B. 电泳时,需在凝胶载样缓冲液中加入核酸染料,便于DNA在紫外灯下观察
C. PCR的产物进行电泳一段时间后,离加样孔越近的DNA分子越大
D. 由电泳结果推测,质粒上可能有一个限制酶Ⅰ和Ⅱ的切点,两个限制酶Ⅲ的切点
13. 黄瓜花叶病毒(CMV)可通过烟蚜传播。为实现烟蚜防治,对CMV进行改造,使其在烟草细胞中合成某种siRNA。该siRNA随烟蚜吸食植物汁液进入烟蚜体内,特异性识别并降解烟蚜的几丁质合成酶基因的mRNA。下列叙述错误的是( )
A. 根据烟蚜的几丁质合成酶基因序列改造CMV
B. 改造后的CMV应具侵染能力但不会使烟草致病
C. 该siRNA抑制烟蚜几丁质合成酶基因的转录过程
D. 改造后的CMV借助烟蚜吸食传播扩大了对烟草的保护范围
14. 鉴定和筛选是生物工程中常用的技术手段,下列叙述错误的是( )
A. 向尿素培养基中添加酚红,使菌落出现透明圈以鉴定产脲酶的微生物
B. 基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒
C. 制备乳腺生物反应器需要对转基因动物的性别进行鉴定和筛选
D. 转基因抗病毒番茄植株是否培育成功可用病毒接种实验来鉴定
15. PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。某实验室利用从某动物中提取到的PHB2蛋白相关mRNA获得了目的基因,并利用PCR技术对目的基因进行了扩增。下列说法正确的是( )
A. 上述获得目的基因的过程需要使用逆转录酶和RNA聚合酶
B. 与体内DNA复制不同,PCR扩增目的基因时需要使用解旋酶
C. 对一个目的基因进行5轮PCR,第五轮复制需要消耗32个引物
D. PCR技术对目的基因进行扩增时,子链从引物的5′端开始延伸
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题:
(1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是________,但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用有:为细胞生物生命活动提供能量、________。
(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择_________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是_______。
(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有________、_______。
17. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究,基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定,最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题:
(1)为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可用幼苗的________为外植体。
(2)植物细胞壁的主要成分为________和果胶,在获取原生质体时,常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前,需对原生质体进行处理,分别使甲原生质体和乙原生质体的________失活。对处理后的原生质体在显微镜下用_______计数,确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后,通过添加适宜浓度的PEG进行融合;一定时间后,加入过量的培养基进行稀释,稀释的目的是________。
(3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合,在凝固前倒入培养皿,融合原生质体分散固定在平板中,并独立生长、分裂形成愈伤组织。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自于杂种细胞的理由是哪几项?_______。
A. 甲、乙原生质体经处理后失活,无法正常生长、分裂
B. 同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂
C. 培养基含有抑制物质,只有杂种细胞才能正常生长、分裂
D. 杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂
(4)愈伤组织经________可形成胚状体或芽。
18. M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题:
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是________,外源DNA片段F插入M基因的特定位置,导致M基因失活属于________(基因突变、基因重组、染色体变异)。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是________。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是_______。
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路_______。
19. 和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:
(1)用________激素处理,可使供体母牛超数排卵,过程①中产生的精子需要进行________处理后才具有与卵细胞受精的能力。
(2)试管牛的培育需要的工程技术有________、________和胚胎移植等。
(3)移入的胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是________;为培育子代雌性小牛,胚胎移植前须进行性别鉴定,宜取图中________细胞进行DNA分析。
(4)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,采用________技术对牛胚胎进行处理,产生多个基因型________(相同、不同)的后代;这一过程中,要特别注意将内细胞团________分割。这一过程属于繁殖________(填“有性”、“无性”)。
20. 透明质酸(HA)又称玻尿酸,是重要的医学材料和化妆品添加原料。枯草芽孢杆菌无透明质酸合成酶(HAS),但含有HA代谢的其他途径,而链球菌含有HAS的基因(H基因)。研究者通过基因工程来改变枯草芽孢杆菌代谢通路,以实现枯草芽孢杆菌生产HA。
(1)T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端,连接效率相对较低的是______,而两种末端连接时,处理温度较低的是______,其原因是______。
(2)目的基因的获取和扩增:从链球菌获取H基因,为通过外源添加诱导剂来控制H基因的表达,研究者选择含木糖诱导型启动子的p质粒作为H基因的运载体,其中EcoRI酶切位点的识别序列为,XbaI酶切位点的识别序列为。H基因以a链为转录模板链,据此推测H基因的转录从其______(填“左侧”或“右侧”)开始。利用PCR扩增H基因时,需依据图中已知碱基序列及以上信息,设计的两种引物碱基序列为______和______(填序号,只显示端的10个碱基):
① ②
③ ④
(3)目的基因的导入与筛选:将构建好的重组质粒转入经______离子处理的枯草芽孢杆菌在含______的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌A。
(4)菌种扩大培养与发酵:用发酵工程对转基因枯草芽孢杆菌进行大规模培养,扩大培养的枯草芽孢杆菌A接种一定时间后添加______,诱导合成HA。
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