精品解析:河南省实验中学2025-2026学年高二年级下期月考一 生物
2026-05-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修2 生物与环境 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第1章 种群及其动态,第2章 群落及其演替,第3章 生态系统及其稳定性 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.74 MB |
| 发布时间 | 2026-05-11 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57811302.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
河南省实验中学2025—2026学年高二年级下期月考一
生物
考试时间:75分钟 分值:100分
一、选择题(本大题共20小题,每题只有一个正确答案,每小题2.5分,共50分)
1. 基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是( )
A. 制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B. 醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C. 酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D. 发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
【答案】C
【解析】
【分析】1、酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。
2、醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
【详解】A、制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,因为果胶酶能分解果胶,使不溶性的果胶变成可溶性的半乳糖醛酸,因而可以提高果汁产量,处理①中加糖可增加碳源,为酒精发酵提供充足的底物,A正确;
B、醋酸菌是好氧菌,醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸,B正确;
C、酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式不同,前者涉及的微生物是酵母菌,利用的是酵母菌的无氧呼吸,后者涉及的微生物主要是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,二者最适生长温度不同,醋酸菌适宜的温度为30~35℃,酵母菌适宜的温度范围是18~30℃,C错误;
D、发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法,D正确。
故选C。
2. 塑化剂(DEHP,化学式为)被很多国家认定为毒性化学物质。下图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述错误的是( )
A. 振荡培养可增加溶液中的溶解氧,以满足降解菌细胞呼吸的需求
B. 初选之前需对培养基、培养皿和覆盖过塑料薄膜的土壤样品均进行湿热灭菌
C. 图中固体培养基以DEHP为唯一碳源,从功能的角度来看属于选择培养基
D. 培养若干天后,应选择DEHP含量低的培养液进行接种以进一步扩增目的菌
【答案】B
【解析】
【详解】A、振荡培养能增加培养液与空气的接触面积,从而提高溶液中的溶解氧,满足降解菌细胞呼吸对氧气的需求,A正确;
B、培养基、培养皿需要进行湿热灭菌,以杀死所有微生物,避免杂菌污染,但覆盖过塑料薄膜的土壤样品是目的菌的来源,不能进行灭菌处理,B错误;
C、只有能利用 DEHP 作为碳源的细菌(目的菌)才能生长繁殖,不能利用 DEHP 的细菌因缺乏碳源而无法生长,从而筛选出目的菌,这种培养基从功能角度属于选择培养基,C正确;
D、DEHP 含量低的培养液,说明其中的细菌降解 DEHP 的能力强,即目的菌数量多,应选择这类培养液进行接种,以进一步扩增目的菌,D正确。
故选B。
3. 尿素在高温下易分解,也能被脲酶分解,分解产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌,实验人员配制不含氮源的培养基(添加酚红指示剂),向其中加入过滤除菌的尿素后用HCl调至橙黄色,然后倒平板。将1g土壤样品溶于99mL无菌水后再稀释104倍,取菌液0.1mL涂布于上述平板并培养,统计平均菌落数为120个。下列说法不正确的是( )
A. 制备培养基时,应先对培养基灭菌再加入尿素
B. 该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目多
C. 红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强
D. 1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×109个
【答案】B
【解析】
【详解】A、尿素高温下易分解,因此制备培养基时需先对基础培养基进行高压蒸汽灭菌,再加入过滤除菌的尿素,避免尿素高温分解失效,A正确;
B、该实验采用稀释涂布平板法统计菌落数,当两个或多个活菌连在一起时,平板上只能形成一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,B错误;
C、尿素分解菌产生的脲酶分解尿素产生氨,使菌落周围pH升高,酚红指示剂变红,菌株分解尿素能力越强,产生的氨越多,红色圈范围越大,因此红色圈与菌落直径比值大的菌株分解尿素能力强,C正确;
D、1g土壤样品先稀释100倍(1g+99mL无菌水),再稀释104倍,总稀释倍数为102×104=106倍,取0.1mL涂布得平均菌落数120个,因此1g土壤中尿素分解菌数目为120÷0.1×106=1.2×109个,D正确。
4. 谷氨酸棒状杆菌可用于发酵工程生产谷氨酸,发酵过程中,通常需要分次加入氨水。培养基中的碳氮比会影响菌体的繁殖和谷氨酸的合成量。下列说法错误的是( )
A. 性状优良的菌种可从自然界中筛选,也可通过诱变育种等获得
B. 发酵需要大量菌种,菌种的扩大培养是发酵工程的中心环节
C. 加入氨水可为菌种提供氮源,也能调节发酵液的pH
D. 发酵过程中要严格控制温度、pH及培养基碳氮比等条件
【答案】B
【解析】
【详解】A、微生物菌种可通过自然选育(从自然界筛选)或人工诱变育种(如紫外线、化学诱变剂处理)获得优良性状,A正确;
B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,而非菌种的扩大培养。菌种扩大培养是为发酵过程准备足量菌种的前置步骤,B错误;
C、氨水(NH3·H2O)含氮元素,可为菌体提供氮源;其碱性可中和发酵产生的酸性物质(如谷氨酸发酵产酸),维持适宜pH,C正确;
D、温度、pH、碳氮比等环境条件会直接影响菌体繁殖和谷氨酸合成量,因此发酵过程中需要严格控制,D正确。
故选B。
5. 用紫外线照射野生型大肠杆菌后,筛选精氨酸营养缺陷型菌株(缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶)的流程如图。其中过程①是稀释涂布平板,过程②是将培养基甲上的菌落平移到培养基乙上,继续培养一段时间。下列说法错误的是( )
A. 过程①中,待涂布的菌液被培养基吸收后应将培养基倒置
B. 甲、乙培养基成分的区别在于是否含有精氨酸
C. 培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株
D. 紫外线照射会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例
【答案】D
【解析】
【详解】A、为了防止冷凝水污染或冲散菌落,平板需要倒置培养;过程①中,待涂布的菌液被培养基吸收后应将培养基倒置,A正确;
BC、根据题干信息可知,甲培养基含精氨酸,乙培养基不含精氨酸;菌落b在培养基甲中生长,而在乙培养基中不能生长,培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株,B正确,C正确;
D、紫外线照射野生型大肠杆菌是诱发大肠杆菌发生突变,但突变具有不定向性,紫外线照射不会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例,D错误。
故选D。
6. 利用发酵技术生产青霉素时,总有头孢霉素产生。研究发现青霉素和头孢霉素有一个共同的前体物质,该前体物质在不同酶的作用下分别合成青霉素和头孢霉素。下列说法正确的是( )
A. 由于抗生素有抗菌作用,通入发酵罐的空气不需要经过灭菌
B. 通过敲除控制前体合成的酶的基因,可以使青霉菌只产生一种产物
C. 青霉菌可以同时产生大量青霉素和头孢霉素两种单细胞蛋白
D. 发酵结束时可采用适当的提取、分离和纯化措施获取青霉素
【答案】D
【解析】
【详解】A、发酵过程需要严格的无菌环境,即使抗生素有抗菌作用,通入空气中的杂菌仍可能与生产菌竞争营养、分解抗生素或污染发酵产物,因此空气必须经过灭菌处理,A错误;
B、该前体是青霉素和头孢霉素的共同合成原料,若敲除控制前体合成的酶的基因,会导致前体无法合成,两种产物都不能产生;要使青霉菌只产生一种产物,应敲除控制另一种产物合成的酶的基因,B错误;
C、单细胞蛋白指的是微生物菌体本身,青霉素和头孢霉素是青霉菌的次级代谢产物,不属于单细胞蛋白,C错误;
D、青霉素是青霉菌的代谢类发酵产物,发酵结束后可通过适当的提取、分离和纯化措施获取目标产物,D正确。
7. 人参皂苷具有重要的药用价值,可通过植物细胞培养生产。下列说法错误的是( )
A. 外植体消毒需用酒精和次氯酸钠溶液
B. 外植体脱分化形成愈伤组织需要光照和氧气
C. 可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞
D. 人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物组织培养是一种无性繁殖技术,通过从植物体分离出所需的组织、器官或细胞,在无菌条件下接种在含有营养物质及植物激素的培养基上进行培养,获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品。该技术主要包括脱分化产生愈伤组织,再分化形成再生植物。
2、植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物—次生代谢物。
【详解】A、外植体在接种于培养基培养时,需先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒,消毒流程为:先用流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s,然后立即用无菌水清洗2〜3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后, 立即用无菌水清洗2〜3次,A正确;
B、脱分化形成愈伤组织过程中,需要遮光处理,不需要光照,B错误;
C、植物细胞的培养一般使用液体培养基,因此可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞,C正确;
D、次生代谢物是指植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物,因此,人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物,D正确。
故选B。
8. 研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等,A 错误;
B、全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,杂种细胞经过培养形成再生植株 N,这证明了杂种细胞仍具有全能性,B正确;
C、花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离,因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,C错误;
D、植株 N 是花椰菜(BB,2n=18)和黑芥(CC,2n=16),二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后,染色体组成是 BBCC,存在同源染色体,在减数分裂时能正常联会配对,能产生可育配子,D错误。
故选B。
9. 某团队通过多代细胞培养,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除,获得XO胚胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )
A. 营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B. 获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C. XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D. 若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
(1)充足的营养供给—微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2.O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制,A错误;
B、XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体,因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异,B正确;
C、XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化,即细胞的功能发生了特化,因而发生了细胞分化,C正确;
D、若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法,即获得有功能的卵母细胞,进而用于繁育,实现濒危物种的保护,D正确。
故选A。
10. 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。下列叙述错误的是( )
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. 黄酮产量与细胞干重呈正相关
B. 黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
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75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
【答案】B
【解析】
【分析】分析表格,随着转速升高,细胞干重增加,黄酮产量最多。
【详解】A.从图中看出,黄酮产量随着细胞干重增加而增加,所以黄酮产量与细胞干重呈正相关,A正确;
B.黄酮属于次生 代谢产物,并非细胞生存和生长所必需,B错误;
C.氧气参与有氧呼吸,为细胞生长、分裂和代谢提供能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的,C正确;
D.75r/min时相对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高,所以转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累,D正确;
故选B。
11. 某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:丛生苗为丛状生长的幼苗,IBA、NAA为生长素类物质,6-BA为细胞分裂素类物质
下列叙述正确的是( )
A. 流程①的效果取决于消毒剂浓度
B. 微型月季的快速繁殖属于有性生殖
C. 与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更小
D. 与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根
【答案】C
【解析】
【详解】A、外植体消毒的效果受消毒剂浓度、消毒时间、外植体耐受程度等多种因素共同影响,并非仅取决于消毒剂浓度,A错误;
B、微型月季快速繁殖利用的是植物组织培养技术,没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖,B错误;
C、6-BA是细胞分裂素类物质,NAA是生长素类物质,流程②中二者比值为3.0/0.05=60,流程③中二者比值为2.0/0.1=20,因此流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更小,C正确;
D、流程③使用的是MS培养基,流程④使用的是减半的1/2MS培养基,说明降低培养基盐浓度有利于丛生苗生根,D错误。
12. 下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息:Ⅰ保留X、11号染色体,Ⅱ保留2、11号染色体,具有芳烃羟化酶活性,Ⅲ,保留X、11、17号染色体具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,所以支配芳烃羟化酶合成的基因位于2号染色体上,支配胸苷激酶合成的基因位于17号染色体上;支配磷酸甘油酸激合成的基因位于X号染色体上;支配乳酸脱氢酶合成的基因位于11号染色体上。
【详解】A、动物细胞融合过程中,可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合,A正确;
B、细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17号染色体,故不会是鼠-鼠融合细胞,B错误;
CD、Ⅰ保留X、11号染色体,Ⅱ保留2、11号染色体,具有芳烃羟化酶活性,Ⅲ,保留X、11、17号染色体具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,所以支配芳烃羟化酶合成的基因位于2号染色体上,支配胸苷激酶合成的基因位于17号染色体上;支配磷酸甘油酸激合成的基因位于X号染色体上;支配乳酸脱氢酶合成的基因位于11号染色体上,CD正确。
故选B。
13. 下列有关现代生物学技术叙述正确的是( )
A. 胚胎分割时,应注意将囊胚或原肠胚进行均等分割
B. 植物体细胞杂交时,可用灭活病毒诱导法促进原生质体融合
C. 动物细胞培养时,需定期更换培养基,以防止杂菌污染
D. 诱导多能干细胞可分化成特定的细胞,用于治疗人类的某些疾病
【答案】D
【解析】
【详解】A、胚胎分割时,应选择桑葚胚或囊胚,分割囊胚时将内细胞团均等分割,原肠胚时期细胞已分化,分割会损伤胚胎发育潜能,A错误;
B、植物体细胞杂交时,常用物理或化学的方法融合,灭活病毒诱导法仅适用于动物细胞融合,B错误;
C、动物细胞培养时,需定期更换培养基,以保障营养物质和去除代谢废物,C错误;
D、诱导多能干细胞(iPS细胞)具有类似胚胎干细胞的全能性,经定向诱导可分化为特定功能细胞(如胰岛细胞),可用于治疗帕金森病等疾病,符合现代医学应用原理,D正确。
故选D
14. 胚胎移植可充分发挥雌性优良个体繁殖潜力。我国牛、羊等动物胚胎移植已获成功,保障了肉奶供应,有利于端稳“中国人的饭碗”。研究者在胚胎移植前进行受体母牛黄体直径测定,胚胎移植后统计妊娠率,结果如表。下列叙述错误的是( )
黄体种类
黄体直径/cm
妊娠率/%
CL-1
<1.5
36.23
CL-2
1.5-2.5
53.30
CL-3
>2.5
43.18
注:黄体直径与孕酮浓度呈正相关。
A. 胚胎移植需对受体母牛进行同期发情处理
B. 无需考虑受体母牛对外来胚胎的免疫排斥反应
C. CL-2分泌的孕酮多于CL-3分泌的孕酮
D. 应选择CL-2的母牛作为胚胎移植受体
【答案】C
【解析】
【详解】A、胚胎移植时需对受体母牛进行同期发情处理,使受体与供体生理状态同步,确保胚胎移植后正常发育,A正确;
B、胚胎的早期细胞未表达组织相容性抗原,受体母牛对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,B正确;
C、由表注可知,黄体直径与孕酮浓度呈正相关,从表中数据可得CL - 2的黄体直径小于CL - 3的黄体直径,所以CL - 2分泌的孕酮应少于CL - 3分泌的孕酮,C错误;
D、由表格数据可知CL-2组的妊娠率最高,因此应选择CL-2的母牛作为胚胎移植受体,D正确。
15. 为保护濒危哺乳动物甲,科研工作者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,下列叙述正确的是( )
A. 克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B. 体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C. 囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D. 滋养层可影响内细胞团的发育
【答案】D
【解析】
【详解】A、克隆动物的核基因组来源于甲,细胞质中的基因来源于乙,A错误;
B、体外受精需用获能的精子与MⅡ期的卵母细胞受精,而不是MI期,B错误;
C、囊胚①的内细胞团可发育为个体,滋养层细胞发育为胎膜和胎盘,C错误;
D、滋养层可影响内细胞团的发育,如滋养层细胞分泌的某些物质可能会影响内细胞团细胞的分化等,D正确。
故选D。
16. PAT1基因编码的蛋白质在不同物种中高度保守。为鉴定桃树PAT1基因的功能,研究人员提取桃树RNA逆转录得到PAT1基因,转入拟南芥后获得两种插入1个PAT1基因的转基因植株甲、乙,分别培养筛选出纯合转基因株系1、2。将拟南芥的野生型和两种转基因株系用不同浓度的NaCl处理,检测种子萌发率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. PAT1蛋白的氨基酸序列差异性可反映不同物种间亲缘关系远近
B. PAT1基因表达产物可提高盐胁迫条件下拟南芥种子萌发率
C. 利用甲自交培育PAT1基因纯合子,该种纯合子占子代转基因植株的1/4
D. 株系1和2种子萌发率不同,可能是PAT1基因插入染色体的位置不同引起的
【答案】C
【解析】
【详解】A、PAT1蛋白的氨基酸序列由对应的基因序列决定,同源蛋白的氨基酸序列差异可以反映物种间亲缘关系远近,差异越小亲缘关系越近,A正确;
B、从柱形图可知,所有盐胁迫处理组中,转基因株系的萌发率都高于野生型对照组,说明PAT1基因表达产物能提高盐胁迫下拟南芥种子萌发率,B正确;
C、甲仅插入1个PAT1基因,属于杂合子(可记为基因型Aa,A代表插入PAT1基因),甲自交后代基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1;其中转基因植株为AA和Aa,共占3份,PAT1基因纯合子AA占子代转基因植株的比例为1/3,不是1/4,C错误;
D、转基因植株中,目的基因插入染色体的位置不同,会影响目的基因的表达效率,进而导致表型(种子萌发率)存在差异,D正确。
17. 基因X编码的蛋白X能够与核基因Y的启动子区域结合,进而显著增强基因Y的表达。基因Y的表达产物可促进植物开花。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白X在细胞核内合成后,可直接作用于基因Y的启动子
B. 通过基因工程技术敲除基因X,会延迟植物的开花时间
C. 在基因Y缺失突变体中,过量表达基因X仍能促进植物开花
D. 蛋白X可能通过帮助DNA聚合酶识别基因Y的启动子而发挥作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质的合成场所是核糖体,所以蛋白X是在细胞质中的核糖体上合成的,需要通过核孔进入细胞核后才能作用于基因Y的启动子,A错误;
B、基因X的表达产物可增强基因Y的表达,而基因Y的表达产物可促进植物开花,因此敲除基因X会导致基因Y的表达水平下降,从而延迟植物的开花时间,B正确;
C、基因Y的表达产物是开花过程中的关键执行者,如果基因Y本身缺失,无论其上游调控因子基因X如何过量表达,都无法产生促进开花的效应,C错误;
D、转录起始阶段是RNA聚合酶识别启动子,蛋白X作为转录激活因子,通常是帮助RNA聚合酶识别并结合启动子,或者稳定转录起始复合物,而不是帮助DNA聚合酶(负责DNA复制)发挥作用,D错误。
故选B。
18. 下列关于PCR的叙述正确的是( )
A. 该技术的原理是高温提高了DNA聚合酶的活性
B. 在PCR反应过程中,两条单链DNA与引物在复性阶段结合
C. 扩增目的基因时,子链从引物的3’端向5’端延伸
D. 若PCR进行了30轮循环,则理论上共消耗引物230-1个
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR的原理是DNA的半保留复制,反应中高温的作用是使双链DNA解旋为单链,A错误;
B、PCR反应分为变性、复性(退火)、延伸三个阶段,复性阶段温度降低,两条单链DNA模板会与互补的引物结合,B正确;
C、DNA聚合酶只能在引物的3'端连接游离的脱氧核苷酸,因此子链是从引物的5'端向3'端延伸,C错误;
D、PCR每轮循环新合成的子链都需要引物,30轮循环后共产生230个DNA分子,除最初的2条模板链外其余链均需要引物,因此总消耗引物数为2×230 - 2 = 231 - 2个,D错误。
19. 研究表明,COX-2基因与肿瘤细胞的迁移有关,科研人员通过构建COX-2基因表达载体(如图),用于进一步研究COX-2基因表达产物对肿瘤细胞迁移的作用机制。图中1链为转录的模板链,BamHⅠ、SacⅠ为限制酶识别序列,LacZ基因表达产物可使显色剂X-gal变蓝。下列说法正确的是( )
A. 通过PCR扩增COX-2基因片段,需要加入引物A和引物D
B. 为构建COX-2表达载体,需在与1链结合的引物的5'端添加BamHⅠ识别序列
C. 在含氨苄青霉素的培养基中能生长的是含重组质粒的菌落
D. 在含X-gal培养基中长出的蓝色菌落含重组质粒
【答案】B
【解析】
【详解】A、已知COX-2基因的1链为转录的模板链,根据PCR扩增引物的设计原则,引物需要与模板链的两端互补。由图可以看出,引物C与1链的3'端互补,引物B与2链的3'端互补,DNA聚合酶是从引物的3''端进行延伸的,所以应该选择引物B和C扩增COX-2基因,A错误;
B、使基因准确插入质粒,需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。DNA聚合酶是从引物的3'端开始延伸DNA链的,在5'端添加序列不影响DNA链的延伸,同时可以利用限制酶对引物和质粒进行切割,以便后续连接。从质粒的结构(有BamHⅠ和SacⅠ的酶切位点)以及实验目的来看,与1链结合的引物的5'端需添加限制酶BamHⅠ,与2链结合的引物的5'端需添加限制酶SacⅠ的识别序列,B正确;
C、在含氨苄青霉素的培养基中能生长的是含重组质粒的菌落,也可能是空载质粒,C错误;
D、根据题意,在含X-gal培养基中长出的白色菌落含重组质粒,D错误。
故选B。
20. 基因工程中,使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象,可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图,将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是( )
注:LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶,X-gal会被β-半乳糖苷酶分解,产生蓝色产物。
A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上,菌落颜色为白色
B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段
C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体,可判断CDS片段的连接方向
D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体,可得到2个长度的DNA片段
【答案】D
【解析】
【详解】A、目的基因插入LacZ基因的SacⅡ位点后,LacZ被插入而导致LacZ失活,进而无法表达出有活性的β−半乳糖苷酶,不能分解X−gal产生蓝色物质,因此含重组载体的菌落为白色,A正确;
B、单个限制酶酶切可能出现重复插入目的基因的情况,若插入2个CDS,重组载体总长度为4.2+2.6×2=9.4kb;载体仅含1个PstⅠ位点,CDS无 ������ Ⅰ位点,因此酶切后得到1条长度为9.4kb的线性片段,存在这种可能性,B正确;
C、PstⅠ位于载体上紧邻 SacⅡ,若CDS插入方向不同,EcoRⅠ距离PstⅠ的长度分别为 0.5 kb和 2.1 kb,双酶切后得到的片段长度不同,因此可以判断连接方向,C正确;
D、插入1个CDS的重组载体,共含有2个SacⅡ位点(CDS两端)和1个EcoRⅠ位点(CDS内部),共3个酶切位点,环状DNA经3个切点酶切后,会得到3个不同长度的DNA片段(0.5 kb、2.1 kb、4.2 kb),插入多个CDS会得到更多长度的片段,不可能只得到2个长度的片段,D错误。
二、非选择题(本大题有4小题,共50分)
21. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_____的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_____。甲、乙培养基均属于_____培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释_____倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是_____(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出实验思路_____。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择
(2)104 (3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
(4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数
【解析】
【小问1详解】
常用高压蒸汽灭菌法对盛有水或培养基的摇瓶进行灭菌。乙培养基为接种的培养基,属于固体培养基,结合题干“乙的组分为无机盐、水、S和Y”,其中S(一种含有C、H、N的有机物)为碳源和氮源,则Y物质是琼脂(凝固剂)。甲、乙培养基均以S(一种含有C、H、N的有机物)为唯一碳源和氮源,属于选择培养基。
【小问2详解】
利用稀释涂布平板法对细菌进行计数,要保证每个平板上长出的菌落数不超过200,假设稀释倍数为a,在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液,则有200×a÷0.1=2×107,则稀释倍数a=104。
【小问3详解】
在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降, 其原因可能是:S的浓度超过某一值时,此时外界溶液浓度大于细菌细胞内的浓度,导致细菌细胞由于渗透作用失水过多,从而抑制菌株的生长。
【小问4详解】
若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,对于细菌计数的方法可以是稀释涂布平板法和显微镜直接计数法,而稀释涂布平板可以直接计数活菌数,则相应的实验思路为:取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基(以S作为唯一氮源)上,培养后计数。
22. 某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制备,流程如图1
(1)构建重组慢病毒质粒时,选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因,目的是___________。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞,质粒被包在脂质体___________(填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”)。
(2)质粒在包装细胞内组装出由___________组成的慢病毒,用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
Ⅱ.N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图2
(3)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用___________酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的___________中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行___________培养。用___________技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集___________,提取单克隆抗体。
(5)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成___________,实现特异性治疗。
【答案】(1) ①. 检测目的基因是否成功导入受体细胞 ②. 双分子层中
(2)蛋白质外壳和含N蛋白胞外段基因的核酸
(3) ①. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ②. CO2培养箱
(4) ①. 克隆化 ②. 抗原抗体杂交 ③. 细胞培养液
(5)抗体-药物偶联物##ADC
【解析】
【分析】1、单克隆抗体制备流程: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;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
3、杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
【小问1详解】
构建重组慢病毒质粒时,为检测目的基因是否成功导入受体细胞,常选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因。重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞需要依赖膜融合,故质粒被包在脂质体双分子层中(即磷脂双分子层)。
【小问2详解】
由于目的基因为N蛋白胞外段基因,在包装细胞内组装出由蛋白质外壳和含有N蛋白胞外段基因的核酸组成的慢病毒,用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
【小问3详解】
进行动物细胞培养时,需要取小鼠脾组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,制成细胞悬液,置于含有95%空气和5%的CO2混合气体的CO2培养箱中培养。
【小问4详解】
用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行克隆化培养和抗体检测。用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集细胞培养液,提取单克隆抗体。
【小问5详解】
利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成抗体-药物偶联物ADC,实现特异性治疗。
23. 流感病毒的抗原有H和N两类,均可以分为很多亚型。某科研团队基于融合蛋白的思路,尝试制造H3、N2融合蛋白疫苗,以更好地预防H3N2病毒。
(1)获取病毒H3、N2抗原蛋白的mRNA,通过____过程得到相应的DNA,并进一步构建H3、N2融合基因。在H3蛋白基因和N2蛋白基因融合的过程中,起搭桥作用的是____(从引物1~8中选择)。
(2)从引物角度分析,两种基因能够融合的关键是____,变性后形成的杂交分子在延伸为双链等长的融合基因时,不需要添加引物的原因是____。若融合基因中上游基因的mRNA终止密码子对应的碱基序列未被切除,则融合基因翻译得到的抗原蛋白为____。
(3)将目的基因与运载体连接过程中,首先需要用____(填限制酶种类)处理载体;用____(填限制酶种类)处理目的基因所在的片段。
(4)利用大肠杆菌作受体细胞筛选获得目的菌株:首先在含卡那霉素的培养基上培养目标菌,将培养基上生长的菌落用影印法接种到含四环素的培养基上,最后选择____的菌株。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 引物1和引物3
(2) ①. 起搭桥作用的两个引物的5'端存在部分可以碱基互补配对的序列 ②. 可沿着杂交分子互补区域的3'端继续延伸 ③. H3
(3) ①. BamHⅠ和XmaⅠ ②. Sau3AI和XmaⅠ
(4)能在含卡那霉素培养基上生长但不能在含四环素培养基上生长
【解析】
【分析】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'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链。
【小问1详解】
以mRNA为模板合成DNA的过程为逆转录,所以获取病毒H3、N2抗原蛋白的mRNA,通过逆转录过程得到相应的DNA。DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的,据图可知扩增N2基因用的引物为引物1和引物6,扩增H3基因用的引物为引物3和引物8,所以起搭桥作用的是引物1和引物3。
【小问2详解】
两种基因能够融合的关键是引物1和引物3的5'端部分碱基互补配对,这样才能在搭桥、变性后杂交过程中使两个基因连接起来。变性后形成的杂交分子在延伸为双链等长的融合基因时,两条链互为引物和模板链,且两条母链均存在3'端,使DNA聚合酶能从母链的3'端开始连接脱氧核苷酸,即可沿着杂交分子互补区域的3'端继续延伸,据图可知H3基因位于融合基因的上游,所以若融合基因中上游基因的mRNA终止密码子对应的碱基序列未被切除,则融合基因翻译得到的抗原蛋白为H3。
【小问3详解】
根据限制酶识别序列及产生的黏性末端,BsaⅠ切割产生的黏性末端不固定所以不能使用,而运载体上在启动子和终止子之间还有BamHⅠ和XmaⅠ,且Sau3AI会切割卡那霉素抗性基因,所以用BamHⅠ和XmaⅠ处理运载体;因为Sau3AI产生的黏性末端和BamHⅠ产生的黏性末端相同,为同尾酶,所以为了防止载体自身环化以及保证目的基因和载体正确连接,用Sau3AI和XmaⅠ处理目的基因所在的片段。
【小问4详解】
重组质粒中卡那霉素抗性基因未被破坏,四环素抗性基因被破坏,所以在含卡那霉素的培养基上能生长,在含四环素的培养基上不能生长的菌株为含有重组质粒的目的菌株。
24. 驹形杆菌可合成细菌纤维素(BC)并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的生物材料,BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表达载体,将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株,为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路(图一)。
回答下列问题:
(1)研究者优化了培养基的_______(答两点)等营养条件,并控制环境条件,大规模培养工程菌株后可在气液界面处获得BC菌膜(菌体和 BC膜的复合物)。
(2)研究者利用T7 噬菌体来源的RNA聚合酶(T7RNAP)及蓝光光敏蛋白标签,构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体(光控原理见图二a,载体的部分结构见图二b)。构建载体时,选用了通用型启动子 PBAD(被工程菌 RNA 聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被T7RNAP识别)。为实现蓝光控制染色,启动子①②及③依次为________,理由是___________。
(3)光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素,其作用为________________________(答两点)。
(4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色,其原因是_____。
(5)有企业希望生产其他颜色图案的BC膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思路______。
【答案】(1)碳源、氮源、无机盐
(2) ①. PT7、PBAD 和PBAD ②. 启动子②和③选用 PBAD可以使工程菌无论有、无蓝光 照射都可表达无活性的T7RNAP,在蓝光照射后,无活性的 T7RNAP 转变为有活性的T7RNAP,与特异性启动子P7识别结合并转录基因1,即可用蓝光控制酪氨酸酶的表达
(3)杀死不含光控表达载体的杂菌,避免杂菌污染;筛选出含光控表达载体的工程菌
(4)蓝光诱导酪氨酸酶基因的表达,酪氨酸酶催化酪氨酸转化为黑色素,蓝光照射不到的部位酪氨酸酶不表达
(5)将酪氨酸酶替换成催化其他色素合成的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白)
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
培养基的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源等,研究者培养工程菌,需要优化培养基的碳源、氮源等营养条件,并控制环境条件。
【小问2详解】
题图二a分析可知,蓝光照射下,T7RNAP N端-nMag与T7RNAP C端结合,导致无活性的T7RNAP变成有活性的T7RNAP,结合图一,蓝光处理后,RNA聚合酶(T7RNAP)识别启动子①使基因1转录获得相应的mRNA,再以其为模板通过翻译过程获得酪氨酸酶,酪氨酸酶从而催化染色液中酪氨酸形成黑色素,可见基因2和3正常表达无活性产物,被蓝光激活后再启动基因1表达,综合上述分析可知,为实现蓝光控制染色,启动子①②及③依次为PT7、PBAD 和PBAD。
【小问3详解】
光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素,可杀死不含光控表达载体的杂菌,避免杂菌污染;筛选出含光控表达载体的工程菌。
【小问4详解】
由小问2分析可知,细胞中T7RNAP激活,酪氨酸酶表达并合成黑色素,故用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色。蓝光照射不到的部位酪氨酸酶不表达。
【小问5详解】
由小问2分析可知,题干信息的设计思路最终BC膜被染成黑色,希望生产其他颜色图案的BC膜,则需要将酪氨酸酶替换成催化其他色素合成的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白)。
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河南省实验中学2025—2026学年高二年级下期月考一
生物
考试时间:75分钟 分值:100分
一、选择题(本大题共20小题,每题只有一个正确答案,每小题2.5分,共50分)
1. 基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是( )
A. 制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B. 醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C. 酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D. 发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
2. 塑化剂(DEHP,化学式为)被很多国家认定为毒性化学物质。下图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述错误的是( )
A. 振荡培养可增加溶液中的溶解氧,以满足降解菌细胞呼吸的需求
B. 初选之前需对培养基、培养皿和覆盖过塑料薄膜的土壤样品均进行湿热灭菌
C. 图中固体培养基以DEHP为唯一碳源,从功能的角度来看属于选择培养基
D. 培养若干天后,应选择DEHP含量低的培养液进行接种以进一步扩增目的菌
3. 尿素在高温下易分解,也能被脲酶分解,分解产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌,实验人员配制不含氮源的培养基(添加酚红指示剂),向其中加入过滤除菌的尿素后用HCl调至橙黄色,然后倒平板。将1g土壤样品溶于99mL无菌水后再稀释104倍,取菌液0.1mL涂布于上述平板并培养,统计平均菌落数为120个。下列说法不正确的是( )
A. 制备培养基时,应先对培养基灭菌再加入尿素
B. 该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目多
C. 红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强
D. 1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×109个
4. 谷氨酸棒状杆菌可用于发酵工程生产谷氨酸,发酵过程中,通常需要分次加入氨水。培养基中的碳氮比会影响菌体的繁殖和谷氨酸的合成量。下列说法错误的是( )
A. 性状优良的菌种可从自然界中筛选,也可通过诱变育种等获得
B. 发酵需要大量菌种,菌种的扩大培养是发酵工程的中心环节
C. 加入氨水可为菌种提供氮源,也能调节发酵液的pH
D. 发酵过程中要严格控制温度、pH及培养基碳氮比等条件
5. 用紫外线照射野生型大肠杆菌后,筛选精氨酸营养缺陷型菌株(缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶)的流程如图。其中过程①是稀释涂布平板,过程②是将培养基甲上的菌落平移到培养基乙上,继续培养一段时间。下列说法错误的是( )
A. 过程①中,待涂布的菌液被培养基吸收后应将培养基倒置
B. 甲、乙培养基成分的区别在于是否含有精氨酸
C. 培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株
D. 紫外线照射会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例
6. 利用发酵技术生产青霉素时,总有头孢霉素产生。研究发现青霉素和头孢霉素有一个共同的前体物质,该前体物质在不同酶的作用下分别合成青霉素和头孢霉素。下列说法正确的是( )
A. 由于抗生素有抗菌作用,通入发酵罐的空气不需要经过灭菌
B. 通过敲除控制前体合成的酶的基因,可以使青霉菌只产生一种产物
C. 青霉菌可以同时产生大量青霉素和头孢霉素两种单细胞蛋白
D. 发酵结束时可采用适当的提取、分离和纯化措施获取青霉素
7. 人参皂苷具有重要的药用价值,可通过植物细胞培养生产。下列说法错误的是( )
A. 外植体消毒需用酒精和次氯酸钠溶液
B. 外植体脱分化形成愈伤组织需要光照和氧气
C. 可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞
D. 人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物
8. 研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
9. 某团队通过多代细胞培养,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除,获得XO胚胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )
A. 营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B. 获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C. XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D. 若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
10. 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。下列叙述错误的是( )
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. 黄酮产量与细胞干重呈正相关
B. 黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
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75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
11. 某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:丛生苗为丛状生长的幼苗,IBA、NAA为生长素类物质,6-BA为细胞分裂素类物质
下列叙述正确的是( )
A. 流程①的效果取决于消毒剂浓度
B. 微型月季的快速繁殖属于有性生殖
C. 与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更小
D. 与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根
12. 下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
13. 下列有关现代生物学技术叙述正确的是( )
A. 胚胎分割时,应注意将囊胚或原肠胚进行均等分割
B. 植物体细胞杂交时,可用灭活病毒诱导法促进原生质体融合
C. 动物细胞培养时,需定期更换培养基,以防止杂菌污染
D. 诱导多能干细胞可分化成特定的细胞,用于治疗人类的某些疾病
14. 胚胎移植可充分发挥雌性优良个体繁殖潜力。我国牛、羊等动物胚胎移植已获成功,保障了肉奶供应,有利于端稳“中国人的饭碗”。研究者在胚胎移植前进行受体母牛黄体直径测定,胚胎移植后统计妊娠率,结果如表。下列叙述错误的是( )
黄体种类
黄体直径/cm
妊娠率/%
CL-1
<1.5
36.23
CL-2
1.5-2.5
53.30
CL-3
>2.5
43.18
注:黄体直径与孕酮浓度呈正相关。
A. 胚胎移植需对受体母牛进行同期发情处理
B. 无需考虑受体母牛对外来胚胎的免疫排斥反应
C. CL-2分泌的孕酮多于CL-3分泌的孕酮
D. 应选择CL-2的母牛作为胚胎移植受体
15. 为保护濒危哺乳动物甲,科研工作者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,下列叙述正确的是( )
A. 克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B. 体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C. 囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D. 滋养层可影响内细胞团的发育
16. PAT1基因编码的蛋白质在不同物种中高度保守。为鉴定桃树PAT1基因的功能,研究人员提取桃树RNA逆转录得到PAT1基因,转入拟南芥后获得两种插入1个PAT1基因的转基因植株甲、乙,分别培养筛选出纯合转基因株系1、2。将拟南芥的野生型和两种转基因株系用不同浓度的NaCl处理,检测种子萌发率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. PAT1蛋白的氨基酸序列差异性可反映不同物种间亲缘关系远近
B. PAT1基因表达产物可提高盐胁迫条件下拟南芥种子萌发率
C. 利用甲自交培育PAT1基因纯合子,该种纯合子占子代转基因植株的1/4
D. 株系1和2种子萌发率不同,可能是PAT1基因插入染色体的位置不同引起的
17. 基因X编码的蛋白X能够与核基因Y的启动子区域结合,进而显著增强基因Y的表达。基因Y的表达产物可促进植物开花。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白X在细胞核内合成后,可直接作用于基因Y的启动子
B. 通过基因工程技术敲除基因X,会延迟植物的开花时间
C. 在基因Y缺失突变体中,过量表达基因X仍能促进植物开花
D. 蛋白X可能通过帮助DNA聚合酶识别基因Y的启动子而发挥作用
18. 下列关于PCR的叙述正确的是( )
A. 该技术的原理是高温提高了DNA聚合酶的活性
B. 在PCR反应过程中,两条单链DNA与引物在复性阶段结合
C. 扩增目的基因时,子链从引物的3’端向5’端延伸
D. 若PCR进行了30轮循环,则理论上共消耗引物230-1个
19. 研究表明,COX-2基因与肿瘤细胞的迁移有关,科研人员通过构建COX-2基因表达载体(如图),用于进一步研究COX-2基因表达产物对肿瘤细胞迁移的作用机制。图中1链为转录的模板链,BamHⅠ、SacⅠ为限制酶识别序列,LacZ基因表达产物可使显色剂X-gal变蓝。下列说法正确的是( )
A. 通过PCR扩增COX-2基因片段,需要加入引物A和引物D
B. 为构建COX-2表达载体,需在与1链结合的引物的5'端添加BamHⅠ识别序列
C. 在含氨苄青霉素的培养基中能生长的是含重组质粒的菌落
D. 在含X-gal培养基中长出的蓝色菌落含重组质粒
20. 基因工程中,使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象,可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图,将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是( )
注:LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶,X-gal会被β-半乳糖苷酶分解,产生蓝色产物。
A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上,菌落颜色为白色
B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段
C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体,可判断CDS片段的连接方向
D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体,可得到2个长度的DNA片段
二、非选择题(本大题有4小题,共50分)
21. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_____的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_____。甲、乙培养基均属于_____培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释_____倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是_____(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出实验思路_____。
22. 某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制备,流程如图1
(1)构建重组慢病毒质粒时,选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因,目的是___________。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞,质粒被包在脂质体___________(填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”)。
(2)质粒在包装细胞内组装出由___________组成的慢病毒,用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
Ⅱ.N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图2
(3)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用___________酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的___________中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行___________培养。用___________技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集___________,提取单克隆抗体。
(5)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成___________,实现特异性治疗。
23. 流感病毒的抗原有H和N两类,均可以分为很多亚型。某科研团队基于融合蛋白的思路,尝试制造H3、N2融合蛋白疫苗,以更好地预防H3N2病毒。
(1)获取病毒H3、N2抗原蛋白的mRNA,通过____过程得到相应的DNA,并进一步构建H3、N2融合基因。在H3蛋白基因和N2蛋白基因融合的过程中,起搭桥作用的是____(从引物1~8中选择)。
(2)从引物角度分析,两种基因能够融合的关键是____,变性后形成的杂交分子在延伸为双链等长的融合基因时,不需要添加引物的原因是____。若融合基因中上游基因的mRNA终止密码子对应的碱基序列未被切除,则融合基因翻译得到的抗原蛋白为____。
(3)将目的基因与运载体连接过程中,首先需要用____(填限制酶种类)处理载体;用____(填限制酶种类)处理目的基因所在的片段。
(4)利用大肠杆菌作受体细胞筛选获得目的菌株:首先在含卡那霉素的培养基上培养目标菌,将培养基上生长的菌落用影印法接种到含四环素的培养基上,最后选择____的菌株。
24. 驹形杆菌可合成细菌纤维素(BC)并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的生物材料,BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表达载体,将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株,为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路(图一)。
回答下列问题:
(1)研究者优化了培养基的_______(答两点)等营养条件,并控制环境条件,大规模培养工程菌株后可在气液界面处获得BC菌膜(菌体和 BC膜的复合物)。
(2)研究者利用T7 噬菌体来源的RNA聚合酶(T7RNAP)及蓝光光敏蛋白标签,构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体(光控原理见图二a,载体的部分结构见图二b)。构建载体时,选用了通用型启动子 PBAD(被工程菌 RNA 聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被T7RNAP识别)。为实现蓝光控制染色,启动子①②及③依次为________,理由是___________。
(3)光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素,其作用为________________________(答两点)。
(4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色,其原因是_____。
(5)有企业希望生产其他颜色图案的BC膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思路______。
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