精品解析:辽宁省朝阳市2025-2026学年高二下学期5月期中生物试题
2026-05-16
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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3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 朝阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.54 MB |
| 发布时间 | 2026-05-16 |
| 更新时间 | 2026-05-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57893114.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025—2026学年度下学期期中高二生物试题
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 金卉庄园通过移栽荷兰郁金香、日本樱花、法国月季等,形成“三季有花、四季见绿”的小型生态系统,园区的多样化植被配置,为昆虫、鸟类和小型动物提供了栖息地,是当地生态文明建设的典范之一、下列说法正确的是( )
A. 金卉庄园能有效提高城市的生态足迹
B. 金卉庄园引入荷兰郁金香、日本樱花等外来物种,一定会提高当地的生物多样性
C. 金卉庄园为当地创造了巨大经济价值,因此其直接价值大于间接价值
D. 金卉庄园既能改善生态环境又能提高社会效益,体现了生态工程的整体原理
2. 腐乳、泡菜、果酒、果醋等发酵食品深受消费者青睐,这些美食的制作都离不开传统发酵技术。下列有关叙述错误的是( )
A. 传统发酵缺乏对菌种的选育,以混合菌种的固体或半固体发酵为主
B. 毛霉将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,使腐乳味道鲜美
C. 制作泡菜时,发酵液表面的白膜可能是产膜酵母大量繁殖引起的
D. 葡萄酒制作完成后,只需要打开瓶盖通入空气即可进行葡萄醋的发酵
3. 下列有关发酵工程及微生物利用的相关叙述,正确的有( )
①腐乳的发酵过程中有多种微生物参与,其中起主要作用的是曲霉
②实验室中常用的灭菌方法有紫外线灭菌法、湿热灭菌法、灼烧灭菌法等
③微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物
④在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
⑤通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
⑥当氧气和糖源不足时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再转化为乙酸
⑦微生物农药(如井冈霉素)是化学防治的重要手段
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
4. 啤酒生产的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活
B. 糖化阶段淀粉酶可催化淀粉分解
C. 主发酵结束后应将发酵液置于低温密闭环境中储存
D. 后发酵阶段完成大部分糖的分解和代谢物的生成
5. 野生型细菌X能在基本培养基上生长,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,只能在完全培养基上生长。如图是运用影印培养法(利用无菌丝绒布使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程图。下列叙述正确的是( )
A. 可使用紫外线处理野生型细菌X使其发生染色体变异
B. 用影印法对过程②进行接种,采用平板划线法对过程①进行接种
C. 进行过程②操作时,将丝绒布先在完全培养基上接种再转印到基本培养基上
D. 应挑取菌落A进一步培养获得亮氨酸缺陷型突变菌株
6. 中医常说“百病从肝治,养肝如养命”。近年来,我国酒精性肝病的发病率逐年提升,危害仅次于病毒性肝炎。研究发现,雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用,利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下。下列叙述错误的是( )
A. 切取雪莲茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗
B. 从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所必需的
C. 经射线处理①后可能获得雪莲培养物高产的细胞
D. 培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体培养基
7. 我国牵头制定并发布了四项与干细胞相关的国际标准,表明我国在干细胞和再生医学领域的原创研发和临床试验居于国际前沿。下列叙述错误的是( )
A. 干细胞培养时,需要放在含有5%CO2和95%O2的培养箱中
B. 造血干细胞主要存在于骨髓、外周血和脐带血中
C. 胚胎干细胞具有分化为人体各类细胞、组织和器官的潜能
D. 干细胞技术在临床上具备一定的安全性与有效性
8. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。我国科学家采用一定的技术手段对克隆胚胎进行处理,如图所示,提高了克隆成功率,并在2024年获得了首个活到成年的克隆猴。下列分析错误的是( )
A. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞
B. Kdm4d的mRNA和酶TSA通过影响表观遗传促进胚胎细胞的正常分化
C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘,为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性
D. 该技术在克隆具有特定疾病的模型动物以及辅助生殖等领域有广阔前景
9. 梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益。下列相关叙述不合理的是( )
A. 采集得到的卵母细胞需在体外培养至减数第二次分裂中期
B. 雌性动物子宫对移植而来的胚胎的免疫耐受性高是胚胎移植的生理学基础
C. 体外受精后,应继续进行受精卵培养以检测受精情况和受精卵的发育能力
D. 人工授精时,采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
10. 胚胎工程技术为现代畜牧业提供了快速繁育优良品种的途径。下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 体外受精时,将获能处理的精子与卵细胞进行共同培养完成受精
B. 高等动物早期胚胎发育顺序为受精卵→囊胚→桑葚胚→原肠胚
C. 早期胚胎发育的卵裂期,细胞数量增加但胚胎总体积并不增加
D. 进行胚胎分割时,可选择发育正常的桑葚胚并将其内细胞团均等分割
11. 基因工程的实施需要借助工具才能完成。下列说法错误的是( )
A. 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,能识别特定的核苷酸序列
B. 用作载体的质粒上常含有抗生素合成基因,便于重组DNA分子的筛选
C. T4 DNA连接酶可以催化磷酸二酯键的形成,从而将两个DNA片段相连
D. 限制酶切割DNA一次可断开2个磷酸二酯键,产生2个游离的磷酸基团
12. 粪便无创DNA检测技术通过分析粪便中脱落肠道细胞的DNA来评估肠癌发病风险,具有无创便捷、灵敏度高等优点。该检测需采集粪便样本,进行DNA提取、扩增等过程。下列叙述正确的是( )
A. 随着PCR反应进行,DNA聚合酶、引物、脱氧核苷酸数量逐步减少
B. 因粪便中的DNA均源于肠壁脱落细胞,因此该技术的灵敏度高
C. 肠道细胞的DNA溶于酒精后,与二苯胺试剂混合沸水浴后呈蓝色
D. 提取DNA时,研磨液经过滤、离心后取上清液,再加入冷酒精
13. 泰番3号是通过CRISPR/Cas9技术精准编辑的番茄新品种,果实的产量和品质显著提升,部分培育过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验的目的基因Spr9只能从番茄果实中获取
B. sgRNA与靶DNA特定碱基序列结合,结合区域最多含8种核苷酸
C. 步骤④中Cas9蛋白的功能类似于限制酶,步骤⑤连接DNA片段使用DNA聚合酶
D. 步骤③中复合物识别靶DNA依赖于碱基互补配对,步骤④切割的化学键是氢键
14. 科学家对某质粒用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶进行酶切后,再利用琼脂糖凝胶电泳得到下图所示图谱(其中1号泳道是标准DNA样品的电泳结果,2号、3号、4号泳道分别是用EcoRⅠ单独处理SmaⅠ单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果)。下列说法错误的是( )
A. 在向微量离心管中添加反应组分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换
B. DNA片段的扩增及电泳鉴定时,接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
C. 由图可知该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点共有两个
D. 在凝胶中DNA分子迁移的速率与凝胶浓度和DNA分子大小有关
15. 如图表示蛋白质工程的操作过程,下列相关说法不正确的是( )
A. a、b过程分别是转录、翻译
B. 蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作
C. 蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术
D. 蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。)
16. 2026年1月召开的全国生态环境保护工作会议强调:要牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持以美丽中国建设为统领,以碳达峰、碳中和为牵引,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,筑牢生态安全屏障。下列叙述正确的是( )
A. 植树造林、发展绿色经济等扩绿措施能提高生态承载力,降低生态赤字
B. 绿色出行,运用科学技术降碳、减污,可以扩大生态足迹,推动碳达峰
C. 千姿百态的物种、丰富多彩的基因库、多种多样的生态系统均与协同进化有关
D. 若国家人口总量明显下降,该国生态足迹总量也可能不会随之明显下降
17. 饮用水卫生标准规定总菌数小于100个/mL。下列检测方法合理的是( )
A. 将水样滴加到血细胞计数板上,在显微镜下计数
B. 取一定量水样过滤,使菌体截留在滤膜上,再将滤膜贴在平板培养基上,培养后计数
C. 用接种环蘸取一定量的水样,划线到平板培养基上,培养后计数
D. 对水样梯度稀释,各取0.1mL稀释液涂布到平板培养基上,培养后计数
18. 紫杉醇是全球最重要的抗癌药物之一,某研究机构设计了如下两个路径来提取。据此分析正确的是( )
A. M表示愈伤组织,图示技术均可证明已分化的植物细胞具有全能性
B. 路径二振荡操作可使愈伤组织充分分散成单个细胞
C. 路径一诱导芽的分化所需细胞分裂素更多,而诱导根的分化所需生长素更多
D. 对外植体先后进行酒精和次氯酸钠两次消毒后,均用蒸馏水清洗2—3次
19. 动物细胞工程通过细胞水平的操作,实现人类的需求。相关技术过程示意图如下,叙述正确的是( )
A. 若此图表示克隆动物的培育,则采集的卵母细胞可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞
B. 若此图表示试管动物的培育,则甲、乙采集后直接进行①过程
C. 若此图表示单克隆抗体的制备,则③过程需进行克隆培养、抗体检测
D. 若戊为同期发情的代孕母畜,则还需注射免疫抑制剂避免对植入的丁发生免疫排斥
20. 曲妥珠单抗—美坦新偶联物作为一种抗体偶联药物,能够将化疗药物特异性地运送到肿瘤细胞,从而实现对肿瘤细胞的精准打击,该药物生产关键环节是单克隆抗体的制备。下列叙述正确的是( )
A. 制备单克隆抗体涉及的技术有动物细胞培养和动物细胞融合等
B. 单克隆抗体的作用除题中所述外,还可用作诊断试剂和治疗疾病
C. 杂交细胞经过选择培养基筛选即可得到用于生产特定抗体的杂交瘤细胞
D. 利用曲妥珠单抗—美坦新偶联药物进行治疗可避免对人体正常细胞的损伤
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
三、非选择题:本题共5小题,共55分。除特殊情况说明外每空1分
21. 辽宁朝阳最美河流之一的大凌河,经调查发现,曾经多处断面受到污水(含大量有机物)污染,藻类大量繁殖,水体浑浊,沿岸渔业减产、农田灌溉受阻,旅游资源荒废。经过综合治理,通过生态工程建设恢复湿地生态系统,不仅让河水变清、生物多样性回升,还带动了沿岸特色水产养殖、湿地旅游等产业发展,从水患频发的“臭水河”变成了“最美家乡河”,成为生态文明建设与经济发展双赢的样本。回答下列问题:
(1)人类活动引发的全球性生态环境问题严重威胁生物多样性,试列举2项由人类活动造成的全球性生态环境问题:________。(答出2点)
(2)在大凌河治理过程中,通过建立湿地公园增加生物多样性,发挥湿地的自然净化能力和防洪安全功能,同时呈现出特色湿地景观、带动相关产业增收,这体现了生物多样性的________价值。
(3)在大凌河湿地生态修复中,为打造“天鹅湿地”品牌,若盲目扩大天鹅栖息水域、驱逐其他本土野生鸟类,会导致系统物种多样性下降,削弱生态系统的自我调节、自我净化能力,违背了生态工程的________原理。
(4)对大凌河天鹅核心栖息湿地建立自然保护区是保护生物多样性最有效的措施,该措施属于生物多样性保护中的________保护。
(5)湿地生态恢复工程需遵循工程学与生态学相结合的方法,如_________、________等使受到干扰的湿地得以恢复。同时在湿地周边建立缓冲带,尽量减少人类活动干扰,通过自然恢复与人工辅助相结合实现生态系统功能的逐步恢复,保障天鹅等珍稀水鸟的稳定栖息,最终达到生态工程的目的,实现________和________的同步发展。
22. 随着人们生活质量的提高,餐饮废弃物中含油脂废水的排放量大量增加,合理处置含油脂废水也成为新的研究课题。科研人员欲采用下列流程筛选出能高效分解油脂的菌种,该菌种能分泌相关的酶并将油脂分解产生酸性物质。请据此回答下列问题:
(1)采集样品:选取________附近排污渠中废水作为样本制成样液,理由是:________。
(2)降解菌的分离:称取3.0g样液,转入________mL无菌水中,制备成10-2菌悬液,经________后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10-4稀释液培养后平均长出了48个菌落,则该样本中每克样液约含总菌________个。依据菌落的特征,用接种环挑取菌落并多次平板划线,以获得纯的菌株。
(3)降解菌的初筛:将上述步骤筛选出的菌株分别接种到含花生油的固体培养基上,放入37℃恒温培养箱中培养24h,筛选出能降解油脂的菌株,培养基中的花生油可为菌种繁殖提供________。在该培养基中还需要加入中性染料(脂溶性染料,遇酸为红色,遇碱为黄色),挑选菌株要挑选周围显________的单菌落,并且选________比值小为宜。
(4)现代化生产:菌种投入现代化发酵生产前需要在一级、二级种子罐中进行扩大培养,种子罐与发酵罐中通常使用________(填“相同”或“不同”)的培养基,从而在保证发酵效率的同时节约成本。
23. 同源四倍体紫花苜蓿(4n=32)产草量高,但耐酸性差且易引发家畜鼓胀病;二倍体百脉根(2n=12)耐酸性强、富含单宁可预防鼓胀病。科研人员计划利用植物体细胞杂交技术,获得兼具两者优良性状的新品种。回答下列问题:
(1)制备原生质体前,需取两种植物的幼嫩组织,先进行________处理以避免微生物污染,再接种于MS培养基上诱导形成愈伤组织。MS培养基中添加蔗糖,其主要作用是________和________。
(2)从愈伤组织中分离原生质体时,常使用纤维素酶和果胶酶的混合液。该酶解液的渗透压一般________(填“高于”“等于或略高于”或“低于”)植物细胞内的渗透压,这样设置的目的是________。
(3)分离得到的原生质体需用FDA法检测活性。FDA为脂溶性非荧光物质,可自由透过细胞膜,进入活细胞后被酯酶分解产生绿色荧光物质,该物质不能透过活细胞膜。请据此解释FDA能区分原生质体死活的原因:_____________________。
(4)融合后的原生质体经过细胞壁再生,形成杂种细胞。杂种细胞通过________技术发育为完整植株。理论上,该杂种植株体细胞中的染色体数为________,而最终结果染色体数少于理论值。
(5)若获得的再生植株并未表现出耐酸性强和抗鼓胀病的性状,可能的原因有________(答出两点即可)。
24. 为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如图所示。请回答下列问题:
(1)iPS细胞是________细胞的简称。图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的________过程类似。该过程结束后,细胞的全能性________(填“提高”或“降低”)。
(2)图中灰鼠形成的受精卵,经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚,可对灰鼠注射________激素,使其超数排卵。图中的重构胚在胚胎移植前需要对供体和受体进行同期发情处理,胚胎移植的实质是________。
(3)进入代孕白鼠子宫内继续发育,X鼠的体色为________;上图中可以是雄鼠的有________(填图中相关鼠的名称)。
(4)动物细胞培养时,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块,目的是________;iPS细胞相较于体细胞,体外培养时接触抑制现象更弱,推测原因是________。
25. 大豆是重要的农作物,不同品种耐盐性的有无和强弱有很大区别,提高耐盐性有利于开发利用盐碱地种植大豆,有两种方式实现大豆增产增收。
(一)研究人员尝试提高大豆自身耐盐基因GmSALT3的表达量,制备基因表达载体并运用农杆菌转化法获得转基因大豆品系。结构示意图如下:
注:Ubi启动子是来自玉米的一种组成型强启动子;Nos终止子来源于Ti质粒。
研究发现,在盐胁迫条件下,转基因大豆耐盐性均明显高于非转基因大豆。请回答:
(1)根据实验目的推测,选择的Ubi启动子应具备的特性有________。
(2)采用PCR技术鉴定获得的大豆植株是否为转基因植株时,应选择________(填“GmSALT3基因”或“Ubi启动子和Nos终止子”)特异性序列设计引物,理由是________。
(3)为进一步验证修饰后GmSALT3基因的耐盐功能,可设置的实验处理是________,并检测________等指标。
(二)将玉米的耐盐基因HKT作为目的基因导入大豆
(4)为保证目的基因HKT完整插入质粒,且目的基因能正确表达,切割质粒应选择的限制酶组合是________和________
名称
识别序列
Xbal
5′T↓CTAGA3′
3′AGATC↑T5′
Spel
5′A↓CTAGT3′
3′TGATC↑A5′
Bcll
5′T↓GATCA3′
3′ACTAG↑T5′
Bglll
5′A↓GATCT3′
3′TCTAG↑A5′
Mbol
5′↓GATC3′
3′CTAG↑5′
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2025—2026学年度下学期期中高二生物试题
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 金卉庄园通过移栽荷兰郁金香、日本樱花、法国月季等,形成“三季有花、四季见绿”的小型生态系统,园区的多样化植被配置,为昆虫、鸟类和小型动物提供了栖息地,是当地生态文明建设的典范之一、下列说法正确的是( )
A. 金卉庄园能有效提高城市的生态足迹
B. 金卉庄园引入荷兰郁金香、日本樱花等外来物种,一定会提高当地的生物多样性
C. 金卉庄园为当地创造了巨大经济价值,因此其直接价值大于间接价值
D. 金卉庄园既能改善生态环境又能提高社会效益,体现了生态工程的整体原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,金卉庄园的生态建设可提升生态系统资源供给、废物消纳能力,会降低城市生态足迹,A错误;
B、外来物种若引入不当会引发生物入侵,挤占本地物种生存资源,反而可能降低当地生物多样性,并非一定会提高生物多样性,B错误;
C、生物多样性的间接价值是其调节生态系统稳定的生态功能,价值远大于直接价值(经济、观赏等价值),C错误;
D、生态工程的整体原理要求生态建设需兼顾自然、经济、社会的整体效益,金卉庄园既改善生态环境,又能带来经济、社会效益,符合整体原理,D正确。
2. 腐乳、泡菜、果酒、果醋等发酵食品深受消费者青睐,这些美食的制作都离不开传统发酵技术。下列有关叙述错误的是( )
A. 传统发酵缺乏对菌种的选育,以混合菌种的固体或半固体发酵为主
B. 毛霉将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,使腐乳味道鲜美
C. 制作泡菜时,发酵液表面的白膜可能是产膜酵母大量繁殖引起的
D. 葡萄酒制作完成后,只需要打开瓶盖通入空气即可进行葡萄醋的发酵
【答案】D
【解析】
【详解】A、传统发酵是利用自然环境中的野生菌种进行发酵,未经过人工选育菌种,多以混合菌种的固体或半固体发酵为主,A正确;
B、腐乳制作的主要发酵菌种是毛霉,毛霉可分泌蛋白酶,将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,还可分泌脂肪酶分解脂肪为甘油和脂肪酸,使腐乳味道鲜美,B正确;
C、制作泡菜的发酵液为酸性环境,且液面表层氧气含量较高,适合产膜酵母繁殖,因此发酵液表面的白膜多由产膜酵母大量繁殖形成,C正确;
D、葡萄醋发酵的菌种为醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,最适发酵温度为30~35℃,高于果酒发酵的温度,因此葡萄酒制作完成后,除通入空气外,还需要将温度调整至醋酸菌适宜的发酵温度才能进行葡萄醋发酵,仅打开瓶盖通入空气无法正常进行果醋发酵,D错误。
3. 下列有关发酵工程及微生物利用的相关叙述,正确的有( )
①腐乳的发酵过程中有多种微生物参与,其中起主要作用的是曲霉
②实验室中常用的灭菌方法有紫外线灭菌法、湿热灭菌法、灼烧灭菌法等
③微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物
④在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
⑤通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
⑥当氧气和糖源不足时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再转化为乙酸
⑦微生物农药(如井冈霉素)是化学防治的重要手段
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
【答案】A
【解析】
【详解】①腐乳发酵过程中起主要作用的微生物是毛霉,而非曲霉,该叙述错误;
②紫外线只能杀灭物体表面和空气中的部分微生物,无法消灭芽孢和孢子,属于消毒方法,不属于灭菌方法,实验室常用灭菌方法为灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌,该叙述错误;
③微生物的纯培养物是指仅由单一物种微生物繁殖形成的培养物,和是否含有代谢废物无关,该叙述错误;
④发酵过程中需要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等指标,以及时调整发酵条件保障发酵效率,该叙述正确;
⑤单细胞蛋白指发酵获得的微生物菌体本身,不需要从微生物细胞中提取,该叙述错误;
⑥醋酸菌是好氧菌,发酵全程需要充足氧气,只有氧气充足、糖源不足时,醋酸菌才能将乙醇转化为乙醛再转化为乙酸,氧气不足时醋酸菌无法存活,该叙述错误;
⑦微生物农药属于生物防治的手段,不属于化学防治,该叙述错误。
综上只有1项叙述正确,故选A。
4. 啤酒生产的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活
B. 糖化阶段淀粉酶可催化淀粉分解
C. 主发酵结束后应将发酵液置于低温密闭环境中储存
D. 后发酵阶段完成大部分糖的分解和代谢物的生成
【答案】D
【解析】
【详解】A、大麦发芽后焙烤,目的是杀死种子胚,防止其继续生长消耗淀粉,同时控制温度不使淀粉酶失活,保证后续糖化过程能顺利进行,A正确;
B、糖化阶段,发芽过程中产生的淀粉酶可催化淀粉分解为麦芽糖等,为酵母菌发酵提供底物,B正确;
C、主发酵结束后,将发酵液置于低温密闭环境中储存,可抑制杂菌生长,同时让啤酒风味物质进一步成熟、澄清,C正确;
D、啤酒生产中,主发酵阶段才是完成大部分糖的分解和主要代谢物(酒精、CO2等)生成的阶段;后发酵阶段主要是让剩余的糖分继续缓慢发酵、风味物质成熟、澄清和排杂,D错误。
5. 野生型细菌X能在基本培养基上生长,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,只能在完全培养基上生长。如图是运用影印培养法(利用无菌丝绒布使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程图。下列叙述正确的是( )
A. 可使用紫外线处理野生型细菌X使其发生染色体变异
B. 用影印法对过程②进行接种,采用平板划线法对过程①进行接种
C. 进行过程②操作时,将丝绒布先在完全培养基上接种再转印到基本培养基上
D. 应挑取菌落A进一步培养获得亮氨酸缺陷型突变菌株
【答案】D
【解析】
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
【详解】A、野生型细菌无染色体,不会发生染色体变异,A错误;
B、过程①使用的是稀释涂布平板法,而非平板划线法,B错误;
C、过程②应先在基本培养基上接种,再转印到完全培养基,C错误;
D、菌落A在完全培养基上生长,在基本培养基上不生长,说明其为亮氨酸缺陷型,可进一步培养使用,D正确。
故选D。
6. 中医常说“百病从肝治,养肝如养命”。近年来,我国酒精性肝病的发病率逐年提升,危害仅次于病毒性肝炎。研究发现,雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用,利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下。下列叙述错误的是( )
A. 切取雪莲茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗
B. 从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所必需的
C. 经射线处理①后可能获得雪莲培养物高产的细胞
D. 培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体培养基
【答案】B
【解析】
【详解】A、茎尖中带毒少或无毒,因而切取一定大小的茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,A正确;
B、次生代谢物是植物在长期进化中产生的,并非植物生长发育所必需的物质,仅对植物适应环境等有辅助作用,B错误;
C、可用射线处理①愈伤组织,促使其发生突变,从中筛选雪莲培养物高产的细胞,C正确;
D、细胞产物的工业化生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分,该过程使用的是液体培养基,D正确。
故选B。
7. 我国牵头制定并发布了四项与干细胞相关的国际标准,表明我国在干细胞和再生医学领域的原创研发和临床试验居于国际前沿。下列叙述错误的是( )
A. 干细胞培养时,需要放在含有5%CO2和95%O2的培养箱中
B. 造血干细胞主要存在于骨髓、外周血和脐带血中
C. 胚胎干细胞具有分化为人体各类细胞、组织和器官的潜能
D. 干细胞技术在临床上具备一定的安全性与有效性
【答案】A
【解析】
【详解】A、动物细胞培养的气体环境为95%空气和5%CO₂,并非95%O₂,高浓度O₂会对细胞产生毒性损伤,A错误;
B、造血干细胞属于成体干细胞,主要存在于骨髓、外周血和脐带血中,可分化形成各类血细胞,B正确;
C、胚胎干细胞分化程度低、全能性较高,具备分化为人体各类细胞、组织和器官的潜能,C正确;
D、我国已有干细胞相关的临床试验应用,且出台了相关国际标准,说明干细胞技术在临床上具备一定的安全性与有效性,D正确。
8. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。我国科学家采用一定的技术手段对克隆胚胎进行处理,如图所示,提高了克隆成功率,并在2024年获得了首个活到成年的克隆猴。下列分析错误的是( )
A. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞
B. Kdm4d的mRNA和酶TSA通过影响表观遗传促进胚胎细胞的正常分化
C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘,为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性
D. 该技术在克隆具有特定疾病的模型动物以及辅助生殖等领域有广阔前景
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因: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。
【详解】A、在体细胞核移植(克隆)过程中,供体细胞(如成纤维细胞)的核需要注入去除了纺锤体-染色体复合物的MII期卵母细胞中,以确保供体细胞的基因组能够替代卵母细胞的基因组,A正确;
B、Kdm4d是一种组蛋白去甲基化酶,TSA(曲古抑菌素A)是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。它们通过调节表观遗传(如DNA甲基化和组蛋白修饰),促进克隆胚胎的正常发育和分化,B正确;
C、囊胚的滋养层确实会发育为胎盘,为胚胎提供营养,但胎盘不会改变胚胎的遗传特性,C错误;
D、通过克隆技术可以创建特定疾病的动物模型,用于研究疾病机制和药物开发。此外,该技术还可能用于辅助生殖,帮助解决不孕不育等问题,D正确。
故选C。
9. 梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益。下列相关叙述不合理的是( )
A. 采集得到的卵母细胞需在体外培养至减数第二次分裂中期
B. 雌性动物子宫对移植而来的胚胎的免疫耐受性高是胚胎移植的生理学基础
C. 体外受精后,应继续进行受精卵培养以检测受精情况和受精卵的发育能力
D. 人工授精时,采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物体内采集的卵母细胞未发育成熟,需体外培养至减数第二次分裂中期才具备与精子结合的受精能力,A正确;
B、胚胎移植的生理学基础之一是受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,免疫耐受性较高,保障移植胚胎能够存活,B正确;
C、体外受精后需将受精卵移入发育培养液中继续培养,该过程可检验受精是否成功、判断受精卵的发育能力,待胚胎发育至桑葚胚或囊胚阶段才可进行后续移植操作,C正确;
D、人工授精时采集的精液无需进行体外获能处理,输入雌性生殖道后,精子可在雌性生殖道内自然完成获能过程;仅体外受精操作时才需要对精子进行体外获能处理,D错误。
10. 胚胎工程技术为现代畜牧业提供了快速繁育优良品种的途径。下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 体外受精时,将获能处理的精子与卵细胞进行共同培养完成受精
B. 高等动物早期胚胎发育顺序为受精卵→囊胚→桑葚胚→原肠胚
C. 早期胚胎发育的卵裂期,细胞数量增加但胚胎总体积并不增加
D. 进行胚胎分割时,可选择发育正常的桑葚胚并将其内细胞团均等分割
【答案】C
【解析】
【详解】A、体外受精时,获能精子需要和培养至减数第二次分裂中期的成熟卵母细胞共同培养才能完成受精,未成熟的卵细胞无法完成受精过程,A错误;
B、高等动物早期胚胎发育的正确顺序为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚,B错误;
C、卵裂期细胞通过有丝分裂持续增殖,细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,甚至略有缩小,C正确;
D、内细胞团是囊胚阶段才分化形成的结构,桑葚胚无内细胞团;只有对囊胚进行分割时,才需要将内细胞团均等分割,D错误。
11. 基因工程的实施需要借助工具才能完成。下列说法错误的是( )
A. 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,能识别特定的核苷酸序列
B. 用作载体的质粒上常含有抗生素合成基因,便于重组DNA分子的筛选
C. T4 DNA连接酶可以催化磷酸二酯键的形成,从而将两个DNA片段相连
D. 限制酶切割DNA一次可断开2个磷酸二酯键,产生2个游离的磷酸基团
【答案】B
【解析】
【详解】A、限制酶主要是从原核生物中分离纯化得到的,具有专一性,能够识别双链DNA分子特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子,A正确;
B、用作载体的质粒上常含有的是抗生素抗性基因作为标记基因,而非抗生素合成基因,标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选,B错误;
C.T4 DNA连接酶的功能是催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,从而将DNA片段相连,既可以连接黏性末端也可以连接平末端,C正确;
D、DNA为双链结构,限制酶切割DNA一次会分别断裂两条单链上的1个磷酸二酯键,共断开2个磷酸二酯键,每个单链切口处产生1个游离的磷酸基团,共产生2个游离的磷酸基团,D正确。
故选B。
12. 粪便无创DNA检测技术通过分析粪便中脱落肠道细胞的DNA来评估肠癌发病风险,具有无创便捷、灵敏度高等优点。该检测需采集粪便样本,进行DNA提取、扩增等过程。下列叙述正确的是( )
A. 随着PCR反应进行,DNA聚合酶、引物、脱氧核苷酸数量逐步减少
B. 因粪便中的DNA均源于肠壁脱落细胞,因此该技术的灵敏度高
C. 肠道细胞的DNA溶于酒精后,与二苯胺试剂混合沸水浴后呈蓝色
D. 提取DNA时,研磨液经过滤、离心后取上清液,再加入冷酒精
【答案】D
【解析】
【详解】A、PCR反应中DNA聚合酶是生物催化剂,反应前后数量和性质不变,仅引物、脱氧核苷酸作为反应原料会被消耗逐步减少,A错误;
B、粪便中的DNA不仅来自肠壁脱落细胞,还包含肠道微生物、食物残渣中的DNA等,且该技术灵敏度高是因为PCR可对微量目标DNA进行大量扩增,B错误;
C、DNA不溶于酒精,可用冷酒精使DNA析出;DNA与二苯胺试剂混合经沸水浴后呈蓝色,C错误;
D、提取DNA时,研磨液先过滤除去大块残渣,离心后上清液中含有溶解状态的DNA,加入冷酒精后DNA因溶解度降低而析出,D正确。
13. 泰番3号是通过CRISPR/Cas9技术精准编辑的番茄新品种,果实的产量和品质显著提升,部分培育过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验的目的基因Spr9只能从番茄果实中获取
B. sgRNA与靶DNA特定碱基序列结合,结合区域最多含8种核苷酸
C. 步骤④中Cas9蛋白的功能类似于限制酶,步骤⑤连接DNA片段使用DNA聚合酶
D. 步骤③中复合物识别靶DNA依赖于碱基互补配对,步骤④切割的化学键是氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A、番茄植株由受精卵发育而来,体细胞中含有的基因相同,故目的基因可以从多种细胞中获取,A错误;
B、sgRNA与靶DNA特定碱基序列结合,结合区域中sgRNA为RNA(含A、U、G、C四种核糖核苷酸),靶DNA为DNA(含A、T、G、C四种脱氧核糖核苷酸),共涉及8种核苷酸,B正确;
C、步骤④中Cas9蛋白通过催化磷酸二酯键水解将DNA切断,功能类似于基因工程中的限制性内切核酸酶,步骤⑤修复过程是将两个DNA片段连接在一起,应该使用DNA连接酶,C错误;
D、sgRNA与靶DNA通过碱基互补配对识别,但Cas9蛋白切割的是DNA链上的磷酸二酯键,D错误。
14. 科学家对某质粒用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶进行酶切后,再利用琼脂糖凝胶电泳得到下图所示图谱(其中1号泳道是标准DNA样品的电泳结果,2号、3号、4号泳道分别是用EcoRⅠ单独处理SmaⅠ单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果)。下列说法错误的是( )
A. 在向微量离心管中添加反应组分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换
B. DNA片段的扩增及电泳鉴定时,接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
C. 由图可知该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点共有两个
D. 在凝胶中DNA分子迁移的速率与凝胶浓度和DNA分子大小有关
【答案】B
【解析】
【详解】A 、配制酶切反应体系时,为了避免不同试剂交叉污染,每吸取一种试剂后都需要更换移液器枪头,操作规范,A正确;
B 、电泳操作中,若等到DNA条带迁移至凝胶边缘再停止电泳,小分子DNA片段会溢出凝胶,导致结果出错。正确操作是当指示剂迁移到距离凝胶边缘还有一定距离时就停止电泳,B错误;
C、该质粒是环状DNA,EcoRI单独酶切后仅得到1条条带,说明该质粒上EcoRI的酶切位点只有1个;同理SmaI单独酶切也仅得到1条条带,说明SmaI的酶切位点也只有1个,两种酶共同处理后的电泳条带有2个(800bp和200bp),之和等于1000,说明EcoRI和SmaI的酶切位点不一样,所以两种限制酶的酶切位点共有两个,C正确;
D、琼脂糖凝胶电泳中,DNA分子的迁移速率与凝胶浓度(影响孔隙大小)、DNA分子大小都有关:DNA片段越小,迁移速率越快;凝胶浓度越高,迁移速率越慢,D正确。
15. 如图表示蛋白质工程的操作过程,下列相关说法不正确的是( )
A. a、b过程分别是转录、翻译
B. 蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作
C. 蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术
D. 蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因
【答案】C
【解析】
【详解】A、a过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的转录过程,b过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的翻译过程,A正确;
B、蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需求,因此蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作,B正确;
C、蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,C错误;
D、蛋白质工程中,可能根据已经明确的蛋白质的结构构建出一种全新的基因,D正确。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。)
16. 2026年1月召开的全国生态环境保护工作会议强调:要牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持以美丽中国建设为统领,以碳达峰、碳中和为牵引,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,筑牢生态安全屏障。下列叙述正确的是( )
A. 植树造林、发展绿色经济等扩绿措施能提高生态承载力,降低生态赤字
B. 绿色出行,运用科学技术降碳、减污,可以扩大生态足迹,推动碳达峰
C. 千姿百态的物种、丰富多彩的基因库、多种多样的生态系统均与协同进化有关
D. 若国家人口总量明显下降,该国生态足迹总量也可能不会随之明显下降
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、植树造林、发展绿色经济可提升生态系统的资源供给与环境容纳能力,提高生态承载力,减少人类对生态的过度消耗,进而降低生态赤字,A正确;
B、生态足迹是维持一定人口生存所需的生产资源、吸纳废物的土地及水域面积,绿色出行、降碳减污会减少资源消耗与废物排放,属于减小生态足迹,而非扩大,B错误;
C、生物多样性的形成是长期协同进化的结果。物种间的相互作用、生物与环境的相互影响,推动了基因库的多样化、物种的分化和生态系统的复杂化,C正确;
D、生态足迹总量不仅和人口数量有关,还和人均生态足迹(即每个人的资源消耗和废物排放水平)密切相关。 如果人口下降,但人均消费水平大幅提高(比如人均能源消耗、物质消费显著增加),那么生态足迹总量就可能不会明显下降,甚至还会上升,D正确。
17. 饮用水卫生标准规定总菌数小于100个/mL。下列检测方法合理的是( )
A. 将水样滴加到血细胞计数板上,在显微镜下计数
B. 取一定量水样过滤,使菌体截留在滤膜上,再将滤膜贴在平板培养基上,培养后计数
C. 用接种环蘸取一定量的水样,划线到平板培养基上,培养后计数
D. 对水样梯度稀释,各取0.1mL稀释液涂布到平板培养基上,培养后计数
【答案】B
【解析】
【详解】A、血细胞计数板计数法为直接计数法,无法区分死菌和活菌,统计结果包含死菌不符合检测要求,且饮用水中微生物浓度极低,直接计数误差极大,A错误;
B、滤膜法适用于微生物含量低的水样检测,将定量水样过滤后,微生物截留到滤膜上,再将滤膜贴在培养基上培养,统计菌落数即可计算原水样的活菌数,符合饮用水检测需求,B正确;
C、平板划线法的功能是分离纯化微生物,无法准确定量接种的微生物量,不能用于计数,C错误;
D、稀释涂布平板法适用于微生物浓度较高的样品,饮用水总菌数小于100个/mL,本身浓度极低,梯度稀释后很难得到菌落数处于合理计数范围(30~300个)的平板,无法准确计数,D错误。
18. 紫杉醇是全球最重要的抗癌药物之一,某研究机构设计了如下两个路径来提取。据此分析正确的是( )
A. M表示愈伤组织,图示技术均可证明已分化的植物细胞具有全能性
B. 路径二振荡操作可使愈伤组织充分分散成单个细胞
C. 路径一诱导芽的分化所需细胞分裂素更多,而诱导根的分化所需生长素更多
D. 对外植体先后进行酒精和次氯酸钠两次消毒后,均用蒸馏水清洗2—3次
【答案】BC
【解析】
【详解】A、路径二是愈伤组织细胞培养,然后从细胞中提取紫杉醇,未发育为完整个体,不能证明高度分化的植物细胞具有全能性,A错误;
B、路径二是愈伤组织细胞培养,振荡操作可使愈伤组织在培养过程中充分分散成单个细胞,B正确;
C、M愈伤组织经过程①形成芽和根,诱导芽的分化所需细胞分裂素更多,而诱导根的分化所需生长素更多,C正确;
D、外植体消毒时,酒精消毒后用无菌水冲洗;次氯酸钠消毒后也用无菌水冲洗,不能用蒸馏水,蒸馏水含杂菌,会造成污染,D错误。
19. 动物细胞工程通过细胞水平的操作,实现人类的需求。相关技术过程示意图如下,叙述正确的是( )
A. 若此图表示克隆动物的培育,则采集的卵母细胞可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞
B. 若此图表示试管动物的培育,则甲、乙采集后直接进行①过程
C. 若此图表示单克隆抗体的制备,则③过程需进行克隆培养、抗体检测
D. 若戊为同期发情的代孕母畜,则还需注射免疫抑制剂避免对植入的丁发生免疫排斥
【答案】AC
【解析】
【详解】A、若此图表示克隆动物的培育,克隆过程需要将体细胞核移植到去核的卵母细胞中。采集的卵母细胞可以是处于减数第一次分裂后期的初级卵母细胞,也可以是处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,A正确;
B、若此图表示试管动物的培育,则甲、乙采集后,卵母细胞必须发育到减Ⅱ中期,精子必须具备受精能力,B错误;
C、若此图表示单克隆抗体的制备,丁是杂交瘤细胞,则③过程需进行克隆培养、抗体检测,C正确;
D、代孕母畜对植入胚胎不产生排斥反应,不需注射免疫抑制剂,D错误。
20. 曲妥珠单抗—美坦新偶联物作为一种抗体偶联药物,能够将化疗药物特异性地运送到肿瘤细胞,从而实现对肿瘤细胞的精准打击,该药物生产关键环节是单克隆抗体的制备。下列叙述正确的是( )
A. 制备单克隆抗体涉及的技术有动物细胞培养和动物细胞融合等
B. 单克隆抗体的作用除题中所述外,还可用作诊断试剂和治疗疾病
C. 杂交细胞经过选择培养基筛选即可得到用于生产特定抗体的杂交瘤细胞
D. 利用曲妥珠单抗—美坦新偶联药物进行治疗可避免对人体正常细胞的损伤
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、单克隆抗体制备过程,需要动物细胞融合(B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合)、动物细胞培养(杂交瘤细胞培养)等核心技术,A正确;
B、单克隆抗体用途广泛,可作为诊断试剂(抗原 - 抗体杂交检测)、直接治疗疾病,或像题干中作为载体携带药物靶向治疗,B正确;
C、选择培养基仅能筛选出杂交瘤细胞,这类细胞不一定能产生目标抗体,还需经过克隆化培养和专一抗体检测多次筛选,才能得到生产特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、该偶联药物可特异性靶向肿瘤细胞,大幅降低对正常细胞的损伤,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
三、非选择题:本题共5小题,共55分。除特殊情况说明外每空1分
21. 辽宁朝阳最美河流之一的大凌河,经调查发现,曾经多处断面受到污水(含大量有机物)污染,藻类大量繁殖,水体浑浊,沿岸渔业减产、农田灌溉受阻,旅游资源荒废。经过综合治理,通过生态工程建设恢复湿地生态系统,不仅让河水变清、生物多样性回升,还带动了沿岸特色水产养殖、湿地旅游等产业发展,从水患频发的“臭水河”变成了“最美家乡河”,成为生态文明建设与经济发展双赢的样本。回答下列问题:
(1)人类活动引发的全球性生态环境问题严重威胁生物多样性,试列举2项由人类活动造成的全球性生态环境问题:________。(答出2点)
(2)在大凌河治理过程中,通过建立湿地公园增加生物多样性,发挥湿地的自然净化能力和防洪安全功能,同时呈现出特色湿地景观、带动相关产业增收,这体现了生物多样性的________价值。
(3)在大凌河湿地生态修复中,为打造“天鹅湿地”品牌,若盲目扩大天鹅栖息水域、驱逐其他本土野生鸟类,会导致系统物种多样性下降,削弱生态系统的自我调节、自我净化能力,违背了生态工程的________原理。
(4)对大凌河天鹅核心栖息湿地建立自然保护区是保护生物多样性最有效的措施,该措施属于生物多样性保护中的________保护。
(5)湿地生态恢复工程需遵循工程学与生态学相结合的方法,如_________、________等使受到干扰的湿地得以恢复。同时在湿地周边建立缓冲带,尽量减少人类活动干扰,通过自然恢复与人工辅助相结合实现生态系统功能的逐步恢复,保障天鹅等珍稀水鸟的稳定栖息,最终达到生态工程的目的,实现________和________的同步发展。
【答案】(1)全球气候变化,水资源短缺,臭氧层破坏,土地荒漠化,生物多样性丧失,环境污染
(2)间接和直接 (3)自生
(4)就地 (5) ①. 废水处理 ②. 点源和非点源污染控制,土地处理工程,动植物物种引进 ③. 经济效益 ④. 生态效益
【解析】
【小问1详解】
人类的生产生活活动给全球生态带来诸多负面影响,这些问题是全球范围内都面临的生态挑战,全球气候变化:人类大量燃烧化石燃料、砍伐森林等活动,导致温室气体排放过多,引发全球气温上升等气候问题。 水资源短缺:人口增长、工农业用水增加以及水污染,使得全球很多地区面临水资源不足的困境。 臭氧层破坏:氟利昂等物质的使用,破坏了臭氧层,导致紫外线辐射增强,危害生物生存。 土地荒漠化:过度开垦、过度放牧等活动,使得土地逐渐退化,变成荒漠。 生物多样性丧失:人类的栖息地破坏、过度捕猎、外来物种入侵等行为,造成大量物种濒临灭绝。 环境污染:工业废水、废气、生活垃圾等的排放,污染了空气、水和土壤。
【小问2详解】
湿地的自然净化能力和防洪安全功能,属于维持生态系统稳定的生态功能,这是生物多样性的间接价值,它对生态系统起到重要的调节作用。特色湿地景观可以发展旅游,带动相关产业增收,这些是可以直接为人类带来经济收益的,属于生物多样性的直接价值。
【小问3详解】
生态系统的自我调节能力依赖于物种多样性,每个物种在生态系统中都有其独特的作用,盲目驱逐本土野生鸟类,破坏了生态系统的原有组成,违背了生态工程的自生原理。自生原理强调生态系统需要具备自我维持、自我调节的能力,保持物种的多样性是其基础。
【小问4详解】
建立自然保护区是在生物原来的栖息地对其进行保护,这属于就地保护,它是保护生物多样性最有效的措施,能够最大程度保护物种的生存环境和生态系统的完整性。
【小问5详解】
湿地生态恢复可以通过多种工程学手段,比如废水处理,减少湿地中的污染物;还有点源和非点源污染控制、土地处理工程,动植物物种引进等,这些方法能够帮助受损的湿地逐步恢复生态功能。生态工程的最终目的是实现经济效益和生态效益的同步发展,在恢复湿地生态环境的同时,带动周边相关产业发展,实现生态和经济的双赢。
22. 随着人们生活质量的提高,餐饮废弃物中含油脂废水的排放量大量增加,合理处置含油脂废水也成为新的研究课题。科研人员欲采用下列流程筛选出能高效分解油脂的菌种,该菌种能分泌相关的酶并将油脂分解产生酸性物质。请据此回答下列问题:
(1)采集样品:选取________附近排污渠中废水作为样本制成样液,理由是:________。
(2)降解菌的分离:称取3.0g样液,转入________mL无菌水中,制备成10-2菌悬液,经________后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10-4稀释液培养后平均长出了48个菌落,则该样本中每克样液约含总菌________个。依据菌落的特征,用接种环挑取菌落并多次平板划线,以获得纯的菌株。
(3)降解菌的初筛:将上述步骤筛选出的菌株分别接种到含花生油的固体培养基上,放入37℃恒温培养箱中培养24h,筛选出能降解油脂的菌株,培养基中的花生油可为菌种繁殖提供________。在该培养基中还需要加入中性染料(脂溶性染料,遇酸为红色,遇碱为黄色),挑选菌株要挑选周围显________的单菌落,并且选________比值小为宜。
(4)现代化生产:菌种投入现代化发酵生产前需要在一级、二级种子罐中进行扩大培养,种子罐与发酵罐中通常使用________(填“相同”或“不同”)的培养基,从而在保证发酵效率的同时节约成本。
【答案】(1) ①. 餐饮店/饭店 ②. 该废水中油脂含量高,能分解油脂微生物更多
(2) ①. 297 ②. 梯度稀释 ③. 4.8×106
(3) ①. 碳源 ②. 红色 ③. 菌落直径/红色圈直径
(4)相同
【解析】
【小问1详解】
饭店 / 餐饮店的废水中油脂含量高,能分解油脂的微生物更多,更易筛选到目标菌株。
【小问2详解】
称取 3.0g 样液,制备成10−2菌悬液,即稀释 100 倍。稀释后体积 = 3.0×100=300 mL,因此需加入无菌水 300−3=297 mL。经梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液。10−4稀释液涂布 0.1mL,平均长出 48 个菌落。每克样液总菌数 = 48÷0.1×104=4.8×106 个。利用平板划线分离(多次划线可获得纯菌株),以获得纯的菌株。
【小问3详解】
培养基中的花生油为菌种繁殖提供 碳源(和能源)。挑选菌落要挑选周围显红色的单菌落(油脂分解产生酸性物质,使中性染料显红色)。且选菌落直径和红色圈直径比值小为宜(比值小说明单位菌落产酶能力强)。
【小问4详解】
菌种投入现代化发酵生产前需要在一级、二级种子罐中进行扩大培养,种子罐的培养基成分往往更接近于发酵培养基,即种子罐与发酵罐中通常使用相同的培养基,从而在保证发酵效率的同时节约成本。
23. 同源四倍体紫花苜蓿(4n=32)产草量高,但耐酸性差且易引发家畜鼓胀病;二倍体百脉根(2n=12)耐酸性强、富含单宁可预防鼓胀病。科研人员计划利用植物体细胞杂交技术,获得兼具两者优良性状的新品种。回答下列问题:
(1)制备原生质体前,需取两种植物的幼嫩组织,先进行________处理以避免微生物污染,再接种于MS培养基上诱导形成愈伤组织。MS培养基中添加蔗糖,其主要作用是________和________。
(2)从愈伤组织中分离原生质体时,常使用纤维素酶和果胶酶的混合液。该酶解液的渗透压一般________(填“高于”“等于或略高于”或“低于”)植物细胞内的渗透压,这样设置的目的是________。
(3)分离得到的原生质体需用FDA法检测活性。FDA为脂溶性非荧光物质,可自由透过细胞膜,进入活细胞后被酯酶分解产生绿色荧光物质,该物质不能透过活细胞膜。请据此解释FDA能区分原生质体死活的原因:_____________________。
(4)融合后的原生质体经过细胞壁再生,形成杂种细胞。杂种细胞通过________技术发育为完整植株。理论上,该杂种植株体细胞中的染色体数为________,而最终结果染色体数少于理论值。
(5)若获得的再生植株并未表现出耐酸性强和抗鼓胀病的性状,可能的原因有________(答出两点即可)。
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 提供碳源(或营养物质) ③. 维持渗透压(或调节渗透压)
(2) ①. 等于或略高于 ②. 防止原生质体吸水涨破或失水皱缩(维持原生质体形态)
(3)活细胞内的酯酶可将FDA分解为绿色荧光物质,且该物质不能透过活细胞膜,从而在活细胞内积累发出绿色荧光;死细胞缺乏酯酶活性或膜通透性改变,无法产生或保留荧光。
(4) ①. 植物组织培养 ②. 44
(5)①杂种植株的染色体发生丢失或重排;②控制目标性状的基因未表达(或基因沉默);③体细胞杂交过程中细胞质遗传物质分配不均;④培养过程中发生突变。
【解析】
【小问1详解】
为防止杂菌的污染,植物组织培养外植体需先消毒,防止杂菌污染。MS培养基中的蔗糖含有碳元素,因此其主要作用既能提供碳源(能源物质);又能维持培养基渗透压。
【小问2详解】
酶解液的渗透压一般等于或略高于植物细胞内的渗透压,防止原生质体吸水涨破,保持原生质体形态完整。
【小问3详解】
活细胞膜具有选择透过性,FDA进入活细胞被酯酶分解产生绿色荧光物质,且荧光物质不能透出细胞膜,从而在活细胞内积累发出绿色荧光;死细胞细胞膜失去选择透过性、酯酶失活,无法分解 FDA,也不能滞留荧光物质,无绿色荧光,从而区分死活。
【小问4详解】
杂种细胞通过植物组织培养技术发育为完整植株。理论上,该杂种植株体细胞中的染色体数为同源四倍体紫花苜蓿(4n=32)和二倍体百脉根(2n=12)的染色体数目之和即44。
【小问5详解】
若获得的再生植株并未表现出耐酸性强和抗鼓胀病的性状,可能的原因有①杂种植株的染色体发生丢失或重排;②控制目标性状的基因未表达(或基因沉默);③体细胞杂交过程中细胞质遗传物质分配不均;④培养过程中发生突变。
24. 为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如图所示。请回答下列问题:
(1)iPS细胞是________细胞的简称。图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的________过程类似。该过程结束后,细胞的全能性________(填“提高”或“降低”)。
(2)图中灰鼠形成的受精卵,经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚,可对灰鼠注射________激素,使其超数排卵。图中的重构胚在胚胎移植前需要对供体和受体进行同期发情处理,胚胎移植的实质是________。
(3)进入代孕白鼠子宫内继续发育,X鼠的体色为________;上图中可以是雄鼠的有________(填图中相关鼠的名称)。
(4)动物细胞培养时,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块,目的是________;iPS细胞相较于体细胞,体外培养时接触抑制现象更弱,推测原因是________。
【答案】(1) ①. 诱导多能干细胞 ②. 脱分化 ③. 提高
(2) ①. 促性腺激素 ②. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(3) ①. 黑色 ②. 黑鼠、X鼠
(4) ①. 分散成单个细胞,便于培养 ②. iPS细胞具有干细胞特性,增殖(分裂)能力强,分化程度低
【解析】
【小问1详解】
① iPS 细胞是诱导多能干细胞的简称,由体细胞经诱导因子处理后转化而来,具有多向分化潜能。
② 黑鼠的体细胞在诱导因子作用下转化为 iPS 细胞的过程,与植物组织培养中的脱分化过程类似,二者均使已分化的细胞恢复分裂能力。
③ 脱分化过程结束后,细胞的分化程度降低,全能性提高,具备发育成多种细胞类型的潜能。
【小问2详解】
① 为使灰鼠超数排卵,可对其注射促性腺激素,促进卵泡发育和排卵,从而获得更多的双细胞胚。
② 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,同期发情处理可使供体与受体的生理状态一致,为胚胎移入受体提供相同的生理环境。
【小问3详解】
① X 鼠的遗传物质主要来自黑鼠的 iPS 细胞,因此体色为黑色。
② 黑鼠提供体细胞核,X 鼠为克隆鼠,二者均可以是雄鼠;灰鼠提供去核卵母细胞,代孕白鼠为受体,二者为雌鼠。
【小问4详解】
① 动物细胞培养时,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块,目的是使组织分散成单个细胞,解除细胞间的相互连接,便于后续培养。
② iPS 细胞相较于体细胞,体外培养时接触抑制现象更弱,推测原因是 iPS 细胞具有干细胞特性,增殖(分裂)能力强,分化程度低,接触抑制的调控机制相对不敏感。
25. 大豆是重要的农作物,不同品种耐盐性的有无和强弱有很大区别,提高耐盐性有利于开发利用盐碱地种植大豆,有两种方式实现大豆增产增收。
(一)研究人员尝试提高大豆自身耐盐基因GmSALT3的表达量,制备基因表达载体并运用农杆菌转化法获得转基因大豆品系。结构示意图如下:
注:Ubi启动子是来自玉米的一种组成型强启动子;Nos终止子来源于Ti质粒。
研究发现,在盐胁迫条件下,转基因大豆耐盐性均明显高于非转基因大豆。请回答:
(1)根据实验目的推测,选择的Ubi启动子应具备的特性有________。
(2)采用PCR技术鉴定获得的大豆植株是否为转基因植株时,应选择________(填“GmSALT3基因”或“Ubi启动子和Nos终止子”)特异性序列设计引物,理由是________。
(3)为进一步验证修饰后GmSALT3基因的耐盐功能,可设置的实验处理是________,并检测________等指标。
(二)将玉米的耐盐基因HKT作为目的基因导入大豆
(4)为保证目的基因HKT完整插入质粒,且目的基因能正确表达,切割质粒应选择的限制酶组合是________和________
名称
识别序列
Xbal
5′T↓CTAGA3′
3′AGATC↑T5′
Spel
5′A↓CTAGT3′
3′TGATC↑A5′
Bcll
5′T↓GATCA3′
3′ACTAG↑T5′
Bglll
5′A↓GATCT3′
3′TCTAG↑A5′
Mbol
5′↓GATC3′
3′CTAG↑5′
【答案】(1)在盐胁迫下能保持强启动活性;能被大豆细胞内的RNA聚合酶识别结合;能在大豆细胞中高效、持续驱动GmSALT3基因转录,不受盐胁迫影响;在大豆细胞中活性高,能使目的基因持续稳定表达;使目的基因在大豆细胞中表达量更高,表达更稳定和持久。
(2) ①. Ubi启动子和Nos终止子 ②. 避免大豆内源GmSALT3同源基因的干扰,保证检测的是外源目的基因片段;大豆细胞中原本不存在的外源序列,用这两个序列设计引物,能特异性扩增出高表达的GmSALT3基因的完整序列,从而准确鉴定出真正的转基因植株
(3) ①. 将转基因植株与非转基因植株种植在含不同浓度NaCl的土壤/培养液中(或用等量高盐溶液分别处理转基因和非转基因大豆;) ②. 检测存活率、株高、植株的生长发育状况;根长或Na+/K+比等生理指标。
(4) ①. Bcll ②. Spel
【解析】
【小问1详解】
实验目的是提高大豆自身耐盐基因GmSALT3的表达量,题干明确Ubi是组成型强启动子,因此它需要满足在盐胁迫下能保持强启动活性;能被大豆细胞内的RNA聚合酶识别结合;能在大豆细胞中高效、持续驱动GmSALT3基因转录,不受盐胁迫影响;在大豆细胞中活性高,能使目的基因持续稳定表达;使目的基因在大豆细胞中表达量更高,表达更稳定和持久。
【小问2详解】
本实验的目的基因是大豆自身的GmSALT3,非转基因大豆本身就含有该基因,采用PCR技术鉴定获得的大豆植株是否为转基因植株时,应选择Ubi启动子和Nos终止子,原因是避免大豆内源GmSALT3同源基因的干扰,保证检测的是外源目的基因片段;大豆细胞中原本不存在的外源序列,用这两个序列设计引物,能特异性扩增出高表达的GmSALT3基因的完整序列,从而准确鉴定出真正的转基因植株。
【小问3详解】
验证GmSALT3的耐盐功能,需要设置对照实验,将转基因植株与非转基因植株种植在含不同浓度NaCl的土壤/培养液中(或用等量高盐溶液分别处理转基因和非转基因大豆;),并检测存活率、株高、植株的生长发育状况;根长或Na+/K+比等生理指标。
【小问4详解】
据题意可知,由于a链是模板链,为保证正向插入目的基因,目的基因上游BglII酶切后产生粘性末端GATC,与质粒BclI酶切产物粘性末端GATC互补,目的基因下游选择XbaI酶切后产生粘性末端CTAG,与质粒Spel酶切产物粘性末端CTAG互补,所以切割质粒应选择的限制酶组合是Bcll和Spel,以保证目的基因完整插入,且方向正确,并保证目的基因正确表达。
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