精品解析:山东潍坊市2025-2026学年高二下学期期中生物学试题
2026-05-17
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2份
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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) | 山东省 |
| 地区(市) | 潍坊市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.45 MB |
| 发布时间 | 2026-05-17 |
| 更新时间 | 2026-05-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57902540.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二生物学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、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题目要求。
1. 下列关于传统发酵技术的说法,正确的是( )
A. 黑霉菌产生的蛋白酶可用于腐乳的制作
B. 制作的泡菜“咸而不酸”,与发酵温度的控制无关
C. 传统发酵中果酒与果醋发酵所需温度范围相同
D. 果酒与果醋发酵初期,发酵液pH均下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、腐乳制作过程中起主要作用的是毛霉,毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,A错误;
B、泡菜“咸而不酸”,可能是盐太多抑制了乳酸菌发酵,也可能是发酵温度不适宜(温度过低会抑制乳酸菌的活性,导致产酸少),所以和发酵温度有关,B错误;
C、果酒发酵的菌种是酵母菌,适宜温度范围为18~30℃,果醋发酵的菌种是醋酸菌,适宜温度范围为30~35℃,二者所需温度范围不同,C错误;
D、果酒发酵初期,酵母菌进行呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳溶于水使发酵液pH下降,果醋发酵初期,醋酸菌进行呼吸作用产生醋酸,也会使发酵液pH下降,D正确。
2. 一种大肠杆菌菌群的培养基配方如下:胰蛋白胨10g/L+酵母提取物5g/L+氯化钠10g/L+琼脂粉15g/L,将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL。下列说法正确的是( )
A. 根据培养基的用途来看,该培养基属于固体培养基
B. 可通过统计平板划线法产生的菌落数对大肠杆菌计数
C. 配制好的培养基转移至锥形瓶后需放到干热灭菌箱中灭菌
D. 若筛选土壤中分解尿素的细菌需将配方中的氮源改为尿素
【答案】D
【解析】
【详解】A、固体培养基是按照物理性质划分的培养基类型,并非按用途划分,该培养基添加琼脂属于固体培养基是物理分类结果,A错误;
B、平板划线法的功能是分离纯化微生物,无法统计菌落数进行计数,微生物计数应采用稀释涂布平板法,B错误;
C、培养基需采用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌法仅适用于耐高温、需保持干燥的玻璃器皿、金属用具等,不能用于培养基灭菌,C错误;
D、筛选分解尿素的细菌需要用以尿素为唯一氮源的选择培养基,原配方中胰蛋白胨、酵母提取物均可提供氮源,因此需将配方中的氮源替换为尿素,D正确。
3. 利用毕赤酵母(一种单细胞真菌)发酵生产大豆血红蛋白的步骤如下:①菌种选育。②菌种培养:在适宜温度下,将菌种接入含葡萄糖的摇瓶中进行扩大培养。③大规模发酵:将菌种接种至发酵罐中,通过控制溶氧、pH与温度,进行高密度发酵。④提取与纯化。下列说法错误的是( )
A. ②中摇瓶培养有利于保证培养液的溶氧量
B. ③中发酵罐内溶氧不足会抑制毕赤酵母的繁殖和血红蛋白的生成
C. ④中对发酵液进行过滤和沉淀即可获得大豆血红蛋白
D. 整个发酵过程中,用到的培养基和设备都需要进行灭菌处理
【答案】C
【解析】
【详解】A、摇瓶培养时通过振荡可增加空气与培养液的接触面积,同时促进菌体与营养物质、氧气充分接触,有利于保证培养液的溶氧量,A正确;
B、毕赤酵母为需氧型单细胞真菌,溶氧不足会抑制其有氧呼吸,减少能量供应,进而抑制菌体繁殖和依赖能量的大豆血红蛋白合成过程,B正确;
C、过滤和沉淀仅能去除发酵液中的菌体、大颗粒杂质等,属于初步分离操作,若要获得纯化的大豆血红蛋白,还需经过层析、电泳等进一步的纯化步骤,若该蛋白为胞内产物还需先破碎菌体释放目标产物,C错误;
D、发酵过程需要严格避免杂菌污染,因此所有用到的培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理,D正确。
4. 研究人员利用图示装置开展悬浮培养水母雪莲细胞生产抗氧化药物黄酮的工程技术研究,结果如表。下列说法正确的是( )
叶轮转速(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. 延长培养液出料周期会降低黄酮总产量
B. 悬浮培养的主要目的是提高单个水母雪莲细胞的黄酮产量
C. 转速为65r/min和85r/min时限制水母雪莲细胞生长的因素相同
D. 75r/min是水母雪莲细胞生产黄酮的最佳转速
【答案】A
【解析】
【详解】A、黄酮是水母雪莲细胞的次级代谢产物,主要在细胞生长的稳定期大量合成。延长培养液出料周期,细胞进入衰亡期,营养耗尽、代谢废物大量积累,细胞自溶导致黄酮被降解,总产量会下降,A正确;
B、悬浮培养的主要目的是让细胞充分接触营养,通过增殖获得大量水母雪莲细胞,进而提高黄酮的总产量,不是提高单个细胞的黄酮产量,B错误;
C、转速为65r/min时,转速偏低,搅拌不充分,限制细胞生长的主要因素是溶氧/营养供应不足;转速为85r/min时,转速过高,搅拌的剪切力过大,容易损伤细胞,二者限制因素不同,C错误;
D、根据表格数据,转速为75r/min时,细胞相对生长速率、细胞干重、黄酮产量均为最高,在题中给出的4种情况下,75r/min是最优选择,但不一定是最佳转速,需要缩小转速梯度再做实验检验,D错误。
5. 下列关于动物细胞培养的说法,错误的是( )
A. 培养液和培养器皿均需进行灭菌处理
B. 在CO₂培养箱中培养细胞是为了维持培养液的pH值
C. 传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞
D. 动物细胞培养一般使用固体培养基以便于细胞附着
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养需要保证无菌无毒的环境,防止杂菌污染而导致培养失败,因此培养液和培养器皿均需进行灭菌处理,A正确;
B、动物细胞培养的气体环境为95%空气加5%CO₂,其中CO₂的作用是维持培养液的pH稳定,B正确;
C、贴壁生长的细胞增殖到出现接触抑制时,传代培养需要用胰蛋白酶处理,使细胞从培养瓶壁上脱离,制成细胞悬液后离心收集细胞,再分瓶培养,C正确;
D、动物细胞培养一般使用液体培养基,便于细胞充分接触营养物质、排出代谢废物,固体培养基多用于植物组织培养、微生物分离纯化等场景,D错误。
6. 下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列说法正确的是( )
A. X细胞是从脾脏中提取的已免疫的T淋巴细胞
B. 可采用高-高pH融合法诱导X、Y细胞融合
C. 筛选过程包括杂交瘤细胞的筛选和专一抗体阳性细胞的筛选
D. 分泌单克隆抗体的细胞在培养过程中会出现接触抑制现象
【答案】C
【解析】
【详解】A、单克隆抗体制备中,X是从脾脏提取的已免疫的B淋巴细胞(浆细胞),不是T淋巴细胞,A错误;
B、诱导动物细胞融合常用的方法是:聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法、灭活病毒诱导法;Ca2+法是用于处理原核细胞,使其处于感受态从而吸收外源DNA的方法,不用于动物细胞融合,B错误;
C、单克隆抗体制备需要两次筛选:第一次筛选获得杂交瘤细胞,第二次筛选获得能产生专一抗体的阳性杂交瘤细胞,C正确;
D、分泌单克隆抗体的是杂交瘤细胞,杂交瘤细胞整合了骨髓瘤细胞(癌细胞)无限增殖的特点,不会发生接触抑制,接触抑制是正常动物细胞培养的特点,D错误。
7. 科研团队先依据图示流程获得小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞(AG细胞)。将AG细胞核移植到正常未受精的卵母细胞中,获得的半克隆小鼠都是雌性。以下说法错误的是( )
A. 常采用显微操作法对MⅡ卵母细胞进行去核处理
B. 与二倍体胚胎干细胞相比,对AG细胞进行基因改造,更容易获得理想表型
C. 若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能,将无法获得AG细胞
D. 半克隆小鼠均为雌性可能是携带Y染色体的精子不能发育成AG细胞所致
【答案】C
【解析】
【详解】A、在细胞核移植等操作中,显微操作法是常用的精准去除细胞核的手段,它可以借助显微操作仪,精准地对卵母细胞进行去核操作,A正确;
B、AG细胞是单倍体细胞,它的基因组只有一套,对其进行基因改造后,突变的性状更容易显现出来(不需要考虑等位基因的掩盖作用),而二倍体细胞有两套基因组,隐性突变可能被显性基因掩盖,所以对AG细胞进行基因改造确实更容易获得理想表型,B正确;
C、AG细胞是从囊胚的内细胞团中获取的,滋养层主要是为胚胎发育提供营养等支持,即使滋养层功能受影响,只要内细胞团正常,依然有可能获得AG细胞,C错误;
D、如果携带Y染色体的精子无法发育成AG细胞,那么最终用于核移植的AG细胞都只携带X染色体,移植到卵母细胞后发育而来的小鼠就都是雌性,D正确。
8. 研究人员对猪精子进行不同处理后,利用ICSI技术(卵细胞内单精子显微注射)进行人工受精,并对受精卵发育情况进行统计,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 对精子冷冻处理,可提高ICSI胚胎的卵裂率和囊胚率
B. ICSI胚胎的囊胚发育率低一定是精子或卵细胞质量低下所致
C. ICSI可有助于克服濒危动物因少精、弱精导致的繁衍障碍
D. ICSI使精子绕过透明带和卵细胞膜的屏障,提高了胚胎质量
【答案】C
【解析】
【详解】A、结合图示分析,新鲜精子的卵裂率略低于冷冻精子,但新鲜精子的囊胚率略高于冷冻精子,A错误;
B、囊胚发育率低的原因可能是精子或卵细胞质量低下,也可能是培养条件、操作技术等原因引起的,B错误;
C、ICSI是卵细胞内单精子显微注射,可直接将精子注入卵细胞,相比自然受精,ICSI可有助于克服濒危动物因少精、弱精导致的繁衍障碍,C正确;
D、ICSI使精子绕过透明带和卵细胞膜的屏障,但不能提高胚胎质量,胚胎质量受配子质量、发育环境等多种因素影响,D错误。
9. 限制酶BbsⅠ的识别序列为5′-GAAGAC-3′,但切割位点在该序列下游两个碱基之后(如图,N表示任一碱基)。经BbsⅠ切割后会产生含4个碱基的黏性末端,相关说法正确的是( )
A. 经BbsⅠ酶切产生的黏性末端理论上最多有48种
B. BbsⅠ酶是从两端降解DNA的,因此它不是核酸内切酶
C. 识别序列的下游碱基序列不同,则产生的黏性末端不同
D. 将BbsⅠ酶切后的DNA片段进行连接,重组DNA中可能不含5′-GAAGAC-3′序列
【答案】D
【解析】
【详解】A、限制酶识别序列是固定的5'-GAAGAC-3',切割后产生的黏性末端是由识别序列下游的碱基决定的,但黏性末端只有4个碱基,每个碱基有4种可能(A、T、C、G),所以理论上最多有4⁴种,A错误;
B、限制酶的作用是在DNA分子内部特定的位点进行切割,而不是从两端降解DNA,B错误;
C、BbsⅠ的切割位点在识别序列下游两个碱基之后,产生的黏性末端是由识别序列下游的碱基决定的,但如果下游不同的碱基序列切割后产生的互补序列是相同的,黏性末端也会相同。比如不同的序列切割后可能都产生5'-NNNN-3'的黏性末端(N为任意碱基),只要互补就能配对,C错误;
D、因为BbsⅠ切割后,识别序列被切开,连接的时候是黏性末端之间进行连接,重组后的DNA可能不再具有完整的5'-GAAGAC-3'识别序列,D正确。
10. 桑格双脱氧链终止法的核心原理为:在PCR扩增体系中,分别加入少量4种双脱氧核苷酸(ddNTP),子链延伸时,若掺入双脱氧核苷酸,子链延伸立即终止;若掺入普通脱氧核苷酸(dNTP),子链可继续延伸。利用该方法测定某疾病患者的一段序列,扩增产物电泳后条带位置如图。下列说法正确的是( )
A. 在PCR反应体系中ddNTP与dNTP均可作为DNA延伸的原料
B. PCR体系中一般加入激活耐高温的DNA连接酶
C. 据图可知该段子链延伸的序列为5′-TAGTGCCCATC-3′
D. 若PCR体系中获得大量的非特异性条带,可适当提高复性的温度
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据桑格双脱氧链终止法的核心原理,在PCR扩增体系中,ddNTP掺入子链会使子链延伸立即终止,不能作为DNA延伸的原料,只有dNTP可作为DNA延伸的原料,A错误;
B、PCR体系中一般加入Mg2+激活耐高温的DNA聚合酶,而不是DNA连接酶,B错误;
C、电泳中DNA片段越短,迁移速度越快(越靠下),对应子链延伸越早终止的位置。从下往上(子链5'→3'方向)读取条带对应的碱基:最下方:ddCTP→C,上一层:ddTTP→T,上一层:ddATP→A ,上一层:ddCTP→C,上一层:ddCTP→C ,上一层:ddCTP→C ,上一层:ddGTP→G,上一层:ddTTP→T ,上一层:ddGTP→G,上一层:ddATP→A,最上方:ddTTP→T,因此子链序列为5'-CTACCCGTGAT-3',C错误;
D、若PCR体系中获得大量的非特异性条带,适当提高复性的温度,可使引物更准确地与模板链结合,减少非特异性结合,从而减少非特异性条带,D正确。
11. 下列关于基因工程应用的说法,错误的是( )
A. 与化学治理相比,转基因衣藻治理水体污染的优势是可繁殖并吸收富营养化物质
B. 将新城疫病毒抗原基因插入T-DNA后直接导入水稻愈伤组织,可制备相关疫苗
C. 将特定基因或特定蛋白导入小鼠的成纤维细胞,可将其诱导形成iPS细胞
D. 通过RNA干扰技术沉默花生过敏原基因,可降低过敏原蛋白的含量
【答案】B
【解析】
【详解】A、转基因衣藻治理水体污染属于生物防治,衣藻可繁殖,且能吸收水体中N、P等富营养化物质,相比化学治理不会造成二次污染,优势明显,A正确;
B、将目的基因导入水稻细胞常用农杆菌转化法,需先将抗原基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA区域,再通过农杆菌侵染愈伤组织,才能让目的基因整合到水稻染色体DNA上稳定表达,仅将插入目的基因的T-DNA直接导入愈伤组织,目的基因易被降解、无法稳定整合表达,不能制备相关疫苗,B错误;
C、将诱导多能干细胞相关的特定基因或特定蛋白导入小鼠成纤维细胞,可诱导其脱分化形成iPS(诱导多能干细胞),C正确;
D、RNA干扰技术可以特异性沉默花生过敏原基因的表达,从而降低过敏原蛋白的含量,D正确。
12. 科学家通过蛋白质工程将小鼠抗体上负责识别抗原的特定区域“嫁接”到人抗体结构上获得人源化抗体,降低了鼠源单克隆抗体引起的免疫风险。下列说法错误的是( )
A. 蛋白质工程的核心思路是“预期功能→设计蛋白质结构→改造基因→表达生产”
B. 该过程的关键在于找到一种特定的酶,用于连接源于人和小鼠的肽链
C. 对蛋白质进行改造时,改造基因比直接改造蛋白质更具有优势
D. 可将改造后的基因导入小鼠,从转基因小鼠体内获得人源化抗体
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的基本思路是,从预期的蛋白质功能出发,设计出预期的蛋白质结构,再根据结构推测其具有的氨基酸序列,然后找到并改变相应的基因序列或合成新的基因,最后令该基因表达出相应的蛋白质,A正确;
B、题述过程使用的酶是限制酶和DNA连接酶,而非连接两个肽链的酶,B错误;
C、结合A项分析可知,通过改造基因来改造蛋白质,比直接改造蛋白质更方便,且改造后的基因可遗传,因此更有优势,C正确;
D、由题干信息可知,得到人源化抗体的相应基因后,应将该基因导入小鼠,使小鼠体内表达出这种人源化抗体,D正确。
13. 为规模化繁育某名贵兰花,研究人员利用植物组织培养技术制备了人工种子(如图),下列说法错误的是( )
A. ①宜选用透气性能良好的材料
B. ②是兰花愈伤组织,将来发育成幼苗
C. ③中加入的蔗糖可为人工种子的萌发提供能量
D. 该技术获得人工种子的方式,属于无性繁殖
【答案】B
【解析】
【详解】A、①为人工种皮,应保持较好的透气性,为胚状体呼吸提供氧气,A正确;
B、②为胚状体或不定芽,类似种子的胚,可以发育成幼苗,B错误;
C、③为人工胚乳,里面添加蔗糖为人工种子萌发提供能量,C正确;
D、获得人工种子的技术为植物组织培养,属于无性生殖,D正确。
14. 某同学对洋葱的DNA进行粗提取时,发现最终提取总量极少。复盘该同学的操作过程,不会造成该结果的是( )
A. 所用的实验材料与实验器具都进行了高压蒸汽灭菌处理
B. 研磨液经过滤后,立即取滤液进行操作
C. 向上清液中加入等体积预冷的体积分数为95%酒精溶液
D. 用玻璃棒沿顺时针方向快速搅拌后再反向搅拌
【答案】C
【解析】
【详解】A、高压蒸汽灭菌的温度为121℃,会使实验材料洋葱中的DNA发生高温降解,破坏DNA结构,最终导致提取总量减少,A不符合题意;
B、研磨使细胞破裂后,细胞内的DNA酶会释放到研磨液中,过滤后立即取滤液操作,DNA酶尚未失活会分解DNA,导致提取总量减少,B不符合题意;
C、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精,向上清液中加入等体积预冷的95%酒精是析出DNA的标准操作,可降低DNA溶解度、减少DNA降解,有利于DNA析出,不会造成提取总量极少,C符合题意;
D、DNA为长链大分子,抗机械剪切能力弱,沿不同方向快速搅拌会造成DNA分子断裂成小片段,难以沉淀析出,导致提取总量减少,D不符合题意。
15. 在PCR反应体系中加入与某条链互补的荧光探针,可定量检测样本中DNA含量,用于病毒检测。当耐高温的聚合酶催化子链延伸至探针处,会对探针进行切割,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成(如图)。通过实时检测荧光信号强度,可得Ct值(荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数)。下列说法错误的是( )
A. PCR循环过程中的复性是为了引物和模板结合
B. 耐高温的聚合酶在该反应中可以水解磷酸二酯键
C. 荧光探针可以直接发出荧光信号并被接收
D. Ct值越大表示患者感染病毒的风险越小
【答案】C
【解析】
【详解】A、PCR循环过程分为变性、复性、延伸三个阶段,其中复性阶段温度降低,目的就是让引物和互补的模板DNA单链结合,A正确;
B、题目中提到“当耐高温的聚合酶催化子链延伸至探针处,会对探针进行切割”,而切割探针需要破坏磷酸二酯键,说明耐高温的聚合酶在该反应中可以水解磷酸二酯键,B正确;
C、荧光信号是在聚合酶切割探针之后才产生的,并不是荧光探针直接发出荧光信号,C错误;
D、Ct值是荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数,Ct值越大,说明需要更多次的循环才能达到阈值,也就意味着样本中初始的病毒DNA含量越少,患者感染病毒的风险越小,D正确。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 某实验小组采用纸片扩散法对大肠杆菌进行4种抗生素的药物敏感实验,将菌液均匀涂布于固体培养基,贴上浸不同抗生素(浓度相同)的无菌滤纸片,在适宜条件培养后测量抑菌圈直径,结果如下表。下列说法正确的是( )
抗生素编号
甲
乙
丙
丁
抑菌圈直径(mm)
26
18
8
0
A. 设置“浸无菌水”的对照组可排除滤纸片本身对实验的影响
B. 选用抗生素甲对大肠杆菌进行抑制效果更稳定
C. 若抑菌圈中出现一个菌落,可能是大肠杆菌发生基因突变所致
D. 需先在酒精灯火焰上对涂布器进行消毒,待冷却后再在灯焰旁进行涂布
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、设置“浸无菌水”的对照组,能排除滤纸片本身对实验结果的干扰,A正确;
B、由表格数据可知,抗生素甲对应的抑菌圈直径最大且较均匀,说明选用抗生素甲对大肠杆菌进行抑制效果更稳定,B正确;
C、若抑菌圈中出现一个菌落,有可能是该菌落对应的大肠杆菌发生了基因突变,从而产生了抗药性,C正确;
D、涂布器灭菌时需先将蘸有酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8 - 10s再进行涂布,而不是先在酒精灯火焰上对涂布器进行消毒,D错误。
17. 草莓无性繁殖时易将感染的病毒传给后代,病毒的积累会导致草莓产量降低,品质变差。育种工作者培育高品质草莓流程如图所示。下列说法正确的是( )
注:SMYELV-CP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白质基因
A. 方法一选用草莓茎尖细胞的主要原因是该细胞具有较高的全能性
B. 对茎尖细胞和草莓细胞用体积分数95%的酒精和5%次氯酸钠溶液进行消毒
C. 判断两种选育方法的效果都需要通过病毒接种实验
D. ①③两个过程都体现了植株细胞的全能性
【答案】D
【解析】
【详解】A、方法一选用草莓茎尖细胞的主要原因是茎尖分生区细胞分裂速度快,病毒含量极少,甚至不含病毒;虽然茎尖细胞全能性较高,但这不是培育脱毒苗的核心原因,A错误;
B、植物组织培养中,外植体消毒需使用体积分数70%的酒精,B错误;
C、对于方法一的无毒苗,可通过PCR检测病毒核酸、ELISA检测病毒蛋白等方法鉴定是否脱毒,不一定需要病毒接种实验;仅方法二的抗病毒苗需要通过病毒接种实验验证其抗病毒能力。因此两种选育方法的效果并非都需要通过病毒接种实验,C错误;
D、过程①是茎尖细胞通过植物组织培养发育为完整无毒苗,过程③是导入目的基因的草莓细胞通过植物组织培养发育为完整抗病毒苗。植物细胞全能性是指已分化的植物细胞仍具有发育成完整个体的潜能,这两个过程均由已分化的细胞发育为完整植株,体现了植株细胞的全能性,D正确。
18. 科研人员在杂交瘤细胞的基础上,将两种杂交瘤细胞融合获得的双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可同时结合α、β两种抗原(如图)。下列说法正确的是( )
A. 需将抗原α、β分别注射到小鼠体内,获得免疫小鼠的淋巴细胞
B. 获得的淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后最多可得到3种杂交瘤细胞
C. 抗体的可变区在结构上具有多样性,是特异性识别不同抗原的结构基础
D. 与肿瘤细胞和抗肿瘤药物均结合的双特异性抗体可用于治疗癌症
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、将抗原α、β分别注射到小鼠体内,获得免疫小鼠的脾脏细胞,引起机体的体液免疫,浆细胞分泌相应抗体,A正确;
B、将抗原α、β分别注射到小鼠体内,会获得免疫小鼠的多种B淋巴细胞,因此,获得的淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后,远不止3种杂交瘤细胞,B错误;
C、因组成抗体的氨基酸种类、数目和序列多样,形成的肽链空间结构不同,抗体的可变区在结构上具有多样性,这是特异性识别、结合不同抗原的结构基础,C正确;
D、结合双特异性抗体特点,研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,能够特异性杀死肿瘤细胞,D正确。
19. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体,下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体(即黑白花仔鼠)的过程。下列说法正确的是( )
A. 囊胚期前的胚胎随细胞不断分裂,体积增大
B. 乙过程若对胚胎进行分割需将②均等分割
C. 乙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
D. 黑白花仔鼠每一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的全部基因
【答案】BC
【解析】
【详解】A、囊胚期前的胚胎随细胞不断分裂,细胞数目增加,但总体积并不增大,A错误;
B、乙过程若对胚胎进行分割,需将②内细胞团均等分割,B正确;
C、乙为胚胎移植过程,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,C正确;
D、黑白花仔鼠由两种细胞组成,并不是每一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的全部基因,D错误。
20. 质粒K中含有两个标记基因,其中β-半乳糖苷酶基因编码的酶可分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色,X-gal在液体环境下对高温敏感。研究团队以该质粒为载体,将人源干扰素基因插到质粒的BamH Ⅰ酶切位点,实现了该基因在大肠杆菌中的高效表达。下列说法错误的是( )
A. 人源干扰素基因应插入启动子和终止子之间,以便于复制
B. X-gal应待培养基经高压蒸汽灭菌并冷却后再加入
C. 用含卡那霉素和X-gal的选择性培养基筛选的白色菌落为目标菌株
D. 上述途径制备的干扰素与人体细胞分泌的干扰素结构相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A、人源干扰素基因应插入启动子和终止子之间,目的是使目的基因能够被转录,而不是便于复制,A错误;
B、因为X-gal在液体环境下对高温敏感,所以应待培养基经高压蒸汽灭菌并冷却后再加入X-gal,B正确;
C、由于人源干扰素基因插到了质粒的BamHⅠ酶切位点,破坏了β - 半乳糖苷酶基因,使其不能编码产生有活性的β - 半乳糖苷酶,而含卡那霉素和X - gal的选择性培养基中,能在卡那霉素培养基上生存说明含有卡那霉素抗性基因(即含有质粒),菌落为白色说明β-半乳糖苷酶基因被破坏,插入了目的基因,所以白色菌落为目标菌株,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体等细胞器,不能对干扰素进行加工,所以上述途径制备的干扰素与人体细胞分泌的干扰素结构不同,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 科研人员利用污水处理厂的活性污泥,筛选高效脱氮菌株,用于降解污水中的氨氮。实验流程为:样品采集→选择培养基富集培养→菌株纯化并计数→氨氮去除率、总氮去除率测定。
(1)该实验选择从污水处理厂活性污泥中取样,原因是________________。
(2)该实验中,为实现培养基上长出单菌落,菌株纯化的操作是________;这样操作的依据是________。
(3)经菌株纯化过程得到的单菌落,并不能直接采集菌种用于生产,还需进行________过程后才可应用到生产中去,原因是________________。
(4)为统计微生物的数量,某同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为的污泥样液0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149个,则每毫升原污泥样液中上述微生物数量为________个。
【答案】(1)活性污泥中含氮的污染物较多,能高效利用氨氮的微生物种类和数量更丰富,更容易筛选到目的菌株
(2) ①. 先对富集培养的菌落进行梯度稀释,然后再涂布到固体培养基上进行分离 ②. 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌
(3) ①. 氨氮去除率和总氮去除率的测定 ②. 单菌落只能说明菌株被纯化,无法确定脱氮能力强弱;通过测定去除率可定量判断菌株脱氮效果,筛选出真正高效的脱氮菌株。
(4)1.6×109
【解析】
【小问1详解】
筛选微生物需从目的菌含量丰富的环境取样:活性污泥中含氮的污染物较多,能高效利用氨氮的微生物种类和数量更丰富,更容易筛选到目的菌株。
【小问2详解】
该实验中要求纯化菌株同时完成计数,故选择稀释涂布平板法,具体操作是:先对富集培养的菌落进行梯度稀释,然后再涂布到固体培养基上进行分离;这样操作的依据是当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。
【小问3详解】
纯化仅得到单菌落,无法确定其脱氮效率,单菌落只能说明菌株被纯化,无法确定脱氮能力强弱;通过测定去除率可定量判断菌株脱氮效果,筛选出真正高效的脱氮菌株;还需要进一步测定菌株的脱氮能力,即进行氨氮去除率和总氮去除率的测定,筛选出符合要求的高效菌株才能投入生产。
【小问4详解】
稀释涂布平板计数公式:每毫升样品活菌数=平均菌落数÷涂布体积×稀释倍数,稀释涂布平板法计数时需要统计菌落数在30-300之间的,本题平均菌落数=(155+160+176+149)÷4=160,代入计算得160÷0.1×106=1.6×109。
22. 利用植物细胞工程技术培育出的杂种植株,既具有甲种植物(2M)高产又具有乙种植物(2N)耐盐等性状。其制备流程如图所示。
(1)①去除细胞壁的方法是________,②依据的原理是________,③借助荧光显微镜观察,通过显微操作仪筛选并留取显示________(填“单色荧光”或“双色荧光”)的细胞。
(2)⑤⑥过程在培养条件上的不同是________________(写出两点即可)。
(3)炼苗时一般先闭盖炼苗再开盖炼苗,炼苗的目的是________。给杂种植株以不同炼苗组合方式并统计组培苗移栽存活率,结果如图,图中最佳炼苗组合方式是________。
(4)杂种植株扩大种植前还需要评估,原因是________________。让优良性状缺失的杂种植株与亲本甲或乙回交,后代不育的原因是________________。
【答案】(1) ①. 酶解法 ②. 细胞膜的流动性 ③. 双色荧光
(2)生长素和细胞分裂素的比例、光照条件
(3) ①. 提高组培苗对外界环境条件的适应性 ②. 闭盖炼苗6d后,再开盖炼苗2d
(4) ①. 植物体细胞杂交获得的植株不一定具有人们期望的性状 ②. 回交后代有三个染色体组,联会时会发生紊乱
【解析】
【小问1详解】
①是去除细胞壁获得原生质体的过程,方法是酶解法,由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,用纤维素酶和果胶酶(酶解法)去除细胞壁;②是原生质体的融合过程,原理是细胞膜的流动性;甲原生质体标记绿色荧光、乙标记红色荧光,需要筛选甲-乙融合的杂种原生质体,因此选择双色荧光的细胞。
【小问2详解】
图中⑤是脱分化(杂种细胞→愈伤组织),⑥是再分化(愈伤组织→试管苗),在培养条件上的不同是生长素和细胞分裂素的比例、光照条件:脱分化需要避光,再分化需要光照诱导器官分化;植物激素比例不同,生长素和细胞分裂素的比例调控分化方向,两个过程比例不同。
【小问3详解】
组培苗长期生长在人工可控的高湿环境,炼苗的目的是提高组培苗对外界环境条件的适应性,提高移栽后存活率;从柱状图可知,闭盖炼苗6d后,再开盖炼苗2d的移栽存活率最高,为最佳组合。
【小问4详解】
体细胞杂交获得的杂种植株受基因相互作用等影响,植物体细胞杂交获得的植株不一定具有人们期望的性状,因此扩大种植前需要评估筛选;杂种植株含有甲乙两物种的染色体,与亲本回交后,回交后代有三个染色体组,联会时会发生紊乱,无法产生正常可育配子,因此后代不育。
23. 中国科学家首次利用基因编辑技术,敲除了猴胚胎的生物节律核心基因BMALI,获得模型猴,流程如图所示。
(1)构建的基因表达载体导入ES细胞常用的方法是________;外源基因是否导入受体细胞,可通过对重组DNA上________的表达进行鉴定和选择。
(2)ES细胞在形态上表现为________;其在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中可以________。
(3)第二代模型猴________(填“是”或“不是”)对第一代模型猴中编号为A6的100%复制,原因是________。
【答案】(1) ①. 显微注射法 ②. 标记基因
(2) ①. 体积小、细胞核大、核仁明显 ②. 只增殖而不发生分化
(3) ①. 不是 ②. 第二代模型猴的细胞核DNA来自A6,但其核外DNA(细胞质DNA)来自受体卵母细胞;还有生活环境不完全相同
【解析】
【小问1详解】
将基因表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法。 标记基因的作用是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,因此外源基因是否导入受体细胞,可通过对重组DNA上标记基因的表达进行鉴定和选择。
【小问2详解】
ES细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。 ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中可以维持只增殖而不发生分化的状态。
【小问3详解】
第二代模型猴不是对第一代模型猴中编号为A6的100%复制。 因为第二代模型猴的核遗传物质来自第一代模型猴(A6),但细胞质遗传物质来自受体卵母细胞,且性状还受环境因素的影响,所以不是100%复制。
24. 木棉叶片中的香树脂醇具有抗炎、抗氧化和保护神经等功效,产量低且提取困难。通过基因工程将木棉香树脂醇合酶基因N导入酵母菌细胞中,可提高香树脂醇产量。
(1)利用PCR扩增目的基因时需先设计引物,香树脂醇合酶基因N的引物需满足的条件是________;PCR反应体系中,含量逐渐减少的物质是________(填两种)。
(2)基因N的a链为转录的模板链,为保证与质粒准确连接,引物1的________(填“5′”或“3′”)端应引入________限制酶切点。对质粒进行切割时,所用的限制酶是________。
(3)将构建的基因表达载体导入酵母菌时,常用________处理酵母菌,原因是________。
(4)酵母菌细胞中是否表达出香树脂醇合酶在分子水平上可用________方法进行检测,进一步检测转基因酵母的________产量并进行比较,可选育出目的菌株。
【答案】(1) ①. 与N基因的两条模板链3'端的碱基序列互补配对 ②. 引物、脱氧核苷酸
(2) ①. 5′ ②. XhoⅠ ③. SpeⅠ和XhoⅠ
(3) ①. 氯化钙 ②. 经氯化钙处理后酵母菌细胞能吸收周围环境中的DNA分子
(4) ①. 抗原-抗体杂交 ②. 香树脂醇
【解析】
【小问1详解】
利用PCR扩增目的基因时需先设计引物,香树脂醇合酶基因N的引物需满足的条件是与N基因的两条模板链3'端的碱基序列互补配对。在PCR反应体系中,随着循环进行,引物和原料(四种脱氧核苷酸)会不断被消耗,含量逐渐减少。
【小问2详解】
DNA 聚合酶只能从引物的3'端延伸 DNA 链,因此限制酶切点必须添加在引物的5'端(5'端的额外序列不会影响 DNA 的延伸,且会被保留在扩增产物的两端)。由图可知,SpeⅠ和 XbaⅠ 是同尾酶,切割后产生的黏性末端均为5'-CTAG-3',若使用这两种酶切割,目的基因会发生反向连接或质粒自连,无法保证准确连接。XhoⅠ切割后产生的黏性末端为5'-TCGA-3',与上述两种酶均不同,因此需在引物1的 5' 端引入XhoⅠ切点,与基因另一端的 XbaⅠ配合,产生两种不同的黏性末端,实现定向连接。质粒需用SpeⅠ和XhoⅠ同时切割,以获得与目的基因两端匹配的黏性末端,保证目的基因按正确方向插入启动子和终止子之间。
【小问3详解】
将构建的基因表达载体导入酵母菌(微生物细胞)时,常用氯化钙处理酵母菌,原因是经氯化钙处理后酵母菌细胞能吸收周围环境中的DNA分子,便于重组质粒导入。
【小问4详解】
在分子水平上检测酵母菌细胞中是否表达出香树脂醇合酶,可用抗原-抗体杂交方法,若出现杂交带则表明表达成功。进一步检测转基因酵母的香树脂醇产量并进行比较,产量高的即为目的菌株。
25. 木糖醇被摄入后不会引起血糖升高,尤适于糖尿病患者。为构建高产木糖醇工程菌,科研人员将毕赤酵母中的木糖醇脱氢酶(XDH)基因和绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,并利用pET-28a质粒构建基因表达载体,转入大肠杆菌中表达。相关示意图如下:
(1)为设计XDH基因的PCR引物,可从________下载图1所示序列,并从________中提取总DNA作为模板来扩增XDH基因。
(2)融合XDH-GFP基因片段时,PCR1和PCR2不能在同一个PCR体系中进行的原因是________;引物R1的序列应包含________(填序号)。
①XDH基因部分序列 ②GFP基因部分序列 ③限制酶的识别序列
(3)为使XDH-GFP融合基因正确插入pET-28a质粒,对融合基因进行扩增时用到的引物是F1和________,这两个引物的碱基序列分别是________(填序号)。
①5′-GGATCCACTGCTAAC-3′ ②5′-GGATCCTGACGATTG-3′
③5′-GAATTCTCGTACCTA-3′ ④5′-GAATTCAGCATGGAT-3′
(4)为筛选目标大肠杆菌,将转化后的大肠杆菌接种到含有________的选择培养基上培养;培养的菌落可能会出现假阳性,原因是________;为进一步筛选目标菌,挑选以上菌落分别提取DNA,利用(3)中设计的引物进行PCR和电泳,理论上目标菌落的产物长度应为________bp。
【答案】(1) ①. 序列数据库 ②. 毕赤酵母
(2) ①. 引物R1与F2碱基序列互补 ②. ①②
(3) ①. R2 ②. ①④
(4) ①. 卡那霉素 ②. 空载体质粒也含有卡那霉素抗性基因并在平板上生长 ③. 1812
【解析】
【小问1详解】
要设计XDH基因的PCR引物,首先需要从序列数据库中下载图1所示的XDH基因首段和尾端部分编码链序列,然后从毕赤酵母中提取总DNA作为模板来扩增XDH基因,因为XDH基因来自毕赤酵母。
【小问2详解】
融合XDH - GFP基因片段时,由于PCR1和PCR2需要的引物不同,若在同一个PCR体系中进行,会因引物R1与F2碱基序列互补结合而失效,所以不能在同一个PCR体系中进行。引物R1是用于扩增XDH基因并融合部分GFP基因序列,所以引物R1的序列应包含①XDH基因部分序列、②GFP基因部分序列。
PCR1和PCR2的引物(P1、R1、R2、P2)若在同一反应体系中,会发生引物R1与F2碱基序列互补配对,形成引物二聚体或扩增出非目标片段,干扰目的基因的特异性扩增。为实现XDH与GFP基因的无缝融合,引物 R1(XDH基因的反向引物)的 3'端需与XDH 基因的3'端序列互补(①),5'端需添加GFP 基因的 5'端部分序列(②)。这样经 T5 核酸外切酶处理后,两个基因的末端会产生互补的单链黏性末端,可通过同源重组连接。该过程不使用限制酶,因此无需包含限制酶识别序列(③)。
【小问3详解】
为使融合基因正确插入 pET-28a 质粒并实现表达,需采用定向克隆策略,选择两个不同的限制酶进行双酶切。从质粒图谱可知,启动子下游依次为 BamH I、EcoR I、Xho I 位点,终止子位于 Xho I 下游。因此应在融合基因的 5'端引入 BamH I 位点,3'端引入 EcoR I 位点。正向引物 F1:5'端添加 BamH I 识别序列(GGATCC),3'端与 XDH 基因首段编码链序列(ACTGCTAAC)匹配,对应序列①5'-GGATCCACTGCTAAC-3'。反向引物(R2):5'端添加 EcoR I 识别序列(GAATTC),3'端与 GFP 基因尾端编码链序列(ATCCATGCT)反向互补(AGCATGGAT),对应序列④5'-GAATTCAGCATGGAT-3'。因此,扩增融合基因的引物是 F1 和 R2,碱基序列分别为①和④。
【小问4详解】
因为质粒上有卡那霉素抗性基因,所以将转化后的大肠杆菌接种到含有卡那霉素的选择培养基上培养来筛选目标大肠杆菌。培养的菌落可能会出现假阳性,原因是导入未融合目的基因的质粒,空载体质粒也含有卡那霉素抗性基因并在平板上生长。PCR扩增产物的长度 = 目的基因总长度 + 两端引物引入的额外序列长度。目的基因总长度:XDH 基因 (1080bp) + GFP 基因 (720bp) = 1800bp,正向引物 F1 引入了BamH I 的识别序列 (5'-GGATCC-3'),共6个碱基对,反向引物R2引入了EcoR I 的识别序列 (5'-GAATTC-3'),共6个碱基对额外序列总长度=6bp + 6bp = 12bp,最终 PCR 产物长度:1800bp + 12bp = 1812bp。
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高二生物学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、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题目要求。
1. 下列关于传统发酵技术的说法,正确的是( )
A. 黑霉菌产生的蛋白酶可用于腐乳的制作
B. 制作的泡菜“咸而不酸”,与发酵温度的控制无关
C. 传统发酵中果酒与果醋发酵所需温度范围相同
D. 果酒与果醋发酵初期,发酵液pH均下降
2. 一种大肠杆菌菌群的培养基配方如下:胰蛋白胨10g/L+酵母提取物5g/L+氯化钠10g/L+琼脂粉15g/L,将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL。下列说法正确的是( )
A. 根据培养基的用途来看,该培养基属于固体培养基
B. 可通过统计平板划线法产生的菌落数对大肠杆菌计数
C. 配制好的培养基转移至锥形瓶后需放到干热灭菌箱中灭菌
D. 若筛选土壤中分解尿素的细菌需将配方中的氮源改为尿素
3. 利用毕赤酵母(一种单细胞真菌)发酵生产大豆血红蛋白的步骤如下:①菌种选育。②菌种培养:在适宜温度下,将菌种接入含葡萄糖的摇瓶中进行扩大培养。③大规模发酵:将菌种接种至发酵罐中,通过控制溶氧、pH与温度,进行高密度发酵。④提取与纯化。下列说法错误的是( )
A. ②中摇瓶培养有利于保证培养液的溶氧量
B. ③中发酵罐内溶氧不足会抑制毕赤酵母的繁殖和血红蛋白的生成
C. ④中对发酵液进行过滤和沉淀即可获得大豆血红蛋白
D. 整个发酵过程中,用到的培养基和设备都需要进行灭菌处理
4. 研究人员利用图示装置开展悬浮培养水母雪莲细胞生产抗氧化药物黄酮的工程技术研究,结果如表。下列说法正确的是( )
叶轮转速(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. 延长培养液出料周期会降低黄酮总产量
B. 悬浮培养的主要目的是提高单个水母雪莲细胞的黄酮产量
C. 转速为65r/min和85r/min时限制水母雪莲细胞生长的因素相同
D. 75r/min是水母雪莲细胞生产黄酮的最佳转速
5. 下列关于动物细胞培养的说法,错误的是( )
A. 培养液和培养器皿均需进行灭菌处理
B. 在CO₂培养箱中培养细胞是为了维持培养液的pH值
C. 传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞
D. 动物细胞培养一般使用固体培养基以便于细胞附着
6. 下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列说法正确的是( )
A. X细胞是从脾脏中提取的已免疫的T淋巴细胞
B. 可采用高-高pH融合法诱导X、Y细胞融合
C. 筛选过程包括杂交瘤细胞的筛选和专一抗体阳性细胞的筛选
D. 分泌单克隆抗体的细胞在培养过程中会出现接触抑制现象
7. 科研团队先依据图示流程获得小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞(AG细胞)。将AG细胞核移植到正常未受精的卵母细胞中,获得的半克隆小鼠都是雌性。以下说法错误的是( )
A. 常采用显微操作法对MⅡ卵母细胞进行去核处理
B. 与二倍体胚胎干细胞相比,对AG细胞进行基因改造,更容易获得理想表型
C. 若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能,将无法获得AG细胞
D. 半克隆小鼠均为雌性可能是携带Y染色体的精子不能发育成AG细胞所致
8. 研究人员对猪精子进行不同处理后,利用ICSI技术(卵细胞内单精子显微注射)进行人工受精,并对受精卵发育情况进行统计,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 对精子冷冻处理,可提高ICSI胚胎的卵裂率和囊胚率
B. ICSI胚胎的囊胚发育率低一定是精子或卵细胞质量低下所致
C. ICSI可有助于克服濒危动物因少精、弱精导致的繁衍障碍
D. ICSI使精子绕过透明带和卵细胞膜的屏障,提高了胚胎质量
9. 限制酶BbsⅠ的识别序列为5′-GAAGAC-3′,但切割位点在该序列下游两个碱基之后(如图,N表示任一碱基)。经BbsⅠ切割后会产生含4个碱基的黏性末端,相关说法正确的是( )
A. 经BbsⅠ酶切产生的黏性末端理论上最多有48种
B. BbsⅠ酶是从两端降解DNA的,因此它不是核酸内切酶
C. 识别序列的下游碱基序列不同,则产生的黏性末端不同
D. 将BbsⅠ酶切后的DNA片段进行连接,重组DNA中可能不含5′-GAAGAC-3′序列
10. 桑格双脱氧链终止法的核心原理为:在PCR扩增体系中,分别加入少量4种双脱氧核苷酸(ddNTP),子链延伸时,若掺入双脱氧核苷酸,子链延伸立即终止;若掺入普通脱氧核苷酸(dNTP),子链可继续延伸。利用该方法测定某疾病患者的一段序列,扩增产物电泳后条带位置如图。下列说法正确的是( )
A. 在PCR反应体系中ddNTP与dNTP均可作为DNA延伸的原料
B. PCR体系中一般加入激活耐高温的DNA连接酶
C. 据图可知该段子链延伸的序列为5′-TAGTGCCCATC-3′
D. 若PCR体系中获得大量的非特异性条带,可适当提高复性的温度
11. 下列关于基因工程应用的说法,错误的是( )
A. 与化学治理相比,转基因衣藻治理水体污染的优势是可繁殖并吸收富营养化物质
B. 将新城疫病毒抗原基因插入T-DNA后直接导入水稻愈伤组织,可制备相关疫苗
C. 将特定基因或特定蛋白导入小鼠的成纤维细胞,可将其诱导形成iPS细胞
D. 通过RNA干扰技术沉默花生过敏原基因,可降低过敏原蛋白的含量
12. 科学家通过蛋白质工程将小鼠抗体上负责识别抗原的特定区域“嫁接”到人抗体结构上获得人源化抗体,降低了鼠源单克隆抗体引起的免疫风险。下列说法错误的是( )
A. 蛋白质工程的核心思路是“预期功能→设计蛋白质结构→改造基因→表达生产”
B. 该过程的关键在于找到一种特定的酶,用于连接源于人和小鼠的肽链
C. 对蛋白质进行改造时,改造基因比直接改造蛋白质更具有优势
D. 可将改造后的基因导入小鼠,从转基因小鼠体内获得人源化抗体
13. 为规模化繁育某名贵兰花,研究人员利用植物组织培养技术制备了人工种子(如图),下列说法错误的是( )
A. ①宜选用透气性能良好的材料
B. ②是兰花愈伤组织,将来发育成幼苗
C. ③中加入的蔗糖可为人工种子的萌发提供能量
D. 该技术获得人工种子的方式,属于无性繁殖
14. 某同学对洋葱的DNA进行粗提取时,发现最终提取总量极少。复盘该同学的操作过程,不会造成该结果的是( )
A. 所用的实验材料与实验器具都进行了高压蒸汽灭菌处理
B. 研磨液经过滤后,立即取滤液进行操作
C. 向上清液中加入等体积预冷的体积分数为95%酒精溶液
D. 用玻璃棒沿顺时针方向快速搅拌后再反向搅拌
15. 在PCR反应体系中加入与某条链互补的荧光探针,可定量检测样本中DNA含量,用于病毒检测。当耐高温的聚合酶催化子链延伸至探针处,会对探针进行切割,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成(如图)。通过实时检测荧光信号强度,可得Ct值(荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数)。下列说法错误的是( )
A. PCR循环过程中的复性是为了引物和模板结合
B. 耐高温的聚合酶在该反应中可以水解磷酸二酯键
C. 荧光探针可以直接发出荧光信号并被接收
D. Ct值越大表示患者感染病毒的风险越小
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 某实验小组采用纸片扩散法对大肠杆菌进行4种抗生素的药物敏感实验,将菌液均匀涂布于固体培养基,贴上浸不同抗生素(浓度相同)的无菌滤纸片,在适宜条件培养后测量抑菌圈直径,结果如下表。下列说法正确的是( )
抗生素编号
甲
乙
丙
丁
抑菌圈直径(mm)
26
18
8
0
A. 设置“浸无菌水”的对照组可排除滤纸片本身对实验的影响
B. 选用抗生素甲对大肠杆菌进行抑制效果更稳定
C. 若抑菌圈中出现一个菌落,可能是大肠杆菌发生基因突变所致
D. 需先在酒精灯火焰上对涂布器进行消毒,待冷却后再在灯焰旁进行涂布
17. 草莓无性繁殖时易将感染的病毒传给后代,病毒的积累会导致草莓产量降低,品质变差。育种工作者培育高品质草莓流程如图所示。下列说法正确的是( )
注:SMYELV-CP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白质基因
A. 方法一选用草莓茎尖细胞的主要原因是该细胞具有较高的全能性
B. 对茎尖细胞和草莓细胞用体积分数95%的酒精和5%次氯酸钠溶液进行消毒
C. 判断两种选育方法的效果都需要通过病毒接种实验
D. ①③两个过程都体现了植株细胞的全能性
18. 科研人员在杂交瘤细胞的基础上,将两种杂交瘤细胞融合获得的双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可同时结合α、β两种抗原(如图)。下列说法正确的是( )
A. 需将抗原α、β分别注射到小鼠体内,获得免疫小鼠的淋巴细胞
B. 获得的淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后最多可得到3种杂交瘤细胞
C. 抗体的可变区在结构上具有多样性,是特异性识别不同抗原的结构基础
D. 与肿瘤细胞和抗肿瘤药物均结合的双特异性抗体可用于治疗癌症
19. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体,下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体(即黑白花仔鼠)的过程。下列说法正确的是( )
A. 囊胚期前的胚胎随细胞不断分裂,体积增大
B. 乙过程若对胚胎进行分割需将②均等分割
C. 乙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
D. 黑白花仔鼠每一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的全部基因
20. 质粒K中含有两个标记基因,其中β-半乳糖苷酶基因编码的酶可分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色,X-gal在液体环境下对高温敏感。研究团队以该质粒为载体,将人源干扰素基因插到质粒的BamH Ⅰ酶切位点,实现了该基因在大肠杆菌中的高效表达。下列说法错误的是( )
A. 人源干扰素基因应插入启动子和终止子之间,以便于复制
B. X-gal应待培养基经高压蒸汽灭菌并冷却后再加入
C. 用含卡那霉素和X-gal的选择性培养基筛选的白色菌落为目标菌株
D. 上述途径制备的干扰素与人体细胞分泌的干扰素结构相同
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 科研人员利用污水处理厂的活性污泥,筛选高效脱氮菌株,用于降解污水中的氨氮。实验流程为:样品采集→选择培养基富集培养→菌株纯化并计数→氨氮去除率、总氮去除率测定。
(1)该实验选择从污水处理厂活性污泥中取样,原因是________________。
(2)该实验中,为实现培养基上长出单菌落,菌株纯化的操作是________;这样操作的依据是________。
(3)经菌株纯化过程得到的单菌落,并不能直接采集菌种用于生产,还需进行________过程后才可应用到生产中去,原因是________________。
(4)为统计微生物的数量,某同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为的污泥样液0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149个,则每毫升原污泥样液中上述微生物数量为________个。
22. 利用植物细胞工程技术培育出的杂种植株,既具有甲种植物(2M)高产又具有乙种植物(2N)耐盐等性状。其制备流程如图所示。
(1)①去除细胞壁的方法是________,②依据的原理是________,③借助荧光显微镜观察,通过显微操作仪筛选并留取显示________(填“单色荧光”或“双色荧光”)的细胞。
(2)⑤⑥过程在培养条件上的不同是________________(写出两点即可)。
(3)炼苗时一般先闭盖炼苗再开盖炼苗,炼苗的目的是________。给杂种植株以不同炼苗组合方式并统计组培苗移栽存活率,结果如图,图中最佳炼苗组合方式是________。
(4)杂种植株扩大种植前还需要评估,原因是________________。让优良性状缺失的杂种植株与亲本甲或乙回交,后代不育的原因是________________。
23. 中国科学家首次利用基因编辑技术,敲除了猴胚胎的生物节律核心基因BMALI,获得模型猴,流程如图所示。
(1)构建的基因表达载体导入ES细胞常用的方法是________;外源基因是否导入受体细胞,可通过对重组DNA上________的表达进行鉴定和选择。
(2)ES细胞在形态上表现为________;其在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中可以________。
(3)第二代模型猴________(填“是”或“不是”)对第一代模型猴中编号为A6的100%复制,原因是________。
24. 木棉叶片中的香树脂醇具有抗炎、抗氧化和保护神经等功效,产量低且提取困难。通过基因工程将木棉香树脂醇合酶基因N导入酵母菌细胞中,可提高香树脂醇产量。
(1)利用PCR扩增目的基因时需先设计引物,香树脂醇合酶基因N的引物需满足的条件是________;PCR反应体系中,含量逐渐减少的物质是________(填两种)。
(2)基因N的a链为转录的模板链,为保证与质粒准确连接,引物1的________(填“5′”或“3′”)端应引入________限制酶切点。对质粒进行切割时,所用的限制酶是________。
(3)将构建的基因表达载体导入酵母菌时,常用________处理酵母菌,原因是________。
(4)酵母菌细胞中是否表达出香树脂醇合酶在分子水平上可用________方法进行检测,进一步检测转基因酵母的________产量并进行比较,可选育出目的菌株。
25. 木糖醇被摄入后不会引起血糖升高,尤适于糖尿病患者。为构建高产木糖醇工程菌,科研人员将毕赤酵母中的木糖醇脱氢酶(XDH)基因和绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,并利用pET-28a质粒构建基因表达载体,转入大肠杆菌中表达。相关示意图如下:
(1)为设计XDH基因的PCR引物,可从________下载图1所示序列,并从________中提取总DNA作为模板来扩增XDH基因。
(2)融合XDH-GFP基因片段时,PCR1和PCR2不能在同一个PCR体系中进行的原因是________;引物R1的序列应包含________(填序号)。
①XDH基因部分序列 ②GFP基因部分序列 ③限制酶的识别序列
(3)为使XDH-GFP融合基因正确插入pET-28a质粒,对融合基因进行扩增时用到的引物是F1和________,这两个引物的碱基序列分别是________(填序号)。
①5′-GGATCCACTGCTAAC-3′ ②5′-GGATCCTGACGATTG-3′
③5′-GAATTCTCGTACCTA-3′ ④5′-GAATTCAGCATGGAT-3′
(4)为筛选目标大肠杆菌,将转化后的大肠杆菌接种到含有________的选择培养基上培养;培养的菌落可能会出现假阳性,原因是________;为进一步筛选目标菌,挑选以上菌落分别提取DNA,利用(3)中设计的引物进行PCR和电泳,理论上目标菌落的产物长度应为________bp。
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