内容正文:
海城同泽中学2025-2026学年下学期高二5月阶段性学情调研
生物试卷
考试时间:75分钟;满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有一项符合题目要求。
1. 下列关于实验操作中消毒灭菌说法错误的是( )
A. 对实验需要的实验材料、器具和培养基均采用高压蒸汽灭菌
B. 划线分离需对接种环进行多次灼烧灭菌,各次灭菌目的并不完全相同
C. 实验结束后,将实验产生的废弃物进行灭菌处理
D. 灭菌较消毒更为彻底,可杀死包括芽孢和孢子在内的所有微生物
【答案】A
【解析】
【详解】A、高压蒸汽灭菌仅适用于耐高温、耐高压的物品,不耐高温的实验材料(如植物外植体)、遇热易分解的培养基成分(如尿素)均不能采用高压蒸汽灭菌,并非所有实验材料、器具和培养基都适用该方法,A错误;
B、划线分离操作中,接种环第一次灼烧是为了杀灭环上原有杂菌,避免污染培养物;每次划线结束后灼烧是为了杀死环上残留的菌种,保证下一次划线的菌种仅来自上一次划线的末端,实现菌种稀释;实验结束后灼烧是为了避免残留菌种污染环境、感染操作者,各次灭菌目的并不完全相同,B正确;
C、实验产生的废弃物可能携带致病微生物或实验用菌种,灭菌处理后再丢弃可防止污染环境,C正确;
D、消毒仅能杀死物体表面或内部的部分微生物,不能杀灭芽孢和孢子;灭菌可杀死包括芽孢、孢子在内的所有微生物,因此灭菌较消毒更为彻底,D正确。
2. 辣椒素是辣椒产生的次级代谢物,具有强抗氧化活性,可帮助清除机体内的自由基,减少氧化损伤和DNA损伤,从而降低癌症发生的风险。研究人员通过植物组织培养获得辣椒素的一般途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 在脱毒苗的培养过程中,一般选择茎尖作为外植体
B. 过程①一般不需要光照,过程②需要光照
C. 方法1中一般使用固体培养基,方法2中一般使用液体培养基
D. 辣椒素是植物生命活动所必需的产物,在整个培养过程中都会产生
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的过程:外植体经脱分化形成愈伤组织,再分化诱导生芽、生根,最后形成完整的植物体。另外,植物激素会影响脱分化与再分化的结果,生长素和细胞分裂素的比值具有“高根低芽中愈伤”的规律。
【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛,且含病毒少,取材时常选用其作为外植体,可减少病毒感染,A正确;
B、过程①为脱分化过程,一般不需要光照,过程②为再分化,需要给予适当时间和强度的光照,促进叶绿素的合成,B正确;
C、方法1中一般使用固体培养基,方法2中的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一般使用液体培养基,C正确;
D、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,辣椒素是辣椒产生的次级代谢物,不是植物生命活动所必需的产物,D错误。
故选D。
3. 某夫妇中妻子患线粒体基因遗传病,丈夫正常。他们用正常女性捐献的卵母细胞,通过“三亲婴儿”的技术,生下了正常的孩子,其培育过程如下。据图分析,以下叙述错误的是( )
A. 若这对夫妇正常生育,孩子患该病概率是100%
B. 图中甲为患病妻子,乙为卵母细胞捐献者
C. 培育过程运用了核移植技术和胚胎移植技术
D. 三亲婴儿的染色体基因全部来自于这对夫妇
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息:夫妇中妻子患线粒体基因遗传病,丈夫正常,他们用正常女性捐献的卵母细胞,通过“三亲婴儿”的技术生下了正常的孩子可知,志愿者提供去核的卵母细胞、妻子提供丽母细胞的细胞核,丈夫提供正常的精子。
【详解】A、夫妇中妻子患线粒体基因遗传病,属于细胞质遗传,若这对夫妇正常生育,孩子患该病概率是100%,A正确;
B、由图示可知,图中乙提供细胞核,为患病妻子,甲提供去核的卵母细胞,为卵母细胞捐献者,B错误;
C、由图示可知,培育过程运用了核移植技术和胚胎移植技术,C正确;
D、三亲婴儿的染色体基因是由精子和卵细胞的细胞核融合而来,全部来自于这对夫妇,D正确。
故选B。
4. 甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等越来越被人们喜爱。但甘薯属无性繁殖作物,同时又是同源六倍体,具有自交不育和杂交不亲和性,这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是( )
A. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种,可以显著提高变异频率,加速育种进程
B. 利用组织培养形成的胚状体制作人工种子,解决种苗用量大、成本高的问题
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交,可以克服杂交不亲和,充分利用遗传资源
D. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗,使植株具备抗病毒的能力,产品质量得到提高
【答案】D
【解析】
【分析】1.植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体.植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性,属于无性生殖;
2.植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株,植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合,属于无性生殖。
【详解】A、愈伤组织具有分裂旺盛的优点,适于诱变育种的取材,能提高突变频率,加速育种进程,A正确;
B、植物细胞工程应用之一是利用胚状体包囊人工胚乳和人工种皮制成人工种子,实现大规模生产,从而解决种苗用量大、成本高的问题,B正确;
C、原生质的融合原理是细胞膜的流动性,通过去壁、促融、细胞壁再生、组织培养技术可培育异源杂合体,充分利用遗传资源,该育种方式的典型优势 是克服远缘杂交不亲和的障碍,C正确;
D、茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染,所以利用茎尖分生组织培养出无病毒且保持优良性状的幼苗,但脱毒苗的培育不等于具备抗病毒的能力,D错误。
故选D。
5. 下列生物工程实施过程中直接运用了细胞膜结构特点原理的是( )
A. 植物组织培养 B. 制备单克隆抗体
C. 多利羊的诞生 D. 制作尿糖试纸
【答案】B
【解析】
【分析】本题对现代生物技术的原理进行了考查,理解掌握各项生物技术的过程及区别有助于理解相关技术的原理,这是解答本题的关键。
【详解】A、植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程,体现细胞的全能性,A错误;
B、制备单克隆抗体属于细胞融合,体现了细胞膜的流动性,B正确;
C、克隆羊多利的培育属于克隆技术,C错误;
D、尿糖试纸与尿液相遇时,会因尿液中葡萄糖含量的由少到多而依次呈现出浅蓝、浅绿、棕色或深棕色,没有体现细胞膜的流动性,D错误。
故选B。
6. PCR技术(荧光PCR法),又称qPCR法,是指在反应体系中加入荧光物质,通过专门仪器实现实时荧光检测,以荧光强度来测定PCR循环后产物中的核酸水平,是病毒核酸检测的主流方法。IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族,是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体,IgM/IgG联合检测(胶体金法)是新冠抗体检测试剂盒主要采用的技术。下列说法不正确的是( )
A. 利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是新冠病毒的一段核酸序列已知
B. 利用PCR技术扩增新冠病毒的核酸用到的酶有逆转录酶、TaqDNA聚合酶等
C. IgM/IgG检测试剂盒的原理是抗原—抗体特异性结合
D. 利用IgM/IgG试剂盒检测为阳性,一定为新冠肺炎患者
【答案】D
【解析】
【分析】1、PCR是体外人工选择性扩增DNA的一种方法,它类似于生物体内DNA的复制。在生物体内DNA复制需要模板、引物、DNA聚合酶、DNA解旋酶、脱氧核苷酸;而体外PCR反应同样需要类似的成分,有模板、引物、PCR缓冲液、Taq酶、脱氧核苷酸。其中引物是人工设计的特定序列,实现对特定位置的扩增。
2、免疫学的临床应用有两个方面:一是应用免疫理论来阐明许多疾病的发病机制和发展规律;二是应用免疫学原理和技术来诊断和防治疾病。免疫学原理主要是抗原抗体特异性结合的原理。
【详解】A、PCR是扩增DNA的一种方法,如果是RNA病毒,首先要转化成DNA,也就是反(逆)转录;利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测时,引物是病毒的一小段DNA片段,A正确;
B、PCR是扩增DNA的一种方法,利用PCR技术扩增新冠病毒的核酸,首先要转化成DNA,也就是反(逆)转录,反(逆)转录用到的酶是逆转录酶、PCR过程需要耐高温的TaqDNA聚合酶,B正确;
C、IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族,是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体,该抗体可以与新冠病毒的表面抗原结合,其检测原理是抗原―抗体特异性结合,C正确;
D、利用IgM/TgG试剂盒检测为阳性,可能感染新冠病毒,但不一定患病,D错误。
故选D。
7. 下列关于对小牛组织进行动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A. 需要选用幼龄动物的组织是因为其全能性高
B. 为防止污染,培养基中需加入高浓度的抗生素
C. 应在无菌、无毒,温度、pH和渗透压适宜的环境中培养
D. 体外培养时,所有动物细胞必须贴附在某一固相支持物上生长
【答案】C
【解析】
【详解】A、选用幼龄动物组织的原因是其细胞分化程度低、增殖能力强、分裂旺盛,并非全能性高,高度分化的动物体细胞全能性受限制,且动物细胞培养一般不需要体现细胞全能性,A错误;
B、培养基中添加适宜浓度的抗生素可防止污染,高浓度抗生素会对培养的动物细胞产生毒害作用,破坏细胞结构或影响细胞代谢,B错误;
C、动物细胞培养的环境要求为无菌、无毒,同时需要维持适宜的温度、pH和渗透压,才能保证细胞正常的生命活动,C正确;
D、体外培养的动物细胞包括贴壁生长型和悬浮生长型,如杂交瘤细胞、淋巴细胞可在培养液中悬浮生长,并非所有细胞都必须贴附在固相支持物上生长,D错误。
8. 下图是制备杀伤癌细胞的“生物导弹”的过程示意图。下列有关叙述,不正确的是( )
A. ①过程所用的“脾脏中的细胞”为经过免疫的B淋巴细胞
B. 经①形成的杂交瘤细胞都能产生特定抗体
C. 单克隆抗体的特异性使抗癌药物定向作用于癌细胞
D. 图示过程利用了动物细胞融合和动物细胞培养技术
【答案】B
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
2、单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
【详解】A、①过程所用的“脾脏中的细胞”是经过免疫的B淋巴细胞,即效应B细胞,A正确;
B、经①形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体,需要进行筛选,B错误;
C、单克隆抗体具有特异性,能识别癌细胞,从而将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,准确杀伤癌变细胞,C正确;
D、制备单克隆抗体常用的动物细胞工程技术有动物细胞培养和动物细胞融合,D正确。
故选B。
9. 我国科学家成功克隆出世界首例体细胞克隆猴。体细胞克隆猴的成功将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物的研发周期,助力“健康中国2030”目标实现。通过体细胞核移植技术培育克隆猴的过程中,没有涉及的操作是( )
A. 用显微操作等技术去除卵母细胞的细胞核
B. 用物理或化学方法激活重构胚
C. 选择合适时期的胚胎进行移植
D. 在胚胎移植前对代孕母猴进行超数排卵处理
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【详解】A、通过显微操作技术可以去除卵母细胞的细胞核和第一极体,A正确;
B、体细胞核移植技术中,可以用物理或化学方法激活重组细胞,使其完成发育进程,属于体细胞核移植技术培育克隆猴的一个步骤,B正确;
C、选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体,属于体细胞核移植技术培育克隆猴的一个步骤,C正确;
D、胚胎移植前还需对代孕母猴进行同期发情处理,这样可以使移植的胚胎获得相同的生理环境,以保证胚胎能够继续发育,D错误。
故选D。
10. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. ②的构建需要限制酶和DNA聚合酶的参与
B. ③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
C. ④的染色体上若含抗虫基因,代表抗虫植株培育成功
D. ④→⑤经过了脱分化和再分化的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A、②是基因表达载体的构建,需要限制酶和DNA连接酶的参与,A错误;
B、③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上,B错误;
C、④的染色体上若含抗虫基因,如果不能成功转录或翻译,不一定能表现出抗虫性状,不代表抗虫植物培育成功,C错误;
D、④→⑤是植物组织培养,经过了脱分化和再分化,D正确。
故选D。
11. 用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒,可产生14kb(1kb即1000个碱基对)的长链,而同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒,可得到三种长度的DNA片段,见下图(其中*表示EcoRⅤ限制酶切割后的一个黏性末端)。
若用MboⅠ限制酶单独切割该普通质粒,则产生的DNA片段的长度为( )
A. 6和8 B. 2.5和11.5 C. 14 D. 5.5和8.5
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒,可产生14kb(1kb即1000个碱基对)的长链,说明质粒中含有1个EcoRⅤ切点;同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒,可得到三种长度的DNA片段,说明质粒中含有2个MboⅠ切点。
【详解】用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒,可产生14kb(1kb即1000个碱基对)的长链,说明质粒中含有1个EcoRⅤ切点;同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒,可得到三种长度的DNA片段,说明质粒中含有2个MboⅠ切点。即质粒中含有1个EcoRⅤ切点,2个MboⅠ切点。且根据星号可知,EcoRⅤ限制酶将8kb的片段分割成两段,分别为2.5和5.5kb,据此可推测,若用MboⅠ限制酶单独切割该普通质粒,则产生的DNA片段为2种,应该是6和8kb,A正确。
故选A。
12. 良种牛与传统畜牧业养殖的牛相比具有更多的优点,肉牛的肉质更加优质,具有更高的营养价值;奶牛产奶量与牛奶品质更高。育种专家采用了方法Ⅰ和方法Ⅱ来加快良种牛的繁殖速度。关于图中试管牛E和克隆牛F的比较,下列叙述正确的是( )
A. 两者的产生过程都采用了胚胎体外培养和胚胎移植技术
B. 两者的性别不同
C. 两者都以动物细胞的全能性为原理
D. 两者都属于有性繁殖
【答案】A
【解析】
【详解】A、方法Ⅰ运用了试管牛技术,方法Ⅱ运用了克隆牛技术, 两者的产生过程都采用了胚胎体外培养和胚胎移植技术,A正确;
B、试管牛可能是公牛或母牛,克隆牛是母牛,两者的性别可能相同,B错误;
C、试管牛是由受精卵发育为个体,以动物细胞的全能性为原理,克隆牛体现了动物细胞核的全能性,C错误;
D、试管牛属于有性繁殖,克隆牛属于无性繁殖,D错误。
故选A。
13. 蛛丝有超强韧性,其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白,具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白,下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是( )
A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因,可选择图中的引物①和④
B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关
D. 检测蛛丝蛋白基因在受体细胞中是否转录出mRNA,可用PCR等技术
【答案】A
【解析】
【详解】A、据题图分析可知,磷酸基团为DNA的5'端,羟基为DNA的3'端,由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链,所以在PCR扩增中引物与DNA模板链的3'端结合进行延伸,故选择图中引物②和引物③,A错误;
B、要想让目的基因在乳腺中表达,需要将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,B正确;
C、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,C正确;
D、检测蛛丝蛋白基因在受体细胞中是否转录出mRNA,可采用逆转录-PCR等技术,以mRNA为模板,在逆转录酶的作用下合成cDNA,然后以cDNA为模板进行PCR扩增,若能扩增出相应产物,则说明转录出了mRNA ,D正确。
故选A。
14. 生态足迹。又叫做生态占用。下列关于生态足迹的叙述正确的是( )
A. 生态足迹的值越大,代表人类对生态和环境的影响就越大
B. 碳足迹表示吸收化石燃料排放的二氧化碳等所需的海洋和森林面积
C. 生活方式不同,生态足迹的大小一般相同
D. 耕地只能表示用来种植人类消费的作物所需的农田面积
【答案】A
【解析】
【分析】生态足迹也称“生态占用“。是指特定数量人群按照某一种生活方式所消费的,自然生态系统提供的,各种商品和服务功能,以及在这一过程中所产生的废弃物需要环境(生态系统)吸纳,并以生物生产性土地(或水域)面积来表示的一种可操作的定量方法。它的应用意义是:通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力(亦称生态足迹供给)进行比较即可以定量的判断某一国家或地区可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。
【详解】A、生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大,A正确;
B、碳足迹是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合,B错误;
C、生活方式不同,消耗的资源状况不同,生态足迹的大小可能不同,C错误;
D、耕地表示用来种植人类消费的作物、油料、橡胶以及生产牲畜饲料等农产品所需的农田面积,D错误。
故选A。
15. 黄河“几字弯”区域存在土地沙化、水资源短缺等生态问题。我国依托“三北”防护林体系建设工程,推进荒漠化综合治理与生态修复,实现了绿进沙退,促进人与自然的和谐共生,同时助力我国“碳中和”目标的实现。下列叙述错误的是( )
A. 植被配置与区域水资源承载力相适应,体现了生态工程的协调原理
B. 生态修复时,可增加土壤微生物改良土壤为植物定居创造有利条件
C. 该区域治理后植被防风固沙功能增强,其间接价值大于直接价值
D. 该区域生态修复后,植被固碳能力提升,实现了碳的零排放
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态工程的协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境承载力,植被配置与区域水资源承载力相适应符合该原理,A正确;
B、土壤微生物可通过分解作用改善土壤结构、提升土壤肥力,能为植物定居创造有利条件,因此生态修复时可通过增加土壤微生物改良土壤,B正确;
C、植被防风固沙属于生物多样性的间接价值(生态功能),而直接价值是指食用、药用、工业原料、旅游观赏等。一般来说,生物多样性的间接价值显著大于直接价值,C正确;
D、碳中和是指一定时间内碳排放总量和碳固定总量相互抵消,并非实现碳的零排放,该区域生态修复后植被固碳能力提升可减少净碳排放量,但区域内生物呼吸、人类活动等仍会产生碳排放,无法实现碳的零排放,D错误。
二、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,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 基因工程会用到多种限制酶,下列为部分限制酶的识别序列和酶切位点及其在某质粒上的酶切位点。下列叙述正确的是( )
A. Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和BclⅠ的识别序列,其具有专一性
B. 质粒被BamHⅠ和BclⅠ切割后,并在DNA连接酶的作用下,会发生环化
C. 构建重组质粒时,切割该质粒的限制酶只能是BamHⅠ
D. 分别用Sau3AⅠ和BamHⅠ切割目的基因和质粒,形成的重组质粒能被Sau3AⅠ切成4个片段
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、BamHⅠ和BclⅠ的识别序列中都包含Sau3AⅠ的识别序列,故Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和BclⅠ的识别序列。限制酶的专一性是指一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,Sau3AⅠ只识别GATC这一特定序列,具有专一性,A正确;
B、BamHⅠ和BclⅠ切割质粒后,会切出相同且互补的黏性末端,因此加入DNA连接酶后,质粒可能会发生环化,B正确;
C、构建重组质粒时,目的基因要插入在启动子和终止子之间,则可选择BamHⅠ、Sau3AⅠ和HindⅢ三种限制酶,而如果用Sau3AⅠ切割则会在质粒上切出多个切口,如果用HindⅢ则会切坏质粒上的X抗生素抗性基因,因此只能用BamHⅠ切割该质粒,C正确;
D、原质粒上含有4个Sau3AⅠ的酶切位点,用BamHⅠ切割质粒并插入用Sau3AⅠ切割的目的基因,原本1个BamHⅠ位点会变成2个Sau3AⅠ位点(插入片段两端各一个),因此产生的重组质粒上有5个Sau3AⅠ位点,切割后会得到5个片段,D错误。
17. 下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现,重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键;重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性;组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是( )
A. 细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞,通过显微操作去掉的是DNA-蛋白质复合物
B. 用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合,也可用电融合法促融
C. Kdm4d可使H3去甲基化,TSA可使H3保持乙酰化,进而促进了基因A的正常表达
D. “中中”和“华华”培育用到了动物细胞培养及体细胞核移植等技术
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、图中细胞a指的是卵母细胞,待其培养到MⅡ期(减数第二次分裂中期)后再通过显微操作去掉纺锤体-染色体复合物,A错误;
B、用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞(体细胞和卵母细胞)融合,通过电融合法也能使两细胞融合,B正确;
C、研究显示,重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键,重构胚基因组中大量H3被甲基化是克隆成功的巨大阻碍,H3乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上,因此图中将Kdm4d的mRNA注入重构胚和用TSA处理重构胚后,能激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程的机制可能是Kdm4d使H3去甲基化,TSA使H3保持乙酰化,进而促进了基因A的正常表达,C正确;
D、从图中可以看出,“中中”和“华华”的培育过程中,有体细胞的培养(动物细胞培养)以及将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中(体细胞核移植)等技术,D正确。
故选BCD。
18. 2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术,将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞,最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠,实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 本实验中,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子
B. 孤雌小鼠的性染色体组成可以是XX,也可以是XY
C. ③过程是胚胎移植,移植前要对乙鼠进行发情处理
D. 在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取
【答案】ACD
【解析】
【分析】题图分析,从卵泡中取出卵母细胞,将经过基因修饰和基因编辑处理的孤雌胚胎干细胞注入卵母细胞,进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、由图示可知,早期胚胎相当于卵母细胞与孤雌胚胎干细胞融合形成的,相当于精卵结合,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子,A正确;
B、注入卵母细胞的孤雌胚胎干细胞的性染色体组成为X,卵母细胞的性染色体组成为X,因此孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX,B错误;
C、胚胎移植是在胚胎在相同生理条件下空间位置上的转移,因此移植前要对乙鼠进行发情处理,使其与供体处于相同的生理状态,C正确;
D、ES细胞,即胚胎干细胞,是从早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,具有发育的全能性,因此在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取,D正确。
故选ACD。
19. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A. 该项替换研究中,目前可行的直接操作对象是蛋白质
B. 该项替换研究中,改造前后水蛭素的空间结构会发生改变
C. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素
D. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路不同
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的直接操作对象是基因而非蛋白质,通过修改基因序列来改变氨基酸组成,而非直接对蛋白质进行操作,A错误;
B、氨基酸的替换(将天冬酰胺替换为赖氨酸)改变了蛋白质中氨基酸的排列顺序,可能导致蛋白质的空间结构改变,从而影响蛋白质的功能(抗凝血活性),B正确;
C、改造后的水蛭素基因导入微生物(如大肠杆菌或酵母菌)后,可通过发酵工程大规模生产水蛭素,C正确;
D、中心法则是从DNA到RNA再到蛋白质的正向流程,而该项替换研究(蛋白质工程)的思路是逆向的:先从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构,再推测应有的氨基酸序列,并修改相对应的基因序列,从而获得所需要的蛋白质,因此两者的研究思路不同,D正确。
20. 某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,操作流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
B. 培养一段时间后,培养基中的营养成分会减少,pH会升高
C. 使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境
D. 5号试管的结果表明土壤中的菌株数为1.7×109个/升
【答案】BC
【解析】
【详解】A、该培养基以尿素为唯一氮源,能分解尿素的细菌可以在该培养基上生长,但某些能够利用空气中氮气的固氮菌也可以在该培养基上生长,A错误;
B、分解尿素的细菌是异养生物,细菌生长繁殖会消耗培养基的营养成分,分解尿素的细菌能合成脲酶,可会将尿素分解为氨(NH3),氨会使培养基的碱性增强,pH会升高,B正确;
C、使用后的培养基含有大量微生物,在丢弃前必须进行灭菌处理,避免污染环境,C正确;
D、5号试管稀释倍数为106,菌落数平均值为(168+175+167)÷3=170,土壤中菌株数为170÷0.1×106 =1.7×109个/mL,即1.7×1012个/升,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共55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,培养基通常采用___________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)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________________(答案合理即可)。
(3)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用的接种方法是______,这种计数方法与实际值相比会______,原因是________________。
(4)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即_____________________。
【答案】(1) ①. 湿热灭菌##高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择
(2)S的值超过某一浓度值时会抑制菌株的生长##S浓度大,某菌株渗透失水影响对S的降解量
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. 偏小##小##偏低##低 ③. 当两个或多个细胞连在一起生长时,平板上观察到的只是一个菌落
(4)水、碳源、氮源和无机盐
【解析】
【分析】分析题图:①为淤泥取样进行稀释,②为接种到液体培养基上,③稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上,其中Y为琼脂,④为挑取单菌落接种,⑤在以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上进一步筛选出高效降解S的菌株。
【小问1详解】
微生物培养的关键是无菌技术,常用湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)法对培养基进行灭菌。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】
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(S浓度大,某菌株渗透失水影响对S的降解量)。
【小问3详解】
若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用稀释涂布平板法进行接种,这种计数方法与实际值相比偏小(小、偏低、低),原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【小问4详解】
甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供碳源(S等含碳物质)、氮源(S中含氮元素等)、水和无机盐这4类营养物质。
22. 双特异性单克隆抗体是指可同时与抗原和药物结合的特异性抗体。如图是科研人员通过杂交瘤技术生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。据图回答问题。
(1)过程①后,从小鼠的脾中检测到________,说明小鼠体内形成了相应的B淋巴细胞。制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程技术有_________。
(2)过程②诱导细胞融合的常用方法有_________(生物法)、________(化学法)等。过程②选用的骨髓瘤细胞______(填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(3)经过程③筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程④________培养和抗体检测,目的是筛选出足够数量的能______的杂交瘤细胞。
(4)获得的单克隆杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠________内增殖均可。
(5)对比血清抗体,单克隆抗体的优点有________(至少答出2点)。
【答案】(1) ①. 抗癌胚抗原的抗体 ②. 动物细胞融合、动物细胞培养
(2) ①. 灭活病毒诱导法 ②. PEG融合法 ③. 不能
(3) ①. 克隆化 ②. 分泌所需抗体
(4)腹腔 (5)纯度高、特异性强、灵敏度高并可大量制备
【解析】
【分析】动物细胞融合:又称细胞杂交,指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
【小问1详解】
过程①用癌胚抗原对小鼠进行免疫处理,若在小鼠体内发现癌胚抗原的抗体,说明小鼠已经产生了能产生特定抗体的浆细胞。即过程①后,从小鼠的脾脏中得到癌胚抗原的抗体,说明小鼠体内形成了相应的B细胞。由图可知,制备双特异性单克隆抗体的过程中需要经过浆细胞和骨髓瘤细胞的融合,以及杂交瘤细胞的培养。
【小问2详解】
②是诱导动物细胞融合,生物法可以选用灭活的病毒诱导融合,化学法可选用PEG诱导细胞融合,进行细胞融合后形成的融合细胞有自身融合的细胞和杂交瘤细胞,只有杂交瘤细胞才能在HAT培养基上存活,其他细胞如未融合的骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上存活。
【小问3详解】
过程④需要克隆化培养和抗体检测,目的是筛选出足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
获得的杂交瘤细胞既可以在体外培养液中培养,也可以在小鼠的腹腔中培养。
【小问5详解】
单克隆抗体具有纯度高、特异性强、灵敏度高并可大量制备的优点。
23. 下图是科学家采用不同的方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程,回答下列有关问题:
(1)为使良种母牛产生更多的卵母细胞,需要对其注射__________。
(2)c过程一般是将发育到__________(阶段)的早期胚胎进行处理,再植入受体内。操作过程中应注意将③__________均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育,该技术的意义在于________________。
(3)与一般的正常有性生殖繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是_________________。
(4)为确保得到雌性奶牛,往往需要对移植的胚胎进行性别鉴定,请写出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法_________________。
【答案】(1)促性腺激素
(2) ①. 桑葚胚或囊胚 ②. 内细胞团 ③. 提高胚胎的利用率
(3)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
(4)取滋养层细胞进行DNA分析(或取滋养层细胞进行染色体分析或取滋养层细胞进行染色体组分析)
【解析】
【分析】分析题图:图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,其中a为体外受精过程;b为早期胚胎发育过程;c为胚胎分割技术;d、f均为胚胎移植过程;h表示采用基因工程技术将外源基因导入受体细胞, 图中①为滋养层细胞,②为囊胚腔;③为内细胞团。
【小问1详解】
为使良种母牛产生更多的卵母细胞,需要对其注射促性腺激素,促性腺激素可以促进母牛超数排卵。
【小问2详解】
c过程是胚胎分割移植,一般是将发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行处理,再植入受体内。操作过程中应注意将③内细胞团均等分割,因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,如果分割不均会影响胚胎的恢复和进一步发育。该技术的意义在于提高胚胎的利用率,通过胚胎分割可以获得多个遗传物质相同的胚胎,从而增加优良个体的数量。
【小问3详解】
与一般的正常有性生殖繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在自然情况下,一头母牛一年只能生育一头小牛,而通过胚胎移植技术,可以让优良母牛产生的胚胎在其他母牛体内发育,从而大大提高了优良母牛的繁殖效率。
【小问4详解】
对早期胚胎进行性别鉴定的方法有:取滋养层细胞进行DNA分析(或取滋养层细胞进行染色体分析或取滋养层细胞进行染色体组分析)来确定胚胎性别。
24. 油酸是一种单不饱和脂肪酸,稳定性高,具有较高的营养和保健功能,富含油酸的食用油可长时间保存且在高温条件下不易氧化变质。油酸含量是评价大豆油食用品质和稳定性的重要指标。研究人员利用转基因技术抑制大豆内源FAD2-1基因的表达,获得了油酸比例显著提高的大豆,其油酸含量高51.71%。回答下列问题:
(1)从大豆基因组数据库查找到FAD2-1基因的序列后,可用____的方法获得FAD2-1基因片段,接着用PCR技术进行扩增,PCR技术的原理是____。
(2)对FAD2-1基因进行XbaⅠ、SacⅠ双酶切,这两种酶作用的化学键是____。将FAD2-1基因反向连接到pCAMBIA3300-BCSP质粒中,构建反义基因表达载体。FAD2-1基因、重组表达载体的结构如下图所示,a~d 表示 FAD2-1基因的4个位点。
将FAD2-1基因的____(填图中的字母)位点连接到重组表达载体模板链启动子端。重组表达载体转录产生的mRNA可抑制细胞内FAD2-1基因的表达,其原因是____。
(3)重组表达载体中包含草铵磷(一种除草剂)抗性基因,转化后可以通过____的方法挑选出存活的大豆植株,收获大豆后检测____,鉴定成功转基因的大豆植株并评价其效果。
【答案】(1) ①. 人工合成 ②. DNA的半保留复制
(2) ①. 磷酸二酯键 ②. b ③. 重组表达载体中目的基因转录产生的mRNA与FAD2-1基因转录产生的mRNA可发生碱基互补配对,形成双链结构,从而抑制FAD2-1基因的 mRNA进行翻译
(3) ①. 喷施草铵磷 ②. 大豆的油酸含量
【解析】
【分析】基因工程是狭义的遗传工程,基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标,通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素,并按照一定的程序进行操作,它包括目的基因的获得、重组DNA的形成,重组DNA导入受体细胞也称(宿主)细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。
【小问1详解】
从大豆基因组数据库查找到FAD2-1基因的序列,可用人工合成的方法获得FAD2-1基因片段,接着用PCR技术进行扩增,PCR技术的原理DNA的半保留复制。
【小问2详解】
XbaⅠ、SacⅠ两种限制酶作用的化学键是磷酸二酯键。据题可知,需要将FAD2-1基因反向连接到pCAMBIA3300-BCSP质粒中,构建反义基因表达载体,故应将FAD2-1基因模板链的互补链接入重组表达载体的模板链中,再结合图示,观察转录方向,根据同向连接原则,可将FAD2-1基因的b位点连接到重组表达载体模板链的启动子端,重组表达载体中目的基因转录产生的mRNA与FAD2-1基因转录产生的mRNA可发生碱基互补配对,形成双链结构,从而抑制FAD2-1基因的mRNA进行翻译,抑制细胞内FAD2-1基因的表达。
【小问3详解】
重组质粒中包含草铵磷(一种除草剂)抗性基因,该基因为标记基因,则转化后可通过喷施草铵磷的方法挑选出存活的大豆植株,收获大豆后检测大豆的油酸含量,鉴定成功转基因的大豆植株并评价其效果。
25. 下面是蛋白质工程的基本途径,试回答下列有关问题:
(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的____________,它位于_____分子上,其上的碱基与基因中的碱基配对时遵循___________。
(2)通过③过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因,要使这一序列能够表达、发挥作用,还必须在序列上、下游加上_____和______,在这个过程中需要_____酶的参与。
(3)完成④过程需要涉及_______工程技术。
【答案】(1) ①. 密码子 ②. mRNA ③. 碱基互补配对原则
(2) ①. 启动子 ②. 终止子 ③. DNA连接
(3)基因
【解析】
【小问1详解】
图中③过程表示蛋白质工程从氨基酸序列推测相应基因中的脱氧核苷酸序列,氨基酸与脱氧核苷酸之间的联系枢纽是mRNA,mRNA由DNA转录形成,其上的碱基与基因中的碱基配对时遵循碱基互补配对原则;而密码子是mRNA上特定的能决定一个氨基酸的三个相邻的碱基序列。
【小问2详解】
由人工合成的基因只是基因的编码序列,完整的基因还包括启动子、终止子等结构;把启动子、终止子等DNA片段连接到基因的编码区需要DNA连接酶的参与。
【小问3详解】
完成④过程,即由基因合成蛋白质需要涉及基因工程。
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海城同泽中学2025-2026学年下学期高二5月阶段性学情调研
生物试卷
考试时间:75分钟;满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有一项符合题目要求。
1. 下列关于实验操作中消毒灭菌说法错误的是( )
A. 对实验需要的实验材料、器具和培养基均采用高压蒸汽灭菌
B. 划线分离需对接种环进行多次灼烧灭菌,各次灭菌目的并不完全相同
C. 实验结束后,将实验产生的废弃物进行灭菌处理
D. 灭菌较消毒更为彻底,可杀死包括芽孢和孢子在内的所有微生物
2. 辣椒素是辣椒产生的次级代谢物,具有强抗氧化活性,可帮助清除机体内的自由基,减少氧化损伤和DNA损伤,从而降低癌症发生的风险。研究人员通过植物组织培养获得辣椒素的一般途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 在脱毒苗的培养过程中,一般选择茎尖作为外植体
B. 过程①一般不需要光照,过程②需要光照
C. 方法1中一般使用固体培养基,方法2中一般使用液体培养基
D. 辣椒素是植物生命活动所必需的产物,在整个培养过程中都会产生
3. 某夫妇中妻子患线粒体基因遗传病,丈夫正常。他们用正常女性捐献的卵母细胞,通过“三亲婴儿”的技术,生下了正常的孩子,其培育过程如下。据图分析,以下叙述错误的是( )
A. 若这对夫妇正常生育,孩子患该病概率是100%
B. 图中甲为患病妻子,乙为卵母细胞捐献者
C. 培育过程运用了核移植技术和胚胎移植技术
D. 三亲婴儿的染色体基因全部来自于这对夫妇
4. 甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等越来越被人们喜爱。但甘薯属无性繁殖作物,同时又是同源六倍体,具有自交不育和杂交不亲和性,这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是( )
A. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种,可以显著提高变异频率,加速育种进程
B. 利用组织培养形成的胚状体制作人工种子,解决种苗用量大、成本高的问题
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交,可以克服杂交不亲和,充分利用遗传资源
D. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗,使植株具备抗病毒的能力,产品质量得到提高
5. 下列生物工程实施过程中直接运用了细胞膜结构特点原理的是( )
A. 植物组织培养 B. 制备单克隆抗体
C. 多利羊的诞生 D. 制作尿糖试纸
6. PCR技术(荧光PCR法),又称qPCR法,是指在反应体系中加入荧光物质,通过专门仪器实现实时荧光检测,以荧光强度来测定PCR循环后产物中的核酸水平,是病毒核酸检测的主流方法。IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族,是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体,IgM/IgG联合检测(胶体金法)是新冠抗体检测试剂盒主要采用的技术。下列说法不正确的是( )
A. 利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是新冠病毒的一段核酸序列已知
B. 利用PCR技术扩增新冠病毒的核酸用到的酶有逆转录酶、TaqDNA聚合酶等
C. IgM/IgG检测试剂盒的原理是抗原—抗体特异性结合
D. 利用IgM/IgG试剂盒检测为阳性,一定为新冠肺炎患者
7. 下列关于对小牛组织进行动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A. 需要选用幼龄动物的组织是因为其全能性高
B. 为防止污染,培养基中需加入高浓度的抗生素
C. 应在无菌、无毒,温度、pH和渗透压适宜的环境中培养
D. 体外培养时,所有动物细胞必须贴附在某一固相支持物上生长
8. 下图是制备杀伤癌细胞的“生物导弹”的过程示意图。下列有关叙述,不正确的是( )
A. ①过程所用的“脾脏中的细胞”为经过免疫的B淋巴细胞
B. 经①形成的杂交瘤细胞都能产生特定抗体
C. 单克隆抗体的特异性使抗癌药物定向作用于癌细胞
D. 图示过程利用了动物细胞融合和动物细胞培养技术
9. 我国科学家成功克隆出世界首例体细胞克隆猴。体细胞克隆猴的成功将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物的研发周期,助力“健康中国2030”目标实现。通过体细胞核移植技术培育克隆猴的过程中,没有涉及的操作是( )
A. 用显微操作等技术去除卵母细胞的细胞核
B. 用物理或化学方法激活重构胚
C. 选择合适时期的胚胎进行移植
D. 在胚胎移植前对代孕母猴进行超数排卵处理
10. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. ②的构建需要限制酶和DNA聚合酶的参与
B. ③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
C. ④的染色体上若含抗虫基因,代表抗虫植株培育成功
D. ④→⑤经过了脱分化和再分化的过程
11. 用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒,可产生14kb(1kb即1000个碱基对)的长链,而同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒,可得到三种长度的DNA片段,见下图(其中*表示EcoRⅤ限制酶切割后的一个黏性末端)。
若用MboⅠ限制酶单独切割该普通质粒,则产生的DNA片段的长度为( )
A. 6和8 B. 2.5和11.5 C. 14 D. 5.5和8.5
12. 良种牛与传统畜牧业养殖的牛相比具有更多的优点,肉牛的肉质更加优质,具有更高的营养价值;奶牛产奶量与牛奶品质更高。育种专家采用了方法Ⅰ和方法Ⅱ来加快良种牛的繁殖速度。关于图中试管牛E和克隆牛F的比较,下列叙述正确的是( )
A. 两者的产生过程都采用了胚胎体外培养和胚胎移植技术
B. 两者的性别不同
C. 两者都以动物细胞的全能性为原理
D. 两者都属于有性繁殖
13. 蛛丝有超强韧性,其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白,具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白,下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是( )
A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因,可选择图中的引物①和④
B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关
D. 检测蛛丝蛋白基因在受体细胞中是否转录出mRNA,可用PCR等技术
14. 生态足迹。又叫做生态占用。下列关于生态足迹的叙述正确的是( )
A. 生态足迹的值越大,代表人类对生态和环境的影响就越大
B. 碳足迹表示吸收化石燃料排放的二氧化碳等所需的海洋和森林面积
C. 生活方式不同,生态足迹的大小一般相同
D. 耕地只能表示用来种植人类消费的作物所需的农田面积
15. 黄河“几字弯”区域存在土地沙化、水资源短缺等生态问题。我国依托“三北”防护林体系建设工程,推进荒漠化综合治理与生态修复,实现了绿进沙退,促进人与自然的和谐共生,同时助力我国“碳中和”目标的实现。下列叙述错误的是( )
A. 植被配置与区域水资源承载力相适应,体现了生态工程的协调原理
B. 生态修复时,可增加土壤微生物改良土壤为植物定居创造有利条件
C. 该区域治理后植被防风固沙功能增强,其间接价值大于直接价值
D. 该区域生态修复后,植被固碳能力提升,实现了碳的零排放
二、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,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 基因工程会用到多种限制酶,下列为部分限制酶的识别序列和酶切位点及其在某质粒上的酶切位点。下列叙述正确的是( )
A. Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和BclⅠ的识别序列,其具有专一性
B. 质粒被BamHⅠ和BclⅠ切割后,并在DNA连接酶的作用下,会发生环化
C. 构建重组质粒时,切割该质粒的限制酶只能是BamHⅠ
D. 分别用Sau3AⅠ和BamHⅠ切割目的基因和质粒,形成的重组质粒能被Sau3AⅠ切成4个片段
17. 下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现,重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键;重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性;组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是( )
A. 细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞,通过显微操作去掉的是DNA-蛋白质复合物
B. 用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合,也可用电融合法促融
C. Kdm4d可使H3去甲基化,TSA可使H3保持乙酰化,进而促进了基因A的正常表达
D. “中中”和“华华”培育用到了动物细胞培养及体细胞核移植等技术
18. 2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术,将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞,最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠,实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 本实验中,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子
B. 孤雌小鼠的性染色体组成可以是XX,也可以是XY
C. ③过程是胚胎移植,移植前要对乙鼠进行发情处理
D. 在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取
19. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A. 该项替换研究中,目前可行的直接操作对象是蛋白质
B. 该项替换研究中,改造前后水蛭素的空间结构会发生改变
C. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素
D. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路不同
20. 某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,操作流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
B. 培养一段时间后,培养基中的营养成分会减少,pH会升高
C. 使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境
D. 5号试管的结果表明土壤中的菌株数为1.7×109个/升
三、非选择题:本题共5小题,共55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,培养基通常采用___________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)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________________(答案合理即可)。
(3)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用的接种方法是______,这种计数方法与实际值相比会______,原因是________________。
(4)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即_____________________。
22. 双特异性单克隆抗体是指可同时与抗原和药物结合的特异性抗体。如图是科研人员通过杂交瘤技术生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。据图回答问题。
(1)过程①后,从小鼠的脾中检测到________,说明小鼠体内形成了相应的B淋巴细胞。制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程技术有_________。
(2)过程②诱导细胞融合的常用方法有_________(生物法)、________(化学法)等。过程②选用的骨髓瘤细胞______(填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(3)经过程③筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程④________培养和抗体检测,目的是筛选出足够数量的能______的杂交瘤细胞。
(4)获得的单克隆杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠________内增殖均可。
(5)对比血清抗体,单克隆抗体的优点有________(至少答出2点)。
23. 下图是科学家采用不同的方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程,回答下列有关问题:
(1)为使良种母牛产生更多的卵母细胞,需要对其注射__________。
(2)c过程一般是将发育到__________(阶段)的早期胚胎进行处理,再植入受体内。操作过程中应注意将③__________均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育,该技术的意义在于________________。
(3)与一般的正常有性生殖繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是_________________。
(4)为确保得到雌性奶牛,往往需要对移植的胚胎进行性别鉴定,请写出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法_________________。
24. 油酸是一种单不饱和脂肪酸,稳定性高,具有较高的营养和保健功能,富含油酸的食用油可长时间保存且在高温条件下不易氧化变质。油酸含量是评价大豆油食用品质和稳定性的重要指标。研究人员利用转基因技术抑制大豆内源FAD2-1基因的表达,获得了油酸比例显著提高的大豆,其油酸含量高51.71%。回答下列问题:
(1)从大豆基因组数据库查找到FAD2-1基因的序列后,可用____的方法获得FAD2-1基因片段,接着用PCR技术进行扩增,PCR技术的原理是____。
(2)对FAD2-1基因进行XbaⅠ、SacⅠ双酶切,这两种酶作用的化学键是____。将FAD2-1基因反向连接到pCAMBIA3300-BCSP质粒中,构建反义基因表达载体。FAD2-1基因、重组表达载体的结构如下图所示,a~d 表示 FAD2-1基因的4个位点。
将FAD2-1基因的____(填图中的字母)位点连接到重组表达载体模板链启动子端。重组表达载体转录产生的mRNA可抑制细胞内FAD2-1基因的表达,其原因是____。
(3)重组表达载体中包含草铵磷(一种除草剂)抗性基因,转化后可以通过____的方法挑选出存活的大豆植株,收获大豆后检测____,鉴定成功转基因的大豆植株并评价其效果。
25. 下面是蛋白质工程的基本途径,试回答下列有关问题:
(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的____________,它位于_____分子上,其上的碱基与基因中的碱基配对时遵循___________。
(2)通过③过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因,要使这一序列能够表达、发挥作用,还必须在序列上、下游加上_____和______,在这个过程中需要_____酶的参与。
(3)完成④过程需要涉及_______工程技术。
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