精品解析:四川内江市市中区四川省内江市第六中学2025-2026学年高二下学期5月期中生物试题

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2026-05-24
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内江六中2025—2026学年(下)高2027届期中考试 生物学科试题 考试时间:75分钟 满分:100分 第Ⅰ卷选择题(满分50分) 一、选择题(每题2.5分,共50分) 1. “格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是采用俄式大面包为基质,加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸物质。下列相关叙述正确的是(  ) A. 发酵过程需要密闭条件 B. 两菌种的代谢类型相同 C. CO2由两菌种共同产生 D. 两菌种间为互利共生关系 【答案】A 【解析】 【分析】酵母菌的发酵和乳酸菌的呼吸方式都是无氧呼吸,因此发酵过程要密闭条件。 【详解】A、酵母菌无氧呼吸产生乙醇和CO2,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,发酵过程都需要密闭条件,A正确; B、酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型,B错误; C、乳酸菌无氧呼吸不产生CO2,C错误; D、两菌种都以俄式大面包为基质进行发酵,为竞争关系,D错误。 故选A。 2. 某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因,先将原始菌种接种到1号培养基上,培养出菌落后,将灭菌绒布在1号上印模,绒布沾上菌落并进行转印,使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后,在2号上找到对应的菌落,然后接种到不含链霉素的4号培养液中,培养后再接种到5号培养基上,并重复以上操作。实验过程如图。下列相关叙述正确的是( ) A. 4号和8号培养液中,大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大 B. 在操作规范的情况下,5中观察到的菌落数可能大于初始接种到该培养基上的活菌数 C. 大肠杆菌抗链霉素的突变是发生在与链霉素接触之后 D. 该实验缺乏对照实验,无法确定抗链霉素性状属于可遗传变异 【答案】A 【解析】 【分析】影印培养法实质上是使在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。通过影印培养法,可以从在非选择性条件下生长的细菌群体中,分离出各种类型的突变种。 【详解】A、3号与2号、7号与6号培养基中的菌落数的比值,是抗性菌落占全部菌落的比例,观察实验结果可知,4号与8号培养液中,抗链霉素菌株的比例在逐渐增大,A正确; B、采用稀释涂布平板法将菌种接种在5号培养基上,由于两个或多个细菌可能会形成一个菌落,在操作规范的情况下,5中观察到的菌落数可能小于初始接种到该培养基上的活菌数,B错误; C、大肠杆菌抗链霉素的性状是由基因突变引起的,该突变发生在与链霉素接触之前,链霉素是对其起选择作用,C错误; D、本实验有对照实验,无链霉素的培养基为对照,可以确定抗链霉素性状属于可遗传的变异,D错误。 故选A。 3. 为提高葡萄酒品质,某校师生利用如图所示技术流程,筛选出发酵速度快、具有较强酒精耐受力的优良酿酒酵母(无法利用赖氨酸),其能在WL培养基上形成奶油状略带绿色、球形的菌落。下列相关说法正确的是(  ) 注:YPD培养基和WL培养基是酵母菌培养常用培养基,其中WL培养基含有指示剂溴甲酚绿 A. III属于选择培养基,依据其上生长的菌落特征,可挑选出优良酵母菌种 B. 进行酒精耐受力检测时,需重新制备添加不同浓度酒精的YPD培养基 C. 从III中挑取菌种接种到IV上培养,若能生长,则可判定为优良酿酒酵母 D. I、II均为液体培养基,图中重复操作可提升酿酒酵母的酒精发酵能力 【答案】B 【解析】 【详解】A、WL培养基Ⅲ含有指示剂溴甲酚绿,且优良酿酒酵母能在其上形成奶油状略带绿色、球形的菌落,它属于鉴别培养基,而非选择培养基,A错误; B、进行酒精耐受力检测时,需要重新制备添加不同浓度酒精的YPD培养基,以此来筛选出酒精耐受力强的酵母菌,B正确; C、优良酿酒酵母无法利用赖氨酸,而培养基Ⅳ是以赖氨酸作为唯一氮源的培养基,因此优良酿酒酵母无法在Ⅳ上生长,C错误; D、YPD培养基Ⅰ一般为固体培养基,YPD培养基Ⅱ为液体培养基;重复操作是为了筛选出更符合要求的酵母菌,而不是直接提升其酒精发酵能力,D错误。 故选B。 4. 我国科学家发明的三菌两步发酵法生产维生素C的工艺流程如下。该流程中第二步发酵是由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合发酵完成的,前者为产酸菌俗称小菌,单独培养时增殖慢,产酸能力较低;后者为伴生菌俗称大菌,它不产酸。两者混合培养时产酸显著提高。下列叙述正确的是(  ) A. 发酵工程的中心环节是灭菌,发酵罐内要严格控制温度、pH和溶解氧等条件 B. 可通过将培养液的pH调制中性或弱碱性筛选获得巨大芽孢杆菌 C. 混合发酵产酸显著提高的原因可能是大菌产生了促进小菌生长和繁殖的物质 D. 从发酵液中提取2—酮基—L—古龙酸需采用过滤、沉淀等方法 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A、发酵工程中,发酵罐内发酵是中心环节,A错误; B、培养液的pH调制中性或弱碱性是大部分细菌的生活环境,无法起到筛选作用,B错误; C、据题意推测,第二步混合发酵产酸显著提高的原因很可能是大菌为小菌提供某种生长因子促进了小菌生长和繁殖,C正确; D、2-酮基-L-古龙酸是微生物的代谢物,从发酵液中提取需采用提取、分离和纯化等措施,D错误。 故选C。 5. 三七具有防治癌症、抗衰老、降血压等功能,其主要活性成分皂苷尚不能人工合成,且三七容易受多种病毒侵染,导致其生长受阻、产量下降。科研人员利用三七幼茎进行脱毒苗培育和皂苷提取的过程如图所示。下列说法正确的是( ) A. 次生代谢产物皂苷是三七生长和生存所必需的 B. 过程②为再分化过程,该过程需要一定的光照 C. 过程③获得的三七幼苗具有抗病毒的遗传特性 D. 过程④主要通过增加细胞数量来提高皂苷产量 【答案】D 【解析】 【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。 【详解】A、次生代谢产物不是植物生长所必需的,A错误; B、过程②是愈伤组织增殖的过程,不需要光照,B错误; C、由于采用的外植体是茎尖,含有病毒少,所以过程③获得的三七幼苗含有病毒少,属于脱毒苗,不属于抗毒苗,C错误; D、过程④是将愈伤组织分割扩大培养,主要通过增加细胞数量来提高皂苷产量,D正确。 故选D。 6. 在花椰菜种植过程中发现,花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,而野生的黑芥则具有抗黑腐病的特性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种,培育过程如图所示,培育过程中通过紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏。下列叙述正确的是( ) A. 过程①用含有胶原蛋白酶和胰蛋白酶的等渗溶液处理植物细胞,获得有活力的原生质体 B. 过程②后筛选出异核融合的原生质体转移到诱导愈伤组织形成的培养基中避光培养 C. 过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗叶肉细胞的叶绿体 D. 进行抗病接种实验鉴定的杂种抗病植株,具有完整的花椰菜和黑芥的遗传信息 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析:图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图,其中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程;②表示诱导原生质体融合的过程;③表示脱分化过程。 【详解】A、①过程将两种细胞置于等渗溶液中,用纤维素酶和果胶酶处理以除去细胞壁,获得有活力的原生质体,A错误; B、异核融合的原生质体再生出新的细胞壁,形成杂种细胞后再转移到诱导愈伤组织形成的培养基上诱导脱分化,脱分化过程需要避光,B错误; C、愈伤组织为脱分化形成的细胞不含叶绿体,因此过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗叶肉细胞的叶绿体,C正确; D、由于紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏,因此完成鉴定后,最终获得的杂种抗病植株中不具有完整的黑芥的遗传信息,D错误。 故选C。 7. CD47是一种细胞膜表面的糖蛋白,可与巨噬细胞结合,从而抑制巨噬细胞的功能。为验证抗CD47的单克隆抗体能减弱CD47对巨噬细胞的抑制作用,某科研小组取某种小鼠的脾脏细胞和骨髓瘤细胞进行了实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A. 融合过程使用的病毒需灭活以保证细胞膜分子排布不改变 B. 第一次筛选时可根据细胞中染色体的数目筛选杂交瘤细胞 C. 多次筛选时用到“抗原一抗体”杂交技术和克隆化培养技术 D. 预期实验结果为对照组巨噬细胞的吞噬能力高于实验组 【答案】C 【解析】 【详解】A、灭活病毒诱导细胞融合的原理:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,所以融合过程中细胞膜分子排布会改变 ,A 错误; B、第一次筛选是要选出杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生抗体,不能根据细胞中染色体的数目筛选,B 错误; C、多次筛选时用到抗原-抗体杂交技术来检测是否产生所需抗体,同时进行克隆化培养技术以获得大量能产生特定抗体的细胞,C正确; D、实验组中加入了单克隆抗体,抗体与肿瘤细胞表面的CD47发生特异性结合,从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用, 而对照组中没有加入单克隆抗体,不能与肿瘤细胞表面的CD47 结合,因而无法解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,因此,预期实验结果为实验组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于对照组, D错误。 故选C。 8. 我国在胚胎移植领域的成果已处于国际前沿,尤其在异种器官移植和高效繁育技术上。研究人员将基因编辑猪肾脏成功移植到终末期肾病患者体内(技术流程如图),术后血肌酐恢复正常,成为亚洲首例活体异种肾移植案例。下列相关叙述错误的是(  ) ①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体 A. 出现接触抑制时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等分散成单个细胞后再进行原代培养 B. 步骤②中基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因 C. 步骤③构建胚胎时,需将基因编辑后的体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞中 D. 步骤④为了使胚胎正常发育,常在移植胚胎前对代孕母猪用激素进行同期发情处理 【答案】A 【解析】 【详解】A、动物细胞培养过程中,贴壁细胞出现接触抑制时,用胰蛋白酶分散成单个细胞后分瓶进行的是传代培养,而非原代培养,A错误; B、异种器官移植会引发人体免疫排斥反应,步骤②基因编辑的目标之一就是敲除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因,降低免疫排斥风险,B正确; C、步骤③构建重组胚胎利用体细胞核移植技术,需将基因编辑后的体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞中,该时期卵母细胞的细胞质含有诱导细胞核全能性表达的相关物质,C正确; D、步骤④胚胎移植前,需用激素对代孕母猪进行同期发情处理,使其生殖器官处于适合胚胎着床发育的生理状态,保证胚胎正常发育,D正确。 9. 图展示了一种改良后的克隆技术,甲和乙代表不同的物种。关于该克隆技术,下列说法正确的是(  ) A. 需要对物种甲和物种乙进行同期发情处理 B. 该技术的改良价值在于能提高囊胚的着床率 C. 图中的“发育”过程经历了桑葚胚和原肠胚等阶段 D. 宜选取囊胚③的滋养层细胞鉴定克隆动物的性别 【答案】B 【解析】 【详解】A、该技术中只有接受胚胎移植的受体乙需要进行同期发情处理,物种甲仅提供体细胞核,不需要做同期发情处理,A错误; B、该改良技术将核移植获得的甲来源的内细胞团,与乙来源的滋养层重构为新囊胚;滋养层和受体乙遗传背景一致,可降低免疫排斥,有效提高囊胚的着床率,这是该技术的改良价值,B正确; C、图中两次“发育”的终点都是囊胚(①、②),仅发育到囊胚阶段,还没有经历原肠胚阶段,C错误; D、囊胚③的滋养层细胞来自物种乙,克隆动物的核遗传物质来自甲,因此不能用该滋养层细胞鉴定克隆动物的性别,应选取囊胚①的滋养层细胞,D错误。 10. 下列关于动物细胞工程的说法,不正确的有几项?( ) ①通过PEG融合法、电融合法等方法可以诱导两个动物细胞相互识别而融合为一个细胞 ②动物细胞和癌细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象 ③灭活的病毒失去了其抗原结构,但保留其感染能力,可用于诱导动物细胞融合 ④现阶段,体细胞核移植技术成功率非常低,而且绝大多数动物存在健康问题 ⑤小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40条,其B淋巴细胞的染色体数为40条,融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为80个 ⑥动植物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成为单个细胞后才能进行培养 ⑦动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因是这样的组织或细胞具有更高的全能性 A. 4项 B. 5项 C. 6项 D. 7项 【答案】C 【解析】 【分析】诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用诱导因素有PEG、灭活病毒、电激等。灭活病毒诱导细胞融合的原理是:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。 【详解】①通过PEG融合法、电融合法等方法可以诱导两个动物细胞融合为一个细胞,但没有涉及相互识别,①错误; ②正常体细胞在培养过程中会出现接触抑制和贴壁生长现象,但癌细胞能无限增殖,故在培养过程中不会出现接触抑制的现象,②错误; ③灭活是指用物理或化学的手段使病毒失去感染能力,但没有破坏抗原结构,③错误; ④现阶段,体细胞核移植技术成功率非常低,而且绝大多数动物存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等,④正确; ⑤小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40条,其B淋巴细胞的染色体数为40条,融合后形成的杂交瘤细胞的核DNA分子数为80个,此外在细胞质中还有少量的DNA分子,⑤错误; ⑥动物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成为单个细胞后才能进行培养,植物组织培养时不需要用酶处理,⑥错误; ⑦动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因是这样的组织或细胞的分裂能力强,⑦错误。 综上所述,①②③⑤⑥⑦错误,④正确,ABD错误,C正确。 故选C。 11. 大肠杆菌经溶菌酶和研磨液处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述错误的是( ) A. 由电泳结果可知,加样孔位于电泳条带下方 B. 将提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液后,加入二苯胺试剂沸水浴加热后可呈现蓝色 C. 设置一组加二苯胺但是不加DNA的对照组用来排除二苯胺受热变蓝的可能 D. 由电泳结果推测,质粒上有一个限制酶Ⅰ和Ⅱ的切点,两个III限制酶的切点 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图像可知,限制酶Ⅰ和Ⅱ都会将质粒DNA切出一种片段,即为质粒DNA本身的长度,而限制酶Ⅲ可将质粒切除两种长度的片段,这两种片段的长度肯定小于质粒DNA本身的长度,越小的片段在电场中的迁移速率越大,结束电泳后的条带离点样孔越远,说明加样孔应位于电泳条带下方,A正确; B、DNA溶于2 mol/L NaCl溶液后,加入二苯胺试剂并沸水浴加热,会发生颜色反应生成蓝色物质,这是DNA的鉴定方法,B正确; C、设置不加DNA的对照组可以排除二苯胺试剂本身受热变蓝的干扰,确保蓝色是由DNA引起的,C正确; D、根据电泳结果,限制酶Ⅰ和Ⅱ各产生一条条带,说明限制酶Ⅰ和Ⅱ在质粒上没有切点或只有一个切点;限制酶Ⅲ产生两条条带,说明有两个切点,D错误。 12. 利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶,可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是(  ) A. 应该用山羊乳腺细胞中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体 B. 乳腺生物反应器的优点在于可以生产大量的丁酰胆碱酯酶 C. 该过程中丁酰胆碱酯酶基因表达载体的受体细胞的性染色体组成只能是XX D. 常通过显微注射法将丁酰胆碱酯酶基因导入山羊的乳腺细胞来获得转基因山羊 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤: (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 (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:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、基因表达载体需使用乳腺细胞特异表达的启动子(如乳蛋白基因启动子),以确保目的基因仅在乳腺细胞中表达,A正确; B、乳腺生物反应器通过乳汁分泌产物,产量高且易收集,B正确; C、由于只有雌性动物才分泌乳汁,所以受体细胞的性染色体组成只能是XX,C正确; D、显微注射法用于将基因导入受精卵,直接导入乳腺细胞无法发育为转基因个体,D错误; 故选D。 13. 水稻的B基因仅在体细胞和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。科研人员设计实验获得了能在卵细胞中表达的B基因植株,过程如图。其中启动子*指可在水稻卵细胞中启动转录的启动子,潮霉素抗性基因只在植物细胞中表达,Luc基因是荧光素酶基因。下列说法正确的是( ) A. 可从正常水稻精子和卵细胞中获得B基因的转录产物以获取目的基因 B. 农杆菌转化法适用于双子叶植物和裸子植物,不能用于单子叶植物 C. 过程①的筛选可以加入卡那霉素或潮霉素,但过程②只能加入潮霉素进行筛选 D. 在鉴定和筛选转基因植株时,可以检测加入荧光素的植株卵细胞是否发出荧光 【答案】D 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作程序: (1)、目的基因的获取:①从基因文库中获取;②人工合成(反转录法和化学合成法);③PCR技术扩增目的基因。 (2)、基因表达载体的构建:①启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA;②终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端;③标记基因的作用:是为了鉴定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。 (3)、将目的基因导入受体细胞。 (4)、目的基因的检测和表达:首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术;其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交;最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原--抗体杂交;有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 2、分析题图:图中①表示将目的基因导入农杆菌,②表示采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞,之后再采用植物组织培养技术获得转基因植株。 【详解】A、由题意可知,水稻的B基因仅在体细胞和精子中正常表达,在卵细胞中不转录,所以不能从正常水稻卵细胞中获得B基因的转录产物,A错误; B、农杆菌转化法适用于大多数双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物也有一定的适用性(只是相对较难 ),并非不能用于单子叶植物,B错误; C、过程①是将重组载体导入农杆菌,载体上有卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因,潮霉素抗性基因只在植物细胞中表达,所以过程①筛选只能加入卡那霉素;过程②是农杆菌转化水稻愈伤组织,T−DNA上带有潮霉素抗性基因,过程②只能加入潮霉素筛选,C错误。 D、由于基因表达载体上有Luc基因,其表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光,所以在鉴定和筛选转基因植株时,可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光,D正确。 故选D。 14. 下图表示基因工程所使用的一种质粒和某种目的基因的结构,其中lacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质,从而使受体菌的菌落呈现蓝色。下列叙述错误的是( ) 注:kb代表碱基对,Kanr基因为卡那霉素抗性基因 A. 图中目的基因上的为DNA链的5′端、OH为DNA链的3′端 B. 为将目的基因准确插入质粒中,最好选用BamHⅠ和XmaⅠ酶切割目的基因 C. 若将重组质粒用EcoRⅠ充分酶切后,通过琼脂糖凝胶电泳分离,可得到3个条带 D. 若要准确筛选出含重组质粒的受体菌,需将其培养在添加卡那霉素和X-gal的培养基上 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA链的5′端连接磷酸基团(),3′端连接羟基(OH),A正确; B、由于质粒上没有SmaⅠ位点,而EcoRⅠ位点在目的基因上,所以选用BamHⅠ和XmaⅠ两种不同限制酶切割目的基因和质粒,能避免质粒自身环化、目的基因反向连接,实现目的基因的定向插入,且可以完整切下目的基因,B正确; C、重组质粒是环状DNA,质粒本身带有1个EcoRⅠ位点,插入的目的基因中还含有1个EcoRⅠ位点,共2个EcoRⅠ位点,因此充分酶切后得到2个DNA片段,电泳只能得到2个条带,C错误; D、Kanr(卡那霉素抗性基因)未被破坏,添加卡那霉素可以筛选出获得质粒(空质粒/重组质粒)的受体菌;lacZ基因插入目的基因后会失活,空质粒lacZ完整可将X−gal催化为蓝色使菌落变蓝,重组质粒lacZ失活菌落为白色,因此添加X−gal可以区分空质粒和重组质粒,D正确。 15. 如图表示利用新冠病毒包膜表面的S蛋白制备疫苗的相关过程,SUC2是酵母菌的蔗糖转化酶基因,其表达产物存在于液泡中,可以催化蔗糖水解成单糖被细胞利用,其中m、n分别是启动子和终止子。下表中是可供选择使用的限制酶及其识别序列和酶切位点。据图表推测,下列叙述错误的是( ) 限制酶 BamH I Nhe I Nco I Sph I Sau3A I 识别序列和 酶切位点 5'-G↓GATCC-3' 5'-G↓CTAGC-3' 5'-C↓CATGG-3' 5'-GCATG↓C-3' 5'-↓GATC-3' A. 过程①所需的酶是逆转录酶和DNA聚合酶 B. 过程②所使用的两种限制酶是BamH I和Nco I C. 据图推测,目的基因S转录的模板链最可能是b链 D. SUC2可作标记基因,对导入B的酵母菌进行筛选 【答案】C 【解析】 【详解】A、过程①表示RNA→DNA,是逆转录,需要逆转录酶和DNA聚合酶,A正确; B、②过程为对DNA进行切割形成黏性末端,需要两种限制性内切酶,因目的基因的黏性末端序列分别为5'-GATC-3'、3'-GTAC-5',然后结合表格中给出的限制酶的识别序列和酶切位点,确定选用的两种酶分别是BamH Ⅰ和Nco I,B正确; C、结合质粒上限制酶的酶切位点可知,目的基因a链位于图中重组质粒的内侧,b链位于外侧;而转录方向为m→n,为确保转录产物从5'→3'延伸,因此转录只能从模板链的为3'端开始,因此a链是模板链,C错误; D、SUC2作为B上的标记基因,可以对导入B的酵母菌进行筛选,D正确。 16. 下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的有(  ) ①科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,目的是降低转基因奶牛分泌的乳汁中乳糖的含量 ②人生长激素基因工程菌产生的生长激素属于该工程菌的初生代谢产物 ③基因工程和蛋白质工程都需要在分子水平对基因进行操作 ④蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息 A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项 【答案】B 【解析】 【详解】①将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶,可分解乳糖,使乳糖含量降低,①正确; ②人生长激素基因工程菌产生的生长激素属于该工程菌的次生代谢产物,②错误; ③蛋白质工程本质上属于基因工程的延伸,基因工程和蛋白质工程都需要在分子水平对基因进行操作,③正确; ④蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的,它最终要达到的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质,满足人类的需求,④错误。 故选B。 17. 生物学研究中构建的某模型如图所示,Ⅰ、Ⅱ为细胞培养过程。下列叙述正确的是( ) A. 若C为一个个体,则上述流程可以表示动物细胞培养技术的流程 B. 若B为iPS细胞,则A可能是成纤维细胞、分化的T细胞或B细胞 C. 若此图表示植物组织培养过程,则过程Ⅰ、Ⅱ中所用激素的种类及比例相同 D. 若要快速繁殖有优良性状的植物,最好用成熟筛管细胞作为外植体 【答案】B 【解析】 【详解】A、动物细胞培养技术无法直接培养成个体,A错误; B、iPS细胞为诱导多功能干细胞,A经过脱分化过程形成B,因此若B为iPS细胞,则A可能是成纤维细胞、分化的T细胞或B细胞等成熟的体细胞,B正确; C、植物组织培养过程中,过程Ⅰ、Ⅱ分别是脱分化和再分化过程,所用激素的比例会不同,C错误; D、若要快速繁殖有优良性状的植物,最好用细胞分裂旺盛的部位作为外植体,D错误。 故选B。 18. 天然β-淀粉酶耐热性较差,难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造,将其导入大肠杆菌表达后,获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比,改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换,由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述正确的是( ) A. PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 B. 根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列 C. 对β-淀粉酶的改造实质是改变氨基酸的结构来改造功能 D. 这种设计并合成耐高温的β-淀粉酶的技术属于基因工程 【答案】A 【解析】 【详解】A、PCR技术通过设计特定引物可在扩增过程中引入定点突变,实现对β-淀粉酶基因的改造,A正确; B、由于遗传密码的简并性(多个密码子编码同一氨基酸),无法从氨基酸序列逆推出唯一的基因编码序列,B错误; C、对酶的改造实质是通过基因修饰改变氨基酸序列,进而影响蛋白质结构及功能,而非直接改变氨基酸结构,C错误; D、设计并合成耐高温酶属于蛋白质工程(以基因工程为基础),而非单纯基因工程,D错误。 故选A。 19. 反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术,其过程如下图所示。下列叙述正确的是(  ) A. 应选择引物2和引物3进行PCR扩增 B. 设计的引物中GC碱基含量越高,变性的温度越高 C. PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子 D. 整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶 【答案】C 【解析】 【分析】1、PCR只能扩增两端序列已知的基因片段,反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA,也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。 2、如图所示,DNA分子被限制酶切割,然后环化并加入已知序列合成的引物,再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子。 【详解】A、DNA子链合成的方向为5'端到3'端,因此要通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增应选择引物1和引物4进行PCR扩增,A错误; B、复性过程中引物与模板链结合,GC碱基含量越高,碱基对间氢键的含量越多,复性的温度越高,B错误; C、根据题意和图示可知,DNA分子被限制酶切割,然后环化并加入根据已知序列合成的引物,再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子,C正确; D、整个过程需用到限制酶、DNA连接酶和耐高温DNA聚合酶,不需要逆转录酶,D错误。 故选C。 20. 科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白(GFP)基因整合到斑马鱼的DNA,最终筛选获得纯合G品系斑马鱼。为研究GFP基因插入的位置,依据插入位点的上下游序列设计了引物1、2,依据GFP基因上下游序列设计了引物3、4,各引物的位置如图1所示。将杂合G品系斑马鱼相互交配,提取子代所有个体的DNA,选取不同的引物组合进行PCR并电泳,得到电泳结果的类型如图2或图3所示。下列说法正确的是( ) A. 图2的电泳结果是选择了引物1、2得到的 B. 为验证GFP基因插入方向是否正确可以选择引物1、3 C. 图3的电泳结果是选择了引物1、3或引物2、4得到的 D. 图2中代表纯合野生型个体的是1,图3中代表纯合G品系个体的是3 【答案】B 【解析】 【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写,是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 【详解】A、若选择引物3、4进行PCR,由于GFP基因已整合到斑马鱼DNA中,纯合G品系斑马鱼有两个GFP基因,会扩增出两条大小相同的条带,杂合G品系斑马鱼有一个GFP基因,会扩增出一条条带,纯合野生型个体无GFP基因,无条带。图2中1无条带,2、3有一条条带,符合选择引物3、4对杂合G品系斑马鱼相互交配子代进行PCR的结果,而不是引物1、2,A错误; B、 如果选择引物1、3,若GFP基因插入方向正确,能进行PCR扩增得到条带;若插入方向错误,引物1和3无法正常结合到DNA上进行扩增,无条带,所以可以验证GFP基因插入方向是否正确,B正确; C、若选择引物1、3或引物2、4,对于纯合G品系斑马鱼会扩增出一个条带,杂合G品系斑马鱼会扩增出同样的1个条带,纯合野生型个体无条带。图3中1有一条条带,2有2条条带,3有一条条带,不符合引物1、3或引物2、4的扩增结果,C错误; D、由前面分析可知,图2中1无条带,代表纯合野生型个体;图3中代表纯合G品系个体的是1,D错误。 故选B。 第Ⅱ卷非选择题(满分50分) 21. 青霉素发酵是高耗氧过程,发酵过程中给微生物持续高效地供氧是保证青霉素持续高产的关键。血红蛋白具有很强的携带O2的能力,将其引入青霉菌是提高青霉素产能的思路之一。血红蛋白不仅存在于人和动物的红细胞中,某些细菌(如透明颤菌)细胞中也存在。研究人员为了将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌,设计了如下图所示的方案。回答下列问题: 注:某氨基酸缺陷型菌株是指该菌株在缺少该种氨基酸的培养基上会暂停生长。 (1)在制备培养青霉菌的培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至_____性。 (2)上图步骤②采用的接种方法是_____,步骤③往培养基中添加的某种物质是_____。得到的平板中菌落较_____(填“大”或“小”)的菌株即为甲硫氨酸营养缺陷型菌株。 (3)简述图甲步骤⑧从融合细胞中筛选目的菌株的基本思路_____。 (4)除上述方案,请再提出一种将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌的方法_____。 【答案】(1)酸 (2) ①. 稀释涂布平板法    ②. 甲硫氨酸    ③. 小 (3)用缺乏甲硫氨酸和精氨酸但其他营养成分齐全的培养基培养融合细胞,能够在培养基上生长的即为杂种菌株 (4)利用基因工程技术,将透明颤菌的血红蛋白基因转入青霉菌      【解析】 【小问1详解】 青霉菌是一种真菌,在生长过程中适宜在偏酸性的环境中。所以在制备培养青霉菌的培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至酸性。 【小问2详解】 图中平板上的菌落分布比较均匀,该步骤②采用的接种方法是稀释涂布平板法。经过步骤③之后首先得到甲硫氨酸营养缺陷型菌株,所以步骤③往培养基中添加的某种物质是甲硫氨酸,起到筛选菌株的作用;得到的平板中菌落较小的菌株即为甲硫氨酸营养缺陷型菌株,因为该营养缺陷型菌株生长缓慢,繁殖能力比天然菌株差一些。 【小问3详解】 处理⑧的目的是要筛选得到杂种菌株,可以根据两种“亲本”菌种的特点,采取双营养缺陷的培养基进行筛选。方案为:用缺乏甲硫氨酸和精氨酸但其他营养成分齐全的培养基培养融合细胞,能够在培养基上生长的即为杂种菌株。 【小问4详解】 透明颤菌属于原核生物,青霉菌属于真核生物, 除了上述方案,将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌的技术手段是:利用基因工程技术,将透明颤菌的血红蛋白基因转入青霉菌。 22. 双特异性抗体(BsAb)是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,双特异性抗体在自然状态下并不存在,可以通过重组DNA或细胞融合技术人工制备实现。长春花所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图甲是科研人员通过免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术生产双特异性抗体的部分过程。图乙是某双特异性抗体作用图示。回答下列问题: (1)同时注射两种抗原_______(填“可以”或“不可以”)直接刺激B细胞分化为产双特异性抗体的浆细胞。 (2)过程③进行初次筛选所用的HAT培养基从用途上看属于_______。在HAT培养基上,_______(填细胞种类)能不断增殖。 (3)过程④中将杂交瘤细胞进行多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过1个,通过培养让其增殖,然后利用_______原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体的优点有_______。 (4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是_______。 【答案】(1)不可以 (2) ①. 选择培养基 ②. 杂交瘤细胞 (3) ①. 抗原—抗体特异性结合 ②. 能准确识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并可大量制备 (4)双特异性抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞 【解析】 【分析】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。 【小问1详解】 受抗原刺激时,一个B淋巴细胞只能增殖分化形成一种浆细胞,产生一种抗体,同时注射两种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞,而不是分化成产双抗的浆细胞。 【小问2详解】 过程③进行初次筛选所用的HAT培养基属于选择培养基,该培养基上未融合的(B细胞或骨髓瘤细胞)和同种融合的细胞(B细胞+B细胞,骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞)不能在该培养基上生长;能生长的为杂交瘤细胞(B细胞+骨髓瘤细胞)既能大量增殖,又能产生抗体。 【小问3详解】 抗原—抗体可以特异性结合,可以检测是否产生相应的抗体;与传统血清抗体相比,单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并可大量制备。 【小问4详解】 由于双特异性抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞,故与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性抗体结合后给药,对人体的副作用更小。 23. 白叶枯病是水稻严重的病害之一,疣粒野生稻对其具有高度抗性。研究人员利用植物体细胞杂交技术,试图将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中。 (1)将两种水稻细胞用___________酶处理获得游离的原生质体。 (2)该流程图中运用的技术手段依据的原理是___________,可用___________方法人工诱导原生质体融合。 (3)“不对称体细胞杂交法”可以将一个亲本细胞内的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,从而导致细胞不再持续分裂。碘乙酰胺能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。为了达到转移抗白叶枯病特性的目的,融合前要用X射线照射疣粒野生稻的原生质体,用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体。经诱导融合后,只有异源融合后的杂种细胞可持续分裂形成再生细胞团,原因是________。 (4)观察再生植株细胞中的染色体,发现数目________两亲本染色体数目之和,说明成功获得了不对称杂种植株。 【答案】(1)纤维素酶和果胶 (2) ①. 细胞膜的流动性 ②. 聚乙二醇(PEG)/电融合法/离心法/高Ca2+—高pH融合法 (3)杂种细胞由于融合,补充了细胞质中失活的酶(生理互补),细胞能正常分裂 (4)均少于 【解析】 【小问1详解】 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此用纤维素酶和果胶酶处理可以去除细胞壁,获得游离的原生质体。 【小问2详解】 植物体细胞杂交技术依赖两个原理:一是原生质体融合依赖于细胞膜的流动性;二是杂种细胞需通过植物组织培养发育成完整植株,这依赖于植物细胞的全能性。人工诱导原生质体融合的方法分为物理法(如电融合、离心、振动)和化学法(如聚乙二醇PEG、高pH-高钙)。 【小问3详解】 不对称体细胞杂交中,X射线破坏供体(疣粒野生稻)的染色体,使其不能正常分裂;碘乙酰胺抑制受体(栽培稻)的细胞质功能,同样阻断分裂。单独处理的原生质体均无法分裂,只有二者融合后,受体细胞核提供完整的遗传信息,供体细胞质提供必要的酶或细胞器,互补了彼此的缺陷,因此异源杂种细胞才能持续分裂。 【小问4详解】 不对称体细胞杂交的目的是将一个亲本的部分染色体或片段转移到另一个亲本中,而非完整的两个基因组相加。因此再生植株的染色体数目通常少于两亲本染色体数目之和,这表明成功获得了不对称杂种植株。 24. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓,然而为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,可制造出性能优异的t-PA改良蛋白,显著降低出血的副作用。改良过程如图,图中重叠延伸PCR过程中引物a、b用来扩增突变位点的上游DNA序列,引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列,回答下列问题: (1)科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于__________工程。获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是__________(选择正确编号并排序)。 ①t-PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t-PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白 (2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA,丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基,引物b中该突变位点的碱基是_____________,引物c中该突变位点的碱基是_______________。 (3)据图可知,PCR3时,需要的引物是_________,引物的作用是______。 (4)mlacZ表达产物会分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。将转化后的大肠杆菌接种在含有_____________的培养基上进行筛选,含重组质粒的大肠杆菌应具有的菌落特征是_________。 【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. ①④②⑤③ (2) ①. G/鸟嘌呤 ②. C/胞嘧啶 (3) ①. 引物a和引物d ②. 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (4) ①. 新霉素和X-gal ②. 长出的大肠杆菌菌落为白色 【解析】 【小问1详解】 蛋白质工程是通过改造基因来获得性能更优的蛋白质。蛋白质工程的一般流程:从预期功能出发 → 设计蛋白质结构 → 设计氨基酸序列和基因序列 → 改造基因 → 表达生产 → 检验功能。因此正确顺序为①④②⑤③。 【小问2详解】 半胱氨酸的密码子为UGU,对应模板链(上链)序列为ACA(5′→3′)。丝氨酸密码子为UCU,对应模板链序列应为AGA(5′→3′),仅第2个碱基由C突变为G。引物b用于扩增上游,其序列与模板链(上链)相同,故突变位点的碱基为G。引物c用于扩增下游,其序列与模板链的互补链(下链)相同。下链原为TGT,突变后为TCT(对应上链AGA),第2个碱基由G突变为C,故引物c突变位点碱基为C。 【小问3详解】 PCR3利用重叠延伸后的全长DNA作为模板,需要用两端的引物(即最初的上游引物a和下游引物d)进行扩增,获得完整的t-PA改良基因。引物在PCR中的作用是结合在模板链上,提供自由的3′-羟基,供DNA聚合酶催化子链延伸。 【小问4详解】 载体上的mlacZ基因编码β-半乳糖苷酶,可分解X-gal产生蓝色物质。重组质粒中插入t-PA改良基因会破坏mlacZ,使其失活,无法分解X-gal,菌落呈白色;空载体则产生蓝色菌落。同时新霉素抗性基因作为标记基因可以便于重组DNA分子的筛选,因此筛选含重组质粒的大肠杆菌需在含X-gal和新霉素的培养基上挑选白色菌落。 25. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。 (1)科研人员构建HBsAg基因表达载体的目的是__________________。为防止HBsAg基因与质粒自身环化和反向连接,最好选用_________酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶高效连接HBsAg基因。 (2)5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3'为HBsAg基因a链的部分序列。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M与_________(填“a链”或“b链”)的部分序列互补。某同学设计了如下的4种引物,引物N对应的序列为_________。 A.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3' B.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3' C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3' D.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3' (3)将重组质粒导入大肠杆菌的目的是__________,将重组质粒导入大肠杆菌时应在_________和含有氨苄青霉素的培养基上进行筛选。 (4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是___________。 【答案】(1) ①. 使HBsAg基因在酵母菌中稳定存在并遗传,同时使HBsAg基因能够表达和发挥作用 ②. XmaⅠ、BclⅠ (2) ①. b链 ②. A (3) ①. 大量扩增重组质粒 ②. 缺失组氨酸 (4)诱导HBsAg基因表达 、为酵母菌提供碳源 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(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。(4)目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 基因表达载体是由目的基因和运载体构成的,科研人员构建HBsAg基因表达载体的目的是使HBsAg基因在酵母菌中稳定存在并遗传,同时使HBsAg基因能够表达和发挥作用;分析题意及题图,BamHI与BclI是同尾酶,两者切割可形成相同的黏性末端,在构建重组DNA分子时,为避免目的基因和标记基因都被破坏,质粒用XmaⅠ酶切,与目的基因用XmaⅠ酶切获得的黏性末端一侧相连,二质粒用BclⅠ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamHⅠ酶切获得的黏性末端相连,故以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接,因此科研人员利用限制酶XmaⅠ、BclⅠ对质粒进行酶切处理。 【小问2详解】 在PCR技术获取HBsAg基因时,引物是与模板链的3'端结合,故引物M结合的单链是b链,部分序列与a链相同;在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点,利用PCR扩增目的基因时,引物需要与模板的3'端(b链的左边)结合,并遵循碱基互补配对原则,同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点引物N与a链的3’端结合互补配对,引物N的前六个碱基是在引物N的5’端加上了限制酶序列GGATCC,即5′−GGATCCATCTACGCGCTCATCCG−3′。 故选A。 【小问3详解】 将重组质粒导入大肠杆菌的目的是大量扩增重组质粒;据图可知,重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因,且重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,,故将重组载体导入大肠杆菌时,应在含有氨苄青霉素、不含组氨酸的培养基上进行筛选,能存活下来的大肠杆菌是导入了重组质粒的大肠杆菌。 【小问4详解】 将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇,加入甲醇的作用有两点除能够提供碳源,促进酵母菌的生长和代谢外,关键可以诱导HBsAg基因表达。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 内江六中2025—2026学年(下)高2027届期中考试 生物学科试题 考试时间:75分钟 满分:100分 第Ⅰ卷选择题(满分50分) 一、选择题(每题2.5分,共50分) 1. “格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是采用俄式大面包为基质,加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸物质。下列相关叙述正确的是(  ) A. 发酵过程需要密闭条件 B. 两菌种的代谢类型相同 C. CO2由两菌种共同产生 D. 两菌种间为互利共生关系 2. 某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因,先将原始菌种接种到1号培养基上,培养出菌落后,将灭菌绒布在1号上印模,绒布沾上菌落并进行转印,使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后,在2号上找到对应的菌落,然后接种到不含链霉素的4号培养液中,培养后再接种到5号培养基上,并重复以上操作。实验过程如图。下列相关叙述正确的是( ) A. 4号和8号培养液中,大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大 B. 在操作规范的情况下,5中观察到的菌落数可能大于初始接种到该培养基上的活菌数 C. 大肠杆菌抗链霉素的突变是发生在与链霉素接触之后 D. 该实验缺乏对照实验,无法确定抗链霉素性状属于可遗传变异 3. 为提高葡萄酒品质,某校师生利用如图所示技术流程,筛选出发酵速度快、具有较强酒精耐受力的优良酿酒酵母(无法利用赖氨酸),其能在WL培养基上形成奶油状略带绿色、球形的菌落。下列相关说法正确的是(  ) 注:YPD培养基和WL培养基是酵母菌培养常用培养基,其中WL培养基含有指示剂溴甲酚绿 A. III属于选择培养基,依据其上生长的菌落特征,可挑选出优良酵母菌种 B. 进行酒精耐受力检测时,需重新制备添加不同浓度酒精的YPD培养基 C. 从III中挑取菌种接种到IV上培养,若能生长,则可判定为优良酿酒酵母 D. I、II均为液体培养基,图中重复操作可提升酿酒酵母的酒精发酵能力 4. 我国科学家发明的三菌两步发酵法生产维生素C的工艺流程如下。该流程中第二步发酵是由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合发酵完成的,前者为产酸菌俗称小菌,单独培养时增殖慢,产酸能力较低;后者为伴生菌俗称大菌,它不产酸。两者混合培养时产酸显著提高。下列叙述正确的是(  ) A. 发酵工程的中心环节是灭菌,发酵罐内要严格控制温度、pH和溶解氧等条件 B. 可通过将培养液的pH调制中性或弱碱性筛选获得巨大芽孢杆菌 C. 混合发酵产酸显著提高的原因可能是大菌产生了促进小菌生长和繁殖的物质 D. 从发酵液中提取2—酮基—L—古龙酸需采用过滤、沉淀等方法 5. 三七具有防治癌症、抗衰老、降血压等功能,其主要活性成分皂苷尚不能人工合成,且三七容易受多种病毒侵染,导致其生长受阻、产量下降。科研人员利用三七幼茎进行脱毒苗培育和皂苷提取的过程如图所示。下列说法正确的是( ) A. 次生代谢产物皂苷是三七生长和生存所必需的 B. 过程②为再分化过程,该过程需要一定的光照 C. 过程③获得的三七幼苗具有抗病毒的遗传特性 D. 过程④主要通过增加细胞数量来提高皂苷产量 6. 在花椰菜种植过程中发现,花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,而野生的黑芥则具有抗黑腐病的特性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种,培育过程如图所示,培育过程中通过紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏。下列叙述正确的是( ) A. 过程①用含有胶原蛋白酶和胰蛋白酶的等渗溶液处理植物细胞,获得有活力的原生质体 B. 过程②后筛选出异核融合的原生质体转移到诱导愈伤组织形成的培养基中避光培养 C. 过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗叶肉细胞的叶绿体 D. 进行抗病接种实验鉴定的杂种抗病植株,具有完整的花椰菜和黑芥的遗传信息 7. CD47是一种细胞膜表面的糖蛋白,可与巨噬细胞结合,从而抑制巨噬细胞的功能。为验证抗CD47的单克隆抗体能减弱CD47对巨噬细胞的抑制作用,某科研小组取某种小鼠的脾脏细胞和骨髓瘤细胞进行了实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A. 融合过程使用的病毒需灭活以保证细胞膜分子排布不改变 B. 第一次筛选时可根据细胞中染色体的数目筛选杂交瘤细胞 C. 多次筛选时用到“抗原一抗体”杂交技术和克隆化培养技术 D. 预期实验结果为对照组巨噬细胞的吞噬能力高于实验组 8. 我国在胚胎移植领域的成果已处于国际前沿,尤其在异种器官移植和高效繁育技术上。研究人员将基因编辑猪肾脏成功移植到终末期肾病患者体内(技术流程如图),术后血肌酐恢复正常,成为亚洲首例活体异种肾移植案例。下列相关叙述错误的是(  ) ①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体 A. 出现接触抑制时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等分散成单个细胞后再进行原代培养 B. 步骤②中基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因 C. 步骤③构建胚胎时,需将基因编辑后的体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞中 D. 步骤④为了使胚胎正常发育,常在移植胚胎前对代孕母猪用激素进行同期发情处理 9. 图展示了一种改良后的克隆技术,甲和乙代表不同的物种。关于该克隆技术,下列说法正确的是(  ) A. 需要对物种甲和物种乙进行同期发情处理 B. 该技术的改良价值在于能提高囊胚的着床率 C. 图中的“发育”过程经历了桑葚胚和原肠胚等阶段 D. 宜选取囊胚③的滋养层细胞鉴定克隆动物的性别 10. 下列关于动物细胞工程的说法,不正确的有几项?( ) ①通过PEG融合法、电融合法等方法可以诱导两个动物细胞相互识别而融合为一个细胞 ②动物细胞和癌细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象 ③灭活的病毒失去了其抗原结构,但保留其感染能力,可用于诱导动物细胞融合 ④现阶段,体细胞核移植技术成功率非常低,而且绝大多数动物存在健康问题 ⑤小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40条,其B淋巴细胞的染色体数为40条,融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为80个 ⑥动植物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成为单个细胞后才能进行培养 ⑦动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因是这样的组织或细胞具有更高的全能性 A. 4项 B. 5项 C. 6项 D. 7项 11. 大肠杆菌经溶菌酶和研磨液处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述错误的是( ) A. 由电泳结果可知,加样孔位于电泳条带下方 B. 将提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液后,加入二苯胺试剂沸水浴加热后可呈现蓝色 C. 设置一组加二苯胺但是不加DNA的对照组用来排除二苯胺受热变蓝的可能 D. 由电泳结果推测,质粒上有一个限制酶Ⅰ和Ⅱ的切点,两个III限制酶的切点 12. 利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶,可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是(  ) A. 应该用山羊乳腺细胞中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体 B. 乳腺生物反应器的优点在于可以生产大量的丁酰胆碱酯酶 C. 该过程中丁酰胆碱酯酶基因表达载体的受体细胞的性染色体组成只能是XX D. 常通过显微注射法将丁酰胆碱酯酶基因导入山羊的乳腺细胞来获得转基因山羊 13. 水稻的B基因仅在体细胞和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。科研人员设计实验获得了能在卵细胞中表达的B基因植株,过程如图。其中启动子*指可在水稻卵细胞中启动转录的启动子,潮霉素抗性基因只在植物细胞中表达,Luc基因是荧光素酶基因。下列说法正确的是( ) A. 可从正常水稻精子和卵细胞中获得B基因的转录产物以获取目的基因 B. 农杆菌转化法适用于双子叶植物和裸子植物,不能用于单子叶植物 C. 过程①的筛选可以加入卡那霉素或潮霉素,但过程②只能加入潮霉素进行筛选 D. 在鉴定和筛选转基因植株时,可以检测加入荧光素的植株卵细胞是否发出荧光 14. 下图表示基因工程所使用的一种质粒和某种目的基因的结构,其中lacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质,从而使受体菌的菌落呈现蓝色。下列叙述错误的是( ) 注:kb代表碱基对,Kanr基因为卡那霉素抗性基因 A. 图中目的基因上的为DNA链的5′端、OH为DNA链的3′端 B. 为将目的基因准确插入质粒中,最好选用BamHⅠ和XmaⅠ酶切割目的基因 C. 若将重组质粒用EcoRⅠ充分酶切后,通过琼脂糖凝胶电泳分离,可得到3个条带 D. 若要准确筛选出含重组质粒的受体菌,需将其培养在添加卡那霉素和X-gal的培养基上 15. 如图表示利用新冠病毒包膜表面的S蛋白制备疫苗的相关过程,SUC2是酵母菌的蔗糖转化酶基因,其表达产物存在于液泡中,可以催化蔗糖水解成单糖被细胞利用,其中m、n分别是启动子和终止子。下表中是可供选择使用的限制酶及其识别序列和酶切位点。据图表推测,下列叙述错误的是( ) 限制酶 BamH I Nhe I Nco I Sph I Sau3A I 识别序列和 酶切位点 5'-G↓GATCC-3' 5'-G↓CTAGC-3' 5'-C↓CATGG-3' 5'-GCATG↓C-3' 5'-↓GATC-3' A. 过程①所需的酶是逆转录酶和DNA聚合酶 B. 过程②所使用的两种限制酶是BamH I和Nco I C. 据图推测,目的基因S转录的模板链最可能是b链 D. SUC2可作标记基因,对导入B的酵母菌进行筛选 16. 下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的有(  ) ①科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,目的是降低转基因奶牛分泌的乳汁中乳糖的含量 ②人生长激素基因工程菌产生的生长激素属于该工程菌的初生代谢产物 ③基因工程和蛋白质工程都需要在分子水平对基因进行操作 ④蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息 A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项 17. 生物学研究中构建的某模型如图所示,Ⅰ、Ⅱ为细胞培养过程。下列叙述正确的是( ) A. 若C为一个个体,则上述流程可以表示动物细胞培养技术的流程 B. 若B为iPS细胞,则A可能是成纤维细胞、分化的T细胞或B细胞 C. 若此图表示植物组织培养过程,则过程Ⅰ、Ⅱ中所用激素的种类及比例相同 D. 若要快速繁殖有优良性状的植物,最好用成熟筛管细胞作为外植体 18. 天然β-淀粉酶耐热性较差,难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造,将其导入大肠杆菌表达后,获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比,改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换,由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述正确的是( ) A. PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 B. 根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列 C. 对β-淀粉酶的改造实质是改变氨基酸的结构来改造功能 D. 这种设计并合成耐高温的β-淀粉酶的技术属于基因工程 19. 反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术,其过程如下图所示。下列叙述正确的是(  ) A. 应选择引物2和引物3进行PCR扩增 B. 设计的引物中GC碱基含量越高,变性的温度越高 C. PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子 D. 整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶 20. 科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白(GFP)基因整合到斑马鱼的DNA,最终筛选获得纯合G品系斑马鱼。为研究GFP基因插入的位置,依据插入位点的上下游序列设计了引物1、2,依据GFP基因上下游序列设计了引物3、4,各引物的位置如图1所示。将杂合G品系斑马鱼相互交配,提取子代所有个体的DNA,选取不同的引物组合进行PCR并电泳,得到电泳结果的类型如图2或图3所示。下列说法正确的是( ) A. 图2的电泳结果是选择了引物1、2得到的 B. 为验证GFP基因插入方向是否正确可以选择引物1、3 C. 图3的电泳结果是选择了引物1、3或引物2、4得到的 D. 图2中代表纯合野生型个体的是1,图3中代表纯合G品系个体的是3 第Ⅱ卷非选择题(满分50分) 21. 青霉素发酵是高耗氧过程,发酵过程中给微生物持续高效地供氧是保证青霉素持续高产的关键。血红蛋白具有很强的携带O2的能力,将其引入青霉菌是提高青霉素产能的思路之一。血红蛋白不仅存在于人和动物的红细胞中,某些细菌(如透明颤菌)细胞中也存在。研究人员为了将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌,设计了如下图所示的方案。回答下列问题: 注:某氨基酸缺陷型菌株是指该菌株在缺少该种氨基酸的培养基上会暂停生长。 (1)在制备培养青霉菌的培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至_____性。 (2)上图步骤②采用的接种方法是_____,步骤③往培养基中添加的某种物质是_____。得到的平板中菌落较_____(填“大”或“小”)的菌株即为甲硫氨酸营养缺陷型菌株。 (3)简述图甲步骤⑧从融合细胞中筛选目的菌株的基本思路_____。 (4)除上述方案,请再提出一种将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌的方法_____。 22. 双特异性抗体(BsAb)是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,双特异性抗体在自然状态下并不存在,可以通过重组DNA或细胞融合技术人工制备实现。长春花所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图甲是科研人员通过免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术生产双特异性抗体的部分过程。图乙是某双特异性抗体作用图示。回答下列问题: (1)同时注射两种抗原_______(填“可以”或“不可以”)直接刺激B细胞分化为产双特异性抗体的浆细胞。 (2)过程③进行初次筛选所用的HAT培养基从用途上看属于_______。在HAT培养基上,_______(填细胞种类)能不断增殖。 (3)过程④中将杂交瘤细胞进行多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过1个,通过培养让其增殖,然后利用_______原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体的优点有_______。 (4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是_______。 23. 白叶枯病是水稻严重的病害之一,疣粒野生稻对其具有高度抗性。研究人员利用植物体细胞杂交技术,试图将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中。 (1)将两种水稻细胞用___________酶处理获得游离的原生质体。 (2)该流程图中运用的技术手段依据的原理是___________,可用___________方法人工诱导原生质体融合。 (3)“不对称体细胞杂交法”可以将一个亲本细胞内的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,从而导致细胞不再持续分裂。碘乙酰胺能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。为了达到转移抗白叶枯病特性的目的,融合前要用X射线照射疣粒野生稻的原生质体,用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体。经诱导融合后,只有异源融合后的杂种细胞可持续分裂形成再生细胞团,原因是________。 (4)观察再生植株细胞中的染色体,发现数目________两亲本染色体数目之和,说明成功获得了不对称杂种植株。 24. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓,然而为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,可制造出性能优异的t-PA改良蛋白,显著降低出血的副作用。改良过程如图,图中重叠延伸PCR过程中引物a、b用来扩增突变位点的上游DNA序列,引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列,回答下列问题: (1)科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于__________工程。获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是__________(选择正确编号并排序)。 ①t-PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t-PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白 (2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA,丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基,引物b中该突变位点的碱基是_____________,引物c中该突变位点的碱基是_______________。 (3)据图可知,PCR3时,需要的引物是_________,引物的作用是______。 (4)mlacZ表达产物会分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。将转化后的大肠杆菌接种在含有_____________的培养基上进行筛选,含重组质粒的大肠杆菌应具有的菌落特征是_________。 25. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。 (1)科研人员构建HBsAg基因表达载体的目的是__________________。为防止HBsAg基因与质粒自身环化和反向连接,最好选用_________酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶高效连接HBsAg基因。 (2)5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3'为HBsAg基因a链的部分序列。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M与_________(填“a链”或“b链”)的部分序列互补。某同学设计了如下的4种引物,引物N对应的序列为_________。 A.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3' B.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3' C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3' D.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3' (3)将重组质粒导入大肠杆菌的目的是__________,将重组质粒导入大肠杆菌时应在_________和含有氨苄青霉素的培养基上进行筛选。 (4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是___________。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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