山东省临沂市高二生物2025-2026学年下学期阶段测
2026-05-28
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3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-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 临沂市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.11 MB |
| 发布时间 | 2026-05-28 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | 微风细雨 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58094646.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
应用场景:期末
山东省临沂市高二生物2025-2026学年下学期阶段测
(人教版选择性必修三全册)
(考试时间:90分钟,分值:100分)
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
(原创)1.家庭自制米酒包含浸米、蒸饭、冷却拌曲、密封发酵等步骤,酒曲中的根霉与酵母菌协同作用,根霉负责将淀粉转化为葡萄糖。下列叙述正确的是()
A.根霉和酵母菌的细胞内具有核膜包被的细胞核
B.蒸饭环节可使米饭中的淀粉初步水解为麦芽糖
C.拌曲完成后应及时密封以营造无氧发酵环境
D.发酵过程中持续通入氧气可提升酒精的生成量
(探究题、原创)2.某生物小组探究泡菜腌制期间亚硝酸盐含量的动态变化,实验操作如下:准备三个规格一致的泡菜坛,各加入等量清洗干净的新鲜白菜,再倒入等量煮沸冷却后的8%食盐水,密封坛口后放在相同室温下培养,定期检测亚硝酸盐含量,结果如图所示。下列叙述错误的是()
A.发酵初期亚硝酸盐含量上升与杂菌的繁殖活动有关
B.坛盖边缘的水槽加水可维持发酵所需的无氧环境
C.发酵后期乳酸积累会抑制乳酸菌自身的生长繁殖
D.亚硝酸盐含量下降是因为被乳酸菌分解产生了乳酸
(原创)3.下图为纯化酵母菌的平板划线接种操作示意图,下列相关叙述错误的是()
A.接种环在酒精灯火焰上灼烧灭菌后,需冷却再蘸取菌液
B.每次划线结束后灼烧接种环,可杀死残留菌种避免污染
C.划线操作应在酒精灯火焰旁进行,以创造无菌环境
D.划线后培养皿正置培养,可防止培养基被杂菌污染
(新情景、原创)4.科研人员利用下图所示的发酵工艺,以工业尾气为原料通过产乙醇梭菌生产乙醇和单细胞蛋白。下列叙述错误的是()
A.工业尾气预处理时脱硫脱氧,可避免有害物质影响产乙醇梭菌的代谢
B.发酵过程中持续通入无菌空气,可加快产乙醇梭菌的繁殖速度
C.蒸馏除去乙醇后的发酵液中,菌体细胞是提取单细胞蛋白的主要原料
D.发酵罐内的搅拌装置能促进菌体与营养物质接触,提高发酵效率
(原创)5.青蒿素是黄花蒿产生的重要次生代谢产物,科研人员探究不同蔗糖浓度对悬浮培养黄花蒿细胞生长及青蒿素合成的影响,结果如下表所示。下列叙述错误的是()
蔗糖浓度(g/L)
20
30
40
50
60
细胞干重(g/L)
11.2
15.8
19.3
14.7
9.5
青蒿素产量(mg/L)
7.5
13.2
16.1
10.9
6.3
A.黄花蒿细胞悬浮培养时需振荡处理,以提高培养液的溶氧量
B.蔗糖可为黄花蒿细胞提供碳源,同时调节培养液的渗透压
C.40g/L蔗糖浓度下,单位质量细胞的青蒿素产量最高
D.蔗糖浓度过高会影响细胞吸水,进而干扰其正常代谢活动
(原创)6.下图为植物细胞工程中利用愈伤组织进行不同方向培养的示意图,下列相关叙述错误的是()
A.①过程中,外植体的生理状态会影响愈伤组织的诱导效率
B.⑤过程获得的单倍体植株通常高度不育,需经染色体加倍才能正常结实
C.⑥过程可利用物理或化学诱变处理愈伤组织,筛选获得抗逆突变体
D.⑦过程中,愈伤组织细胞分化形成特定的细胞类型以合成细胞产物
(原创)7.科研人员利用动物细胞培养技术扩增脐带间充质干细胞(UC-MSCs),为再生医学研究提供细胞材料。下列相关叙述正确的是()
A.培养UC-MSCs时,可使用合成培养基完全替代血清,消除批次差异影响
B.UC-MSCs传代培养时,控制细胞接种密度可延长其增殖寿命
C.UC-MSCs分化为多种组织细胞的过程体现了细胞的全能性
D.UC-MSCs悬浮培养时,细胞会因相互接触出现接触抑制现象
(新情景、原创)8.我国科研人员通过向体细胞核移植的重构胚中注入表观遗传调控因子,改善了体细胞核的重编程效率,大幅提升了克隆猪的出生成活率。下列相关叙述正确的是()
A.用于核移植的卵母细胞需培养至减数第一次分裂中期,此时细胞质具备重编程能力
B.克隆猪的细胞核遗传物质与供体体细胞相同,细胞质遗传物质来自代孕母猪
C.适当降低组蛋白的甲基化水平,可促进体细胞核的重编程过程
D.重构胚需体外培养至原肠胚阶段,再移植到代孕母猪的子宫内发育
(原创)9.奶牛体外胚胎生产技术为优良奶牛的快速繁育提供了有效途径,技术流程如图所示。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的SRY序列,可用于奶牛胚胎的性别鉴定。下列说法错误的是()
A.良种雌性奶牛经超数排卵处理,可获得更多用于受精的卵母细胞
B.采集的精子需进行获能处理,才能与成熟卵母细胞完成受精作用
C.取滋养层细胞进行SRY鉴定,应选择结果为阳性的胚胎进行移植
D.胚胎移植前需对供体和受体母牛进行同期发情处理,保证生理状态一致
(原创)10.基因工程构建重组DNA分子时,需要使用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体。下图为4种限制酶的识别序列及切割位点,下列相关叙述正确的是()
A.EcoRⅠ和PstⅠ切割DNA后,产生的末端均为黏性末端
B.不同限制酶识别的核苷酸序列不同,切割后产生的末端也不同
C.T4DNA连接酶只能催化黏性末端之间的连接,不能连接平末端
D.含有2个SmaⅠ识别位点的线性DNA,被切割后产生4个DNA片段
(探究题、原创)11.某生物兴趣小组以花菜、辣椒和蒜黄为实验材料,探究不同保存温度对DNA粗提取效果的影响,实验流程及二苯胺鉴定结果如图1、图2所示。下列说法正确的是()
A.实验中可用体积分数为95%的热酒精析出含杂质较少的DNA
B.研磨时加入二氧化硅的目的是防止DNA被细胞中的酶降解
C.向含DNA的浓NaCl溶液中加入蒸馏水,DNA的溶解度会逐渐增大
D.图2结果表明,低温保存的材料提取出的DNA含量相对更高
(原创)12.科研人员利用基因工程与核移植技术培育转基因低乳糖奶牛,培育流程如图所示。下列说法正确的是()
A.构建重组质粒T时,可选用EcoRⅠ同时切割LCT基因和质粒S
B.质粒S作为运载体,只需具有限制酶切割位点和标记基因即可
C.核移植过程中,需将重组质粒直接注入去核的卵母细胞中
D.早期胚胎需培养至原肠胚阶段,才能移植到代孕母牛体内
(新情景、原创)13.植酸酶是饲料工业中用于分解植酸的重要酶制剂,为提高其在动物胃液(酸性环境)中的稳定性,科学家利用蛋白质工程对其分子表面的氨基酸进行改造,通过增加分子内的离子键作用,提升了酶的耐酸性。下列叙述正确的是()
A.蛋白质工程可直接对植酸酶的蛋白质分子进行修饰,改变其耐酸性
B.改造植酸酶时,可通过对其编码基因进行定点突变,实现特定氨基酸的替换
C.改造得到的植酸酶,在实验室完成表达后即可用于饲料生产
D.改造后的植酸酶,其三维结构与天然植酸酶的三维结构相同
(新情景、原创)14.科研人员利用基因编辑技术对玉米的淀粉合成相关基因进行修饰,显著提高了玉米籽粒中的直链淀粉含量,培育出符合工业加工需求的高直链淀粉玉米新品种。下列说法正确的是()
A.基因编辑技术培育的玉米新品种,无需经过安全性检测即可推广种植
B.修饰玉米的淀粉合成基因后,玉米的其他农艺性状不会发生变化
C.基因编辑技术可对生物体基因组的特定基因进行精准的定点修饰
D.该高直链淀粉玉米的优良性状,无法通过有性生殖传递给后代
(原创)15.科研人员将抗除草剂基因导入大豆的叶绿体基因组中,培育出具有稳定抗除草剂性状的大豆新品种。下列叙述正确的是()
A.叶绿体基因工程可降低目的基因通过花粉扩散造成基因污染的风险
B.将目的基因导入叶绿体基因组时,常用农杆菌转化法进行操作
C.叶绿体中目的基因的转录过程发生在细胞核内,翻译过程发生在细胞质中
D.该抗除草剂大豆的性状遗传遵循孟德尔的基因分离定律
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
(新情景、原创)16.谷氨酸是味精的主要成分,工业上常用谷氨酸棒状杆菌进行深层通气发酵生产,其生产流程与柠檬酸发酵有相似之处。下列有关谷氨酸发酵的叙述错误的是()
A.发酵过程中需将pH控制在偏酸性环境,以利于谷氨酸的合成和积累
B.发酵培养基中碳源与氮源的比例为4:1时,有利于菌体的大量繁殖
C.发酵过程中适当降低通气量,可提高谷氨酸的产量
D.发酵结束后,可通过过滤、离子交换等方法从发酵液中提取谷氨酸
(新情景、原创)17.科研人员利用植物组织培养技术培育脱毒草莓苗,并制备人工种子用于优良品种的快速繁殖。下列有关叙述正确的是()
A.培育脱毒苗时,通常选择草莓的茎尖分生区作为外植体
B.培养过程中需添加植物激素调控细胞的脱分化和再分化
C.制备人工种子时,需将愈伤组织包裹在人工种皮中
D.获得的脱毒草莓苗具有较强的抗病毒能力,不易患病
(原创)18.科研人员将抗虫基因导入棉花细胞,获得多株转基因棉花植株。为鉴定植株的转基因情况,提取不同植株的基因组DNA,利用抗虫基因的特异性引物进行PCR扩增,并对产物进行琼脂糖凝胶电泳分析。下列有关叙述正确的是()
A.PCR反应体系中需加入模板DNA、特异性引物、4种脱氧核苷酸和热稳定DNA聚合酶
B.琼脂糖凝胶电泳可根据条带的位置和大小,初步判断PCR产物是否符合预期
C.若电泳结果出现特异性条带,说明该植株为纯合转基因抗虫植株
D.PCR技术无法用于检测转基因棉花中抗虫基因的转录和翻译水平
(原创)19.如图表示蛋白质工程的基本操作流程,下列相关叙述错误的是()
A.过程①需要DNA聚合酶参与,过程②需要RNA聚合酶参与
B.蛋白质工程中,分子设计的直接依据是预期蛋白质的生物功能
C.该流程只能改造自然界已存在的蛋白质,无法创造全新蛋白质
D.蛋白质工程最终仍需通过基因工程来实现对蛋白质的改造
(新情景、原创)20.如图表示利用核移植技术预防人类线粒体遗传病的操作流程,下列相关叙述错误的是()
A.该技术获得的新生儿,其遗传物质仅来自妻子和丈夫两个亲代
B.用于核移植的卵母细胞,需培养至减数第一次分裂中期才能进行去核操作
C.重构卵母细胞完成受精后,可直接移植到母体子宫内发育
D.该技术可避免母亲将线粒体中的致病基因传递给子代
二、非选择题:本题共 5 小题,共 55 分。
(探究题、原创)21.(10分)为缓解聚乙烯地膜造成的白色污染,科研人员从土壤中筛选可高效降解聚乙烯的细菌,实验流程如图所示。回答下列问题:
(1)富集培养阶段使用的培养基仅以聚乙烯作为碳源,目的是____;摇床振荡培养可____和____,促进细菌的生长繁殖。
(2)X培养基为固体培养基,配制时需加入____作为凝固剂;菌落周围出现透明圈的原因是____。
(3)挑选透明圈较大的菌落接种到Y培养基中,Y培养基的作用是____;扩大培养时需定期调整培养基的____,维持细菌生长的适宜条件。
(4)若要长期保存筛选得到的菌株,可采用____法;该方法需将菌种保存在____℃的冷冻箱中。
(原创)22.(10分)抗体药物偶联物(ADC)是将单克隆抗体与细胞毒性药物通过特殊接头连接而成的新型靶向抗肿瘤药物。图1为抗肺癌ADC的制备流程示意图,图2为ADC特异性杀伤靶细胞的作用机制示意图。请回答下列问题:
(1)单克隆抗体制备利用了细胞膜具有流动性和____的原理;图1中过程①表示____,所用的骨髓瘤细胞具有____的特点。
(2)图1中过程③进行克隆化培养和____的目的是获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞;杂交瘤细胞的特点是____。
(3)图2中ADC能特异性识别肺癌细胞的原因是____;ADC进入肺癌细胞的方式是____,该过程体现了细胞膜具有____的结构特点。
(4)ADC中的“接头”可将单克隆抗体与细胞毒性药物连接;与直接使用单克隆抗体治疗相比,ADC的优势是____。
(原创)23.(10分)下图为畜牧业生产中快速繁育高产奶牛的两种技术路线示意图,其中方法Ⅰ为试管动物技术,方法Ⅱ为体细胞核移植技术。请回答下列问题:
(1)方法Ⅰ的核心技术是____和胚胎移植;方法Ⅱ的核心技术是____。体外受精前,需对采集的精子进行____处理,使其获得受精能力。
(2)方法Ⅱ中,作为核受体的卵母细胞需培养至____期;选择卵母细胞作为核受体的主要原因是____(答出一点即可)。
(3)构建的重组细胞需用物理或化学方法进行____处理,使其启动细胞分裂和发育进程;胚胎移植能够成功的关键生理学基础是受体对移入子宫的外来胚胎____。
(4)试管牛(E)的遗传物质来自____;与方法Ⅰ相比,方法Ⅱ繁育后代的突出优势是____。
(新情景、原创)24.(12分)诱导多能干细胞(iPS细胞)技术为疾病模型构建和再生医学研究提供了新途径。下图为利用iPS细胞培育胰岛素抵抗模型克隆鼠的流程示意图,其中灰鼠囊胚的内细胞团经特殊处理后失去发育能力。请回答下列问题:
(1)黑鼠体细胞在诱导因子作用下转化为iPS细胞的过程中,细胞的分化程度____(填“升高”或“降低”);iPS细胞在功能上具有____的特点。将iPS细胞注入失活内细胞团的囊胚后能发育成完整克隆鼠,体现了iPS细胞具有____。
(2)实验中对灰鼠囊胚的内细胞团进行失活处理的目的是____;重构胚体外培养时,需在培养液中加入____等天然成分,以保证细胞正常分裂分化。
(3)重构胚发育至适宜阶段后,需移植到代孕白鼠的____中继续发育;胚胎移植前对代孕白鼠进行同期发情处理的目的是____。
(4)X鼠的核遗传物质全部来自____;与传统胚胎干细胞技术相比,利用iPS细胞培育克隆动物的突出优势是____(答出一点即可)。
(原创)25.(13分)L蛋白是益生菌表面的一种构象可逆蛋白,可与细胞内的X可变蛋白结合形成动态功能模块,增强益生菌在肠道的定植能力。科研人员利用基因工程改造乳酸菌,构建L-X功能模块基因表达载体的相关结构如图所示。请回答下列问题:
(1)基因工程中,启动子的作用是____;终止子的作用是____。在基因表达载体中,二者的位置关系是____。
(2)构建L-X功能模块基因表达载体时,若用BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切处理启动子、L-X基因和质粒,可有效避免载体自身环化和____;理论上,启动子与L-X基因连接到质粒上的方向共有____种组合方式。
(3)若将构建好的表达载体导入乳酸菌细胞,常用____处理乳酸菌细胞,使其处于感受态;为检测L-X基因是否成功转录,可采用____技术,以____为探针进行检测。
(4)若改造后的乳酸菌表达的L-X功能模块能增强细菌的肠道定植能力,推测其优势是____;从基因工程的应用角度,该改造属于____工程的范畴。
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$Sheet1
题号 题型 分值 知识点 难度系数(预估)
1 单选题 2 米酒发酵中根霉与酵母菌代谢特点分析 0.7
2 单选题 2 泡菜腌制中亚硝酸盐含量变化及成因探究 0.68
3 单选题 2 平板划线法纯化酵母菌的操作要点辨析 0.65
4 单选题 2 微生物发酵产乙醇及单细胞蛋白相关知识 0.7
5 单选题 2 蔗糖浓度对黄花蒿悬浮培养及青蒿素的影响 0.6
6 单选题 2 植物愈伤组织不同培养方向的过程及特点 0.7
7 单选题 2 动物细胞培养扩增脐带间充质干细胞的原理 0.58
8 单选题 2 体细胞核移植技术培育克隆猪的相关原理 0.55
9 单选题 2 奶牛体外胚胎生产、性别鉴定及胚胎移植 0.6
10 单选题 2 限制酶与 DNA 连接酶的作用特点及应用 0.65
11 单选题 2 DNA 粗提取与鉴定实验操作及结果分析 0.7
12 单选题 2 基因工程结合核移植培育转基因奶牛流程 0.55
13 单选题 2 蛋白质工程改造植酸酶耐酸性的原理分析 0.62
14 单选题 2 基因编辑技术培育高直链淀粉玉米的特点 0.65
15 单选题 2 叶绿体基因工程培育抗除草剂大豆的优势 0.61
16 多选题 3 谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸的条件控制 0.5
17 多选题 3 植物组织培养脱毒苗及人工种子制备知识 0.55
18 多选题 3 PCR 技术鉴定转基因棉花抗虫基因的相关分析 0.54
19 多选题 3 蛋白质工程基本操作流程及原理辨析 0.51
20 多选题 3 核移植技术预防人类线粒体遗传病的原理 0.5
21 非选择题 10 土壤中高效降解聚乙烯细菌的筛选与培养 0.5
22 非选择题 10 单克隆抗体制备及 ADC 抗肿瘤药物作用机制 0.45
23 非选择题 10 试管动物与体细胞核移植繁育高产奶牛技术 0.45
24 非选择题 12 iPS 细胞培育胰岛素抵抗模型克隆鼠的过程 0.4
25 非选择题 13 基因工程改造乳酸菌构建功能模块表达载体 0.4
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高二选择性必修3(人教版)模块测试
答案及解析
1
2
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4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
A
D
D
B
C
D
B
C
C
A
D
A
B
C
A
AC
AB
AB
ABC
ABC
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1.【答案】A
【解析】根霉和酵母菌都属于真核生物,细胞内具有核膜包被的细胞核,A正确。蒸饭的主要作用是高温灭菌,同时使淀粉糊化,让淀粉的结构变得松散,便于后续根霉产生的淀粉酶将其分解,蒸饭本身不能使淀粉初步水解为麦芽糖,B错误。拌曲后初期需要有氧环境,让酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖,增加菌体数量,若立即密封会导致酵母菌数量不足,影响发酵效果,C错误。酒精是酵母菌无氧呼吸的产物,发酵过程中持续通入氧气会抑制酵母菌的无氧呼吸,导致酒精生成量减少,D错误。
2.【答案】D
【解析】发酵初期,坛内的硝酸盐还原菌等杂菌大量繁殖,将硝酸盐还原为亚硝酸盐,导致亚硝酸盐含量逐渐上升,A正确。坛盖边缘的水槽加水可以隔绝外界空气,阻止氧气进入坛内,从而维持乳酸菌发酵所需的无氧环境,B正确。发酵后期,乳酸菌产生的乳酸不断积累,使发酵液的pH持续降低,当pH低于乳酸菌适宜生长的范围时,会抑制乳酸菌自身的生长繁殖,C正确。亚硝酸盐含量下降是因为硝酸盐还原菌的活动受到抑制,同时亚硝酸盐会被其他微生物进一步分解或转化,乳酸菌的代谢产物只有乳酸,不参与亚硝酸盐的分解过程,D错误。
3.【答案】D
【解析】接种环灼烧灭菌后温度较高,若直接蘸取菌液会杀死酵母菌,因此需冷却后再使用,A正确。每次划线结束后灼烧接种环,可杀死残留的菌种,避免其污染环境或感染操作者,也能防止下一次划线时菌种过多,B正确。酒精灯火焰旁存在无菌区域,划线操作在此区域进行可减少环境中杂菌的污染,C正确。划线后应将培养皿倒置培养,防止皿盖上的冷凝水滴落至培养基表面造成污染,正置培养无法达到此效果,D错误。
4.【答案】D
【解析】工业尾气中含有的硫化物等有害物质会影响产乙醇梭菌的正常代谢,预处理时脱硫脱氧可去除这些有害物质,保障发酵顺利进行,A正确。产乙醇梭菌是厌氧型微生物,发酵过程中需要严格的无氧环境,持续通入无菌空气会抑制其生长繁殖,甚至导致菌体死亡,B错误。单细胞蛋白是指微生物菌体本身,因此蒸馏除去乙醇后的发酵液中,菌体细胞是提取单细胞蛋白的主要原料,C正确。发酵罐内的搅拌装置能使菌体与培养基中的营养物质充分接触,同时使发酵体系的温度、pH更均匀,从而提高发酵效率,D正确。
5.【答案】C
【解析】黄花蒿细胞悬浮培养时进行振荡处理,可增加培养液中的溶氧量,满足细胞有氧呼吸的需求,同时使细胞与营养物质充分接触,A正确。蔗糖是植物细胞培养中常用的碳源,还可调节培养液的渗透压,维持细胞的正常形态与代谢环境,B正确。单位质量细胞的青蒿素产量为青蒿素产量与细胞干重的比值,经计算30g/L蔗糖浓度下该比值高于40g/L浓度下的数值,因此40g/L蔗糖浓度下单位质量细胞的青蒿素产量并非最高,C错误。蔗糖浓度过高会使培养液渗透压升高,影响细胞吸水,进而干扰细胞的正常代谢活动,D正确。
6.【答案】D
【解析】①过程为外植体脱分化形成愈伤组织的过程,外植体的生理状态如生长阶段、损伤程度等会影响愈伤组织的诱导效率,A正确。⑤过程为花粉脱分化形成愈伤组织再分化获得单倍体植株的过程,单倍体植株染色体数目为体细胞的一半,减数分裂时联会紊乱,通常高度不育,需经秋水仙素等处理使染色体加倍后才能正常结实,B正确。⑥过程可利用物理或化学诱变剂处理愈伤组织细胞,诱发基因突变,再通过筛选获得具有抗逆性的突变体植株,C正确。⑦过程为利用愈伤组织生产细胞产物,通常通过悬浮培养使愈伤组织细胞快速增殖,不进行细胞分化,因此无需分化形成特定细胞类型,D错误。
7.【答案】B
【解析】合成培养基虽能提供明确营养物质,但仍需添加血清以补充细胞生长所需的未知因子,无法完全替代血清,A错误。UC-MSCs传代培养时,控制合适的细胞接种密度可避免细胞密度过高导致的营养快速消耗和代谢废物积累,从而延长细胞的增殖寿命,B正确。细胞的全能性是指发育成完整个体的潜能,UC-MSCs仅能分化为多种组织细胞,未体现细胞的全能性,C错误。接触抑制是贴壁生长细胞的特性,悬浮培养的UC-MSCs不会因细胞接触出现接触抑制现象,D错误。
8.【答案】C
【解析】用于核移植的卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期,此时卵母细胞的细胞质更适合支持体细胞核的重编程,且染色体位置集中便于去核操作,A错误。克隆猪的细胞核遗传物质完全来自供体体细胞,细胞质遗传物质来自提供卵母细胞的母猪,代孕母猪仅提供胚胎发育的场所,不提供遗传物质,B错误。组蛋白甲基化会抑制基因的表达,适当降低组蛋白的甲基化水平,可解除对相关基因的抑制,促进体细胞核的重编程过程,提高克隆胚胎的发育效率,C正确。胚胎移植通常选择发育至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎,原肠胚阶段细胞分化程度较高,移植成功率较低,因此不选择原肠胚进行移植,D错误。
9.【答案】C
【解析】良种雌性奶牛经超数排卵处理,可促进卵泡发育与排卵,获得更多用于受精的卵母细胞,A正确。采集的精子需进行获能处理,才能具备与成熟卵母细胞完成受精作用的能力,B正确。SRY序列是Y染色体上的雄性特异序列,结果为阳性的胚胎说明其为雄性,为获得可产奶的雌性奶牛,应选择结果为阴性的胚胎进行移植,C错误。胚胎移植前需对供体和受体母牛进行同期发情处理,使二者的生理状态保持一致,为胚胎移入提供相同的生理环境,D正确。
10.【答案】A
【解析】EcoRⅠ和PstⅠ切割DNA后,都会在两条链上产生错开的切口,形成具有互补单链的黏性末端,A正确。不同限制酶识别的核苷酸序列不同,但切割后可能产生相同的黏性末端,这类限制酶称为同尾酶,其切割产生的末端可以相互连接,B错误。T4DNA连接酶既能催化黏性末端之间的连接,也能催化平末端之间的连接,只是平末端的连接效率相对较低,C错误。含有2个识别位点的线性DNA分子,被限制酶切割后会产生3个DNA片段,而非4个,D错误。
11.【答案】D
【解析】DNA不溶于酒精,且体积分数为95%的冷酒精能使DNA析出更充分,热酒精会导致DNA变性,A错误。研磨时加入二氧化硅的目的是使研磨更充分,加入蛋白酶才能分解蛋白质防止DNA被降解,B错误。向含DNA的浓NaCl溶液中加入蒸馏水,NaCl浓度逐渐降低,DNA的溶解度先减小后增大,在0.14mol/L时溶解度最小,C错误。二苯胺鉴定DNA时蓝色深浅与DNA含量正相关,图2中-20℃条件下各组蓝色深度均高于20℃,说明低温保存的材料提取出的DNA含量相对更高,D正确。
12.【答案】A
【解析】构建重组质粒时,若选用同一种限制酶同时切割目的基因和运载体,可产生相同的黏性末端,便于二者通过碱基互补配对连接,图中LCT基因和质粒S上均有EcoRⅠ的识别位点,因此可选用EcoRⅠ同时切割,A正确。质粒作为基因工程的运载体,除了需要具有限制酶切割位点和标记基因外,还需要具有复制原点,能够在宿主细胞中自主复制并稳定保存,B错误。核移植过程中,需先将重组质粒导入牛胎儿成纤维细胞,筛选出成功转化的细胞后,再将其细胞核注入去核的卵母细胞中,不能直接将重组质粒注入卵母细胞,C错误。胚胎移植时,早期胚胎需培养至桑椹胚或囊胚阶段,原肠胚阶段细胞分化程度较高,移植成功率较低,不适合进行胚胎移植,D错误。
13.【答案】B
【解析】蛋白质工程的操作对象是基因,无法直接对蛋白质分子进行修饰,需通过改造基因来实现蛋白质的改造,A错误。改造植酸酶时,可通过对其编码基因进行定点突变,改变特定位置的碱基序列,进而实现对应氨基酸的替换,B正确。改造得到的植酸酶在实验室完成表达后,还需进行功能验证与稳定性检测,确认其耐酸性和活性符合饲料生产要求后,才能投入使用,C错误。改造后的植酸酶氨基酸序列发生改变,会导致其三维结构与天然植酸酶存在差异,D错误。
14.【答案】C
【解析】基因编辑技术培育的农作物新品种,可能会对人体健康和生态环境产生潜在影响,因此必须经过严格的安全性检测和评估后才能推广种植,A错误。基因具有多效性,一个基因可能参与多个生理过程的调控,修饰玉米的淀粉合成基因后,可能会间接影响玉米的其他农艺性状,B错误。基因编辑技术能够识别并切割基因组中的特定DNA序列,实现对特定基因的精准定点修饰,从而定向改变生物的性状,C正确。该高直链淀粉玉米的遗传物质发生了可遗传的改变,其优良性状可以通过有性生殖传递给后代,D错误。
15.【答案】A
【解析】叶绿体基因属于细胞质基因,主要通过卵细胞传递给后代,花粉中几乎不携带叶绿体,因此将目的基因导入叶绿体基因组可降低其通过花粉扩散造成基因污染的风险,A正确。农杆菌转化法主要用于将目的基因导入植物细胞核基因组,将目的基因导入叶绿体基因组常用基因枪法,B错误。叶绿体是半自主性细胞器,其内部含有DNA和核糖体,目的基因的转录和翻译过程均发生在叶绿体内部,C错误。孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖过程中核基因的遗传,叶绿体基因属于细胞质基因,其遗传不遵循孟德尔的基因分离定律,D错误。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
16.【答案】AC
【解析】谷氨酸发酵的适宜pH为中性或弱碱性,偏酸性环境会导致谷氨酸积累量下降,甚至产生其他代谢产物,A错误。谷氨酸发酵过程中,培养基中碳源与氮源的比例为4:1时,有利于菌体的大量繁殖,当比例为3:1时,有利于谷氨酸的合成,B正确。谷氨酸棒状杆菌是好氧型微生物,发酵过程中需要充足的通气量,若通气量不足,会导致菌体进行无氧呼吸产生乳酸或琥珀酸,从而降低谷氨酸的产量,C错误。发酵结束后,发酵液中除了谷氨酸还含有菌体和其他杂质,需先通过过滤除去菌体,再通过离子交换等方法提取和纯化谷氨酸,D正确。
17.【答案】AB
【解析】培育脱毒苗时,通常选择植物的茎尖分生区作为外植体,因为该部位细胞分裂旺盛,病毒含量极低,甚至不含病毒,A正确。植物组织培养过程中,培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素,通过调节二者的比例来调控细胞的脱分化和再分化过程,B正确。制备人工种子时,需将胚状体、不定芽、顶芽或腋芽等结构包裹在人工种皮中,愈伤组织是未分化的细胞团,不能直接用于制备人工种子,C错误。脱毒草莓苗是去除了体内已有的病毒,并未获得抗病毒的基因,因此不具有抗病毒能力,仍可能被病毒再次感染,D错误。
18.【答案】AB
【解析】PCR反应体系的基本组成包括模板DNA、特异性引物、4种脱氧核苷酸(dNTP)和热稳定DNA聚合酶(Taq酶),A正确。琼脂糖凝胶电泳中,DNA片段的迁移速率与分子量成反比,因此可根据条带的位置和大小初步判断PCR产物的长度是否与预期一致,B正确。电泳出现特异性条带只能说明该植株基因组中含有抗虫基因,可能是纯合子也可能是杂合子,无法直接判断其基因型是否为纯合,C错误。利用RT-PCR技术可检测抗虫基因的转录水平,结合抗原-抗体杂交技术可检测翻译水平,因此PCR技术可间接用于基因表达水平的检测,D错误。
19.【答案】ABC
【解析】过程①为转录,需要RNA聚合酶参与,过程②为翻译,需要核糖体、tRNA等参与,不需要DNA聚合酶,A错误。蛋白质工程中,分子设计的直接依据是蛋白质的三维结构,预期功能是设计的出发点,B错误。蛋白质工程不仅能改造自然界已存在的蛋白质,还能根据人类需求创造出自然界不存在的全新蛋白质,C错误。蛋白质工程的核心是基因工程,所有对蛋白质的改造最终都需要通过改造基因来实现,D正确。
20.【答案】ABC
【解析】该技术中,新生儿的核遗传物质来自妻子和丈夫,线粒体遗传物质来自卵母细胞捐赠者,因此遗传物质来自三个亲代,A错误。用于核移植的卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期,此时卵母细胞具备接受核移植的能力,B错误。重构卵母细胞完成受精后,需在体外培养至桑椹胚或囊胚阶段,才能移植到母体子宫内继续发育,C错误。线粒体基因通过母系遗传传递,该技术中母亲仅提供细胞核,线粒体来自健康捐赠者,因此可避免母亲将线粒体致病基因传递给子代,D正确。
二、非选择题:本题共 5 小题,共 55 分。
21.【答案】(10分,除注明外,每空1分)
(1)增加目标菌的浓度;增加培养液中的溶氧量;使细菌与营养物质充分接触
(2)琼脂;细菌分解聚乙烯,使染料结合位点消失形成透明圈(2分)
(3)为细菌提供充足营养,实现菌株的大量增殖;pH和温度
(4)甘油管藏;-20
【解析】(1)富集培养阶段使用仅以聚乙烯作为碳源的培养基,可通过碳源选择抑制杂菌生长,提升目标菌的数量;摇床振荡培养既能为细菌有氧呼吸提供充足氧气,又能使菌体与营养物质充分接触,促进其生长繁殖。(2)配制固体培养基时,通常需加入琼脂作为凝固剂,使液体培养基形成固态;聚乙烯降解菌可分解培养基中的聚乙烯,使结合在聚乙烯上的染料失去结合位点,从而在菌落周围形成透明圈。(3)挑选透明圈较大的菌落接种到Y培养基中,是为了通过充足的营养供给实现菌株的大量增殖;扩大培养时,细菌代谢会改变培养基的pH和温度,因此需定期调整这些条件,维持细菌生长的适宜环境。(4)长期保存筛选得到的菌株,可采用甘油管藏法;该方法需将含甘油的菌液置于低温环境中,抑制细菌的代谢活动,以延长菌种的保存时间。
22.【答案】(10分,除注明外,每空1分)
(1)细胞增殖;动物细胞融合;在体外适宜条件下能无限增殖
(2)专一抗体检测;既能无限增殖,又能产生特异性抗体
(3)肺癌细胞表面有ADC能识别的特异性抗原;胞吞;一定的流动性
(4)既能精准定位靶细胞,又能通过细胞毒性药物直接杀伤靶细胞,治疗效果更显著(2分)
【解析】(1)单克隆抗体制备过程中,动物细胞融合依赖细胞膜的流动性,杂交瘤细胞的体外培养依赖细胞增殖的原理。图1中过程①是已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合过程;骨髓瘤细胞的特点是在体外适宜培养条件下能无限增殖。
(2)过程②筛选得到的杂交瘤细胞不一定都能分泌所需的特异性抗体,因此需要通过过程③的克隆化培养和专一抗体检测,最终获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞兼具骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的特点,既能无限增殖,又能产生特异性抗体。
(3)只有肺癌细胞表面存在ADC上的单克隆抗体能识别的特异性抗原,因此ADC能特异性识别肺癌细胞。ADC是大分子复合物,进入细胞的方式是胞吞,胞吞过程依赖细胞膜的流动性。
(4)传统单克隆抗体治疗只能通过结合靶细胞发挥免疫调理作用,而ADC不仅能通过单克隆抗体精准定位靶细胞,还能释放连接的细胞毒性药物直接杀伤靶细胞,因此治疗效果更显著。
23.【答案】(10分,除注明外,每空1分)
(1)体外受精;动物体细胞核移植;获能
(2)减数第二次分裂中(MⅡ中);含有促进细胞核全能性表达的物质(或体积大、易操作,营养物质丰富)(2分)
(3)激活;基本不发生免疫排斥反应
(4)公牛(A)和良种奶牛(B);能保持供体奶牛的优良遗传性状
【解析】(1)试管动物技术的核心是体外受精和胚胎移植,体细胞核移植技术是克隆动物的核心技术。精子在体外受精前必须进行获能处理,才能具备与卵子结合的能力。
(2)核移植的受体细胞需培养至减数第二次分裂中期,此时卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质,且细胞体积大、易操作,营养物质丰富,适合作为核受体。
(3)重组细胞构建完成后,需要通过电刺激、钙离子载体等物理或化学方法激活,才能使其脱离休眠状态,开始分裂和发育。受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植能够成功的关键。
(4)试管牛是由受精卵发育而来,其遗传物质来自提供精子的公牛A和提供卵子的良种奶牛B。体细胞核移植技术属于无性繁殖,后代的核遗传物质与供体奶牛完全一致,因此能保持供体的优良遗传性状。
24.【答案】(12分,除注明外,每空1分)
(1)降低;可以分化形成动物体内任何一种组织细胞;发育的全能性
(2)防止灰鼠自身内细胞团发育成胎儿组织,确保克隆鼠全部细胞均来自黑鼠iPS细胞(2分)血清(或血浆)
(3)子宫(或子宫角);使供体和受体的生理状态相同,为胚胎移植提供相同的生理环境(2分)
(4)黑鼠;无需破坏早期胚胎,避免了伦理争议(或可利用患者自身体细胞诱导,降低免疫排斥风险)(2分)
【解析】(1)体细胞是高度分化的细胞,转化为iPS细胞后分化程度降低,恢复了分裂和分化能力。iPS细胞在功能上具有发育的全能性,可以分化形成动物体内任何一种组织细胞,因此注入囊胚后能发育成完整的个体。
(2)内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,对其进行失活处理可以防止灰鼠自身的内细胞团参与胎儿发育,确保克隆鼠的所有细胞均来自黑鼠的iPS细胞,保证遗传特性与模型鼠完全一致。动物细胞培养时,培养液中需加入血清等天然成分,补充细胞生长所需的未知营养物质。
(3)胚胎移植的部位是受体的子宫(或子宫角)。同期发情处理可以使供体和受体的生殖器官生理状态同步,保证移入的胚胎能够存活和正常发育。
(4)克隆鼠的核遗传物质全部来自提供iPS细胞的黑鼠,细胞质遗传物质来自灰鼠的卵母细胞。iPS细胞技术无需破坏早期胚胎获取胚胎干细胞,避免了伦理争议;同时可以利用患者自身体细胞诱导,用于治疗时不会发生免疫排斥反应。
25.【答案】(13分,除注明外,每空1分)
(1)作为RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录出mRNA(2分)终止基因的转录;启动子位于目的基因的上游,终止子位于目的基因的下游(2分)
(2)目的基因自身环化;4
(3)Ca²⁺(或CaCl₂溶液);分子杂交;放射性同位素标记的L-X基因(或L基因、X基因)
(4)延长益生菌在肠道内的停留时间,更稳定地发挥益生作用(2分)蛋白质(或重组DNA/基因)
【解析】(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,可驱动基因转录;终止子位于基因的下游,能终止转录过程。在基因表达载体中,启动子位于目的基因的上游,终止子位于下游,二者共同调控目的基因的表达。
(2)双酶切处理可使载体和目的基因产生不同的黏性末端,从而避免载体自身环化和目的基因自身环化,同时保证连接的方向性。启动子和L-X基因各有正向、反向两种连接方式,因此理论上共有2×2=4种组合方式。
(3)用Ca²⁺(或CaCl₂溶液)处理乳酸菌细胞,可增大细胞膜的通透性,使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态。检测目的基因是否转录,可采用分子杂交技术,以放射性同位素标记的目的基因(L-X基因)为探针进行检测。
(4)L-X功能模块增强了乳酸菌的肠道定植能力,可延长其在肠道内的停留时间,更稳定地发挥益生作用。该改造通过基因工程修饰和表达蛋白质功能模块,属于蛋白质工程(或基因工程)的范畴。
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