精品解析:广西壮族自治区柳州市柳江区柳州地区民族高级中学2025—2026学年春季学期期中考试高二生物学试题
2026-05-30
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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) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | 柳州市 |
| 地区(区县) | 柳江区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.16 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58131947.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:
柳州地区民族高级中学2025—2026学年春季学期期中考试
高二生物学试题
考试范围:选择性必修三 考试时长:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡上交。
一、选择题(本大题共16小题,共40分。1~12小题,每小题2分;13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 传统发酵食品的制作离不开微生物的作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 腌制泡菜时,乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸,使菜品具有独特风味
B. 制作腐乳时,毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为氨基酸和肽
C. 制作酱油时,黑曲霉等微生物在有氧条件下将黄豆中的蛋白质分解为氨基酸
D. 制作酱油时,酱醅发酵阶段主要依赖乳酸菌单独作用,产生酱油独特风味
【答案】D
【解析】
【详解】A、腌制泡菜的菌种为乳酸菌,乳酸菌是厌氧型微生物,通过无氧呼吸产生乳酸,乳酸可使泡菜形成独特风味,A正确;
B、制作腐乳的主要菌种是毛霉,毛霉等微生物可分泌蛋白酶,将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,B正确;
C、制作酱油的主要菌种是黑曲霉,黑曲霉为好氧微生物,在有氧条件下可产生蛋白酶,将黄豆中的蛋白质分解为氨基酸,C正确;
D、酱醅发酵阶段有酵母菌、乳酸菌、曲霉等多种微生物共同参与,通过多种微生物的协同代谢形成酱油的独特风味,并非乳酸菌单独作用,D错误。
2. 果酒和果醋含丰富的有机酸、氨基酸、维生素,有良好的营养、保健作用,正日益受到消费者的喜爱。下面是果酒和果醋的制作流程和发酵装置。下列相关叙述中,正确的是( )
A. 制作果酒和果醋所利用的主要微生物均含有细胞核
B. 果酒、果醋制作过程中的发酵温度相同
C. 果酒和果醋发酵过程中,发酵液里有机物总干重下降但种类增加
D. 制作果醋要关闭充气口、打开排气口,制作果酒时充气口和排气口都要打开
【答案】C
【解析】
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,酵母菌是兼性厌氧微生物,在缺氧条件下进行无氧呼吸,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,酵母菌具有核膜包被的细胞核,属于真核生物,适宜酵母菌生长的温度范围是18~25°C;果醋制作的原理是在氧气充足的条件下,醋酸菌将葡萄糖或者乙醇转化成醋酸,醋酸菌无核膜包被的细胞核,是原核生物,属于好氧菌,醋酸菌适宜生长的温度范围是30-35°C。
【详解】A、制作果酒和果醋所利用的主要微生物分别是酵母菌、醋酸菌,酵母菌是真核生物,有细胞核,醋酸菌是原核生物,没有细胞核,A错误;
B、果酒发酵的适宜温度为18~30℃,果醋发酵的适宜温度为30~35℃,B错误;
C、果酒和果醋发酵过程中,葡萄糖等有机物被分解,导致有机物总干重下降,同时,发酵过程中会产生多种代谢产物,使得有机物种类增加,C正确;
D、制作果酒要关闭充气口、打开排气口,制作果醋时充气口和排气口都要打开,D错误。
故选C。
3. 某研究小组用马铃薯琼脂培养基对新酿米酒中的酵母菌(适宜pH为3.8-6.0)进行初步分离,结果如下图,下列叙述正确的是( )
A. 图a中下一次划线总是从上一次划线的首端开始
B. 配制好的马铃薯琼脂培养基灭菌后需要进行pH调节
C. 浸泡在酒精中消毒的涂布器使用前需要在火焰上灼烧
D. 图a、图b的方法都可以实现对酵母菌的分离和计数
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、图a的接种方法为平板划线法,下一次划线总是从上一次划线的末端开始,起到逐级稀释菌种的目的,A错误;
B、先调节pH需再灭菌,B错误;
C、涂布器需要酒精浸泡再放在酒精灯火焰上灼烧灭菌,以防止杂菌污染,C正确;
D、图a(平板划线法)、图b(稀释涂布平板法)的方法都可以实现对酵母菌的分离,但图a平板划线法不能用于计数,D错误。
故选C。
4. 利用生物技术可变废为宝,提高经济效益,同时减少环境污染。下图表示利用果糖生产废水和沼气池废料生产单细胞蛋白质的技术路线。下列叙述正确的是( )
A. 该生产过程,酿酒酵母主要进行无氧呼吸
B. 沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前均不需要灭菌处理
C. 为使单细胞蛋白质源源不断地产生,可采用连续培养的发酵方式
D. 发酵结束后,应采用提取、分离和纯化措施以获得产品
【答案】C
【解析】
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃。
2、该技术中有连续搅拌反应器的过程,该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积,此外也可增大溶解氧含量,故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质。
【详解】A、酿酒酵母在生产蛋白质的过程中,由于是在连续搅拌反应器中进行,通常是在有氧条件下,所以主要进行有氧呼吸,促进酵母菌的增殖,A错误;
B、为保证利用特定微生物生产蛋白质,防止其他杂菌干扰,果糖生产废水在加入反应器之前需要进行灭菌处理,B错误;
C、为使单细胞蛋白质源源不断地产生,可采用连续培养的发酵方式,即以一定的速度通入培养液,再以相同的速度不断放出培养液,C正确;
D、发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品,D错误。
故选C。
5. 铁皮石斛的次生代谢产物可能具有抗肿瘤活性。由于近年来的过度采挖、自然生境的破坏,铁皮石斛资源日益枯竭。利用植物组织培养技术快速繁殖铁皮石斛是解决其资源短缺的有效途径,相关的培育流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 通过植物组织培养技术繁殖铁皮石斛,属于有性繁殖
B. 对外植体消毒时,需将适宜浓度的酒精和次氯酸钠混合后使用
C. 取材同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因型不一定相同
D. 过程①②③的培养基中添加的生长素和细胞分裂素的比例不同,但其他条件相同
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响:生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、通过植物组织培养技术繁殖铁皮石斛,属于无性繁殖,该繁殖方式能保持母本的优良性状,A错误;
B、对外植体消毒时,先用体积分数为70%的酒精消毒30s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用质量分数为5%的次氯酸钠溶液处理30min,立即用无菌水清洗2~3次,B错误;
C、同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因型不一定相同,如由花粉离体培养形成的愈伤组织细胞的基因型和体细胞形成的不同,C正确;
D、过程①是脱分化形成愈伤组织,过程②③是再分化形成芽和根,过程①②③的培养基中添加的生长素和细胞分裂素的比例不同,其他条件如温度、光照等不完全相同,D错误。
故选C。
6. 为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组的实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 悬浮原生质体要用等渗溶液,以维持原生质体正常形态
B. 步骤③需要适时光照处理以维持叶绿素含量
C. 过程④需提高生长素的比例以促进芽的分化
D. 原生质体已去除细胞壁不具有细胞全能性
【答案】A
【解析】
【详解】A、当原生质体处于等渗溶液中时,细胞内外的水分进出达到平衡,能维持原生质体的正常形态,防止因渗透压差异导致原生质体吸水胀破或失水皱缩,A正确;
B、步骤③是脱分化形成愈伤组织的过程,脱分化阶段需要避光培养,光照会抑制愈伤组织的形成,该阶段不需要光照来维持叶绿素含量,B错误;
C、当生长素比例高时,有利于根的分化;当细胞分裂素比例高时,有利于芽的分化。所以过程④若要促进芽的分化,应提高细胞分裂素的比例,C错误;
D、原生质体虽然去除了细胞壁,但它仍然含有该植物细胞的全套遗传物质,具有发育成完整植株的潜能,即具有细胞全能性,D错误。
7. 多克隆抗体是抗原刺激机体产生免疫应答后,由机体产生的与抗原特异性结合的一组免疫球蛋白。它是多种单克隆抗体的混合物,可以直接从动物血清中提取。下列叙述错误的是( )
A. 单克隆抗体特异性高,多克隆抗体特异性低
B. 单克隆抗体与多克隆抗体都由B细胞活化后产生
C. 向动物多次注射同一抗原,可提高多克隆抗体的产量
D. 与单克隆抗体相比,多克隆抗体的制备具有简便、产量高等特点
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞;
(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体;
(3)克隆化培养和抗体检测;
4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、单克隆抗体是由单一B淋巴细胞克隆形成的细胞群产生的,只作用于某一特定抗原决定簇,特异性高;多克隆抗体是多种单克隆抗体的混合物,特异性相对较低,A正确;
B、无论是单克隆抗体还是多克隆抗体,本质都是免疫球蛋白,都是由B细胞受抗原刺激活化后增殖分化形成的浆细胞产生的,B正确;
C、向动物多次注射同一抗原,可使动物体内的免疫系统持续受到刺激,促使更多的B细胞活化、增殖分化为浆细胞,从而提高多克隆抗体的产量,C正确;
D、单克隆抗体的制备过程相对复杂,但可以大量生产纯度高、特异性强的抗体;多克隆抗体虽然可以直接从动物血清中提取,制备相对简便,但产量有限且特异性不如单克隆抗体,所以说多克隆抗体产量高不准确,D错误。
故选D。
8. “每天一杯奶,强健一代青少年”现在已成为很多地方保证贫困家庭儿童健康成长的一项重要工程,体现了国家对青少年的关爱。利用动物体细胞核移植来克隆高产奶牛的流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 通常采用显微操作法促使两个细胞融合,形成重构胚
B. 获得的重构胚需要在胚胎移植前用电刺激、Mg2+载体等激活
C. 将早期胚胎移入母牛c前,需要对早期胚胎进行性别筛选
D. 体细胞核移植的成功率非常低,人类对克隆技术的应用还有很多问题需要解决
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液,继续进行传代培养。
【详解】A、通常采用电融合法促使两个细胞融合,供体核进入卵母细胞,形成重构胚,A错误;
B、获得的重构胚需要在胚胎移植前用电刺激、Ca2+载体等试剂激活,使其完成细胞分裂和发育进程,B错误;
C、克隆牛d的性别已由提供细胞核的个体决定,为雌性,不需要对早期胚胎进行性别筛选,C错误;
D、体细胞的分化程度高,表现出全能性十分困难,因此体细胞核移植的成功率非常低,体细胞核移植技术的研究仍在继续,人类对克隆技术的应用还有很多问题需要解决,D正确。
故选D。
9. “DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是:研磨→去杂质→析出→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
去杂质方式
沉淀质量(g)
DNA浓度(ng/μL)
OD260/OD280
二苯胺鉴定
离心
0.168
81.5
1.53
蓝色
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
(注:OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8,当存在蛋白质等物质污染时,这一比值会明显降低)
A. 相比于4℃冰箱静置,离心法能获得纯度更高的DNA
B. 对研磨液进行离心可以加速DNA的沉淀提高纯度
C. 可利用体积分数95%预冷的酒精析出DNA
D. 二苯胺试剂鉴定粗提取DNA时需要加热
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、据表分析:离心的OD260/OD280(1.53)大于4℃冰箱静置的OD260/OD280(1.41),即离心法可以获得的DNA的纯度高于4℃冰箱静置,A正确;
B、离心研磨液的目的是加速沉淀,离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀,而不是DNA的沉淀,B错误;
C、加入预冷的体积分数为95%酒精的原理是DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,所以能析出DNA,C正确;
D、粗提取的DNA丝状物放入盐溶液(氯化钠溶液)中,再加入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝,D正确。
故选B。
10. 聚合酶链式反应(PCR)是一种分子生物学技术,通过模拟生物体内DNA的自然复制过程,在体外特异性地去复制特定的DNA片段,它的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。下列说法正确的是( )
A. 利用PCR技术获取目的基因,需要DNA聚合酶和DNA连接酶
B. 配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
C. PCR过程中用到的引物在一定范围内片段越长,扩增出来的DNA片段的脱氧核苷酸序列差别就越小
D. 理论上推测,第n轮循环产物中只含有一种引物的DNA片段所占比例为1/2n-1
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
【详解】A、利用PCR技术获取目的基因,需要耐高温的DNA聚合酶,不需要DNA连接酶,A错误;
B、PCR反应的扩增原料是4种脱氧核糖核苷酸,而不是核糖核苷酸,B错误;
C、PCR过程中用到的引物在一定范围内片段越长,对目的基因的特异性就越强,扩增出来的DNA片段的脱氧核苷酸序列差别就越小,C正确;
D、DNA进行半保留复制,每次复制都需要两种引物结合在DNA的两端,第n轮循环产物共2n-1个DNA分子,仅含有其中一种引物的DNA片段为2个,故理论上推测,第n轮循环产物中只含有一种引物的DNA片段所占比例为2/2n-1=1/2n-2,D错误。
故选C。
11. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑与挑战。下列叙述正确的是( )
A. 转基因农作物可通过花粉将转入的基因扩散到所有农作物
B. 治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体,但需要严格监管
C. 积极研发新型生物武器,以防止他国对我国使用生物武器
D. 反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿
【答案】D
【解析】
【分析】生物武器是利用生物战剂杀伤人员、牲畜、毁坏植物的武器。生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用。生物武器自诞生以来,给人类的生存安全构成了严重威胁。生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等。
【详解】A、转基因农作物可通过花粉将转入的基因扩散到与之亲缘关系较近的物种,而不是所有农作物,因为不同物种之间存在生殖隔离,A错误;
B、治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的,需要在严格的监管下进行,B错误;
C、生物武器的致病能力强、攻击范围广,因而会给人类的生存安全构成严重威胁,因此生物武器的研制和使用应全面禁止,C错误;
D、为了防止有人滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿性别和完美婴儿,我国反对设计试管婴儿,D正确。
故选D。
12. 研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因afp整合到土壤农杆菌的Ti 质粒上,然后用它侵染番茄细胞,获得了抗冻的番茄品种。下列相关表述正确的是( )
A. 需将afp基因整合到Ti 质粒T-DNA上,以便将其整合到番茄细胞的染色体DNA上
B. 构建含有 afp基因的 Ti 质粒需要限制酶、DNA 连接酶和核酸酶
C. 只要检测出番茄细胞中含有 afp基因的表达产物,就代表抗冻番茄培育成功
D. 土壤农杆菌能在自然条件下侵染单子叶植物和裸子植物,对大多数双子叶植物没有感染能力
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程中的工具有:限制酶、DNA连接酶和运载体。
【详解】A、Ti 质粒上的T-DNA可整合到宿主细胞的染色体DNA上,因此需将afp基因整合到Ti 质粒T-DNA上,以便将其整合到番茄细胞的染色体DNA上,A正确;
B、构建含有 afp基因的 Ti 质粒需要限制酶、DNA 连接酶,不需要核酸酶,B错误;
C、 抗冻番茄培育是否成功还需要个体生物学水平上的抗冻实验,C错误;
D、农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能力,D错误。
故选A。
13. 基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段,定点改造基因,获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B基因进行编辑的过程,该过程中用sgRNA可指引Cas9酶(一种能切割DNA的酶)结合到特定的切割位点。下列叙述正确的是( )
A. sgRNA是合成Cas9酶的模板
B. sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C. Cas9酶可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键
D. B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析题意可知,sgRNA可指引限制性核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点,不是合成Cas9酶的模板,A错误;
B、sgRNA可指引Cas9酶结合到特定的切割位点, 该过程中sgRNA的碱基序列与靶基因的部分碱基序列互补,B错误;
C、核苷酸之间通过磷酸二酯键相连接,限制性核酸内切酶Cas9可在特定切割位点进行切割,使相应部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,C正确;
D、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,被编辑后的B基因仍能进行转录,转录出的mRNA可作为翻译的模板,进而表达相关蛋白质,D错误。
14. 滋养层细胞(TE)置换技术是将来源于囊胚的内细胞团(ICM)去除,得到一个没有ICM的空TE,再将来自核移植胚胎的ICM注入这个TE空腔,得到重构胚胎(TE置换胚胎)。某团队以恒河猴的胎猴成纤维细胞为核供体进行体细胞核移植后进行TE置换,再将TE置换胚胎移植到同期发情的受体恒河猴体内。下列说法错误的是( )
A. TE置换胚胎移植后得到的恒河猴的染色体组成与供体体细胞完全相同
B. TE置换胚胎移植前需用促性腺激素处理受体恒河猴,以促进超数排卵
C. 可通过胚胎分割这种无性繁殖的方法提高TE置换胚胎的利用率
D. 对TE置换胚胎滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定,无参考价值
【答案】B
【解析】
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的核,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理,使用电刺激等方法可以激活重构胚使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、TE置换胚胎的ICM来源于核移植的供体细胞,其核DNA与供体体细胞相同。滋养层(TE)虽来自另一囊胚,但个体发育主要由ICM决定,染色体组成应与供体体细胞核一致。线粒体DNA差异不影响染色体组成,A正确;
B、胚胎移植中,超数排卵用于供体以获取更多卵母细胞,而受体只需同期发情处理即可。题干明确受体已进行同期发情处理,无需促性腺激素促排卵,B错误;
C、胚胎分割属于无性繁殖,可将早期胚胎分割为多份,提高TE置换胚胎的利用率,C正确;
D、TE置换胚胎的滋养层细胞来自原囊胚的TE,其遗传物质可能与ICM(核移植来源)不同,因此用滋养层细胞进行性别鉴定无法反映真实情况,D正确。
故选B。
15. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是( )
A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数
B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株
C. 因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株
D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌
【答案】C
【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。
【详解】A、使用氯化钙处理大肠杆菌,可使其处于感受态,提高转化效率,即更多的大肠杆菌能吸收质粒,无论吸收的是含目的基因的重组质粒(可能形成白色菌落)还是未重组的质粒K(形成蓝色菌落),都可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数,A正确;
B、由于仅含卡那霉素,未添加X-gal,无论导入的是重组质粒还是空白质粒,因不含X-gal,无法产生蓝色物质,故生长出的菌落均为白色,B正确;
C、筛选平板中长出的白色菌落,可能是导入了重组质粒(含目的基因),但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达目标蛋白,不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标蛋白的菌株,C错误;
D、若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌,因为自身环化的质粒K中β - 半乳糖苷酶基因完整,能表达活性β - 半乳糖苷酶,分解X - gal形成蓝色菌落,D正确。
故选C。
16. 微塑料由塑料废弃物风化形成,难以降解,会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌,将总菌量相同的X、Y、X+Y(X:Y=1:1)分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中,培养一段时间后测定微塑料的残留率(残留率=剩余量/添加量×100%),结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 用平板划线法能测定X菌组中的活菌数
B. Y菌组微塑料残留率较高,故菌浓度也高
C. 混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种
D. 能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料
【答案】C
【解析】
【分析】接种最常用的方法:
(1)平板划线分离法:由接种环以菌操作沾取少许待分离的材料,在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线,微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少,并逐步分散开来,如果划线适宜的话,微生物能一一分散,经培养后,可在平板表面得到单菌落。
(2)稀释平板法:首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。
【详解】A、平板划线法主要用于微生物的分离和纯化,不能用于测定活菌数,测定活菌数常用稀释涂布平板法,A错误;
B、Y菌组微塑料残留率较高,说明Y菌对微塑料的降解能力相对较弱,而不是菌浓度高,微塑料残留率与菌对微塑料的降解能力有关,而非直接与菌浓度相关,B错误;
C、由图可知,X+Y混合菌种组的微塑料残留率低于X菌组和Y菌组,说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种,C正确;
D、该培养基中含有蛋白胨,能在该培养基中生长繁殖的微生物可能利用蛋白胨作为碳源和氮源等,但不一定都能降解微塑料,D错误。
故选C。
二、非选择题(本题共5小题,共60分)。
17. 嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯(PHA,一种新型生物塑料),在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。研究人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌,在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA,其流程如图所示。回答下列问题:
(1)发酵工程一般包括菌种的选育,________,培养基的配制、灭菌,接种,发酵罐内发酵,产品的分离、提纯等方面,其中的中心环节是______。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g·L-1,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌,分析其原因:一是培养基的盐浓度过大,其他杂菌因________而死亡;二是pH为10的条件下,其他杂菌______,生长繁殖受抑制。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵环境条件中的______________可能是高密度培养的限制因素。
(4)青霉菌在一定条件下可产生青霉素,青霉素可以干扰细胞壁的合成,从而导致细菌死亡,具有杀菌的作用,有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染,你是否认同这样的观点?____________。为什么?___________________。
【答案】(1) ①. 扩大培养 ②. 发酵罐内发酵
(2) ①. 失水过多 ②. 酶变性失活
(3)氧气(O2或溶解氧)
(4) ①. 不认同 ②. 青霉素仅对细菌有效,若杂菌是真菌或其他微生物,青霉素无法抑制其生长,它们会与青霉菌竞争营养和空间,导致青霉素产量下降。此外,某些细菌可能对青霉素耐药,因此仍需严格控制杂菌污染
【解析】
【分析】发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。发酵工程的基本环节:选育菌种、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程的监控和发酵条件的控制会直接影响产品的质量和产量。一方面要随时检测培养液中微生物数量、产物浓度以了解发酵进程;另一方面要及时添加必备的营养物质来延长菌体生长稳定期的时间,以便得到更多的发酵产品;同时要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,来保证产品的产量和质量。
【小问1详解】
发酵工程的核心环节是发酵罐内发酵;发酵工程的基本环节:选育菌种、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯等方面。
【小问2详解】
不需要灭菌的原因:一是培养基浓度过大,其他杂菌因渗透失水而死亡;二是pH=10的碱性条件下,其他杂菌因酶的空间结构被破坏(酶失活),生长繁殖受抑制。
【小问3详解】
溶氧量不足时,菌株进行无氧呼吸产生乙醇,同时有氧呼吸受抑制,细胞增殖和代谢产物合成受阻。因此发酵液中菌株细胞增殖和PHA均未达到预期,还产生少量乙醇等,说明发酵环境中氧气(O2或溶解氧)可能是高密度的限制因素。
【小问4详解】
因为青霉素仅对细菌有效,若杂菌是真菌或其他微生物,青霉素无法抑制其生长,它们会与青霉菌竞争营养和空间,导致青霉素产量下降。此外,某些细菌可能对青霉素耐药,因此仍需严格控制杂菌污染。所以我不认同这样的观点。
18. 我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放在培养基中进行培养,最终发育成完整的新植株。下图是植物组织培养形成兰花植株的示意图,请据图分析并回答问题。
(1)过程③和过程④分别表示_________和________。
(2)在培养过程中,除了提供水、无机盐、糖类、维生素及氨基酸,还需要在培养基中加入________。同时,在培养过程中,除必需的温度、光照和O2等外界条件外,成功的另一个关键是操作过程必须保证________。
(3)从育种的角度看,植物组织培养与有性生殖相比,优势主要有_________(列举2条)。
(4)在植物组织培养的过程中,可以对_______进行化学或物理的诱变处理,促使其发生突变,再通过诱导分化形成植株,从中选育出优良品种。该育种方法所依据的育种原理是________。
(5)若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒经组织培养形成植株,再用秋水仙素处理获得新品种,这种育种方法称为________,其优点是________。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 再分化
(2) ①. 植物激素(或植物生长调节剂) ②. 无菌
(3)能保持亲本的优良性状;培养周期短,繁殖效率高;能培育无病毒植株
(4) ①. 愈伤组织 ②. 基因突变
(5) ①. 单倍体育种 ②. 明显缩短育种年限等
【解析】
【小问1详解】
兰花植株 → ①茎尖切片 → ②分离茎尖细胞 → ③形成愈伤组织 → ④形成胚状体 → 试管植物 → 兰花植株 植物组织培养的核心两个阶段: 过程③:脱分化(去分化) —— 已分化的茎尖细胞失去特有的结构和功能,转变为未分化的愈伤组织(一团薄壁细胞)。 过程④:再分化 —— 愈伤组织在适宜条件下,重新分化为胚状体(或根、芽),进而发育成完整植株。
【小问2详解】
植物组织培养的培养基中,除营养物质外,必须加入植物激素(生长素和细胞分裂素),二者的比例会调控脱分化和再分化的方向(生长素 / 细胞分裂素比值低促进芽分化,比值高促进根分化)。植物组织培养的核心前提是无菌(无菌操作 / 无菌环境),避免杂菌污染导致培养失败(杂菌会和培养物争夺营养,还会产生毒素导致外植体死亡)。
【小问3详解】
植物组织培养属于无性繁殖,和有性生殖(会发生基因重组、性状分离)相比,优势非常明显:能保持亲本的优良性状;培养周期短,繁殖效率高;能培育无病毒植株。
【小问4详解】
诱变处理需要选择分裂旺盛、易发生基因突变的细胞,在组织培养中,愈伤组织细胞分裂能力强、代谢旺盛,DNA 复制时易受诱变因素影响发生突变,是诱变育种的理想材料。该育种方法是诱变育种,原理是基因突变。
【小问5详解】
花粉粒是减数分裂产生的配子,由花粉粒组织培养得到的植株是单倍体植株,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,这种育种方法是单倍体育种。单倍体育种的核心优点是明显缩短育种年限(单倍体加倍后为纯合子,自交后代不发生性状分离,可快速获得稳定遗传的纯合优良品种,比杂交育种节省数年的自交筛选时间)。
19. 细胞工程的研究从未中断,在科研人员的不断努力下,细胞工程领域成果迭出,方兴未艾,回答下列问题:
(1)ES细胞(胚胎干细胞)可通过图1方式获得,过程①需要电刺激促进________。使供体核进入卵母细胞,形成重组细胞。
近些年来,许多科学家都通过诱导_________细胞(至少写两种),获取了一种类似胚胎干细胞的多能干细胞,简称iPS细胞,与胚胎干细胞相比,该细胞的获取不涉及________的破坏,因此在伦理道德方面的争议较小。
(2)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图2所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中,酶标抗体的作用一方面是_______,另一方面是_______,从而通过测定产物量来判断待测抗原量。
(3)转基因试管牛可生产重组人乳铁传递蛋白(rhLF),为生物制药等领域提供关键原料,流程如图3所示。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_______。
【答案】(1) ①. 体细胞和去核的卵母细胞融合 ②. 成纤维细胞和已分化的T(B) ③. 胚胎
(2) ①. 其中的抗体能与待测抗原结合 ②. 其中的酶能催化特定底物反应产生相应产物
(3)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
【解析】
【小问1详解】
ES细胞可通过图1方式获得,过程①需要电刺激促进体细胞和去核的卵母细胞融合,供体核进入卵母细胞,形成重构胚。近些年来,许多科学家都通过诱导成纤维细胞和已分化的T细胞、B细胞,获取iPS细胞,与胚胎干细胞相比,该细胞的诱导过程无需破坏胚胎,因此在伦理道德方面的争议较小,因而有比较好的前景。
【小问2详解】
固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同抗原决定簇(部位)结合。该检测方法中,酶标抗体的作用一方面是其中的抗体能与待测抗原结合,另一方面是其中的酶能催化特定底物反应产生相应产物,从而通过测定产物量来判断待测抗原量,产物量越多,则待测抗原的量越少。
【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,胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,通过将孕育胚胎的任务转嫁到受体上实现了雌性优良个体的生殖能力的提高。
20. 人体移植器官短缺是一个世界性难题。目前科学家正试图利用基因工程方法对哺乳动物器官进行改造,欲培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官,设计操作过程如图:
(1)过程一:获取供体组织块并剪碎后,需用_________酶处理,使组织细胞分散。动物细胞培养需要CO2,其作用是________。
(2)过程二:Cas9作用于磷酸二酯键将α-Gal抗原基因从供体DNA中敲除,可判断Cas9与工具酶________类似。将含有Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素标记作为探针,使探针与②细胞的DNA杂交,若②细胞的DNA上未出现放射性,则表明________。
(3)过程三:将人类补体调节蛋白基因用________技术导入受体细胞,在有关酶的作用下,将该基因与②细胞的DNA进行定点整合。检测人类补体调节蛋白基因是否成功表达,可用________技术。
(4)过程五:核移植后的重组细胞可以发育成为基因修饰克隆供体是因为________。
【答案】(1) ①. 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) ②. 维持培养液的pH
(2) ①. 限制酶 ②. 基因已成功敲除
(3) ①. 显微注射 ②. 抗原-抗体杂交
(4)该重组细胞的细胞核遗传物质全部来自于基因修饰的供体,并且该动物细胞核有全能性
【解析】
【小问1详解】
将动物组织块剪碎后再用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理一段时间,以使细胞分散开来。动物细胞培养需要CO2,为的是维持培养液的pH。
【小问2详解】
将目的基因敲除需要使用限制性核酸内切酶。含有α-Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素标记作为探针,则该探针会与α-Gal抗原基因互补配对形成杂交带,若不能显示出杂交带,则表明该基因已成功敲除。
【小问3详解】
过程三:将人类补体调节蛋白基因用显微注射技术导入受体细胞。将目的基因与细胞DNA进行定点整合需要采用限制酶和DNA连接酶。检测目的基因是否表达,采用抗原-抗体杂交技术。
【小问4详解】
由于重组细胞的细胞核遗传物质全部来自于基因修饰的供体,并且该动物细胞核具有全能性,因此进行核移植后的重组细胞可以发育成基因修饰克隆供体。
21. 蓝细菌中的ictB蛋白能高效转运和浓缩CO2从而提高细胞光合速率。我国科学家构建了叶片特异性启动子Cab(叶绿体捕光色素蛋白Cab基因启动子)驱动的蓝细菌ictB基因表达载体,并通过农杆菌转化法获得了转ictB基因水稻,大大提高了水稻的产量。在ictB基因载体的构建中,含Cab启动子和ictB基因的重组DNA分子和Ti质粒的酶切位点如图1所示。请回答下列问题:
(1)基因工程的核心步骤是_________。据图可知,在构建基因表达载体时,应选用________两种限制酶对质粒进行切割。
(2)为使重组DNA分子能定向插入T-DNA中,可用PCR的方法在重组DNA分子两端添加限制酶识别序列,据图可知,M端添加的序列所对应的限制酶是________,N端添加的序列所对应的限制酶是_______。经过酶切的重组DNA分子和Ti质粒进行连接时,可选用________(填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。
(3)将农杆菌液浸泡过的水稻愈伤组织进行植物组织培养,培养基中需加入________进行筛选,最终获得多个水稻株系a1、a2、a3、a4。对a1~a4四个水稻株系的ictB蛋白表达量进行测定,结果如图2,其中a4株系ictB蛋白表达量较低的原因可能是_________。检测应选用的植物器官是________,原因是________。
【答案】(1) ①. 基因表达载体的构建 ②. Sau3A I 、EcoRV
(2) ①. BglI ②. EcoRV ③. T4DNA连接酶
(3) ①. 潮霉素 ②. a4水稻株系中目的基因未表达 ③. 叶片 ④. Cab启动子是叶片特异性启动子,它使ictB基因只能选择性的在叶片中表达
【解析】
【小问1详解】
基因工程的四大步骤为:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中,基因表达载体的构建是核心步骤,它决定了目的基因能否在受体细胞中稳定存在、复制和表达。选择限制酶需遵循 3 个原则: 能同时切割重组 DNA 分子(含目的基因)和质粒; 切割后不会破坏质粒的启动子、终止子、标记基因等关键元件; 避免质粒自身环化和目的基因反向连接(优先选两种不同的酶,产生不同黏性末端)。 结合题图信息: 质粒上的酶切位点中,Sau3AI和EcoRV的位点不在启动子、终止子、潮霉素抗性基因(标记基因)内部,切割后不会破坏这些关键元件; 若选用SpeI,会破坏目的基因,故选Sau3AI、EcoRV。
【小问2详解】
据图可知,重组DNA分子中有BamHI的酶切位点,故不能选择BamHI,又因为Sau3AI也可识别BamHI的酶切位点,故也不能选择该酶,又由于Spe能切割启动子Cab,也不能选择,故只能选择BglI和EcoRV,再根据启动子的方向可知,M端添加的序列所对应的限制酶是BglI,N端添加的序列所对应的限制酶是EcoRV;由于EcoRV酶切后是平末端,而T4 DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端,故经过酶切的重组DNA分子和Ti质粒进行连接时,可选用T4 DNA连接酶。
【小问3详解】
由图1可知潮霉素抗性基因位于Ti质粒的T-DNA,随T-DNA整合到水稻细胞的染色体上,所以将农杆菌浸泡过的水稻愈伤组织进行植物组织培养,培养基中需加入潮霉素进行筛选,筛选出的愈伤组织可(再)分化形成丛芽,最终获得多个转基因玉米株系;蛋白质的表达量与基因的表达有关,故a4株系ictB蛋白表达量较低的原因可能是其没有导入目的基因或者目的基因没有表达;由于Cab启动子是叶片特异性启动子,它使ictB基因只能选择性的在叶片中表达,故检测应选用的植物器官是叶片。
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柳州地区民族高级中学2025—2026学年春季学期期中考试
高二生物学试题
考试范围:选择性必修三 考试时长:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡上交。
一、选择题(本大题共16小题,共40分。1~12小题,每小题2分;13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 传统发酵食品的制作离不开微生物的作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 腌制泡菜时,乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸,使菜品具有独特风味
B. 制作腐乳时,毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为氨基酸和肽
C. 制作酱油时,黑曲霉等微生物在有氧条件下将黄豆中的蛋白质分解为氨基酸
D. 制作酱油时,酱醅发酵阶段主要依赖乳酸菌单独作用,产生酱油独特风味
2. 果酒和果醋含丰富的有机酸、氨基酸、维生素,有良好的营养、保健作用,正日益受到消费者的喜爱。下面是果酒和果醋的制作流程和发酵装置。下列相关叙述中,正确的是( )
A. 制作果酒和果醋所利用的主要微生物均含有细胞核
B. 果酒、果醋制作过程中的发酵温度相同
C. 果酒和果醋发酵过程中,发酵液里有机物总干重下降但种类增加
D. 制作果醋要关闭充气口、打开排气口,制作果酒时充气口和排气口都要打开
3. 某研究小组用马铃薯琼脂培养基对新酿米酒中的酵母菌(适宜pH为3.8-6.0)进行初步分离,结果如下图,下列叙述正确的是( )
A. 图a中下一次划线总是从上一次划线的首端开始
B. 配制好的马铃薯琼脂培养基灭菌后需要进行pH调节
C. 浸泡在酒精中消毒的涂布器使用前需要在火焰上灼烧
D. 图a、图b的方法都可以实现对酵母菌的分离和计数
4. 利用生物技术可变废为宝,提高经济效益,同时减少环境污染。下图表示利用果糖生产废水和沼气池废料生产单细胞蛋白质的技术路线。下列叙述正确的是( )
A. 该生产过程,酿酒酵母主要进行无氧呼吸
B. 沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前均不需要灭菌处理
C. 为使单细胞蛋白质源源不断地产生,可采用连续培养的发酵方式
D. 发酵结束后,应采用提取、分离和纯化措施以获得产品
5. 铁皮石斛的次生代谢产物可能具有抗肿瘤活性。由于近年来的过度采挖、自然生境的破坏,铁皮石斛资源日益枯竭。利用植物组织培养技术快速繁殖铁皮石斛是解决其资源短缺的有效途径,相关的培育流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 通过植物组织培养技术繁殖铁皮石斛,属于有性繁殖
B. 对外植体消毒时,需将适宜浓度的酒精和次氯酸钠混合后使用
C. 取材同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因型不一定相同
D. 过程①②③的培养基中添加的生长素和细胞分裂素的比例不同,但其他条件相同
6. 为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组的实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 悬浮原生质体要用等渗溶液,以维持原生质体正常形态
B. 步骤③需要适时光照处理以维持叶绿素含量
C. 过程④需提高生长素的比例以促进芽的分化
D. 原生质体已去除细胞壁不具有细胞全能性
7. 多克隆抗体是抗原刺激机体产生免疫应答后,由机体产生的与抗原特异性结合的一组免疫球蛋白。它是多种单克隆抗体的混合物,可以直接从动物血清中提取。下列叙述错误的是( )
A. 单克隆抗体特异性高,多克隆抗体特异性低
B. 单克隆抗体与多克隆抗体都由B细胞活化后产生
C. 向动物多次注射同一抗原,可提高多克隆抗体的产量
D. 与单克隆抗体相比,多克隆抗体的制备具有简便、产量高等特点
8. “每天一杯奶,强健一代青少年”现在已成为很多地方保证贫困家庭儿童健康成长的一项重要工程,体现了国家对青少年的关爱。利用动物体细胞核移植来克隆高产奶牛的流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 通常采用显微操作法促使两个细胞融合,形成重构胚
B. 获得的重构胚需要在胚胎移植前用电刺激、Mg2+载体等激活
C. 将早期胚胎移入母牛c前,需要对早期胚胎进行性别筛选
D. 体细胞核移植的成功率非常低,人类对克隆技术的应用还有很多问题需要解决
9. “DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是:研磨→去杂质→析出→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
去杂质方式
沉淀质量(g)
DNA浓度(ng/μL)
OD260/OD280
二苯胺鉴定
离心
0.168
81.5
1.53
蓝色
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
(注:OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8,当存在蛋白质等物质污染时,这一比值会明显降低)
A. 相比于4℃冰箱静置,离心法能获得纯度更高的DNA
B. 对研磨液进行离心可以加速DNA的沉淀提高纯度
C. 可利用体积分数95%预冷的酒精析出DNA
D. 二苯胺试剂鉴定粗提取DNA时需要加热
10. 聚合酶链式反应(PCR)是一种分子生物学技术,通过模拟生物体内DNA的自然复制过程,在体外特异性地去复制特定的DNA片段,它的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。下列说法正确的是( )
A. 利用PCR技术获取目的基因,需要DNA聚合酶和DNA连接酶
B. 配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
C. PCR过程中用到的引物在一定范围内片段越长,扩增出来的DNA片段的脱氧核苷酸序列差别就越小
D. 理论上推测,第n轮循环产物中只含有一种引物的DNA片段所占比例为1/2n-1
11. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑与挑战。下列叙述正确的是( )
A. 转基因农作物可通过花粉将转入的基因扩散到所有农作物
B. 治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体,但需要严格监管
C. 积极研发新型生物武器,以防止他国对我国使用生物武器
D. 反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿
12. 研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因afp整合到土壤农杆菌的Ti 质粒上,然后用它侵染番茄细胞,获得了抗冻的番茄品种。下列相关表述正确的是( )
A. 需将afp基因整合到Ti 质粒T-DNA上,以便将其整合到番茄细胞的染色体DNA上
B. 构建含有 afp基因的 Ti 质粒需要限制酶、DNA 连接酶和核酸酶
C. 只要检测出番茄细胞中含有 afp基因的表达产物,就代表抗冻番茄培育成功
D. 土壤农杆菌能在自然条件下侵染单子叶植物和裸子植物,对大多数双子叶植物没有感染能力
13. 基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段,定点改造基因,获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B基因进行编辑的过程,该过程中用sgRNA可指引Cas9酶(一种能切割DNA的酶)结合到特定的切割位点。下列叙述正确的是( )
A. sgRNA是合成Cas9酶的模板
B. sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C. Cas9酶可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键
D. B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
14. 滋养层细胞(TE)置换技术是将来源于囊胚的内细胞团(ICM)去除,得到一个没有ICM的空TE,再将来自核移植胚胎的ICM注入这个TE空腔,得到重构胚胎(TE置换胚胎)。某团队以恒河猴的胎猴成纤维细胞为核供体进行体细胞核移植后进行TE置换,再将TE置换胚胎移植到同期发情的受体恒河猴体内。下列说法错误的是( )
A. TE置换胚胎移植后得到的恒河猴的染色体组成与供体体细胞完全相同
B. TE置换胚胎移植前需用促性腺激素处理受体恒河猴,以促进超数排卵
C. 可通过胚胎分割这种无性繁殖的方法提高TE置换胚胎的利用率
D. 对TE置换胚胎滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定,无参考价值
15. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是( )
A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数
B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株
C. 因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株
D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌
16. 微塑料由塑料废弃物风化形成,难以降解,会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌,将总菌量相同的X、Y、X+Y(X:Y=1:1)分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中,培养一段时间后测定微塑料的残留率(残留率=剩余量/添加量×100%),结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 用平板划线法能测定X菌组中的活菌数
B. Y菌组微塑料残留率较高,故菌浓度也高
C. 混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种
D. 能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料
二、非选择题(本题共5小题,共60分)。
17. 嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯(PHA,一种新型生物塑料),在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。研究人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌,在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA,其流程如图所示。回答下列问题:
(1)发酵工程一般包括菌种的选育,________,培养基的配制、灭菌,接种,发酵罐内发酵,产品的分离、提纯等方面,其中的中心环节是______。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g·L-1,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌,分析其原因:一是培养基的盐浓度过大,其他杂菌因________而死亡;二是pH为10的条件下,其他杂菌______,生长繁殖受抑制。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵环境条件中的______________可能是高密度培养的限制因素。
(4)青霉菌在一定条件下可产生青霉素,青霉素可以干扰细胞壁的合成,从而导致细菌死亡,具有杀菌的作用,有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染,你是否认同这样的观点?____________。为什么?___________________。
18. 我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放在培养基中进行培养,最终发育成完整的新植株。下图是植物组织培养形成兰花植株的示意图,请据图分析并回答问题。
(1)过程③和过程④分别表示_________和________。
(2)在培养过程中,除了提供水、无机盐、糖类、维生素及氨基酸,还需要在培养基中加入________。同时,在培养过程中,除必需的温度、光照和O2等外界条件外,成功的另一个关键是操作过程必须保证________。
(3)从育种的角度看,植物组织培养与有性生殖相比,优势主要有_________(列举2条)。
(4)在植物组织培养的过程中,可以对_______进行化学或物理的诱变处理,促使其发生突变,再通过诱导分化形成植株,从中选育出优良品种。该育种方法所依据的育种原理是________。
(5)若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒经组织培养形成植株,再用秋水仙素处理获得新品种,这种育种方法称为________,其优点是________。
19. 细胞工程的研究从未中断,在科研人员的不断努力下,细胞工程领域成果迭出,方兴未艾,回答下列问题:
(1)ES细胞(胚胎干细胞)可通过图1方式获得,过程①需要电刺激促进________。使供体核进入卵母细胞,形成重组细胞。
近些年来,许多科学家都通过诱导_________细胞(至少写两种),获取了一种类似胚胎干细胞的多能干细胞,简称iPS细胞,与胚胎干细胞相比,该细胞的获取不涉及________的破坏,因此在伦理道德方面的争议较小。
(2)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图2所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中,酶标抗体的作用一方面是_______,另一方面是_______,从而通过测定产物量来判断待测抗原量。
(3)转基因试管牛可生产重组人乳铁传递蛋白(rhLF),为生物制药等领域提供关键原料,流程如图3所示。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_______。
20. 人体移植器官短缺是一个世界性难题。目前科学家正试图利用基因工程方法对哺乳动物器官进行改造,欲培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官,设计操作过程如图:
(1)过程一:获取供体组织块并剪碎后,需用_________酶处理,使组织细胞分散。动物细胞培养需要CO2,其作用是________。
(2)过程二:Cas9作用于磷酸二酯键将α-Gal抗原基因从供体DNA中敲除,可判断Cas9与工具酶________类似。将含有Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素标记作为探针,使探针与②细胞的DNA杂交,若②细胞的DNA上未出现放射性,则表明________。
(3)过程三:将人类补体调节蛋白基因用________技术导入受体细胞,在有关酶的作用下,将该基因与②细胞的DNA进行定点整合。检测人类补体调节蛋白基因是否成功表达,可用________技术。
(4)过程五:核移植后的重组细胞可以发育成为基因修饰克隆供体是因为________。
21. 蓝细菌中的ictB蛋白能高效转运和浓缩CO2从而提高细胞光合速率。我国科学家构建了叶片特异性启动子Cab(叶绿体捕光色素蛋白Cab基因启动子)驱动的蓝细菌ictB基因表达载体,并通过农杆菌转化法获得了转ictB基因水稻,大大提高了水稻的产量。在ictB基因载体的构建中,含Cab启动子和ictB基因的重组DNA分子和Ti质粒的酶切位点如图1所示。请回答下列问题:
(1)基因工程的核心步骤是_________。据图可知,在构建基因表达载体时,应选用________两种限制酶对质粒进行切割。
(2)为使重组DNA分子能定向插入T-DNA中,可用PCR的方法在重组DNA分子两端添加限制酶识别序列,据图可知,M端添加的序列所对应的限制酶是________,N端添加的序列所对应的限制酶是_______。经过酶切的重组DNA分子和Ti质粒进行连接时,可选用________(填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。
(3)将农杆菌液浸泡过的水稻愈伤组织进行植物组织培养,培养基中需加入________进行筛选,最终获得多个水稻株系a1、a2、a3、a4。对a1~a4四个水稻株系的ictB蛋白表达量进行测定,结果如图2,其中a4株系ictB蛋白表达量较低的原因可能是_________。检测应选用的植物器官是________,原因是________。
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