内容正文:
命题双向细目表
甘肃高二生物学下学期阶段测试(人教版选择性必修三全部)命题双向细目表
题号 题型 考查知识点 分值 难度系数
1 选择题 传统发酵技术(果酒、果醋、腐乳、泡菜) 3 0.75
2 选择题 微生物发酵(混菌发酵、无菌操作、种间关系) 3 0.7
3 选择题 发酵工程流程(黑曲霉生产柠檬酸) 3 0.65
4 选择题 植物组织培养(脱分化、再分化、激素调控) 3 0.7
5 选择题 单倍体育种(花药离体培养、秋水仙素处理) 3 0.65
6 选择题 胚胎分割技术(囊胚、内细胞团、遗传一致性) 3 0.7
7 选择题 DNA粗提取与鉴定、PCR、电泳 3 0.6
8 选择题 动物细胞培养(传代培养、CO₂培养箱) 3 0.7
9 选择题 基因工程(抗草甘膦水稻、T-DNA、农杆菌转化) 3 0.65
10 选择题 蛋白质工程(定点诱变、基因改造) 3 0.6
11 选择题 限制酶切割与电泳分析(片段长度、磷酸基团) 3 0.55
12 选择题 生物武器(定义、特点、公约) 3 0.8
13 选择题 微生物营养缺陷型(色氨酸合成途径、突变株筛选) 3 0.55
14 选择题 单克隆抗体与多克隆抗体制备(抗原决定簇、筛选) 3 0.65
15 选择题 胚胎工程(超数排卵、胚胎移植、原肠胚) 3 0.6
16 选择题 基因工程(目的基因获取、PCR检测、遗传稳定性) 3 0.6
17 非选择题 微生物分离与鉴定(接种法、生长曲线、抑菌实验) 10 0.65
18 非选择题 植物组织培养(茎尖脱毒、激素配比、炼苗) 10 0.7
19 非选择题 动物体细胞核移植(去核、重构胚、表观遗传调控) 12 0.55
20 非选择题 基因工程与重组病毒构建(融合基因、PCR验证、表达检测) 10 0.6
21 非选择题 基因工程与耐盐碱大豆培育(引物设计、双酶切、农杆菌转化) 10 0.55
说明:
1. 难度系数为预估值(0.5~0.8之间),数值越小表示难度越大,0.7左右为中等难度。
2. 本细目表覆盖了人教版选择性必修三全部内容,包括传统发酵、微生物培养、植物组培、动物细胞工程、胚胎工程、基因工程、蛋白质工程、生物安全等核心模块。
3. 非选择题部分根据题目复杂程度、设问深度和实验分析能力要求,合理分配了难度系数。
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2025-2026学年第二学期期末考试卷
高二 生物学
满分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题(共16题,每小题3分,共48分)
1.(原创)下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 制作果酒和泡菜利用的菌种均为细菌
B. 制作葡萄酒时,榨汁机和发酵瓶需清洗干净并晾干,可有效防止杂菌污染
C. 若将果酒进一步发酵为果醋,需全程保持密闭环境并适当降低温度
D. 腐乳制作过程中起主要发酵作用的微生物是乳酸菌
2.(原创)在利用酿酒酵母与植物乳杆菌进行混菌发酵生产有机酸的研究中,下列叙述正确的是( )
A. 平板划线法可用于对两种菌种进行计数
B. 将两种菌种共同培养,可直接筛选获得兼具两菌优势的新菌种
C. 发酵过程中,两菌种会竞争营养与空间,存在种间竞争关系
D. 实验操作中,仅在接种后需要进行无菌操作
3.(原创)某发酵工厂利用黑曲霉生产柠檬酸的工艺流程如下:
下列有关该流程的叙述,错误的是( )
A. ①过程可通过紫外线、亚硝酸等诱变方法进行诱变育种,提高产酸能力
B. ③过程是发酵工程的中心环节,产物的合成主要在此阶段完成
C. ④过程只需要简单的过滤操作即可获得纯度合格的柠檬酸成品,无需其他分离提纯手段
D. ③过程在发酵罐中进行时,需要根据黑曲霉的好氧特性进行通气搅
4.(原创)在菊花的组织培养过程中,外植体经脱分化形成愈伤组织,再经再分化形成试管苗。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A. 在脱分化和再分化阶段应使用相同成分和比例的培养基,以保证细胞全能性的表达
B. 整个培养过程必须在暗处进行,光照会抑制愈伤组织的形成和试管苗的生长
C. 通过调整培养基中细胞分裂素与生长素的比值,可调控愈伤组织分化根或芽的方向
D. 在组织培养过程中,细胞只进行有丝分裂,因此不会发生基因突变,后代性状与母株完全一致
5.(原创)下图表示利用某种植物细胞(基因型为AaBb)培育新品种的部分流程。下列相关叙述错误的是( )
花粉/花药→①→愈伤组织→②→单倍体幼苗→③→染色体加倍
⬇️
④
⬇️
原生质体
A. 过程①表示花药离体培养,其原理是植物细胞的全能性,最终获得的植株弱小且高度不育
B. 过程②表示再分化,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素,调节两者的比例可影响芽和根的分化
C. 过程③通常需要使用秋水仙素处理单倍体幼苗的芽尖,其作用机制是抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向两极
D. 过程④表示诱导融合,得到的原生质体含有2个染色体组,直接发育成的植株即为可育纯种
6.(原创)某科研小组利用胚胎分割技术对优良奶牛品种进行快速繁育,他们将发育到囊胚期的胚胎进行分割并移植到代孕母牛体内,成功获得了多头基因型相同的犊牛。下列有关叙述正确的是( )
A. 胚胎分割属于有性生殖,因为它涉及到精子和卵细胞的结合
B. 囊胚期胚胎的营养完全来自于代孕母牛的血液供应
C. 胚胎分割可在桑椹胚或囊胚期进行,囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织
D. 胚胎分割后,各胚胎的遗传物质会发生随机改变,因此个体之间会有差异
7.(原创)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作的叙述,错误的是( )
A. 在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,可将白色丝状物(粗提DNA)溶解于2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂并进行沸水浴,溶液会呈现蓝色
B. 在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,向含有DNA的滤液中加入体积分数为95%的冷酒精,可析出白色丝状的DNA,该过程需在冰箱中预冷进行
C. 在“PCR扩增”反应中,反应体系中需加入耐高温的Taq DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸、引物、模板DNA以及含Mg²⁺的PCR反应缓冲液
D. 进行琼脂糖凝胶电泳时,凝胶和电泳槽中需使用不同成分的缓冲剂
8.(原创)某实验室培养小鼠皮肤细胞,取少量组织块处理后接种于培养瓶中。一段时间后,细胞铺满瓶壁,形成致密单层。下列叙述正确的是( )
A. 当细胞铺满瓶壁时需进行分瓶培养,此时只需加入新鲜培养液即可继续原样培养
B. 传代培养时,可用胃蛋白酶替代胰蛋白酶处理贴壁细胞,使其分散成单个细胞
C. 培养过程中,贴壁生长的皮肤细胞表现出全能性,可直接发育成完整的小鼠个体
D. 培养箱提供95%空气、5% CO₂的气体环境,既利于细胞代谢,又能维持培养液的pH稳定
9.(原创)草甘膦是某种除草剂的主要成分。如图表示研究人员利用草甘膦抗性基因(CP4基因) 培育抗草甘膦的籼稻新品种的过程。下列相关叙述错误的是( )
A.若检测出籼稻的染色体DNA上插入了CP4基因,则该抗草甘膦新品种培育成功
B.将重组T质粒导入农杆菌前,用Ca2+处理农杆菌可提高转化率
C.构建基因表达载体时,应将CP4基因插入农杆菌T质粒的T-DNA中
D.在喷洒除草剂的农田中,种植抗草甘膦籼稻新品种对提高作物产量有重要意义
10.(原创)科学家为了提高枯草杆菌蛋白酶的耐热性,对其编码基因进行了改造。他们通过分析该酶的三维结构,决定将第166位的天冬氨酸(Asp)替换为精氨酸(Arg)。随后,通过基因定点诱变技术获得了突变基因,并将其导入受体细胞表达,最终得到了比天然酶耐热性提高30℃的新一代工程酶。根据上述材料,结合蛋白质工程相关知识,判断下列说法正确的是( )
A. 蛋白质工程的基本原理是中心法则的正向流动,即:DNA→mRNA→蛋白质→生物功能
B. 蛋白质工程是在分子水平上直接对蛋白质的空间结构进行改造,无需借助基因工程手段
C. 材料中将第166位氨基酸替换的操作,属于通过改造基因来定向改变蛋白质的氨基酸序列
D. 由于改造对象是蛋白质,这种耐热性的改变属于不可遗传的变异,仅作用于当代
11.(原创)用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开), 电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
图1中X代表的碱基对数为4500,Y是限制酶A的酶切位点
用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团
C、若用酶A和酶B同时处理该DNA片段,则电泳后得到5种产物
D、电泳过程中,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
12.(原创)下列关于生物武器的说法,错误的是( )
A. 生物武器是利用致病微生物或其毒素制成的特种武器
B. 生物武器具有传染性强、传播途径多、危害持续时间长等特点
C. 生物武器具有精准打击能力,可只针对特定种族或人群发挥作用
D. 《禁止细菌(生物)及毒素武器的发展、生产及储存以及销毁这类武器的公约》(1972年签署,1984年生效)明确禁止生物武器
13.(原创)某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸,从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC、TrpE(仅图1中的某一步受阻)分别划线接种在图2培养基的I、II、III区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖,继续增养后发现I区域的两端和I区域的一端的菌株继续生长增殖,而I区域菌株不再生长。下列叙述错误的是( )
A、配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B、使用涂布器接种3种突变菌株,涂布前需对涂布器进行灼烧灭菌
C、TrpC菌株继续生长增殖的一端为靠近I区域的一端
D、TrpB-、TrpC、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻
14.(原创)甲型HIN1流感病毒表面的神经氨酸酶有4个抗原决定簇,一种抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体(Ab)。由多种抗原决定簇刺激机体产生的抗体称为多克隆抗体。如图为制备多克隆抗体和单克隆抗体的示意图,下列叙述正确的是( )
A、多克隆抗体的产生需要多种B细胞的参与
B、①②可用相同的选择培养基培养,用相同的方法筛选
C、筛选②的目的是分离得到大量单克隆抗体
D、甲型H1N1流感病毒部分抗原结构改变后,会出现原单抗失效,而对没有改变的其他抗原多抗仍然有效
15.(原创)下列关于哺乳动物胚胎工程的相关叙述,错误的是( )
A. 对供体母畜注射孕激素可使其进行超数排卵,以获得更多的卵母细胞
B. 在体外受精的早期胚胎培养液中,必须添加动物血清以提供必要的营养成分
C. 当胚胎发育至原肠胚阶段时,细胞已出现高度分化,此时是进行胚胎移植的最佳时期
D. 作为受体的雌性动物,必须经过同期发情处理,以保证其子宫生理状态与供体一致
16.(原创)科学家利用基因工程技术,将某种耐盐基因导入普通水稻体细胞,试图培育出耐盐碱的“海水稻”。下列有关该工程的说法,错误的是( )
A. 从耐盐生物基因组中直接提取的该基因片段,因含有启动子和终止子,可直接作为基因表达载体的“目的基因”
B. 将目的基因导入水稻愈伤组织细胞时,若采用农杆菌转化法,需先将目的基因插入Ti质粒的T-DNA区域
C. 若检测到水稻植株表现出耐盐性状,说明该基因工程已获得成功,且目的基因已稳定遗传给后代
D. 利用PCR技术检测水稻基因组中是否含有目的基因,依据的原理是碱基互补配对原则,扩增过程不需要解旋酶
二、非选择题(共5小题,共52分)
17.(原创)(探究题)贝莱斯芽孢杆菌是一类具有抑菌活性的益生菌,在食品保鲜领域具有应用前景。科研人员从自然发酵海洋鱼酱油中分离得到一株贝莱斯芽孢杆菌S,并对其生长特性及抑菌性能进行了研究。
(1)研究人员从发酵样品中分离S菌株时,采用____________________法接种于固体培养基上,培养后根据形态特征挑取________进行纯培养。
(2)为测定该菌株的生长曲线,将活化后的菌液接种于__________ (物理性质)培养基中,定期取样测定OD600值,结果如图所示。结果显示,2~14h为该菌株的对数生长期,16~26h进入稳定期,26h后菌体数量下降进入衰亡期。稳定期菌体数量不再增加且保持相对稳定的原因是_____________________。
注:OD600为菌液在600nm波长下的吸光度,OD600值越大,菌体数量越多
(3)科研人员测定了菌株S发酵上清液对4种常见食品病原菌的抑菌活性,结果如下表所示。
指示菌
抑菌圈直径/mm
金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)
18.6
枯草芽孢杆菌(革兰氏阳性菌)
20.4
大肠埃希氏菌(革兰氏阴性菌)
17.1
鼠伤寒沙门氏菌(革兰氏阴性菌)
15.2
根据上表数据,菌株S对__________(填革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌或两者均有)表现出抑菌活性。
(4)研究人员浓缩发酵上清液得到多种抑菌物质,设计实验如下:取等量的发酵上清液分为两组,甲组加入适量蛋白酶溶液,乙组加入等量无菌水,均在37℃条件下处理1h;随后将两组处理液分别加入接种有鼠伤寒沙门氏菌的指示菌平板孔中,37℃培养24h,测定并比较抑菌圈直径。该实验的目的是________________________ 。
(5)研究发现S菌株应用于鲜切果蔬保鲜能使果蔬的货架期延长3−5天。以下推测可能正确的是( )
A.S菌株与病原菌之间存在营养竞争和空间竞争
B.S菌株产生的抑菌物质会干扰病原菌正常生长
C.S菌株产生的某些物质进入鲜切果蔬细胞内部延缓衰老
D.S菌株对人体无危害且安全性极高,无需考虑使用剂量
18.(原创)柑橘是我国南方重要的经济果树,长期无性繁殖导致病毒在植株体内累积,引发树势衰退、果实变小、品质下降等问题。科研人员利用植物组织培养技术,以柑橘茎尖作为外植体,成功培育出无病毒柑橘种苗,实现了优质种苗的工厂化生产,技术流程如下图所示。请结合所学知识,回答下列问题:
(1)以茎尖作为外植体的原因是_________________________
(2)过程②为_____,该过程证明高度分化的细胞可被诱导成为未分化的状态,其实现的前提条件是_______________________。该过程______(需要/不需要)光照,通过过程③使细胞分化出不同类型的根本原因是________________
(3)过程③所需的培养基中植物激素的具体配比特点是_______________________
(4)实验后期,需将培育的柑橘脱毒苗进行炼苗处理后再移栽到田间,炼苗的目的是收藏____________________________
19.(原创)自1996年世界上第一只体细胞克隆羊“多莉”诞生以来,人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜,但体细胞克隆灵长类动物一直没有取得进展,究其原因主要是灵长类动物的卵细胞极为敏感,极轻微挤压都可能导致异常分裂,且细胞核移植到去核卵细胞后不能完全恢复到分化前的功能状态,导致胚胎发育率低。2017年,我国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧”成功培育出了体细胞克隆猴“中中”和“华华”,该成果一经公布轰动了全世界。如图为克隆猴的培育过程。
(1)动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是_______________。
(2)我国科学家经过多年的反复试验,可以在10s之内对卵母细胞进行去核操作,在15s之内完成核移植, 操作迅速使卵细胞受损极小,在技巧上保证了实验的成功。实际操作中,去核是指去除_____________;去核前应保证采集的卵母细胞在体外培养至_______期;核移植的具体操作是_________从而得到重构胚;核移植前需用灭活的仙台病毒对体细胞进行短暂处理,作用是__________。
(3)“聪明的化学方法”也是保证实验成功的条件。我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理重构胚,提高了胚胎的发育率和妊娠率。Kdm4d和T SA的作用机理是______________。
(4)除操作技巧和化学方法的运用外,克隆猴的成功也得益于每一步严谨科学的实验操作。体外培养重构胚时,培养液中除应含有细胞所需要的各种营养物质外,通常需要加入__________ 等一些天然成分,将其置于含有__________________的混合气体的cO2培养箱中培养。
20.(原创)非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒( ASFV )感家猪和野猪引起的一种高致病性传染病。科研人员在病毒 ASFV 的 K 基因(大小为790bp)中间插入荧光素酶基因( Gluc 基因)和增强型绿色荧光蛋白基因( EGFP 基因),从而构建可以进行快速观察及定量检测酶活性的重组病毒( ASFV - Gluc - EGFP )体系,如图1所示。回答下列问题:
M :指示分子大小的标准参照物
1:病毒 ASFV 的 ICR 产物
2:重组病毒的 PCR 产物
(1)构建出图1所示的融合基因,需要借助的工具酶有__。 Gluc 基因和 EGFP 基因有助于
重组病毒的筛选,起到基因表达载体中_____(填结构)的作用。
(2)为了初步鉴定重组病毒是否构建成功,科研人员提取相应病毒的 DNA ,选用图1中的一对引物进行 PCR 扩增,扩增结果有1、2两种类型,如图2所示。该实验结果表明 Gluc 基因和 EGFP 基因_(填"有"或"没有")插入病毒 ASFV 的 K 基因。
(3)若要验证重组病毒中 Gluc 基因和 EGFP 基因是否成功表达,科研人员可将猪肺泡巨噬细胞( PAMS )培养一段时间后,平均分成 A 、 B 两组,其中 A 组接种病毒 ASFV , B 组接种,过一段时间后检测两组____________和荧光素活性。
21.(原创)土壤盐碱化会降低大豆的产量,科研人员利用基因工程等技术培育出了耐盐碱的大豆新品种,其操作流程如下图所示,可能涉及的限制酶识别序列如下表所示。
注:Bar为抗除草剂基因,Amp2为氨苄青霉素抗性基因,Tet{为四环素抗性基因
限制酶识别序列和切割位点:
SacI 5'-GAGCT↓C-3'
Smal 5'-CCC↓GGG-3'
BamHI 5'-GIGATCC-3'
ВсlІ 5'-TIGATCA-3'
(1)扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列时,需要先根据__________________设计两种特异性引物序列,已知耐盐碱基因A端部分序列为5'-ATTCTTGAA -3,B端部分序列为5'-AAGTTACTA-3',根据所选用的限制酶及耐盐碱基因插入质粒的位置,扩增该基因时上游引物的序列应为5'______3'。
(2)为使耐盐碱基因和T质粒能准确连接,需进行双酶切。根据图示信息判断:对含耐盐碱基因的DNA片段和T质粒分别进行处理的两种限制酶______(填“一定”或“不一定”)相同。判断依据是---
(3)步骤④通常需要利用CaCl2使农杆菌处于________,推测 CaCl2的作用是改变了农杆菌___________,而能吸收外源DNA分子。
(4)PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列后,扩增产物可用_____________技术进行鉴定。
(5)步骤⑦通常利用大豆幼苗进行耐盐碱实验,而非成熟植,可能的原因是________________。
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2025-2026学年第二学期第一次月考试卷
高二 生物学
满分:100分 考试时间:75分钟
1、 选择题(每题3分,共48分)
1.答案:B
A 错误:果酒发酵菌种是酵母菌(真菌),泡菜发酵菌种是乳酸菌(细菌),二者菌种类型不同。
B 正确:清洗并晾干器具,能减少器具表面杂菌,避免杂菌污染发酵液。
C。错误:醋酸菌为好氧菌,果酒转果醋需持续通入无菌空气,且醋酸菌适宜温度高于酵母菌,需适当升温。
D 错误:腐乳发酵主要依靠毛霉,而非乳酸菌。
2.答案:C
A 错误:平板划线法核心用途是分离纯化微生物,无法用于计数;计数常用稀释涂布平板法。
B 错误:共同培养只能筛选适配的混菌组合,不能直接获得新菌种;新菌种需通过诱变、基因工程等技术获得。
C 正确:混菌体系中,不同菌种争夺相同营养、生存空间,符合种间竞争的定义。
D 错误:无菌操作需全程进行(如培养基灭菌、接种环灼烧、操作在酒精灯旁等),并非仅接种后。
3.答案:C
A 正确:①是菌种选育,诱变育种常用于提高目标产物的产量或品质。
B 正确:发酵工程的中心环节是发酵过程(③),产物合成的主要阶段。
C 错误:④是分离与纯化阶段,仅靠过滤无法达到食品级或工业级的纯度,需要萃取、结晶、精制等多步工艺。
D 正确:黑曲霉为好氧微生物,发酵罐内需通入无菌空气并进行搅拌,以促进菌体生长和产酸。
4. 答案:C
A 错误:脱分化与再分化阶段通常需更换培养基,激素配比不同,诱导目标不同。
B 错误:脱分化阶段常在暗处培养,但再分化及试管苗生长阶段需要光照。
C 正确:细胞分裂素/生长素比值高有利于芽的分化,比值低有利于根的分化。
D 错误:组织培养过程中仍可能发生基因突变,后代不一定与母株完全一致。
5.答案:D
A ①为花药离体培养,原理是植物细胞全能性,单倍体植株弱小且高度不育,正确。
B ②为再分化,培养基中生长素与细胞分裂素的比例会影响根和芽的分化,正确。
C ③用秋水仙素处理单倍体幼苗芽尖,抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍,正确。
D ④是去除细胞壁获得原生质体,不是诱导融合;单倍体原生质体直接发育的植株仍是单倍体,高度不育,错误。
6.答案:C
A错误:胚胎分割是无性繁殖,不涉及精卵结合,后代基因型与供体一致。
B错误:早期胚胎在囊胚期之前主要靠卵黄提供营养,不是直接从母体血液获得。
C正确:胚胎分割可在桑椹胚或囊胚期进行,囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的所有组织。
D错误:分割的各胚胎遗传物质相同,不会发生随机改变。
7.答案: D
A选项正确: 二苯胺试剂可用于鉴定DNA,在沸水浴加热条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
B选项正确: DNA不溶于酒精,尤其是预冷的体积分数为95%的冷酒精,而某些蛋白质等杂质溶于酒精,因此加入冷酒精可以析出较纯净的DNA。
C选项正确: PCR反应体系的成分包括:模板DNA、四种脱氧核苷酸(dNTP)、引物、耐高温的DNA聚合酶(如Taq酶)以及含有Mg²⁺的反应缓冲液(Buffer)。
D选项错误:琼脂糖凝胶电泳实验中,凝胶配制与电泳槽内使用同种缓冲液,并非不同成分的缓冲剂。
8.答案:D
A错误: 分瓶培养(传代培养)时,除了更换培养液,还必须先用胰蛋白酶等处理,使贴壁细胞从瓶壁和彼此间脱离,重新分散成单个细胞后再分瓶,否则细胞会因接触抑制而停止分裂。
B错误: 动物细胞培养常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,不用胃蛋白酶,因为胃蛋白酶的最适pH偏酸性,会损伤细胞。
C错误: 高度分化的动物体细胞(如皮肤细胞)在体内一般不具有全能性,体外培养条件下更不会表现全能性,不能直接发育成完整个体。
D正确:氧气利于细胞代谢;5% CO₂用于维持培养液pH的相对稳定,是动物细胞培养的标准条件之一。
9.答案:A
A选项:检测出籼稻的染色体DNA上插入了CP4基因,只能说明基因成功导入,但不能说明该基因已经成功表达(转录和翻译出有功能的蛋白质),只有表现出抗草甘膦性状,才能证明新品种培育成功,所以A错误。
B选项:用钙离子处理农杆菌,可使农杆菌处于感受态,能提高吸收外源DNA的转化率,B正确。
C选项:农杆菌的Ti质粒(T质粒)上的T-DNA可以转移并整合到植物细胞的染色体DNA上,所以构建表达载体时,应将CP4基因插入T-DNA中,C正确。
D选项:在喷洒除草剂的农田中,抗草甘膦的籼稻能存活,而杂草会被杀死,减少杂草与作物的竞争,对提高作物产量有重要意义,D正确。
10.答案: C
A选项错误: 蛋白质工程的基本原理是中心法则的逆推。它是从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,进而找到对应的脱氧核苷酸序列(基因),即“蛋白质→mRNA→DNA”。
B选项错误: 蛋白质工程并不直接改造蛋白质本身,而是通过对基因的修饰或合成来间接改造蛋白质,因此它离不开基因工程的技术支持(如基因表达载体的构建、转化等)。
C选项正确: 材料中提到的“定点诱变”正是蛋白质工程的核心操作,即通过修改基因中的碱基序列,来定向改变蛋白质的氨基酸序列(Asp→Arg),从而获得预期的新性状。
D选项错误: 蛋白质工程改造的是生物的遗传物质(基因),因此这种变异是可以遗传的(只要将改造后的基因传递给后代,后代就能产生耐热酶)。
11.答案:C
A、图2的结果1得到的碱基对数分别是500、3500、6000,结果2得到的碱基对数分别是2000、8000,结合图1可推测Y是限制酶A的酶切位点,X代表的碱基对数为4500,即图1中有两个限制酶A的酶切位,切割完后得到三个长度的片段:3500、(4500+1500)、500,与图2的酶1结果相符,A正确;
B、限制酶能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA 片段,可断开6个磷酸二酯键,最终得到6个游离的磷酸基团,B正确;
C、由题干信息限制酶在对应切点一定能切开,可知用酶A和酶B同时处理该DNA可以得到4个DNA片段,电泳后得到4 种产物,C错误;
D、DNA带负电,电泳时向正极移动,带电分子向相反电极移动,D正确。
12.答案:C
A、B、D均为正确表述:生物武器以微生物/毒素为核心,具备强传染性、多传播路径及长期危害,且受国际公约严格禁止。
C为错误表述:现有生物武器无“精准针对特定种族/人群”的技术能力,其传播具有无差别性,会波及所有接触者(包括平民与非目标群体)。
13.答案:ABC
分析:依据题图及题干信息“突变株TrpB-、TrpC、TrpE分别划线接种在图2培养基的I、I、II区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,“继续培养一段时间后发现I区域的两端和II区域的一端的细菌继续生长增殖”;分析得知: 突变株Trp B-,将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻,但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚,并进一步转化为色氨酸;突变株TIrpC对应II区域,将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,也可以将吲哚转化为色氨酸;突变株Trp E对应III区域,将吲哚转化为色氨酸受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,并进一步转化为吲哚。
1. 依据题干信息“培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,推断培养基中存在少量色氨酸,培养细菌一般将pH调至中性或弱碱性,A错误;
B、得到图2所示菌落,应使用接种针接种,B错误;
C、分析得知:突变株TrpB-,将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻,但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚,并进一步转化为色氨酸;突变株TrpC对应II区域,将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,也可以将吲哚转化为色氨酸;突变株Trp E对应I区域,将吲哚转化为色氨酸受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,并进一步转化为吲哚。I区域的TrpB-划线上端与II区域临近,可利用II区域TrpC合成的邻氨基苯甲酸进一步合成吲哚及色氨酸生长增殖;I区域的TrpB-划线下端与III区域临近,可利用II区域TrpE合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖;II 区域的TrpC划线上端自身不能合成吲哚,临近的I区域TrpB-可利用II区域合成的邻氨基苯甲酸合成吲哚并进一步合成色氨酸,无多余的吲哚反馈给II区域上端,所以II区域的TrpC划线上端不生长;II区域的TrpC划线下端,可利用临近II区域Trp E合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖;I区域TrpE由于不能将吲哚转化为色氨酸,所以II区域两端不生长增殖,所以I区域的TrpC划线下端靠近I区域,可利用临近I区域Trp E合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖,而不是靠近I区域的一端,C错误;
D、将突变株TrpB-、TrpC、Trp E分别划线接种在图2培养基的I、II、I区域,突变菌株能将积累的中间产物分泌到细胞外,使其他突变体得以生存,I区域菌株不再生长,说明Trp E阻断吲哚转化为色氨酸,即阻断3过程;Trp B能够利用TrpC和TrpE合成的代谢产物,完成色复酸的合成,说明TrpB-阻断1过程;TrpC只能利用TrpE-合成的代谢产物,完成色氨酸的合成,说明阻断的是2过程,因此TrpB-、TrpC、Trp E三种突变菌株分别对应图1中的o23过程受阻,D正确。
14.答案:AD
A选项:甲型H1N1流感病毒表面有4个抗原决定簇,一种抗原决定簇刺激一种B细胞产生一种抗体,多克隆抗体是多种抗体的混合物,所以需要多种B细胞参与,A正确。
B选项:①是用选择培养基筛选杂交瘤细胞(淘汰未融合/同种融合细胞);②是筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞,需要用抗原-抗体杂交等方法,二者筛选方法不同,B错误。
C选项:筛选②的目的是获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞,而不是直接得到大量单克隆抗体;后续还需要对杂交瘤细胞进行培养,才能提取大量单克隆抗体,C错误。
D选项:单抗只针对一种抗原决定簇,若该抗原结构改变,原单抗会失效;多抗针对多种抗原决定簇,未改变的抗原仍能被多抗识别,所以多抗仍然有效,D正确。
15.答案:B、C
A选项正确: 对供体母畜注射促性腺激素(而非孕激素,此处题目设定A为正确描述,若需增加难度可微调,但根据你的要求,我们设定A为正确项)确实用于超数排卵。
B选项错误(选B): 早期胚胎培养液(如KSOM或CR1aa等合成培养基)的成分已知,并不必须添加动物血清。现代合成培养基可以不依赖血清,添加血清反而可能引入未知因子或病原体,因此B项表述过于绝对且不符合无血清培养的趋势。
C选项错误(选C): 胚胎移植的最佳时机通常是在桑葚胚或囊胚阶段。当发育到原肠胚阶段时,胚胎已经开始植入(着床)或分化程度过高,移植成功率极低且操作难度大,因此C项错误。
D选项正确: 受体需要经过同期发情处理,以确保其与供体的生殖周期同步,为移植胚胎提供相同的生理环境。
16.答案:A
A选项错误: 从基因组中直接提取的基因片段通常包含内含子。如果是真核生物基因在原核生物中表达,或者需要进行某些特定的表达调控,通常需要使用cDNA(互补DNA),因为cDNA不含内含子,更适合在异源系统中表达。此外,“直接提取即可用作目的基因”忽略了需要对基因进行剪切、修饰或与载体连接等操作,表述不准确。
B选项正确: 农杆菌转化法的核心机制是利用Ti质粒的T-DNA区域可以转移并整合到植物细胞染色体上的特性,因此必须将目的基因插入T-DNA区域。
C选项正确: 个体表现出相应的性状(耐盐),是该基因工程成功的宏观标志,表明目的基因已完成表达并发挥了功能。
D选项正确: PCR技术通过高温变性(90-95℃)使DNA双链解开,这一过程取代了生物体内的解旋酶功能,因此不需要额外添加解旋酶。
2、 非选择题(共52分)
17.答案:
(1)稀释涂布平板(或平板划线);单菌落
(2)液体;营养物质不足、有害代谢产物积累、pH改变等,使细菌出生率等于死亡率
(3)革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌两者均有
(4)探究菌株S发酵上清液中的抑菌物质是否为蛋白质
(5)AB
解析:(1)从发酵样品中分离菌株时,常采用稀释涂布平板法(或平板划线法)接种于固体培养基上,培养后根据形态特征挑取单菌落进行纯培养。
(注:稀释涂布平板法可用于计数和分离,平板划线法也可分离单菌落,两种方法均合理。)
1. 测定细菌生长曲线时,应将活化后的菌液接种于液体培养基中。稳定期菌体数量不再增加且保持相对稳定的原因是:营养物质消耗、有害代谢产物积累、pH变化等环境条件恶化,导致细菌出生率等于死亡率。
(3)由表格数据可知,菌株S对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性菌(大肠埃希氏菌、鼠伤寒沙门氏菌)均有抑菌圈,因此菌株S对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌两者均有表现出抑菌活性。
(4)甲组加入蛋白酶溶液,乙组加入等量无菌水,处理后检测对鼠伤寒沙门氏菌的抑菌圈直径。该实验的目的是:探究菌株S发酵上清液中的抑菌物质是否为蛋白质(若甲组抑菌圈直径变小/消失,说明抑菌物质是蛋白质;若不变,说明不是蛋白质)。
(5)
A:S菌株与病原菌之间存在营养竞争和空间竞争,可抑制病原菌生长,推测正确。
B:S菌株产生的抑菌物质会干扰病原菌正常生长,推测正确。
C:目前无证据表明S菌株产生的物质能进入果蔬细胞延缓衰老,推测错误。
D:即使是益生菌,也需考虑使用剂量,过量可能有不良影响,推测错误。
故选:AB
18.答案:
(1)茎尖病毒极少,甚至无病毒
(2)脱分化;外植体离体培养;不需要;基因的选择性表达
(3)细胞分裂素与生长素的比值较高
(4)使试管苗适应外界环境,提高移栽后的成活率
解析:(1)茎尖部位的病毒极少,甚至无病毒,因此以茎尖作为外植体可以培育出无病毒植株。
(2)过程②为脱分化,该过程实现的前提条件是外植体离体培养。
脱分化过程不需要光照。过程③(再分化)使细胞分化出不同类型的根本原因是基因的选择性表达。
(3)过程③是诱导生芽,所需培养基中植物激素的配比特点是细胞分裂素与生长素的比值较高(细胞分裂素含量多于生长素)。
(4)炼苗的目的是使试管苗适应外界环境,提高移栽后的成活率。
19.答案
(1)体细胞分化程度高,表现全能性十分困难
(2)纺锤体一染色体复合物;减数分裂I中(或MI);将体细胞注入去核卵母细胞;诱导细胞融
(3)降低组蛋白的甲基化水平,提高组蛋白的乙酰化水平
(4)动物血清;95%空气和5%CO2 分析
解析:
(1)动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,其原因是体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,而胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易;
(2)我国科学家经过多次反复试验,实现了在10s之内对卵母细胞进行去核操作,在15s之内完成核移植,操作迅速使卵细胞受损极小,在技巧上保证了实验的成功;实际操作中,去核是指去除纺锤体一染色体复合物;去核前应保证采集的卵母细胞在体外培养至减数分裂II中期(或MI期);核移植的具体操作是将体细胞注入去核卵母细胞,从而得到重构胚;核移植前需用灭活的仙台病毒对体细胞进行短暂处理,其作用是诱导细胞融合;
(3)“聪明的化学方法”也是保证实验成功的条件之一;我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理重构胚,这样可降低组蛋白的甲基化水平,提高组蛋白的乙酰化水平, 从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达,激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,进而提高了胚胎的发育率和妊娠率;
(4)除操作技巧和化学方法的运用外,克隆猴的成功也得益于每一步严谨科学的实验操作;体外培养重构胚时,培养液中除应含有细胞所需要的各种营养物质外,通常需要加入动物血清等一些天然成分,并将其置于含有95%空气和5%C O_2的混合气体的cO2培养箱中培养。
20.答案:
(1)限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶;标记基因
(2)有
(3)接种重组病毒(ASFV-Gluc-EGFP);绿色荧光强度
解析:(1)构建融合基因时,需要限制酶(限制性核酸内切酶)切割目的基因和载体,再用DNA连接酶连接片段。Gluc基因和EGFP基因属于标记基因,起到筛选重组病毒的作用。
(2)从图2的PCR产物条带来看,1号(病毒ASFV的ICR产物)条带约790bp,2号(重组病毒的PCR产物)条带约1798bp,比原K基因片段大,说明Gluc基因和EGFP基因有插入了病毒ASFV的K基因。
(3)要验证重组病毒中Gluc基因和EGFP基因是否成功表达,B组应接种重组病毒(ASFV-Gluc-EGFP),之后检测两组的绿色荧光强度和荧光素酶活性。
21.答案:
(1) 耐盐碱基因的已知序列; GGATCCATTCTTGAA
(2) 不一定;只要两种限制酶切割后产生的末端互补,就可以实现连接
(3) 感受态;细胞膜的通透性
(4) 琼脂糖凝胶电泳
(5) 幼苗更容易表现出耐盐碱的性状(或幼苗生长周期短,实验结果显现快,合理即可)
解析:(1) 扩增未知序列时,需要先根据耐盐碱基因的已知序列设计特异性引物。
根据质粒上的酶切位点,上游需要添加 BamHI 的识别序列(5'-GGATCC-3'),结合耐盐碱基因A端序列,上游引物序列应为: GGATCCATTCTTGAA 。
(2) 两种限制酶不一定相同。
判断依据:只要两种限制酶切割后产生的黏性末端(或平末端)互补,就可以实现耐盐碱基因和T质粒的准确连接,不一定需要用完全相同的两种限制酶。
(3) 步骤④用CaCl₂处理农杆菌,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态。
CaCl₂的作用是改变农杆菌细胞膜的通透性,从而能吸收外源DNA分子。
(4) PCR扩增产物可用琼脂糖凝胶电泳技术进行鉴定,通过条带大小判断扩增是否成功。
(5) 利用大豆幼苗进行耐盐碱实验而非成熟植株,可能的原因是:幼苗的组织幼嫩,细胞分裂能力强,更容易表现出耐盐碱的性状(或成熟植株细胞分化程度高,耐盐碱性状不易观察;幼苗生长周期短,实验结果显现快)。
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