内容正文:
2026年高二生物期中考试试题
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 细胞学说的建立经历了漫长的探究过程,改变了人类对生物体结构的认知方式。下列有关叙述正确的是( )
A. 施莱登和施旺是细胞学说的建立者,运用了完全归纳法
B. 学说认为真核细胞和原核细胞都具有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA,体现了细胞的多样性
C. 学说认为病毒无细胞结构,由核酸和蛋白质构成,需要寄生在活细胞中才能生存
D. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
【答案】D
【解析】
【详解】A、施莱登和施旺仅研究了部分生物细胞得出细胞学说,运用的是不完全归纳法,而非完全归纳法,A错误;
B、细胞学说仅揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,并未涉及原核细胞和真核细胞的结构差异,也没有体现细胞的多样性,B错误;
C、细胞学说内容不涉及病毒的结构和生活特点,C错误;
D、魏尔肖对细胞学说进行修正,总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,D正确。
2. 如图为某片湿地海域中“浮游植物→脉红螺→大天鹅”这条食物链中流经脉红螺的能量分配情况。下列相关叙述正确的是( )
A. 流经该食物链的总能量包括浮游植物固定的太阳能和分解者利用的化学能
B. 图中a表示脉红螺的同化量,其粪便中的能量属于浮游植物流入分解者的能量
C. 图中b表示脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量,其中大部分以热能形式散失
D. 湿地能调节气候、涵养水源、净化水质、美化环境等,这是生物多样性直接价值的体现
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。每一营养级能量的去向有:被下一级同化(最高营养级没有)、呼吸作用热能散失、流向分解者、未利用的能量。
【详解】A、流经该食物链的总能量包括浮游植物固定的太阳能和其他化学能,如污水中有机物的化学能,而非分解者利用的化学能,A错误;
B、图中a表示脉红螺的同化量,其粪便中的能量属于浮游植物流入分解者的能量,B正确;
C、图中b表示脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量,其中一部分流入下一营养级,一部分流入分解者,还有一部分未被利用,C错误;
D、湿地具有调节气候、涵养水源、净化水质、美化环境等作用,这是生物多样性间接价值的体现,D错误。
故选B。
3. 下图是某海洋生态系统中,生产者固定太阳能和海洋水深关系的曲线。据图分析下列叙述错误的是( )
A. 生活在水深100m以下的生物,从生态系统的组成成分看,主要是消费者和分解者
B. 在水深20m以内的水域中,近海水域比远海水域生产者固定的太阳能多
C. 大于30米水深的海域,影响生产者固定太阳能的非生物因素主要是光照强度
D. 海洋中的经济鱼类为了获得持续的最大捕获量,每次只能捕捞K/2
【答案】D
【解析】
【详解】A、由曲线可知,水深100m以下生产者固定太阳能的量接近0,说明该区域几乎没有生产者,因此生物组成以消费者和分解者为主,A正确;
B、观察曲线,水深20m以内,代表近海水域的实线始终在代表远海水域的虚线上方,说明近海水域生产者固定的太阳能更多,B正确;
C、水深越大,光照强度越弱,生产者光合作用可利用的光越少,固定太阳能的量随之降低,因此大于30米水深的海域,影响生产者固定太阳能的主要非生物因素是光照强度,C正确;
D、根据种群增长规律,要获得经济鱼类持续的最大捕获量,应保证捕捞后剩余种群数量维持在K/2(此时种群增长速率最大,可快速恢复种群数量),D错误。
4. 关于动物细胞融合技术,下列说法错误的是( )
A. 灭活病毒诱导法和高Ca2+—高pH融合法均可以促进动物细胞融合
B. 体外培养两种动物细胞时需要提供一定浓度的CO2以维持培养液pH
C. 可利用抗原—抗体特异性结合的原理实现对杂交细胞筛选
D. 筛选获得的杂交细胞不一定兼具了两种细胞的所有功能
【答案】A
【解析】
【详解】A、高Ca²+—高pH融合法是植物原生质体融合的常用诱导方法,动物细胞融合的诱导方法为聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法、灭活病毒诱导法,不使用高Ca²+—高pH融合法,A错误;
B、动物细胞体外培养时,培养环境中添加一定浓度的CO₂的作用是维持培养液的pH稳定,B正确;
C、以单克隆抗体制备为例,可利用抗原—抗体特异性结合的原理,检测杂交细胞是否产生所需抗体,实现对杂交细胞的筛选,C正确;
D、基因的表达具有选择性,杂交细胞虽携带两种细胞的遗传物质,但不一定表达两种细胞的全部基因,因此不一定兼具两种细胞的所有功能,D正确。
5. 如图表示某河流生态系统受到生活污水(含较多有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 该净化作用过程可以体现出该生态系统的恢复力稳定性
B. A~B区域,细菌分解有机物会消耗大量的氧气
C. 分解有机物产生的无机盐离子可被藻类吸收利用
D. A~B区域不仅产生较多的无机盐离子,还会产生较多的CO2
【答案】A
【解析】
【分析】1、恢复力稳定性:指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力影响。抵抗力稳定性:指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力
2、由题图可知,污水排放进入河流,在该河的AB段,藻类减少,需氧型细菌大量繁殖,分解污水中的有机物,溶解氧大量消耗;BC段,藻类大量繁殖,通过光合作用释放O2,有机物减少,需氧型细菌数量下降,因而对溶解氧的消耗量减少水中溶解氧含量逐渐恢复。
【详解】A、由于该污染属于轻度污染,该河流生态系统没有遭到破坏,因此不能体现该生态系统的恢复力稳定性,而是体现抵抗力稳定性,A错误;
B、A~B区域含碳有机物大量降低,溶氧量迅速降低,其原因是细菌通过有氧呼吸分解了有机物并消耗氧气,B正确;
C、在A~B区域有机物被大量分解,产生的无机盐离子被藻类吸收利用,从而导致随后的B~C区域无机盐离子含量降低,藻类大量繁殖,C正确;
D、有机物主要通过有氧呼吸氧化分解,所以在A~B区域还会产生较多的CO2,D正确。
故选A。
6. 血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列有关叙述正确的是( )
A. 血细胞计数板可以用于调查酵母菌、病毒、细菌等生物的种群密度
B. 需在盖玻片一侧滴加样液,在另一侧用吸水纸吸引,使样液充分渗入计数室
C. 防止观察细胞沉降到计数室底部影响计数,加样后需立即在显微镜下观察计数
D. 使用后用自来水冲洗、晾干并镜检,若有残留或沉淀物需要重新清洗
【答案】D
【解析】
【分析】血细胞计数板的构造血细胞计数板被用以对人体内红、白血细胞进行显微计数之用,也常用于计算一些细菌、真菌、酵母菌等微生物的数量,是一种常见的生物学工具。
【详解】A、病毒只能寄生在活细胞体内,没法用血细胞计数板统计数量,A错误;
B、需在盖玻片一侧滴加样液,使样液自行渗入计数室,B错误;
C、滴加培养液后,要等酵母菌沉降到计数室底部再计数,C错误;
D、使用后用自来水冲洗、晾干并镜检,若有残留或沉淀物需要重新清洗,D正确;
故选D。
7. SCB蛋白可调控蔗糖在韧皮部的装载与运输,显著提升作物的光合产物分配效率与产量。为培育韧皮部特异性高表达SCB的转基因棉花,研究人员构建了如图所示的重组DNA片段,并用PCR技术对其进行扩增。下列叙述错误的是( )
A. SCB基因转录的模板链是a链
B. 应选择的引物组合是②和③
C. 可在引物的5′端添加限制酶识别序列
D. 需加入适量的Mg2+激活TaqDNA聚合酶
【答案】B
【解析】
【详解】
A、转录的方向是从子链的5’端到3’端,从基因的启动子开始,子链的5’端对应于模板链的3’羟基端,即SCB基因转录的模板链为a链,A 正确;
B、PCR扩增时,引物与目的基因的3'端碱基互补配对,所以应选择的引物为引物①和引物④,B错误;
C、DNA聚合酶只能从引物的3′端延伸DNA链,因此在引物的5′端添加限制酶识别序列不会影响引物与模板的配对及链的延伸,C正确;
D、在PCR反应缓冲液中加入Mg2+能激活耐高温的DNA聚合酶,D正确。
8. 乌珠穆沁白山羊为绒肉兼用型品种,当前因种群缩小、近亲繁殖而出现品种资源危机已迫在眉睫。有必要采取现代生物技术手段开展种质资源保护工作,将乌珠穆沁白山羊遗传材料作为我国地方优良品种基因进行保存。下列有关胚胎工程的叙述错误的是( )
A. 卵母细胞在体外培养至MⅡ期,运用显微操作去除的核,实际是纺锤体—染色体复合物
B. 新鲜或解冻的精液需要在获能液中处理,使精子获能
C. 受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或者雌、雄原核
D. 可以选择桑葚胚、囊胚或原肠胚时期的胚胎进行胚胎分割,以获得多个胚胎
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎分割--是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚.对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、卵母细胞在体外培养至MⅡ期此时处于分裂期没有完整的核,因此运用显微操作去除的核,实际是纺锤体一染色体复合物,A正确;
B、新鲜或解冻的精液需要在获能液中处理,使精子获能,获能液常见的有效成分有肝素、钙离子载体等,B正确;
C、精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核,因此受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或者雌、雄原核,C正确;
D、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,D错误。
故选D。
9. 防止杂菌污染获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提。下列操作正确的( )
A. 加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
B. 将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌
C. 煮沸消毒是指100℃煮沸5~6min,可以杀死微生物全部的细胞和芽孢
D. 实验操作过程中,需对接种室、涂布器、操作者的衣着和双手进行消毒处理
【答案】B
【解析】
【分析】消毒和灭菌是两个不同的概念,消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、微生物培养的关键是无菌技术,加入培养基中的指示剂和染料也需要灭菌,A错误;
B、将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧为灼烧灭菌操作,可以迅速彻底地灭菌,B正确;
C、消毒只能杀死物体表面或内部的部分微生物,不能杀死芽孢、孢子,C错误;
D、对接种室、操作者的衣着和双手只需要进行消毒处理,对涂布器要进行灭菌处理,D错误。
故选B。
10. 下列关于细胞工程的各类技术的应用及原理分析,正确的是( )
A. 动物细胞培养原理与植物组织培养原理相同,但不都培育出完整个体
B. 杂交瘤细胞既能无限增殖,又能分泌特异性抗体,其增殖不受细胞接触抑制的影响
C. 试管动物与受体动物的遗传物质不相同,属于无性生殖,可用于扩大培育优良家畜
D. 若对桑椹胚阶段进行胚胎分割,无需考虑均等分割,因为桑椹胚细胞都具有全能性
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养的原理是细胞增殖,植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,二者原理不同;动物细胞培养无法培育出完整个体,植物组织培养可获得完整个体,A错误;
B、杂交瘤细胞是骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞融合形成的,既具备骨髓瘤细胞无限增殖的特性,又具备B淋巴细胞分泌特异性抗体的特性;同时杂交瘤细胞继承了骨髓瘤细胞不受接触抑制限制的增殖特点,B正确;
C、试管动物的培育经过体外受精环节,属于有性生殖,其遗传物质来自双亲,与仅提供胚胎发育场所、不提供遗传物质的受体动物遗传物质不同,可用于优良家畜的扩繁,C错误;
D、胚胎分割时无论桑椹胚阶段还是囊胚阶段都需要尽量均等分割,保证分割后的胚胎有足够的细胞量支持后续发育,仅囊胚阶段需额外强调对内细胞团的均等分割,D错误。
11. 腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品。酵母、毛霉等微生物分泌的多种酶将豆腐中的蛋白质分解成氨基酸等风味物质,使腐乳味道鲜美。下列叙述错误的是( )
A. 参与腐乳制作的酵母和毛霉均为真核生物
B. 风味物质主要在微生物的细胞质基质中产生
C. 酵母和毛霉主要通过胞吐的方式分泌胞外酶
D. 腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵
【答案】B
【解析】
【分析】传统制作腐乳,主要是毛霉起作用,豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子。其原理是毛霉在豆腐块上生长时分泌蛋白酶,把豆腐中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,毛霉在豆腐上生长时还会分泌脂肪酶,把豆腐中的脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、参与腐乳制作的酵母和毛霉,均具有以核膜为界限的细胞核,均为真核生物,A正确;
B、风味物质是在微生物分泌的胞外酶的作用下产生的,所以风味物质的产生是在微生物外部,并非细胞质基质,B错误;
C、胞外酶是大分子物质,所以酵母和毛霉产生后,主要以胞吐的方式分泌出去,C正确;
D、参与腐乳制作的微生物,主要是毛霉,其代谢类型为异养需氧型,所以腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵,D正确。
故选B。
12. 获得纯净微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。下列关于无菌操作的叙述,正确的是( )
A. 进行倒平板操作的目的是防止冷凝水滴落污染培养基
B. 在接种箱或超净工作台的使用过程中,可用紫外线照射30 min来进行消毒
C. 灼烧灭菌的对象可以是金属用具和玻璃器皿,接种操作都需要在酒精灯火焰附近进行
D. 将液体培养基倒入培养皿时应该把培养皿盖完全打开,以免培养基溅到培养皿盖上
【答案】C
【解析】
【详解】A、倒平板是将熔化的培养基倒入培养皿制备固体平板的操作,培养基倒完后倒置放置的目的才是防止冷凝水滴落污染培养基,A错误;
B、用紫外线照射接种箱或超净工作台消毒,需在使用前照射30min,使用过程中不能开启紫外线,避免对操作者造成伤害,B错误;
C、灼烧灭菌适用于耐高温的金属用具(如接种环)和玻璃器皿(如涂布器),酒精灯火焰附近为无菌区域,所有接种操作都需在此区域进行,防止外来杂菌入侵,C正确;
D、倒培养基时仅需打开培养皿盖的一条缝隙即可,若完全打开培养皿盖,空气中的杂菌会落入培养基造成污染,D错误。
二、多选题(每题5分,共20分)
13. 科研人员为实现咖啡渣资源化利用,开发出一款咖啡风味精酿啤酒,生产流程为:麦芽+咖啡渣→粉碎→糖化→过滤→蒸煮→主发酵→后发酵→消毒→终止。图为发酵过程中酒精度的变化情况。下列相关叙述正确的有( )
注:酒精度>5.2%vol时达到国家优级标准。
A. 糖化是让淀粉水解形成糖浆,蒸煮能使酶失活并对糖浆灭菌
B. 主发酵完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成
C. 随发酵天数的增加,酒精的产生速率逐渐上升
D. 若用于实际生产,图中35天为最佳发酵天数
【答案】AB
【解析】
【详解】A、糖化的作用是利用麦芽中的淀粉酶将淀粉分解为可发酵的糖浆;蒸煮通过高温使糖化相关酶失活,同时可以杀灭糖浆中的杂菌,起到灭菌作用,A正确;
B、酵母菌繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,后发酵仅用于残留糖转化、改善啤酒风味和澄清度,B正确;
C、随发酵进行,营养物质减少、酒精积累抑制酵母菌无氧呼吸,酒精产生速率逐渐下降,28~35天酒精度几乎不再增加,产生速率接近0,C错误;
D、根据题意,28天和35天酒精度无显著差异,且均达到优级标准(酒精度>5.2%vol),从降低生产成本、缩短生产周期考虑,最佳发酵天数为28天,D错误。
14. 在生态系统中,植物通过光合作用制造的有机物被称为初级生产量,除去用于自身呼吸消耗的能量,剩余的能量被称为净初级生产量。几个不同生态系统的相关数据如表所示。下列有关叙述错误的是( )
类别
玉米地
荒地
湖泊
池塘
太阳能利用率(初级生产量/入射太阳能)
1.80%
1.10%
0.50%
0.20%
呼吸消耗量(呼吸消耗/初级生产量)
24.50%
16.70%
24.20%
22.10%
净初级生产效率(净初级生产量/初级生产量)
75.50%
84.30%
75.80%
77.90%
A. 玉米地的净初级生产效率低于荒地的,是因为玉米地的呼吸消耗所占比例较高
B. 荒地的太阳能利用率高于湖泊的,因此荒地的初级生产量一定大于湖泊的
C. 表中生态系统都需要不断得到来自系统外的补充才能维持生态系统的正常功能
D. 净初级生产效率越高,流入生态系统的能量越多,营养结构越复杂
【答案】BD
【解析】
【详解】A、根据据题干信息和表格数据可知,玉米地呼吸消耗占初级生产量的比例(24.50%)高于荒地(16.70%),因此净初级生产效率低于荒地,A正确;
B、荒地的太阳能利用率高于湖泊的,但初级生产量取决于入射太阳能和太阳能利用率,若湖泊的入射太阳能远大于荒地的,则湖泊的初级生产量可能更大,B错误;
C、生态系统需要不断从外界获得能量(如太阳能),以维持正常功能,物质可循环,但能量需要补充,C正确;
D、净初级生产效率高,说明初级生产量中的呼吸消耗量占比低,但流入生态系统的能量不一定多,营养结构不一定复杂,D错误。
15. 某遗传性疾病受到基因A/a的控制,下图为某家族关于该疾病的系谱图。已知图中正常个体和Ⅲ-1均为纯合子,Ⅱ-3为杂合子。不考虑X、Y染色体同源区段,下列分析错误的是( )
A. Ⅱ-3患病的原因是Ⅰ-2发生了显性突变
B. 该疾病是伴X染色体隐性遗传病
C. Ⅱ-3和Ⅲ-1产生携带致病基因的配子的概率相同
D. 理论上,Ⅲ-1的后代中女性均会患病,男性均不会患病
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB、I-1和I-2均为纯合子,但Ⅱ-3患病,说明该遗传病是由基因突变产生的。Ⅱ-3为杂合子,说明该遗传病是显性遗传病。结合Ⅲ-1为纯合子可进一步推断,基因A/a位于X染色体上,因此该遗传病是伴X染色体显性遗传病。II-3的基因型为XAXa,其亲本I-1和I-2的基因型分别为XaXa、XaY。Ⅱ-3的XA可能是I-1或I-2发生显性突变而来的,A、B错误;
C、Ⅱ-3(XAXa)和Ⅲ-1(XAY)产生携带致病基因的配子(XA)的概率均为1/2,C正确;
D、Ⅲ-1(XAY)的后代中女性均含有致病基因(XA),因此女性均会患病,但是男性可能含有或不含有致病基因(因为其婚配对象情况未知,无法做出判断),D错误。
16. 某团队探究了维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖的影响,部分实验结果如图1所示,图2是验证维生素C通过影响PI3K(一种与细胞增殖相关的信号分子)水平来影响细胞增殖的实验结果。下列相关叙述错误的有( )
A. 在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于生长因子
B. 100μM维生素C是促进猪肌肉干细胞体外增殖的最适浓度
C. 图2中实验②④添加的维生素C浓度可能是100或200μM
D. 图2中实验组合①③④对照可说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制
【答案】BD
【解析】
【详解】A、维生素C是调节细胞生命活动的物质,在猪肌肉干细胞培养基中属于生长因子,A正确;
B、图1显示,100μM VC组的活细胞相对数量最高,说明该浓度促进增殖效果最好,但实验仅检测了0、50、100、200、400、800μM这些浓度,无法确定100μM就是最适浓度,最适浓度需要在100μM附近设置更精细的浓度梯度来验证,B错误;
C、图2中,组合②仅加PI3K抑制剂,细胞相对增殖能力远高于①;组合④同时加VC和抑制剂,增殖能力与①、③接近。 结合图1,100μM、200μM VC是促进增殖的浓度,若组合②、④添加该浓度VC,理论上④的增殖能力应高于②,但图中④的增殖能力与①、③接近,说明VC的促增殖作用被抑制剂抵消,符合实验逻辑。因此VC浓度可能是100或200μM,C正确;
D、与对照组不加维生素C组相比,100和200μM维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖有促进作用。图2是验证维生素C通过影响PI3K水平来影响细胞增殖的实验及获得的数据,图2中实验组合①②④可对照说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制,D错误。
三、解答题(共28分)
17. 蛋白A是动物细胞分泌的一种优质蛋白。为使大肠杆菌能合成蛋白A,研究人员构建了基因表达载体并将其导入大肠杆菌,部分过程如图所示。回答下列问题:
(1)研究人员采用PCR技术扩增基因A.在扩增体系中加入了基因A、引物、dNTP(脱氧核苷酸)、Mg2+等,其中加入的基因A的作用是________。据图分析,选择的引物组合是________。
(2)结合图中信息分析,为保证目的基因与质粒正确连接,切割质粒时应选择的限制酶组合是________。相关限制酶及其识别序列如表所示。据表分析,表中限制酶切割DNA分子时产生的末端类型是________。
限制酶
BamHⅠ
SalⅠ
EcoRⅠ
识别序列
(3)将重组质粒导入大肠杆菌后,需要筛选出成功导入重组质粒的菌落。结合图中信息分析,研究人员将大肠杆菌接种到添加了________的培养基上,可初步筛选出导入了质粒(包括重组质粒和未重组的空载质粒)的菌落。若要进一步筛选出含有重组质粒(插入了目的基因)的大肠杆菌菌落,可采用的方法是________,其原理是________。
【答案】(1) ①. 作为DNA复制的模板 ②. 引物2和引物3
(2) ①. Ⅰ、Ⅰ ②. 黏性末端
(3) ①. 氯霉素 ②. 将上述能在添加了氯霉素的培养基上生长的菌落,分别接种到含四环素的培养基和含氯霉素的培养基上 ③. 目的基因插入 Ⅰ、Ⅰ位点之间,导致四环素抗性基因失效,因此重组质粒只具有氯霉素抗性基因的抗性
【解析】
【小问1详解】
在PCR扩增过程中,基因A的作用是作为DNA复制的模板。PCR扩增时,在DNA聚合酶的作用下,脱氧核苷酸会添加到引物的3’端,延伸得到DNA链,因此选择的引物组合是引物2和引物3。
【小问2详解】
为了使基因A成功表达,目的基因应该插入到启动子和终止子之间,因此质粒需要用限制酶BamH Ⅰ、SalⅠ进行酶切。结合两种限制酶识别序列分析,限制酶切割DNA分子时产生的末端类型是黏性末端。
【小问3详解】
目的基因插入BamH Ⅰ、SalⅠ位点之间,导致四环素抗性基因失效,因此重组质粒只具有氯霉素抗性基因的抗性,因此将大肠杆菌接种到添加了将上述能在含氯霉素的培养基上,可初步筛选出导入了质粒(包括重组质粒和未重组的空载质粒)的菌落。若要进一步筛选出含有重组质粒(插入了目的基因)的大肠杆菌菌落,可采用的方法是把添加了氯霉素的培养基上生长的菌落,分别接种到含四环素的培养基和含氯霉素的培养基上,能在氯霉素培养基上生长但不能在四环素培养基上生长的就是成功导入重组质粒的菌落。
18. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。回答下列有关问题:
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自___________。
(2)步骤①用到的不同于植物细胞而特有方法是___________。
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和___________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于___________的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是___________与5%二氧化碳的混合气体。
(4)单克隆抗体的优点是___________、与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的___________(填“a”或“b”)部分。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图2所示。
①单克隆抗体除了运载药物外,还有作为诊断试剂、治疗疾病等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,导致细胞凋亡,推测其原理是___________。
【答案】(1)人的乳腺癌细胞
(2)灭活病毒诱导法 (3) ①. 抗体检测 ②. 无菌无毒 ③. 95%的空气
(4) ①. 能准确识别抗原的细微差异 ②. a
(5)药物引起相关基因的表达(转录和翻译),产生相关蛋白
【解析】
【小问1详解】
该技术操作的目的是为获得治疗乳腺癌的单克隆抗体,因此,给小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞。
【小问2详解】
步骤①为动物细胞融合,诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合法、高Ca2+-高pH、电融合法和灭活病毒诱导法,不同于植物细胞而特有方法是灭活病毒诱导法。
【小问3详解】
获得的杂交瘤细胞必须进行③克隆化培养和抗体检测,才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。动物细胞培养的关键是无菌操作,故体外培养时,首先应保证其处于无菌无毒的环境;动物细胞培养的气体条件是95%的空气和5%二氧化碳的混合气体,其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH;在动物细胞体外培养过程中,由于血清等含有一些未知的成分,在使用合成培养基时通常需加入血清等天然成分,补充培养基中缺乏的物质,利于细胞生长。
【小问4详解】
单克隆抗体的优点是特异性强(与特定抗原发生特异性结合)、灵敏度高(能准确识别抗原的细微差异)、可大量制备;ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用选择性杀伤癌细胞,单克隆抗体对应图中的a部分。
【小问5详解】
据图2可知,ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核。推测药物进入细胞核后会引起相关基因的表达(转录和翻译),产生相关蛋白,从而导致细胞凋亡。
四、实验题(共28分)
19. 为研究“某品牌酸奶中乳酸菌数量及其对抗生素耐药性情况”,某同学进行了如下实验:回答下列问题:
(1)配制的细菌培养基除了含有水、碳源、氮源和无机盐等主要营养成分外,还应加入适量的________和琼脂。在培养基各成分溶化与灭菌之间,要进行的操作是________。
(2)接种微生物的方法有很多,图中过程③所示的方法为________________。用该方法统计样本菌落数时,同时需要做A、B、C三个培养皿,原因是________________。
(3)请完善“检测乳酸菌对青霉素、四环素耐药性”的实验操作步骤:
步骤1:分别取________加入三组无菌培养皿中,再加入灭菌并冷却到50℃左右的培养基,立即混匀,静置凝固成平板。
步骤2:向三组培养基中分别接种待检测的乳酸菌菌种。
步骤3:将接种后的三组培养基和一个________都置于适宜温度等条件下培养一定时间,观察比较培养基中菌落生长情况。
【答案】(1) ①. 维生素 ②. 调pH
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 分别计数3次,取平均值,使实验结果更加准确可靠
(3) ①. 等量的青霉素、四环素、无菌水 ②. 未接种的培养基
【解析】
【小问1详解】
乳酸菌是异养厌氧型细菌,培养基除了水、碳源、氮源、无机盐,还需要添加维生素(特殊营养物质,乳酸菌生长必需),同时加琼脂作为凝固剂。在培养基各成分溶化后、灭菌之前,要先调节pH,若灭菌后再调pH,加入的酸碱可能引入杂菌,影响实验结果。
【小问2详解】
图中过程③是将菌液均匀涂布在培养基表面,此方法为稀释涂布平板法。用该方法统计样本菌落数时,做A、B、C三个培养皿,分别计数3次并取平均值,是为了使实验结果更加准确可靠,减小实验误差。
【小问3详解】
该实验目的是检测乳酸菌对青霉素、四环素的耐药性,自变量是抗生素种类,所以在三组无菌培养皿中应分别加入等量的青霉素、四环素和无菌水(作为对照),再加入灭菌并冷却到50℃左右的培养基,混匀后静置凝固成平板。为检验培养基灭菌是否彻底,需要将一个未接种的培养基和接种后的三组培养基都置于适宜温度等条件下培养一定时间,观察比较培养基中菌落生长情况。
20. 某深海细菌可产生一种新型脂肪酶(Lip基因控制合成),该酶能高效降解餐饮废水中的动植物油脂,且耐高盐环境。为实现该脂肪酶的规模化生产,研究人员计划通过基因工程技术构建“高效工程菌”,并优化发酵工艺。回答下列问题:
(1)从深海细菌基因组中提取 Lip基因,再通过 PCR 技术进行扩增,设计 PCR 引物时,需根据________序列确定引物的碱基组成,引物的作用有________。
A.为 TaqDNA 聚合酶提供3'端延伸起点
B.确定扩增的起始位置和终止位置
C.特异性结合目标DNA 片段
D.打开DNA 双链间的氢键
(2)研究人员选用质粒pUC18并且分析 Lip 基因以及多种限制酶的酶切位点(如图)构建表达载体,为实现 Lip基因与质粒的定向连接,应选用的限制酶组合是_________。将构建的重组质粒导入大肠杆菌感受态细胞后,在含氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养。若出现______色菌落,说明该菌落中可能含有重组质粒。
注:LacZ基因编码β-半乳糖苷酶,此酶能催化X-gal分解,使白色菌落呈蓝色;AmpR是氨苄青霉素抗性基因。
(3)由于该脂肪酶需分泌到细胞外才能降解油脂,研究人员在 Lip基因末端添加了信号肽基因(可引导蛋白质分泌到细胞外)。若要验证信号肽的作用,需设置对照实验。实验组为含 Lip基因、信号肽基因的工程菌,对照组应为___________,通过检测两组分泌液中___________的含量,可判断信号肽的效果。
(4)科研人员将温度敏感型自杀基因(在30℃以下表达,导致细菌死亡)整合到工程菌基因组中,若工程菌不慎泄漏到自然水体(平均温度 也能有效避免工程菌在自然环境中引发生态风险,其原理是_______________。
【答案】(1) ①. 一段 Lip基因的核苷酸 ②. ABC
(2) ①. EcoRI和 Xho I ②. 白
(3) ①. 含单独 Lip基因的工程菌 ②. 脂肪酶
(4)自然水体温度低于30℃,可诱导温度敏感型自杀基因表达,使工程菌死亡,避免工程菌扩散而污染环境
【解析】
【小问1详解】
设计PCR引物时,需根据Lip基因的核苷酸序列确定引物的碱基组成。引物的作用:A、为TaqDNA聚合酶提供3'端延伸起点,A正确;B、确定扩增的起始位置和终止位置,B正确;C、特异性结合目标DNA片段,C正确;D、引物不能打开DNA双链间的氢键,解旋需高温或解旋酶,D错误。
【小问2详解】
要实现Lip基因与质粒的定向连接,需要选择在质粒和目的基因上都有酶切位点且能产生不同黏性末端的限制酶组合。由图可知,应选用的限制酶组合是EcoR I和Xho I,能保证Lip基因与质粒的定向连接。将构建的重组质粒导入大肠杆菌感受态细胞后,在含氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养,若出现白色菌落,说明该菌落中可能含有重组质粒。判断依据是:LacZ基因表达产物能使无色的X-gal变为蓝色,重组质粒中Lip基因插入会破坏LacZ基因,导致大肠杆菌无法合成β半乳糖苷酶,不能分解X-gal产生蓝色物质。
【小问3详解】
要验证信号肽的作用,需遵循对照原则。实验组是含Lip基因、信号肽基因的工程菌,那么对照组应设置为不含信号肽基因,含单独 Lip基因的工程菌(其他条件相同)。因为实验的因变量是脂肪酶能否分泌到细胞外,所以通过检测两组分泌液中脂肪酶的含量,就能判断信号肽的效果。
【小问4详解】
已知温度敏感型自杀基因在30℃以下表达会导致细菌死亡,而自然水体平均温度为25℃,处于30℃以下。当工程菌泄漏到自然水体时,温度敏感型自杀基因表达,使得工程菌死亡,这样就有效避免了工程菌在自然环境中引发生态风险,其原理是自然水体温度低于30℃,可诱导温度敏感型自杀基因表达,使工程菌死亡,避免工程菌扩散而污染环境。
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2026年高二生物期中考试试题
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 细胞学说的建立经历了漫长的探究过程,改变了人类对生物体结构的认知方式。下列有关叙述正确的是( )
A. 施莱登和施旺是细胞学说的建立者,运用了完全归纳法
B. 学说认为真核细胞和原核细胞都具有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA,体现了细胞的多样性
C. 学说认为病毒无细胞结构,由核酸和蛋白质构成,需要寄生在活细胞中才能生存
D. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
2. 如图为某片湿地海域中“浮游植物→脉红螺→大天鹅”这条食物链中流经脉红螺的能量分配情况。下列相关叙述正确的是( )
A. 流经该食物链的总能量包括浮游植物固定的太阳能和分解者利用的化学能
B. 图中a表示脉红螺的同化量,其粪便中的能量属于浮游植物流入分解者的能量
C. 图中b表示脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量,其中大部分以热能形式散失
D. 湿地能调节气候、涵养水源、净化水质、美化环境等,这是生物多样性直接价值的体现
3. 下图是某海洋生态系统中,生产者固定太阳能和海洋水深关系的曲线。据图分析下列叙述错误的是( )
A. 生活在水深100m以下的生物,从生态系统的组成成分看,主要是消费者和分解者
B. 在水深20m以内的水域中,近海水域比远海水域生产者固定的太阳能多
C. 大于30米水深的海域,影响生产者固定太阳能的非生物因素主要是光照强度
D. 海洋中的经济鱼类为了获得持续的最大捕获量,每次只能捕捞K/2
4. 关于动物细胞融合技术,下列说法错误的是( )
A. 灭活病毒诱导法和高Ca2+—高pH融合法均可以促进动物细胞融合
B. 体外培养两种动物细胞时需要提供一定浓度的CO2以维持培养液pH
C. 可利用抗原—抗体特异性结合的原理实现对杂交细胞筛选
D. 筛选获得的杂交细胞不一定兼具了两种细胞的所有功能
5. 如图表示某河流生态系统受到生活污水(含较多有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 该净化作用过程可以体现出该生态系统的恢复力稳定性
B. A~B区域,细菌分解有机物会消耗大量的氧气
C. 分解有机物产生的无机盐离子可被藻类吸收利用
D. A~B区域不仅产生较多的无机盐离子,还会产生较多的CO2
6. 血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列有关叙述正确的是( )
A. 血细胞计数板可以用于调查酵母菌、病毒、细菌等生物的种群密度
B. 需在盖玻片一侧滴加样液,在另一侧用吸水纸吸引,使样液充分渗入计数室
C. 防止观察细胞沉降到计数室底部影响计数,加样后需立即在显微镜下观察计数
D. 使用后用自来水冲洗、晾干并镜检,若有残留或沉淀物需要重新清洗
7. SCB蛋白可调控蔗糖在韧皮部的装载与运输,显著提升作物的光合产物分配效率与产量。为培育韧皮部特异性高表达SCB的转基因棉花,研究人员构建了如图所示的重组DNA片段,并用PCR技术对其进行扩增。下列叙述错误的是( )
A. SCB基因转录的模板链是a链
B. 应选择的引物组合是②和③
C. 可在引物的5′端添加限制酶识别序列
D. 需加入适量的Mg2+激活TaqDNA聚合酶
8. 乌珠穆沁白山羊为绒肉兼用型品种,当前因种群缩小、近亲繁殖而出现品种资源危机已迫在眉睫。有必要采取现代生物技术手段开展种质资源保护工作,将乌珠穆沁白山羊遗传材料作为我国地方优良品种基因进行保存。下列有关胚胎工程的叙述错误的是( )
A. 卵母细胞在体外培养至MⅡ期,运用显微操作去除的核,实际是纺锤体—染色体复合物
B. 新鲜或解冻的精液需要在获能液中处理,使精子获能
C. 受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或者雌、雄原核
D. 可以选择桑葚胚、囊胚或原肠胚时期的胚胎进行胚胎分割,以获得多个胚胎
9. 防止杂菌污染获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提。下列操作正确的( )
A. 加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
B. 将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌
C. 煮沸消毒是指100℃煮沸5~6min,可以杀死微生物全部的细胞和芽孢
D. 实验操作过程中,需对接种室、涂布器、操作者的衣着和双手进行消毒处理
10. 下列关于细胞工程的各类技术的应用及原理分析,正确的是( )
A. 动物细胞培养原理与植物组织培养原理相同,但不都培育出完整个体
B. 杂交瘤细胞既能无限增殖,又能分泌特异性抗体,其增殖不受细胞接触抑制的影响
C. 试管动物与受体动物的遗传物质不相同,属于无性生殖,可用于扩大培育优良家畜
D. 若对桑椹胚阶段进行胚胎分割,无需考虑均等分割,因为桑椹胚细胞都具有全能性
11. 腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品。酵母、毛霉等微生物分泌的多种酶将豆腐中的蛋白质分解成氨基酸等风味物质,使腐乳味道鲜美。下列叙述错误的是( )
A. 参与腐乳制作的酵母和毛霉均为真核生物
B. 风味物质主要在微生物的细胞质基质中产生
C. 酵母和毛霉主要通过胞吐的方式分泌胞外酶
D. 腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵
12. 获得纯净微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。下列关于无菌操作的叙述,正确的是( )
A. 进行倒平板操作的目的是防止冷凝水滴落污染培养基
B. 在接种箱或超净工作台的使用过程中,可用紫外线照射30 min来进行消毒
C. 灼烧灭菌的对象可以是金属用具和玻璃器皿,接种操作都需要在酒精灯火焰附近进行
D. 将液体培养基倒入培养皿时应该把培养皿盖完全打开,以免培养基溅到培养皿盖上
二、多选题(每题5分,共20分)
13. 科研人员为实现咖啡渣资源化利用,开发出一款咖啡风味精酿啤酒,生产流程为:麦芽+咖啡渣→粉碎→糖化→过滤→蒸煮→主发酵→后发酵→消毒→终止。图为发酵过程中酒精度的变化情况。下列相关叙述正确的有( )
注:酒精度>5.2%vol时达到国家优级标准。
A. 糖化是让淀粉水解形成糖浆,蒸煮能使酶失活并对糖浆灭菌
B. 主发酵完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成
C. 随发酵天数的增加,酒精的产生速率逐渐上升
D. 若用于实际生产,图中35天为最佳发酵天数
14. 在生态系统中,植物通过光合作用制造的有机物被称为初级生产量,除去用于自身呼吸消耗的能量,剩余的能量被称为净初级生产量。几个不同生态系统的相关数据如表所示。下列有关叙述错误的是( )
类别
玉米地
荒地
湖泊
池塘
太阳能利用率(初级生产量/入射太阳能)
1.80%
1.10%
0.50%
0.20%
呼吸消耗量(呼吸消耗/初级生产量)
24.50%
16.70%
24.20%
22.10%
净初级生产效率(净初级生产量/初级生产量)
75.50%
84.30%
75.80%
77.90%
A. 玉米地的净初级生产效率低于荒地的,是因为玉米地的呼吸消耗所占比例较高
B. 荒地的太阳能利用率高于湖泊的,因此荒地的初级生产量一定大于湖泊的
C. 表中生态系统都需要不断得到来自系统外的补充才能维持生态系统的正常功能
D. 净初级生产效率越高,流入生态系统的能量越多,营养结构越复杂
15. 某遗传性疾病受到基因A/a的控制,下图为某家族关于该疾病的系谱图。已知图中正常个体和Ⅲ-1均为纯合子,Ⅱ-3为杂合子。不考虑X、Y染色体同源区段,下列分析错误的是( )
A. Ⅱ-3患病的原因是Ⅰ-2发生了显性突变
B. 该疾病是伴X染色体隐性遗传病
C. Ⅱ-3和Ⅲ-1产生携带致病基因的配子的概率相同
D. 理论上,Ⅲ-1的后代中女性均会患病,男性均不会患病
16. 某团队探究了维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖的影响,部分实验结果如图1所示,图2是验证维生素C通过影响PI3K(一种与细胞增殖相关的信号分子)水平来影响细胞增殖的实验结果。下列相关叙述错误的有( )
A. 在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于生长因子
B. 100μM维生素C是促进猪肌肉干细胞体外增殖的最适浓度
C. 图2中实验②④添加的维生素C浓度可能是100或200μM
D. 图2中实验组合①③④对照可说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制
三、解答题(共28分)
17. 蛋白A是动物细胞分泌的一种优质蛋白。为使大肠杆菌能合成蛋白A,研究人员构建了基因表达载体并将其导入大肠杆菌,部分过程如图所示。回答下列问题:
(1)研究人员采用PCR技术扩增基因A.在扩增体系中加入了基因A、引物、dNTP(脱氧核苷酸)、Mg2+等,其中加入的基因A的作用是________。据图分析,选择的引物组合是________。
(2)结合图中信息分析,为保证目的基因与质粒正确连接,切割质粒时应选择的限制酶组合是________。相关限制酶及其识别序列如表所示。据表分析,表中限制酶切割DNA分子时产生的末端类型是________。
限制酶
BamHⅠ
SalⅠ
EcoRⅠ
识别序列
(3)将重组质粒导入大肠杆菌后,需要筛选出成功导入重组质粒的菌落。结合图中信息分析,研究人员将大肠杆菌接种到添加了________的培养基上,可初步筛选出导入了质粒(包括重组质粒和未重组的空载质粒)的菌落。若要进一步筛选出含有重组质粒(插入了目的基因)的大肠杆菌菌落,可采用的方法是________,其原理是________。
18. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。回答下列有关问题:
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自___________。
(2)步骤①用到的不同于植物细胞而特有方法是___________。
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和___________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时,首先应保证其处于___________的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是___________与5%二氧化碳的混合气体。
(4)单克隆抗体的优点是___________、与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的___________(填“a”或“b”)部分。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图2所示。
①单克隆抗体除了运载药物外,还有作为诊断试剂、治疗疾病等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,导致细胞凋亡,推测其原理是___________。
四、实验题(共28分)
19. 为研究“某品牌酸奶中乳酸菌数量及其对抗生素耐药性情况”,某同学进行了如下实验:回答下列问题:
(1)配制的细菌培养基除了含有水、碳源、氮源和无机盐等主要营养成分外,还应加入适量的________和琼脂。在培养基各成分溶化与灭菌之间,要进行的操作是________。
(2)接种微生物的方法有很多,图中过程③所示的方法为________________。用该方法统计样本菌落数时,同时需要做A、B、C三个培养皿,原因是________________。
(3)请完善“检测乳酸菌对青霉素、四环素耐药性”的实验操作步骤:
步骤1:分别取________加入三组无菌培养皿中,再加入灭菌并冷却到50℃左右的培养基,立即混匀,静置凝固成平板。
步骤2:向三组培养基中分别接种待检测的乳酸菌菌种。
步骤3:将接种后的三组培养基和一个________都置于适宜温度等条件下培养一定时间,观察比较培养基中菌落生长情况。
20. 某深海细菌可产生一种新型脂肪酶(Lip基因控制合成),该酶能高效降解餐饮废水中的动植物油脂,且耐高盐环境。为实现该脂肪酶的规模化生产,研究人员计划通过基因工程技术构建“高效工程菌”,并优化发酵工艺。回答下列问题:
(1)从深海细菌基因组中提取 Lip基因,再通过 PCR 技术进行扩增,设计 PCR 引物时,需根据________序列确定引物的碱基组成,引物的作用有________。
A.为 TaqDNA 聚合酶提供3'端延伸起点
B.确定扩增的起始位置和终止位置
C.特异性结合目标DNA 片段
D.打开DNA 双链间的氢键
(2)研究人员选用质粒pUC18并且分析 Lip 基因以及多种限制酶的酶切位点(如图)构建表达载体,为实现 Lip基因与质粒的定向连接,应选用的限制酶组合是_________。将构建的重组质粒导入大肠杆菌感受态细胞后,在含氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养。若出现______色菌落,说明该菌落中可能含有重组质粒。
注:LacZ基因编码β-半乳糖苷酶,此酶能催化X-gal分解,使白色菌落呈蓝色;AmpR是氨苄青霉素抗性基因。
(3)由于该脂肪酶需分泌到细胞外才能降解油脂,研究人员在 Lip基因末端添加了信号肽基因(可引导蛋白质分泌到细胞外)。若要验证信号肽的作用,需设置对照实验。实验组为含 Lip基因、信号肽基因的工程菌,对照组应为___________,通过检测两组分泌液中___________的含量,可判断信号肽的效果。
(4)科研人员将温度敏感型自杀基因(在30℃以下表达,导致细菌死亡)整合到工程菌基因组中,若工程菌不慎泄漏到自然水体(平均温度 也能有效避免工程菌在自然环境中引发生态风险,其原理是_______________。
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