精品解析:江苏连云港市灌南县2025-2026学年第二学期期中调研考试高二生物试题
2026-06-09
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2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-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 连云港市 |
| 地区(区县) | 灌南县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.24 MB |
| 发布时间 | 2026-06-09 |
| 更新时间 | 2026-06-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58264690.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:
灌南县2025—2026学年第二学期期中调研考试
高二生物试题
注意事项:
1.考试时间75分钟,试卷满分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答。
一、单项选择题:共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项最符合题意
1. 无菌技术是获得纯净微生物的关键。下列相关叙述错误的是( )
A. 消毒和灭菌在杀菌程度上存在差异
B. 紫外线对接种室有较好的灭菌作用
C. 鲜奶一般使用湿热灭菌法进行灭菌
D. 过滤除菌法可大量制备无菌空气
2. 某兴趣小组利用牛奶和市售酸奶尝试进行酸奶发酵。下列相关叙述正确的是( )
A. 需要对牛奶、市售酸奶等原料和器具进行高温灭菌
B. 酸奶发酵的前期先通气使菌种繁殖,后期进行密封发酵
C. 发酵结束后,制得的酸奶应常温储存,以保持乳酸菌的活性
D. 制作出的酸奶“甜而不酸”,可能是加入的蔗糖浓度过高
3. 下列是某同学分离土壤中尿素分解菌的实验设计,合理的是( )
A. 选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B. 在选择培养基中需添加尿素作为唯一碳源
C. 采集的土样须经高温灭菌后制成土壤悬液
D. 在选择培养基上长成的单菌落一定为尿素分解菌
4. 与传统发酵相比,发酵工程的产品种类更丰富,产量和质量有显著提高。下列相关叙述错误的是( )
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主
B. 传统发酵的产品质量不稳定,可能在于微生物种类的差异
C. 发酵工程性状优良的菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得
D. 发酵工程可获得大量微生物菌体,从菌体的代谢产物中可提取单细胞蛋白
5. 天山雪莲的次生代谢物去氢木香内酯对肝损伤有保护作用。图示是生产去氢木香内酯的大致流程,下列相关叙述正确的是( )
A. 去氢木香内酯的生产过程体现了细胞的全能性
B. 去氢木香内酯是天山雪莲完成细胞代谢所必需的
C. 悬浮培养时通常要添加蔗糖、氨基酸和动物血清
D. 用射线处理雪莲茎尖可能获得去氢木香内酯高产的细胞
6. 将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。下列相关操作正确的是( )
A. 取人眼睑组织制备细胞悬液
B. 将成纤维细胞置于95%的O2中培养
C. 直接离心收集上皮细胞片层
D. 用胃蛋白酶消化支架后分离片层
7. 中国科学家团队利用胚胎分割技术,首次获得了3只健康猴及自体胚胎干细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 为提高胚胎的存活率,应尽量增加胚胎的分割次数
B. 胚胎分割时,需在桑葚胚时期对其内细胞团进行均等分割
C. 自体胚胎干细胞能修复个体受损的细胞,说明其具有全能性
D. 利用自体干细胞培养的器官或组织进行移植可避免发生免疫排斥
8. 利用引物对某转基因抗虫植物中的Bt抗虫蛋白基因进行PCR扩增,并进行琼脂糖凝胶电泳,发现电泳槽中出现了非特异性扩增条带。其原因不可能是( )
A. 电泳时未加入核酸染料 B. 引物特异性差
C. DNA聚合酶质量不好 D. PCR循环次数过多
9. 2025年科研团队成功实现珍稀哺乳动物林麝的规模化人工繁育,为野外种群恢复提供了重要支撑。为最大限度减少人为干扰,在该物种人工繁育的过程中最可能用到的技术是( )
A. 动物细胞融合技术 B. 体细胞核移植技术
C. 体外受精与胚胎培养技术 D. 基因编辑技术
10. 人血清白蛋白(HSA)由肝脏细胞合成的,是人体血浆中最主要的蛋白质,具有重要的医用价值。可将HSA基因导入动物(如:牛)的基因组中,利用动物的乳腺高效生产HSA,下列相关叙述正确的是( )
A. 人血清白蛋白基因只存在于人体肝脏细胞中
B. 转基因牛中导入的目的基因的启动子应和人体细胞中HSA基因的启动子相同
C. 为利用牛乳腺大量生产HSA,要利用显微注射法将目的基因导入牛的乳腺细胞中
D. 与利用转基因大肠杆菌生产HSA相比,利用牛乳腺生物反应器生产的HSA活性更高
11. 构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是( )
A. B.
C. D.
12. 温度控制是实验成功的重要保证,下列相关叙述正确的是( )
A. 将筛选完成的新鲜菌种包扎好后,置于4℃左右冰箱中长期保藏
B. 培养基灭菌时,高压蒸汽灭菌锅需在140℃条件下维持30分钟左右
C. 鉴定DNA时,加入二苯胺后水浴加热,溶液会立即出现蓝色
D. PCR时为使DNA彻底变性,常进行94℃、5分钟的预变性处理
13. 我国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞嵌合猴,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该嵌合猴的生殖方式为无性生殖
B. 绿色荧光可用来判断嵌合体胚胎中细胞的来源
C. 雄猴体内采集的精子可直接在体外与卵母细胞进行受精
D. 需对雌猴E注射免疫抑制剂以防止对移植的胚胎产生排斥
14. GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料进行设计和改造,获得了发黄色荧光的蛋白(YFP)。下列叙述错误的是( )
A. 上述技术的操作对象是相关基因
B. 获得的YFP的技术称为蛋白质工程
C. 该技术中获得的YFP基因序列可能不只一种
D. 该技术中要先获得YFP的核苷酸序列,再设计氨基酸序列
15. 某同学利用家中常见材料,尝试粗提取草莓的DNA,下列关于实验步骤与目的叙述不合理的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
取1.5g食盐加入30ml水中,搅拌均匀,制成提取液
溶解草莓的DNA
B
在上述提取液中加入约5ml洗涤剂
破坏草莓的细胞壁
C
过滤后的果酱液中,加入适量嫩肉粉,缓缓搅拌均匀
去除蛋白质杂质
D
将冰箱预冷的酒精缓慢倒入上述过滤液中
使草莓DNA析出
A. A B. B C. C D. D
二、多项选择题:共4小题,每小题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意,全对得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分
16. 高中生物实验中常用蒸馏水、无菌水开展相关实验。下列叙述错误的是( )
A. 在微生物分离与计数的实验中,常用蒸馏水对菌液进行梯度稀释
B. 组织培养天竺葵实验中,必须用无菌水配制植物生长所需的培养基
C. 在PCR实验中,常用无菌水配制相关反应液置于微量离心管中
D. 在琼脂糖凝胶电泳实验中,常用蒸馏水配制琼脂糖溶液
17. 深海冷泉中独特的高压、低温、营养匮乏环境对开发生物医药有重要意义。冷泉中的化能自养型生物硫酸盐还原菌(SRB)可用于新型抗病毒药物的研发。用于扩大培养SRB的发酵罐,需要添加的装置有( )
A. 高压模拟装置 B. 自动补料葡萄糖装置
C. 温度检测装置 D. 培养过滤除菌装置
18. 我国科研团队将OSNL(4个基因的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞,诱导其重编程为诱导多能干细胞,再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞,然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中,实验流程如图示。下列相关叙述正确的是( )
A. 可利用PCR技术体外获取OSNL
B. 该实验最终可获得具有白羽鸡遗传特性的后代
C. 该实验流程中需要利用动物细胞培养技术和细胞核移植技术
D. 基因选择性表达导致iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同
19. 为研究叶面喷施不同浓度氮素对芹菜叶片叶绿素含量影响的分子机制,研究人员测定了与叶绿素合成、降解有关基因的相对表达量,结果如下图所示。下列叙述合理的是( )
A. 外施一定浓度的氮肥有利于提高芹菜叶中叶绿素的含量
B. 可提取芹菜叶片的总RNA,经逆转录测定相关基因的相对表达量
C. AggltX基因可能与叶绿素的降解有关,AgPAO基因可能与叶绿素的合成有关
D. 50g·L-1尿素组叶绿素含量下降可能是上述基因表达量变化产生的综合效应导致
三、非选择题:本部分包括5小题,无特殊说明每空1分,共58分
20. 某学校兴趣小组同学在利用传统发酵技术生产果酒、果醋时,尝试利用橡胶管将果酒发酵装置与果醋发酵装置相连,利用高度差直接将果酒引流到果醋发酵罐中,发酵装置如图1所示。请据图回答下列问题:
(1)冲洗葡萄,榨取2L葡萄汁后将其装入________(填“高处”或“低处”)发酵罐,同时可在加菌口1处加入适量________(填菌种名称)。待观察到该发酵罐中无________产生,上浮的原料全部沉入底部,意味着果酒发酵结束,则打开开关,将果酒全部倒入果醋发酵罐。
(2)在已加入果酒的果醋发酵桶中加入适量________(填菌种名称),结合该菌种的特性,推测实验装置中的316起泡器有________作用。随后利用温控器将果醋发酵室温度设置在________之间。与连接气泵直接通入空气相比,该兴趣小组设计的装置的优点是________。
(3)为探究通气量对果醋发酵的影响,该小组用流速调节器调节不同果醋发酵罐的________,分别为:30个气泡/min,60个气泡/min,120个气泡/min,180个气泡/min,每天________,用pH传感器测量pH,结果如图2所示。上述实验结果说明________。
21. 木质素会和纤维素、半纤维素之间形成复杂的结构,限制微生物对纤维素和半纤维素的降解利用,是环境微生物降解园林废弃物的主要阻碍。科研人员为了从园林废弃物现场堆肥中筛选木质素高效降解菌株,进行了图示实验,请据图回答问题:
(1)将堆肥样品加入无菌水后振荡培养是为了制备________。
(2)若步骤④与步骤②的稀释倍数相同,则步骤④试管中需加入________mL无菌水。
(3)获取高效木质素降解菌时须先经过初筛培养基,培养基的部分成分如表1所示。从该培养基的用途分析,属于________培养基。培养基中木质素和琼脂的作用分别是________。可见木质素降解菌最可能属于________(填“异养”或“自养”)微生物。
表1 初筛培养基
成分
木质素
琼脂
KH2PO4
FeSO4·7H2O
MgSO4
CaCl2
(NH4)2SO4
蒸馏水
含量
6g
35g
2g
0.18g
0.4g
0.2g
4g
1.5L
(4)采用苯胺蓝培养基筛选高效木质素降解菌(木质素能与苯胺蓝结合形成蓝色复合物),在适宜的恒温培养箱中培养,得到了图中⑥所示的菌落。通常以圈径比(透明圈半径R与菌落半径r的比值)R/r比较不同菌落的木质素降解能力。应优先挑选菌________(填序号),选择的依据是________。
22. 油茶是我国重要的木本油料树种,茶油具有抗氧化、调节脂肪代谢、增强免疫等保健作用。但油茶童期长,常规育种效率低,难以满足产业发展需求。某科研小组以海南油茶良种(简称“海油”)为材料,开展了系列研究。请回答下列相关问题:
(1)研究者以带芽茎段为________,利用________技术可实现油茶优良品种的快速繁殖。
(2)为探索海南油茶良种胚性愈伤组织诱导及增殖的最适条件进行了下列实验:
①胚性愈伤组织的诱导:采集‘海油1号’和‘海油2号’的幼胚经________过程后,接种于添加不同植物生长调节剂及浓度的________(填“MS”或“牛肉膏蛋白胨”)培养基上,于________(环境)条件下进行培养。
②研究表明胚性愈伤组织向非胚性愈伤组织转变时,细胞内源生长素会不断增加。下表为不同NAA和6-BA浓度对海南油茶胚性愈伤组织诱导的影响的结果,结合图示下列相关叙述正确的是________。
实验编号
6-BA(mg/L)
NAA(mg/L)
海油1号诱导率(%)
海油2号诱导率(%)
1
1
0.5
20.03±6.27
26.92±4.88
2
1
1
6.67±5.77
43.00±1.00
3
1
2
15.87±1.37
38.62±3.97
4
2
0.5
13.09±4.29
28.84±8.38
5
2
1
14.22±4.65
56.44±3.36
6
2
2
15.07±1.37
32.78±7.52
7
3
0.5
17.67±0.87
24.89±1.84
8
3
1
18.65±5.62
32.56±5.68
9
3
2
16.49±8.01
27.08±5.08
A.胚性愈伤组织诱导率随NAA浓度升高而不断上升
B.研究结果表明,1mg/L6-BA+1mg/LNAA更适合海油1号胚性愈伤组织诱导
C.植物生长调节剂的种类和浓度对胚性愈伤组织增殖具有显著影响
D.后期胚性愈伤组织增殖过程中可降低生长素的浓度,以保持愈伤组织的胚性
③与非胚性愈伤组织细胞相比,胚性愈伤组织细胞的细胞体积小,细胞核大,排列更紧密。结合细胞特性,推测可能的原因是________。
(3)为利用海南油茶优异种质开展油茶体细胞杂交育种研究,研究小组的部分研究过程如图所示:
①过程①混合酶液中可能存在________酶(至少答出两种)。经混合酶液处理,是为了获得结构②________(填结构名称)。
②过程③可利用________法将结构②从酶解混合液分离出来。
23. B7-H3是一种跨膜蛋白,在肿瘤细胞黏附、侵袭、迁移、血管生成和逃避免疫监视等过程中起重要作用,在多种人类实体瘤组织中过度表达,但在人体正常组织中表达有限。结合所学知识,回答下列问题:
(1)B7-H3可作为有效治疗实体瘤的潜在靶点的优势是________。
(2)为制备具有较好性能的抗B7-H3单克隆抗体,某科研人员进行了如下的实验,请完善相关实验过程。
实验目的
实验处理方法
动物免疫
用①________作为抗原免疫6-8周龄小鼠,基础免疫2周后静脉加强免疫一次。
②________
免疫小鼠处死,使用无菌针头戳脾脏使其破碎,收集脾细胞,置于离心管中备用。
细胞融合
将③________与和脾细胞按1∶5的比例混合至离心管内加入1mL50%PEG,使其完全混匀。
④________
细胞融合完成7天后,用HAT培养基换取一半的原始培养基,之后每2-3天换液一次。观察细胞生长情况。
阳性杂交瘤细胞株筛选
用间接ELISA方法筛选抗B7-H3单抗
(3)酶联免疫吸附(ELISA)是让抗体与酶复合物结合,然后通过显色来定量检测微量抗体的技术,其基本原理如下图所示。现在要利用ELISA方法检测抗B7-H3单抗。
①检测过程中需将人B7-H3作为抗原固定在ELISA板中,随后依次加入________、________、________(选填“杂交瘤细胞上清”、“抗鼠酶标二抗”、“TMB显色液”)
②实验过程中洗涤的主要作用是________。
24. 马铃薯褐变会影响其品质,利用RNA干扰技术影响St32基因的表达可获得抗褐变能力强的品种。马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力,拓展优质马铃薯的种植区域。
(1)PCR扩增上述两种目的基因时,反应体系中因________(物质)不同,导致PCR过程中________(答出一点即可)也不同。
(2)图1中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在A端引物应添加的碱基序列是5'—________—3'。切割载体时应选用的两种限制酶是________。
(3)PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体,导入经________(填物质名称)处理过的农杆菌。用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯植株时,载体中T-DNA会整合进入马铃薯体内________上。
(4)研究人员在转基因马铃薯中引入了外源基因清除系统,利用特定条件激活F基因表达产生F酶,可将插入两个F位点间的外源基因全部删除。
①图2是已初步改造的Ti质粒,F基因表达产生F酶的作用类似于________酶。
②RNA干扰技术是将目的基因导入受体生物并在受体生物体内合成相应RNA片段,与特定基因的mRNA结合,从而抑制该基因在生物体中表达。为获得抗褐变能力强的转基因马铃薯,结合图2信息,需在St32基因的上游和下游两端分别添加限制酶________的识别序列。
③研究小组利用PCR技术对不同处理的转基因马铃薯进行St32基因(304bp)检测,琼脂糖凝胶电泳的1、2、4泳道的条带结果已标出,请预测3号和5号泳道的条带结果并在图3中标出________。
④根据图2及以上信息,抗褐变转基因马铃薯在食用前应进行冷藏处理,原因是该处理________,从而保证转基因食品安全。
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灌南县2025—2026学年第二学期期中调研考试
高二生物试题
注意事项:
1.考试时间75分钟,试卷满分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答。
一、单项选择题:共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项最符合题意
1. 无菌技术是获得纯净微生物的关键。下列相关叙述错误的是( )
A. 消毒和灭菌在杀菌程度上存在差异
B. 紫外线对接种室有较好的灭菌作用
C. 鲜奶一般使用湿热灭菌法进行灭菌
D. 过滤除菌法可大量制备无菌空气
【答案】C
【解析】
【详解】A、消毒只能杀灭物体表面或内部的部分微生物,不包含芽孢和孢子,灭菌可杀灭物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子,二者杀菌程度存在明显差异,A正确;
B、紫外线可破坏微生物的核酸结构,能有效杀灭接种室空气、物体表面的微生物,对接种室有较好的灭菌效果,B正确;
C、湿热灭菌法(如高压蒸汽灭菌)处理温度较高,会破坏鲜奶的营养成分和风味,鲜奶通常采用巴氏消毒法处理,不使用湿热灭菌法,C错误;
D、过滤除菌法通过特殊滤膜截留微生物,可对空气进行除菌处理,能够大量制备无菌空气,常用于发酵工程的无菌空气制备,D正确。
2. 某兴趣小组利用牛奶和市售酸奶尝试进行酸奶发酵。下列相关叙述正确的是( )
A. 需要对牛奶、市售酸奶等原料和器具进行高温灭菌
B. 酸奶发酵的前期先通气使菌种繁殖,后期进行密封发酵
C. 发酵结束后,制得的酸奶应常温储存,以保持乳酸菌的活性
D. 制作出的酸奶“甜而不酸”,可能是加入的蔗糖浓度过高
【答案】D
【解析】
【详解】A、市售酸奶中含有发酵所需的乳酸菌菌种,若对其进行高温灭菌会杀死乳酸菌,导致发酵无法进行,仅需对器具和牛奶进行消毒处理,A错误;
B、乳酸菌为严格厌氧型微生物,接触氧气会抑制其代谢和繁殖,发酵全程都需要保持密封的无氧环境,B错误;
C、常温下乳酸菌会持续发酵产生大量乳酸,还易滋生杂菌导致酸奶变质,需低温冷藏抑制微生物活性以延长储存时间,C错误;
D、若蔗糖浓度过高,会形成高渗环境使乳酸菌渗透失水,代谢活动受抑制,产生的乳酸量少,就会出现“甜而不酸”的结果,D正确。
3. 下列是某同学分离土壤中尿素分解菌的实验设计,合理的是( )
A. 选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B. 在选择培养基中需添加尿素作为唯一碳源
C. 采集的土样须经高温灭菌后制成土壤悬液
D. 在选择培养基上长成的单菌落一定为尿素分解菌
【答案】A
【解析】
【详解】A、农田、公园土壤常施用含尿素的肥料,尿素分解菌的分布量更高,选取该类土壤样品能提升目的菌株的筛选效率,A正确;
B、分离尿素分解菌的选择培养基需将尿素作为唯一氮源,以淘汰无法利用尿素的微生物,尿素不充当碳源,培养基还需添加葡萄糖等作为碳源,B错误;
C、高温灭菌会杀死土样中的所有微生物,包括目标尿素分解菌,无法后续分离得到目的菌株,C错误;
D、部分自生固氮菌可利用空气中的氮气作为氮源,也能在该选择培养基上生长,因此长出的单菌落不一定是尿素分解菌,还需通过酚红指示剂等进一步鉴定,D错误。
4. 与传统发酵相比,发酵工程的产品种类更丰富,产量和质量有显著提高。下列相关叙述错误的是( )
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主
B. 传统发酵的产品质量不稳定,可能在于微生物种类的差异
C. 发酵工程性状优良的菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得
D. 发酵工程可获得大量微生物菌体,从菌体的代谢产物中可提取单细胞蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、传统发酵一般利用自然环境中的混合菌种开展发酵,多采用固体发酵或半固体发酵的形式,如泡菜、果酒、腐乳的传统制作均符合该特点,A正确;
B、传统发酵没有人工纯化单一菌种,不同发酵批次的微生物种类、数量存在差异,因此产品质量不稳定,B正确;
C、发酵工程的优良菌种可通过多种育种方式获得,诱变育种可通过诱导基因突变筛选高产菌株,基因工程育种可定向改造微生物性状获得工程菌,二者都是常用的选育方法,C正确;
D、单细胞蛋白指的是微生物菌体本身,并非微生物的代谢产物,不需要从菌体代谢产物中提取,D错误。
5. 天山雪莲的次生代谢物去氢木香内酯对肝损伤有保护作用。图示是生产去氢木香内酯的大致流程,下列相关叙述正确的是( )
A. 去氢木香内酯的生产过程体现了细胞的全能性
B. 去氢木香内酯是天山雪莲完成细胞代谢所必需的
C. 悬浮培养时通常要添加蔗糖、氨基酸和动物血清
D. 用射线处理雪莲茎尖可能获得去氢木香内酯高产的细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞的全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体或分化为各类细胞的潜能。该过程只是培养到愈伤组织和悬浮细胞,没有形成完整植株,不能体现细胞全能性,A错误;
B、去氢木香内酯是天山雪莲的次生代谢物,不是细胞代谢所必需的(细胞代谢必需的是初生代谢物,如糖类、氨基酸等),B错误;
C、植物细胞悬浮培养的培养基中,通常添加蔗糖、氨基酸等植物所需营养物质,不需要添加动物血清(动物血清用于动物细胞培养),C错误;
D、用射线处理雪莲茎尖细胞,可能诱发基因突变,有可能产生去氢木香内酯高产的突变细胞,D正确。
6. 将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。下列相关操作正确的是( )
A. 取人眼睑组织制备细胞悬液
B. 将成纤维细胞置于95%的O2中培养
C. 直接离心收集上皮细胞片层
D. 用胃蛋白酶消化支架后分离片层
【答案】A
【解析】
【详解】A、要获得人眼睑成纤维细胞进行后续培养,首先需取人眼睑组织,经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散为单个细胞后制备细胞悬液,才可进行传代培养操作,A正确;
B、动物细胞培养的气体环境为95%空气(为细胞代谢提供氧气)+5%CO₂(维持培养液pH稳定),95%O₂浓度过高会对细胞造成氧化损伤,B错误;
C、上皮细胞片层是附着在支架上贴壁生长的,并未悬浮在培养液中,直接离心无法收集到完整的上皮细胞片层,还会破坏片层结构,C错误;
D、胃蛋白酶的最适pH为酸性,而动物细胞培养液为中性偏碱环境,胃蛋白酶在此环境中会失活,且胃蛋白酶会破坏上皮细胞的蛋白质结构,通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,D错误。
7. 中国科学家团队利用胚胎分割技术,首次获得了3只健康猴及自体胚胎干细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 为提高胚胎的存活率,应尽量增加胚胎的分割次数
B. 胚胎分割时,需在桑葚胚时期对其内细胞团进行均等分割
C. 自体胚胎干细胞能修复个体受损的细胞,说明其具有全能性
D. 利用自体干细胞培养的器官或组织进行移植可避免发生免疫排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A、胚胎分割次数越多,分割后每部分胚胎含有的细胞数越少,胚胎的存活概率越低,生产中一般仅进行2等份或最多4等份分割,不能随意增加分割次数,A错误;
B、内细胞团是囊胚时期才分化出的结构,桑葚胚阶段尚未出现内细胞团,若对囊胚进行胚胎分割,才需要对内细胞团进行均等分割,B错误;
C、细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体或者分化出各种细胞的潜能和特性,自体胚胎干细胞仅能修复受损细胞,没有发育为完整个体或者分化出各种细胞,不能说明其具有全能性,C错误;
D、自体干细胞的遗传物质与自身完全相同,细胞表面的组织相容性抗原和自身一致,利用其培养的器官或组织进行移植不会引发免疫排斥反应,D正确。
8. 利用引物对某转基因抗虫植物中的Bt抗虫蛋白基因进行PCR扩增,并进行琼脂糖凝胶电泳,发现电泳槽中出现了非特异性扩增条带。其原因不可能是( )
A. 电泳时未加入核酸染料 B. 引物特异性差
C. DNA聚合酶质量不好 D. PCR循环次数过多
【答案】A
【解析】
【详解】A、核酸染料的作用是与核酸结合,使电泳后的核酸条带可被观测,未加入核酸染料只会导致无法观察到所有条带,不会凭空产生非特异性扩增片段,A符合题意;
B、引物特异性差时,引物可与模板DNA上的非目标位点互补结合,引导扩增出非目标片段,进而出现非特异性条带,B不符合题意;
C、DNA聚合酶质量不好时,可能出现错配、非特异性引发扩增的情况,进而产生非目标片段,出现非特异性条带,C不符合题意;
D、PCR循环次数过多时,反应体系中少量的非特异性扩增产物会被大量累积,最终形成可见的非特异性条带,D不符合题意。
9. 2025年科研团队成功实现珍稀哺乳动物林麝的规模化人工繁育,为野外种群恢复提供了重要支撑。为最大限度减少人为干扰,在该物种人工繁育的过程中最可能用到的技术是( )
A. 动物细胞融合技术 B. 体细胞核移植技术
C. 体外受精与胚胎培养技术 D. 基因编辑技术
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物细胞融合技术主要用于制备单克隆抗体等场景,无法实现哺乳动物个体的繁育,A错误;
B、体细胞核移植技术(克隆技术)操作难度大、成功率低、成本高,不适合大规模人工繁育,B错误;
C、体外受精与胚胎培养技术可通过人工采集林麝的生殖细胞,体外完成受精、培育为早期胚胎后移植到代孕母体子宫内发育,既能减少对林麝自然繁殖过程的人为干扰,又能大幅提高繁殖效率,适合规模化繁育,C正确;
D、基因编辑技术的功能是定向改造生物的遗传物质,本题仅需实现林麝的正常繁育,无需修改其基因,D错误。
10. 人血清白蛋白(HSA)由肝脏细胞合成的,是人体血浆中最主要的蛋白质,具有重要的医用价值。可将HSA基因导入动物(如:牛)的基因组中,利用动物的乳腺高效生产HSA,下列相关叙述正确的是( )
A. 人血清白蛋白基因只存在于人体肝脏细胞中
B. 转基因牛中导入的目的基因的启动子应和人体细胞中HSA基因的启动子相同
C. 为利用牛乳腺大量生产HSA,要利用显微注射法将目的基因导入牛的乳腺细胞中
D. 与利用转基因大肠杆菌生产HSA相比,利用牛乳腺生物反应器生产的HSA活性更高
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体所有体细胞(成熟红细胞除外)都由受精卵经有丝分裂产生,核基因完全相同,人血清白蛋白基因存在于几乎所有人体细胞中,仅在肝脏细胞中选择性表达,A错误;
B、要使目的基因在牛乳腺细胞中特异性表达,需将目的基因与牛乳腺蛋白基因的启动子重组,不能使用人体细胞中HSA基因的启动子,否则无法在牛乳腺细胞中启动转录,B错误;
C、培育转基因动物时,受体细胞应选择全能性高的受精卵,通过显微注射法将目的基因导入受精卵,才能发育为携带目的基因的完整转基因牛,导入乳腺细胞无法获得完整个体,C错误;
D、大肠杆菌是原核生物,无内质网、高尔基体等细胞器,无法对HSA进行正确的加工修饰;牛乳腺细胞是真核细胞,可对合成的HSA进行加工,因此生产的HSA活性更高,D正确。
11. 构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】DNA连接酶的作用是催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。
【详解】单链DNA中,5'端存在游离的磷酸基团,3'端存在-OH,两个DNA片段之间的磷酸基团和-OH在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键,ACD错误,B正确。
故选B。
12. 温度控制是实验成功的重要保证,下列相关叙述正确的是( )
A. 将筛选完成的新鲜菌种包扎好后,置于4℃左右冰箱中长期保藏
B. 培养基灭菌时,高压蒸汽灭菌锅需在140℃条件下维持30分钟左右
C. 鉴定DNA时,加入二苯胺后水浴加热,溶液会立即出现蓝色
D. PCR时为使DNA彻底变性,常进行94℃、5分钟的预变性处理
【答案】D
【解析】
【详解】A、4℃冰箱保藏是菌种的临时保藏方法,该方法保存时间短,菌种易被污染或发生变异,长期保藏需采用-20℃条件下的甘油管保藏法,A错误;
B、高压蒸汽灭菌的标准操作是在121℃、100kPa的条件下维持15~30分钟,B错误;
C、DNA与二苯胺试剂在沸水浴加热条件下(需要反应时间)发生显色反应,非加热后立即出现蓝色,C错误;
D、PCR的预变性步骤为94℃处理5分钟,目的是让模板DNA彻底解旋变性,保证后续扩增过程顺利进行,D正确。
13. 我国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞嵌合猴,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该嵌合猴的生殖方式为无性生殖
B. 绿色荧光可用来判断嵌合体胚胎中细胞的来源
C. 雄猴体内采集的精子可直接在体外与卵母细胞进行受精
D. 需对雌猴E注射免疫抑制剂以防止对移植的胚胎产生排斥
【答案】B
【解析】
【详解】A、该嵌合猴的培育过程中,有受精卵的形成(由精子和卵母细胞结合),属于有性生殖,A错误;
B、转入绿色荧光蛋白基因的胚胎干细胞会发绿色荧光,而来自早期胚胎的细胞不会发光,因此可通过绿色荧光判断嵌合体内细胞的来源,B正确;
C、雄猴体内采集的精子需要经过获能处理,才能在体外与卵母细胞进行受精,C错误;
D、受体雌猴E对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,不需要注射免疫抑制剂,D错误。
14. GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料进行设计和改造,获得了发黄色荧光的蛋白(YFP)。下列叙述错误的是( )
A. 上述技术的操作对象是相关基因
B. 获得的YFP的技术称为蛋白质工程
C. 该技术中获得的YFP基因序列可能不只一种
D. 该技术中要先获得YFP的核苷酸序列,再设计氨基酸序列
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的本质是基因的定向改造,操作对象是相关基因,题干中对GFP基因改造获得YFP,操作对象为基因,A正确;
B、该过程对自然界原本存在的GFP进行改造,获得了新的YFP蛋白,属于蛋白质工程技术的应用,B正确;
C、密码子具有简并性,同一种氨基酸可以对应多种密码子,因此编码YFP的基因序列可能不只一种,C正确;
D、蛋白质工程的操作流程为:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列,因此是先推导氨基酸序列,再获得对应的核苷酸序列,D错误。
15. 某同学利用家中常见材料,尝试粗提取草莓的DNA,下列关于实验步骤与目的叙述不合理的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
取1.5g食盐加入30ml水中,搅拌均匀,制成提取液
溶解草莓的DNA
B
在上述提取液中加入约5ml洗涤剂
破坏草莓的细胞壁
C
过滤后的果酱液中,加入适量嫩肉粉,缓缓搅拌均匀
去除蛋白质杂质
D
将冰箱预冷的酒精缓慢倒入上述过滤液中
使草莓DNA析出
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较高,提取液中的食盐(NaCl)可溶解草莓的DNA,A正确;
B、洗涤剂属于表面活性剂,作用是破坏草莓细胞的细胞膜和核膜,便于DNA释放,无法破坏细胞壁(细胞壁主要成分为纤维素和果胶,需通过研磨或纤维素酶、果胶酶处理破坏),B错误;
C、嫩肉粉中含有蛋白酶,根据酶的专一性,蛋白酶可水解与DNA结合的蛋白质杂质,实现DNA提纯,C正确;
D、DNA不溶于酒精,预冷的酒精既能降低DNA溶解度使其析出,还可抑制DNA酶活性,减少DNA降解,D正确。
二、多项选择题:共4小题,每小题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意,全对得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分
16. 高中生物实验中常用蒸馏水、无菌水开展相关实验。下列叙述错误的是( )
A. 在微生物分离与计数的实验中,常用蒸馏水对菌液进行梯度稀释
B. 组织培养天竺葵实验中,必须用无菌水配制植物生长所需的培养基
C. 在PCR实验中,常用无菌水配制相关反应液置于微量离心管中
D. 在琼脂糖凝胶电泳实验中,常用蒸馏水配制琼脂糖溶液
【答案】AD
【解析】
【详解】A、在微生物分离与计数的实验中,为保持菌液的渗透压与菌体细胞内的渗透压一致,防止菌体因吸水或失水而变形或死亡,常用无菌水对菌液进行梯度稀释,A错误;
B、组织培养天竺葵实验中,为避免杂菌污染,必须用无菌水配制植物生长所需的培养基,B正确;
C、在PCR实验中,常用无菌水配制相关反应液置于微量离心管中,以保证实验环境无菌,C正确;
D、在琼脂糖凝胶电泳实验中,常用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液,D错误。
17. 深海冷泉中独特的高压、低温、营养匮乏环境对开发生物医药有重要意义。冷泉中的化能自养型生物硫酸盐还原菌(SRB)可用于新型抗病毒药物的研发。用于扩大培养SRB的发酵罐,需要添加的装置有( )
A. 高压模拟装置 B. 自动补料葡萄糖装置
C. 温度检测装置 D. 培养过滤除菌装置
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、SRB生活在深海高压环境,扩大培养时需要高压模拟装置来模拟其原生环境,保证细菌正常生长,A正确;
B、SRB为化能自养型生物,可利用无机物氧化释放的化学能,将CO2等无机物合成自身所需的有机物,不需要外界提供葡萄糖等有机碳源,B错误;
C、SRB的原生环境是深海低温环境,培养过程需要维持适宜的低温,因此需要温度监测装置调控温度,C正确;
D、发酵过程需要避免杂菌污染,因此需要培养过滤除菌装置来保证培养环境无菌,D正确。
18. 我国科研团队将OSNL(4个基因的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞,诱导其重编程为诱导多能干细胞,再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞,然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中,实验流程如图示。下列相关叙述正确的是( )
A. 可利用PCR技术体外获取OSNL
B. 该实验最终可获得具有白羽鸡遗传特性的后代
C. 该实验流程中需要利用动物细胞培养技术和细胞核移植技术
D. 基因选择性表达导致iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同
【答案】AD
【解析】
【详解】A、PCR技术是一种用于扩增特定DNA片段的分子生物学技术。OSNL是4个基因的缩写,属于DNA片段,所以可利用PCR技术体外获取OSNL,A正确;
B、从实验流程可知,是将黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs)经一系列诱导处理后,将诱导原始生殖细胞(iPGCs)注射到白羽鸡胚血管中。因为iPGCs细胞具有黑羽鸡的遗传物质,所以最终获得的后代具有黑羽鸡遗传特性,B错误;
C、实验中涉及将OSNL基因导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs)并诱导其重编程为iPS细胞,这需要使用基因工程技术;同时,iPS细胞的培养和分化也需要动物细胞培养技术,但整个过程并没有涉及细胞核移植技术,C错误;
D、iPS细胞诱导分化为iPGCs细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达。正是由于基因的选择性表达,导致iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同,D正确。
19. 为研究叶面喷施不同浓度氮素对芹菜叶片叶绿素含量影响的分子机制,研究人员测定了与叶绿素合成、降解有关基因的相对表达量,结果如下图所示。下列叙述合理的是( )
A. 外施一定浓度的氮肥有利于提高芹菜叶中叶绿素的含量
B. 可提取芹菜叶片的总RNA,经逆转录测定相关基因的相对表达量
C. AggltX基因可能与叶绿素的降解有关,AgPAO基因可能与叶绿素的合成有关
D. 50g·L-1尿素组叶绿素含量下降可能是上述基因表达量变化产生的综合效应导致
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、从图1可以看到,与对照组(0)相比,5g·L-1和20g·L-1氮素处理组的叶绿素含量更高,说明外施一定浓度的氮肥有利于提高芹菜叶中叶绿素的含量,A正确;
B、基因的表达量可以通过检测mRNA水平来反映,提取芹菜叶片的总RNA,经逆转录得到cDNA,再通过PCR等方法测定相关基因的相对表达量,B正确;
C、由图1可知,叶绿素含量随氮肥浓度增高先上升后下降,与叶绿素合成相关基因的表达水平也应该呈类似的变化趋势,对比图2、图3中4种基因表达水平的变化,发现AggltX和AgCAO的变化趋势接近叶绿素含量的变化,叶绿素含量显著降低对应AgHCAR和AgPAO相对表达水平的显著提高,推测AggltX和AgCAO是与叶绿素合成相关的基因,AgHCAR和AgPAO是与叶绿素降解相关的基因,C错误;
D、与对照组相比,50g·L-1尿素组中,叶绿素合成相关基因(AggltX、AgCAO)表达量有所上升,但降解相关基因(AgHCAR、AgPAO)表达量上升更明显,叶绿素含量下降是这些基因表达量变化的综合效应(降解速率大于合成速率)导致的,D正确。
三、非选择题:本部分包括5小题,无特殊说明每空1分,共58分
20. 某学校兴趣小组同学在利用传统发酵技术生产果酒、果醋时,尝试利用橡胶管将果酒发酵装置与果醋发酵装置相连,利用高度差直接将果酒引流到果醋发酵罐中,发酵装置如图1所示。请据图回答下列问题:
(1)冲洗葡萄,榨取2L葡萄汁后将其装入________(填“高处”或“低处”)发酵罐,同时可在加菌口1处加入适量________(填菌种名称)。待观察到该发酵罐中无________产生,上浮的原料全部沉入底部,意味着果酒发酵结束,则打开开关,将果酒全部倒入果醋发酵罐。
(2)在已加入果酒的果醋发酵桶中加入适量________(填菌种名称),结合该菌种的特性,推测实验装置中的316起泡器有________作用。随后利用温控器将果醋发酵室温度设置在________之间。与连接气泵直接通入空气相比,该兴趣小组设计的装置的优点是________。
(3)为探究通气量对果醋发酵的影响,该小组用流速调节器调节不同果醋发酵罐的________,分别为:30个气泡/min,60个气泡/min,120个气泡/min,180个气泡/min,每天________,用pH传感器测量pH,结果如图2所示。上述实验结果说明________。
【答案】(1) ①. 高处 ②. 酵母菌 ③. 气泡
(2) ①. 醋酸菌 ②. 增大空气与发酵液的接触面积,为好氧的醋酸菌提供充足的溶解氧 ③. 30∼35℃ ④. 可过滤空气避免杂菌污染,且通气均匀,氧气利用率更高
(3) ①. 通气量(通气速率) ②. 定时取样 ③. 一定范围内,随通气量增大,果醋发酵产酸速率加快;通气量过高时,发酵产酸速率反而下降,本实验中60个气泡/min的通气量发酵效果最好
【解析】
【小问1详解】
题干说明依靠高度差引流果酒,因此果酒发酵罐需要放置在高处;果酒发酵的菌种是酵母菌,酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,发酵过程持续产生气泡(CO2),当不再产生气泡时,说明果酒发酵完成。
【小问2详解】
果醋发酵的菌种是好氧型的醋酸菌,醋酸菌发酵过程需要持续供氧,底部起泡器可以分散空气,增大气泡与培养液的接触面积,提高培养液的溶氧量,满足醋酸菌对氧气的需求;醋酸菌的最适发酵温度为30∼35℃;该装置中空气通入前经过无菌滤膜,和直接通气相比,可过滤去除空气中的杂菌,降低发酵被杂菌污染的风险,且通气均匀,氧气利用率更高。
【小问3详解】
本实验探究通气量对果醋发酵的影响,自变量为通气量,因此流速调节器用于调节不同组的通气量;实验过程需要每天定时取样检测pH;结合图2曲线可知:通气量为60个气泡/min时,pH下降最快,最终pH最低(产酸最多),通气量低于或高于该值,产酸都更少,因此可得结论:一定范围内适当增大通气量可加快果醋发酵,通气量过高会抑制发酵,本实验中60个气泡/min的通气量最适宜。
21. 木质素会和纤维素、半纤维素之间形成复杂的结构,限制微生物对纤维素和半纤维素的降解利用,是环境微生物降解园林废弃物的主要阻碍。科研人员为了从园林废弃物现场堆肥中筛选木质素高效降解菌株,进行了图示实验,请据图回答问题:
(1)将堆肥样品加入无菌水后振荡培养是为了制备________。
(2)若步骤④与步骤②的稀释倍数相同,则步骤④试管中需加入________mL无菌水。
(3)获取高效木质素降解菌时须先经过初筛培养基,培养基的部分成分如表1所示。从该培养基的用途分析,属于________培养基。培养基中木质素和琼脂的作用分别是________。可见木质素降解菌最可能属于________(填“异养”或“自养”)微生物。
表1 初筛培养基
成分
木质素
琼脂
KH2PO4
FeSO4·7H2O
MgSO4
CaCl2
(NH4)2SO4
蒸馏水
含量
6g
35g
2g
0.18g
0.4g
0.2g
4g
1.5L
(4)采用苯胺蓝培养基筛选高效木质素降解菌(木质素能与苯胺蓝结合形成蓝色复合物),在适宜的恒温培养箱中培养,得到了图中⑥所示的菌落。通常以圈径比(透明圈半径R与菌落半径r的比值)R/r比较不同菌落的木质素降解能力。应优先挑选菌________(填序号),选择的依据是________。
【答案】(1)菌悬液 (2)9
(3) ①. 选择 ②. 木质素作为唯一碳源,用于筛选具有木质素降解能力的菌株;琼脂作为凝固剂,使培养基呈固态 ③. 异养
(4) ①. 3 ②. 菌3的𝑅/r 比值最大,表明单位菌体分泌的木质素降解酶活性最强,降解效率最高
【解析】
【小问1详解】
将堆肥样品加入无菌水后振荡培养,目的是制备菌悬液(也可称为土壤浸出液,以便后续进行梯度稀释和接种。
【小问2详解】
步骤②中,10g样品溶于90mL无菌水,总体积为100mL,稀释倍数为10,若步骤④需保持相同稀释倍数,则从步骤③取1mL菌液加入试管后,应加入 9 mL 无菌水,使总体积达10mL,实现10倍稀释。
【小问3详解】
该培养基属于选择培养基,因其以木质素为唯一碳源,仅允许能降解木质素的微生物生长。木质素作为唯一碳源,用于筛选具有木质素降解能力的菌株;琼脂作为凝固剂,使培养基呈固态,便于形成单菌落。木质素降解菌最可能属于异养微生物,因其依赖有机碳源(木质素)供能与合成,无法利用CO2进行光合作用。
【小问4详解】
在苯胺蓝培养基上,木质素被降解区域形成透明圈,其降解能力可通过比值 𝑅/𝑟 (透明圈半径 𝑅 与菌落半径 𝑟 的比值)衡量,菌3的𝑅 /r 比值最大,表明单位菌体分泌的木质素降解酶活性最强,降解效率最高。
22. 油茶是我国重要的木本油料树种,茶油具有抗氧化、调节脂肪代谢、增强免疫等保健作用。但油茶童期长,常规育种效率低,难以满足产业发展需求。某科研小组以海南油茶良种(简称“海油”)为材料,开展了系列研究。请回答下列相关问题:
(1)研究者以带芽茎段为________,利用________技术可实现油茶优良品种的快速繁殖。
(2)为探索海南油茶良种胚性愈伤组织诱导及增殖的最适条件进行了下列实验:
①胚性愈伤组织的诱导:采集‘海油1号’和‘海油2号’的幼胚经________过程后,接种于添加不同植物生长调节剂及浓度的________(填“MS”或“牛肉膏蛋白胨”)培养基上,于________(环境)条件下进行培养。
②研究表明胚性愈伤组织向非胚性愈伤组织转变时,细胞内源生长素会不断增加。下表为不同NAA和6-BA浓度对海南油茶胚性愈伤组织诱导的影响的结果,结合图示下列相关叙述正确的是________。
实验编号
6-BA(mg/L)
NAA(mg/L)
海油1号诱导率(%)
海油2号诱导率(%)
1
1
0.5
20.03±6.27
26.92±4.88
2
1
1
6.67±5.77
43.00±1.00
3
1
2
15.87±1.37
38.62±3.97
4
2
0.5
13.09±4.29
28.84±8.38
5
2
1
14.22±4.65
56.44±3.36
6
2
2
15.07±1.37
32.78±7.52
7
3
0.5
17.67±0.87
24.89±1.84
8
3
1
18.65±5.62
32.56±5.68
9
3
2
16.49±8.01
27.08±5.08
A.胚性愈伤组织诱导率随NAA浓度升高而不断上升
B.研究结果表明,1mg/L6-BA+1mg/LNAA更适合海油1号胚性愈伤组织诱导
C.植物生长调节剂的种类和浓度对胚性愈伤组织增殖具有显著影响
D.后期胚性愈伤组织增殖过程中可降低生长素的浓度,以保持愈伤组织的胚性
③与非胚性愈伤组织细胞相比,胚性愈伤组织细胞的细胞体积小,细胞核大,排列更紧密。结合细胞特性,推测可能的原因是________。
(3)为利用海南油茶优异种质开展油茶体细胞杂交育种研究,研究小组的部分研究过程如图所示:
①过程①混合酶液中可能存在________酶(至少答出两种)。经混合酶液处理,是为了获得结构②________(填结构名称)。
②过程③可利用________法将结构②从酶解混合液分离出来。
【答案】(1) ①. 外植体 ②. 植物组织培养
(2) ①. 脱分化 ②. MS ③. 无菌、适宜温度和光照 ④. D ⑤. 胚性愈伤组织细胞分裂旺盛
(3) ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 原生质体 ③. 离心、过滤、沉降
【解析】
【小问1详解】
植物组织培养技术中,常以带芽茎段为外植体,利用植物组织培养技术可实现油茶优良品种的快速繁殖。
【小问2详解】
①植物组织培养过程中,采集的幼胚需经脱分化过程形成愈伤组织,之后接种于添加不同植物生长调节剂及浓度的MS培养基上(植物组织培养常用MS培养基),并于无菌、适宜温度和光照条件下进行培养(植物组织培养需要无菌环境,且适宜的温度和光照利于植物生长)。
②A、分析表格数据,以海油1号为例,随着NAA浓度升高,诱导率并非不断上升,如1mg/L6-BA时,NAA浓度从0.5mg/L到1mg/L再到2mg/L,诱导率先降后升,A错误;
B、由表格数据可知,海油1号在1mg/L6-BA+0.5mg/LNAA时诱导率为20.03%,高于1mg/L6-BA+1mg/LNAA时的6.67%,所以1mg/L6-BA+1mg/LNAA组合并不适合海油1号诱导,B错误;
C、从表格中不同NAA和6-BA浓度对诱导率的影响来看,植物生长调节剂的种类和浓度对胚性愈伤组织诱导有显著影响,C错误;
D、因为胚性愈伤组织向非胚性愈伤组织转变时细胞内源生长素会不断增加,所以后期胚性愈伤组织增殖过程中可降低生长素的浓度,以保持愈伤组织的胚性,D正确。
③与非胚性愈伤组织细胞相比,胚性愈伤组织细胞具有细胞体积小、细胞核大、排列更紧密的特点,推测原因是胚性愈伤组织细胞分裂旺盛(细胞分裂旺盛时,细胞体积小,细胞核大,排列紧密)。
【小问3详解】
①植物细胞杂交时,需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,所以过程①混合酶液中可能存在纤维素酶、果胶酶,经处理后获得结构②原生质体。
②过程③可利用离心、过滤、沉降法将原生质体从酶解混合液分离出来(这些方法可根据原生质体与酶解液的物理性质差异进行分离)。
23. B7-H3是一种跨膜蛋白,在肿瘤细胞黏附、侵袭、迁移、血管生成和逃避免疫监视等过程中起重要作用,在多种人类实体瘤组织中过度表达,但在人体正常组织中表达有限。结合所学知识,回答下列问题:
(1)B7-H3可作为有效治疗实体瘤的潜在靶点的优势是________。
(2)为制备具有较好性能的抗B7-H3单克隆抗体,某科研人员进行了如下的实验,请完善相关实验过程。
实验目的
实验处理方法
动物免疫
用①________作为抗原免疫6-8周龄小鼠,基础免疫2周后静脉加强免疫一次。
②________
免疫小鼠处死,使用无菌针头戳脾脏使其破碎,收集脾细胞,置于离心管中备用。
细胞融合
将③________与和脾细胞按1∶5的比例混合至离心管内加入1mL50%PEG,使其完全混匀。
④________
细胞融合完成7天后,用HAT培养基换取一半的原始培养基,之后每2-3天换液一次。观察细胞生长情况。
阳性杂交瘤细胞株筛选
用间接ELISA方法筛选抗B7-H3单抗
(3)酶联免疫吸附(ELISA)是让抗体与酶复合物结合,然后通过显色来定量检测微量抗体的技术,其基本原理如下图所示。现在要利用ELISA方法检测抗B7-H3单抗。
①检测过程中需将人B7-H3作为抗原固定在ELISA板中,随后依次加入________、________、________(选填“杂交瘤细胞上清”、“抗鼠酶标二抗”、“TMB显色液”)
②实验过程中洗涤的主要作用是________。
【答案】(1)B7−H3在多种实体瘤组织中过度表达,在人体正常组织中表达有限,靶向治疗时特异性强,对正常组织损伤小
(2) ①. 纯化的B7−H3 ②. 获取B淋巴细胞(制备脾细胞) ③. 骨髓瘤细胞 ④. 杂交瘤细胞的筛选(选择性培养)
(3) ①. 杂交瘤细胞上清 ②. 抗鼠酶标二抗 ③. TMB显色液 ④. 洗去未特异性结合的游离成分,避免非特异性结合干扰实验结果,保证检测准确性
【解析】
【小问1详解】
根据题干信息,B7-H3仅在实体瘤细胞大量表达,正常组织表达极少,因此作为治疗靶点时,药物可以特异性结合肿瘤细胞,对正常细胞损伤小,特异性高。
【小问2详解】
单克隆抗体制备的流程:①对动物免疫时,需要用目的抗原(B7-H3)刺激小鼠产生能分泌抗B7-H3抗体的B淋巴细胞,因此抗原为纯化的B7-H3;②免疫后处死小鼠,从脾脏获取对应的B淋巴细胞(脾细胞),因此该步骤为获取B淋巴细胞(制备脾细胞);③细胞融合是将小鼠的B淋巴细胞(脾细胞)和骨髓瘤细胞融合,获得既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞;④融合后需要用选择培养基(HAT培养基)筛选出存活的杂交瘤细胞,因此该步骤为杂交瘤细胞的筛选(选择性培养)。
【小问3详解】
①根据题图给出的ELISA流程:固定抗原后,先加入含待测一抗(抗B7-H3单抗)的杂交瘤细胞上清,待测抗体特异性结合固定的抗原后,再加入酶标记的二抗(抗鼠酶标二抗,结合一抗),最后加入底物(TMB显色液),酶催化底物显色,因此顺序为杂交瘤细胞上清→抗鼠酶标二抗→TMB显色液。
②每次洗涤的目的是除去未结合的游离蛋白、未特异性结合的成分,避免非特异性结合产生的背景显色干扰结果,保证检测的准确性。
24. 马铃薯褐变会影响其品质,利用RNA干扰技术影响St32基因的表达可获得抗褐变能力强的品种。马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力,拓展优质马铃薯的种植区域。
(1)PCR扩增上述两种目的基因时,反应体系中因________(物质)不同,导致PCR过程中________(答出一点即可)也不同。
(2)图1中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在A端引物应添加的碱基序列是5'—________—3'。切割载体时应选用的两种限制酶是________。
(3)PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体,导入经________(填物质名称)处理过的农杆菌。用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯植株时,载体中T-DNA会整合进入马铃薯体内________上。
(4)研究人员在转基因马铃薯中引入了外源基因清除系统,利用特定条件激活F基因表达产生F酶,可将插入两个F位点间的外源基因全部删除。
①图2是已初步改造的Ti质粒,F基因表达产生F酶的作用类似于________酶。
②RNA干扰技术是将目的基因导入受体生物并在受体生物体内合成相应RNA片段,与特定基因的mRNA结合,从而抑制该基因在生物体中表达。为获得抗褐变能力强的转基因马铃薯,结合图2信息,需在St32基因的上游和下游两端分别添加限制酶________的识别序列。
③研究小组利用PCR技术对不同处理的转基因马铃薯进行St32基因(304bp)检测,琼脂糖凝胶电泳的1、2、4泳道的条带结果已标出,请预测3号和5号泳道的条带结果并在图3中标出________。
④根据图2及以上信息,抗褐变转基因马铃薯在食用前应进行冷藏处理,原因是该处理________,从而保证转基因食品安全。
【答案】(1) ①. 引物 ②. 引物结合的模板区域、扩增的目的片段
(2) ①. AGATCT ②. BamHI和EcoRI
(3) ①. 氯化钙 ②. 染色体DNA
(4) ①. 限制 ②. SmaⅠ、BamHⅠ ③. ④. 可激活冷诱导启动子2,使F基因表达F酶,删除两个F位点间的外源基因,避免外源基因残留
【解析】
【小问1详解】
PCR引物是与目的基因两端互补的单链DNA,不同目的基因碱基序列不同,因此反应体系中引物的序列不同。引物序列决定退火温度(与GC含量、长度相关),且结合的模板区域不同,因此PCR过程中退火温度(或引物与模板的结合特异性、扩增的模板序列)不同。
【小问2详解】
要保证S基因正向插入载体(启动子后接S基因的A端),S基因内部含有BamH I的识别序列,不能用该酶切割目的基因,结合表格可知,BamH I与Bgl II酶切后会产生相同的黏性末端,故在A端(S基因上游,靠近启动子)需要添加Bgl II的识别序列,Bgl II的5'→3'识别序列为AGATCT;S基因内部含有XbaI的识别序列,不能用该酶切割目的基因,为实现定向插入,选择EcoRI和BamHI切割载体,使载体与S基因通过互补黏性末端定向连接,保证转录方向正确。
【小问3详解】
将重组质粒导入农杆菌前,需要用氯化钙处理农杆菌使其成为感受态细胞;农杆菌Ti质粒的T-DNA可以整合到马铃薯细胞的染色体DNA上。
【小问4详解】
如图2,目的基因需要插入质粒上的启动子与终止子之间,即启动子1和终止子1之间,故结合图2可知,需要在目的基因的两侧添加SmaⅠ、BamHⅠ限制酶识别序列。又因为St32基因是引起马铃薯褐变的关键基因,要改变马铃薯褐变,则需要导入的目的基因转录的RNA与St32基因转录出的mRNA结合,抑制其翻译过程;结合图1中St32基因的转录反向及启动子的方向,需要将St32基因反向插入图2质粒启动子1和终止子1之间,则图1提取的目的基因上游、下游分别添加SmaⅠ、BamHⅠ限制酶识别序列。启动子2是冷诱导启动子,25℃条件下F基因不表达,St32基因(304bp)保留,因此3号(25℃处理)和2号一样有304bp条带;2℃条件下F基因表达,St32被切除,因此5号无该条带,如图。
冷藏可激活冷诱导启动子2,使F基因表达F酶,删除两个F位点间的外源基因,避免外源基因残留,保证转基因食品安全。
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