精品解析：上海黄浦区向明中学2025学年第二学期期中考试 高二年级生物学等级试卷

2025学年第二学期向明中学期中考试 高二年级生物学等级试卷 一、筛选高产漆酶菌（19分） 1. 漆酶是一种木质素降解酶，研究人员欲从土壤中筛选获得高产漆酶的真菌菌株来配制微生物菌剂，用以预防荔枝果实褐变，延长荔枝保鲜时间。筛选高产漆酶菌株过程如图，培养基中加入的苯胺蓝可以被漆酶降解并使其褪色。 （1）产漆酶菌和细菌是不同的微生物，下列物质或结构中是产漆酶菌特有的是________。 A. DNA B. 核糖体 C. 核膜 D. 呼吸酶 （2）图中培养基Ⅰ、Ⅱ的培养基类型是________。 A. 固体培养基 B. 液体培养基 C. 通用培养基 D. 选择培养基 （3）基于图过程，筛选菌株的相关测定指标包括________。 A. 漆酶含量 B. 产漆酶菌株量 C. 苯胺蓝脱色圈大小 D. 苯胺蓝浓度 （4）如图所示，将菌悬液接种至Ⅰ号培养基中培养一段时间后，从Ⅰ号培养基中取适量培养液转接于新的Ⅱ号培养基中继续培养，反复重复多次，在多次转接过程中菌株可能发生了________。 A. 染色体变异 B. 基因重组 C. 产漆酶能力下降 D. 产漆酶能力提升 （5）将驯化后的产漆酶菌加入发酵罐进行发酵生产漆酶，其过程需要________。 A. 对培养基进行灭菌 B. 定时收集发酵液 C. 全程通入无菌空气 D. 定时补充菌种和培养基 （6）发酵过程中要随时取样检测培养液中微生物数量，若要统计活菌数量，最合适的方法是________。 A. 显微计数法 B. 标记重捕法 C. 分光光度法 D. 稀释涂布平板法 为探究高产漆酶菌株是否通过影响果皮漆酶活性从而延缓荔枝褐变，研究小组设计了实验方案： 第一步：选取同一品种、长势一致的两株荔枝树； 第二步：在相同条件下种植养护，向其中一株的根部土壤中添加高产漆酶菌株，另一株不处理； 第三步：在荔枝采摘后的1天后，测定各组果皮漆酶活性和果皮褐变指数。 （7）请指出该实验方案需要完善或修正的问题并说明原因________。 【答案】（1）C （2）AD （3）ACD （4）ABD （5）ABC （6）D （7）①样本量不足：仅选取2株荔枝树，样本数量过少，实验结果易受偶然因素影响，缺乏统计学意义，应增加实验用荔枝树的数量；②对照组处理不规范：对照组“不处理”不合理，应在对照组荔枝树的根部土壤中添加等量的“不含高产漆酶菌株的空白悬浮液”，以排除土壤添加操作本身对实验结果的干扰；③测定时间单一：仅在采摘后1天测定果皮漆酶活性和褐变指数，无法体现“延缓”的效果，应设置多个时间点（如采摘后1天、3天、5天等）连续测定褐变指数，更能反映菌株对褐变的延缓作用 【解析】 【小问1详解】 产漆酶菌是真菌，属于真核生物，细菌属于原核生物；二者共有的结构或物质是DNA、核糖体、呼吸酶，真核生物特有核膜，原核细胞无核膜，ABD不符合题意，C符合题意。 【小问2详解】 培养基Ⅰ、Ⅱ需要分离获得单菌落，因此属于固体培养基；该培养基的作用是筛选产漆酶的目的菌株，因此属于选择培养基，AD符合题意，BC不符合题意。 【小问3详解】 A、测定悬液中漆酶含量可筛选高产漆酶菌株，A正确； B、产漆酶菌株量不能反映菌株产漆酶量，不能作为观测指标，B错误； C、苯胺蓝脱色圈大小可直接观察，是筛选高产菌株的核心指标，C正确； D、检测培养液培养后苯胺蓝浓度，可作为筛选高产菌株的核心指标，D正确。 【小问4详解】 产漆酶菌是真核真菌，细胞含有染色体，多次转接传代过程中可能发生染色体变异，也可在繁殖过程中发生基因重组；该过程是定向筛选高产菌株的过程，多次筛选后，留存菌株更可能发生产漆酶能力提升，ABD符合题意，C不符合题意。 【小问5详解】 A、发酵生产的第一步需要对培养基进行灭菌，防止杂菌污染，A正确； B、漆酶是发酵产物，需要定时收集发酵液获得产物，B正确； C、产漆酶真菌是好氧微生物，发酵过程需要全程通入无菌空气，C正确； D、菌种接种后可在发酵罐中自行增殖，不需要定时补充菌种，D错误。 【小问6详解】 统计活菌数量的最合适方法是稀释涂布平板法，该方法仅统计活菌形成的菌落；显微计数法会同时计数死菌和活菌，标记重捕法用于调查动物种群密度，分光光度法用于测定物质浓度，ABC不符合题意，D符合题意。 【小问7详解】 实验设计原则：需遵循平行重复原则、单一变量原则，且需验证实验假设。完善点分析：样本量：仅1株荔枝树，偶然误差大，需增加样本量（多株分组），保证结果可靠性；对照组处理不规范：对照组“不处理”不合理，应在对照组荔枝树的根部土壤中添加等量的“不含高产漆酶菌株的空白悬浮液”，以排除土壤添加操作本身对实验结果的干扰；检测时间：仅测定采摘后1天的褐变指数，无法反映“延缓褐变”的动态效果，需增加多个时间点检测。 二、植物细胞工程（18分） 2. 根肿菌是常见的油菜病原菌。研究发现有些油菜品种具有两对独立遗传的根肿菌抗性基因（用A/a、B/b表示）。为研究抗性基因的遗传规律，以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交，结果如表1所示。 表1 子代 表型数量（株） 预期比值 易感 抗根肿菌 F1 91 1 F2 436 31 15:1 （1）据表推测，A/a、B/b这两对基因在遗传过程中________。 A. 遵循分离定律 B. 遵循自由组合定律 C. 发生基因突变 （2）抗根肿菌油菜的基因型可表示为________。 （3）根肿菌的种类繁多，为鉴定油菜品种感染的根肿菌类别，应________。（编号选填并排序） ①选取单菌落接种在液体培养基上，而后感染油菜 ②从感病植物根部提取菌样制成悬液 ③稀释菌液，涂布在固体培养基中 ④对单个菌落进行鉴定 药用植物板蓝根（2n=14）具有抗病毒及抗菌等作用，某课题组将“华双3号”油菜（2n=38）与板蓝根进行体细胞融合，以期培育获得抗病菌的油菜杂交种。该课题组获得的多个体细胞杂交种中，部分品种体细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表2所示。 表2 杂交种 体细胞染色体数 后期Ⅰ时细胞两极染色体数目比的占比（%） 26:26 28:24 23:29 27:25 其它 AS1 52 63.4 10.6 7.2 14.8 0.0 AS6 52～62 32.3 9.6 8.2 11.0 38.8 AS7 52～58 40.3 9.6 7.2 12.5 30.5 （4）促进板蓝根与油菜细胞融合的方法有________。 A. 显微注射 B. PEG促融 C. 灭活病毒 D. 电融合 （5）在“杂交种”的育种过程中，需要________。（编号选填并排序） ①更换不同激素配比的培养基，诱导形成根或芽 ②利用纤维素酶制备油菜和板蓝根的原生质体 ③诱导原生质体形成愈伤组织 ④添加促融剂促进细胞融合 （6）如表所示杂交种AS1在后期Ⅰ时，有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24，造成这一现象的可能原因是________。 A. 间期Ⅰ复制DNA出现差错 B. 后期Ⅰ部分同源染色体未分离 C. 后期Ⅱ部分姐妹染色单体未分离 D. 前期Ⅰ姐妹染色单体没有发生互换 （7）研究人员对“体细胞融合”策略进行改进，培育出了只含一条板蓝根染色体的“板蓝根油菜”，且这条染色体上携带有根肿病抗性基因。这一改进的优势是________。 A. 获得了双亲的大部分性状 B. 便于鉴定不同抗性基因的功能 C. 获得的杂交种的表型更加多样 D. 降低不同物种间基因表达的干扰程度 【答案】（1）ABC （2）aabb （3）②③④ （4）BD （5）②④③① （6）B （7）D 【解析】 【小问1详解】 F2性状分离比接近15:1，是9:3:3:1的变式，说明两对基因分别遵循基因分离定律，整体遵循自由组合定律；亲本杂交得到的F1本应全为易感植株，实际出现1株抗性植株，推测发生了基因突变，ABC正确。 【小问2详解】 F2中易感:抗根肿菌=15:1，符合自由组合定律的隐性纯合遗传特点：只有双隐性纯合子表现为抗根肿菌，因此抗根肿菌基因型为aabb。 【小问3详解】 根肿菌分离鉴定遵循科赫法则，流程为：先从感病组织提取菌样制成悬液→稀释菌液涂布分离获得单菌落→对单个菌落进行分类鉴定，因此排序为②③④。 【小问4详解】 植物原生质体融合的促融方法包括化学法（PEG促融）和物理法（电融合等）；显微注射用于动物细胞的转基因操作，灭活病毒仅用于动物细胞融合，AC不符合题意，BD符合题意。 【小问5详解】 植物体细胞杂交育种的流程为：先用纤维素酶去除细胞壁，获得两种原生质体→添加促融剂诱导原生质体融合→诱导融合细胞脱分化形成愈伤组织→调整培养基激素比例，诱导再分化形成根和芽，因此排序为②④③①。 【小问6详解】 AS1体细胞染色体总数为52，减数第一次分裂后期同源染色体正常分离时，两极染色体比为26:26；若后期Ⅰ部分同源染色体未分离，会导致一极多2条染色体、另一极少2条，出现28:24的比例。DNA复制差错（基因突变）不改变染色体数目；题目问的是后期Ⅰ，还未进行减数第二次分裂；交叉互换不改变染色体数目，ACD错误，B正确。 【小问7详解】 AC、该育种目标是获得带抗性的油菜，不需要获得板蓝根的大部分性状，表型多样也不是育种需要的优势，AC错误； B、本题核心是培育抗根肿病油菜，题干已经明确该染色体携带目标抗性基因，不需要额外鉴定多个不同抗性基因的功能，B错误； D、只引入携带抗性基因的一条板蓝根染色体，相比引入全套板蓝根染色体，既减少了多余基因的干扰，降低了不同物种基因的相互干扰，D正确。 三、生物导弹（20分） 3. “生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，由单克隆抗体与药物配合而成。单克隆抗体能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如图1所示。 （1）A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是_____（编号选填），从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射的特定的物质是_____（编号选填）。 ①T淋巴细胞②浆细胞③抗原④抗体 （2）为了得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。最终筛选得到符合要求细胞的特点是_____（编号选填）。 ①能够分裂②能够分化③能识别特定抗原④能产生特异性抗体 （3）在制备单克隆抗体的过程中，应用的动物细胞工程技术是_____（编号选填）。 ①动物细胞培养②细胞核移植③动物细胞融合④干细胞技术 抗体—药物偶联物（ADC）通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，其作用机制如图2。 （4）关于ADC进入肿瘤细胞的过程，下列说法正确的是_____（多选）。 A. 需要消耗能量 B. 不需要消耗能量 C. 需要蛋白质辅助 D. 不需要蛋白质辅助 （5）细胞毒素药物引发细胞凋亡，关于此过程描述正确的是_____（多选）。 A. 涉及相关基因的表达 B. 细胞膜破裂释放内含物 C. 最终被免疫细胞清除 D. 会对周围健康细胞造成不良影响 （6）细胞毒素药物对机体正常组织会有毒性，若某些正常组织存在与抗体对应的抗原，则会造成_____（编号选填）。若接头不稳会造成药物与抗体分离，在体内暴露，从而造成_____（编号选填）。 ①靶向毒性（特异性）②脱靶毒性（非特异性） 【答案】（1） ①. ② ②. ③ （2）①④ （3）①③ （4）AC （5）AC （6） ①. ① ②. ② 【解析】 【小问1详解】 单克隆抗体制备中，需要从小鼠脾脏获取能产生抗体的浆细胞；提取前需要给小鼠注射特定抗原，刺激小鼠产生能分泌对应抗体的浆细胞，因此分别选②、③。 【小问2详解】 符合要求的杂交瘤细胞兼具两个亲本的特点：保留了骨髓瘤细胞无限分裂增殖的能力，又保留了浆细胞产生特异性抗体的能力；浆细胞本身不能识别抗原，杂交瘤细胞也不需要分化，因此选①④。 【小问3详解】 制备单克隆抗体时，首先通过动物细胞融合得到杂交瘤细胞，再通过动物细胞培养扩增细胞获得抗体，不涉及细胞核移植和干细胞技术，因此选①③。 【小问4详解】 由图可知ADC通过胞吞进入肿瘤细胞，胞吞过程需要消耗能量，且ADC识别肿瘤细胞需要细胞膜上的受体（化学本质是蛋白质）辅助，BD错误，AC正确。 【小问5详解】 A、细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，过程中需要凋亡相关基因表达，A正确； B、细胞凋亡过程细胞膜保持完整，内容物被膜结构包裹，内容物不会随意释放，B错误； C、凋亡的细胞最终会被免疫吞噬细胞清除，C正确； D、有序的凋亡不会损伤周围健康细胞，D错误。 【小问6详解】 若正常组织存在对应抗原，抗体会特异性结合正常组织的抗原，将药物导向正常组织，属于特异性靶向毒性；若药物提前与抗体分离游离，会非特异性杀伤正常细胞，属于非特异性脱靶毒性，因此分别选①、②。 四、生产干扰素（22分） 4. 口服α-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。其中，如图中a、b、c、d是引物，表格中为限制酶的切割位点。 （1）过程①所需的引物是________。 A. a B. b C. c D. d （2）在常规PCR的每一轮扩增反应中，温度随时间的变化顺序是________。 A. B. C. D. （3）过程②中，将干扰素基因插入Ti质粒时应该选择________限制酶进行酶切。 A. Bcl Ⅰ B. Kpn Ⅰ C. Sac Ⅰ D. Sau3A Ⅰ （4）在过程③后培养农杆菌时，加入氨苄青霉素可以筛选出________。 A. 未导入任何载体的农杆菌 B. 导入过表达载体的农杆菌 C. 导入“空载”载体的农杆菌 （5）过程④中检测人参愈伤组织细胞是否合成干扰素可以用________方法。 A. 同位素标记 B. 分光光度法 C. 抗原抗体杂交 D. 显微观察法 （6）该基因工程中选用人参愈伤组织而不用人参的其他细胞，可能是因为愈伤组织________。 A. 全能性高，便于植株再生 B. 分裂旺盛，便于基因整合 C. 结构松散，便于农杆菌接触 D. 含抗性基因，便于多次筛选 （7）上述基因工程的理论依据是不同生物________。 A. 细胞结构相同 B. DNA双螺旋结构相同 C. 都遵循中心法则 D. 共有一套遗传密码子 （8）利用PCR技术进行定点突变可以实现对干扰素基因进行改造，其过程如下图所示。下列分析正确的是________。 A. PCR1过程中的产物AB是依赖引物a和引物b扩增的结果 B. ②过程需要利用引物a和引物d获得突变产物AD C. ①过程需要先加热至95℃后再冷却至55～68℃ D. 利用定点突变技术对GFP基因改造改变蛋白活性属于蛋白质工程 （9）AI模型AlphaFold3可以实现对蛋白质序列、结构和功能的统一推理，使蛋白质工程取得了极大的进展。下列叙述错误的是_______。 A. AI可通过基因序列预测蛋白质的空间结构 B. AI可基于已有的科研数据构建结构与功能相匹配的蛋白质模型 C. AI与蛋白质工程结合，可以设计自然界不存在的新蛋白质 D. AI设计的蛋白质通常在细胞外合成，不需要对基因进行操作 【答案】（1）BC （2）C （3）BC （4）BC （5）C （6）BC （7）BCD （8）ACD （9）D 【解析】 【小问1详解】 PCR扩增时，子链延伸方向为5'→3'，引物需要结合在目的基因两端，延伸方向朝向目的基因。题图中DNA两条链反向平行，扩增完整干扰素基因需要引物b和c，分别结合模板链的3'端，向目的基因方向延伸，BC符合题意，AD不符合题意。 【小问2详解】 PCR每一轮扩增的温度步骤为：①高温变性（95℃左右，最高温，使DNA解旋）→②低温复性（55℃左右，最低温，引物结合模板）→③中温延伸（72℃左右，Taq酶最适温度，合成子链），温度变化为高→低→中，C符合题意，ABD不符合题意。 【小问3详解】 BclⅠ和Sau3AⅠ能识别并切割BclⅠ的序列，但BclⅠ的酶切位点位于Ti质粒的氨苄青霉素抗性基因内部，用BclⅠ和Sau3AⅠ切割会破坏抗性基因，无法后续筛选，为防止反向链接和环化，选择双酶切，因此选择KpnⅠ和SacⅠ切割，AD不符合题意，BC符合题意。 【小问4详解】 A、未导入任何载体的农杆菌没有氨苄青霉素抗性基因所以不能在加入氨苄青霉素的培养基上生存，A不符合题意， BC、由于表达载体和空载载体都含有氨苄青霉素抗性基因，所以导入过表达载体的农杆菌和导入“空载”载体的农杆菌都能在加入氨苄青霉素的培养基上生存，BC符合题意。 【小问5详解】 A、同位素标记一般用于制备核酸杂交探针、或者追踪物质的运输路径，无法直接特异性检测细胞内是否合成了干扰素这种特定蛋白质，A不符合题意； B、该方法仅能通过吸光度计算样品中总物质的浓度，无法特异性区分干扰素和细胞内的其他蛋白质，不能确认干扰素是否成功合成，B不符合题意； C、干扰素是蛋白质，检测目的基因是否翻译出蛋白质，常用抗原抗体杂交技术，C符合题意； D、无论光学显微镜还是电子显微镜，都无法特异性识别细胞内的干扰素分子，不能证明干扰素是否合成，D不符合题意。 【小问6详解】 A、该过程只需要获得愈伤组织细胞，不需要再生植株，不需要利用全能性，A错误； BC、愈伤组织是植物脱分化形成的薄壁组织：分裂旺盛，外源基因更容易整合到宿主染色体DNA中，细胞结构松散，便于农杆菌接触侵染，BC正确； D、愈伤组织本身不含抗性基因，D错误。 【小问7详解】 基因工程能实现异源基因表达的理论基础：不同生物的DNA都是相同的双螺旋结构，可切割重组；所有生物都遵循中心法则，遗传信息表达规律一致；所有生物共用一套遗传密码，因此异源基因可以合成相同的蛋白质。不同生物细胞结构不一定相同（如原核和真核），A错误，BCD正确。 【小问8详解】 A、由题图可知，PCR1以原始DNA为模板，用引物a和引物b扩增得到产物AB，A正确； B、②过程是将PCR1和PCR2的产物混合后进行延伸，AB上链和CD下链互为模板和引物，不需要引物a和引物d，B错误； C、①过程需要先加热95℃使AB、CD变性解链，再冷却到55~68℃让互补链复性结合，C正确； D、蛋白质工程通过改造基因改造蛋白质，定点突变改造基因改变蛋白质活性，属于蛋白质工程，D正确。 【小问9详解】 A、AlphaFold这类AI的核心功能就是可以通过基因推导得到氨基酸序列，进一步预测蛋白质的空间结构，A正确； B、AI是基于已有的海量蛋白质研究数据（结构、功能对应关系数据）进行训练学习的，因此可以构建出结构和功能相匹配的蛋白质模型，B正确； C、AI和蛋白质工程结合，可以根据人类需求设计出自然界不存在的、满足特定功能的新蛋白质，这是当前蛋白质工程的重要发展方向，C正确； D、即使AI完成了蛋白质的设计，要持续获得目标蛋白质，依然需要对编码该蛋白质的基因进行改造操作，再通过表达系统合成蛋白质，不存在不需要操作基因就能获得AI设计的蛋白质的情况，D错误。 五、R2逆转座子（21分） 5. 目前基因工程技术能实现小片段DNA编辑，但将大片段DNA整合进基因组仍是难题。我国科研团队开发的“R2逆转座子”工具以RNA为媒介、实现了将DNA大片段基因高效精准整合到基因组的固定位点。图1是R2逆转座子的机制图。图1中的TPRT机制是拿切开的基因组DNA当“引物”，以R2RNA为模板把R2基因元件“缝”进基因组，最终完成大片段DNA整合进基因组。 （1）图1中过程①涉及的酶有________；TPRT机制中R2复合体能够识别DNA中的特定片段并进行切割，具有与之相似功能的酶是________；过程③涉及的酶有________。 A．DNA解旋酶 B．DNA聚合酶 C．限制性内切核酸酶 D．逆转录酶 E．DNA连接酶 F．RNA聚合酶 （2）图1过程⑤形成的DNA中R2基因的α链是________（模板链/编码链）。 （3）根据已学知识，下面关于TPRT机制与PCR技术的说法错误的是________。 A. TPRT机制和PCR过程中都涉及氢键的破坏和形成 B. TPRT机制中需要DNA引物，PCR过程中需要RNA引物 C. TPRT机制和PCR过程中子链都是从引物的5′端开始合成 D. TPRT机制和PCR过程所用的原料依次是核糖核苷三磷酸和脱氧核苷三磷酸 天然存在的R2逆转座子在精准识别基因组DNA上存在一些不足，科研团队对此进行改造后，获取新的R2逆转座子工具——donor-R2复合体，并以斑马鱼为对象进行了实验。具体过程如图2。 （4）为使图2的R2蛋白质能精准识别基因组DNA，科研人员运用蛋白质工程对R2蛋白质进行了改造，合理的蛋白质改造流程为：④→________→⑥。（选择正确编号并排序） ①将重组DNA导入受体细胞 ②将改变后的R2蛋白的基因与载体重组 ③对突变的R2蛋白进行结构功能分析 ④定点突变改变R2蛋白的基因序列 ⑤培养细胞后提纯突变的R2蛋白 ⑥选择合适的突变基因投入后续使用 （5）在对斑马鱼胚胎细胞进行培养时，以下条件必需的是________。 A. 适宜温度和pH B. 适宜的光照条件 C. 一定量的混合抗生素 D. 定期更换培养液 E. 通入纯氧 F. 稳定的渗透压 （6）在构建图2中的DNA片段2时，需将目的基因与GFP基因构建为融合基因，目的基因两侧的限制酶识别位点为Hap Ⅰ（5′-C↓CGG-3′）和BamH Ⅰ（5′-G↓GATCC-3′），GFP基因两侧的限制酶识别位点为Hind Ⅲ（5′-A↓GATCT-3′）和Sau3A Ⅰ（5′-T↓AATAC-3′），则两基因融合处的核苷酸序列为________。 A. 5′-TAATAC-3′ B. 5′-GGATCT-3′ C. 5′-GGATCC-3′ D. 5′-AGATCT-3′ （7）结合图1和图2，简述donor-R2复合体实现大片段目的基因写入的机制和检测目的基因成功表达的方法________。 【答案】（1） ①. F ②. C ③. DE （2）编码链 （3）BCD （4）②→①→⑤→③ （5）ACDF （6）B （7）donor-R2复合体能识别基因组的固定位点，并对基因组的DNA进行切割，随后以复合体中的donorRNA为模板逆转录形成目的基因和GFP蛋白基因，并将其整合至基因组中。由于逆转录而来的GFP基因能表达出的GFP蛋白能发出绿色荧光，因此若检测到荧光，则说明目的基因已成功表达。 【解析】 【小问1详解】 过程①是转录，转录过程需要RNA聚合酶催化，所以涉及的酶是F；TPRT机制中R2复合体能够识别DNA中的特定片段并进行切割，这与限制性内切核酸酶识别特定核苷酸序列并切割DNA的功能相似，所以具有相似功能的酶是C；过程③是以RNA为模板合成DNA，属于逆转录过程，需要逆转录酶（D），最后把片段连接起来，需要DNA连接酶（E），所以涉及的酶是DE。 【小问2详解】 过程⑤形成的双链DNA中，R2基因的α链，和原来的R2RNA的碱基序列（除了T/U的区别）是一致的。转录时，模板链是和RNA互补的那条链；编码链（有义链）是和RNA序列（除T/U外）相同的那条链。所以这里的α链是编码链。 【小问3详解】 A、TPRT中DNA双链会解开（氢键破坏），新链合成时碱基配对（氢键形成）；PCR中变性（氢键破坏）、退火/延伸（氢键形成），A正确； B、TPRT中以切开的基因组DNA作为引物（DNA引物）；但PCR过程中用的是DNA引物，不是RNA引物（体内DNA复制才用RNA引物），B错误； C、无论是TPRT还是PCR，DNA新链的合成方向都是5'→3'，所以是从引物的3'端延伸，C错误； D、TPRT过程合成的是DNA，原料是脱氧核苷三磷酸；PCR合成的也是DNA，原料同样是脱氧核苷三磷酸，D错误。 【小问4详解】 蛋白质工程的基本流程是：预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→改造基因（定点突变）→表达与验证→筛选突变体。合理的蛋白质改造流程为：④（定点突变改变R2蛋白的基因序列）→②将改变后的R2蛋白的基因与载体重组→①将重组DNA导入受体细胞→⑤培养细胞后提纯突变的R2蛋白→③对突变的R2蛋白进行结构功能分析→⑥选择合适的突变基因投入后续使用，即正确顺序是：④→②→①→⑤→③→⑥。 【小问5详解】 动物细胞培养需要适宜温度和pH，为防止杂菌污染需要一定量的混合抗生素，要定期更换培养液以清除代谢废物，需要稳定的渗透压，动物细胞培养不需要适宜的光照条件，也不能通入纯氧，应通入95%空气和5%二氧化碳的混合气体，ACDF符合题意，BE不符合题意。 【小问6详解】 目的基因两侧的限制酶识别位点为HapⅠ（5'-C↓CGG-3'）和BamHⅠ（5'-G↓GATCC-3'），GFP基因两侧的限制酶识别位点为HindⅢ（5'-A↓GATCT-3'）和Sau3AⅠ（5＇-T↓AATAC-3＇），BamHⅠ和HindⅢ切割后形成相同的黏性末端，可以连接，形成的序列为5＇-GGATCT-3＇（BamHⅠ切割后留下5'-G-3'，HindⅢ切割后留下5'-GATCT-3'），B符合题意，ACD不符合题意。 【小问7详解】 donor-R2复合体实现大片段目的基因写入的机制为：donor-R2复合体中的R2能识别基因组DNA特定序列并切割，随后以复合体中的donorRNA为模板逆转录形成目的基因和GFP蛋白基因，并将其整合至基因组中。检测目的基因成功表达的方法：若目的基因表达产生相应蛋白质，可用抗原-抗体杂交检测；若目的基因表达产生的产物有特殊功能或性状，可通过观察相应功能或性状是否出现来检测，如由于逆转录而来的GFP基因能表达出的GFP蛋白能发出绿色荧光，因此若检测到荧光，则说明目的基因已成功表达。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期向明中学期中考试 高二年级生物学等级试卷 一、筛选高产漆酶菌（19分） 1. 漆酶是一种木质素降解酶，研究人员欲从土壤中筛选获得高产漆酶的真菌菌株来配制微生物菌剂，用以预防荔枝果实褐变，延长荔枝保鲜时间。筛选高产漆酶菌株过程如图，培养基中加入的苯胺蓝可以被漆酶降解并使其褪色。 （1）产漆酶菌和细菌是不同的微生物，下列物质或结构中是产漆酶菌特有的是________。 A. DNA B. 核糖体 C. 核膜 D. 呼吸酶 （2）图中培养基Ⅰ、Ⅱ的培养基类型是________。 A. 固体培养基 B. 液体培养基 C. 通用培养基 D. 选择培养基 （3）基于图过程，筛选菌株的相关测定指标包括________。 A. 漆酶含量 B. 产漆酶菌株量 C. 苯胺蓝脱色圈大小 D. 苯胺蓝浓度 （4）如图所示，将菌悬液接种至Ⅰ号培养基中培养一段时间后，从Ⅰ号培养基中取适量培养液转接于新的Ⅱ号培养基中继续培养，反复重复多次，在多次转接过程中菌株可能发生了________。 A. 染色体变异 B. 基因重组 C. 产漆酶能力下降 D. 产漆酶能力提升 （5）将驯化后的产漆酶菌加入发酵罐进行发酵生产漆酶，其过程需要________。 A. 对培养基进行灭菌 B. 定时收集发酵液 C. 全程通入无菌空气 D. 定时补充菌种和培养基 （6）发酵过程中要随时取样检测培养液中微生物数量，若要统计活菌数量，最合适的方法是________。 A. 显微计数法 B. 标记重捕法 C. 分光光度法 D. 稀释涂布平板法 为探究高产漆酶菌株是否通过影响果皮漆酶活性从而延缓荔枝褐变，研究小组设计了实验方案： 第一步：选取同一品种、长势一致的两株荔枝树； 第二步：在相同条件下种植养护，向其中一株的根部土壤中添加高产漆酶菌株，另一株不处理； 第三步：在荔枝采摘后的1天后，测定各组果皮漆酶活性和果皮褐变指数。 （7）请指出该实验方案需要完善或修正的问题并说明原因________。 二、植物细胞工程（18分） 2. 根肿菌是常见的油菜病原菌。研究发现有些油菜品种具有两对独立遗传的根肿菌抗性基因（用A/a、B/b表示）。为研究抗性基因的遗传规律，以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交，结果如表1所示。 表1 子代 表型数量（株） 预期比值 易感 抗根肿菌 F1 91 1 F2 436 31 15:1 （1）据表推测，A/a、B/b这两对基因在遗传过程中________。 A. 遵循分离定律 B. 遵循自由组合定律 C. 发生基因突变 （2）抗根肿菌油菜的基因型可表示为________。 （3）根肿菌的种类繁多，为鉴定油菜品种感染的根肿菌类别，应________。（编号选填并排序） ①选取单菌落接种在液体培养基上，而后感染油菜 ②从感病植物根部提取菌样制成悬液 ③稀释菌液，涂布在固体培养基中 ④对单个菌落进行鉴定 药用植物板蓝根（2n=14）具有抗病毒及抗菌等作用，某课题组将“华双3号”油菜（2n=38）与板蓝根进行体细胞融合，以期培育获得抗病菌的油菜杂交种。该课题组获得的多个体细胞杂交种中，部分品种体细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表2所示。 表2 杂交种 体细胞染色体数 后期Ⅰ时细胞两极染色体数目比的占比（%） 26:26 28:24 23:29 27:25 其它 AS1 52 63.4 10.6 7.2 14.8 0.0 AS6 52～62 32.3 9.6 8.2 11.0 38.8 AS7 52～58 40.3 9.6 7.2 12.5 30.5 （4）促进板蓝根与油菜细胞融合的方法有________。 A. 显微注射 B. PEG促融 C. 灭活病毒 D. 电融合 （5）在“杂交种”的育种过程中，需要________。（编号选填并排序） ①更换不同激素配比的培养基，诱导形成根或芽 ②利用纤维素酶制备油菜和板蓝根的原生质体 ③诱导原生质体形成愈伤组织 ④添加促融剂促进细胞融合 （6）如表所示杂交种AS1在后期Ⅰ时，有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24，造成这一现象的可能原因是________。 A. 间期Ⅰ复制DNA出现差错 B. 后期Ⅰ部分同源染色体未分离 C. 后期Ⅱ部分姐妹染色单体未分离 D. 前期Ⅰ姐妹染色单体没有发生互换 （7）研究人员对“体细胞融合”策略进行改进，培育出了只含一条板蓝根染色体的“板蓝根油菜”，且这条染色体上携带有根肿病抗性基因。这一改进的优势是________。 A. 获得了双亲的大部分性状 B. 便于鉴定不同抗性基因的功能 C. 获得的杂交种的表型更加多样 D. 降低不同物种间基因表达的干扰程度 三、生物导弹（20分） 3. “生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，由单克隆抗体与药物配合而成。单克隆抗体能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如图1所示。 （1）A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是_____（编号选填），从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射的特定的物质是_____（编号选填）。 ①T淋巴细胞②浆细胞③抗原④抗体 （2）为了得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。最终筛选得到符合要求细胞的特点是_____（编号选填）。 ①能够分裂②能够分化③能识别特定抗原④能产生特异性抗体 （3）在制备单克隆抗体的过程中，应用的动物细胞工程技术是_____（编号选填）。 ①动物细胞培养②细胞核移植③动物细胞融合④干细胞技术 抗体—药物偶联物（ADC）通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，其作用机制如图2。 （4）关于ADC进入肿瘤细胞的过程，下列说法正确的是_____（多选）。 A. 需要消耗能量 B. 不需要消耗能量 C. 需要蛋白质辅助 D. 不需要蛋白质辅助 （5）细胞毒素药物引发细胞凋亡，关于此过程描述正确的是_____（多选）。 A. 涉及相关基因的表达 B. 细胞膜破裂释放内含物 C. 最终被免疫细胞清除 D. 会对周围健康细胞造成不良影响 （6）细胞毒素药物对机体正常组织会有毒性，若某些正常组织存在与抗体对应的抗原，则会造成_____（编号选填）。若接头不稳会造成药物与抗体分离，在体内暴露，从而造成_____（编号选填）。 ①靶向毒性（特异性）②脱靶毒性（非特异性） 四、生产干扰素（22分） 4. 口服α-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。其中，如图中a、b、c、d是引物，表格中为限制酶的切割位点。 （1）过程①所需的引物是________。 A. a B. b C. c D. d （2）在常规PCR的每一轮扩增反应中，温度随时间的变化顺序是________。 A. B. C. D. （3）过程②中，将干扰素基因插入Ti质粒时应该选择________限制酶进行酶切。 A. Bcl Ⅰ B. Kpn Ⅰ C. Sac Ⅰ D. Sau3A Ⅰ （4）在过程③后培养农杆菌时，加入氨苄青霉素可以筛选出________。 A. 未导入任何载体的农杆菌 B. 导入过表达载体的农杆菌 C. 导入“空载”载体的农杆菌 （5）过程④中检测人参愈伤组织细胞是否合成干扰素可以用________方法。 A. 同位素标记 B. 分光光度法 C. 抗原抗体杂交 D. 显微观察法 （6）该基因工程中选用人参愈伤组织而不用人参的其他细胞，可能是因为愈伤组织________。 A. 全能性高，便于植株再生 B. 分裂旺盛，便于基因整合 C. 结构松散，便于农杆菌接触 D. 含抗性基因，便于多次筛选 （7）上述基因工程的理论依据是不同生物________。 A. 细胞结构相同 B. DNA双螺旋结构相同 C. 都遵循中心法则 D. 共有一套遗传密码子 （8）利用PCR技术进行定点突变可以实现对干扰素基因进行改造，其过程如下图所示。下列分析正确的是________。 A. PCR1过程中的产物AB是依赖引物a和引物b扩增的结果 B. ②过程需要利用引物a和引物d获得突变产物AD C. ①过程需要先加热至95℃后再冷却至55～68℃ D. 利用定点突变技术对GFP基因改造改变蛋白活性属于蛋白质工程 （9）AI模型AlphaFold3可以实现对蛋白质序列、结构和功能的统一推理，使蛋白质工程取得了极大的进展。下列叙述错误的是_______。 A. AI可通过基因序列预测蛋白质的空间结构 B. AI可基于已有的科研数据构建结构与功能相匹配的蛋白质模型 C. AI与蛋白质工程结合，可以设计自然界不存在的新蛋白质 D. AI设计的蛋白质通常在细胞外合成，不需要对基因进行操作 五、R2逆转座子（21分） 5. 目前基因工程技术能实现小片段DNA编辑，但将大片段DNA整合进基因组仍是难题。我国科研团队开发的“R2逆转座子”工具以RNA为媒介、实现了将DNA大片段基因高效精准整合到基因组的固定位点。图1是R2逆转座子的机制图。图1中的TPRT机制是拿切开的基因组DNA当“引物”，以R2RNA为模板把R2基因元件“缝”进基因组，最终完成大片段DNA整合进基因组。 （1）图1中过程①涉及的酶有________；TPRT机制中R2复合体能够识别DNA中的特定片段并进行切割，具有与之相似功能的酶是________；过程③涉及的酶有________。 A．DNA解旋酶 B．DNA聚合酶 C．限制性内切核酸酶 D．逆转录酶 E．DNA连接酶 F．RNA聚合酶 （2）图1过程⑤形成的DNA中R2基因的α链是________（模板链/编码链）。 （3）根据已学知识，下面关于TPRT机制与PCR技术的说法错误的是________。 A. TPRT机制和PCR过程中都涉及氢键的破坏和形成 B. TPRT机制中需要DNA引物，PCR过程中需要RNA引物 C. TPRT机制和PCR过程中子链都是从引物的5′端开始合成 D. TPRT机制和PCR过程所用的原料依次是核糖核苷三磷酸和脱氧核苷三磷酸 天然存在的R2逆转座子在精准识别基因组DNA上存在一些不足，科研团队对此进行改造后，获取新的R2逆转座子工具——donor-R2复合体，并以斑马鱼为对象进行了实验。具体过程如图2。 （4）为使图2的R2蛋白质能精准识别基因组DNA，科研人员运用蛋白质工程对R2蛋白质进行了改造，合理的蛋白质改造流程为：④→________→⑥。（选择正确编号并排序） ①将重组DNA导入受体细胞 ②将改变后的R2蛋白的基因与载体重组 ③对突变的R2蛋白进行结构功能分析 ④定点突变改变R2蛋白的基因序列 ⑤培养细胞后提纯突变的R2蛋白 ⑥选择合适的突变基因投入后续使用 （5）在对斑马鱼胚胎细胞进行培养时，以下条件必需的是________。 A. 适宜温度和pH B. 适宜的光照条件 C. 一定量的混合抗生素 D. 定期更换培养液 E. 通入纯氧 F. 稳定的渗透压 （6）在构建图2中的DNA片段2时，需将目的基因与GFP基因构建为融合基因，目的基因两侧的限制酶识别位点为Hap Ⅰ（5′-C↓CGG-3′）和BamH Ⅰ（5′-G↓GATCC-3′），GFP基因两侧的限制酶识别位点为Hind Ⅲ（5′-A↓GATCT-3′）和Sau3A Ⅰ（5′-T↓AATAC-3′），则两基因融合处的核苷酸序列为________。 A. 5′-TAATAC-3′ B. 5′-GGATCT-3′ C. 5′-GGATCC-3′ D. 5′-AGATCT-3′ （7）结合图1和图2，简述donor-R2复合体实现大片段目的基因写入的机制和检测目的基因成功表达的方法________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $