精品解析:江西省吉安市九校2025-2026学年高二下学期6月阶段检测生物试题
2026-06-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 吉安市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.71 MB |
| 发布时间 | 2026-06-14 |
| 更新时间 | 2026-06-14 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58336520.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二生物学训练
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 科研人员对某水域的水质和生物分布进行了调查,发现:水体中N、P含量较高,存在轻度富营养化;水中某种浮游植物在白天分布较深,夜间分布较浅;水中含有少量Pb2+。下列叙述错误的是( )
A. 水体中N、P含量增加是导致水体富营养化的主要原因
B. 该种浮游植物昼夜分布深度的变化,体现了群落的垂直结构
C. 该水域中浮游植物体内的Pb2+含量通常低于浮游动物体内的
D. 调查水体中藻类的种群数量可采用抽样检测法
【答案】B
【解析】
【详解】A、水体富营养化是水体中N、P等矿质元素含量过高,导致藻类等浮游生物大量繁殖的现象,N、P含量增加是其主要诱因,A正确;
B、群落的垂直结构指的是群落中不同种群在垂直方向上的分层分布现象,题干中是同一种浮游植物的昼夜分布变化,属于同一种群的活动特征,不属于群落的垂直结构,B错误;
C、Pb2+是难以降解的重金属,会沿食物链发生生物富集作用,营养级越高的生物体内重金属积累量越高。浮游植物为第一营养级,浮游动物捕食浮游植物属于第二营养级,因此浮游植物体内含量低于浮游动物,C正确;
D、藻类个体微小,无法逐个计数,调查其种群数量可采用抽样检测法(如借助血细胞计数板计数),D正确。
2. 疟原虫是引起疟疾的寄生虫,其生活史需要依赖雌性按蚊作为宿主。科学家利用基因驱动技术(能够使特定基因在后代中快速扩散的技术)将一种能抑制疟原虫感染的基因导入按蚊的精子细胞中,使该基因在按蚊种群中迅速传播。携带该基因的按蚊,其体内疟原虫无法正常发育,从而不能将疟疾传给人类。下列叙述错误的是( )
A. 基因驱动技术的使用要注意防止基因污染
B. 基因驱动技术能够广泛用于阻断类似疟疾等传染病的传播
C. 基因驱动技术通过影响按蚊的基因组成,间接降低疟原虫的种群数量
D. 利用基因驱动技术阻断疟疾传播的过程主要体现了生物多样性的间接价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因驱动技术可使特定基因在种群中快速扩散,若操作不当可能导致目标基因扩散至非目标种群,引发生态风险造成基因污染,因此使用时需注意防范基因污染,A正确;
B、疟疾属于依赖媒介生物(按蚊)传播的传染病,对于类似的由特定生物作为传播媒介的传染病,均可通过基因驱动技术改造媒介生物使其无法携带病原体,阻断传播路径,因此该技术可广泛用于这类传染病的防控,B正确;
C、基因驱动技术改变了按蚊的基因组成,使疟原虫无法在按蚊体内完成正常发育,切断了疟原虫的生活史,从而间接降低疟原虫的种群数量,C正确;
D、生物多样性的间接价值是指其对生态系统的调节功能,而利用基因驱动技术阻断疟疾传播是直接对人类健康产生益处,体现的是生物多样性的直接价值,D错误。
3. 谷氨酸是一种酸性物质,可作为原料生产味精、燃料乙醇等。为筛选谷氨酸高产菌,在培养基中加入溴百里酚蓝(pH在6.2以下时呈黄色,在7.6以上时呈蓝色)。下列叙述正确的是( )
A. 培养基和培养皿应放入干热灭菌箱中灭菌
B. 培养基中除了指示剂,还应加入谷氨酸作为碳源
C. 配制培养基时加入溴百里酚蓝然后灭菌,可制作选择培养基
D. 应筛选菌落周围黄色变色圈较大的菌落作为潜在的目标高产菌种
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养皿属于玻璃器皿可采用干热灭菌法灭菌,但培养基中含有水分和不耐高温的营养成分,需采用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌会导致培养基水分流失、营养破坏,A错误;
B、筛选目标是能自主产生谷氨酸的高产菌株,若培养基加入谷氨酸作为碳源,会筛选出可利用谷氨酸的微生物,而非产谷氨酸的菌株,B错误;
C、溴百里酚蓝是pH指示剂,可通过颜色变化鉴别产酸的微生物,该培养基属于鉴别培养基,选择培养基的作用是允许特定微生物生长、抑制其他微生物生长,二者功能不同,C错误;
D、谷氨酸为酸性物质,高产菌株分泌的谷氨酸更多,菌落周围pH更低,黄色变色圈更大,符合高产菌株的筛选特征,D正确。
4. 发酵工程的基本环节是否落实到位对最后成品质量的好坏有决定性作用,下列基本环节中操作或分析正确的是( )
A. 优质菌种大多来自人工筛选、诱变育种或基因工程育种
B. 工业发酵罐体积较大,发酵时对菌种进行扩大培养
C. 严格控制发酵条件,如温度、溶氧量、酶、pH
D. 发酵过程中随时补充菌种保证发酵的高效进行
【答案】A
【解析】
【详解】A、工业发酵的优质菌种可通过从自然界人工筛选、诱变育种(诱导基因突变获得优良性状)或基因工程育种(定向改造菌种性状)获得,A正确;
B、对菌种的扩大培养是接种到发酵罐之前的操作,目的是获得足够数量的高活性菌种,发酵过程中不需要再进行扩大培养,B错误;
C、发酵过程需要控制的条件包括温度、溶氧量、pH等外界环境参数,酶不属于发酵过程的外界控制条件,C错误;
D、发酵过程中接种时已保证足够的菌种量,菌种可在发酵罐内自主增殖,不需要随时补充菌种,且随意补充菌种易引入杂菌污染,破坏发酵环境,D错误。
5. 犬类与人类共患多种遗传疾病,是理想的动物模型。某研究团队生产出犬源蛋白VTN,构建了完全由犬源成分组成的培养体系,成功实现了犬诱导多能干细胞(iPSCs)的稳定增殖和向功能性心肌细胞的高效定向分化,这些细胞在基因表达和收缩特性上与天然心肌细胞一致。下列叙述错误的是( )
A. 在培养犬iPSCs时,需将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中
B. 犬iPSCs是由犬的成体细胞经重编程获得的,其分化潜能与胚胎干细胞相当
C. 利用犬iPSCs分化获得的心肌细胞,可为心脏病的治疗提供临床研究条件
D. 犬iPSCs定向分化为心肌细胞的过程中,细胞的全能性逐渐增强
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养的适宜气体环境为95%空气(满足细胞有氧呼吸对O2的需求)和5%CO2(维持培养液pH稳定),因此培养犬iPSCs时需置于该混合气体的培养箱中,A正确;
B、诱导多能干细胞(iPSCs)是成体细胞经重编程技术诱导获得的多能干细胞,分化潜能与胚胎干细胞相当,可分化为多种组织细胞,B正确;
C、犬iPSCs分化获得的心肌细胞与天然心肌细胞的基因表达、收缩特性一致,可用于心脏病发病机制研究、治疗方案测试等,为心脏病的临床研究提供条件,C正确;
D、细胞的分化程度越高,全能性越低。犬iPSCs定向分化为心肌细胞的过程中,细胞分化程度升高,全能性逐渐降低,D错误。
6. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生植物,其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限,难以满足市场需求。因此,目前一般通过植物细胞工程手段进行培养,具体过程如图所示,其中的数字序号代表处理或生理过程。下列叙述错误的是( )
A. 可用酒精和次氯酸钠溶液对狼爪瓦松幼嫩的叶进行灭菌,以提高脱分化的成功率
B. 培养获得狼爪瓦松植株乙、丙、丁的原理是植物细胞的全能性
C. 启动②③过程的关键植物激素是细胞分裂素和生长素
D. ⑥过程利用了植物细胞培养技术,该技术不占用耕地,几乎不受季节和天气的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A、对狼爪瓦松幼嫩的叶进行的是消毒操作,所用试剂为酒精和次氯酸钠,目的仅为杀死外植体表面的部分微生物,灭菌会杀死包括芽孢、孢子在内的所有微生物,会导致植物细胞死亡,无法完成脱分化,A错误;
B、植株乙、丙、丁均由植物细胞经培育得到完整植株,原理是植物细胞的全能性,B正确;
C、②是脱分化过程、③是再分化过程,两个过程的关键调控激素为生长素和细胞分裂素,二者的比例决定分化的方向,C正确;
D、⑥为植物细胞培养生产代谢产物的过程,该过程在人工控制的无菌反应装置中进行,不需要占用耕地,几乎不受季节、天气等自然条件的影响,D正确。
7. 异种器官移植是解决人类供体器官短缺的核心途径。我国科学家成功培育出无特定病原体的10基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10基因编辑猪,为异种器官移植提供安全供体,主要技术操作流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 步骤①供体细胞培养出现接触抑制现象时,可以用纤维素酶和果胶酶处理贴壁细胞
B. 步骤②去核是指去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C. 步骤③激活重构胚的目的是促进供体细胞核进入去核卵母细胞
D. 需对代孕母猪和供体胚胎进行免疫排斥检查,以防止发生免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物细胞培养出现接触抑制时,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁细胞,纤维素酶和果胶酶用于去除植物细胞壁,无法处理动物细胞,A错误;
B、MⅡ期卵母细胞的细胞核已解体,遗传物质以纺锤体-染色体复合物的形式存在,步骤②去核就是去除该复合物,保证卵母细胞的自身遗传物质被移除,B正确;
C、步骤③激活重构胚的目的是诱导重构胚启动细胞分裂和发育进程,此时供体细胞核已经导入去核卵母细胞,C错误;
D、胚胎移植的生理学基础表明,代孕母猪对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,无需进行免疫排斥检查,D错误。
8. 下列有关受精和胚胎早期发育的叙述,正确的是( )
A. 精子获能后才会完成减数分裂,进而获得受精能力
B. 精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内
C. 卵裂过程中,细胞数量不断增加,胚胎体积也随之增加
D. 受精后的发育过程是受精卵→囊胚→桑葚胚→原肠胚
【答案】B
【解析】
【详解】A、精子的减数分裂在睾丸内已经完成,精子获能是指已完成减数分裂的精子在雌性生殖道发生生理变化获得受精能力的过程,A错误;
B、精子入卵后,卵细胞膜会立即发生卵细胞膜反应,可拒绝其他精子进入卵内,B正确;
C、卵裂过程中细胞通过有丝分裂使得细胞数量不断增加,但胚胎总体积基本不变甚至略有减小,C错误;
D、受精后早期胚胎发育的正确顺序是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚,D错误。
9. 实验人员将取自某种海鱼的抗冻蛋白基因导入番茄的愈伤组织,通过植物组织培养的方法得到抗冻番茄,从而延长番茄的储藏期。下列叙述错误的是( )
A. 选择番茄的分生组织作为外植体更易得到愈伤组织
B. 外植体脱分化为愈伤组织的过程一般不需要光照
C. 常用花粉管通道法将抗冻蛋白基因导入番茄的愈伤组织
D. 用抗原—抗体杂交法检测抗冻蛋白基因是否在番茄中表达
【答案】C
【解析】
【详解】A、番茄分生组织细胞分化程度低、分裂能力强,细胞全能性更容易表达,选择其作为外植体更易脱分化得到愈伤组织,A正确;
B、外植体脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照,光照会诱导维管组织分化,不利于愈伤组织的形成,B正确;
C、花粉管通道法是在植物授粉后、花粉管尚未闭合时,将目的基因导入植物受精卵以获得转基因植株,不适用于将目的基因导入离体的愈伤组织,将抗冻蛋白基因导入番茄愈伤组织常用农杆菌转化法,C错误;
D、抗冻蛋白基因的表达产物是抗冻蛋白,抗原—抗体杂交法可特异性检测是否产生相应蛋白质,因此可用于检测抗冻蛋白基因是否在番茄中表达,D正确。
10. 图1、2分别为限制酶RⅠ和SmaⅠ的作用示意图,下列叙述错误的是( )
A. 限制酶切割的是DNA上的磷酸二酯键
B. 不同限制酶的识别序列不同,说明酶具有专一性
C. 末端①是黏性末端,末端②是平末端
D. 通常末端①②分别用T4 DNA连接酶、E.coli DNA连接酶连接
【答案】D
【解析】
【详解】A、限制酶切割DNA时,断裂的是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,A正确;
B、酶的专一性指一种酶只能催化一种或一类化学反应,不同限制酶识别的DNA序列不同,仅能切割特定位点,体现了酶的专一性,B正确;
C、末端①有突出的单链序列,属于黏性末端;末端②切口处碱基平齐,属于平末端,C正确;
D、E.coli DNA连接酶一般仅能连接黏性末端,T4DNA连接酶既可连接黏性末端也可连接平末端,因此末端①可用E.coli DNA连接酶或T4DNA连接酶连接,末端②一般用T4DNA连接酶连接,D错误。
11. 2025年底,中国科学院研究人员开发出高性能红色荧光蛋白mScarlet3 - S2。该蛋白研究团队以红色荧光蛋白mScarlet3为起始模板,根据已知的蛋白质三维结构信息,锁定影响光稳定性的关键氨基酸位点,通过定点突变和系统性组合优化,获得光稳定性比原始蛋白提升29倍的突变体,为活细胞超分辨成像提供了更先进的标记工具。下列叙述错误的是( )
A. 该研究通过随机诱变产生大量突变体后再进行筛选
B. 研究团队依据蛋白质的三维结构信息进行定点突变,这属于蛋白质工程的范畴
C. 将合成mScarlet3 - S2的基因进行改造,然后再导入宿主细胞并表达获得该蛋白
D. 高性能红色荧光蛋白mScarlet3 - S2的合成过程依然遵循中心法则
【答案】A
【解析】
【详解】A、题干明确说明研究人员是先锁定影响光稳定性的关键氨基酸位点,再进行定点突变和组合优化,并非通过随机诱变产生大量突变体后筛选,A错误;
B、蛋白质工程以蛋白质的结构规律和功能关系为基础,通过改造或合成基因对现有蛋白质进行改造,该研究依据蛋白质三维结构信息进行定点突变,属于蛋白质工程的范畴,B正确;
C、蛋白质工程的操作对象是基因,需要先对编码mScarlet3 - S2的基因进行改造,再导入宿主细胞中表达获得目标蛋白,C正确;
D、高性能红色荧光蛋白的合成需要经过转录和翻译过程,遗传信息的传递路径依然遵循中心法则,D正确。
12. DNA粗提取和鉴定实验中,将花菜研磨液过滤后,分别进行三种不同处理:离心、75℃水浴+4℃冰箱静置、4℃冰箱静置。处理后取上清液测定相关指标,结果如下表,其中OD260/OD280的值越大,表示DNA纯度越高。下列分析正确的是( )
去杂质方式
沉淀质量/g
DNA浓度/(ng·ug-1)
OD260/OD280
离心
0.0680
81.5
1.53
75℃水浴+4℃冰箱静置
0.0486
132.4
1.47
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
A. 离心处理后获得的DNA纯度最低,但浓度较高
B. 75℃水浴能使蛋白质变性沉淀,与4℃冰箱静置联用比离心处理更能提高DNA纯度
C. 4℃冰箱静置获得的DNA浓度最高,表明该方法最适于提取高纯度DNA
D. 用二苯胺试剂鉴定DNA,三组均会出现不同程度的蓝色
【答案】D
【解析】
【详解】A、离心组OD260/OD280值为1.53,是三组最高的,说明其DNA纯度最高,且DNA浓度为三组最低,A错误;
B、75℃水浴确实可使蛋白质变性沉淀,但75℃水浴+4℃静置组的OD260/OD280值低于离心组,说明其DNA纯度比离心组低,B错误;
C、4℃冰箱静置组DNA浓度最高,但其OD260/OD280值最低,DNA纯度最低,不适于提取高纯度DNA,C错误;
D、三组上清液中都含有DNA,二苯胺试剂在沸水浴条件下与DNA反应呈现蓝色,由于三组DNA浓度不同,因此会出现不同程度的蓝色,D正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 在捕捞业中,为获得最大持续产量(MSY),当捕猎对象的种群数量减少后,必须增加收获努力才能获得同样的收获量。下图表示不同努力水平对种群的影响,其中实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,虚线表示四种不同努力水平下的收获量。下列相关分析正确的是( )
A. 曲线中出生率与死亡率的差值最大的点是
B. 种群密度与净补充量的关系曲线模型符合种群增长的“S”形曲线
C. 种群密度低于,继续保持MSY努力水平,会导致种群灭绝
D. 如果收获努力高于MSY努力水平,更有利于获得更高的持续收获量
【答案】AB
【解析】
【详解】A、题干明确说明,净补充量是出生数超出死亡数的部分,即出生与死亡的总差值;由图可知,净补充量的最大值出现在Nm点,因此出生率与死亡率的差值最大的点就是Nm,A正确;
B、“S”形增长的核心特征是:种群增长速率随种群密度先增大后减小,在K/2时增长速率最大,种群数量达到K时增长速率为 0。本题中,净补充量除以单位时间为种群的增长速率:曲线先上升(增长速率增大),在Nm(对应K/2)处达到峰值,随后下降,直到种群密度为N(环境容纳量K)时净补充量为0,与“S”形曲线的增长速率变化规律完全一致,B正确;
C、MSY努力水平对应的收获量虚线与净补充量实线仅在Nm处相交。当种群密度低于Nm时,MSY努力水平下的收获量(虚线)小于种群净补充量(实线),意味着种群新增个体数多于被捕捞的个体数,种群数量会持续增长,并不会走向灭绝,C错误;
D、若收获努力高于MSY努力水平,平衡时种群密度更低,可持续的收获量小于MSY水平,过度努力甚至会导致种群灭绝,不利于获得更高持续收获量,D错误。
14. 某实验小组欲从土壤中分离分解尿素的细菌,从菜园中选取 克土样并进行等比例稀释后接种到三个平板上,通过菌落数估算土壤中的细菌数,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 从菜园中选取土样时需铲去表层土
B. 涂布前进行充分稀释更容易得到单菌落
C. 图中平板中的培养基是以尿素为唯一氮源配制的
D. 克土样中分解尿素的细菌数量大概为 个
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、分解尿素的细菌主要分布在距地表3~8cm的湿润土层,表层土受紫外线照射多、水分少,细菌数量少,因此取样时需铲去表层土,A正确;
B、涂布前充分稀释菌液可使聚集的微生物分散为单个细胞,涂布培养后更易形成由单个细胞繁殖而来的单菌落,B正确;
C、分离分解尿素的细菌需使用选择培养基,只有以尿素为唯一氮源时,只有能合成脲酶分解尿素的微生物可以生长,其他不能利用尿素的微生物被淘汰,因此图中培养基是以尿素为唯一氮源配制的,C正确;
D、三个平板平均菌落数为(113+106+111)/3=110个,菌液共稀释了104倍,涂布体积为0.1mL,初始土样悬液共100mL,因此X克土样中总菌数为110÷0.1×104×100=1.1×109个,D错误。
15. 异种嵌合体是指由不同物种细胞构成的个体,可作为研究哺乳动物发育和体内培育器官的重要工具。然而,当将人源多能干细胞植入猪或小鼠早期胚胎时,人源细胞常因发育节奏差异和细胞竞争而迅速被淘汰。我国科学家利用CRISPR - Cas13系统构建了一个可精准调控宿主细胞增殖的开关,在不修改人源细胞的前提下,将人源细胞在小鼠胚胎中的贡献率提升近百倍。相关实验过程如表所示,下列相关叙述正确的是( )
实验阶段
技术操作
①
构建iCas13诱导系统,整合到小鼠基因组中
②
将人诱导多能干细胞(hiPSCs)注入携带iCas13诱导系统的小鼠胚胎细胞中
③
在胚胎发育期持续添加诱导物Dox,诱导宿主细胞增殖停滞
④
培养至E8.5天(胚胎发育第8.5天),检测人源细胞的嵌合贡献率
A. 异种嵌合体培育过程中,囊胚的内细胞团将发育为胎儿的各种组织
B. 将人源细胞注入小鼠的囊胚中,因囊胚细胞未分化,更易实现嵌合
C. 该研究中,Dox诱导使宿主细胞暂时进入增殖停滞状态,有利于外源人源细胞的发育
D. 若将该嵌合胚胎移植到受体母鼠体内发育,可用于研究原肠胚的发育
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、囊胚期细胞已分化为内细胞团和滋养层细胞,其中内细胞团具有发育全能性,将来发育为胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,A正确;
B、囊胚期已经出现细胞分化,并非囊胚细胞未分化,B错误;
C、题干信息显示,添加Dox诱导宿主细胞增殖停滞后,人源细胞在小鼠胚胎中的嵌合贡献率提升近百倍,说明宿主细胞增殖停滞降低了其与人源细胞的竞争,有利于外源人源细胞的发育,C正确;
D、原肠胚是囊胚之后的胚胎发育阶段,将嵌合胚胎移植到受体母鼠体内后,胚胎可继续发育并经历原肠胚阶段,因此可用于研究原肠胚的发育,D正确。
16. 在基因工程中,为将限制酶Ⅰ识别位点改造为RⅠ识别位点,科研人员进行了如下操作(如图),其中Klenow酶能补平黏性末端。下列分析正确的是( )
A. Klenow酶从端→端补平黏性末端,发挥了相当于DNA聚合酶的作用
B. 进行该操作的前提是被改造的位点与改造后的位点具有相同的碱基序列
C. T4 DNA连接酶只能连接平末端,因此需将RⅠ切割后的黏性末端补平
D. 该方法可用于改造目的基因和质粒的酶切位点,便于构建重组质粒
【答案】AD
【解析】
【详解】A、Klenow酶补平黏性末端的本质是催化合成DNA单链,DNA聚合酶的功能就是催化DNA合成,且DNA合成的延伸方向始终是5′→3′,因此该酶发挥了相当于DNA聚合酶的作用,A正确;
B、被改造的是AluⅠ识别位点(序列为AGCT),改造后是EcoRⅠ识别位点(序列为GAATTC),二者碱基序列不同,B错误;
C、T4DNA连接酶既可以连接黏性末端,也可以连接平末端,并非只能连接平末端,C错误;
D、该方法可以将原有的酶切位点改造为所需的限制酶识别位点,可用于改造目的基因、质粒的酶切位点,方便后续酶切和连接,便于构建重组质粒,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 互花米草进入我国后迅速在沿海滩涂扩散,严重威胁本土盐沼植物的生存空间。科研人员通过物理清除、化学治理和生物替代等多种手段进行综合治理。下表表示不同治理措施的实施效果对比情况。回答下列问题:
治理措施
互花米草覆盖度下降率/%
本土植物恢复指数
土壤有机碳含量变化/%
物理清除(人工或机械铲除)
75
0.65
-2.8
化学治理(除草剂)
90
0.32
-3.5
生物替代(种植芦苇等竞争植物)
60
0.83
+1.2
综合治理(物理铲除+芦苇种植)
95
0.91
+2.4
注:本土植物恢复指数越高,代表本土植物恢复情况越好;土壤有机碳含量变化为治理后与治理前的对比。
(1)在滨海湿地生态系统中,互花米草属于生态系统组成成分中的_____。互花米草与本土芦苇之间的关系是_____,这是导致本土植物生存空间受威胁的主要原因之一。
(2)互花米草入侵我国滨海湿地初期,种群数量往往呈"J"形增长,原因包括_____(答出2点)。
(3)物理清除互花米草后,土壤有机碳含量下降了2.8%。从生态系统物质循环的角度分析,其可能的原因是_____。
(4)对比表中四组数据,从保护生物多样性和增强湿地碳汇的双重目标出发,应优先选择的治理措施是_____,理由是_____。
(5)互花米草被清除后,滩涂上逐渐生长起芦苇等本土植物,这一过程属于群落演替中的_____演替。有同学提出利用原产地天敌进行生物防治是控制入侵物种的长效手段,但该方案可能带来一定的生态风险。下列选项中,属于引入原产地天敌可能带来的风险的有_____(多选)。
A.引入的原产地天敌可能在我国缺乏天敌,大量繁殖并扩散,成为新的入侵物种
B.原产地天敌可能取食本土盐沼植物或与本土物种竞争资源,导致本土生物多样性下降
C.原产地天敌可能与本土近缘种发生杂交,造成基因污染
D.引入的原产地天敌会彻底消灭互花米草,导致以互花米草为食的其他生物灭绝
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 种间竞争
(2)食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌、缺乏竞争物种等(答出2点即可)
(3)物理清除过程移除了大量互花米草等植被,这些植被中的有机碳被移出该生态系统,减少了输入土壤的有机碳量;同时土壤微生物的分解作用持续进行,进一步消耗土壤有机碳
(4) ①. 综合治理(物理铲除+芦苇种植) ②. 该措施下互花米草覆盖度下降率最高,能有效控制互花米草入侵;同时本土植物恢复指数最高,土壤有机碳含量增加最多,既有利于保护本土生物多样性,又能增强湿地碳汇能力
(5) ①. 次生 ②. ABC
【解析】
【小问1详解】
在生态系统中,生产者主要是能进行光合作用的绿色植物,互花米草能进行光合作用,属于生态系统组成成分中的生产者。互花米草与本土芦苇都属于植物,它们会竞争阳光、水分、空间等资源,所以二者之间的关系是种间竞争,这导致本土植物生存空间受威胁。
【小问2详解】
“J”形增长发生在理想条件下,互花米草入侵我国滨海湿地初期,种群数量往往呈“J”形增长,原因包括食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌、缺乏竞争物种等,这些条件使得互花米草能够快速繁殖。
【小问3详解】
物理清除互花米草后,土壤有机碳含量下降,从生态系统物质循环角度看,物理清除过程中大量互花米草等植被被移除,这些植被中的有机碳被带出该生态系统,减少了输入土壤的有机碳量;同时,土壤中原本存在的微生物分解作用持续进行,会进一步消耗土壤中的有机碳,所以土壤有机碳含量下降。
【小问4详解】
从表中数据对比可知,应优先选择的治理措施是综合治理(物理铲除 + 芦苇种植)。因为该措施下互花米草覆盖度下降率最高,达到95%,能有效控制互花米草入侵;同时本土植物恢复指数最高,为0.91,代表本土植物恢复情况最好,有利于保护本土生物多样性;并且土壤有机碳含量变化为+2.4%,增加最多,能增强湿地碳汇能力。
【小问5详解】
互花米草被清除后,滩涂上原本就有一定的土壤条件和植物繁殖体等,逐渐生长起芦苇等本土植物,这一过程属于群落演替中的次生演替。A、引入的原产地天敌可能在我国缺乏天敌,大量繁殖并扩散,成为新的入侵物种,会破坏生态平衡,带来生态风险,A符合题意;B、原产地天敌可能取食本土盐沼植物或与本土物种竞争资源,导致本土生物多样性下降,影响生态系统的稳定性,B符合题意;C、原产地天敌可能与本土近缘种发生杂交,造成基因污染,改变本土物种的基因组成,C符合题意;D、引入的原产地天敌一般不会彻底消灭互花米草,且以互花米草为食的其他生物也不会因互花米草数量减少就全部灭绝,该项不属于引入原产地天敌可能带来的风险,D不符合题意。
18. 酸茶在德昂族和布朗族等少数民族文化中占有重要地位。酸茶的制作方法主要包括几个步骤,如图所示。回答下列问题:
(1)“蒸茶”过程相当于绿茶制作中的“杀青”,从酶的角度分析,其主要目的是_____,从而保持茶叶的绿色。
(2)酸茶发酵过程中,起主要作用的微生物有酵母菌和乳酸菌。酵母菌能将茶叶中的糖类转化为_____,同时产生多种有机酸和香气物质,赋予酸茶特别的口感和风味;乳酸菌则进一步发酵产生_____和其他有益物质,赋予酸茶独特的酸味和益生功能。
(3)“蒸茶”会杀死茶叶表面的大部分微生物,但将茶叶摊晾至室温后,再进行揉捻和装筒密封,仍能成功发酵。推测发酵所需菌种的来源是_____。发酵需在竹筒中密封进行,其目的是_____。
(4)传统制作酸茶产量低、周期长。若利用现代发酵工程实现酸茶的批量生产,请提出1条可行的技术改进措施:_____。
【答案】(1)高温使茶叶中的多酚氧化酶等酶失活,防止茶多酚被氧化
(2) ①. 乙醇和CO2 ②. 乳酸
(3) ①. 空气中或者茶叶表面残留的耐酸微生物 ②. 为乳酸菌等发酵微生物创造无氧环境,利于其进行无氧发酵
(4)人工接种纯化的优良发酵菌种;控制发酵过程的温度、pH等条件,保证发酵条件适宜;对发酵设备进行严格灭菌,避免杂菌污染等(答出1点即可)
【解析】
【小问1详解】
酶的活性受温度影响,高温可使酶失活。在“蒸茶”过程中,高温使茶叶中的多酚氧化酶等酶失活,而茶多酚在多酚氧化酶的作用下会被氧化,酶失活后茶多酚就不会被氧化,从而保持茶叶的绿色。
【小问2详解】
酵母菌进行无氧呼吸时,能将茶叶中的糖类转化为乙醇和CO2,同时产生多种有机酸和香气物质。乳酸菌进行无氧发酵产生乳酸(C3H6O3)和其他有益物质,赋予酸茶独特的酸味和益生功能。
【小问3详解】
“蒸茶”虽杀死茶叶表面大部分微生物,但空气中或者茶叶表面可能残留有耐酸微生物,这些微生物可作为发酵所需的菌种。发酵在竹筒中密封进行,是因为乳酸菌等发酵微生物进行无氧发酵需要无氧环境,密封可以为其创造这样的条件。
【小问4详解】
利用现代发酵工程实现酸茶的批量生产,可采取以下改进措施:人工接种纯化的优良发酵菌种,这样能保证发酵的菌种优良且数量合适,有利于提高发酵效率和酸茶品质;控制发酵过程的温度、pH等条件,保证发酵条件适宜,因为适宜的温度和pH等条件能使发酵微生物更好地发挥作用;对发酵设备进行严格灭菌,避免杂菌污染等,杂菌污染可能会影响发酵微生物的生长和发酵过程,严格灭菌可减少这种影响。
19. 扑草净(C10H19N5S)是一种广谱性除草剂。扑草净在环境中难以降解,易随环境介质迁移到地下水、深层土壤中,对农业的生产安全造成了潜在威胁。某实验室为获取高效降解扑草净的微生物,进行了相关实验。回答下列问题:
(1)实验人员从土壤中获取样品后,对样品进行充分稀释,再接种到培养基表面。培养基中需要加入水、无机盐、扑草净和琼脂等,其中加入扑草净的作用是_____(答出2点)。从功能上讲,该种培养基属于_____。
(2)为了解取样土壤中能分解扑草净的微生物的数量,一般用_____法进行接种。接种过程需要在酒精灯火焰附近进行操作,其目的是_____。
(3)经过一系列培养后,实验人员获得3株降解扑草净的菌株P-7、P-12和P-13。
①在扑草净质量浓度为100mg/L、培养7天的条件下,三株菌株对100mg/L扑草净的降解率如图(CK是空白对照组,扑草净几乎不降解)所示。图中结果能否说明三株菌株均能有效降解扑草净?_____,理由是_____。
②进一步研究发现,扑草净质量浓度的高低对菌株的降解能力有重要影响,当扑草净质量浓度超过100mg/L时,随着质量浓度升高,扑草净降解率显著降低,其可能的原因是_____(答出1点)。
【答案】(1) ①. 作为唯一碳源和氮源,为能分解扑草净的微生物提供营养,同时抑制不能分解扑草净的微生物生长 ②. 选择培养基
(2) ①. 稀释涂布平板 ②. 防止空气中的杂菌污染培养基,保证操作过程无菌
(3) ①. 能 ②. 与空白对照组相比,三株菌株处理组的扑草净降解率都显著高于对照组,说明三者都能有效降解扑草净 ③. 高浓度的扑草净对微生物有毒害作用,会抑制降解菌株的生长和代谢活性,从而降低降解能力;或高浓度扑草净超出了菌株的代谢负荷,导致降解相关酶的催化效率下降等(答出1点即可)
【解析】
【小问1详解】
培养基一般含有水、碳源、氮源和无机盐,该培养基中的扑草净可以作为唯一碳源和氮源,为能分解扑草净的微生物提供营养,同时抑制不能分解扑草净的微生物生长,在功能上,属于选择培养基。
【小问2详解】
常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,后者还可以用于计数,故可以用稀释涂布平板法了解取样土壤中能分解扑草净的微生物的数量。接种时,在酒精灯火焰旁操作可以防止空气中的杂菌污染培养基,保证操作过程无菌。
【小问3详解】
①由图可知,与空白对照组相比,三株菌株处理组的扑草净降解率都显著高于对照组,故可以说明三者都能有效降解扑草净。
②在一定的浓度范围内,微生物可以有效的降解扑草净,但高浓度的扑草净可能对微生物有毒害作用,会抑制降解菌株的生长和代谢活性,从而降低降解能力;或高浓度扑草净超出了菌株的代谢负荷,导致降解相关酶的催化效率下降等,故当扑草净质量浓度超过100mg/L时,随着质量浓度升高,扑草净降解率显著降低。
20. 乙肝病毒(HBV)感染肝细胞,对肝脏造成损伤。HBV中的主要抗原为HBsAg;细胞毒性T细胞表面的抗原主要为CD3,用于识别和激活T细胞。科研人员制备抗HBsAg/CD3双特异性抗体的流程如图所示,回答下列问题:
(1)图中细胞B是从免疫小鼠的_____中提取的_____细胞。注射HBsAg和CD3的目的是使小鼠产生能分泌相应_____的细胞。
(2)制备单克隆杂交瘤细胞时,选择细胞A与细胞B融合,是因为细胞A具有_____的特点,诱导细胞A和细胞B融合的常用方法有_____(答出2点)。
(3)临床研究表明,单独使用抗CD3抗体会导致T细胞被广泛激活,引发“细胞因子风暴”风险;而抗HBsAg/CD3双特异性抗体在患者体内表现出良好的安全性。结合双特异性抗体的作用机制,解释其原因:_____。
(4)为验证该双特异性抗体的治疗效果,科研人员设置三组实验:A组(模型小鼠+生理盐水)、B组(模型小鼠+普通抗HBsAg单克隆抗体)、C组(模型小鼠+抗HBsAg/CD3双特异性抗体)。检测小鼠血清中HBsAg含量和肝细胞损伤程度(评分越高,肝脏受损程度越严重),结果如下表。科研人员认为选择双特异性抗体来治疗HBV感染引起的肝炎更有优势,据表分析,其理由是_____。
组别
HBsAg含量(相对值)
肝细胞损伤程度(从低到高的评分为0~5)
A组
1.00
2.5
B组
0.55
1.2
C组
0.12
0.7
【答案】(1) ①. 脾脏(或淋巴结) ②. B淋巴 ③. 抗体
(2) ①. 无限增殖 ②. PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等(答出2点即可)
(3)抗HBsAg/CD3双特异性抗体可以同时结合HBsAg和细胞毒性T细胞表面的CD3,仅将细胞毒性T细胞定向带到被HBV感染的靶细胞处激活,不会广泛激活全身的T细胞,因此避免了细胞因子风暴的发生
(4)C组小鼠血清中HBsAg含量显著低于A组和B组,且肝细胞损伤程度评分最低,说明该双特异性抗体能更有效清除HBV,减轻肝脏损伤,治疗效果更好
【解析】
【小问1详解】
在单克隆抗体制备实验中,向小鼠注射抗原完成免疫后,B淋巴细胞会增殖分化为能产生特异性抗体的浆细胞,这类免疫细胞主要富集在脾脏、淋巴结等免疫器官中,因此细胞B需从免疫小鼠的脾脏(或淋巴结)中提取。向小鼠注射HBsAg和CD3两种抗原,目的是刺激小鼠免疫系统发生体液免疫,诱导B淋巴细胞增殖分化,最终产生能够分泌相应特异性抗体的浆细胞,为后续制备双特异性抗体提供材料。
【小问2详解】
细胞A为骨髓瘤细胞,骨髓瘤细胞的核心特点是能够无限增殖,但无法产生特异性抗体;细胞B是经抗原刺激的B淋巴细胞,可分泌特异性抗体但不能无限增殖。将二者融合得到杂交瘤细胞,可结合两种细胞的优点,既能无限增殖,又能持续分泌特异性抗体。诱导动物细胞融合的方法分为三类:化学法(聚乙二醇/PEG 融合法)、物理法(电融合法)、生物法(灭活病毒诱导法,常用灭活仙台病毒),作答时任选两种即可。
【小问3详解】
单独使用抗CD3抗体时,该抗体会无差别结合体内所有细胞毒性T细胞表面的CD3,造成全身T细胞被大量、广泛激活,进而释放大量细胞因子,引发危险的 “细胞因子风暴”。而抗HBsAg/CD3双特异性抗体具备两个结合位点:一端可结合乙肝病毒抗原HBsAg(定位被HBV感染的肝细胞/靶细胞),另一端可结合细胞毒性T细胞表面的CD3。该抗体仅能将细胞毒性T细胞定向招募至被病毒感染的靶细胞附近并激活,仅局部激活T细胞,不会造成全身T细胞大规模活化,因此安全性更高,规避了细胞因子风暴的风险。
【小问4详解】
本实验的自变量为抗体类型,A组为空白对照(生理盐水),B组为普通单克隆抗体组,C组为双特异性抗体组;检测指标为血清HBsAg含量(反映乙肝病毒数量,含量越低说明清除病毒效果越好)、肝细胞损伤评分(分值越低说明肝脏受损越轻)。 对比三组实验数据:C组HBsAg相对值(0.12)远低于 A 组(1.00)和 B 组(0.55),证明双特异性抗体清除HBV的能力更强;同时C组肝细胞损伤评分(0.7)为三组最低,说明其对肝脏的损伤最小。综合两项指标可判断,抗 HBsAg/CD3双特异性抗体治疗HBV感染性肝炎的效果显著优于普通单克隆抗体,临床应用优势明显。
21. 苏云金芽孢杆菌的毒蛋白CrylAc和半夏的凝集素Pta均具有抗虫活性。研究人员将合成这两个物质的基因构建到同一个植物表达载体上,如图所示,并利用农杆菌转化法将其导入番茄,以期获得具有双价抗虫能力的转基因番茄。回答下列问题:
(1)获取CrylAc基因和Pta基因后,需要进行PCR扩增。PCR扩增的原理是_____。PCR过程中,首先需要将反应温度升高到90℃以上,该温度条件下DNA双链解聚为单链不需要使用_____酶。
(2)使用农杆菌转化法可以将重组表达载体导入番茄细胞,转化的目的是_____。可以在添加了_____的选择培养基上筛选转化成功的番茄植株。
(3)研究人员获得了4个转基因番茄株系(编号1~4),电泳结果如表1所示,M为标准参照物。该结果说明_____。为鉴定双价转基因番茄的个体抗虫水平,除了将上述的4个转基因番茄株系的叶片用来饲喂小菜蛾幼虫,还需要的对照组(CK)番茄材料是_____。
表1
株系编号
M
CK
1
2
3
4
基因
■
■
■
■
■
基因
■
■
■
■
■
(4)7天后统计的抗虫实验结果如表2所示。
表2
株系编号
实验后虫体质量/g
虫体致死率/%
叶片破坏的严重情况
CK
0.0641
0
+++++
1
0.0379
45.6
+
2
0.0619
6.5
++++
3
0.0347
48.9
+
4
0.0488
11.3
+++
①结果表明,株系_____(答出2种)具备应用推广价值,理由是_____。
②若长期大面积种植转基因番茄,则从进化角度分析,可能会出现什么问题?_____。
【答案】(1) ①. DNA半保留复制 ②. 解旋
(2) ①. 使目的基因在番茄细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用 ②. 相应除草剂
(3) ①. 4个转基因番茄株系都成功导入了Cry1Ac基因和Pta基因 ②. 生长状况一致的非转基因普通番茄植株
(4) ①. 1、3 ②. 这两个株系的虫体致死率高,叶片被破坏程度低,抗虫效果好 ③. 小菜蛾等害虫可能会产生抗性,导致转基因番茄的抗虫效果下降;或抗虫基因可能通过花粉扩散到近缘野生植物中,造成基因污染,引发生态安全问题
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增的原理是DNA半保留复制,即以DNA双链为模板,在适宜条件下,按照碱基互补配对原则合成新的DNA链。在PCR过程中,将反应温度升高到90℃以上时,高温会使DNA双链解聚为单链,不需要使用解旋酶来催化这一过程。
【小问2详解】
使用农杆菌转化法将重组表达载体导入番茄细胞,转化的目的是使目的基因(Cry1Ac基因和Pta基因)在番茄细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥抗虫作用。由于表达载体上含有除草剂抗性基因,所以可以在添加了相应除草剂的选择培养基上筛选转化成功的番茄植株,只有成功导入表达载体的植株才能在含除草剂的培养基上存活。
【小问3详解】
从表1的电泳结果来看,4个转基因番茄株系(编号1-4)在Cry1Ac基因和Pta基因对应的位置都有条带,而对照组(CK)没有,这说明4个转基因番茄株系都成功导入了Cry1Ac基因和Pta基因。为鉴定双价转基因番茄的个体抗虫水平,需要设置对照组,对照组番茄材料应该是生长状况一致的非转基因普通番茄植株,这样可以通过对比转基因番茄和非转基因番茄在抗虫方面的表现,来评估转基因番茄的抗虫效果。
【小问4详解】
从表2的抗虫实验结果可知,株系1和3的虫体致死率较高,分别为45.6%和48.9%,同时叶片被破坏程度低(均为+),说明这两个株系的抗虫效果好,具备应用推广价值。若长期大面积种植转基因番茄,从进化角度分析,小菜蛾等害虫在转基因番茄的抗虫选择压力下,可能会通过基因突变等方式产生抗性,导致转基因番茄的抗虫效果下降;另外,抗虫基因可能通过花粉扩散到近缘野生植物中,造成基因污染,破坏生态平衡,引发生态安全问题。
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高二生物学训练
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 科研人员对某水域的水质和生物分布进行了调查,发现:水体中N、P含量较高,存在轻度富营养化;水中某种浮游植物在白天分布较深,夜间分布较浅;水中含有少量Pb2+。下列叙述错误的是( )
A. 水体中N、P含量增加是导致水体富营养化的主要原因
B. 该种浮游植物昼夜分布深度的变化,体现了群落的垂直结构
C. 该水域中浮游植物体内的Pb2+含量通常低于浮游动物体内的
D. 调查水体中藻类的种群数量可采用抽样检测法
2. 疟原虫是引起疟疾的寄生虫,其生活史需要依赖雌性按蚊作为宿主。科学家利用基因驱动技术(能够使特定基因在后代中快速扩散的技术)将一种能抑制疟原虫感染的基因导入按蚊的精子细胞中,使该基因在按蚊种群中迅速传播。携带该基因的按蚊,其体内疟原虫无法正常发育,从而不能将疟疾传给人类。下列叙述错误的是( )
A. 基因驱动技术的使用要注意防止基因污染
B. 基因驱动技术能够广泛用于阻断类似疟疾等传染病的传播
C. 基因驱动技术通过影响按蚊的基因组成,间接降低疟原虫的种群数量
D. 利用基因驱动技术阻断疟疾传播的过程主要体现了生物多样性的间接价值
3. 谷氨酸是一种酸性物质,可作为原料生产味精、燃料乙醇等。为筛选谷氨酸高产菌,在培养基中加入溴百里酚蓝(pH在6.2以下时呈黄色,在7.6以上时呈蓝色)。下列叙述正确的是( )
A. 培养基和培养皿应放入干热灭菌箱中灭菌
B. 培养基中除了指示剂,还应加入谷氨酸作为碳源
C. 配制培养基时加入溴百里酚蓝然后灭菌,可制作选择培养基
D. 应筛选菌落周围黄色变色圈较大的菌落作为潜在的目标高产菌种
4. 发酵工程的基本环节是否落实到位对最后成品质量的好坏有决定性作用,下列基本环节中操作或分析正确的是( )
A. 优质菌种大多来自人工筛选、诱变育种或基因工程育种
B. 工业发酵罐体积较大,发酵时对菌种进行扩大培养
C. 严格控制发酵条件,如温度、溶氧量、酶、pH
D. 发酵过程中随时补充菌种保证发酵的高效进行
5. 犬类与人类共患多种遗传疾病,是理想的动物模型。某研究团队生产出犬源蛋白VTN,构建了完全由犬源成分组成的培养体系,成功实现了犬诱导多能干细胞(iPSCs)的稳定增殖和向功能性心肌细胞的高效定向分化,这些细胞在基因表达和收缩特性上与天然心肌细胞一致。下列叙述错误的是( )
A. 在培养犬iPSCs时,需将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中
B. 犬iPSCs是由犬的成体细胞经重编程获得的,其分化潜能与胚胎干细胞相当
C. 利用犬iPSCs分化获得的心肌细胞,可为心脏病的治疗提供临床研究条件
D. 犬iPSCs定向分化为心肌细胞的过程中,细胞的全能性逐渐增强
6. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生植物,其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限,难以满足市场需求。因此,目前一般通过植物细胞工程手段进行培养,具体过程如图所示,其中的数字序号代表处理或生理过程。下列叙述错误的是( )
A. 可用酒精和次氯酸钠溶液对狼爪瓦松幼嫩的叶进行灭菌,以提高脱分化的成功率
B. 培养获得狼爪瓦松植株乙、丙、丁的原理是植物细胞的全能性
C. 启动②③过程的关键植物激素是细胞分裂素和生长素
D. ⑥过程利用了植物细胞培养技术,该技术不占用耕地,几乎不受季节和天气的影响
7. 异种器官移植是解决人类供体器官短缺的核心途径。我国科学家成功培育出无特定病原体的10基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10基因编辑猪,为异种器官移植提供安全供体,主要技术操作流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 步骤①供体细胞培养出现接触抑制现象时,可以用纤维素酶和果胶酶处理贴壁细胞
B. 步骤②去核是指去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C. 步骤③激活重构胚的目的是促进供体细胞核进入去核卵母细胞
D. 需对代孕母猪和供体胚胎进行免疫排斥检查,以防止发生免疫排斥反应
8. 下列有关受精和胚胎早期发育的叙述,正确的是( )
A. 精子获能后才会完成减数分裂,进而获得受精能力
B. 精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内
C. 卵裂过程中,细胞数量不断增加,胚胎体积也随之增加
D. 受精后的发育过程是受精卵→囊胚→桑葚胚→原肠胚
9. 实验人员将取自某种海鱼的抗冻蛋白基因导入番茄的愈伤组织,通过植物组织培养的方法得到抗冻番茄,从而延长番茄的储藏期。下列叙述错误的是( )
A. 选择番茄的分生组织作为外植体更易得到愈伤组织
B. 外植体脱分化为愈伤组织的过程一般不需要光照
C. 常用花粉管通道法将抗冻蛋白基因导入番茄的愈伤组织
D. 用抗原—抗体杂交法检测抗冻蛋白基因是否在番茄中表达
10. 图1、2分别为限制酶RⅠ和SmaⅠ的作用示意图,下列叙述错误的是( )
A. 限制酶切割的是DNA上的磷酸二酯键
B. 不同限制酶的识别序列不同,说明酶具有专一性
C. 末端①是黏性末端,末端②是平末端
D. 通常末端①②分别用T4 DNA连接酶、E.coli DNA连接酶连接
11. 2025年底,中国科学院研究人员开发出高性能红色荧光蛋白mScarlet3 - S2。该蛋白研究团队以红色荧光蛋白mScarlet3为起始模板,根据已知的蛋白质三维结构信息,锁定影响光稳定性的关键氨基酸位点,通过定点突变和系统性组合优化,获得光稳定性比原始蛋白提升29倍的突变体,为活细胞超分辨成像提供了更先进的标记工具。下列叙述错误的是( )
A. 该研究通过随机诱变产生大量突变体后再进行筛选
B. 研究团队依据蛋白质的三维结构信息进行定点突变,这属于蛋白质工程的范畴
C. 将合成mScarlet3 - S2的基因进行改造,然后再导入宿主细胞并表达获得该蛋白
D. 高性能红色荧光蛋白mScarlet3 - S2的合成过程依然遵循中心法则
12. DNA粗提取和鉴定实验中,将花菜研磨液过滤后,分别进行三种不同处理:离心、75℃水浴+4℃冰箱静置、4℃冰箱静置。处理后取上清液测定相关指标,结果如下表,其中OD260/OD280的值越大,表示DNA纯度越高。下列分析正确的是( )
去杂质方式
沉淀质量/g
DNA浓度/(ng·ug-1)
OD260/OD280
离心
0.0680
81.5
1.53
75℃水浴+4℃冰箱静置
0.0486
132.4
1.47
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
A. 离心处理后获得的DNA纯度最低,但浓度较高
B. 75℃水浴能使蛋白质变性沉淀,与4℃冰箱静置联用比离心处理更能提高DNA纯度
C. 4℃冰箱静置获得的DNA浓度最高,表明该方法最适于提取高纯度DNA
D. 用二苯胺试剂鉴定DNA,三组均会出现不同程度的蓝色
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 在捕捞业中,为获得最大持续产量(MSY),当捕猎对象的种群数量减少后,必须增加收获努力才能获得同样的收获量。下图表示不同努力水平对种群的影响,其中实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,虚线表示四种不同努力水平下的收获量。下列相关分析正确的是( )
A. 曲线中出生率与死亡率的差值最大的点是
B. 种群密度与净补充量的关系曲线模型符合种群增长的“S”形曲线
C. 种群密度低于,继续保持MSY努力水平,会导致种群灭绝
D. 如果收获努力高于MSY努力水平,更有利于获得更高的持续收获量
14. 某实验小组欲从土壤中分离分解尿素的细菌,从菜园中选取 克土样并进行等比例稀释后接种到三个平板上,通过菌落数估算土壤中的细菌数,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 从菜园中选取土样时需铲去表层土
B. 涂布前进行充分稀释更容易得到单菌落
C. 图中平板中的培养基是以尿素为唯一氮源配制的
D. 克土样中分解尿素的细菌数量大概为 个
15. 异种嵌合体是指由不同物种细胞构成的个体,可作为研究哺乳动物发育和体内培育器官的重要工具。然而,当将人源多能干细胞植入猪或小鼠早期胚胎时,人源细胞常因发育节奏差异和细胞竞争而迅速被淘汰。我国科学家利用CRISPR - Cas13系统构建了一个可精准调控宿主细胞增殖的开关,在不修改人源细胞的前提下,将人源细胞在小鼠胚胎中的贡献率提升近百倍。相关实验过程如表所示,下列相关叙述正确的是( )
实验阶段
技术操作
①
构建iCas13诱导系统,整合到小鼠基因组中
②
将人诱导多能干细胞(hiPSCs)注入携带iCas13诱导系统的小鼠胚胎细胞中
③
在胚胎发育期持续添加诱导物Dox,诱导宿主细胞增殖停滞
④
培养至E8.5天(胚胎发育第8.5天),检测人源细胞的嵌合贡献率
A. 异种嵌合体培育过程中,囊胚的内细胞团将发育为胎儿的各种组织
B. 将人源细胞注入小鼠的囊胚中,因囊胚细胞未分化,更易实现嵌合
C. 该研究中,Dox诱导使宿主细胞暂时进入增殖停滞状态,有利于外源人源细胞的发育
D. 若将该嵌合胚胎移植到受体母鼠体内发育,可用于研究原肠胚的发育
16. 在基因工程中,为将限制酶Ⅰ识别位点改造为RⅠ识别位点,科研人员进行了如下操作(如图),其中Klenow酶能补平黏性末端。下列分析正确的是( )
A. Klenow酶从端→端补平黏性末端,发挥了相当于DNA聚合酶的作用
B. 进行该操作的前提是被改造的位点与改造后的位点具有相同的碱基序列
C. T4 DNA连接酶只能连接平末端,因此需将RⅠ切割后的黏性末端补平
D. 该方法可用于改造目的基因和质粒的酶切位点,便于构建重组质粒
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 互花米草进入我国后迅速在沿海滩涂扩散,严重威胁本土盐沼植物的生存空间。科研人员通过物理清除、化学治理和生物替代等多种手段进行综合治理。下表表示不同治理措施的实施效果对比情况。回答下列问题:
治理措施
互花米草覆盖度下降率/%
本土植物恢复指数
土壤有机碳含量变化/%
物理清除(人工或机械铲除)
75
0.65
-2.8
化学治理(除草剂)
90
0.32
-3.5
生物替代(种植芦苇等竞争植物)
60
0.83
+1.2
综合治理(物理铲除+芦苇种植)
95
0.91
+2.4
注:本土植物恢复指数越高,代表本土植物恢复情况越好;土壤有机碳含量变化为治理后与治理前的对比。
(1)在滨海湿地生态系统中,互花米草属于生态系统组成成分中的_____。互花米草与本土芦苇之间的关系是_____,这是导致本土植物生存空间受威胁的主要原因之一。
(2)互花米草入侵我国滨海湿地初期,种群数量往往呈"J"形增长,原因包括_____(答出2点)。
(3)物理清除互花米草后,土壤有机碳含量下降了2.8%。从生态系统物质循环的角度分析,其可能的原因是_____。
(4)对比表中四组数据,从保护生物多样性和增强湿地碳汇的双重目标出发,应优先选择的治理措施是_____,理由是_____。
(5)互花米草被清除后,滩涂上逐渐生长起芦苇等本土植物,这一过程属于群落演替中的_____演替。有同学提出利用原产地天敌进行生物防治是控制入侵物种的长效手段,但该方案可能带来一定的生态风险。下列选项中,属于引入原产地天敌可能带来的风险的有_____(多选)。
A.引入的原产地天敌可能在我国缺乏天敌,大量繁殖并扩散,成为新的入侵物种
B.原产地天敌可能取食本土盐沼植物或与本土物种竞争资源,导致本土生物多样性下降
C.原产地天敌可能与本土近缘种发生杂交,造成基因污染
D.引入的原产地天敌会彻底消灭互花米草,导致以互花米草为食的其他生物灭绝
18. 酸茶在德昂族和布朗族等少数民族文化中占有重要地位。酸茶的制作方法主要包括几个步骤,如图所示。回答下列问题:
(1)“蒸茶”过程相当于绿茶制作中的“杀青”,从酶的角度分析,其主要目的是_____,从而保持茶叶的绿色。
(2)酸茶发酵过程中,起主要作用的微生物有酵母菌和乳酸菌。酵母菌能将茶叶中的糖类转化为_____,同时产生多种有机酸和香气物质,赋予酸茶特别的口感和风味;乳酸菌则进一步发酵产生_____和其他有益物质,赋予酸茶独特的酸味和益生功能。
(3)“蒸茶”会杀死茶叶表面的大部分微生物,但将茶叶摊晾至室温后,再进行揉捻和装筒密封,仍能成功发酵。推测发酵所需菌种的来源是_____。发酵需在竹筒中密封进行,其目的是_____。
(4)传统制作酸茶产量低、周期长。若利用现代发酵工程实现酸茶的批量生产,请提出1条可行的技术改进措施:_____。
19. 扑草净(C10H19N5S)是一种广谱性除草剂。扑草净在环境中难以降解,易随环境介质迁移到地下水、深层土壤中,对农业的生产安全造成了潜在威胁。某实验室为获取高效降解扑草净的微生物,进行了相关实验。回答下列问题:
(1)实验人员从土壤中获取样品后,对样品进行充分稀释,再接种到培养基表面。培养基中需要加入水、无机盐、扑草净和琼脂等,其中加入扑草净的作用是_____(答出2点)。从功能上讲,该种培养基属于_____。
(2)为了解取样土壤中能分解扑草净的微生物的数量,一般用_____法进行接种。接种过程需要在酒精灯火焰附近进行操作,其目的是_____。
(3)经过一系列培养后,实验人员获得3株降解扑草净的菌株P-7、P-12和P-13。
①在扑草净质量浓度为100mg/L、培养7天的条件下,三株菌株对100mg/L扑草净的降解率如图(CK是空白对照组,扑草净几乎不降解)所示。图中结果能否说明三株菌株均能有效降解扑草净?_____,理由是_____。
②进一步研究发现,扑草净质量浓度的高低对菌株的降解能力有重要影响,当扑草净质量浓度超过100mg/L时,随着质量浓度升高,扑草净降解率显著降低,其可能的原因是_____(答出1点)。
20. 乙肝病毒(HBV)感染肝细胞,对肝脏造成损伤。HBV中的主要抗原为HBsAg;细胞毒性T细胞表面的抗原主要为CD3,用于识别和激活T细胞。科研人员制备抗HBsAg/CD3双特异性抗体的流程如图所示,回答下列问题:
(1)图中细胞B是从免疫小鼠的_____中提取的_____细胞。注射HBsAg和CD3的目的是使小鼠产生能分泌相应_____的细胞。
(2)制备单克隆杂交瘤细胞时,选择细胞A与细胞B融合,是因为细胞A具有_____的特点,诱导细胞A和细胞B融合的常用方法有_____(答出2点)。
(3)临床研究表明,单独使用抗CD3抗体会导致T细胞被广泛激活,引发“细胞因子风暴”风险;而抗HBsAg/CD3双特异性抗体在患者体内表现出良好的安全性。结合双特异性抗体的作用机制,解释其原因:_____。
(4)为验证该双特异性抗体的治疗效果,科研人员设置三组实验:A组(模型小鼠+生理盐水)、B组(模型小鼠+普通抗HBsAg单克隆抗体)、C组(模型小鼠+抗HBsAg/CD3双特异性抗体)。检测小鼠血清中HBsAg含量和肝细胞损伤程度(评分越高,肝脏受损程度越严重),结果如下表。科研人员认为选择双特异性抗体来治疗HBV感染引起的肝炎更有优势,据表分析,其理由是_____。
组别
HBsAg含量(相对值)
肝细胞损伤程度(从低到高的评分为0~5)
A组
1.00
2.5
B组
0.55
1.2
C组
0.12
0.7
21. 苏云金芽孢杆菌的毒蛋白CrylAc和半夏的凝集素Pta均具有抗虫活性。研究人员将合成这两个物质的基因构建到同一个植物表达载体上,如图所示,并利用农杆菌转化法将其导入番茄,以期获得具有双价抗虫能力的转基因番茄。回答下列问题:
(1)获取CrylAc基因和Pta基因后,需要进行PCR扩增。PCR扩增的原理是_____。PCR过程中,首先需要将反应温度升高到90℃以上,该温度条件下DNA双链解聚为单链不需要使用_____酶。
(2)使用农杆菌转化法可以将重组表达载体导入番茄细胞,转化的目的是_____。可以在添加了_____的选择培养基上筛选转化成功的番茄植株。
(3)研究人员获得了4个转基因番茄株系(编号1~4),电泳结果如表1所示,M为标准参照物。该结果说明_____。为鉴定双价转基因番茄的个体抗虫水平,除了将上述的4个转基因番茄株系的叶片用来饲喂小菜蛾幼虫,还需要的对照组(CK)番茄材料是_____。
表1
株系编号
M
CK
1
2
3
4
基因
■
■
■
■
■
基因
■
■
■
■
■
(4)7天后统计的抗虫实验结果如表2所示。
表2
株系编号
实验后虫体质量/g
虫体致死率/%
叶片破坏的严重情况
CK
0.0641
0
+++++
1
0.0379
45.6
+
2
0.0619
6.5
++++
3
0.0347
48.9
+
4
0.0488
11.3
+++
①结果表明,株系_____(答出2种)具备应用推广价值,理由是_____。
②若长期大面积种植转基因番茄,则从进化角度分析,可能会出现什么问题?_____。
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