内容正文:
2025—2026学年高二生物下学期期末自编模拟卷(选3:人教版)
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(共15小题,每小题2分,共30分)
1.限制性内切核酸酶是基因工程常用的工具酶,下列有关该酶的叙述正确的是( )
A.主要从原核生物中提取、分离和纯化
B.只能识别由6个核苷酸组成的序列
C.可切割DNA双链分子中碱基之间的氢键
D.在识别序列的中轴线处切割可形成黏性末端
2.利用下图所示的植物体细胞杂交技术可获得杂种植株,下列有关叙述正确的是( )
A.过程①应在低渗溶液中进行以维持细胞的形态
B.常使用灭活的病毒进行两种原生质体的融合
C.与杂种细胞形成有关的细胞器包括高尔基体
D.杂种植株一定同时具有植物A和植物B的性状
3.某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全潜能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究,下列叙述错误的是( )
注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A.桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期
B.诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
C.囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
D.据图推测,桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达下降
4.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,也引起人们对它安全性及伦理问题的关注。下列叙述正确的是( )
A.对农作物基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域
B.可用口味、颜色、大小等指标判断是否是转基因作物
C.在特殊情况下可利用转基因技术制造致病菌
D.不允许、不接受进行任何生殖性克隆人实验
5.某草原曾因过度放牧、屎壳郎数量锐减等原因出现严重沙化,科研人员将牧鸡引入该草原,形成牛-禽-草耦合模式,提升了生态、经济和社会效益。下列叙述错误的是( )
A.屎壳郎分解牛粪,牧草同化的能量有部分流入到屎壳郎
B.牧鸡取食草原害虫,可调整生态系统中的能量流动关系
C.鸡粪为牧草生长提供所需有机物,肥效远高于无机化肥
D.该模式兼顾生态、经济与社会效益,遵循生态工程的整体原理
6.某同学欲利用转基因技术将绿色荧光蛋白基因(G)整合到某行道树中,让行道树含有G基因而在夜晚发出绿色荧光,这样既可照明,又可美化环境。图中(1)和(2)分别为实验所用的质粒上相关酶切位点、含绿色荧光蛋白基因(G)的外源DNA片段。下列相关叙述不正确的是( )
A.图中选择Ti质粒作为运载体的原因是Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上
B.图中(1)(2)形成含G基因的重组Ti质粒的过程,需要限制酶EcoRⅠ和DNA连接酶
C.图中含有Ti质粒的细菌甲是农杆菌,由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程,利用的是甲的感染能力
D.图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,利用的原理是植物细胞的全能性
7.下列有关细胞工程技术的原理及目的的叙述,错误的是( )
选项
技术名称
原理
目的
A
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性及植物细胞的全能性
获得杂种植物
B
植物组织培养
植物细胞的全能性
获得植物个体或细胞产品
C
动物细胞培养
细胞增殖
获得动物个体或细胞产品
D
动物细胞核移植
动物细胞细胞核的全能性
获得克隆动物
A.A B.B C.C D.D
8.胚胎工程是一种重要的现代生物技术,能为优良牲畜的大量繁殖、稀有动物的种族延续提供有效的解决办法。下列叙述正确的是( )
A.试管动物技术包括体外受精、胚胎培养、胚胎移植等环节
B.同期发情处理的对象是优良的供体母畜和优良的供体公畜
C.进行超数排卵处理的目的是让受体母畜排出更多成熟的卵子
D.为获得更多成活的克隆个体,需多次分割早期胚胎
9.北京冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措,兑现了“绿色办奥”的庄严承诺,成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。下列说法错误的是( )
A.“绿色办奥”有效降低了生态足迹
B.垃圾回收举措遵循了“循环”生态学原理
C.低碳交通可防止北京地区的碳循环平衡遭到破坏
D.北京地区生物多样性的间接价值远大于直接价值
10.下列关于基因工程的叙述,错误的是( )
A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B.限制性内切核酸酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
11.下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A.细胞工程均以细胞生物学或分子生物学为基本原理进行操作
B.人们可以有目的地通过在分子水平上进行操作,从而获得相应的细胞产品
C.将植物细胞的叶绿体导入酵母菌细胞中,这属于细胞工程的研究范畴
D.细胞工程的最终目的都是获得相应的特定细胞、组织、器官或个体
12.胚胎移植是医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列生物技术需用到胚胎移植的是( )
①体细胞核移植②胚胎分割③培育转基因动动物④动物细胞培养⑤动物细胞融合
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.②③⑤
13.下列关于立体农业的叙述,错误的是( )
A.所谓立体农业,就是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体复合种养的生产模式
B.稻—萍—蛙立体农业中的物种能够参与形成群落,是因为他们都能适应所处的非生物环境
C.板栗—茶树立体农业在环境条件不变的条件下,各种群的环境容纳量相同
D.桑树——生姜立体农业中植物根系深浅搭配,可实现对不同层次土壤中水和无机盐的利用
14.自然情况下,牛的生育率很低,畜牧业生产上可通过下图两种途径实现良种牛的快速大量繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A.胚胎移植前需要用外源促性腺激素对雌性牛A与雌性牛B做同期发情处理
B.途径1和途径2过程中都有胚胎的形成,均为有性生殖
C.途径2获得的克隆牛的遗传性状完全由雌性牛C决定
D.两个途径中从雌性牛A卵巢内取得的卵母细胞都需要先体外培养至MⅡ再进行操作
15.研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入酵母中,让酵母产生LTP1蛋白。下图为该实验过程的部分流程。下列说法正确的是( )
A.运用PCR扩增LTP1基因时,应选择左图的A和D作为引物
B.为方便构建重组质粒,可在引物5'端添加限制酶的识别序列
C.如图中为了筛选导入重组质粒的啤酒酵母,只需配制含青霉素的培养基
D.为了让大麦的基因在酵母中表达,需要在目的基因两侧添加大麦的启动子和终止子
二、不定项(共5小题,每小题3分,共15分)
16.下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点。下列叙述正确的有( )
限制酶名称
识别序列和切割位点
限制酶名
识别序列和切割位点
BamHI
5'-G↓GATCC-3'
Sau3AI
5'-↓GATC-3'
AluI
5'-AG↓CT-3'
SmaI
5'-CCC↓GGG-3'
HindⅡ
5'-GTY↓RAC-3'
-
-
注:Y为C或T,R为A或G。
A.HindⅡ能识别GTTAAC序列,也能识别GTCGAC序列
B.AluI和SmaI切割后的序列可通过T4DNA连接酶相连
C.BamHI和Sau3AI两种限制酶可识别相同的序列但切割后形成不同的黏性末端
D.AluI和Sau3AI破坏的都是识别序列中心轴线处的磷酸二酯键,因而形成平末端
17.如图为用转基因牛生产人血清白蛋白(药用蛋白)的过程,分析图中操作过程。下列叙述正确的是( )
A.图中的受体细胞是乳腺细胞,所以药用蛋白基因可以在乳腺细胞中表达
B.上述过程实现了跨物种的基因重组
C.过程①通常采用的方法是显微注射法
D.③需要筛选性染色体组成为XX的胚胎进行移植
18.胎盘异常是动物克隆失败的常见原因。中国科学院探索出一种新的解决方法:去除由受精卵发育的囊胚的内细胞团,再将体细胞核移植获得的囊胚内细胞团注入其中,实现滋养层细胞替代,成功克隆出一只健康的猴,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.胎盘和胎膜都是由滋养层细胞发育成的
B.用重组胚胎滋养层细胞的DNA可分析克隆出的猴的性别
C.与胚胎b不同,胚胎a还需要经物理或化学方法处理才能被激活
D.重组胚胎的遗传物质通常不受受体母猴的影响
19.除草剂有效成分草甘膦的作用机理是和PEP竞争性结合EPSP合酶,从而扰乱生物体的正常氮代谢。但作为一种非选择性除草剂,草甘膦对农作物同样具有杀伤作用,这大大限制了其在农业生产中的应用,培育抗草甘膦作物将会解决这一难题。下列说法错误的是( )
A.长期使用草甘膦除草剂,会导致杂草产生抗除草剂突变,降低除草剂的效果
B.根据草甘膦的作用机理,可通过导入强启动子使EPSP合酶过量表达获得抗草甘膦作物
C.可通过蛋白质工程直接替换EPSP合酶个别氨基酸,使草甘膦无法与EPSP合酶结合
D.在培育抗草甘膦作物时,为避免外源基因流入杂草,最好将外源基因插入细胞核基因组
20.细菌抵御噬菌体的机理如下图所示:当某些细菌第一次被特定的噬菌体感染后,细菌Cas2基因开始表达出Cas2(一种限制酶),Cas2会随机低效切断入侵的噬菌体DNA,并将切下的DNA片段插入CRISPR位点。当再次遭到同种噬菌体入侵时,细菌转录产生的crRNA便会将另一种限制酶(如Cas9)准确带到入侵者DNA处,并将之切断。下列叙述错误的是( )
A.Cas2切下1个DNA片段的过程中,只需破坏2个磷酸二酯键
B.切下的DNA片段插入CRISPR位点后,会随着细菌DNA的复制而复制
C.Cas9借助crRNA识别外来噬菌体身份最可能是依靠碱基互补配对来实现
D.上图中crRNA的模板链最初来源于噬菌体DNA,其翻译的产物是Cas9
三、非选择题:本题共5小题,共55分
21.利用乳酸菌构建表达抗原蛋白的工程菌是研究抗原应用的重要手段之一,口服的乳酸菌可在消化道内定植存活,其表达的抗原蛋白可锚定于细胞表面(穿过细胞膜展示在细胞表面),诱导机体产生免疫反应。科学家将某病毒抗原蛋白的部分编码序列(RBD)拼接成融合基因2RBD和3RBD,探究RBD的二聚体蛋白和三聚体蛋白能否模拟抗原蛋白中RBD的天然构象并获得高效免疫原性。重组质粒构建流程如图1所示,NcoⅠ和SacⅠ是pNZ8149质粒上的限制酶识别位点,U-M为信号肽-细胞壁锚定蛋白序列。回答下列问题:
(1)为满足乳酸菌生长的特殊需求,培养基除了必须提供____________________等基本成分外,还需要添加__________,并在无氧的环境条件下培养。
(2)拼接形成的融合基因不具备限制酶切割位点,利用PCR技术对融合基因进行扩增时,所用两种引物的____________(填“5'”或“3'”)端应分别添加____________序列,以实现融合基因定向插入质粒。
(3)为鉴定重组质粒是否构建成功,将重组质粒进行双酶切处理,之后进行电泳,结果如图2,泳道1的样品为经双酶切的pNZ8149-2RBD,泳道2的样品为经双酶切的pNZ8149-3RBD。泳道1两个条带大小分别为2507 bp和2020 bp,由此可知,融合基因3RBD的长度为________________bp,泳道2呈现一个条带的原因是______________。
(4)实验成功构建了表达融合蛋白的重组乳酸菌,结果发现,在蛋白表达量和稳定性相同的情况下,含pNZ8149-2RBD的重组菌株表面二聚体蛋白比含pNZ8149-3RBD的重组菌株表面三聚体蛋白多,该现象说明__________________。
22.植物中的γ-氨基丁酸(GABA)在非生物胁迫响应过程中发挥重要作用,例如外源添加GA-BA能够显著缓解砷对水稻根系伸长的抑制作用。为了进一步阐明GABA在解砷毒过程中的作用机制,研究人员将GABA合成基因OsGADs与质粒拼接后,导入普通水稻,具体过程如图甲-丁所示。质粒上的LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色;否则菌落为白色。
回答下列问题:
(1)γ-氨基丁酸(GABA)在植物体中起________作用。
(2)将OsGADs和质粒连接时,需用限制酶________对质粒进行切割,选用理由是________。为了筛选含有重组质粒的农杆菌,应在基本培养基的基础上添加____________________________,成功导入重组质粒的农杆菌能在该培养基上形成菌落且呈现________色。
(3)研究发现转基因水稻比普通水稻解砷毒能力显著提升,表明转基因水稻OsGADs表达量显著提升。从基因表达调控的角度,结合图丙中质粒的结构分析,OsGADs能在转基因水稻中高效表达的可能原因是________。
(4)上图中获得转基因水稻的过程主要运用了基因工程、________等现代生物技术。
23.苯丙酮尿症(PKU)是苯丙氨酸羟化酶(PAH)基因突变后,引起代谢异常的一种单基因遗传病。该病受一对等位基因R、r控制。某PKU家系的遗传系谱图如下图所示。当地苯丙酮尿症的发病率约为1/12100。回答下列问题:
(1)据图分析,PKU的遗传方式为________________,判断依据是________________;II5的基因型为________________。II5与当地一无血缘关系的健康男性婚配,子代患病的概率为________(用分数表示)。________________和优生可以帮助检测和预防PKU患儿的出生。
(2)在人体细胞与小鼠体细胞融合的过程中,人的染色体可能会随机丢失。这种随机丢失的特性可以被用来辅助确定基因在染色体上的具体位置。下图表示通过体细胞杂交实现基因定位的流程图。实验人员通过分析不同类型的人鼠杂交细胞,记录了这些细胞中所含人体染色体以及PAH基因的分布情况。结果如下表所示:
杂交细胞类型
甲
乙
丙
丁
所含人类染
色体编号
1、2、6、7、12、20
5、7、9、10、12、14
3、4、12、21
8、11、13、15、22
PAH基因
+
+
+
-
注:“+”表示存在,“-”表示不存在
①图中诱导动物细胞融合的常用方法有________(写出两种)。仅考虑细胞两两融合且存在染色体整条丢失,理论上稳定的杂种细胞含有的染色体条数范围为________________。
②在进行杂种细胞的长期培养时,需定期更换培养液,目的是________________。分析杂种细胞内是否存在PAH基因,可先利用________________技术特异性扩增目标基因片段,再进行琼脂糖凝胶电泳,根据是否出现预期位置的条带来判断。
③据表分析,PAH基因位于第________________号染色体上。
24.为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答下面的问题:
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有____________等。
(2)用来促进B牛多排卵的激素是____________激素。精子要具有受精能力,需对其进行____________处理;卵母细胞要发育到____________才能受精。为筛选出具有优良性状的母牛,胚胎移植前应取____________鉴定胚胎的性别,并在胚胎发育到____________期后进行胚胎移植。若要获得更多胚胎,可采用____________技术,该技术属于____________生殖。
(3)产生F牛的理论依据是____________,其繁殖方式属于____________。
25.陆基圆池循环水养殖模式是一种绿色生态养殖新模式。该模式基于地面上设置圆形养殖池并耦联养殖尾水处理的“两池一坝”系统(如图1),通过圆池底部集排污装置联通人工湿地进行尾水处理,净化后的养殖尾水进入圆池循环利用,实现高密度集约化生态养殖。回答下列问题:
(1)处理沉淀区的养殖粪便和食物残渣物,所利用的生物在生态系统中属于________;设置曝气区可使水体____________增加,进而加快水中微生物__________,以达到净化水质的目的。
(2)现探究种植茭白和菖蒲作为生物浮床植物对尾水的净化效果,实验结果如图2所示。从图中数据可得到的结论有________________(答出2点即可)。
(3)陆基圆池养殖尾水处理系统的设置综合考虑了__________之间的关系,体现了生态工程的整体性原理。尾水处理需达标才可经进水管道回到养殖池重新使用,请提出一条实现可持续水产养殖的措施:________________。
参考答案
1.答案:A
解析:A、限制性内切核酸酶天然存在于原核生物体内,作用是切割入侵噬菌体DNA,实验室主要从原核生物中分离纯化获取;A正确;
B、限制酶识别序列长度不固定,存在4碱基、6碱基、8碱基识别序列,并非只能识别6个核苷酸;B错误;
C、限制酶切割磷酸二酯键,氢键依靠高温、解旋酶断裂,无法切割氢键;C错误;
D、中轴线平切DNA双链,两条链切口平齐,产生平末端;错开切割才会形成黏性末端;D错误。
故选A。
2.答案:C
解析:A、去除细胞壁后的原生质体无细胞壁保护,低渗溶液会吸水涨破,原生质体操作需在等渗甘露醇溶液中进行;A错误;
B、灭活病毒仅用于动物细胞融合,原生质体融合使用PEG诱导;B错误;
C、杂种细胞再生细胞壁依赖高尔基体合成纤维素、果胶,高尔基体参与细胞壁构建,与杂种细胞完整形成直接相关;C正确;
D、杂种植株含有两套遗传物质,但基因存在显隐性、基因互作,不一定同时表现两种植物全部性状;D错误。
故选C。
3.答案:B
解析:A、题干表明桑葚胚样细胞具备自然桑葚期细胞发育潜能,体外可模拟发育至原肠胚,中间可经过囊胚阶段,说明该细胞可诱导发育为囊胚;A正确;
B、提高pSTAT3基因表达水平,仅改变基因表达量,基因本身碱基序列不会改变,只是转录翻译强度变化;B错误;
C、囊胚细胞定向分化,人为提高pSTAT3表达使其恢复桑葚胚样干细胞状态,细胞分化程度降低,过程类似植物细胞脱分化;C正确;
D、囊胚细胞需上调pSTAT3才能回到桑葚胚状态,反向推导桑葚胚发育为囊胚时pSTAT3表达量下降;D正确。
故选B。
4.答案:D
解析:本题考查转基因技术、克隆技术的安全性与伦理问题。
A、基因工程中,微生物基因工程是研究最早、应用最广泛、成果最多的领域,农作物基因工程并非最早的应用领域。A错误;
B、转基因作物从外观、口味、颜色、大小等表型上无法直接区分,很多转基因作物与普通作物外观无差异,不能依靠这些指标判断。B错误;
C、根据生物技术安全规范,严禁利用转基因技术制造致病菌、毒素等危险生物制剂。C错误;
D、我国以及国际社会普遍达成共识,严格禁止、不接受任何生殖性克隆人实验,仅允许治疗性克隆的相关研究。D正确。
故选D。
5.答案:C
解析:A、牛粪是牛的粪便,其中的能量不属于牛的同化量,而是牧草的同化量。屎壳郎分解牛粪中的有机物,因此牧草同化的能量有一部分流入屎壳郎体内。A正确;
B、牧鸡取食草原害虫,减少了害虫对牧草的取食,使更多牧草固定的能量流向人类可利用的方向,合理调整了生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。B正确;
C、鸡粪中含有有机物,土壤中的分解者会将鸡粪中的有机物分解为无机物后,才能被牧草吸收利用;无机化肥可直接被植物根系吸收,肥效更快。且有机物不能直接被植物吸收,不能判定鸡粪肥效远高于无机化肥。C错误;
D、生态工程的整体原理强调要综合考虑自然、经济、社会三大系统的整体影响。该牛-禽-草耦合模式同时提升了生态、经济和社会效益,遵循了整体原理。D正确。
故选C。
6.答案:B
解析:A、农杆菌中的Ti质粒上含有T-DNA片段,该片段可以转移至植物受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,这是选用Ti质粒作为植物基因工程运载体的核心原因。因此A正确。
B、分析图示酶切位点,目的基因两侧仅有EcoRⅠ酶切位点,若仅使用EcoRⅠ切割质粒和外源DNA,会造成目的基因和质粒自身环化、反向连接,无法保证目的基因正向插入质粒,该操作方案不合理。因此B错误。
C、含有Ti质粒的细菌为农杆菌,农杆菌具有天然的侵染植物细胞的能力,能将Ti质粒上的T-DNA转移至植物细胞中,这是农杆菌转化法的原理。因此C正确。
D、行道树韧皮部细胞属于高度分化的植物体细胞,经过脱分化形成愈伤组织(组织乙)、再分化发育为完整植株,该过程依托植物细胞的全能性。因此D正确。
故选B。
7.答案:C
解析:A、植物体细胞杂交过程包含原生质体融合和植物组织培养,原生质体融合依赖细胞膜的流动性,组织培养依赖植物细胞的全能性,最终目的是获得杂种植物,A正确;
B、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,既可以培育完整的植物个体,也可以培养细胞获取细胞代谢产物,B正确;
C、动物细胞培养的原理是细胞增殖,动物细胞分化程度高,全能性受到限制,无法培养获得完整动物个体,只能获得细胞或细胞产物,C错误;
D、动物细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性,将体细胞核移入去核卵母细胞中,可培育出克隆动物,D正确。
故选C。
8.答案:A
解析:试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎,再经移植后产生后代的技术,包括体外受精、胚胎培养和胚胎移植等环节,A正确;同期发情处理的对象是优良的供体母畜和受体母畜,使它们的生理条件达到同步或一致,这样才能使供体的胚胎移入受体后有相似的生理环境,B错误;为获得更多卵子,需要用促性腺激素对供体母畜进行超数排卵处理,C错误;在分割囊胚阶段的胚胎时,应注意将内细胞团均等分割,切割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,D错误。
9.答案:C
解析:A、北京冬奥会采取的系列举措可实现能量多级利用,提高了生态系统的能量利用效率,降低了生态足迹,A正确;
B、生活垃圾分类回收利用遵循了循环生态学原理,B正确;
C、物质循环具有全球性的特点,因此低碳交通不是防止北京地区的碳循环平衡遭到破坏,C错误;
D、间接价值是生态系统方面的价值,间接价值大于直接价值,因此北京地区生物多样性的间接价值远大于直接价值,D正确。
故选C。
10.答案:D
解析:A、目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物。基因工程中目的基因和受体细胞来源广泛,A正确;
B、限制性内切核酸酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶。两者是基因工程最常用的工具酶,B正确;
C、人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性。大肠杆菌无内质网和高尔基体,无法加工胰岛素原,C正确;
D、载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达。抗性基因用于筛选,但不能促进目的基因表达,D错误。
故选D。
11.答案:C
解析:A、细胞工程分为植物细胞工程、动物细胞工程,以细胞生物学为基础,部分涉及分子生物学,但并非全部以分子生物学为原理,A错误;
B、分子水平定向改造属于基因工程范畴,基因工程和细胞工程是并列生物工程门类,细胞工程操作水平在细胞、细胞器层面,B错误;
C、将植物叶绿体(细胞器)导入动物酵母菌细胞,属于细胞器移植,归属于细胞工程研究范畴,细胞工程包含细胞、细胞器水平改造,C正确;
D、细胞工程目的多样:制备单克隆抗体只获得杂交瘤细胞,不需要培育完整个体,因此最终目的不都是获得个体、器官,D错误。
故选C。
12.答案:A
解析:A、体细胞核移植获得的重构胚需经胚胎移植发育为个体,①需要;胚胎分割后的胚胎需通过胚胎移植移入受体子宫发育,②需要;培育转基因动物时,将目的基因导入受精卵后培养成早期胚胎,再进行胚胎移植,③需要;动物细胞培养仅在体外培养细胞,不需要胚胎移植,④不需要;动物细胞融合是细胞水平的操作,不需要胚胎移植,⑤不需要。综上,①②③需要胚胎移植,A正确;
B、④动物细胞培养不需要胚胎移植,B错误;
C、④动物细胞培养不需要胚胎移植,C错误;
D、⑤动物细胞融合不需要胚胎移植,D错误。
故选A。
13.答案:C
解析:A.立体农业通过分层利用空间资源和时间资源,提高群落对资源的利用率,符合群落垂直结构和季节性特点,A正确;
B.在稻—萍—蛙立体农业中,这些物种能在该环境中生存,是因为它们都能适应所处的非生物环境,从而参与形成群落,B正确;
C.环境容纳量(K值)由资源、空间等环境条件决定,不同物种资源需求不同,即使环境不变,板栗和茶树的K值也不同,C错误;
D.桑树与生姜根系深浅搭配,可分层吸收土壤中的水和无机盐,体现立体农业的资源高效利用,D正确。
故选C。
14.答案:D
解析:A、胚胎移植前需要用雌激素(孕激素)对雌性牛A与雌性牛B做同期发情处理,A错误;
B、途径1获得试管牛的技术流程中包括体外受精、体外胚胎培养和胚胎移植等技术,属于有性生殖;途径2获得是试管牛是通过核移植技术获得的,为无性生殖,B错误;
C、途径2获得的克隆牛的遗传性状主要由雌性牛C决定,雌牛B在形成重构胚的过程中,提供了细胞质基因,所以也会影响克隆牛的性状,C错误;
D、两个途径中从雌性牛A卵巢内取得的卵母细胞都需要先体外培养至MII再进行操作,D正确。
故选D。
15.答案:B
解析:A.DNA复制只能从5'到3',因此用PCR扩增LTP1基因时,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取B和C作为引物,故A错误;
B.在引物的5'端连接一对限制酶的识别序列,这样便于目的基因连接到载体上,故B正确;
C.由图可知,构建基因表达载体时,四环素抗性基因被破坏,而青霉素抗性基因没有被破坏,因此将导入C的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养,则在含有青霉素的培养基上能存活,但在含有四环素的培养基上不能存活,因此为了筛选导入重组质粒的啤酒酵母,需配制含青霉素和四环素的培养基,故C错误;
D.若要使目的基因在受体细胞中表达,需要构建基因表达载体,包含目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点;因此为了让大麦的基因在酵母中表达,需要在目的基因两侧添加大麦的启动子、终止子、标记基因、复制原点,故D错误。
16.答案:AB
解析:A、HindⅡ识别简并序列,可识别GTTAAC和GTCGAC,A正确;
B、AluⅠ和SmaⅠ切割产生平末端,可由T4DNA连接酶连接,B正确;
C、BamHⅠ和Sau3AI识别序列不同,切割产生相同黏性末端,C错误;
D、Sau3AI切割产生黏性末端,并非平末端,D错误。
故选AB。
17.答案:BCD
解析:A、图中的受体细胞不是乳腺细胞,而是受精卵(动物基因工程中,通常以受精卵作为受体细胞,因为其全能性高,能发育成完整个体)。虽然最终药用蛋白在乳腺细胞中表达(通过乳汁分泌),但受体细胞是受精卵,A错误;
B、该过程将人血清白蛋白的基因(人类基因)转入牛的受精卵中,属于跨物种的基因重组(不同物种间的基因拼接与重组),实现了基因的跨物种转移与表达,B正确;
C、将目的基因导入动物受精卵(受体细胞)时,通常采用显微注射法,这是动物基因工程中导入目的基因的常用技术手段,C正确;
D、因为药用蛋白从乳汁中分离,只有雌性个体(性染色体组成为XX)能产生乳汁,所以③胚胎移植时需要筛选性染色体组成为XX的胚胎,D正确。
故选BCD。
18.答案:ACD
解析:本题结合体细胞核移植、胚胎工程考查克隆动物相关知识。
A、哺乳动物胚胎发育过程中,囊胚分为内细胞团和滋养层,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。A正确;
B、动物的性别由性染色体决定,滋养层细胞与克隆猴的体细胞遗传物质完全一致,因此提取滋养层细胞的DNA可以分析克隆猴的性别。B正确;
C、胚胎b是自然受精形成的受精卵,受精过程中精子入卵会激活卵母细胞;胚胎a是体细胞核移植形成的重组胚胎,去核卵母细胞未经过受精激活,需要通过物理或化学方法人工激活。二者均需要激活,该表述对比错误。C错误;
D、重组胚胎的遗传物质主要来自供体体细胞,受体母猴仅为胚胎发育提供营养和发育场所,不会改变重组胚胎的遗传物质。D正确。
故选ACD。
19.答案:ACD
解析:杂草中原本存在抗除草剂突变,除草剂起选择作用,长期使用除草剂,抗除草剂个体数量增多,表现为抗药性下降,A错误;草甘膦的作用机理是和PEP竞争性结合EPSP合酶,通过导入强启动子使EPSP合酶过量表达,可以和草甘膦结合,并且有足够的酶满足自身代谢需要,B正确;可利用蛋白质工程改造EPSP合酶的基因,使其表达产物与草甘膦无法结合,但是可以和PEP结合,达到抗草甘膦的效果,不能直接替换氨基酸,C错误;在培育抗草甘膦作物时,为避免外源基因流入杂草,最好将外源基因插入细胞质基因组,D错误。
20.答案:AD
解析:A、Cas2切下1个DNA片段的过程中,需要切割DNA片段的两侧,而DNA是双链结构,共破坏4个磷酸二酯键,A错误;B、切下的DNA片段插入CRISPR位点,相当于基因重组,会随着细菌DNA的复制而复制,B正确;C、由图可知:当细菌再次遭遇同种噬菌体时,由CRISPR位点转录产生的crRNA便会将另一种核酸内切酶准确带到入侵者DNA处,涉及RNA与DNA的结合,与mRNA与DNA模板链的结合的机理类似,利用的是碱基互补配对的原则,C正确;D、对比两图可知,crRNA是由切下的噬菌体DNA片段插入CRISPR位点后转录形成的,其模板链最初来源于噬菌体DNA,但其翻译产物不是Cas9,Cas9是由细菌基因组中Cas9基因转录翻译形成的,D错误。故选AD。
21.答案:(1)碳源、氮源、水和无机盐;维生素
(2)5';限制酶NcoⅠ和SacⅠ的识别
(2)限制酶NcoⅠ和SacⅠ的识别
(3)2686bp;双酶切pNZ8149-3RBD后产生的两个片段大小相近
(4)二聚体蛋白比三聚体蛋白更容易穿过细胞膜从而展示在细胞表面
解析:(1)培养基的基本成分包括碳源、氮源水和无机盐等,为满足乳酸菌生长的特殊需求,培养基除了必须提供碳源、氮源、水和无机盐等基本成分外,还需要添加维生素,此外乳酸菌属于厌氧菌,需要在无氧的环境条件下培养。
(2)根据质粒上启动子、终止子与限制酶识别序列的位置关系可知,为保证融合基因定向插入,应选择两种限制酶切割,所用两种引物的5'端应分别添加限制酶NcoⅠ和SacⅠ的识别序列。
(3)由图可知pNZ8149-2RBD和pNZ8149-3RBD的碱基对分别为4527bp和5193bp,所以RBD长度为5193-4527=666bp,泳道1为双酶切pNZ8149-2RBD,两个条带大小分别为2507bp和2020bp,所以融合基因3RBD的长度为666+2020=2686bp,泳道2呈现一个条带的原因是双酶切pNZ8149-3RBD后产生的两个片段大小相近。
(4)实验成功构建了表达融合蛋白的重组乳酸菌,结果发现,在蛋白表达量和稳定性相同的情况下,pNZ8149-2RBD菌株表面二聚体蛋白的含量比pNZ8149-3RBD菌株表面三聚体蛋白多,由于抗原蛋白需穿过细胞膜展示在细胞表面,因此该现象说明二聚体蛋白比三聚体蛋白更容易穿过细胞膜从而展示在细胞表面。
22.答案:(1)抗逆(缓解非生物胁迫)
(2)XmaⅠ和BglⅡ;这两种酶可产生与酶切后OsGADs片段相匹配的末端,便于连接;氨苄青霉素和X‐gal;白
(3)外源基因与强启动子等调控元件相连,从而显著提高转录与翻译效率
(4)植物组织培养
解析:(1)由题干可知,γ‐氨基丁酸(GABA)在植物体中起抗逆(缓解非生物胁迫)的作用;
(2)由图甲可知,改良基因的左侧和右侧是分别用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割后产生的黏性末端,因此需用限制酶XmaⅠ和BglⅡ对质粒进行切割,理由是这两种酶可产生与酶切后OsGADs片段相匹配的末端,便于连接。由题意知LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色,为了筛选含重组质粒的农杆菌,应在基本培养基中添加“氨苄青霉素和X‐gal”,成功导入重组质粒的农杆菌由于lacZ基因被插入片段打断而呈白色菌落;
(3)转基因水稻中OsGADs高效表达的可能原因是外源基因与强启动子等调控元件相连,从而显著提高转录与翻译效率;
(4)由图可知获得转基因水稻的过程主要运用了基因工程、植物组织培养等现代生物技术。
23.答案:(1)常染色体隐性遗传;I-1和I-2表型正常,但生出了患病的女儿;RR或Rr;1/333;遗传咨询
(2)PEG融合法、电融合法、灭活的病毒诱导法;41-85;清除代谢物/防止细胞代谢物积累对细胞造成伤害;PCR;12
解析:(1)遗传系谱中Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,生育患病女儿Ⅱ-7,符合“无中生有女”,为常染色体隐性遗传。Ⅱ-5正常,基因型为RR或Rr。当地发病率rr=1/12100,r基因频率=1/110,R=109/110,健康男性为Rr概率=2×1/110×109/110÷(1-1/12100)=2/111。Ⅱ-5为Rr概率2/3,子代患病概率=2/3×2/111×1/4=1/333。遗传咨询和产前诊断可预防PKU患儿出生。
(2)①动物细胞融合常用PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。人染色体46条、小鼠40条,融合后染色体随机丢失,最少为40+1=41条,最多46+40=85条。②定期更换培养液可清除代谢废物,防止废物积累毒害细胞。检测基因用PCR技术扩增,电泳鉴定。③表格中只有含12号染色体的杂种细胞有PAH基因,故PAH基因位于12号染色体。
24.答案:(1)动物细胞培养和胚胎移植
(2)促性腺;获能;MⅡ;滋养层细胞;桑葚胚或囊胚;胚胎分割;无性
(3)动物细胞的细胞核具有全能性;无性繁殖
解析:(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有动物细胞培养和胚胎移植等。
(2)促进超数排卵是促性腺激素。精子要具有受精能力,需对其进行获能处理;卵母细胞要发育到减数分裂Ⅱ中期才能受精。为筛选出具有优良性状的母牛,胚胎移植前应取滋养层细胞鉴定胚胎的性别,并在胚胎发育到桑葚胚或囊胚期后进行胚胎移植。若要获得更多胚胎,可采用胚胎分割技术,该技术属于无性生殖。
(3)F牛的产生是通过核移植,理论依据是动物细胞的细胞核具有全能性,其繁殖方式属于无性繁殖。
25.答案:(1)分解者;溶解氧(氧气);氧化分解有机物(或有氧呼吸分解有机物)
(2)两种植物不论单独种植还是等量混合种植都具有明显的净化效果;菖蒲对总磷的去除效果明显高于茭白和混合种植;混合种植对总氮去除效果高于单独种植
(3)自然、经济和社会;尾水处理池塘的沉淀池需要定期清理沉淀物(并利用生物发酵的方式进行处理后循环利用);向养殖池投入适宜数量的水产品(不能造成过高密度养殖);定期收割用于水质净化的水生植物:根据需求调整净化池中各种生物的比例:定期更换滤网(清理过滤坝、过滤区);保持曝气区水体溶解氧在适宜范围
解析:(1)生态系统中的分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物,因此,处理沉淀区的养殖粪便和食物残渣物所利用的生物在生态系统中属于分解者;设置曝气区可提高水体溶解氧,即氧气的增加,进而加快水中微生物进行有氧呼吸分解有机物,以达到净化水质的目的。
(2)从柱形图数据可知,两种植物不论单独种植还是等量混合种植,净化效果均明显高于对照组;菖蒲对总磷的去除效果明显高于茭白和混合种植;混合种植对总氨去除效果高于单独种植。
(3)进行生态工程的建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力,体现了生态工程的整体性原理。为实现可持续水产养殖,可采取定期清理沉淀池的沉淀物,向养殖池投入适宜数量的水产品防止养殖密度过大等措施。
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