第十单元检测卷 生物技术与工程(综合训练)(广东专用)2027年高考生物一轮复习讲练测

2026-06-30
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-综合训练
知识点 生物技术与工程
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2027-2028
地区(省份) 广东省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.23 MB
发布时间 2026-06-30
更新时间 2026-06-30
作者 NeverZ
品牌系列 上好课·一轮讲练测
审核时间 2026-06-30
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/58564303.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 以生物技术与工程五大模块为核心,通过经典实验、前沿情境与跨模块综合题,系统考查操作规范、原理应用及伦理分析,融合生命观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |发酵工程|6选择+1非选|实验操作辨析、工业/生活化情境分析|从无菌操作→培养流程→产物提取,构建操作-原理-应用逻辑链| |基因工程|7选择+3非选|工具酶作用、PCR/电泳原理、基因编辑应用|以“获取-构建-导入-检测”为主线,衔接分子机制与技术应用| |细胞工程|2选择+1非选|原生质体融合、iPS细胞分化|围绕细胞全能性,整合植物组织培养与动物细胞工程技术| |胚胎工程|1选择|生殖干细胞移植|结合发育生物学,体现技术缩短繁殖周期的实践价值| |安全伦理|2选择|生物武器、免疫排斥|从技术风险到伦理规范,强化态度责任素养|

内容正文:

第十单元 生物技术与工程 (综合训练)答案 (考试时间:75分钟 试卷满分:100分) 考试范围:发酵工程,基因工程,细胞工程,胚胎工程,安全技术 的安全性和伦理问题 一、选择题。(共16小题,1-12题每小题2分,13-16题每小题4分共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B C A A C D D A 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D C D D D D 二、非选择题.(本题共5小题,共60分。) 17.(除注明外,每空1分,共12分) (1)碳源、氮源 显微镜直接计数(或细菌计数板计数) (2)肝脏 启动子 (3)PCR 目的基因是否导入受体细胞(目的基因是否转录出mRNA)(2分) (4)分散成单个细胞 血清、血浆 内皮抑素基因得到表达且具有生物学活性(2分) (5)第二种 18.(除注明外,每空1分,共10分) (1)逆转录/RT-PCR (2)稀释涂布平板法/显微镜直接计数 人β防御素对酵母菌具有杀伤作用 组成型 (3)无蓝光照射时,工程菌始终含有少量E蛋白,保持接受蓝光信号的能力;蓝光照射时,能快速表达大量E蛋白,从而高效激活F基因表达(2分) (4)PGK Jub Ⓑ Ⓒ 19.(除注明外,每空2分,共13分) (1)显性(1分) (2)模板DNA/玉米基因组DNA ① (3)(胚乳的)RNA 粉质 粉质:硬质=3:1 (4)VA基因表达量低,编码的催化酶合成不足,无法有效催化非极性胡萝卜素转化为下游产物;非极性胡萝卜素积累,导致形成粉质胚乳 20.(除注明外,每空1分,共12分) (1)浓度为0.3%以上的NaCl溶液 过滤除菌或G6玻璃砂漏斗过滤 盐碱地或周边土壤 用无菌绒布影印(或“影印”接种) 接种到试管斜面冷冻保存 (2)限制性核酸内切 克隆 溶菌 (3)方案一:植物组织培养:取野生海水稻体细胞经脱分化成愈伤组织再分化成胚状体发育成植株;方案二:将野生海水稻与普通水稻杂交,收获种子种植在盐碱地上筛选(2分) (4)碱基互补配对 农杆菌转化 21.(除注明外,每空2分,共13分) (1)右端(1分) 5′—TTTA—3′ (2)组成型(1分) (3)不能(1分) 由于两段引物的碱基序列没有相关性(既不相同,也不互补),因此不能依据已知的引物Ⅰ序列设计出另一段引物Ⅱ的序列 2号和4号 PCR产物只有300bp条带,说明两条染色体上的OsPRX基因均被编辑(缺失相同片段)(说明PCR产物只有300bp条带) 需要重点监测是否产生过敏原或毒性物质、需要评估转基因是否会漂移至野生近缘种、是否会引起基因污染、是否符合法规等 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $ 第十单元 生物技术与工程 (综合训练) (考试时间:75分钟 试卷满分:100分) 考试范围:发酵工程,基因工程,细胞工程,胚胎工程,安全技术 的安全性和伦理问题 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题。(共16小题,1-12题每小题2分,13-16题每小题4分共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。) 1.【经典实验考法·酵母菌纯培养实验中的无菌操作规范辨析】(2026·广东·高考真题)“酵母菌的纯培养”实验中,下列操作不规范的是(     ) A.在火焰旁冷却接种环 B.试管棉塞放超净台上 C.接种前灼烧试管口 D.划线时轻柔而迅速 2.【经典实验考法·高中生物学实验关键操作步骤的正误判断】(2026·广东广州·二模)下列高中生物学实验的部分操作,正确的是(  ) 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵 C DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳 D 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 A.A B.B C.C D.D 3.【工业生产情境·发酵工程生产抗菌肽的基本流程与原理分析】(2026·广东深圳·二模)辛肽素是一类具有广谱抗菌活性的抗菌肽。在医药工业上,常通过发酵工程生产辛肽素。下列叙述错误的是(  ) A.发酵之前需要对菌种进行扩大培养 B.接种后要对发酵设备进行严格灭菌 C.发酵过程要随时检测了解发酵进程 D.采用适当方法提取分离和纯化产物 4.【生活化情境·传统荔枝酒酿造过程中的微生物学原理分析】(2026·广东佛山·二模)岭南特色水果荔枝甘甜多汁,当地居民常以鲜荔枝为原料,结合传统工艺酿制荔枝酒。具体流程为:鲜荔枝冲洗→沥干→剥皮去核→榨汁→加陈米酒→阴凉处密封浸泡7天。有关叙述错误的是(  ) A.该酿造过程的菌种主要来源于陈米酒中的酵母菌 B.该酿造过程后期酒精会抑制酵母菌的活性 C.该酿造过程后期将醋酸菌菌种导入容器中即可继续制作荔枝醋 D.可用稀释涂布平板法将陈米酒接种到固体培养基中分离纯化菌种 5.【经典实验考法·微生物纯培养实验的标准操作流程排序】(2026·广东深圳·一模)某兴趣小组尝试在马铃薯琼脂培养基上进行酵母菌的纯培养。下列操作顺序合理的是(  ) A.配制培养基→灭菌→倒平板→接种分离→培养 B.配制培养基→倒平板→灭菌→接种分离→培养 C.配制培养基→灭菌→接种分离→倒平板→培养 D.配制培养基→接种分离→倒平板→灭菌→培养 6.【生态环保情境·筛选能降解特定除草剂的细菌的实验原理与操作分析】(2025·广东揭阳·模拟预测)某种含氮有机物的除草剂,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明。其在土壤中不易降解,长期使用会污染土壤破坏生态环境。为修复被破坏的生态环境,按下图选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是(    ) A.有透明圈的菌落能够利用除草剂中的氮源,应扩大培养 B.图中Ⅱ划线5个区域,接种环需要灼烧灭菌5次 C.实验过程中需要将培养基调至中性或弱酸性 D.图中接种方法为平板划线法,可对细菌进行计数 7.【生命观念考法·基因工程工具酶T4DNA连接酶作用位点的分子结构辨析】(25-26高三下·广东韶关·开学考试)T4DNA连接酶是基因工程中最常用的工具酶,其作用是恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。下列箭头指向处属于T4DNA连接酶正确连接位点的是(  ) A. B. C. D. 8.【医学健康情境·利用RT-PCR技术检测病原体感染的原理与结果分析】(2026·广东汕头·模拟预测)研究人员从不同样本对病原体甲的S基因进行逆转录PCR和电泳检测,确定有4个样本感染了病原体甲,结果见下图。其中M和1、2泳道分别作为实验的对照。与该检测技术原理无关的是(    ) A.RNA逆转录合成DNA B.引物特异性结合DNA C.DNA的碱基数目不同 D.DNA在紫外灯下发光 9.【经典实验考法·DNA粗提取与鉴定、PCR扩增及电泳鉴定实验原理辨析】(25-26高三上·广东湛江·期中)关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验原理及操作步骤。下列叙述正确的是(    ) A.DNA溶于酒精,在酒精中溶解度较大,可初步提取DNA B.DNA鉴定需沸水浴使DNA变性,但不存在氢键的断裂 C.DNA片段在电泳时的迁移速率与DNA分子量的大小呈正相关 D.电泳鉴定时,如果扩增结果不止一条条带可能是因为引物设计过短 10.【医学健康情境·异种器官移植中基因编辑技术的应用与免疫排斥原理分析】(2026·广东茂名·一模)我国科学家在世界上首次完成全球首例猪肝脏移植到人体的手术。手术前,科学家对供体猪做基因编辑,敲除猪的3个抗原基因,过表达7个人类基因。下列叙述错误的是(    ) A.敲除猪的3个抗原基因,可防止被B细胞直接攻击 B.过表达7个人类基因,是为了降低免疫排斥反应 C.术后使用免疫抑制剂,能提高移植肝脏的存活率 D.该技术有助于解决器官移植中供体器官的短缺问题 11.【前沿科技情境·人工智能(AI)在蛋白质结构与功能预测中的应用辨析】(2025·广东汕头·二模)利用人工智能模型(AI)预测蛋白质的结构和功能,极大地加速了人类对蛋白质的了解。下列叙述错误的是(  ) A.AI可通过氨基酸序列预测蛋白质的空间结构 B.AI可基于大量数据构建结构与功能的匹配模型 C.AI分析氨基酸的差异可用于进化亲缘关系比较 D.人工合成AI设计的蛋白质通常在细胞外进行 12.【农业生产情境·植物体细胞杂交技术培育柑橘雄性不育新品种的原理分析】(2026·广东深圳·一模)针对二倍体柑橘‘华柚1号’果实种子数多的不足,研究人员将去核的二倍体蜜柑‘国庆1号’的愈伤组织原生质体,与‘华柚1号’叶肉原生质体融合,获得由细胞质基因引起的雄性不育新品种‘华柚2号’。下列叙述错误的是(  ) A.‘华柚2号’的培育过程需要运用植物组织培养技术 B.‘华柚2号’的细胞质雄性不育基因来自‘国庆1号’ C.融合后的杂种细胞可直接诱导再分化发育成完整植株 D.‘华柚2号’的培育过程实现细胞质基因的定向转移 13.【前沿科研情境·鱼类生殖干细胞移植技术缩短珍稀鱼类繁殖周期的原理分析】(2026·广东·高考真题)中华鲟和长江鲟均为国家重点保护动物,其性成熟时间分别约为20年和5年。如图示我国科学家运用鱼类生殖干细胞移植技术成功繁殖中华鲟的过程,该技术显著缩短了繁殖周期。下列分析错误的是(     ) A.①示从供体中华鲟分离性腺组织 B.②示用胰蛋白酶处理,获取生殖干细胞 C.③示干细胞移植过程,应在无菌环境中操作 D.④示体外受精,受精卵基因组均与中华鲟的相同 14.【医学健康情境·诱导多能干细胞(iPS细胞)的特性、分化与应用辨析】(2026·广东江门·二模)用成纤维细胞诱导形成的诱导多能干细胞(iPS细胞)可进一步分化为神经组织,并用于治疗神经元缺陷导致的阿尔茨海默病等。下列叙述正确的是(  ) A.相比于成纤维细胞,iPS细胞中的端粒更短 B.诱导成纤维细胞转变成iPS细胞的过程属于细胞分化 C.iPS细胞分化为神经组织体现了细胞的全能性 D.iPS细胞与神经细胞中表达的基因存在差异 15.【医学健康情境·肿瘤细胞免疫逃逸机制与孕激素调节作用的关系分析】(2026·广东·高考真题)研究人员发现,B7-H4蛋白在人滋养层细胞和某种乳腺癌细胞中高表达,且该蛋白与孕激素、细胞毒性T细胞的关系见图。已知细胞毒性T细胞可杀伤滋养层细胞和癌细胞。据图分析,下列叙述错误的是(     ) A.滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘的一部分 B.该种乳腺癌细胞通过表达B7-H4蛋白逃避免疫监视 C.孕妇体内孕激素水平低下可能因免疫异常导致流产 D.孕激素类似物可抑制该种乳腺癌患者体内癌细胞生长 16.【社会热点情境·生物武器的种类、危害与国际公约的辨析】(25-26高三上·广东广州·期中)第二次世界大战期间,日本多次在浙江等地使用细菌武器,导致如今还健在的受害者仍遭受着“烂脚病”等疾病的折磨。下列关于生物武器的叙述正确的是(    ) A.为了国家安全,我国允许适当使用生物武器 B.生物武器只对敌方人员造成伤害 C.人体对利用转基因技术制造的新型致病菌无法产生免疫反应 D.病毒、致病菌、生化毒剂都可用于制作生物武器 第Ⅱ卷 二、非选择题.(本题共5小题,共60分。) 17.(除注明外,每空1分,共12分)【医学健康情境·基因治疗癌症的两种途径(体内与体外)及原理分析】(2026·广东潮州·三模)内皮抑素是一种效果良好的新型抗癌药物,由胶原X(广泛存在于肝脏等组织中)降解产生。我国科学家研制成含转人内皮抑素基因双歧杆菌的口服液,口服后,双歧杆菌在肠道定植、繁殖,双歧杆菌死亡裂解后,其产生的内皮抑素活性片段被吞噬、转运到肿瘤组织发挥作用。回答下列问题: (1)用于体外培养双歧杆菌的液体培养基中包含水、酵母提取物、蛋白胨等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供______和维生素。可利用_______的方法快速直观地测定细菌数量,以便即时使用适量的细菌进行治疗。 (2)要利用逆转录的方法合成人内皮抑素基因,应从________组织细胞中提取mRNA,与细胞中内皮抑素基因相比,这种方法合成的cDNA没有________、内含子、终止子等。 (3)根据内皮抑素基因的脱氧核苷酸序列设计并合成引物,利用________技术得到大量内皮抑素基因。该技术在目的基因的检测与鉴定这一步骤中用于检测________(2分)(写出一点即可)。 (4)临床上也有通过静脉注射内皮抑素基因重组腺病毒,使肿瘤生长受到抑制。在进入临床使用前需要进行目的基因的检测与鉴定:用胰蛋白酶将血管内皮组织________,制成细胞悬液→转入含________等天然成分的培养液中培养得到大量血管内皮细胞→用重组腺病毒感染血管内皮细胞,若抗原—抗体杂交检测呈阳性并观察到细胞凋亡,则说明________(1分)。 (5)口服含转人内皮抑素基因双歧杆菌口服液、静脉注射内皮抑素基因重组腺病毒,两种方法都能使肿瘤生长受到抑制,其中属于体内基因治疗的是______(填“第一种”或“第二种”)。 18.(除注明外,每空1分,共10分)【前沿科技情境·构建光控基因表达的工程菌及其生物安全防控系统的设计原理】(25-26高三上·广东中山·阶段检测)人β防御素(由H基因编码)是一种抗菌肽,具有广谱抗细菌、真菌和病毒的活性。科研人员利用基因工程对酵母菌进行改造,获得人β防御素高产的绿色工程菌。回答下列问题: (1)科研人员以H基因转录的mRNA为材料,通过________方法获得cDNA,再将其与组成型启动子Jub相连,确保工程菌能持续表达人β防御素。 (2)科研人员对工程菌进行扩大培养,定期采用________法统计工程菌的种群数量。结果显示,工程菌数量偏低且增长缓慢,严重限制了产量,原因最可能是________。科研人员在酵母菌基因组DNA中插入P基因和S基因,它们表达的蛋白质使质粒上H基因的表达受到红光控制,原理如图1. P和S基因的启动子应为________(填“组成型”或“诱导型”)启动子。 (3)发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的关键环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合,进而沉淀在发酵罐底部。科研人员在工程菌中引入蓝光激活系统,并在酵母菌基因组中插入两个E基因(图2),使F基因的表达受到蓝光调控(调控原理见图3)。 在酵母菌基因组DNA中插入两个E基因的意义是________(2分)。 (4)工程菌泄露到环境中可能引发环境问题。科研人员利用两种阻遏蛋白基因(T和L)、致死基因N、组成型启动子PGK及上述启动子构建了致死激活系统(图4),并将该系统导入上述工程菌中,使其在红光和蓝光同时照射时死亡。 注:ⒶⒷⒸ为阻遏蛋白可能结合的位点:阻遏蛋白结合后,会抑制相应基因表达。 ①②应选用的启动子为:①________,②________。T蛋白和L蛋白结合的位点分别是:________,________。 19.(除注明外,每空2分,共13分)【农业生产情境·玉米胚乳性状的遗传机制探究与基因功能验证】(2026·广东·高考真题)玉米籽粒胚乳的粉质与硬质是具有重要农艺价值的一对相对性状。我国科学家在对玉米粉质品系A和硬质品系W两个纯合品系的研究中,发现等位基因VA和VW可能参与该性状的调控。进一步研究发现,这对基因的序列长度存在差异(图a),且在胚乳发育过程中VA的表达量显著低于VW的表达量。为明确这对基因参与性状调控的机制,开展如下研究。 回答下列问题: (1)将两个品系进行正反交,获得的F1籽粒胚乳均表现为硬质,可知硬质为___(1分)性状。 (2)根据这对基因的序列设计了3种引物(图a),便于通过PCR技术进行区分。PCR反应体系中包括这3种引物、Taq DNA聚合酶(延伸速度约为1000 bp/min)、缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核苷酸和__________,反应参数见图b。预测品系W植株PCR产物电泳结果符合①~⑤(图c)中泳道_______________的带型。 (3)基于品系W构建了针对VW基因的RNAi(可通过切割靶基因mRNA显著降低其表达)转基因植株。鉴定转基因植株中VW基因表达是否受到影响,应提取植株_______________进行PCR检测。若VW基因参与调控玉米胚乳性状,预测可得到下列结果(胚乳由极核和精子结合后发育而成,极核和卵细胞携带的基因相同): ①纯合转基因植株的籽粒胚乳性状为_________________; ②杂合转基因植株自交产生的籽粒胚乳性状及比例为____________________________。 (4)已知VW基因编码一种酶,在胚乳发育过程中催化非极性胡萝卜素转化为下游产物。研究人员据此对胚乳性状的产生提出了一个假设,并设计研究思路:对品系A植株进行诱变,筛选胚乳变为硬质的突变体,进而分析其中是否有非极性胡萝卜素合成途径的基因发生突变。推测研究人员提出的假设。最合理的是:_____________________________________是产生品系A粉质胚乳的原因。 20.(除注明外,每空1分,共12分)【农业生产情境·海水稻的多种育种方案(基因工程、杂交育种、植物组织培养)设计】(25-26高三上·广东肇庆·期中)近年来,“海水稻”已经在全球范围推广种植,为解决国际社会粮食危机作出了巨大贡献。海水稻是指能在盐(碱)浓度0.3%以上的盐碱地生长,且单产可达300kg/亩以上的一类水稻品种。对海水稻的改良有多种方案,请思考下列流程,回答问题: 普通水稻海水稻 (1)耐高盐碱细菌的筛选:育种专家发现生活在盐碱地上的微生物体内有抗盐碱基因。请从普通培养基培养得到的菌落中筛选耐高盐碱细菌并保存菌种,完成下列表格中的内容: 耐“高盐碱细菌”的筛选 步骤及项目 普通培养基 选择培养基 配制培养基 LB固体培养基 LB固体培养基+① 培养基灭菌 高压蒸汽灭菌 高压蒸汽灭菌+② 菌种来源 ③ 普通培养基上长出的菌落。 接种方案 涂布接种法 ④ 菌种保存 / ⑤ ①________  ②________  ③________  ④________  ⑤________ (2)通过基因组文库获取抗盐碱基因:将筛选得到的菌种的基因组DNA用________酶切成适当大小,分别与载体组合,导入细菌细胞,形成________,构成基因组文库。提取时,先用________酶破坏细菌细胞,经过滤、离心、提纯等操作获取DNA分子。获取抗盐碱基因后通过转基因技术改造普通水稻使其成为海水稻。 (3)1986年,广东海洋大学研究员陈日胜在湛江海边发现了第一株野生海水稻,如果你是育种工作者,请写出另一种与上述不同的育种方案:________。(2分) (4)有人觉得海水稻的口感偏硬,这与其生长环境与所含基因均有关。科学家通过基因敲除的方法来改善口感:用含有一定已知序列的DNA片段与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组,在受体细胞中得以表达。同源重组依据DNA分子结构上的________原则。一般使用________法将重组DNA分子导入到 21.(除注明外,每空2分,共13分)【前沿科技情境·利用CRISPR/Cas12a基因编辑技术培育抗旱水稻的原理与生物安全分析】(2026·广东·模拟预测)水稻基因OsPRX编码的过氧化物酶在干旱胁迫下会加剧活性氧积累,导致细胞损伤。某科研团队利用CRISPR/Cas12a技术敲除OsPRX基因中的部分片段,以增强水稻的抗旱性。CRISPR/Cas12a系统由crRNA与Cas12a蛋白组成,利用crRNA介导Cas12a蛋白能准确切割目标DNA。该系统的作用机理如图甲所示。Cas12a蛋白需要识别PAM(5′-TTTN-3′,N表示任意碱基)才能切割目标DNA,为此,科研人员在OsPRX基因中选定一段靶序列:5′-AGCTTGGCCTGAACTTTAAGCG-3′(仅显示一条链)。请分析回答下列问题: (1)该靶序列中,PAM序列最可能位于该条链的________(1分)(填“左端”或“右端”),其碱基序列为_________。 (2)将编码Cas12a蛋白的基因和crRNA编码序列构建到同一个植物表达载体中,且利用潮霉素抗性基因(Hpt)作为筛选标记。为了达到最好的基因编辑效果,图乙中U6启动子应该属于__________(1分)(填“组成型”或“诱导型”)。 (说明:诱导型启动子,通常在光、盐等信号的作用下,使目的基因的转录水平有所提高;组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达) (3)为提取野生型(WT)和转化植株(1~4号)的基因组DNA,设计一对引物扩增OsPRX基因中包含靶位点的片段,已知野生型扩增片段长度为500bp。如果植株转化成功,则发生了基因敲除,OsPRX基因长度将变短,形成了500bp突变体植株。扩增片段电泳结果如图丙所示: ①在扩增OsPRX基因的过程中,需要设计一对合适的引物,已知其中的一个引物序列为5′-GCATCCACT TAGCG-3′,能否确定另一个引物的序列?______(1分)(填“能”或“不能”),理由是__________________。根据电泳结果,推测植株______(填编号)为OsPRX基因纯合突变体,判断依据是_________________。 ②该团队培育的抗旱水稻若要进行商业化种植,从生物安全角度考虑,你认为需要重点关注的问题有哪些?_______________________________(答出1点即可)。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $ 第十单元 生物技术与工程 (综合训练) (考试时间:75分钟 试卷满分:100分) 考试范围:发酵工程,基因工程,细胞工程,胚胎工程,安全技术 的安全性和伦理问题 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题。(共16小题,1-12题每小题2分,13-16题每小题4分共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。) 1.【经典实验考法·酵母菌纯培养实验中的无菌操作规范辨析】(2026·广东·高考真题)“酵母菌的纯培养”实验中,下列操作不规范的是(     ) A.在火焰旁冷却接种环 B.试管棉塞放超净台上 C.接种前灼烧试管口 D.划线时轻柔而迅速 【答案】B 【详解】A、接种环灼烧灭菌后需在酒精灯火焰旁的无菌区冷却,既可以避免高温烫死待接种的酵母菌,也能防止接种环被环境杂菌污染,操作规范,A不符合题意; B、试管棉塞放在超净台台面上时,会被台面上可能存在的杂菌污染,后续塞回试管时会造成培养基、菌种污染,正确操作应将棉塞夹在手指缝隙中,该操作不规范,B符合题意; C、接种前灼烧试管口可以杀灭试管口附着的杂菌,避免杂菌侵入试管内部污染培养物,属于标准无菌操作,C不符合题意; D、划线时动作轻柔可防止划破固体培养基表面影响菌落分离,动作迅速可减少培养物和空气的接触时间,降低杂菌污染概率,操作规范,D不符合题意。 2.【经典实验考法·高中生物学实验关键操作步骤的正误判断】(2026·广东广州·二模)下列高中生物学实验的部分操作,正确的是(  ) 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵 C DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳 D 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 A.A B.B C.C D.D 【答案】D 【详解】A、探究抗生素对细菌的选择作用的正确操作为先涂布菌液,再放置浸有抗生素的滤纸片,涂菌前涂抹抗生素无法形成清晰的抑菌圈,也不符合实验设计逻辑,A错误; B、果醋发酵的菌种为醋酸菌,属于好氧细菌,发酵需要有氧环境,拧紧瓶盖会导致环境缺氧,醋酸菌无法正常发酵产生果醋,B错误; C、DNA 电泳应通过指示剂(如溴酚蓝)判断停止时间,若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失,C错误; D.稀释土壤样品时每个梯度更换移液器枪头,可避免上一梯度的残留菌液污染下一梯度,保证稀释倍数准确,使最终计数结果更可靠,D正确。 3.【工业生产情境·发酵工程生产抗菌肽的基本流程与原理分析】(2026·广东深圳·二模)辛肽素是一类具有广谱抗菌活性的抗菌肽。在医药工业上,常通过发酵工程生产辛肽素。下列叙述错误的是(  ) A.发酵之前需要对菌种进行扩大培养 B.接种后要对发酵设备进行严格灭菌 C.发酵过程要随时检测了解发酵进程 D.采用适当方法提取分离和纯化产物 【答案】B 【详解】A、发酵前对菌种进行扩大培养,可获得足量活性高的目的菌种,提升发酵效率,A正确; B、发酵设备的严格灭菌需在接种前完成,若接种后再灭菌会杀死已接种的目的菌种,导致发酵失败,B错误; C、发酵过程中需随时检测微生物数量、产物浓度、培养基pH等参数,便于掌握发酵进程,及时调整发酵条件,C正确; D、发酵结束后需根据辛肽素的性质,采用合适的方法对产物进行提取、分离和纯化,才能得到符合要求的产品,D正确。 4.【生活化情境·传统荔枝酒酿造过程中的微生物学原理分析】(2026·广东佛山·二模)岭南特色水果荔枝甘甜多汁,当地居民常以鲜荔枝为原料,结合传统工艺酿制荔枝酒。具体流程为:鲜荔枝冲洗→沥干→剥皮去核→榨汁→加陈米酒→阴凉处密封浸泡7天。有关叙述错误的是(  ) A.该酿造过程的菌种主要来源于陈米酒中的酵母菌 B.该酿造过程后期酒精会抑制酵母菌的活性 C.该酿造过程后期将醋酸菌菌种导入容器中即可继续制作荔枝醋 D.可用稀释涂布平板法将陈米酒接种到固体培养基中分离纯化菌种 【答案】C 【详解】A、该酿制过程中额外添加了陈米酒,酿酒所需的酵母菌主要来源于陈米酒,A正确; B、酵母菌无氧呼吸产生酒精,当酒精积累到一定浓度时会对酵母菌产生毒害作用,抑制酵母菌活性,B正确; C、醋酸菌是好氧菌,果醋发酵需要有氧环境,且发酵适宜温度为30~35℃,而酿造荔枝酒后期是密封无氧环境,且阴凉处温度不符合醋酸菌发酵需求,仅导入醋酸菌无法制作荔枝醋,C错误; D、稀释涂布平板法可用于微生物的分离纯化,能将陈米酒中的酵母菌接种到固体培养基上获得单菌落,D正确。 5.【经典实验考法·微生物纯培养实验的标准操作流程排序】(2026·广东深圳·一模)某兴趣小组尝试在马铃薯琼脂培养基上进行酵母菌的纯培养。下列操作顺序合理的是(  ) A.配制培养基→灭菌→倒平板→接种分离→培养 B.配制培养基→倒平板→灭菌→接种分离→培养 C.配制培养基→灭菌→接种分离→倒平板→培养 D.配制培养基→接种分离→倒平板→灭菌→培养 【答案】A 【详解】配制培养基后先通过高压蒸汽灭菌去除培养基内的杂菌,灭菌后倒平板获得固体培养基,再对酵母菌进行接种分离,最后恒温培养即可得到酵母菌纯培养物,即配制培养基→灭菌→倒平板→接种分离→培养,A正确,BCD错误。 6.【生态环保情境·筛选能降解特定除草剂的细菌的实验原理与操作分析】(2025·广东揭阳·模拟预测)某种含氮有机物的除草剂,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明。其在土壤中不易降解,长期使用会污染土壤破坏生态环境。为修复被破坏的生态环境,按下图选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是(    ) A.有透明圈的菌落能够利用除草剂中的氮源,应扩大培养 B.图中Ⅱ划线5个区域,接种环需要灼烧灭菌5次 C.实验过程中需要将培养基调至中性或弱酸性 D.图中接种方法为平板划线法,可对细菌进行计数 【答案】A 【分析】该实验是从土壤中筛选分离能降解除草剂的微生物的过程。这样的实验要将土壤稀释处理,以除草剂为唯一的氮源进行处理筛选土壤微生物,以菌落计数法进行统计计数。 【详解】A、题目中提到,含除草剂的培养基是不透明的,如果某个菌落周围出现透明圈,说明该菌落能够降解除草剂,从而使培养基中的除草剂被分解,形成透明圈,这表明这些细菌能够利用除草剂中的氮源进行生长,因此,这些菌落是目标菌株,应该被扩大培养用于后续的降解实验或应用,A正确; B、图中Ⅱ划线5个区域,接种环需要灼烧灭菌6次,即需要在接种前后以及每次划线前都需要灼烧接种环,B错误; C、虽然许多细菌适合在中性或弱酸性环境中生长,但题目中并未明确指出该实验需要将培养基调至中性或弱酸性,此外,不同的细菌对pH值的耐受性不同,因此不能一概而论,C错误; D、平板划线法的主要目的是分离单个菌落,而不是计数。细菌计数通常采用稀释涂布平板法,因此,平板划线法不能用于计数,D错误。 7.【生命观念考法·基因工程工具酶T4DNA连接酶作用位点的分子结构辨析】(25-26高三下·广东韶关·开学考试)T4DNA连接酶是基因工程中最常用的工具酶,其作用是恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。下列箭头指向处属于T4DNA连接酶正确连接位点的是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】T4DNA连接酶的作用是将限制酶切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子,单链DNA中,5′端存在游离的磷酸基团(P),3′端存在-OH,两个DNA片段之间的磷酸基团(P)和-OH在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键,C正确,ABD错误。 8.【医学健康情境·利用RT-PCR技术检测病原体感染的原理与结果分析】(2026·广东汕头·模拟预测)研究人员从不同样本对病原体甲的S基因进行逆转录PCR和电泳检测,确定有4个样本感染了病原体甲,结果见下图。其中M和1、2泳道分别作为实验的对照。与该检测技术原理无关的是(    ) A.RNA逆转录合成DNA B.引物特异性结合DNA C.DNA的碱基数目不同 D.DNA在紫外灯下发光 【答案】D 【详解】A、逆转录PCR技术中,首先要通过RNA逆转录合成DNA,这是该技术的重要步骤之一,与检测技术原理有关,A不符合题意; B、在PCR过程中,引物特异性结合DNA,从而实现特定DNA片段的扩增,与检测技术原理有关,B不符合题意; C、不同的DNA片段由于碱基数目不同, 在电泳时会因迁移速率不同而分开,可用于检测和分析,与检测技术原理有关,C不符合题意; D、DNA本身在紫外灯下不发光,通常是利用一些能与DNA结合且在紫外灯下发光的物质来显示DNA的位置,所以DNA在紫外灯下发光与该检测技术的基本原理无关,D符合题意。 9.【经典实验考法·DNA粗提取与鉴定、PCR扩增及电泳鉴定实验原理辨析】(25-26高三上·广东湛江·期中)关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验原理及操作步骤。下列叙述正确的是(    ) A.DNA溶于酒精,在酒精中溶解度较大,可初步提取DNA B.DNA鉴定需沸水浴使DNA变性,但不存在氢键的断裂 C.DNA片段在电泳时的迁移速率与DNA分子量的大小呈正相关 D.电泳鉴定时,如果扩增结果不止一条条带可能是因为引物设计过短 【答案】D 【详解】A、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精,部分蛋白质可溶于酒精,可通过冷酒精粗提取DNA,A错误; B、DNA鉴定需沸水浴使DNA变性,氢键断裂,B错误; C、DNA片段在电泳时的迁移速率与DNA分子量的大小呈反比,分子量越小(片段越短)迁移越快,C错误; D、电泳鉴定时,如果扩增结果不止一条条带可能是因为引物设计过短、退火温度过低等原因,扩增出非目标DNA片段,D正确。 10.【医学健康情境·异种器官移植中基因编辑技术的应用与免疫排斥原理分析】(2026·广东茂名·一模)我国科学家在世界上首次完成全球首例猪肝脏移植到人体的手术。手术前,科学家对供体猪做基因编辑,敲除猪的3个抗原基因,过表达7个人类基因。下列叙述错误的是(    ) A.敲除猪的3个抗原基因,可防止被B细胞直接攻击 B.过表达7个人类基因,是为了降低免疫排斥反应 C.术后使用免疫抑制剂,能提高移植肝脏的存活率 D.该技术有助于解决器官移植中供体器官的短缺问题 【答案】A 【详解】A、器官移植的免疫排斥主要由细胞毒性T细胞介导,且B细胞不能直接攻击靶细胞,B细胞需增殖分化为浆细胞,通过产生抗体发挥免疫作用,敲除猪的抗原基因是为了降低细胞毒性T细胞的识别和攻击,A错误; B、过表达人类基因可使猪器官表达人类的相关蛋白,避免被人体免疫系统识别为外来异物,进而降低免疫排斥反应,B正确; C、术后使用免疫抑制剂可抑制人体免疫系统的功能,减弱免疫排斥反应,能提高移植肝脏的存活率,C正确; D、该技术可实现猪器官向人体的移植,扩大了器官供体的来源,有助于解决器官移植中供体器官短缺的问题,D正确。 11.【前沿科技情境·人工智能(AI)在蛋白质结构与功能预测中的应用辨析】(2025·广东汕头·二模)利用人工智能模型(AI)预测蛋白质的结构和功能,极大地加速了人类对蛋白质的了解。下列叙述错误的是(  ) A.AI可通过氨基酸序列预测蛋白质的空间结构 B.AI可基于大量数据构建结构与功能的匹配模型 C.AI分析氨基酸的差异可用于进化亲缘关系比较 D.人工合成AI设计的蛋白质通常在细胞外进行 【答案】D 【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需求,蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质;而基因工程原则上只能生产自然界已有的蛋白质; 2、蛋白质工程的基本思路:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。 【详解】A、蛋白质的氨基酸序列决定其空间结构,AI可以通过对氨基酸序列的分析来预测蛋白质的空间结构,A正确; B、基于大量已知蛋白质的结构和功能数据,AI能够构建结构与功能的匹配模型,从而对未知蛋白质进行预测,B正确; C、不同物种中具有相似功能的蛋白质,其氨基酸序列的差异程度可以反映物种之间进化亲缘关系的远近,AI可以分析这种氨基酸的差异来进行进化亲缘关系比较,C正确; D、人工合成蛋白质通常在体外(如利用化学合成方法)进行,但如果是利用细胞来合成AI设计的蛋白质,是在细胞内进行的,D错误。 12.【农业生产情境·植物体细胞杂交技术培育柑橘雄性不育新品种的原理分析】(2026·广东深圳·一模)针对二倍体柑橘‘华柚1号’果实种子数多的不足,研究人员将去核的二倍体蜜柑‘国庆1号’的愈伤组织原生质体,与‘华柚1号’叶肉原生质体融合,获得由细胞质基因引起的雄性不育新品种‘华柚2号’。下列叙述错误的是(  ) A.‘华柚2号’的培育过程需要运用植物组织培养技术 B.‘华柚2号’的细胞质雄性不育基因来自‘国庆1号’ C.融合后的杂种细胞可直接诱导再分化发育成完整植株 D.‘华柚2号’的培育过程实现细胞质基因的定向转移 【答案】C 【详解】A、原生质体融合获得的杂种细胞无法直接发育为完整植株,需要借助植物组织培养技术经过脱分化、再分化过程才能培育为植株,该培育过程必须运用植物组织培养技术,A正确; B、由题干可知,“国庆1号”提供的是去核的愈伤组织原生质体,保留了其细胞质,且新品种雄性不育由细胞质基因控制,因此“华柚2号”的细胞质雄性不育基因来自“国庆1号”,B正确; C、融合后的杂种细胞需要先经过脱分化过程形成愈伤组织,再诱导愈伤组织再分化发育为完整植株,不能直接诱导再分化,C错误; D、培育过程中人为选择携带雄性不育细胞质的去核“国庆1号”原生质体与“华柚1号”原生质体融合,定向将不育细胞质基因导入受体,实现了细胞质基因的定向转移,D正确。 13.【前沿科研情境·鱼类生殖干细胞移植技术缩短珍稀鱼类繁殖周期的原理分析】(2026·广东·高考真题)中华鲟和长江鲟均为国家重点保护动物,其性成熟时间分别约为20年和5年。如图示我国科学家运用鱼类生殖干细胞移植技术成功繁殖中华鲟的过程,该技术显著缩短了繁殖周期。下列分析错误的是(     ) A.①示从供体中华鲟分离性腺组织 B.②示用胰蛋白酶处理,获取生殖干细胞 C.③示干细胞移植过程,应在无菌环境中操作 D.④示体外受精,受精卵基因组均与中华鲟的相同 【答案】D 【详解】A、本技术的目的是繁殖中华鲟,生殖干细胞存在于性腺组织中,因此①是从供体中华鲟分离性腺组织,A正确; B、动物组织细胞间通过蛋白质类物质连接,用胰蛋白酶处理可分解胞间连接物质,将性腺组织分散为单个生殖干细胞,B正确; C、细胞移植操作需要在无菌环境中进行,避免杂菌污染导致移植失败,因此③干细胞移植过程应保持无菌环境,C正确; D、④表示体外受精作用,受精卵基因组来自中华鲟和长江鲟,D错误。 14.【医学健康情境·诱导多能干细胞(iPS细胞)的特性、分化与应用辨析】(2026·广东江门·二模)用成纤维细胞诱导形成的诱导多能干细胞(iPS细胞)可进一步分化为神经组织,并用于治疗神经元缺陷导致的阿尔茨海默病等。下列叙述正确的是(  ) A.相比于成纤维细胞,iPS细胞中的端粒更短 B.诱导成纤维细胞转变成iPS细胞的过程属于细胞分化 C.iPS细胞分化为神经组织体现了细胞的全能性 D.iPS细胞与神经细胞中表达的基因存在差异 【答案】D 【详解】A、端粒会随细胞分裂次数增加逐渐缩短,成纤维细胞是高度分化、分裂能力弱的细胞,端粒较短;iPS细胞分裂能力强,端粒更长,A错误; B、细胞分化是细胞分化程度升高、趋向专门化的过程,诱导高度分化的成纤维细胞转变为分化程度低的iPS细胞类似于脱分化过程,不属于细胞分化,B错误; C、细胞全能性的体现需要细胞发育为完整个体或分化为其它各种细胞,iPS细胞仅分化为神经组织,不能体现细胞全能性,C错误; D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,iPS细胞分化为神经细胞的过程中发生了基因的选择性表达,因此二者表达的基因存在差异,D正确。 15.【医学健康情境·肿瘤细胞免疫逃逸机制与孕激素调节作用的关系分析】(2026·广东·高考真题)研究人员发现,B7-H4蛋白在人滋养层细胞和某种乳腺癌细胞中高表达,且该蛋白与孕激素、细胞毒性T细胞的关系见图。已知细胞毒性T细胞可杀伤滋养层细胞和癌细胞。据图分析,下列叙述错误的是(     ) A.滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘的一部分 B.该种乳腺癌细胞通过表达B7-H4蛋白逃避免疫监视 C.孕妇体内孕激素水平低下可能因免疫异常导致流产 D.孕激素类似物可抑制该种乳腺癌患者体内癌细胞生长 【答案】D 【详解】A、囊胚阶段,内细胞团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、乳腺癌细胞表达B7-H4后,抑制了细胞毒性T细胞对自身的杀伤,因此可以逃避免疫监视,B正确; C、孕妇孕激素水平低下,会使滋养层细胞B7-H4表达减少,对细胞毒性T细胞的抑制作用减弱,细胞毒性T细胞杀伤滋养层细胞,最终可能导致流产,C正确; D、孕激素类似物与孕激素作用相似,会促进乳腺癌细胞表达更多B7-H4,增强对细胞毒性T细胞的抑制,减少细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤,进而会促进癌细胞生长,D错误。 16.【社会热点情境·生物武器的种类、危害与国际公约的辨析】(25-26高三上·广东广州·期中)第二次世界大战期间,日本多次在浙江等地使用细菌武器,导致如今还健在的受害者仍遭受着“烂脚病”等疾病的折磨。下列关于生物武器的叙述正确的是(    ) A.为了国家安全,我国允许适当使用生物武器 B.生物武器只对敌方人员造成伤害 C.人体对利用转基因技术制造的新型致病菌无法产生免疫反应 D.病毒、致病菌、生化毒剂都可用于制作生物武器 【答案】D 【详解】A、根据《禁止生物武器公约》,我国禁止使用生物武器,A错误; B、生物武器具有扩散性,可能对非目标人群造成伤害,B错误; C、人体免疫系统可通过抗原识别和特异性免疫对新型致病菌产生免疫反应,C错误; D、生物武器的制作材料包括病毒、致病菌(如细菌)和生化毒剂(如毒素),这些均属于生物制剂,D正确; 第Ⅱ卷 二、非选择题.(本题共5小题,共60分。) 17.(除注明外,每空1分,共12分)【医学健康情境·基因治疗癌症的两种途径(体内与体外)及原理分析】(2026·广东潮州·三模)内皮抑素是一种效果良好的新型抗癌药物,由胶原X(广泛存在于肝脏等组织中)降解产生。我国科学家研制成含转人内皮抑素基因双歧杆菌的口服液,口服后,双歧杆菌在肠道定植、繁殖,双歧杆菌死亡裂解后,其产生的内皮抑素活性片段被吞噬、转运到肿瘤组织发挥作用。回答下列问题: (1)用于体外培养双歧杆菌的液体培养基中包含水、酵母提取物、蛋白胨等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供______和维生素。可利用_______的方法快速直观地测定细菌数量,以便即时使用适量的细菌进行治疗。 (2)要利用逆转录的方法合成人内皮抑素基因,应从________组织细胞中提取mRNA,与细胞中内皮抑素基因相比,这种方法合成的cDNA没有________、内含子、终止子等。 (3)根据内皮抑素基因的脱氧核苷酸序列设计并合成引物,利用________技术得到大量内皮抑素基因。该技术在目的基因的检测与鉴定这一步骤中用于检测________(2分)(写出一点即可)。 (4)临床上也有通过静脉注射内皮抑素基因重组腺病毒,使肿瘤生长受到抑制。在进入临床使用前需要进行目的基因的检测与鉴定:用胰蛋白酶将血管内皮组织________,制成细胞悬液→转入含________等天然成分的培养液中培养得到大量血管内皮细胞→用重组腺病毒感染血管内皮细胞,若抗原—抗体杂交检测呈阳性并观察到细胞凋亡,则说明________(1分)。 (5)口服含转人内皮抑素基因双歧杆菌口服液、静脉注射内皮抑素基因重组腺病毒,两种方法都能使肿瘤生长受到抑制,其中属于体内基因治疗的是______(填“第一种”或“第二种”)。 【答案】(1)碳源、氮源 显微镜直接计数(或细菌计数板计数) (2)肝脏 启动子 (3)PCR 目的基因是否导入受体细胞(目的基因是否转录出mRNA)(2分) (4)分散成单个细胞 血清、血浆 内皮抑素基因得到表达且具有生物学活性(2分) (5)第二种 【详解】(1)蛋白胨中既含有碳源、又含有氮源,所以蛋白胨主要为细菌提供碳源、氮源和维生素。测定微生物的数量,可以采用显微镜直接计数(或细菌计数板计数)的方法进行。 (2)由于人体内不同细胞选择表达的基因的不同,其中人内皮抑素只在肝细胞内产生,说明人内皮抑素基因只能在肝脏细胞内特异性表达,所以要提取逆转录所需的模板——人内皮抑素基因产生的mRNA,则需要从人的肝脏组织内提取;与细胞中内皮抑素基因相比,由于逆转录方法需要的模板mRNA中由于没有内含子、启动子和终止子等转录产生的对应碱基序列,所以合成的cDNA中也不含对应的内含子、启动子、终止子等碱基序列。 (3)PCR是一项体外扩增DNA的技术,该技术需要一对引物,故根据内皮抑素基因的脱氧核苷酸序列设计并合成引物,利用PCR技术得到大量内皮抑素基因。在目的基因的检测与鉴定这一步骤中,对目的基因分子水平上的检测可以通过PCR等技术检测受体细胞中是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA。 (4)动物细胞培养过程中,需要用胰蛋白酶将血管内皮组织分散成单个细胞,制成细胞悬液→转入含血清、血浆等天然成分(保证细胞正常生长)的培养液中培养得到大量血管内皮细胞→用重组腺病毒感染血管内皮细胞,若抗原——抗体杂交检测呈阳性并观察到细胞凋亡,则说明内皮抑素基因得到表达且具有生物学活性。 (5)体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞进行培养,然后再体外完成转移,再筛选成功转移的细胞增植培养,最后重新输入患者体内,如腺苷酸脱氨酶基因的转移。体内基因治疗是用基因工程的方法直接向人体组织细胞中转移基因的方法。结合题意分析可知,含转人内皮抑素基因双歧杆菌的口服液口服后,双歧杆菌在肠道定植、繁殖,双歧杆菌死亡裂解后,其产生的内皮抑素活性片段被吞噬、转运到肿瘤组织发挥作用,治疗过程没有基因转移至人体细胞中,不属于体内基因治疗。因此,静脉注射内皮抑素基因重组腺病毒使肿瘤生长受到抑制属于体内基因治疗,即属于体内基因治疗的是第二种。 18.(除注明外,每空1分,共10分)【前沿科技情境·构建光控基因表达的工程菌及其生物安全防控系统的设计原理】(25-26高三上·广东中山·阶段检测)人β防御素(由H基因编码)是一种抗菌肽,具有广谱抗细菌、真菌和病毒的活性。科研人员利用基因工程对酵母菌进行改造,获得人β防御素高产的绿色工程菌。回答下列问题: (1)科研人员以H基因转录的mRNA为材料,通过________方法获得cDNA,再将其与组成型启动子Jub相连,确保工程菌能持续表达人β防御素。 (2)科研人员对工程菌进行扩大培养,定期采用________法统计工程菌的种群数量。结果显示,工程菌数量偏低且增长缓慢,严重限制了产量,原因最可能是________。科研人员在酵母菌基因组DNA中插入P基因和S基因,它们表达的蛋白质使质粒上H基因的表达受到红光控制,原理如图1. P和S基因的启动子应为________(填“组成型”或“诱导型”)启动子。 (3)发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的关键环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合,进而沉淀在发酵罐底部。科研人员在工程菌中引入蓝光激活系统,并在酵母菌基因组中插入两个E基因(图2),使F基因的表达受到蓝光调控(调控原理见图3)。 在酵母菌基因组DNA中插入两个E基因的意义是________(2分)。 (4)工程菌泄露到环境中可能引发环境问题。科研人员利用两种阻遏蛋白基因(T和L)、致死基因N、组成型启动子PGK及上述启动子构建了致死激活系统(图4),并将该系统导入上述工程菌中,使其在红光和蓝光同时照射时死亡。 注:ⒶⒷⒸ为阻遏蛋白可能结合的位点:阻遏蛋白结合后,会抑制相应基因表达。 ①②应选用的启动子为:①________,②________。T蛋白和L蛋白结合的位点分别是:________,________。 【答案】(1)逆转录/RT-PCR (2)稀释涂布平板法/显微镜直接计数 人β防御素对酵母菌具有杀伤作用 组成型 (3)无蓝光照射时,工程菌始终含有少量E蛋白,保持接受蓝光信号的能力;蓝光照射时,能快速表达大量E蛋白,从而高效激活F基因表达(2分) (4)PGK Jub Ⓑ Ⓒ 【分析】1.启动子是RNA聚合酶识别结合并启动转录的部位。 2.启动子包括组成型启动子和诱导型启动子。前者指能够持续、稳定地启动下游基因表达,不受或很少受环境条件、发育阶段或组织特异性影响的启动子;后者表示其活性受到特定信号或条件的严格调控,只有在这些诱导条件下才启动基因表达,否则基因沉默。 【详解】(1)以mRNA为材料获得基因的方法是逆转录。人β防御素是由H基因编码的一种抗菌肽,想让其持续表达人β防御素,需要与其组成型启动子Jub相连。 (2) 对工程菌进行计数的方法有两个,稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。工程菌数量偏低且增长缓慢,严重限制了产量,原因最可能是人β防御素对酵母菌具有杀伤作用。组成型启动子可启动持续表达,从图1分析,S蛋白与启动子结合,当存在红光时P蛋白与S蛋白结合导致H基因表达,说明P和S蛋白一直存在,是否结合会影响H基因的表达,P和S基因的启动子是组成型启动子。 (3)如图2所示,左侧E基因的启动子是CYC,照射蓝光后受到正反馈调控,快速表达大量E蛋白,进而激活F基因表达;右侧E基因的启动子是ACT,为组成型表达的弱启动子,使细胞中始终含有少量E蛋白,保持接受蓝光信号的能力。 (4)从图中分析,蓝光照射时可使CYC启动子后续基因表达,②位置必须选择红光照射时启动后续基因表达,因此选择Jub启动子。①位置选择组成型启动子PGK。这样可保证酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达。为了保证酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达,当Ⓒ位置是L蛋白结合位点、Ⓑ位置是T蛋白结合位点时,红光和蓝光同时照射时T基因表达的T蛋白与Ⓑ位点结合,阻止了L基因的表达,使N基因可以表达而致死。 19.(除注明外,每空2分,共13分)【农业生产情境·玉米胚乳性状的遗传机制探究与基因功能验证】(2026·广东·高考真题)玉米籽粒胚乳的粉质与硬质是具有重要农艺价值的一对相对性状。我国科学家在对玉米粉质品系A和硬质品系W两个纯合品系的研究中,发现等位基因VA和VW可能参与该性状的调控。进一步研究发现,这对基因的序列长度存在差异(图a),且在胚乳发育过程中VA的表达量显著低于VW的表达量。为明确这对基因参与性状调控的机制,开展如下研究。 回答下列问题: (1)将两个品系进行正反交,获得的F1籽粒胚乳均表现为硬质,可知硬质为___(1分)性状。 (2)根据这对基因的序列设计了3种引物(图a),便于通过PCR技术进行区分。PCR反应体系中包括这3种引物、Taq DNA聚合酶(延伸速度约为1000 bp/min)、缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核苷酸和__________,反应参数见图b。预测品系W植株PCR产物电泳结果符合①~⑤(图c)中泳道_______________的带型。 (3)基于品系W构建了针对VW基因的RNAi(可通过切割靶基因mRNA显著降低其表达)转基因植株。鉴定转基因植株中VW基因表达是否受到影响,应提取植株_______________进行PCR检测。若VW基因参与调控玉米胚乳性状,预测可得到下列结果(胚乳由极核和精子结合后发育而成,极核和卵细胞携带的基因相同): ①纯合转基因植株的籽粒胚乳性状为_________________; ②杂合转基因植株自交产生的籽粒胚乳性状及比例为____________________________。 (4)已知VW基因编码一种酶,在胚乳发育过程中催化非极性胡萝卜素转化为下游产物。研究人员据此对胚乳性状的产生提出了一个假设,并设计研究思路:对品系A植株进行诱变,筛选胚乳变为硬质的突变体,进而分析其中是否有非极性胡萝卜素合成途径的基因发生突变。推测研究人员提出的假设。最合理的是:_____________________________________是产生品系A粉质胚乳的原因。 【答案】(1)显性(1分) (2)模板DNA/玉米基因组DNA ① (3)(胚乳的)RNA 粉质 粉质:硬质=3:1 (4)VA基因表达量低,编码的催化酶合成不足,无法有效催化非极性胡萝卜素转化为下游产物;非极性胡萝卜素积累,导致形成粉质胚乳 【详解】(1)粉质品系 A、硬质品系 W 为纯合品系,正反交F1籽粒胚乳全为硬质,说明硬质性状能完全掩盖粉质,硬质为显性性状。 (2)PCR反应体系除引物、Taq酶、缓冲液、脱氧核苷酸、水外,还需要模板DNA作为扩增的模板。品系W是纯合VWVW,Taq DNA聚合酶延伸速度约为1000 bp/min,引物1与引物2可扩增出100+196=296bp(约300bp)的片段,引物3延伸的子链至多延伸500bp,不能再作为引物1结合的模板,因此扩增产物对应图c的泳道①。 (3)要检测VW的表达是否受影响,需要检测转录产物,因此提取胚乳的RNA,通过逆转录PCR检测。 已知VW高表达对应硬质,低表达对应粉质。 ①纯合转基因植株的VW表达被RNAi显著降低,因此胚乳性状为粉质。 ②杂合转基因植株(V+V−,V+为正常VW,V−为表达被敲低的VW)自交,胚乳由两个基因型相同的极核+一个精子发育而来,仅纯合的VWVW表现为硬质,杂合转基因植株中VW表达被敲低,因此性状比例为粉质:硬质=3:1。 (4)据题干信息可知,VW编码的酶催化非极性胡萝卜素转化为下游产物,品系A的VA表达量低,酶量不足,因此推测:非极性胡萝卜素积累是产生品系A粉质胚乳的原因,若诱变后非极性胡萝卜素合成途径基因突变,非极性胡萝卜素合成减少不再积累,胚乳会变为硬质。 20.(除注明外,每空1分,共12分)【农业生产情境·海水稻的多种育种方案(基因工程、杂交育种、植物组织培养)设计】(25-26高三上·广东肇庆·期中)近年来,“海水稻”已经在全球范围推广种植,为解决国际社会粮食危机作出了巨大贡献。海水稻是指能在盐(碱)浓度0.3%以上的盐碱地生长,且单产可达300kg/亩以上的一类水稻品种。对海水稻的改良有多种方案,请思考下列流程,回答问题: 普通水稻海水稻 (1)耐高盐碱细菌的筛选:育种专家发现生活在盐碱地上的微生物体内有抗盐碱基因。请从普通培养基培养得到的菌落中筛选耐高盐碱细菌并保存菌种,完成下列表格中的内容: 耐“高盐碱细菌”的筛选 步骤及项目 普通培养基 选择培养基 配制培养基 LB固体培养基 LB固体培养基+① 培养基灭菌 高压蒸汽灭菌 高压蒸汽灭菌+② 菌种来源 ③ 普通培养基上长出的菌落。 接种方案 涂布接种法 ④ 菌种保存 / ⑤ ①________  ②________  ③________  ④________  ⑤________ (2)通过基因组文库获取抗盐碱基因:将筛选得到的菌种的基因组DNA用________酶切成适当大小,分别与载体组合,导入细菌细胞,形成________,构成基因组文库。提取时,先用________酶破坏细菌细胞,经过滤、离心、提纯等操作获取DNA分子。获取抗盐碱基因后通过转基因技术改造普通水稻使其成为海水稻。 (3)1986年,广东海洋大学研究员陈日胜在湛江海边发现了第一株野生海水稻,如果你是育种工作者,请写出另一种与上述不同的育种方案:________。(2分) (4)有人觉得海水稻的口感偏硬,这与其生长环境与所含基因均有关。科学家通过基因敲除的方法来改善口感:用含有一定已知序列的DNA片段与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组,在受体细胞中得以表达。同源重组依据DNA分子结构上的________原则。一般使用________法将重组DNA分子导入到 【答案】(1)浓度为0.3%以上的NaCl溶液 过滤除菌或G6玻璃砂漏斗过滤 盐碱地或周边土壤 用无菌绒布影印(或“影印”接种) 接种到试管斜面冷冻保存 (2)限制性核酸内切 克隆 溶菌 (3)方案一:植物组织培养:取野生海水稻体细胞经脱分化成愈伤组织再分化成胚状体发育成植株;方案二:将野生海水稻与普通水稻杂交,收获种子种植在盐碱地上筛选(2分) (4)碱基互补配对 农杆菌转化 【详解】(1)筛选耐盐碱菌必须在高盐碱的环境中选择。对于有浓度要求的食盐溶液灭菌不可以使用高压蒸汽灭菌,这样会改变浓度,改用过滤除菌。自然界菌应与其生活的环境相适应,所以耐盐碱的菌应在盐碱地中获取。为了筛选目标菌,在普通培养基上长出的菌落上对应接种到选择培养基上,以确定是否有抗盐碱。这种方法称影印操作或盖章。保存菌种应使用试管斜面冷冻保存。 (2)基因组文库构建是一种相当于转基因操作。用限制性核酸内切酶获得相关基因所在的DNA片段,并进行克隆,分别导入到受体微生物体内保存。当要提取目的基因时需将细菌裂解,裂解细菌的方法是用溶菌酶消化。 (3)野生海水稻中的抗盐碱基因,可以通过植物组织培养的方案进行,因为无性繁殖能保持亲本的优良性状。也可以用杂交育种方案,因为杂交育种能使双亲的优良性状得以保存。 (4)基因敲除是指导入一个新的基因以替代原基因进行表达,从而达到改变性状的目的。这中间涉及DNA分子结构中的碱基互补配对原则。导入植物细胞中经常采用农杆菌转化法。 21.(除注明外,每空2分,共13分)【前沿科技情境·利用CRISPR/Cas12a基因编辑技术培育抗旱水稻的原理与生物安全分析】(2026·广东·模拟预测)水稻基因OsPRX编码的过氧化物酶在干旱胁迫下会加剧活性氧积累,导致细胞损伤。某科研团队利用CRISPR/Cas12a技术敲除OsPRX基因中的部分片段,以增强水稻的抗旱性。CRISPR/Cas12a系统由crRNA与Cas12a蛋白组成,利用crRNA介导Cas12a蛋白能准确切割目标DNA。该系统的作用机理如图甲所示。Cas12a蛋白需要识别PAM(5′-TTTN-3′,N表示任意碱基)才能切割目标DNA,为此,科研人员在OsPRX基因中选定一段靶序列:5′-AGCTTGGCCTGAACTTTAAGCG-3′(仅显示一条链)。请分析回答下列问题: (1)该靶序列中,PAM序列最可能位于该条链的________(1分)(填“左端”或“右端”),其碱基序列为_________。 (2)将编码Cas12a蛋白的基因和crRNA编码序列构建到同一个植物表达载体中,且利用潮霉素抗性基因(Hpt)作为筛选标记。为了达到最好的基因编辑效果,图乙中U6启动子应该属于__________(1分)(填“组成型”或“诱导型”)。 (说明:诱导型启动子,通常在光、盐等信号的作用下,使目的基因的转录水平有所提高;组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达) (3)为提取野生型(WT)和转化植株(1~4号)的基因组DNA,设计一对引物扩增OsPRX基因中包含靶位点的片段,已知野生型扩增片段长度为500bp。如果植株转化成功,则发生了基因敲除,OsPRX基因长度将变短,形成了500bp突变体植株。扩增片段电泳结果如图丙所示: ①在扩增OsPRX基因的过程中,需要设计一对合适的引物,已知其中的一个引物序列为5′-GCATCCACT TAGCG-3′,能否确定另一个引物的序列?______(1分)(填“能”或“不能”),理由是__________________。根据电泳结果,推测植株______(填编号)为OsPRX基因纯合突变体,判断依据是_________________。 ②该团队培育的抗旱水稻若要进行商业化种植,从生物安全角度考虑,你认为需要重点关注的问题有哪些?_______________________________(答出1点即可)。 【答案】(1)右端(1分) 5′—TTTA—3′ (2)组成型(1分) (3)不能(1分) 由于两段引物的碱基序列没有相关性(既不相同,也不互补),因此不能依据已知的引物Ⅰ序列设计出另一段引物Ⅱ的序列 2号和4号 PCR产物只有300bp条带,说明两条染色体上的OsPRX基因均被编辑(缺失相同片段)(说明PCR产物只有300bp条带) 需要重点监测是否产生过敏原或毒性物质、需要评估转基因是否会漂移至野生近缘种、是否会引起基因污染、是否符合法规等 【详解】(1)题目信息指出,Cas12a蛋白需要识别PAM(5'-TTTN-3')才能切割目标DNA。在给定的靶序列5'-AGCTTGGCCTGAACTTTAAGCG-3'中,可以在序列的右侧找到一个5'-TTTA-3'序列,这符合PAM序列的特征,故PAM序列最可能位于该链的右端。 (2)根据题意,U6启动子应该要在所有细胞中得以表达,协助CRISPR/Cas12a系统敲除OsPRX基因。组成型启动子可驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达,而诱导型启动子仅在特定信号下激活,无法满足持续编辑的需求,因此选择组成型启动子。 (3) ①PCR的一对引物分别结合模板DNA的两条链,序列无相关性、不互补,因此仅已知一个引物序列,无法确定另一个引物的序列。野生型(WT)扩增片段为500bp,若为纯合突变体,两条染色体上的OsPRX基因均被敲除,仅能扩增出300bp的突变体片段;若为杂合突变体,会同时出现500bp(野生型)和300bp(突变型)两条带。电泳图中2号和4号仅出现300bp条带,因此为纯合突变体。②转基因作物商业化种植的生物安全核心关注点包括:食品安全(是否产生过敏原、毒性物质,营养成分是否改变)、生态安全(外源基因是否漂移至野生近缘种,造成基因污染,是否影响非靶标生物、破坏生物多样性)、 合规性(是否符合国家转基因安全法律法规)。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $

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第十单元检测卷  生物技术与工程(综合训练)(广东专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
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