内容正文:
2025-2026学年度下学期期末高二参考试题
生物
(试卷满分100分,考试时间:90分钟)
温馨提示:
1.试卷共8页包括单项选择题和非选择题两部分。
2.请将试题答案统一填写在答题卡上。
一、单项选择题:(每小题2分,共40分)
1. 下列关于发酵食品果酒和果醋制作的叙述,正确的是( )
A. 发酵瓶和榨汁机等器具要用洗洁精洗净并用次氯酸钠灭菌
B. 果酒制作全程,温度需控制在28℃左右进行发酵
C. 当葡萄酒制作完成后,打开瓶盖即可进行葡萄醋的发酵
D. 果醋发酵液的液面可能会出现一层由醋酸菌繁殖形成的菌膜
【答案】D
【解析】
【详解】A、果酒和果醋制作中,发酵瓶和榨汁机等器具需用洗洁精洗净后用70%的酒精消毒,无需用次氯酸钠灭菌,A错误;
B、果酒制作利用的是酵母菌,其发酵的适宜温度为18~25℃,28℃不是果酒发酵的适宜温度,B错误;
C、醋酸菌是好氧菌,且适宜发酵温度为30~35℃,葡萄酒制作完成后制作果醋,除打开瓶盖外,还需调整温度至醋酸菌适宜温度、保证充足通气,并非打开瓶盖即可发酵,C错误;
D、醋酸菌为好氧细菌,会聚集在氧气充足的发酵液表层繁殖,因此果醋发酵液的液面可能出现醋酸菌繁殖形成的菌膜,D正确。
2. 与传统发酵技术相比,现代发酵工程具有鲜明的特点。下列相关叙述错误的是( )
A. 传统发酵通常是混合菌种发酵,现代发酵工程一般为单一菌种发酵
B. 传统发酵的菌种来源于自然环境,现代发酵工程所用的菌种多为筛选或改造所得
C. 现代发酵工程通过对发酵罐内温度、pH等条件的监控来优化微生物的代谢过程
D. 无论是传统发酵还是现代发酵工程,发酵产品的提取、分离和纯化的方法基本相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、传统发酵通常利用自然来源的混合菌种发酵,现代发酵工程为保证发酵的稳定性和产量,一般为单一菌种的纯种发酵,A正确;
B、传统发酵的菌种来源于原料表面、空气等自然环境中的野生菌种,现代发酵工程所用菌种多为人工筛选的优良菌种,或是经育种技术改造得到的高产菌种,B正确;
C、微生物的代谢活动受温度、pH等环境条件影响,现代发酵工程可实时监控发酵罐内温度、pH等参数并进行调整,以此优化微生物的代谢过程,提升发酵效率,C正确;
D、传统发酵的产品多为发酵食品,一般仅需简单过滤、分装等处理即可;现代发酵工程的产品常为代谢产物、药物、酶制剂等,需要经过复杂的提取、分离、纯化操作,二者的相关处理方法差异很大,D错误。
3. 发酵工程常利用选择培养基筛选特定功能的微生物,下列相关叙述错误的是( )
A. 在以淀粉为唯一碳源的培养基上,筛选出的不一定是能产生淀粉酶的微生物
B. 在缺乏氮源的培养基上,可筛选出自生固氮的微生物
C. 在含有青霉素的培养基上,可筛选出酵母菌和霉菌等微生物
D. 在pH调至酸性的培养基上,可筛选出能合成脲酶的细菌
【答案】D
【解析】
【详解】A、以淀粉为唯一有机碳源的培养基中,自养微生物可利用空气中的CO2作为碳源生长,因此筛选出的微生物不一定是能产生淀粉酶、分解淀粉的异养微生物,A正确;
B、自生固氮微生物可以利用空气中的N2作为氮源,能在缺乏氮源的培养基上生长,其他非固氮微生物无法存活,因此该培养基可筛选出自生固氮微生物,B正确;
C、青霉素可抑制细菌细胞壁的合成,对酵母菌、霉菌等真菌的生命活动无抑制作用,因此在含有青霉素的培养基上可筛选出真菌类微生物,C正确;
D、能合成脲酶的细菌可分解尿素产生氨,使培养基pH升高,筛选该类细菌应使用以尿素为唯一氮源的培养基;pH调至酸性的培养基只能筛选耐酸性微生物,无法筛选产脲酶的细菌,D错误。
4. 为提高发酵工程中次级代谢产物的产量,研究人员尝试不同策略。其中原理叙述错误的是( )
选项
策略
原理
A
诱变选育高产菌株
利用基因突变的随机性和不定向性筛选高产突变体
B
增加培养基中有机碳源浓度
有机碳源浓度越高,次级代谢产物的合成量越大
C
采用分阶段变温发酵
前期温度偏向菌体生长的最适温度,后期温度偏向产物合成的最适温度
D
利用基因工程将产物合成相关基因导入宿主菌
通过增加关键酶基因的拷贝数提高产量
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有随机性和不定向性,因此诱变处理后可从中筛选出高产突变体,A正确;
B、培养基中有机碳源浓度过高时,会导致外界渗透压远大于微生物细胞渗透压,微生物失水抑制正常生长代谢,并非有机碳源浓度越高次级代谢产物合成量越大,B错误;
C、发酵前期需要让菌体快速增殖,因此温度设置为菌体生长的最适温度,发酵后期需要促进次级代谢产物合成,因此温度调整为产物合成的最适温度,分阶段变温可提高产量,C正确;
D、将产物合成相关基因导入宿主菌,可增加关键酶基因的拷贝数,进而增加关键酶的合成量,提高次级代谢产物的产量,D正确。
5. 下列关于微生物的培养和分离的叙述,正确的是( )
A. 微生物在液体培养基表面可形成肉眼可见的菌落
B. 分离尿素分解菌时,应从周围出现透明圈的菌落中挑取菌株
C. 鉴别纤维素分解菌时,可在倒平板时加入刚果红染色,再进行接种
D. 将菌液均匀涂布在培养基表面后,应立即将平板倒置于恒温箱培养
【答案】C
【解析】
【详解】A、菌落是微生物在固体培养基表面或内部生长形成的肉眼可见的子细胞群体,液体培养基中微生物悬浮生长,无法形成菌落,A错误;
B、分离尿素分解菌的培养基添加酚红指示剂,尿素分解菌分解尿素产生氨使pH升高,菌落周围会出现红色环带,透明圈是纤维素分解菌等的鉴别特征,B错误;
C、鉴别纤维素分解菌的刚果红染色法有两种操作方式,其中一种就是在倒平板时加入刚果红,之后再接种培养,该操作符合实验要求,C正确;
D、菌液涂布完成后,需要等菌液完全被培养基吸收后再倒置平板,若立即倒置会导致菌液流动,无法形成均匀分散的单菌落,D错误。
6. 某同学从土壤中分离得到混杂多种微生物的菌样,欲采用平板划线法纯化目标细菌,下列相关叙述正确的是( )
A. 划线前将接种环在酒精灯火焰上灼烧灭菌,划线结束后不需要再灼烧
B. 每次划线都从上一次划线的末端开始,是为了将菌种逐步稀释以便获得单菌落
C. 在划线的各个区域中,菌落数量最多的是最后划线的区域
D. 平板划线法既可用于微生物分离,也可用于统计活菌的数目
【答案】B
【解析】
【详解】A、平板划线操作中,划线前灼烧接种环是为了杀灭接种环上的杂菌,划线结束后仍需灼烧接种环,避免残留的菌种污染环境或感染操作者,A错误;
B、每次划线从上一次划线的末端开始,由于上一划线末端的菌种数量远少于上一区域的起始处,可逐步稀释菌种,最终便于获得单菌落,B正确;
C、划线过程中菌种被逐步稀释,第一次划线的区域菌种浓度最高,菌落数量最多,最后划线的区域菌种浓度最低,菌落数最少,C错误;
D、平板划线法只能用于微生物的分离纯化,无法用于统计活菌数目,统计活菌数目通常采用稀释涂布平板法,D错误。
7. 诱导多能干细胞(iPS细胞)在生物医药领域有广阔的应用前景。研究人员利用多种小分子化合物协同诱导小鼠胎儿成纤维细胞,成功获得iPS细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 小鼠胎儿成纤维细胞形成iPS细胞的过程属于细胞分化
B. 特定蛋白导入细胞也可改变小鼠胎儿成纤维细胞的基因表达
C. 培养小鼠胎儿成纤维细胞和iPS细胞时需提供一定浓度的CO2
D. iPS细胞来源于患者自身体细胞,可有效避免异体移植带来的免疫排斥
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,实质是基因的选择性表达,最终细胞分化程度升高、功能趋向专门化。小鼠胎儿成纤维细胞是高度分化的细胞,诱导形成iPS细胞的过程属于脱分化,细胞分化程度降低,不属于细胞分化,A错误;
B、特定蛋白(如诱导iPS细胞生成的转录因子)导入细胞后,可作为基因表达的调控因子,改变小鼠胎儿成纤维细胞的基因表达情况,B正确;
C、动物细胞培养时需要提供一定浓度的CO2,作用是维持培养液的pH,因此培养两种细胞都需要该条件,C正确;
D、iPS细胞来源于患者自身体细胞时,细胞表面的抗原与患者自身完全匹配,可有效避免异体移植带来的免疫排斥反应,D正确。
8. 无菌操作技术是避免杂菌污染的一项重要技术。下列操作错误的是( )
A. 微生物实验室应定期用紫外灯照射
B. 植物组织培养中,需对外植体进行消毒
C. 动物细胞培养液中,可加入一定量的抗生素
D. 培养基紫外线照射后,才可用于酵母菌的纯培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、微生物实验室定期用紫外灯照射,可杀灭空气、操作台表面的杂菌,避免杂菌污染,A正确;
B、植物组织培养中对外植体进行消毒,既可以杀灭外植体表面的杂菌,又不会损伤外植体的活细胞,B正确;
C、动物细胞培养液中加入一定量抗生素,可抑制培养过程中杂菌的繁殖,避免培养液被污染,C正确;
D、紫外线穿透力弱,仅能用于空气、物体表面的消毒,无法杀灭培养基内部的微生物,酵母菌纯培养所用的培养基需经高压蒸汽灭菌才可使用,D错误。
9. 某科研小组利用月季成功研究出其快速繁殖的技术,流程及方法措施如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75% 乙醇浸泡30 s+5% 次氯酸钠浸泡6 min
②外植体诱导出丛生苗
MS+3.0 mg·L-1 6-BA+0.05 mg·L-1 NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0 mg·L-1 6-BA+0.10 mg·L-1 NAA
④丛生苗的生根
1/2 MS+0.25 mg·L-1 IBA+0.25 mg·L-1 NAA
注:丛生苗为丛状生长的幼苗,6-BA为细胞分裂素类物质,IBA、NAA为生长素类物质
A. 流程①的效果取决于消毒剂的种类、浓度和使用时间
B. 流程②不出现典型的脱分化形成愈伤组织的阶段
C. 与流程③相比,流程④培养基中更高的盐浓度有利于丛生苗的生根
D. 与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类物质与生长素类物质的比值更小
【答案】C
【解析】
【详解】A、外植体消毒时,既要杀灭表面微生物,又要避免对外植体细胞造成损伤,消毒效果取决于消毒剂的种类、浓度和使用时间,A正确;
B、流程②以带芽原基的腋芽为外植体诱导丛生苗,可直接分化形成丛芽,不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段,B正确;
C、流程③使用全组分MS培养基,流程④使用1/2 MS培养基,流程④培养基盐浓度更低,更低的盐浓度更有利于丛生苗生根,C错误;
D、细胞分裂素类与生长素类的比值:流程②为3.0/0.05=60,流程③为2.0/0.10=20,流程③的比值更小,D正确。
10. 红豆杉(2n=24)能产生抗癌物质紫杉醇,但生长缓慢、产量低。研究人员将其与柴胡(2n=12)体细胞杂交以培育产生紫杉醇的柴胡。先用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体,破坏部分染色体,再将其与未经紫外线照射的柴胡原生质体融合,得到两两融合的细胞,筛选出杂种细胞。杂种细胞中两种植物细胞的染色体间排斥较为明显。下列相关叙述错误的是( )
A. 融合前需将红豆杉细胞和柴胡细胞用纤维素酶和果胶酶处理
B. 可以用电融合法诱导红豆杉原生质体与柴胡原生质体融合
C. 应在能合成紫杉醇的杂种细胞中选择红豆杉染色体数目较多的细胞进行培养
D. 观察到融合细胞中染色体数为15条的是杂种细胞,24条的可能不是杂种细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,体细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁,获得有活力的原生质体,A正确;
B、电融合法是诱导原生质体融合的常用物理方法,可用于诱导红豆杉和柴胡的原生质体融合,B正确;
C、题目中提到红豆杉生长缓慢、产量低,而我们的目的是培育能产生紫杉醇且生长状态更好的柴胡,应该选择柴胡染色体数目较多的杂种细胞进行培养,这样更可能保留柴胡生长快的优势同时获得紫杉醇合成能力,C错误;
D、柴胡正常染色体数 12,红豆杉经紫外线损伤染色体,染色体数量小于 24;若融合后总染色体 = 15,12(柴胡)+3(残留红豆杉染色体)=15,只能是两种细胞融合形成的杂种细胞。 染色体总数 24 有两种来源:红豆杉细胞;损伤后红豆杉 + 柴胡融合恰好合计 24,所以 24 条有可能不是杂种细胞,D正确。
11. 关于生物技术与工程中的“分离”操作,下列相关叙述错误的是( )
A. 借助标记基因可筛选出转基因成功的受体菌并进行下一步扩大培养
B. 采用稀释涂布平板法通过梯度稀释土壤浸出液可分离获得单菌落
C. PCR技术中通过超过90℃的高温使DNA的两条脱氧核苷酸链解聚
D. 电泳分离DNA片段的迁移速率与琼脂糖浓度、DNA的分子大小和构象有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、标记基因只能筛选出导入了基因表达载体的受体菌,无法确定受体菌中是否插入了目的基因,也无法确定目的基因是否成功表达,因此不能筛选出转基因成功的受体菌,A错误;
B、稀释涂布平板法通过对土壤浸出液进行梯度稀释,可将聚集的微生物分散为单个细胞,涂布培养后单个细胞可繁殖形成单菌落,实现菌种分离,B正确;
C、PCR技术的变性阶段,温度超过90℃时,DNA双链间的氢键断裂,两条脱氧核苷酸链解开为单链,即发生解聚,C正确;
D、琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段时,琼脂糖浓度决定凝胶孔隙大小,DNA分子越小、构象越紧凑迁移速率越快,因此迁移速率与三者均有关,D正确。
12. 研究者将早期胚胎不同位置的两种细胞a和b置于相同培养液中进行独立培养或混合培养,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 培养细胞a和b的培养液中通常应加入动物血清
B. 分散细胞a和b可用酶解法,也可用机械的方法
C. 细胞a和b发育成肌细胞和神经细胞的过程中核酸的种类和含量保持一致
D. 细胞a和b独立培养和混合培养结果不同,体现了细胞的发育会受环境信号影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物细胞培养时,培养液中通常需要加入动物血清,以提供细胞生长所需的未知活性因子等营养成分,A正确;
B、分散动物细胞既可以使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等进行酶解法处理,也可以采用机械方法进行分散,B正确;
C、细胞发育为肌细胞和神经细胞的过程属于细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中核DNA种类不变,但转录产生的mRNA的种类和含量会发生变化,因此核酸的种类和含量并非保持一致,C错误;
D、细胞a、b独立培养和混合培养的结果存在明显差异,说明细胞的发育会受到周围环境信号的影响,D正确。
13. 中国科学院研究团队成功培育出只有双雌来源的孤雌小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖,实验流程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 孤雌小鼠的培育过程可利用PEG诱导法诱导细胞融合
B. 四倍体囊胚为二倍体胚胎干细胞提供发育所需的营养条件
C. 欲判断孤雌小鼠的染色体组成,可取滋养层细胞分析鉴定
D. 注入二倍体胚胎干细胞的四倍体囊胚通过胚胎移植技术送入代孕小鼠
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物细胞融合的诱导方法包含PEG(聚乙二醇)诱导法,该培育过程中细胞融合步骤可使用该方法实现,A正确;
B、四倍体囊胚的细胞仅能发育为胎盘、胎膜等胚外组织,可为二倍体胚胎干细胞发育为完整个体提供营养条件,B正确;
C、滋养层细胞来源于原本的四倍体囊胚,其遗传物质与由二倍体胚胎干细胞发育而来的孤雌小鼠不同,因此不能取滋养层细胞分析鉴定孤雌小鼠的染色体组成,C错误;
D、囊胚属于适合移植的早期胚胎,注入二倍体胚胎干细胞的四倍体囊胚可通过胚胎移植技术送入代孕小鼠的子宫内继续发育,D正确。
14. 某质粒含有5000个碱基对(bp),先用限制酶a完全切割,再把得到的产物用限制酶b完全切割,得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如图所示。下列相关叙述错误的是( )
酶a切割产物长度/bp
酶b再次切割产物长度/bp
2100;1400;1000;500
1900;200;800;600;1000;500
A. 酶a与酶b切割的化学键相同
B. 酶a与酶b切出的黏性末端能相互连接
C. 对该DNA分子中,酶a与酶b的识别序列分别有4个和2个
D. 先用酶b再用酶a完全切割,最终得到的切割产物长度不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、限制酶作用的化学键都是磷酸二酯键,所以酶a与酶b切割的化学键相同,A正确;
B、由图可知,酶a和酶b切割后产生的黏性末端相同,根据DNA连接酶的作用特点,相同黏性末端能相互连接,B正确;
C、从题中信息可知,用酶a切割质粒后得到4个DNA片段,这表明该DNA分子上酶a的识别序列有4个;用酶b切割酶a切割后的产物得到6个DNA片段,说明酶b在酶a切割后的产物上有2个识别序列,那么该DNA分子上酶b的识别序列有2个,C正确;
D、因为酶a和酶b切割后产生的黏性末端相同,所以先用酶b切割再用酶a切割,最终得到的切割产物长度与先用酶a切割再用酶b切割得到的产物长度相同,D错误。
15. 组蛋白乙酰化水平异常是制约异种体细胞核移植(iSCNT)效率的关键因素,下表为组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Sc)对iSCNT胚胎发育效率的影响结果。下列相关叙述错误的是( )
组别
克隆胚胎数
卵裂率(%)
4细胞期率(%)
8细胞期率(%)
对照组
95
9.47±1.70
6.32±1.07
5.26±0.85
Sc处理组
91
23.08±2.94
18.68±3.25
9.89±1.95
A. 体细胞核移植中的“去核”是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物
B. 体细胞与去核卵母细胞的融合依赖于细胞膜的流动性
C. 提高组蛋白去乙酰化水平会提高胚胎的发育效率
D. Sc对iSCNT胚胎发育效率的影响程度随发育进程的推进而减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A、体细胞核移植过程中,去核操作是去除处于减数第二次分裂中期卵母细胞的染色体-纺锤体复合物,避免卵母细胞的遗传物质干扰核移植胚胎的遗传信息,A正确;
B、体细胞与去核卵母细胞的融合属于细胞融合过程,细胞膜具有一定的流动性是细胞融合的结构基础,B正确;
C、Sc是组蛋白去乙酰化酶抑制剂,可抑制组蛋白去乙酰化过程,提高组蛋白乙酰化水平,表格显示Sc处理组胚胎各时期发育率均高于对照组,说明提高组蛋白乙酰化水平会提高胚胎发育效率,而非提高去乙酰化水平,C错误;
D、两组各时期发育率的差值:卵裂期差值约为13.6%,4细胞期差值约为12.4%,8细胞期差值约为4.6%,差值逐渐减小,说明Sc对iSCNT胚胎发育效率的影响程度随发育进程的推进而减弱,D正确。
16. 下图为PCR反应的某一阶段,下列相关叙述错误的是( )
A. 引物的设计要有一段已知目的基因的核苷酸序列
B. 耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3′端延伸DNA链
C. 图中所示阶段所设定的温度会影响PCR产物的纯度
D. 图中DNA经过一次循环后得到两个完全相同的DNA
【答案】D
【解析】
【详解】A、进行PCR扩增时,引物需要和目的基因的对应区段互补配对,因此设计引物需要以一段已知目的基因的核苷酸序列为依据,A正确;
B、耐高温的DNA聚合酶不具备从头合成DNA链的能力,只能从引物的3′端开始,将游离的脱氧核苷酸依次连接,沿5'→3'方向延伸子链,B正确;
C、图中为PCR的复性(退火)阶段,该阶段的温度会影响引物与模板结合的特异性:温度过低容易导致引物非特异性结合,温度过高引物无法与模板结合,都会降低PCR产物的纯度,C正确;
D、原始模板链长度长于目的基因,第一次循环时合成的子链仅5'端为引物序列,3'端会延伸至模板链末端,因此一次循环后得到的两个DNA分子长度、序列并不完全相同,一般经过3次循环才会出现长度统一的目的基因片段,D错误。
17. 干扰素是动物体内的一种蛋白质,可以用于治疗病毒的感染和癌症,但在体外保存相当困难。下图是利用蛋白质工程设计干扰素的生产流程图。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①可通过X射线衍射等技术分析
B. 过程②分子设计出预期功能的蛋白质结构
C. 新的干扰素基因可在任何受体细胞中表达
D. 改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程①为分析干扰素的空间(高级)结构,X射线衍射是分析蛋白质空间结构的常用技术,A正确;
B、过程②是根据干扰素的预期功能,设计并构建出新的干扰素蛋白质结构模型,B正确;
C、基因的表达需要配套的调控序列、蛋白质加工体系等条件,新的干扰素基因无法在所有受体细胞中实现正常表达,C错误;
D、蛋白质工程的实质是通过改造或合成目的基因实现对蛋白质结构的改造,因此改造干扰素结构本质是改造干扰素的基因结构,D正确。
18. 下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述错误的是( )
A. 病菌类、病毒类和干扰素类等致病能力强的生物和物质都可以用来制造生物武器
B. 核移植技术获得人类囊胚,考虑其神经系统开始发育,体外培养不能超过14 d
C. 用农业转基因生物加工制成的产品虽检测不出转基因成分,但仍需标注
D. 不得将体外受精、体细胞核移植技术获得人类囊胚植入人或任何其他动物的生殖系统
【答案】A
【解析】
【详解】A、干扰素是具有免疫调节功能的免疫活性物质,不具备致病能力,不能作为生物武器的制造原料,A错误;
B、生物技术伦理规范明确要求人类囊胚体外培养不得超过14d,因为14d后胚胎的神经系统开始发育,继续培养会涉及严重伦理问题,B正确;
C、根据转基因生物标识管理相关规定,若产品加工原料为转基因生物,即使最终成品检测不出转基因成分,也需要进行标注,C正确;
D、为防范伦理风险,明确禁止将体外受精、体细胞核移植技术获得的人类囊胚植入人或其他动物的生殖系统,D正确。
19. 青藏高原的然乌湖是典型的冰川补给型湖泊,夏季冰川融水形成的溪流会将沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊。夏季湖中的硅藻达到全年峰值,鱼类摄食活跃;冬季湖中的硅藻占比低,鱼类集中在深水区活动较少。下列相关叙述错误的是( )
A. 然乌湖的入湖口、湖岸带、湖心区有不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构
B. 流入该系统的总能量包括生产者固定的太阳能和溪流沿岸流入有机物残体中的化学能
C. 夏季硅藻增多与无机盐的输入和温度有关,冬季鱼类活动减少受硅藻数量和温度影响
D. 藻类在促进生态系统中协同进化方面有重要作用,这体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、群落的水平结构是指群落在水平方向上,因地形、环境条件、生物生长特性等差异形成的镶嵌分布现象,然乌湖不同区域环境不同,生物分布存在差异,符合群落水平结构的特征,A正确;
B、该生态系统属于自然生态系统,正常流入总能量为生产者固定的太阳能,同时溪流带入的有机物残体中的化学能也属于流入该系统的能量,因此总能量包含两部分,B正确;
C、夏季温度适宜,且冰川融水携带大量无机盐进入湖泊,为硅藻生长提供了适宜条件,冬季温度低,硅藻数量少(鱼类食物不足),鱼类作为变温动物代谢减慢,因此活动减少,C正确;
D、藻类促进生态系统协同进化属于生态调节功能,体现的是生物多样性的间接价值,直接价值是指对人类有食用、药用、观赏、科研等实用或非实用意义的价值,D错误。
20. 热带雨林优势冠层树种长期生长在以复杂有机磷为主的土壤中,植物不能直接吸收利用复杂有机磷。热带雨林中的乔木主要与丛枝菌根(AM)真菌或外生菌根(ECM)真菌形成互利共生关系:菌根真菌为植物提供矿质元素和水分,并从宿主植物获得生长必需的碳水化合物;母树可以通过地下菌丝网络实现“亲代抚育”,帮助幼苗突破林下光照不足的限制。下图为4种不同磷源处理下AM、ECM树种相对生物量的实验结果,下列相关叙述错误的是( )
A. AM树种分解复杂有机磷的能力较强
B. 母树通过地下菌丝网络向幼苗输送营养物质实现“亲代抚育”
C. 两种菌根植物都可以利用不同形式的磷源有利于树种间生态位的分化
D. 据实验结果推测,热带雨林中冠层优势度较高的树种主要与ECM真菌共生
【答案】A
【解析】
【详解】A、植物不能直接吸收复杂有机磷,需依赖真菌分解。 AM树种在复杂有机磷处理下的相对生物量(≈0.5)显著低于无机磷(≈0.9)和简单有机磷(≈0.7),说明其利用复杂有机磷能力弱;而ECM树种在复杂有机磷下相对生物量(≈0.8)接近无机磷水平,表明其更擅长分解复杂有机磷,A错误;
B、题干明确指出母树可通过地下菌丝网络实现“亲代抚育”,帮助幼苗突破光照限制,该过程可能涉及营养物质输送,符合生物学机制,B正确;
C、AM树种偏好无机磷与简单有机磷,ECM树种偏好无机磷与复杂有机磷,二者磷源利用策略不同,有助于减少种间竞争,促进生态位分化,C正确;
D、热带雨林土壤以复杂有机磷为主,ECM树种在此条件下相对生物量高(≈0.8),而AM树种较低(≈0.5),说明ECM共生树种更具适应性,更可能成为冠层优势种,D正确。
二、非选择题(本题包含5小题,共60分)
21. 我国青海塔拉滩因地制宜打造“光伏+畜牧+生态”项目:在光伏板下种植沙打旺等固沙植被;放养滩羊采食杂草避免过高的草本植物遮挡光伏板,引发火灾;羊粪腐熟还田为植物供肥;羊群养殖的粪污(粪便、尿液及冲洗水等养殖或生活废弃物)经高温好氧堆肥制成有机肥还田种草,构建“养羊-粪肥-牧草-养羊”闭环系统,光伏发电辅助灌溉,实现生态治理与养殖增收双赢。结合生态知识作答:
(1)从生态系统组成成分分析,沙打旺属于_________。羊粪中的有机物被土壤分解者分解后,碳元素主要以_________形式回归无机环境。
(2)“粪肥还田+适度放牧”提升植被覆盖度与物种丰富度,该生态系统_________稳定性增强,原因是_________。
(3)“光伏+畜牧+生态”项目兼顾生态固沙、山地水土保护、养殖增收、资源循环利用,体现生态工程_________原理;选用本土固沙植物、结合山地环境适度养羊,体现_________原理。
(4)相较于粪污随意直排、粗放开荒,“光伏+畜牧+生态”项目能够_________(填“增大”或“减小”)区域生态足迹,原因有_________。
A.粪污堆肥还田实现废弃物资源化,减少粪污直排造成的土壤、水体污染
B.有机肥替代化肥,减少化肥采购投入,降低牧草种植生产成本
C.植被面积增加,植物光合作用固碳增多,有利于助力碳中和
D.种养结合实现农牧双收益,减少对天然草场的依赖
E.大幅提高相邻区域化石燃料的开采与使用量
【答案】(1) ①. 生产者 ②. CO₂(二氧化碳)
(2) ①. 抵抗力 ②. 物种丰富度提升,营养结构更复杂,生态系统自我调节能力增强
(3) ①. 整体 ②. 协调
(4) ①. 减小 ②. ABCD
【解析】
【小问1详解】
沙打旺能够进行光合作用制造有机物,根据生态系统组成成分的知识,能制造有机物的生物属于生产者,所以沙打旺属于生产者。羊粪中的有机物被土壤分解者分解,分解者通过呼吸作用将有机物分解,碳元素主要以二氧化碳(CO2)形式返回无机环境。
【小问2详解】
“粪肥还田 + 适度放牧”提升了植被覆盖度与物种丰富度,这使得生态系统的营养结构(食物链和食物网)更复杂。生态系统的自我调节能力与营养结构复杂程度正相关,营养结构越复杂,自我调节能力越强,而抵抗力稳定性取决于自我调节能力,所以该生态系统抵抗力稳定性增强,原因是物种丰富度提升,营养结构更复杂,生态系统自我调节能力增强。
【小问3详解】
“光伏 + 畜牧 + 生态”项目兼顾生态固沙、山地水土保护、养殖增收、资源循环利用,综合考虑了多种生态和经济因素,体现了生态工程整体原理。选用本土固沙植物,结合山地环境养殖羊,是根据当地的实际情况进行设计,体现了生态工程协调原理。
【小问4详解】
生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。“光伏+畜牧+生态”项目相较于粪污随意直排、粗放开荒,能够减小区域生态足迹。
A、粪污堆肥还田实现了废弃物资源化,减少了粪污直接造成的土壤、水源污染,降低了对环境的压力,有助于减小区域生态足迹,A正确;
B、有机肥替代化肥,减少了化肥采购投入,降低了牧草和羊养殖成本,从资源利用和成本角度减小了生态足迹,B正确;
C、植被面积增加,植物光合作用固碳增多,有利于助力碳中和,减少了因碳排放所需的碳汇用地,可减小生态足迹,C正确;
D、种养结合实现农牧双收益,减少了对天然草场的依赖,降低了对自然资源的消耗,有助于减小区域生态足迹,D正确;
E、大幅提高相邻区域化石燃料的开采与使用量,会增加能源消耗和环境压力,增大区域生态足迹,E错误。
22. 聚乙烯(PE)是日常生活使用最广的塑料之一,其不易降解造成环境污染。某科研小组从垃圾填埋的废弃塑料中筛选出一株能降解PE的需氧细菌ETX1,并对其降解效果进行研究。回答下列问题:
(1)科研人员配制了以PE为唯一碳源的培养基(LDPE-MSM),该培养基中添加了NH4Cl,其作用是_________,初步筛选出PE降解菌。
(2)为了逐步纯化出降解能力强的菌株,科研人员把初步筛选出的PE降解菌加入无菌水中制成菌悬液,先转入LDPE-MSM中,并加入少量酵母提取物(以酵母为原料经自溶、酶解而成)连续振荡培养14d(一级富集);再将一级富集液转入纯LDPE-MSM中连续振荡培养14 d(二级富集)。连续振荡培养的目的是_________(答出2点),一级富集时添加少量酵母提取物的目的是_________;二级富集时不添加酵母提取物且以PE为唯一碳源的目的是_________。
(3)通过分离纯化得到一株生长状况最好的菌株ETX1,为进一步验证ETX1对PE的降解效果,研究人员进行了如下实验。
培养基
接种物
培养条件
实验组
含0.1%PE粉末的MSM液体培养基
一定量ETX1菌液
30℃、180 r/min振荡培养20 d
对照组
含0.1%PE粉末的MSM液体培养基
①
①处应为_________,对照组的作用是_________。
【答案】(1)为微生物的生长繁殖提供氮源(和无机盐)
(2) ①. 增加培养液中的溶氧量、使菌体与PE粉末充分接触,提高降解效率 ②. 为微生物提供营养物质(如有机碳源、生长因子等),以增加微生物的数量,保证该菌株得到增长 ③. 进一步纯化出降解PE能力强的菌株
(3) ①. 等量无菌水(或等量灭活的ETX1菌液) ②. 排除培养过程中的各种因素(如振荡、温度、培养基成分等)对PE减少的影响,从而证明PE的减少是由菌株ETX1的降解作用引起的
【解析】
【小问1详解】
在微生物培养中,培养基的成分一般包括碳源、氮源、水、无机盐等。本题中以PE为唯一碳源的培养基(LDPE - MSM)里添加NH4Cl,因为NH4Cl能提供氮元素,所以其作用是为微生物的生长繁殖提供氮源(和无机盐),从而初步筛选出PE降解菌。
【小问2详解】
连续振荡培养,一方面能增加溶解氧含量,满足需氧细菌ETX1的有氧呼吸需求;另一方面能使菌株与培养基中的PE粉充分接触,提高降解效率。一级富集时添加少量酵母提取物,由于酵母提取物富含多种营养成分,所以目的是为微生物提供营养物质(如有机碳源、生长因子等),以增加微生物的数量,保证该菌株得到增长 。二级富集时不添加酵母提取物且以PE为唯一碳源,这样能进一步纯化出降解PE能力强的菌株,因为只有能高效利用PE作为碳源的菌株才能在该条件下生长繁殖,从而达到纯化降解能力强菌株的目的。
【小问3详解】
在对照实验中,要遵循单一变量原则,实验组接种了一定量ETX1菌液,那么对照组应接种等量的无菌水(或等量灭活的ETX1菌液),保证除了接种物这一变量外,其他条件均相同,对照组的作用是排除培养过程中的各种因素(如振荡、温度、培养基成分等)对PE减少的影响,从而证明PE的减少是由菌株ETX1的降解作用引起的。。
23. 人血清白蛋白(HSA)广泛用于烧伤烫伤、失血性休克、癌症和艾滋病人放化疗的辅助治疗。将HSA基因导入微生物、动物、植物细胞并进行高效表达,是一种具有前景的方法。我国科研人员利用水稻生产人血清白蛋白,从稻田中长出“黄金药”,成为我国标志性植物源医用蛋白。
(1)大肠杆菌常作为基因工程的受体细胞,实践发现大肠杆菌因缺少_________(写出细胞器的名称),产生有功能的HSA十分困难。
(2)微生物反应器还存在需大容量发酵罐及发酵条件控制系统等昂贵设备,生产成本高的缺陷。动物表达系统存在分离纯化难度高、易受病毒污染等缺点。胚乳是种子植物特有的储存组织,具有高度积累蛋白质的能力。胚乳生物反应器是利用转基因植物的胚乳生产HSA,将_________和_________重组在一起,使HSA在胚乳中高效表达,避免HSA在营养器官(如叶、根)中积累造成资源浪费。
(3)组成型启动子存在表达水平低和组织特异性差的问题。研究者为了寻找适合的启动子,使目标蛋白的积累量显著提高,检索水稻基因表达数据库,获得三种基因表达量数据,如下表所示:
Glua1、SBE1和Xa1在水稻叶、根和胚乳中的表达量
基因表达
叶
根
胚乳
Glua1表达量
0.5
3
101978
SBE1表达量
27
25
1461
Xa1表达量
0.6
8
0
注:Xa1为抗白叶枯病基因(白叶枯病菌侵染诱导表达),Glua1和SBE1为胚乳中特异性表达的基因
①从数据库中选取Xa1基因的原因是_________,与动物表达系统相比,选择胚乳生物反应器的优点是_________。
②应选择_________作为胚乳高效表达HSA基因的调控元件,可驱动HSA基因仅在胚乳中高效转录,依据是_________。
【答案】(1)内质网、高尔基体
(2) ①. HSA基因 ②. 胚乳特异性启动子
(3) ①. 作为阴性对照,用于确认Glua1和SBE1基因在胚乳中高表达(目标启动子的“胚乳特异性”) ②. 安全性高(植物系统不含人类病原体如病毒)、产物易纯化(从种子中提取目标蛋白) ③. Glua1基因的启动子 ④. 根据表格数据,Glua1在胚乳中表达量较SBE1的高,Glua1在胚乳中表达量远高于其在叶和根中的表达量(表现出极强的胚乳特异性和高表达水平)。
【解析】
【小问1详解】
大肠杆菌是原核生物,原核生物只有核糖体一种细胞器。人血清白蛋白(HSA)属于分泌蛋白,其合成和加工需要内质网和高尔基体参与,而大肠杆菌因缺少内质网、高尔基体,所以产生有功能的HSA十分困难。
【小问2详解】
要使HSA在胚乳中高效表达,需要构建基因表达载体,即将HSA基因和胚乳特异性表达的启动子重组在一起,这样就能使HSA基因在胚乳细胞中启动转录和翻译过程,避免在营养器官中积累造成资源浪费。
【小问3详解】
①由题意可知,Xa1在胚乳中表达量为0,因此从数据库中选取Xa1基因作为阴性对照,用于确认Glua1和SBE1基因在胚乳中高表达(目标启动子的“胚乳特异性”)。与动物表达系统相比,选择胚乳生物反应器的优点是安全性高(植物系统不含人类病原体如病毒)、产物易纯化(从种子中提取目标蛋白)。
②应选择Glua1基因的启动子作为胚乳高效表达HSA基因的调控元件,依据是:根据表格数据,Glua1在胚乳中表达量较SBE1的高,Glua1在胚乳中表达量远高于其在叶和根中的表达量(表现出极强的胚乳特异性和高表达水平),所以选择其启动子可实现目标。
24. 神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是一种多功能糖蛋白,在多种肿瘤组织中容易大量合成,可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成,使肿瘤体积增大。科研人员以小鼠为实验材料制备抗NRP-1的单克隆抗体(NRP-1mAb),并开展该药物对人乳腺癌靶向治疗的研究。
(1)实验前给小鼠多次注射NRP-1,目的是_________。
(2)以小鼠的脾脏为材料制备单细胞悬液:取小鼠脾脏剪碎,用_________处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液。
(3)为了获得能产生抗NRP-1的杂交瘤细胞,需要进行筛选。第一次筛选使用特定的选择培养基,在该培养基上,_________都会死亡。筛选出的杂交瘤细胞进行_________,经多次筛选,就可获得所需的杂交瘤细胞。将其注射到小鼠腹腔内增殖,从_________获取大量的NRP-1mAb。
(4)为确定NRP-1mAb靶向治疗时的用药剂量,科研人员将人乳腺癌细胞悬液等量注入4组生长状况一致的健康鼠,接种3 d后开始对实验组分别注射_________,每隔5 d给药1次,共7次。每次给药后测算一次肿瘤体积,结果如下图所示。
分析图示可以得出的结论是_________。
(5)根据以上实验结果,NRP-1mAb进行靶向治疗乳腺癌应用于临床前,还需要研究的问题有_________(答2点)。
【答案】(1)诱导小鼠能够产生足量能分泌抗NRP-1抗体的B淋巴细胞
(2)胰蛋白酶##胶原蛋白酶
(3) ①. 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞 ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. 腹水
(4) ①. 不同剂量的NRP-1mAb溶液(或低、中、高剂量的NRP-1mAb溶液) ②. NRP-1mAb能有效地抑制肿瘤体积的增大,中、高剂量NRP-1mAb的抑制效果比低剂量的更明显(中、高剂量NRP-1mAb的抑制效果无明显差异)
(5)给药剂量和给药时间
【解析】
【小问1详解】
实验前给小鼠多次注射NRP-1,是因为要诱导小鼠能够产生足量能分泌抗NRP-1抗体的B淋巴细胞,这是为后续获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞做准备。
【小问2详解】
以小鼠脾脏为材料制备单细胞悬液时,取小鼠脾脏剪碎,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理,因为胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)能分解细胞间的蛋白质,使其分散成单个细胞,之后加入培养液制成单细胞悬液。
【小问3详解】
在单克隆抗体制备过程中,第一次筛选使用特定选择培养基,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能存活。筛选出的杂交瘤细胞要进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,可获得所需杂交瘤细胞。将其注射到小鼠腹腔内增殖后,从腹水中获取大量的NRP-1mAb,因为杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖时会分泌抗体到腹水中。
【小问4详解】
为确定NRP-1mAb靶向治疗时的用药剂量,接种3d后对实验组分别注射不同剂量的NRP-1mAb溶液(或低、中、高剂量的NRP-1mAb溶液),对照组应注射等量生理盐水。分析图示可知,NRP-1mAb能抑制肿瘤体积的增大,且中、高剂量NRP-1mAb的抑制效果比低剂量的更明显(中、高剂量NRP-1mAb的抑制效果无明显差异)。
【小问5详解】
NRP-1mAb进行靶向治疗乳腺癌应用于临床前,还需要研究的问题有:NRP-1mAb对人体乳腺癌的治疗效果;给药剂量和给药时间等。
25. 水中雌激素类污染物A对动物和人类的性腺发育会产生不良影响。斑马鱼幼体透明且肌细胞和生殖细胞都存在雌激素的受体。科研人员通过诱导型启动子ERE(受雌激素诱导)和UAS(受Gal4蛋白诱导),构建导入融合基因ERE-Gal4和UAS-GFP的转基因监测斑马鱼M0,可以经济且快速地监测水体中的雌激素类污染物,原理如图1,回答下列问题:
(1)当微量的污染物A进入幼体监测斑马鱼M0的肌细胞后,_________与启动子ERE结合促进Gal4基因的表达,形成大量的Gal4蛋白与_________特异性结合,启动GFP基因的表达,使肌细胞发出明显的绿色荧光。
(2)通过_________法将ERE−Gal4表达载体和UAS−GFP表达载体导入斑马鱼的受精卵中获得转基因斑马鱼,在添加微量的_________的环境中培养,筛选出能发出绿色荧光的即为监测斑马鱼M0。
(3)为避免基因扩散引起生物安全问题,科研人员利用监测斑马鱼M0培育出纯合品系M1,通过Cre-loxP系统对纯合品系M1进行改造制备不育的转基因斑马鱼。Cre-loxP系统是由loxP序列和Cre酶两部分组成,作用机理如图2:loxP是一段具有方向性的特殊碱基序列,而Cre酶可识别DNA分子中loxP序列,当DNA上存在两个同向loxP序列时,Cre酶可将两个loxP序列之间的DNA序列剪除,切口连接形成环化产物,产物最终被降解从而达到敲除特定基因的目的。
①推测Cre酶具有类似_________酶的作用。
②以纯合品系M1为实验材料,获得能表达Cre酶的转基因雌鱼甲和含有loxP位点的转基因雄鱼乙。将甲和乙杂交,持续获得不育的监测斑马鱼。请从A~F中选择相应的元件填在图3空白方框中________;________;________,并在染色体上标明loxP位点的位置________(用“”表示)。
A.使基因仅在性原细胞表达的启动子
B.使基因仅在肌细胞表达的启动子
C.雌激素受体基因
D.导致细胞凋亡的基因
E.Cre酶基因
F.Gal4基因
【答案】(1) ①. A-受体复合物 ②. 启动子UAS
(2) ①. 显微注射 ②. 雌激素/A
(3) ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. A ③. E ④. D ⑤.
【解析】
【小问1详解】
根据题干信息“诱导型启动子ERE(受雌激素诱导)”,当微量污染物A(雌激素类)进入幼体监测斑马鱼M0的肌细胞后,A-受体复合物会与启动子ERE结合,从而促进Gal4基因的表达。又因为“UAS(受Gal4蛋白诱导)”,所以形成大量Gal4蛋白会与启动子UAS特异性结合,进而启动GFP基因的表达,使肌细胞发出绿色荧光。
【小问2详解】
将表达载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。由于要筛选出能发出绿色荧光的监测斑马鱼M0,需要在添加微量雌激素(或污染物A) 的环境中培养,因为只有在有污染物A(雌激素)的情况下,才能启动相关基因表达产生绿色荧光。
【小问3详解】
①由题干可知,Cre酶可识别DNA分子中loxP序列,并将两个loxP序列之间的DNA序列剪除,这与限制酶识别特定核苷酸序列并切割DNA分子的作用类似,同时Cre酶可将切口连接形成环化产物,所以推测Cre酶具有类似限制酶和DNA连接酶的作用。
②要获得能表达Cre酶的转基因雌鱼甲,需要将使基因仅在性原细胞表达的启动子(A)与Cre酶基因结合,这样Cre酶就能在性原细胞中表达; 对于含有loxP位点的转基因雄鱼乙,需要将导致细胞凋亡的基因(D) 与相关元件结合,当Cre酶作用时,可通过loxP序列剪除特定基因,图示为:。
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2025-2026学年度下学期期末高二参考试题
生物
(试卷满分100分,考试时间:90分钟)
温馨提示:
1.试卷共8页包括单项选择题和非选择题两部分。
2.请将试题答案统一填写在答题卡上。
一、单项选择题:(每小题2分,共40分)
1. 下列关于发酵食品果酒和果醋制作的叙述,正确的是( )
A. 发酵瓶和榨汁机等器具要用洗洁精洗净并用次氯酸钠灭菌
B. 果酒制作全程,温度需控制在28℃左右进行发酵
C. 当葡萄酒制作完成后,打开瓶盖即可进行葡萄醋的发酵
D. 果醋发酵液的液面可能会出现一层由醋酸菌繁殖形成的菌膜
2. 与传统发酵技术相比,现代发酵工程具有鲜明的特点。下列相关叙述错误的是( )
A. 传统发酵通常是混合菌种发酵,现代发酵工程一般为单一菌种发酵
B. 传统发酵的菌种来源于自然环境,现代发酵工程所用的菌种多为筛选或改造所得
C. 现代发酵工程通过对发酵罐内温度、pH等条件的监控来优化微生物的代谢过程
D. 无论是传统发酵还是现代发酵工程,发酵产品的提取、分离和纯化的方法基本相同
3. 发酵工程常利用选择培养基筛选特定功能的微生物,下列相关叙述错误的是( )
A. 在以淀粉为唯一碳源的培养基上,筛选出的不一定是能产生淀粉酶的微生物
B. 在缺乏氮源的培养基上,可筛选出自生固氮的微生物
C. 在含有青霉素的培养基上,可筛选出酵母菌和霉菌等微生物
D. 在pH调至酸性的培养基上,可筛选出能合成脲酶的细菌
4. 为提高发酵工程中次级代谢产物的产量,研究人员尝试不同策略。其中原理叙述错误的是( )
选项
策略
原理
A
诱变选育高产菌株
利用基因突变的随机性和不定向性筛选高产突变体
B
增加培养基中有机碳源浓度
有机碳源浓度越高,次级代谢产物的合成量越大
C
采用分阶段变温发酵
前期温度偏向菌体生长的最适温度,后期温度偏向产物合成的最适温度
D
利用基因工程将产物合成相关基因导入宿主菌
通过增加关键酶基因的拷贝数提高产量
A. A B. B C. C D. D
5. 下列关于微生物的培养和分离的叙述,正确的是( )
A. 微生物在液体培养基表面可形成肉眼可见的菌落
B. 分离尿素分解菌时,应从周围出现透明圈的菌落中挑取菌株
C. 鉴别纤维素分解菌时,可在倒平板时加入刚果红染色,再进行接种
D. 将菌液均匀涂布在培养基表面后,应立即将平板倒置于恒温箱培养
6. 某同学从土壤中分离得到混杂多种微生物的菌样,欲采用平板划线法纯化目标细菌,下列相关叙述正确的是( )
A. 划线前将接种环在酒精灯火焰上灼烧灭菌,划线结束后不需要再灼烧
B. 每次划线都从上一次划线的末端开始,是为了将菌种逐步稀释以便获得单菌落
C. 在划线的各个区域中,菌落数量最多的是最后划线的区域
D. 平板划线法既可用于微生物分离,也可用于统计活菌的数目
7. 诱导多能干细胞(iPS细胞)在生物医药领域有广阔的应用前景。研究人员利用多种小分子化合物协同诱导小鼠胎儿成纤维细胞,成功获得iPS细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 小鼠胎儿成纤维细胞形成iPS细胞的过程属于细胞分化
B. 特定蛋白导入细胞也可改变小鼠胎儿成纤维细胞的基因表达
C. 培养小鼠胎儿成纤维细胞和iPS细胞时需提供一定浓度的CO2
D. iPS细胞来源于患者自身体细胞,可有效避免异体移植带来的免疫排斥
8. 无菌操作技术是避免杂菌污染的一项重要技术。下列操作错误的是( )
A. 微生物实验室应定期用紫外灯照射
B. 植物组织培养中,需对外植体进行消毒
C. 动物细胞培养液中,可加入一定量的抗生素
D. 培养基紫外线照射后,才可用于酵母菌的纯培养
9. 某科研小组利用月季成功研究出其快速繁殖的技术,流程及方法措施如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75% 乙醇浸泡30 s+5% 次氯酸钠浸泡6 min
②外植体诱导出丛生苗
MS+3.0 mg·L-1 6-BA+0.05 mg·L-1 NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0 mg·L-1 6-BA+0.10 mg·L-1 NAA
④丛生苗的生根
1/2 MS+0.25 mg·L-1 IBA+0.25 mg·L-1 NAA
注:丛生苗为丛状生长的幼苗,6-BA为细胞分裂素类物质,IBA、NAA为生长素类物质
A. 流程①的效果取决于消毒剂的种类、浓度和使用时间
B. 流程②不出现典型的脱分化形成愈伤组织的阶段
C. 与流程③相比,流程④培养基中更高的盐浓度有利于丛生苗的生根
D. 与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类物质与生长素类物质的比值更小
10. 红豆杉(2n=24)能产生抗癌物质紫杉醇,但生长缓慢、产量低。研究人员将其与柴胡(2n=12)体细胞杂交以培育产生紫杉醇的柴胡。先用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体,破坏部分染色体,再将其与未经紫外线照射的柴胡原生质体融合,得到两两融合的细胞,筛选出杂种细胞。杂种细胞中两种植物细胞的染色体间排斥较为明显。下列相关叙述错误的是( )
A. 融合前需将红豆杉细胞和柴胡细胞用纤维素酶和果胶酶处理
B. 可以用电融合法诱导红豆杉原生质体与柴胡原生质体融合
C. 应在能合成紫杉醇的杂种细胞中选择红豆杉染色体数目较多的细胞进行培养
D. 观察到融合细胞中染色体数为15条的是杂种细胞,24条的可能不是杂种细胞
11. 关于生物技术与工程中的“分离”操作,下列相关叙述错误的是( )
A. 借助标记基因可筛选出转基因成功的受体菌并进行下一步扩大培养
B. 采用稀释涂布平板法通过梯度稀释土壤浸出液可分离获得单菌落
C. PCR技术中通过超过90℃的高温使DNA的两条脱氧核苷酸链解聚
D. 电泳分离DNA片段的迁移速率与琼脂糖浓度、DNA的分子大小和构象有关
12. 研究者将早期胚胎不同位置的两种细胞a和b置于相同培养液中进行独立培养或混合培养,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 培养细胞a和b的培养液中通常应加入动物血清
B. 分散细胞a和b可用酶解法,也可用机械的方法
C. 细胞a和b发育成肌细胞和神经细胞的过程中核酸的种类和含量保持一致
D. 细胞a和b独立培养和混合培养结果不同,体现了细胞的发育会受环境信号影响
13. 中国科学院研究团队成功培育出只有双雌来源的孤雌小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖,实验流程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 孤雌小鼠的培育过程可利用PEG诱导法诱导细胞融合
B. 四倍体囊胚为二倍体胚胎干细胞提供发育所需的营养条件
C. 欲判断孤雌小鼠的染色体组成,可取滋养层细胞分析鉴定
D. 注入二倍体胚胎干细胞的四倍体囊胚通过胚胎移植技术送入代孕小鼠
14. 某质粒含有5000个碱基对(bp),先用限制酶a完全切割,再把得到的产物用限制酶b完全切割,得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如图所示。下列相关叙述错误的是( )
酶a切割产物长度/bp
酶b再次切割产物长度/bp
2100;1400;1000;500
1900;200;800;600;1000;500
A. 酶a与酶b切割的化学键相同
B. 酶a与酶b切出的黏性末端能相互连接
C. 对该DNA分子中,酶a与酶b的识别序列分别有4个和2个
D. 先用酶b再用酶a完全切割,最终得到的切割产物长度不同
15. 组蛋白乙酰化水平异常是制约异种体细胞核移植(iSCNT)效率的关键因素,下表为组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Sc)对iSCNT胚胎发育效率的影响结果。下列相关叙述错误的是( )
组别
克隆胚胎数
卵裂率(%)
4细胞期率(%)
8细胞期率(%)
对照组
95
9.47±1.70
6.32±1.07
5.26±0.85
Sc处理组
91
23.08±2.94
18.68±3.25
9.89±1.95
A. 体细胞核移植中的“去核”是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物
B. 体细胞与去核卵母细胞的融合依赖于细胞膜的流动性
C. 提高组蛋白去乙酰化水平会提高胚胎的发育效率
D. Sc对iSCNT胚胎发育效率的影响程度随发育进程的推进而减弱
16. 下图为PCR反应的某一阶段,下列相关叙述错误的是( )
A. 引物的设计要有一段已知目的基因的核苷酸序列
B. 耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3′端延伸DNA链
C. 图中所示阶段所设定的温度会影响PCR产物的纯度
D. 图中DNA经过一次循环后得到两个完全相同的DNA
17. 干扰素是动物体内的一种蛋白质,可以用于治疗病毒的感染和癌症,但在体外保存相当困难。下图是利用蛋白质工程设计干扰素的生产流程图。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①可通过X射线衍射等技术分析
B. 过程②分子设计出预期功能的蛋白质结构
C. 新的干扰素基因可在任何受体细胞中表达
D. 改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
18. 下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述错误的是( )
A. 病菌类、病毒类和干扰素类等致病能力强的生物和物质都可以用来制造生物武器
B. 核移植技术获得人类囊胚,考虑其神经系统开始发育,体外培养不能超过14 d
C. 用农业转基因生物加工制成的产品虽检测不出转基因成分,但仍需标注
D. 不得将体外受精、体细胞核移植技术获得人类囊胚植入人或任何其他动物的生殖系统
19. 青藏高原的然乌湖是典型的冰川补给型湖泊,夏季冰川融水形成的溪流会将沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊。夏季湖中的硅藻达到全年峰值,鱼类摄食活跃;冬季湖中的硅藻占比低,鱼类集中在深水区活动较少。下列相关叙述错误的是( )
A. 然乌湖的入湖口、湖岸带、湖心区有不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构
B. 流入该系统的总能量包括生产者固定的太阳能和溪流沿岸流入有机物残体中的化学能
C. 夏季硅藻增多与无机盐的输入和温度有关,冬季鱼类活动减少受硅藻数量和温度影响
D. 藻类在促进生态系统中协同进化方面有重要作用,这体现了生物多样性的直接价值
20. 热带雨林优势冠层树种长期生长在以复杂有机磷为主的土壤中,植物不能直接吸收利用复杂有机磷。热带雨林中的乔木主要与丛枝菌根(AM)真菌或外生菌根(ECM)真菌形成互利共生关系:菌根真菌为植物提供矿质元素和水分,并从宿主植物获得生长必需的碳水化合物;母树可以通过地下菌丝网络实现“亲代抚育”,帮助幼苗突破林下光照不足的限制。下图为4种不同磷源处理下AM、ECM树种相对生物量的实验结果,下列相关叙述错误的是( )
A. AM树种分解复杂有机磷的能力较强
B. 母树通过地下菌丝网络向幼苗输送营养物质实现“亲代抚育”
C. 两种菌根植物都可以利用不同形式的磷源有利于树种间生态位的分化
D. 据实验结果推测,热带雨林中冠层优势度较高的树种主要与ECM真菌共生
二、非选择题(本题包含5小题,共60分)
21. 我国青海塔拉滩因地制宜打造“光伏+畜牧+生态”项目:在光伏板下种植沙打旺等固沙植被;放养滩羊采食杂草避免过高的草本植物遮挡光伏板,引发火灾;羊粪腐熟还田为植物供肥;羊群养殖的粪污(粪便、尿液及冲洗水等养殖或生活废弃物)经高温好氧堆肥制成有机肥还田种草,构建“养羊-粪肥-牧草-养羊”闭环系统,光伏发电辅助灌溉,实现生态治理与养殖增收双赢。结合生态知识作答:
(1)从生态系统组成成分分析,沙打旺属于_________。羊粪中的有机物被土壤分解者分解后,碳元素主要以_________形式回归无机环境。
(2)“粪肥还田+适度放牧”提升植被覆盖度与物种丰富度,该生态系统_________稳定性增强,原因是_________。
(3)“光伏+畜牧+生态”项目兼顾生态固沙、山地水土保护、养殖增收、资源循环利用,体现生态工程_________原理;选用本土固沙植物、结合山地环境适度养羊,体现_________原理。
(4)相较于粪污随意直排、粗放开荒,“光伏+畜牧+生态”项目能够_________(填“增大”或“减小”)区域生态足迹,原因有_________。
A.粪污堆肥还田实现废弃物资源化,减少粪污直排造成的土壤、水体污染
B.有机肥替代化肥,减少化肥采购投入,降低牧草种植生产成本
C.植被面积增加,植物光合作用固碳增多,有利于助力碳中和
D.种养结合实现农牧双收益,减少对天然草场的依赖
E.大幅提高相邻区域化石燃料的开采与使用量
22. 聚乙烯(PE)是日常生活使用最广的塑料之一,其不易降解造成环境污染。某科研小组从垃圾填埋的废弃塑料中筛选出一株能降解PE的需氧细菌ETX1,并对其降解效果进行研究。回答下列问题:
(1)科研人员配制了以PE为唯一碳源的培养基(LDPE-MSM),该培养基中添加了NH4Cl,其作用是_________,初步筛选出PE降解菌。
(2)为了逐步纯化出降解能力强的菌株,科研人员把初步筛选出的PE降解菌加入无菌水中制成菌悬液,先转入LDPE-MSM中,并加入少量酵母提取物(以酵母为原料经自溶、酶解而成)连续振荡培养14d(一级富集);再将一级富集液转入纯LDPE-MSM中连续振荡培养14 d(二级富集)。连续振荡培养的目的是_________(答出2点),一级富集时添加少量酵母提取物的目的是_________;二级富集时不添加酵母提取物且以PE为唯一碳源的目的是_________。
(3)通过分离纯化得到一株生长状况最好的菌株ETX1,为进一步验证ETX1对PE的降解效果,研究人员进行了如下实验。
培养基
接种物
培养条件
实验组
含0.1%PE粉末的MSM液体培养基
一定量ETX1菌液
30℃、180 r/min振荡培养20 d
对照组
含0.1%PE粉末的MSM液体培养基
①
①处应为_________,对照组的作用是_________。
23. 人血清白蛋白(HSA)广泛用于烧伤烫伤、失血性休克、癌症和艾滋病人放化疗的辅助治疗。将HSA基因导入微生物、动物、植物细胞并进行高效表达,是一种具有前景的方法。我国科研人员利用水稻生产人血清白蛋白,从稻田中长出“黄金药”,成为我国标志性植物源医用蛋白。
(1)大肠杆菌常作为基因工程的受体细胞,实践发现大肠杆菌因缺少_________(写出细胞器的名称),产生有功能的HSA十分困难。
(2)微生物反应器还存在需大容量发酵罐及发酵条件控制系统等昂贵设备,生产成本高的缺陷。动物表达系统存在分离纯化难度高、易受病毒污染等缺点。胚乳是种子植物特有的储存组织,具有高度积累蛋白质的能力。胚乳生物反应器是利用转基因植物的胚乳生产HSA,将_________和_________重组在一起,使HSA在胚乳中高效表达,避免HSA在营养器官(如叶、根)中积累造成资源浪费。
(3)组成型启动子存在表达水平低和组织特异性差的问题。研究者为了寻找适合的启动子,使目标蛋白的积累量显著提高,检索水稻基因表达数据库,获得三种基因表达量数据,如下表所示:
Glua1、SBE1和Xa1在水稻叶、根和胚乳中的表达量
基因表达
叶
根
胚乳
Glua1表达量
0.5
3
101978
SBE1表达量
27
25
1461
Xa1表达量
0.6
8
0
注:Xa1为抗白叶枯病基因(白叶枯病菌侵染诱导表达),Glua1和SBE1为胚乳中特异性表达的基因
①从数据库中选取Xa1基因的原因是_________,与动物表达系统相比,选择胚乳生物反应器的优点是_________。
②应选择_________作为胚乳高效表达HSA基因的调控元件,可驱动HSA基因仅在胚乳中高效转录,依据是_________。
24. 神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是一种多功能糖蛋白,在多种肿瘤组织中容易大量合成,可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成,使肿瘤体积增大。科研人员以小鼠为实验材料制备抗NRP-1的单克隆抗体(NRP-1mAb),并开展该药物对人乳腺癌靶向治疗的研究。
(1)实验前给小鼠多次注射NRP-1,目的是_________。
(2)以小鼠的脾脏为材料制备单细胞悬液:取小鼠脾脏剪碎,用_________处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液。
(3)为了获得能产生抗NRP-1的杂交瘤细胞,需要进行筛选。第一次筛选使用特定的选择培养基,在该培养基上,_________都会死亡。筛选出的杂交瘤细胞进行_________,经多次筛选,就可获得所需的杂交瘤细胞。将其注射到小鼠腹腔内增殖,从_________获取大量的NRP-1mAb。
(4)为确定NRP-1mAb靶向治疗时的用药剂量,科研人员将人乳腺癌细胞悬液等量注入4组生长状况一致的健康鼠,接种3 d后开始对实验组分别注射_________,每隔5 d给药1次,共7次。每次给药后测算一次肿瘤体积,结果如下图所示。
分析图示可以得出的结论是_________。
(5)根据以上实验结果,NRP-1mAb进行靶向治疗乳腺癌应用于临床前,还需要研究的问题有_________(答2点)。
25. 水中雌激素类污染物A对动物和人类的性腺发育会产生不良影响。斑马鱼幼体透明且肌细胞和生殖细胞都存在雌激素的受体。科研人员通过诱导型启动子ERE(受雌激素诱导)和UAS(受Gal4蛋白诱导),构建导入融合基因ERE-Gal4和UAS-GFP的转基因监测斑马鱼M0,可以经济且快速地监测水体中的雌激素类污染物,原理如图1,回答下列问题:
(1)当微量的污染物A进入幼体监测斑马鱼M0的肌细胞后,_________与启动子ERE结合促进Gal4基因的表达,形成大量的Gal4蛋白与_________特异性结合,启动GFP基因的表达,使肌细胞发出明显的绿色荧光。
(2)通过_________法将ERE−Gal4表达载体和UAS−GFP表达载体导入斑马鱼的受精卵中获得转基因斑马鱼,在添加微量的_________的环境中培养,筛选出能发出绿色荧光的即为监测斑马鱼M0。
(3)为避免基因扩散引起生物安全问题,科研人员利用监测斑马鱼M0培育出纯合品系M1,通过Cre-loxP系统对纯合品系M1进行改造制备不育的转基因斑马鱼。Cre-loxP系统是由loxP序列和Cre酶两部分组成,作用机理如图2:loxP是一段具有方向性的特殊碱基序列,而Cre酶可识别DNA分子中loxP序列,当DNA上存在两个同向loxP序列时,Cre酶可将两个loxP序列之间的DNA序列剪除,切口连接形成环化产物,产物最终被降解从而达到敲除特定基因的目的。
①推测Cre酶具有类似_________酶的作用。
②以纯合品系M1为实验材料,获得能表达Cre酶的转基因雌鱼甲和含有loxP位点的转基因雄鱼乙。将甲和乙杂交,持续获得不育的监测斑马鱼。请从A~F中选择相应的元件填在图3空白方框中________;________;________,并在染色体上标明loxP位点的位置________(用“”表示)。
A.使基因仅在性原细胞表达的启动子
B.使基因仅在肌细胞表达的启动子
C.雌激素受体基因
D.导致细胞凋亡的基因
E.Cre酶基因
F.Gal4基因
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