精品解析:福建省福州第一中学2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题
2026-07-17
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.29 MB |
| 发布时间 | 2026-07-17 |
| 更新时间 | 2026-07-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58862785.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
福州一中2025-2026学年第二学期第四学段模块考试高二生物学科选择性必修三模块试卷
完卷75分钟 满分100分
一、单选题
1. 某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是( )
A. 检测果实细菌污染状况时,需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布
B. 测定果实淀粉酶活性时,为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应
C. 室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量,以分析果实糖含量
D. 探究果实储存状况时,可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率
【答案】D
【解析】
【详解】A、采用稀释涂布平板法检测细菌污染时,需先将稀释液滴加到固体培养基表面,再用灼烧冷却后的涂布器将菌液涂布均匀,A错误;
B、测定酶活性时,酶促反应应在酶的最适温度下进行,4℃会抑制淀粉酶活性,无法准确测定酶活性,该温度一般用于酶的低温保存,B错误;
C、斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀需要水浴加热的条件,室温下无法发生显色反应;并且,斐林试剂只能检测还原糖的有无及含量,果实中糖也含有非还原糖,C错误;
D、果实细胞呼吸过程会消耗O2、释放CO2,因此可利用CO2和O2传感器测定单位时间内CO2释放量或O2吸收量,进而计算果实呼吸速率,判断果实储存状况,D正确。
2. 黏菌是一类特殊的真核微生物,主要以土壤中的细菌和酵母菌为食,环境胁迫使黏菌由单细胞聚集形成多细胞聚集体(具有孢子囊结构)。关于黏菌,下列说法错误的是( )
A. C、H、O、N四种元素含量很高
B. 环状DNA分子存在于拟核中
C. 单细胞生活阶段主要以有丝分裂方式繁殖
D. 吞噬食物需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、所有具有细胞结构的生物中,C、H、O、N都是含量最高的四种元素,黏菌是有细胞结构的真核生物,因此这四种元素含量很高,A正确;
B、黏菌是真核生物,有以核膜为界限的细胞核,不存在原核生物特有的拟核结构,环状DNA存在于拟核是原核生物的特征,B错误;
C、真核细胞的体细胞主要的增殖方式为有丝分裂,黏菌单细胞生活阶段为真核细胞,主要以有丝分裂方式进行繁殖,C正确;
D、黏菌吞噬食物的方式为胞吞,胞吞过程需要消耗能量,D正确。
3. 叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官,细胞内含有多种参与生命活动的化学成分。下列叙述正确的是( )
A. 叶片鲜重中占比最高的元素为C
B. 秋季时叶片中结合水比例上升,抗逆性增强
C. 叶片脂质中氧含量高于糖类,是良好的储能物质
D. 细胞内无机盐均以离子形式存在
【答案】B
【解析】
【详解】A、叶片鲜重中含量最高的化合物是水,因此鲜重占比最高的元素是O,细胞干重中占比最高的元素才是C,A错误;
B、秋季温度降低,植物为了适应低温环境,叶片内自由水向结合水转化,结合水比例上升,细胞抗逆性(抗寒能力)增强,B正确;
C、脂质中的脂肪是良好的储能物质,脂肪的氧含量远低于糖类,氢含量更高,因此等质量的脂肪氧化分解释放的能量远多于糖类,C错误;
D、细胞内的无机盐大多数以离子形式存在,少数以化合物形式存在(如叶绿素中结合的Mg元素),D错误。
4. 大豆及大豆制品富含蛋白质、脂肪、糖类等物质,是《中国居民膳食指南》推荐的优质食物。下列叙述正确的是( )
A. 大豆制成的豆浆中富含乳糖,可为机体生命活动提供能量
B. 大豆油饱和脂肪酸含量高,不易凝固,室温下通常呈液态
C. 核酸和多肽链均可形成氢键,故高温变性后均不能恢复生物活性
D. 用大豆进行DNA粗提取,加预冷酒精后离心,DNA主要位于沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A、乳糖是动物细胞特有的二糖,大豆属于植物,豆浆中不含乳糖,A错误;
B、大豆油属于植物脂肪,不饱和脂肪酸含量高,室温下通常呈液态,饱和脂肪酸含量高的动物脂肪室温下多为固态,B错误;
C、高温使DNA双链解开发生变性,若温度缓慢降低,DNA可复性重新形成双螺旋结构并恢复生物活性,并非所有核酸高温变性后都无法恢复活性,C错误;
D、DNA不溶于酒精,而蛋白质等杂质可溶于酒精,加入预冷酒精后DNA会析出,离心后主要位于沉淀中,D正确。
5. 角蛋白72(KRT72)是由人体巨噬细胞产生并分泌的,其能识别并结合HIV的衣壳蛋白,阻止HIV与巨噬细胞膜结合,从而抑制HIV入侵巨噬细胞。下列叙述正确的是( )
A. 除加热外,酒精、重金属等均能使KRT72肽键断裂而变性
B. HIV的遗传物质为RNA,其遗传物质彻底水解后可得到5种有机产物
C. 可用放射性同位素18O标记KRT72,追踪其与HIV衣壳蛋白结合的过程
D. KRT72能特异性结合HIV衣壳蛋白,依赖细胞间的信息交流与识别
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质变性是其空间结构被破坏,但肽键没有断裂,A错误;
B、HIV的遗传物质(RNA)彻底水解后可得到1种五碳糖、4种碱基和1种磷酸,其中磷酸是无机物,故HIV的遗传物质彻底水解后可得到5种有机产物,B正确;
C、18O是稳定性同位素,不具有放射性,C错误;
D、HIV是病毒,其无细胞结构,故KRT72特异性结合HIV衣壳蛋白不是依赖细胞间的信息交流与识别,D错误。
6. 基因编辑技术可通过DNA片段的插入、缺失或替换来改变生物体的遗传信息和表型特征,在持续引发研究热潮的同时,其潜在的风险也引起了人们对生物安全的关注,下列叙述正确的是( )
A. 基因的碱基序列改变,一定会导致表达的蛋白质失去活性
B. 基因编辑技术不涉及磷酸二酯键的断裂与形成
C. 基因编辑技术改造的微生物可能具有超强的感染性和致病性
D. 纠正单个碱基突变的基因编辑技术可用于治疗21三体综合征
【答案】C
【解析】
【详解】A、密码子具有简并性,若基因碱基序列改变后转录出的mRNA对应的密码子仍编码同一种氨基酸,或突变发生在基因的非编码区、内含子区域,都不会改变蛋白质的结构和功能,因此基因碱基序列改变不一定导致表达的蛋白质失去活性,A错误;
B、基因编辑进行DNA片段的插入、缺失或替换时,需要切割DNA链以及重新连接DNA片段,该过程涉及磷酸二酯键的断裂与形成,B错误;
C、基因编辑可能赋予微生物原本不具备的性状,改造后的微生物可能拥有超强的感染性和致病性,存在潜在生物安全风险,C正确;
D、21三体综合征是21号染色体多一条导致的染色体数目异常遗传病,并非单个碱基突变导致,因此纠正单个碱基突变的基因编辑技术无法治疗该病,D错误。
7. 下列关于不同微生物代谢与应用的叙述,正确的是( )
A. 酵母菌与醋酸菌代谢类型均为异养需氧型,发酵后形成的溶液都呈酸性
B. 硝化细菌和蓝细菌都是原核生物,均可利用光能将无机物合成有机物
C. 取泡菜汁样品,利用平板划线法对乳酸菌进行分离和计数
D. 选育出高产青霉菌,经扩大培养后才可接种到发酵罐中用于发酵工程工业化生产青霉素
【答案】D
【解析】
【详解】A、酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型,并非异养需氧型,仅醋酸菌为异养需氧型,A错误;
B、硝化细菌是化能自养型生物,依靠氧化氨释放的化学能将无机物合成有机物,无法利用光能,只有蓝细菌可利用光能合成有机物,B错误;
C、平板划线法仅能实现微生物的分离纯化,无法对活菌进行计数,对微生物分离并计数应使用稀释涂布平板法,C错误;
D、选育得到的高产青霉菌初始数量较少,需要先经过扩大培养提升菌种数量后,才能接种到发酵罐中进行工业化发酵生产,D正确。
8. 粽子是端午佳节最具代表性的美食,由糯米包裹甜馅(豆沙、蜜枣等)或咸馅(肉、蛋黄等组成,外边用芦苇叶或箬竹叶包裹制成。下列叙述正确的是( )
A. 可用斐林试剂鉴定豆沙中含有葡萄糖
B. 可用双缩脲试剂鉴定瘦肉的彻底水解物是氨基酸
C. 粽叶中的纤维素和糯米中的淀粉彻底水解产物都是葡萄糖
D. 蛋黄中含有蛋白质和核酸,不含脂质
【答案】C
【解析】
【详解】A、斐林试剂只能检测样本中是否存在还原糖,无法确定还原糖的具体种类,因此不能鉴定豆沙中含有的还原糖是葡萄糖,A错误;
B、双缩脲试剂通过与肽键发生显色反应检测蛋白质或多肽,氨基酸不含肽键,无法和双缩脲试剂发生显色反应,因此不能用双缩脲试剂鉴定氨基酸,B错误;
C、纤维素和淀粉都属于多糖,二者的基本组成单位都是葡萄糖,彻底水解的产物均为葡萄糖,C正确;
D、蛋黄中含有磷脂、胆固醇等多种脂质,D错误。
9. 科研人员从耐旱植物拟南芥中分离出耐旱基因DREB1A,并利用基因工程技术将其导入水稻,培育抗旱水稻。大致流程为:利用PCR技术扩增DREB1A基因后,将其与含有花椰菜花叶病毒35S启动子、终止子和潮霉素抗性基因的Ti质粒连接,构建成基因表达载体;随后通过农杆菌转化法导入水稻细胞,经过筛选、培养和鉴定获得转基因水稻植株。下列叙述错误的是( )
A. PCR扩增DREB1A基因时,需根据DREB1A基因两端的碱基序列设计两种引物
B. 构建基因表达载体时,35S启动子应位于DREB1A基因的上游,终止子位于其下游
C. 农杆菌转化法中,水稻细胞作为受体细胞时,需先用酶去除其细胞壁制备成原生质体
D. 用潮霉素对导入质粒的农杆菌进行筛选,能存活的不一定成功导入了DREB1A基因
【答案】C
【解析】
【详解】A、PCR扩增目的基因时,需要依据目的基因两端的特异性碱基序列设计两种引物,分别与两条模板链互补结合,才能启动目的基因的扩增,A正确;
B、启动子是RNA聚合酶识别结合的位点,可驱动目的基因转录,需位于目的基因上游,终止子是转录终止的信号,需位于目的基因下游,二者共同保证目的基因正常转录,B正确;
C、农杆菌转化法的原理是农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到植物受体细胞的染色体DNA上,该过程无需去除水稻细胞的细胞壁,植物体细胞杂交才需要制备原生质体,C错误;
D、潮霉素抗性基因是Ti质粒上的标记基因,导入未插入目的基因的空Ti质粒的农杆菌也可在含潮霉素的培养基上存活,因此筛选得到的农杆菌不一定成功导入了目的基因DREB1A,D正确。
10. 慢病毒是一种逆转录病毒,常被改造成基因工程载体。慢病毒载体感染宿主细胞后,在细胞质中形成由核酸和多种蛋白质组成的复合物(PIC)。PIC的核酸能整合到宿主细胞染色体的基因内部,整合过程仅与PIC中的成分蛋白甲相关。下列叙述错误的是( )
A. 慢病毒的遗传物质是RNA
B. PIC能通过核孔进入细胞核
C. 蛋白甲能切割磷酸二酯键
D. 蛋白甲不能发挥DNA连接酶的功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、慢病毒属于逆转录病毒,逆转录病毒的遗传物质为RNA,A正确;
B、宿主细胞的染色体位于细胞核内,PIC要将自身核酸整合到宿主染色体上,需要通过核孔这一大分子运输通道进入细胞核,B正确;
C、PIC的核酸整合到宿主染色体DNA内部时,需要先切割宿主DNA的磷酸二酯键才能插入,该过程由蛋白甲介导,因此蛋白甲能切割磷酸二酯键,C正确;
D、PIC的核酸插入宿主DNA的切口后,需要将核酸片段与宿主DNA的断端连接、形成磷酸二酯键才能完成整合,因此蛋白甲可以发挥DNA连接酶的功能,D错误。
11. 科研人员利用农杆菌转化法将拟南芥SBPase基因转入甜菜,以提高其光合效率和产量。相关载体如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 构建重组质粒时,需在SBPase基因上下游分别添加AarI和HindⅢ序列
B. 筛选转基因甜菜细胞时,可使用含卡那霉素的培养基
C. 对PCR扩增产物进行凝胶电泳时,DNA片段的迁移速率与片段大小和构象相关
D. 该过程改善了甜菜原有的性状,属于蛋白质工程
【答案】C
【解析】
【详解】A、构建重组质粒时,为了让外源基因正确插入并表达,需要让基因的上游靠近启动子,下游靠近终止子。 启动子(Mav35S)→ 多克隆位点 → 终止子,是转录的正确方向。 质粒上的酶切位点:HindⅢ 更靠近启动子(上游),AarI 更靠近终止子(下游)。 因此,应该在 SBPase 基因上游添加 HindⅢ 序列,下游添加 AarI序列,才能保证插入方向正确,A错误;
B、农杆菌转化法中,只有质粒上的T-DNA 区域会被整合到植物细胞的染色体 DNA 中。 潮霉素抗性基因(HygR)位于 T-DNA 内部,会随目的基因一起进入植物细胞。 卡那霉素抗性基因(KanR)位于 T-DNA 外部,不会被整合到甜菜细胞中。 因此,筛选转基因甜菜细胞时,应使用含潮霉素的培养基,B错误;
C、凝胶电泳中,DNA 片段的迁移速率主要受以下因素影响: 片段大小:片段越小,迁移速度越快;片段越大,迁移越慢。 构象:超螺旋 DNA、线性 DNA、开环 DNA 的迁移速率不同(如相同大小的 DNA,超螺旋迁移最快,开环最慢)。 因此,DNA 片段的迁移速率确实与片段大小和构象相关,C正确;
D、该过程是将拟南芥的SBPase基因转入甜菜,属于基因工程,并没有对蛋白质的结构进行设计改造,不属于蛋白质工程,D错误。
12. 下图为同一质粒(不同形态)和不同长度的PCR产物(目的基因大小为0.65kb)的琼脂糖凝胶电泳结果。下列相关叙述正确的是( )
A. 依据电泳迁移方向判断DNA分子在缓冲液中带正电
B. 同一质粒的开环形态电泳迁移速率最快,说明迁移率与构象有关
C. 样品与凝胶载样缓冲液混合后,缓慢注入加样孔内
D. 依据电泳结果确定最右侧泳道为目的基因
【答案】C
【解析】
【详解】A、依据图中显示的电泳迁移方向可判断DNA分子在缓冲液中带负电,A错误;
B、结合图示可知,同一质粒的线性状态电泳迁移速率最快,说明迁移率与构象有关,B错误;
C、样品与凝胶载样缓冲液混合后,缓慢注入加样孔内,此后根据待检的DNA大小设计好相应的参数进行电泳,C正确;
D、目的基因大小为0.65kb,通过比对电泳结果确定最右侧泳道中应该含有目的基因,D错误。
13. 科研人员构建了“双阶段温控表达系统”用于大肠杆菌生产重组人干扰素,该系统含低温抑制、高温激活的温度敏感型启动子,以及能被高温诱导的折叠辅助因子基因。实验中,先根据干扰素基因(结构如图,阴影区域为编码序列)设计引物,通过PCR技术扩增目的基因,再构建重组表达载体并将其导入大肠杆菌。实验显示,25℃培养时菌体快速增殖,37℃时启动子被激活,干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成,产物活性显著提升。下列叙述错误的是( )
A. 温度敏感型启动子通过调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离
B. 折叠辅助因子可能帮助干扰素形成正确空间结构,解释了高温下产物活性提升的原因
C. 若要通过PCR特异性扩增干扰素编码序列,应选择的引物组合是引物Ⅱ和引物Ⅲ
D. 构建载体时用同种限制酶切割目的基因和载体,可保证目的基因定向插入,以提高表达效率
【答案】D
【解析】
【详解】A、启动子是用于启动基因的转录,而温度敏感型启动子低温抑制、高温激活,可以调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离,A正确;
B、37℃时启动子被激活,干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成,产物活性显著提升;而干扰素的化学本质是蛋白质,其活性与空间结构相关联,推测折叠辅助因子的作用可能帮助干扰素形成正确空间结构,B正确;
C、PCR扩增时引物延伸的方向为5'→3',对应模板链的方向为3'→5',因此选择引物Ⅱ和引物Ⅲ可以正确扩增出目的基因,C正确;
D、用同种限制酶切割目的基因和载体,会产生相同的黏性末端,导致目的基因可能正向或反向插入,无法保证定向插入。要实现定向插入,需用两种不同限制酶(产生不同黏性末端)切割,D错误。
14. 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
【解析】
【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,受精卵基因组可能来自长江鲟,D错误。
15. 以下生物技术与工程的实验叙述中,正确的是( )
A. 琼脂糖凝胶电泳过程中,凝胶载样缓冲液(内含指示剂)具有防止DNA样品浮出加样孔,便于肉眼观察电泳大体进程的作用
B. DNA粗提取实验中,洋葱研磨液既可以通过过滤留取滤渣,也可以通过离心留取沉淀
C. PCR反应中适当降低复性温度,有利于提高PCR产物的特异性
D. 生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上继续培养时不需要光照
【答案】A
【解析】
【详解】A、琼脂糖凝胶电泳的载样缓冲液含甘油等成分可增加样品密度,避免DNA样品浮出加样孔,缓冲液中的指示剂可随电泳迁移,肉眼即可观察电泳的大体进程,A正确;
B、DNA粗提取实验中,DNA溶解在洋葱研磨液的液相中,过滤需留取含DNA的滤液,离心需留取含DNA的上清液,滤渣和沉淀为细胞碎片等杂质,B错误;
C、PCR反应中适当提高复性温度,可减少引物与模板的非特异性结合,提高产物特异性;降低复性温度会增加非特异性结合,降低产物特异性,C错误;
D、愈伤组织诱导生芽的过程属于再分化阶段,芽的分化、叶绿素的合成都需要光照,该阶段需要提供光照,D错误。
16. 药物A是从某植物体叶肉细胞中提取的一种蛋白质,对治疗糖尿病具有良好的疗效。某研究团队运用生物工程技术,利用大肠杆菌来生产这种药物,流程如下图,其中lacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质,从而使菌落呈现蓝色。下列说法正确的是( )
A. 根据药物A的氨基酸序列人工合成DNA片段,由于碱基互补配对原则,该方法得到的DNA片段序列是确定的
B. 为将目的基因准确插入质粒中,最好选用BamHⅠ和XmaⅠ酶切割目的基因
C. 利用含卡那霉素培养基进行筛选即可选出含重组质粒的受体菌
D. 将重组质粒用EcoRI充分酶切后,利用琼脂糖凝胶电泳分离,可得到长度为1960 bp的条带
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于密码子具有简并性,即同一种氨基酸可以对应多种密码子,因此,根据药物A的氨基酸序列人工合成DNA片段的方法得到的DNA片段有多种可能,A错误;
B、目的基因与质粒形成重组分子要有相同的末端,且目的基因应插入启动子和终止子之间才能在受体细胞中表达。终止子与启动子之间有三种限制酶识别序列:EcoR I、Xma I和BamH I。据图可知,EcoR I会破坏目的基因,故为将目的基因准确插入质粒中,最好选用Xma I和BamH I切割目的基因,B正确;
C、由图可知,质粒中含有LacZ基因和卡那霉素抗性基因,在构建基因表达载体时LacZ基因被破坏,无法使无色的X-gal变为蓝色。因此,在培养基中应加入的物质有卡那霉素和X-gal,只有成功导入目的基因的重组质粒的细菌才能不被卡那霉素杀死,同时表现为无色菌落, C错误;
D、根据质粒和目的基因中EcoR Ⅰ的酶切位点可知,正向连接后用EcoR Ⅰ切割,可以得到两个片段分别为400+700+600=1700bp,10+50+200=260bp,故通过琼脂糖凝胶电泳分离后,可得到长度为1700bp和260bp的条带,D错误。
17. “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
【解析】
【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。
18. 如图, pBI121是人工构建的双元表达载体,由大肠杆菌质粒、农杆菌 Ti质粒 T-DNA转移元件及植物表达调控元件组合而成。我国科学家将 Bt抗虫基因插入 pBI121后,通过花粉管注射或农杆菌介导法转化,成功培育出可稳定遗传的抗虫棉。下列相关说法错误的是( )
A. 在植物细胞中含有抗虫基因的pBI121 重组质粒能正常复制和增殖
B. 抗虫基因需重组到棉花细胞的染色体上才能传代抗虫性状
C. 通过GUS 水解X-Gluc产生蓝色可以检测抗虫基因的表达
D. 棉铃虫对抗虫棉产生的显性抗性比隐性抗性的基因频率增加更快
【答案】A
【解析】
【详解】A、pBI121 重组质粒中只有T-DNA片段才能转移并插入到受体细胞染色体中,才能随受体细胞染色体复制而复制,A错误;
B、只有抗虫基因整合到棉花细胞的染色体DNA上,才能随染色体复制和细胞分裂稳定传递给子代,维持稳定的抗虫性状,B正确;
C、GUS基因与抗虫基因受同一个真核启动子调控,若抗虫基因成功插入并表达,说明载体结构完整,GUS基因也可正常表达,其编码的GUS水解X-Gluc产生蓝色,可间接检测抗虫基因的表达,C正确;
D、显性抗性基因只要存在就会表现出抗性,所有携带显性抗性基因的棉铃虫都能在抗虫棉上存活,因此基因频率增加更快,而隐性抗性只有纯合时才表现抗性,杂合子仍会被淘汰,基因频率增加更慢,D正确。
19. 新冠病毒抗原检测试剂盒可以作为核酸检测的补充手段,用于特定人群的筛查。它的外观如图A所示,只需要将采集制备的样液滴在点样口(S)处,15分钟后,若T线和C线处同时显示横杠即阳性,要即时隔离、核查就医。它的内部结构如B所示(胶体金法),结合垫,T线和C线处分布有不同种类抗体,其中抗体1、3均能与待测抗原结合,抗体2能与抗体4结合,如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色,出现横杠。下列关于该抗原检测试剂盒的推测,不正确的是( )
A. 使用单克隆抗体可以保障检测的特异性与灵敏性
B. 抗体1和抗体3与待测抗原的结合部位是不同的
C. 点样后,结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散
D. T线C线均不显示横杠即为阴性,没有感染病毒
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干可知,T线和C线处同时显示横杠,即阳性,若样品中不含病毒,样品经过结合垫时由于不存在病毒抗原,则不存在抗原抗体特异性结合,显色组分仍会随样品继续向前运动,由于不存在病毒抗原,抗体3不能与待测抗原结合,故在T线不会显色即不显示横杠;在到达C线时,抗体2能与抗体4结合从而显色,C线出现横杠,即为阴性。
【详解】A、单克隆抗体的特异性强,灵敏度高,使用单克隆抗体可以保障检测的特异性与灵敏性,A正确;
B、抗体1、3均能与待测抗原结合,抗体1位于结合垫位置,先与抗原结合,抗体3位于T线位置,后与抗原结合,抗体1、3均能与待测抗原(同一种抗原)结合,说明抗体1和抗体3与待测抗原的结合部位是不同的,B正确;
C、吸水垫在右侧,点样后,结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散,C正确;
D、据分析可知,T线(抗体3与抗原结合)不会显色即不显示横杠,抗体2能与抗体4结合(C线出结合),如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色,出现横杠,即C线变红显示横杠,即为阴性,没有感染病毒,D错误。
故选D。
20. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 采集卵子后立即与获能的精子受精,可有效提高受精率
B. 将胚胎1培养至桑葚胚期,取成纤维细胞完成后续实验
C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,可获得胚胎2和胚胎3
D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样
【答案】C
【解析】
【详解】A、采集的卵子需要在体外培养至减数第二次分裂中期(MⅡ 中期)才具备受精能力,不能采集后立即和获能精子受精,否则无法正常完成受精,A错误;
B、桑葚胚阶段的细胞尚未分化,还没有成纤维细胞;囊胚仅分化为滋养层细胞和内细胞团,尚未分化形成成纤维细胞,无法直接分离得到成纤维细胞,B错误;
C、核移植后形成的重构胚需人工激活以启动发育程序,常用方法包括蛋白酶合成抑制剂、电脉冲或钙离子载体等,可有效诱导胚胎2和胚胎3的形成,C正确;
D、成纤维细胞甲与乙均来自同一胚胎1,核遗传物质除T基因外其余都相同,性染色体组成一致,故小狗甲与乙性别一定相同。毛色受T基因影响(编码酪氨酸酶),敲除后可能导致白化表型,但其他毛色相关基因未变,因此毛色“可能不同”,D错误。
二、非选择题
21. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的新型牧草,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图:(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能)
(1)在制备两种植物原生质体时,先将两种细胞分别置于一定浓度的甘露醇溶液中,目的是_________,再用_________去除细胞壁,获得两种植物的原生质体。
(2)步骤②为_________,经过步骤②、③到形成再生植株,体现的主要原理是_________。
(3)谷蛋白是野生清水紫花苜蓿中含量较高的一种蛋白质,科研人员为比较植株不同部位谷蛋白的含量,想通过制备相应的单克隆抗体进行检测,部分流程如下图:
图中注射的特定抗原是( )。经过a步骤,细胞两两融合的产物有( )种。在步骤b的基础上经过步骤c( )筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。
(4)百脉根花的提取液可用于生产护肤品,为研究百脉根花提取液对受损皮肤的修复效果,需要一批遗传性状基本一致的实验小鼠,研究人员从同一小鼠个体中取出体细胞核进行体细胞核移植形成的胚胎再通过_________技术,以进一步增加胚胎的数量,最后移植到经过_________处理的受体雌鼠中获得实验小鼠。
【答案】(1) ①. 维持原生质体的正常形态 ②. 纤维素酶和果胶酶
(2) ①. 脱分化 ②. 植物细胞的全能性
(3) ①. 谷蛋白 ②. 3 ③. 克隆化培养和抗体检测
(4) ①. 胚胎分割 ②. 同期发情
【解析】
【小问1详解】
植物原生质体的获取过程中一般使用一定浓度的甘露醇溶液,目的是维持原生质体的正常形态,再用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
【小问2详解】
愈伤组织是经脱分化形成的,步骤②为脱分化,图中③过程愈伤组织经过再分化形成再生植株,②③过程的原理是植物细胞的全能性。
【小问3详解】
本实验的目的是获得抗谷蛋白的单克隆抗体,因此需要给小鼠注射谷蛋白(特定抗原)。步骤a为诱导细胞融合的操作,细胞两两融合的产物有同种融合的和不同细胞融合的3种。步骤b获得的杂交瘤细胞后,必须进行步骤c克隆化培养和抗体检测,才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,既可以无限增殖、又能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
要满足遗传性状基本一致的实验小鼠,需要从同一小鼠个体中取出体细胞核进行体细胞核移植,形成的多个胚胎再通过胚胎分割技术,以进一步增加胚胎的数量,最后移植到经过处理同期发情的受体雌鼠中获得大量的实验小鼠。
22. 中国医学科学院致力于在烟草中合成抗癌药物紫杉醇的前体研究。该研究的关键步骤之一是利用P450酶催化底物紫杉二烯生成巴卡亭III,但天然P450酶催化效率极低。研究人员先利用AlphaFold2(AI)预测P450酶的三维结构,再通过分子对接发现,酶活性中心的第206位亮氨酸(Leu)会阻碍底物进入最佳催化位置。随后用Rosetta软件设计突变,将Leu206替换为丙氨酸(Ala)或甘氨酸(Gly)。改造后的基因导入烟草后,转基因烟草中巴卡亭III的含量显著提高。三种氨基酸的结构如图所示。回答下列问题:
(1)催化RNA水解的牛胰核糖核酸酶A(RNaseA)是用于研究蛋白质折叠的经典模式蛋白,由一条含有124个氨基酸残基的肽链折叠而成,其中含有4个二硫键(−S−S−)。RNaseA由124个氨基酸经过_______反应形成,其形成过程中相对分子质量减少了_______。
(2)中国医学科学院改造P450酶所用关键生物工程为_______。其一般流程为:预期蛋白质功能→____________→推测应有氨基酸序列→____________→获得所需要的蛋白质。
(3)从三种氨基酸的结构分析,将亮氨酸替换为丙氨酸或甘氨酸能提高酶催化效率的原因是亮氨酸侧链(R基)较大,占据了活性中心空间,物理上阻碍底物紫杉二烯进入最有利的催化位置,据此推测将P450酶的Leu206替换为_______后,其催化效率最高。
【答案】(1) ①. 脱水缩合 ②. 2222
(2) ①. 蛋白质工程 ②. 设计预期的蛋白质结构 ③. 找到并改变对应的脱氧核苷酸序列
(3)甘氨酸
【解析】
【小问1详解】
蛋白质的基本单位是氨基酸,蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成肽链,然后肽链盘曲折叠而形成。RNaseA由124个氨基酸经过脱水缩合反应形成,其形成过程中相对分子质量减少的质量为形成水分子的质量+二硫键的个数×2,即(124-1)×18+4×2=2222。
【小问2详解】
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物 功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有 蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活 的需求。中国医学科学院改造P450酶所用关键生物工程为蛋白质工程,其一般流程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到并改变对应的脱氧核苷酸序列→获得所需要的蛋白质。
【小问3详解】
酶活性中心的第206位亮氨酸(Leu)会阻碍底物进入最佳催化位置,将Leu206替换为丙氨酸(Ala)或甘氨酸(Gly)后,P450酶催化效率提高,比较三种氨基酸的结构,可能的原因是亮氨酸侧链(R基)较大,占据了活性中心空间,物理上阻碍底物紫杉二烯进入最有利的催化位置;丙氨酸和甘氨酸侧链更小,突变后减小了空间位阻,使底物能与活性中心的催化位点更精确结合,从而提高了酶与底物的亲和力及催化效率。而甘氨酸的R基结构最简单,所以将P450酶的Leu206替换为甘氨酸后,其催化效率更高。
23. 黑曲霉中的淀粉酶R能直接将不经高温处理的淀粉降解为葡萄糖。R基因的表达受CreA蛋白抑制。研究者利用基因工程手段,抑制了黑曲霉CreA基因的表达,并进行了相关检测。回答下列问题:
(1)黑曲霉菌种的分离纯化应选用_________(填“固体”或“液体”)培养基。
(2)细胞中具有特定结构的双链RNA可被相关酶识别并降解为小片段。RNA小片段可识别与自身序列互补的mRNA,引导该mRNA发生降解。如图1所示,为使含片段A和C的转录产物能按照_________原则自身折叠形成双链,扩增CreA基因D片段时,可在两个引物的_________端分别添加两个限制酶识别序列。一部分PCR产物用限制酶KpnI和SpeI酶切连接到载体中A所在的位置,另一部分再用限制酶①和②构建到载体中C所在的位置。因此可判断,限制酶①应该是_________。
(3)构建的基因表达载体除含有启动子、终止子和目的基因外,还需具有________基因,以使表达载体转入受体细胞后可利用________培养基筛选出转基因成功的菌株。
(4)构建的表达载体转入菌株G获得G1,将G和G1在相同且适宜的条件下培养,对其生长状况和菌液的淀粉酶活力进行检测,实验结果(图2)表明________________________________________________________________________。(答出两点)
【答案】(1)固体 (2) ①. 碱基互补配对 ②. 5′ ③. SacI
(3) ①. 标记 ②. 选择
(4)抑制CreA基因的表达对黑曲霉的生长(生物量)无显著影响;抑制CreA基因的表达可显著提高黑曲霉的淀粉酶活力
【解析】
【小问1详解】
微生物的分离纯化需要获得单菌落,只有固体培养基上才能形成单菌落,因此选用固体培养基。
【小问2详解】
核酸折叠形成双链遵循碱基互补配对原则。PCR扩增时,引物与模板3'端互补,引物延伸的方向是5'端→3'端,额外的限制酶识别序列需要添加在引物的5′端。根据图1载体的酶切位点顺序:启动子-KpnⅠ-A-SpeⅠ-B-NcoⅠ-C-SacⅠ-终止子可知,A位点两侧是KpnⅠ和SpeⅠ,C位点两侧是Nco Ⅰ和Sac Ⅰ,结合题意可知,该过程需要使含片段A和C的转录产物自身折叠形成双链,图1可知,PCR扩增CreA基因D片段时,分别在5'端添加了A片段和C片段对应的限制酶,要使A片段和C片段插入的D片段转录产物互补,则需要将C位点插入的D片段与A位点插入的D片段反向,结合图中载体上的限制酶对应关系可知,限制酶①应为Sac Ⅰ。
【小问3详解】
基因表达载体的结构包括启动子、终止子、目的基因,还需具有标记基因,标记基因的作用是筛选成功转入载体的受体细胞。在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称作选择培养基,可利用选择培养基筛选出转基因菌株。
【小问4详解】
分析图2曲线,G(原菌株)和G1(抑制CreA表达的菌株)的生物量曲线几乎重合,说明抑制CreA基因的表达对黑曲霉的生长(生物量)无显著影响;G1的淀粉酶活力远高于G,说明制CreA基因的表达可显著提高黑曲霉的淀粉酶活力。
24. 为培育广谱抗虫耐除草剂玉米,科研人员将我国自主研发的抗虫融合基因m2cryAb-vip3A插入表达载体pCAMBIA中(其中的bar为耐除草剂基因,使玉米能抵抗草铵膦类除草剂),构建了重组质粒pCAMBIA+m2cryAb-vip3A,经农杆菌转化后形成具有“抗虫+耐除草剂”的双优性状组合的转基因玉米LD05,过程如图所示。请回答下列问题:
(1)抗虫融合基因m2cryAb-vip3A是以苏云金芽孢杆菌的cryAb和vip3Aa原始DNA序列为基础,对两个基因进行改造优化,将优化后的基因通过中间序列连接从而获得融合基因。连接前需将基因crylAb编码区____移除,使核糖体可连续翻译至基因vip3Aa,得到的融合蛋白包含两种杀虫蛋白的功能域,拓展了其杀虫类型。
(2)构建重组质粒时,为了将融合基因m2cryAb-vip3A插入表达载体pCAMBIA中,需在引物____和引物____添加酶切位点,对融合基因进行PCR和酶切后,用DNA连接酶将其连入已用限制酶________处理的表达载体中。
(3)该重组质粒中基因bar与m2cryAb-vip3A串联排列,属于串联基因。与融合基因相比,串联基因在分子水平上的特点及其在基因表达上的优势为________________。
(4)通过农杆菌转化法将重组质粒上的T-DNA整合到玉米的染色体上之后,可利用含有____的培养基筛选转化成功的外植体。从个体生物学水平鉴定转基因玉米LD05是否培育成功的方法为____________。
【答案】(1)对应终止密码子的序列
(2) ①. 2 ②. 3 ③. XbaI和SacI
(3)串联基因各自带有独立的启动子和终止子等元件,转录产生独立的mRNA,翻译成独立的多肽,肽链可以独立盘曲、折叠,使得形成的蛋白质分子各自保持天然的空间构象与生物活性
(4) ①. 草铵膦类除草剂 ②. 接种害虫、喷洒草铵膦类除草剂
【解析】
【小问1详解】
若要两个基因片段能够连续表达形成融合蛋白,则必须移除第一个基因(cryAb)末端对应终止密码子的序列,否则翻译会在第一个基因结束时终止,无法连续翻译至第二个基因。
【小问2详解】
PCR过程中,以单链DNA为模板,在DNA聚合酶的作用下延伸子链时,是将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端,故要对融合基因进行PCR应选择引物2和引物3,酶切位点等非配对序列应添加在引物的5'端,才不会影响引物与模板的结合及PCR扩增效率。构建基因表达载体时需将目的基因接入启动子和终止子之间,结合题图知要将融合基因m2cryAb-vip3A插入表达载体pCAMBIA中,可选用的限制酶有Xba Ⅰ、BamH Ⅰ和Sac Ⅰ,其中BamH Ⅰ会将融合基因切断,故只能选择限制酶Xba Ⅰ和Sac Ⅰ处理表达载体。
【小问3详解】
由题图可知,串联基因的两个基因各自带有独立的启动子和终止子,转录产生两条独立的mRNA,翻译成两条独立的多肽;融合基因的两个基因共用一个启动子,转录产生一条mRNA,翻译成一条融合多肽。串联基因在基因表达上的优势在于两条肽链可以独立盘曲、折叠,使得形成的蛋白质分子各自保持天然的空间构象与生物活性,避免因融合而导致某一结构域折叠异常或功能受损,该设计对于“抗虫+耐除草剂”这种功能上不需要物理连接的双优性状组合更为合理。
【小问4详解】
转化成功的外植体的染色体上应插入了重组质粒的T-DNA,T-DNA上没有卡那霉素抗性基因,而已知bar为耐除草剂基因,使玉米能抵抗草铵膦类除草剂,故可将bar作为标记基因,利用含有草铵膦类除草剂的培养基筛选转化成功的外植体。要从个体生物学水平鉴定转基因玉米LD05是否培育成功,可在温室或田间条件下对LD05的目标性状(抗虫+耐除草剂)进行直接观测,如接种害虫、喷洒除草剂。
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福州一中2025-2026学年第二学期第四学段模块考试高二生物学科选择性必修三模块试卷
完卷75分钟 满分100分
一、单选题
1. 某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是( )
A. 检测果实细菌污染状况时,需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布
B. 测定果实淀粉酶活性时,为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应
C. 室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量,以分析果实糖含量
D. 探究果实储存状况时,可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率
2. 黏菌是一类特殊的真核微生物,主要以土壤中的细菌和酵母菌为食,环境胁迫使黏菌由单细胞聚集形成多细胞聚集体(具有孢子囊结构)。关于黏菌,下列说法错误的是( )
A. C、H、O、N四种元素含量很高
B. 环状DNA分子存在于拟核中
C. 单细胞生活阶段主要以有丝分裂方式繁殖
D. 吞噬食物需要消耗能量
3. 叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官,细胞内含有多种参与生命活动的化学成分。下列叙述正确的是( )
A. 叶片鲜重中占比最高的元素为C
B. 秋季时叶片中结合水比例上升,抗逆性增强
C. 叶片脂质中氧含量高于糖类,是良好的储能物质
D. 细胞内无机盐均以离子形式存在
4. 大豆及大豆制品富含蛋白质、脂肪、糖类等物质,是《中国居民膳食指南》推荐的优质食物。下列叙述正确的是( )
A. 大豆制成的豆浆中富含乳糖,可为机体生命活动提供能量
B. 大豆油饱和脂肪酸含量高,不易凝固,室温下通常呈液态
C. 核酸和多肽链均可形成氢键,故高温变性后均不能恢复生物活性
D. 用大豆进行DNA粗提取,加预冷酒精后离心,DNA主要位于沉淀
5. 角蛋白72(KRT72)是由人体巨噬细胞产生并分泌的,其能识别并结合HIV的衣壳蛋白,阻止HIV与巨噬细胞膜结合,从而抑制HIV入侵巨噬细胞。下列叙述正确的是( )
A. 除加热外,酒精、重金属等均能使KRT72肽键断裂而变性
B. HIV的遗传物质为RNA,其遗传物质彻底水解后可得到5种有机产物
C. 可用放射性同位素18O标记KRT72,追踪其与HIV衣壳蛋白结合的过程
D. KRT72能特异性结合HIV衣壳蛋白,依赖细胞间的信息交流与识别
6. 基因编辑技术可通过DNA片段的插入、缺失或替换来改变生物体的遗传信息和表型特征,在持续引发研究热潮的同时,其潜在的风险也引起了人们对生物安全的关注,下列叙述正确的是( )
A. 基因的碱基序列改变,一定会导致表达的蛋白质失去活性
B. 基因编辑技术不涉及磷酸二酯键的断裂与形成
C. 基因编辑技术改造的微生物可能具有超强的感染性和致病性
D. 纠正单个碱基突变的基因编辑技术可用于治疗21三体综合征
7. 下列关于不同微生物代谢与应用的叙述,正确的是( )
A. 酵母菌与醋酸菌代谢类型均为异养需氧型,发酵后形成的溶液都呈酸性
B. 硝化细菌和蓝细菌都是原核生物,均可利用光能将无机物合成有机物
C. 取泡菜汁样品,利用平板划线法对乳酸菌进行分离和计数
D. 选育出高产青霉菌,经扩大培养后才可接种到发酵罐中用于发酵工程工业化生产青霉素
8. 粽子是端午佳节最具代表性的美食,由糯米包裹甜馅(豆沙、蜜枣等)或咸馅(肉、蛋黄等组成,外边用芦苇叶或箬竹叶包裹制成。下列叙述正确的是( )
A. 可用斐林试剂鉴定豆沙中含有葡萄糖
B. 可用双缩脲试剂鉴定瘦肉的彻底水解物是氨基酸
C. 粽叶中的纤维素和糯米中的淀粉彻底水解产物都是葡萄糖
D. 蛋黄中含有蛋白质和核酸,不含脂质
9. 科研人员从耐旱植物拟南芥中分离出耐旱基因DREB1A,并利用基因工程技术将其导入水稻,培育抗旱水稻。大致流程为:利用PCR技术扩增DREB1A基因后,将其与含有花椰菜花叶病毒35S启动子、终止子和潮霉素抗性基因的Ti质粒连接,构建成基因表达载体;随后通过农杆菌转化法导入水稻细胞,经过筛选、培养和鉴定获得转基因水稻植株。下列叙述错误的是( )
A. PCR扩增DREB1A基因时,需根据DREB1A基因两端的碱基序列设计两种引物
B. 构建基因表达载体时,35S启动子应位于DREB1A基因的上游,终止子位于其下游
C. 农杆菌转化法中,水稻细胞作为受体细胞时,需先用酶去除其细胞壁制备成原生质体
D. 用潮霉素对导入质粒的农杆菌进行筛选,能存活的不一定成功导入了DREB1A基因
10. 慢病毒是一种逆转录病毒,常被改造成基因工程载体。慢病毒载体感染宿主细胞后,在细胞质中形成由核酸和多种蛋白质组成的复合物(PIC)。PIC的核酸能整合到宿主细胞染色体的基因内部,整合过程仅与PIC中的成分蛋白甲相关。下列叙述错误的是( )
A. 慢病毒的遗传物质是RNA
B. PIC能通过核孔进入细胞核
C. 蛋白甲能切割磷酸二酯键
D. 蛋白甲不能发挥DNA连接酶的功能
11. 科研人员利用农杆菌转化法将拟南芥SBPase基因转入甜菜,以提高其光合效率和产量。相关载体如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 构建重组质粒时,需在SBPase基因上下游分别添加AarI和HindⅢ序列
B. 筛选转基因甜菜细胞时,可使用含卡那霉素的培养基
C. 对PCR扩增产物进行凝胶电泳时,DNA片段的迁移速率与片段大小和构象相关
D. 该过程改善了甜菜原有的性状,属于蛋白质工程
12. 下图为同一质粒(不同形态)和不同长度的PCR产物(目的基因大小为0.65kb)的琼脂糖凝胶电泳结果。下列相关叙述正确的是( )
A. 依据电泳迁移方向判断DNA分子在缓冲液中带正电
B. 同一质粒的开环形态电泳迁移速率最快,说明迁移率与构象有关
C. 样品与凝胶载样缓冲液混合后,缓慢注入加样孔内
D. 依据电泳结果确定最右侧泳道为目的基因
13. 科研人员构建了“双阶段温控表达系统”用于大肠杆菌生产重组人干扰素,该系统含低温抑制、高温激活的温度敏感型启动子,以及能被高温诱导的折叠辅助因子基因。实验中,先根据干扰素基因(结构如图,阴影区域为编码序列)设计引物,通过PCR技术扩增目的基因,再构建重组表达载体并将其导入大肠杆菌。实验显示,25℃培养时菌体快速增殖,37℃时启动子被激活,干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成,产物活性显著提升。下列叙述错误的是( )
A. 温度敏感型启动子通过调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离
B. 折叠辅助因子可能帮助干扰素形成正确空间结构,解释了高温下产物活性提升的原因
C. 若要通过PCR特异性扩增干扰素编码序列,应选择的引物组合是引物Ⅱ和引物Ⅲ
D. 构建载体时用同种限制酶切割目的基因和载体,可保证目的基因定向插入,以提高表达效率
14. 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
15. 以下生物技术与工程的实验叙述中,正确的是( )
A. 琼脂糖凝胶电泳过程中,凝胶载样缓冲液(内含指示剂)具有防止DNA样品浮出加样孔,便于肉眼观察电泳大体进程的作用
B. DNA粗提取实验中,洋葱研磨液既可以通过过滤留取滤渣,也可以通过离心留取沉淀
C. PCR反应中适当降低复性温度,有利于提高PCR产物的特异性
D. 生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上继续培养时不需要光照
16. 药物A是从某植物体叶肉细胞中提取的一种蛋白质,对治疗糖尿病具有良好的疗效。某研究团队运用生物工程技术,利用大肠杆菌来生产这种药物,流程如下图,其中lacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质,从而使菌落呈现蓝色。下列说法正确的是( )
A. 根据药物A的氨基酸序列人工合成DNA片段,由于碱基互补配对原则,该方法得到的DNA片段序列是确定的
B. 为将目的基因准确插入质粒中,最好选用BamHⅠ和XmaⅠ酶切割目的基因
C. 利用含卡那霉素培养基进行筛选即可选出含重组质粒的受体菌
D. 将重组质粒用EcoRI充分酶切后,利用琼脂糖凝胶电泳分离,可得到长度为1960 bp的条带
17. “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
18. 如图, pBI121是人工构建的双元表达载体,由大肠杆菌质粒、农杆菌 Ti质粒 T-DNA转移元件及植物表达调控元件组合而成。我国科学家将 Bt抗虫基因插入 pBI121后,通过花粉管注射或农杆菌介导法转化,成功培育出可稳定遗传的抗虫棉。下列相关说法错误的是( )
A. 在植物细胞中含有抗虫基因的pBI121 重组质粒能正常复制和增殖
B. 抗虫基因需重组到棉花细胞的染色体上才能传代抗虫性状
C. 通过GUS 水解X-Gluc产生蓝色可以检测抗虫基因的表达
D. 棉铃虫对抗虫棉产生的显性抗性比隐性抗性的基因频率增加更快
19. 新冠病毒抗原检测试剂盒可以作为核酸检测的补充手段,用于特定人群的筛查。它的外观如图A所示,只需要将采集制备的样液滴在点样口(S)处,15分钟后,若T线和C线处同时显示横杠即阳性,要即时隔离、核查就医。它的内部结构如B所示(胶体金法),结合垫,T线和C线处分布有不同种类抗体,其中抗体1、3均能与待测抗原结合,抗体2能与抗体4结合,如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色,出现横杠。下列关于该抗原检测试剂盒的推测,不正确的是( )
A. 使用单克隆抗体可以保障检测的特异性与灵敏性
B. 抗体1和抗体3与待测抗原的结合部位是不同的
C. 点样后,结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散
D. T线C线均不显示横杠即为阴性,没有感染病毒
20. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 采集卵子后立即与获能的精子受精,可有效提高受精率
B. 将胚胎1培养至桑葚胚期,取成纤维细胞完成后续实验
C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,可获得胚胎2和胚胎3
D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样
二、非选择题
21. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的新型牧草,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图:(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能)
(1)在制备两种植物原生质体时,先将两种细胞分别置于一定浓度的甘露醇溶液中,目的是_________,再用_________去除细胞壁,获得两种植物的原生质体。
(2)步骤②为_________,经过步骤②、③到形成再生植株,体现的主要原理是_________。
(3)谷蛋白是野生清水紫花苜蓿中含量较高的一种蛋白质,科研人员为比较植株不同部位谷蛋白的含量,想通过制备相应的单克隆抗体进行检测,部分流程如下图:
图中注射的特定抗原是( )。经过a步骤,细胞两两融合的产物有( )种。在步骤b的基础上经过步骤c( )筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。
(4)百脉根花的提取液可用于生产护肤品,为研究百脉根花提取液对受损皮肤的修复效果,需要一批遗传性状基本一致的实验小鼠,研究人员从同一小鼠个体中取出体细胞核进行体细胞核移植形成的胚胎再通过_________技术,以进一步增加胚胎的数量,最后移植到经过_________处理的受体雌鼠中获得实验小鼠。
22. 中国医学科学院致力于在烟草中合成抗癌药物紫杉醇的前体研究。该研究的关键步骤之一是利用P450酶催化底物紫杉二烯生成巴卡亭III,但天然P450酶催化效率极低。研究人员先利用AlphaFold2(AI)预测P450酶的三维结构,再通过分子对接发现,酶活性中心的第206位亮氨酸(Leu)会阻碍底物进入最佳催化位置。随后用Rosetta软件设计突变,将Leu206替换为丙氨酸(Ala)或甘氨酸(Gly)。改造后的基因导入烟草后,转基因烟草中巴卡亭III的含量显著提高。三种氨基酸的结构如图所示。回答下列问题:
(1)催化RNA水解的牛胰核糖核酸酶A(RNaseA)是用于研究蛋白质折叠的经典模式蛋白,由一条含有124个氨基酸残基的肽链折叠而成,其中含有4个二硫键(−S−S−)。RNaseA由124个氨基酸经过_______反应形成,其形成过程中相对分子质量减少了_______。
(2)中国医学科学院改造P450酶所用关键生物工程为_______。其一般流程为:预期蛋白质功能→____________→推测应有氨基酸序列→____________→获得所需要的蛋白质。
(3)从三种氨基酸的结构分析,将亮氨酸替换为丙氨酸或甘氨酸能提高酶催化效率的原因是亮氨酸侧链(R基)较大,占据了活性中心空间,物理上阻碍底物紫杉二烯进入最有利的催化位置,据此推测将P450酶的Leu206替换为_______后,其催化效率最高。
23. 黑曲霉中的淀粉酶R能直接将不经高温处理的淀粉降解为葡萄糖。R基因的表达受CreA蛋白抑制。研究者利用基因工程手段,抑制了黑曲霉CreA基因的表达,并进行了相关检测。回答下列问题:
(1)黑曲霉菌种的分离纯化应选用_________(填“固体”或“液体”)培养基。
(2)细胞中具有特定结构的双链RNA可被相关酶识别并降解为小片段。RNA小片段可识别与自身序列互补的mRNA,引导该mRNA发生降解。如图1所示,为使含片段A和C的转录产物能按照_________原则自身折叠形成双链,扩增CreA基因D片段时,可在两个引物的_________端分别添加两个限制酶识别序列。一部分PCR产物用限制酶KpnI和SpeI酶切连接到载体中A所在的位置,另一部分再用限制酶①和②构建到载体中C所在的位置。因此可判断,限制酶①应该是_________。
(3)构建的基因表达载体除含有启动子、终止子和目的基因外,还需具有________基因,以使表达载体转入受体细胞后可利用________培养基筛选出转基因成功的菌株。
(4)构建的表达载体转入菌株G获得G1,将G和G1在相同且适宜的条件下培养,对其生长状况和菌液的淀粉酶活力进行检测,实验结果(图2)表明________________________________________________________________________。(答出两点)
24. 为培育广谱抗虫耐除草剂玉米,科研人员将我国自主研发的抗虫融合基因m2cryAb-vip3A插入表达载体pCAMBIA中(其中的bar为耐除草剂基因,使玉米能抵抗草铵膦类除草剂),构建了重组质粒pCAMBIA+m2cryAb-vip3A,经农杆菌转化后形成具有“抗虫+耐除草剂”的双优性状组合的转基因玉米LD05,过程如图所示。请回答下列问题:
(1)抗虫融合基因m2cryAb-vip3A是以苏云金芽孢杆菌的cryAb和vip3Aa原始DNA序列为基础,对两个基因进行改造优化,将优化后的基因通过中间序列连接从而获得融合基因。连接前需将基因crylAb编码区____移除,使核糖体可连续翻译至基因vip3Aa,得到的融合蛋白包含两种杀虫蛋白的功能域,拓展了其杀虫类型。
(2)构建重组质粒时,为了将融合基因m2cryAb-vip3A插入表达载体pCAMBIA中,需在引物____和引物____添加酶切位点,对融合基因进行PCR和酶切后,用DNA连接酶将其连入已用限制酶________处理的表达载体中。
(3)该重组质粒中基因bar与m2cryAb-vip3A串联排列,属于串联基因。与融合基因相比,串联基因在分子水平上的特点及其在基因表达上的优势为________________。
(4)通过农杆菌转化法将重组质粒上的T-DNA整合到玉米的染色体上之后,可利用含有____的培养基筛选转化成功的外植体。从个体生物学水平鉴定转基因玉米LD05是否培育成功的方法为____________。
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