河南省周口中英文学校2025—2026学年下学期高二自编期末考试生物试题

**基本信息** 周口中英文学校高二下学期期末生物试卷，以生物技术实践与现代生物科技为核心，通过16道单选（48分）和5道综合解答题（52分），融合传统发酵、基因工程、胚胎工程等模块，突出实验流程分析与科技前沿应用，如新冠疫苗研制、三亲婴儿培育等情境，强化科学思维与探究实践能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|16/48|发酵技术、微生物培养、基因工程工具、胚胎发育|聚焦基础原理辨析，如第1题葡萄酒制作灭菌操作、第9题基因工程工具本质| |解答题|5/52|微生物分离（17题）、单克隆抗体（18题）、植物体细胞杂交（19题）、新冠疫苗研制（20题）、三亲婴儿培育（21题）|以实验流程图为载体，综合考查操作步骤与原理，如20题结合质粒图谱分析限制酶选择，21题关联胚胎工程伦理，体现科学探究与态度责任|

周口中英文学校2025—2026学年下学期高二期末考试生物试题 一、单选题(共16题,共48分) 1.下列关于传统发酵技术及微生物的培养技术与应用的叙述,正确的是( ) A.制作葡萄酒时,需对葡萄汁和发酵装置进行高压蒸汽灭菌,以防止杂菌污染 B.以尿素为唯一氮源的培养基上只有分解尿素的细菌能生长和繁殖 C.当O2、糖源都充足时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转变为乙酸 D.泡菜坛装至八成满可防止发酵液溢出,同时避免菜料因接触空气而变质腐烂 2.如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤,下列说法错误的是( ) A.①步骤使用的培养基是已经调节过pH并干热灭菌的培养基 B.培养酵母菌菌种时,可在培养基中加入一定量的青霉素 C.④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连 D.接种后的平板需倒置,放入恒温培养箱中培养 3.动物肠道中的纤维素降解菌多样性高,但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法,具体流程如下图。下列说法错误的是( ) A.实验前可以通过振荡培养提高溶氧量以增加肠道细菌数量 B.该方法还需添加氮源、无机盐等物质供纤维素降解菌利用 C.需从过程⑤处理后的培养液中分离得到纤维素降解菌N D.可通过刚果红培养基进一步筛选高效降解纤维素的菌株 4.下列关于受精作用和早期胚胎发育过程的叙述,正确的是( ) A.上述两个过程进行的场所分别是输卵管、子宫 B.透明带和卵细胞膜上都有拒绝多精入卵的反应发生 C.卵裂阶段的胚胎总体积、DNA总量等都不会增加 D.组成桑葚胚和囊胚的细胞都具有发育的全能性 5.研究人员以耳朵皮肤成纤维细胞、胎儿皮肤成纤维细胞和卵丘细胞(初级卵母细胞、透明带、放射冠及部分卵泡腔形成)三种细胞分别作为供核细胞进行核移植,研究结果如图。下列叙述正确的是( ) A.核移植操作中,所用卵母细胞需培养至减数分裂 中期再去核 B.激活重构胚时,需用PEG或钙离子载体诱导细胞启动分裂和发育 C.相较另外两组,耳朵皮肤成纤维组的重构胚在囊胚形成阶段发育阻滞更明显 D.卵丘细胞的卵裂率最高,说明其细胞周期最短,更适合快速获取重构胚 6.味精的主要成分是谷氨酸钠。谷氨酸是由谷氨酸棒状杆菌通过发酵产生的,工业上常利用发酵工程生产谷氨酸,再提取、精制得到谷氨酸钠。下列叙述正确的是( ) A.可通过人工诱变的方法定向改造生产谷氨酸的菌种 B.将谷氨酸棒状杆菌接种到发酵罐前一般要进行扩大培养 C.将培养液的pH控制在酸性条件下,有利于谷氨酸的积累 D.一般采用过滤、沉淀的方法从发酵罐的培养液中提取谷氨酸 7.中国药科大学某教授团队曾通过组织培养技术建立了人参细胞培养体系,对外源底物氢醌进行生物转化,成功合成了熊果苷。下列相关说法错误的是( ) A.建立人参细胞培养体系体现了植物细胞的全能性 B.培养基中的蔗糖是提供能量、维持渗透压的关键成分 C.生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素 D.此技术不占用耕地且几乎不受天气限制,对社会、经济、环境保护有重要意义 8.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( ) A.新鲜的洋葱、香蕉、猪肝、鸡血都可作为实验材料 B.研磨液的作用是使材料中的DNA能够充分溶解 C.用预冷的体积分数为95%的酒精能初步分离DNA与蛋白质 D.欲观察DNA遇二苯胺试剂的蓝色反应,可沸水浴加热 9.在基因工程的操作中,需要三种工具,分别是“分子手术刀”“分子缝合针”和“分子运输车”,关于这三种工具的叙述,正确的是( ) A.“分子手术刀”指的是限制性内切核酸酶,可以断开DNA和RNA的磷酸二酯键 B.“分子缝合针”指的是DNA聚合酶,可以催化断裂的磷酸二酯键重新生成 C.“分子运输车”指的是载体与细胞膜上的载体本质不同 D.质粒是具有自我复制能力的环状RNA分子 10.某实验小组利用下图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体,将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是( ) A.图中的质粒用酶A切割后,会产生8个游离的磷酸基团 B.若用酶B和酶C切割,会导致质粒无法与目的基因连接 C.在构建重组质粒时,可用酶A和酶C切割质粒和目的基因 D.成功导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长 11.下列关于目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定的叙述,错误的( ) A.将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时,可以用钙离子处理细菌 B.应该将抗虫基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA片段内 C.可采用PCR检测目的基因是否转录和翻译 D.某抗虫基因转基因是否成功,最简便的方法是观察该植物有没有抗虫性状 12.从红豆杉树皮中提取出的紫杉醇是治疗某些癌症的特效药。研究人员构建了转紫杉醇合成关键酶(Bapt)基因的红豆杉细胞,通过悬浮培养获得了高纯度的紫杉醇,主要流程如下图。下列叙述错误的是( ) A.利用PCR技术获取Bapt基因时,应选用引物2和引物3 B.构建基因表达载体时,宜选用EcoR 和Sac 酶切 C.需先用Ca2+处理农杆菌细胞,再将基因表达载体导入 D.利用添加氨苄青霉素的培养基可初步筛选导入质粒的农杆菌 13.科学家将目的基因和膀胱上皮细胞特异性启动子重组,实现其在膀胱上皮细胞中表达,特定产物分泌到尿液中,这样的个体被称为膀胱生物反应器。下列有关膀胱生物反应器的叙述,正确的是( ) A.利用膀胱生物反应器生产的药物可以直接用于临床治疗 B.膀胱上皮细胞特异性启动子的作用是将目的基因导入膀胱上皮细胞 C.制备膀胱生物反应器的过程中,通常将基因表达载体导入到膀胱上皮细胞中 D.与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别和发育阶段的限制 14.生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( ) A.治疗性克隆和生殖性克隆均需应用到动物细胞培养和动物体细胞核移植技术 B. -淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,从而防止基因污染 C.生物武器包括致病菌类、病毒类和生物毒素类等,具有致病能力强、攻击范围广的特点 D.试管婴儿和设计试管婴儿技术均涉及了体外受精、胚胎移植和遗传学诊断技术 15.为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量,研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因(Bapt)的超表达载体,并将其导入红豆杉细胞,具体流程如下图。下列相关说法正确的是( ) A.①和②过程必需的酶分别是RNA聚合酶和Taq酶 B.超表达载体中应含有四环素抗性基因作为标记基因 C.将超表达载体导入红豆杉细胞的方法是农杆菌转化法 D.改造的红豆杉细胞需组织培养至完整植株再进行紫杉醇提取 16.获取目的基因的方法有多种,科学家从已分化的细胞中提取mRNA进行逆转录获得cDNA(互补DNA)后,再对cDNA进行PCR扩增,可利用此技术获取大量目的基因,具体过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A.将该技术获得的cDNA直接导入原来的细胞可增加相应蛋白质的含量 B.引物序列越短,越有利于其与目的基因的模板链结合以获得目标DNA C.过程①需要加入缓冲液、原料、RNA提取物、逆转录酶和引物A等 D.过程②需要加入解旋酶,使mRNA-cDNA杂交链分散开形成单链结构 二、解答题(共5题,共52分) 17.耐高温的淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图所示。 (1)进行①过程的目的是_; 号和 培养基在物理性质上属于_培养基, 号和 培养基上所使用的接种方法分别是_。 (2)常采用_法对培养基进行灭菌。空气中的细菌可利用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能损伤_。如果要检测灭菌是否彻底,可采用的方法是_。 (3)培养能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,应选择_的培养基,并在_条件下进行培养。 (4)分别取0.1mL已稀释103倍的样品,涂布到以上的三个固体培养基的表面进行培养,记录到培养基上能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌的菌落数分别是55、56、57,则每升原样品中能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌数为_。 (5)从 号培养基上挑选出_的菌落,接种到 号培养基上继续培养,并进行酶活性的测定。 18.为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示,ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成。回答下列问题: (1)制备单克隆抗体依赖的生物技术有_(答出两点)。 (2)步骤①如果仅考虑两两融合的细胞,则最多可形成_种类型的融合细胞;步骤②需用特定的_培养基筛选出杂交瘤细胞;步骤③再对杂交瘤细胞进行_,经多次筛选,就可获得足够数量的杂交瘤细胞,该种细胞的特点是_。 (3)步骤④是将获得的a_和b_这两个部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。 (4)单克隆抗体除了运载药物外,还有_(答出两点)等作用。ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞,该过程依赖于_原理。 19.科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄——马铃薯”杂种植株,培育过程如图所示,其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题: (1)在植物体细胞杂交技术中,过程①常用_酶处理植物细胞以除去细胞壁。 (2)过程②表示_,依据的生物学原理是_。 (3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是_。 (4)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,依据的原理是_,其中过程④表示_过程。 (5)若番茄细胞内含m条染色体,马铃薯细胞内含n条染色体,则“番茄—马铃薯”杂种植株的体细胞内含_条染色体;若由杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为几倍体?_。 20.2019年新冠疫情爆发以来,疫情防控成为社会关注的热点问题。下图所示某科研团队运用基因工程研制新冠病毒疫苗的过程。质粒中lacZ基因编码的酶可以分解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)获取目的基因时,首先提取新冠病毒的RNA,再通过_过程获得cDNA(互补DNA),并可借助特异性引物通过PCR扩增图中的片段,PCR的原理是_,其中引物的作用是_,若一个含有目的基因的DNA扩增n代,则共消耗_对引物。 (2)图中过程①有两种限制酶选择方案(注:图中几种限制酶切割产生的末端不同):方案一:选用_一种限制酶;方案二:选用_两种限制酶;方案二优于方案一的原因是_。 (3)将重组质粒导入大肠杆菌之前,需要用一定浓度的Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于_。筛选含重组质粒的大肠杆菌时,须在培养大肠杆菌的通用培养基中加入_,培养一段时间后,挑选出_色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 21.世界首个核移植“三亲婴儿”在美国诞生。其培养过程如下图,请据图回答下列问题: (1)由于女性的自然周期产生的卵子太少,在取卵前通常需要_(填“注射”“口服”或“注射或口服”)促性腺激素,而不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育,原因是_。 (2)“三亲婴儿”的培育技术_(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。“三亲婴儿”的获得过程,除运用动物细胞核移植技术外,还要运用胚胎工程的技术手段,其中_技术是胚胎工程的最后一道“工序”。 (3)若需要鉴定胚胎的性别,为了降低可能的风险,可取囊胚的_细胞进行鉴定。 (4)采集到的卵细胞需在体外培育到_,才能用于体外受精;过程④受精的标志是_。 (5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行_。 (6)试管婴儿技术中,可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精,受精过程中,体内阻止多精入卵的机制是_。 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 《周口中英文学校2025—2026学年下学期高二期末考试生物试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A B C B A B C D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 C B D D C C 1.D 【难度】0.65 【知识点】果酒和果醋的制作原理 【详解】A、制作葡萄酒利用的是葡萄皮表面的野生型酵母菌,若对葡萄汁进行高压蒸汽灭菌会杀死酵母菌,导致发酵失败,仅需对发酵装置进行灭菌处理,A错误; B、以尿素为唯一氮源的培养基上,除分解尿素的细菌外,可利用空气中氮气的自生固氮微生物也能生长繁殖,B错误; C、当O2、糖源都充足时,醋酸菌直接将葡萄糖分解为乙酸,只有当糖源不足、氧气充足时,醋酸菌才会将乙醇转化为乙醛,再转变为乙酸,C错误; D、泡菜发酵过程中会产生气体,装至八成满可避免发酵液溢出;同时可减少坛内残留的氧气量,营造无氧环境,避免菜料接触空气被杂菌污染而变质腐烂,D正确。 2.A 【难度】0.65 【知识点】微生物的培养与菌种保藏、微生物的接种方法、培养基的制备、无菌技术 【详解】A、①步骤表示倒平板,在倒平板之前,培养基已经调节过pH并灭过菌,但培养基的灭菌方法是湿热灭菌,A错误; B、青霉素可抑制细菌细胞壁的合成,酵母菌是真菌,细胞壁成分与细菌不同,不受青霉素影响,因此培养基中加入青霉素可以抑制细菌类杂菌生长,利于酵母菌培养,B正确; C、④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连,否则就达不到稀释的目的,不能得到由单个菌种繁殖而来的菌落,C正确; D、接种后的平板倒置培养,既可以避免培养皿盖的冷凝水滴落污染培养基,也能减少培养基中水分的过快挥发,D正确。 3.A 【难度】0.62 【知识点】分解纤维素的微生物的分离 【详解】A、动物肠道中的纤维素降解菌多数为厌氧型细菌,增加溶解氧会抑制这些微生物的增殖,A错误; B、微生物生长需要碳源、氮源、水、无机盐等营养物质,本流程中纤维素仅作为碳源,还需要添加氮源、无机盐等物质满足细菌生长需求,B正确; C、根据图示,纤维素化的磁性纳米颗粒被细菌吸附,而纤维素分解菌需要纤维素作为碳源,因此,纤维素分解菌会吸附纤维素化磁性纳米颗粒,在步骤⑤中不被吸附的黑色菌体能降解纤维素,故不被吸附的是纤维素降解菌N,C正确; D、刚果红可与纤维素形成红色复合物,纤维素被降解后会在菌落周围形成透明圈,透明圈越大说明菌株降解纤维素的能力越强,因此可通过刚果红培养基进一步筛选高效降解纤维素的菌株,D正确。 4.B 【难度】0.65 【知识点】胚胎发育、体内受精 【详解】A、哺乳动物的受精过程、早期胚胎发育过程都在雌性的输卵管内进行,A错误; B、透明带反应与卵细胞膜反应是拒绝多精入卵的两道屏障,B正确; C、卵裂阶段的胚胎总体积基本不变,但DNA总量不断增加,C错误; D、组成桑葚胚的细胞都具有发育的全能性,囊胚已经分化为滋养层和内细胞团,只有内细胞团的细胞才具有发育的全能性,D错误。 5.C 【难度】0.65 【知识点】克隆、胚胎发育 【详解】A、核移植操作中,通常选用处于减数分裂 中期(M 期)的卵母细胞作为受体细胞,A错误; B、激活重构胚常用物理(如电刺激)或化学方法(如钙离子载体、乙醇等),PEG(聚乙二醇)是诱导细胞融合的试剂,不用于激活重构胚,B错误; C、根据实验结果,耳朵皮肤成纤维细胞作为供核时,重构胚发育至囊胚阶段的比例显著低于其他两组,说明其发育阻滞更明显,C正确; D、卵丘细胞的卵裂率最高,可能与其分化程度较低、易于重编程有关,但不能直接推断其细胞周期最短;且核移植的效率需综合卵裂率、囊胚率等多指标评估,不能仅凭卵裂率认为“更适合快速获取重构胚”,D错误。 6.B 【难度】0.62 【知识点】发酵工程的基本环节 【详解】A、人工诱变的原理是基因突变,基因突变具有不定向性,无法定向改造生产谷氨酸的菌种,A错误; B、将谷氨酸棒状杆菌接种到发酵罐前进行扩大培养,可增加菌种数量,为后续发酵提供足够的菌体,提高发酵效率,B正确; C、谷氨酸棒状杆菌在中性和弱碱性的环境中会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,不利于谷氨酸的积累,C错误; D、谷氨酸是小分子有机物,一般采用提取、分离、纯化等方法从发酵罐的培养液中提取,过滤、沉淀的方法更适用于分离较大的微生物细胞本身,D错误。 7.A 【难度】0.65 【知识点】细胞的全能性、植物组织培养技术综合、影响植物组织培养的因素 【详解】A、植物细胞全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,建立人参细胞培养体系仅获得大量细胞群体用于合成代谢产物,并未培育出完整人参植株,因此不能体现植物细胞的全能性,A错误; B、植物组织培养的培养基中,蔗糖可作为碳源为细胞提供能量,同时能调节培养基渗透压,维持细胞正常的形态和生理活性,是培养基的关键成分,B正确; C、生长素和细胞分裂素是启动植物细胞分裂、调控脱分化和再分化过程的关键激素,二者的浓度和配比会直接影响组织培养的进程和分化方向,C正确; D、该细胞培养技术在室内可控环境中即可进行,无需占用耕地,几乎不受季节、天气等自然条件限制,还能减少种植带来的环境压力,对社会、经济、环境保护有重要意义,D正确。 8.B 【难度】0.65 【知识点】DNA的粗提取及鉴定 【详解】A、新鲜洋葱、香蕉的植物细胞,猪肝的肝细胞、鸡血的血细胞均含有细胞核,存在大量DNA,都适合作为该实验的材料,A正确; B、研磨液的主要作用是瓦解细胞膜、破碎细胞,使细胞内的DNA释放出来,同时可抑制DNA酶活性避免DNA被降解,使DNA溶解不是研磨液的核心作用,DNA的溶解通常通过2mol/L的NaCl溶液实现,B错误; C、DNA不溶于酒精,而蛋白质等杂质可溶于预冷的体积分数为95%的酒精,因此用该试剂可析出DNA,实现DNA与蛋白质的初步分离,C正确; D、DNA遇二苯胺试剂的显色反应需要沸水浴加热的条件,反应后呈现蓝色,D正确。 9.C 【难度】0.57 【知识点】DNA重组技术的基本工具 【详解】A、“分子手术刀”是限制性内切核酸酶,只能识别并切割特定的DNA序列,断开DNA的磷酸二酯键,无法切割RNA,A错误; B、“分子缝合针”是DNA连接酶,可催化两个DNA片段间磷酸二酯键的形成,DNA聚合酶的功能是将单个脱氧核苷酸连接到已有核酸片段上,不是“分子缝合针”,B错误; C、“分子运输车”是基因工程中的载体,本质多为DNA(如质粒),细胞膜上的载体本质为蛋白质,二者本质不同,C正确; D、质粒是具有自我复制能力的环状双链DNA分子,不是RNA分子,D错误。 10.D 【难度】0.65 【知识点】基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定 【详解】A、质粒是环状双链DNA,酶A在质粒上有2个切割位点,切割后得到2个线性双链DNA片段,每个线性双链DNA含2个游离磷酸基团,共产生4个游离磷酸基团,A错误; B、酶B和酶C切割质粒后,质粒产生的粘性末端与酶B、酶C切割后的目的基因的粘性末端碱基互补,可在DNA连接酶的作用下连接,B错误; C、酶A会同时切割质粒上的氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,导致两个标记基因均被破坏,无法用于筛选,应用酶B和酶C切割,C错误; D、构建重组质粒时,目的基因插入四环素抗性基因的酶切位点中,氨苄青霉素抗性基因结构完整,成功导入目的基因的大肠杆菌含有功能正常的氨苄青霉素抗性基因,因此可在含氨苄青霉素的培养基中生长,D正确。 11.C 【难度】0.65 【知识点】将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 【详解】A、将重组质粒导入细菌时,可用钙离子处理细菌使其成为感受态细胞,易于吸收外源DNA,A正确; B、农杆菌Ti质粒的T-DNA片段可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上,因此需将抗虫基因插入T-DNA片段内,才能实现目的基因向植物细胞的转移和整合,B正确; C、PCR技术可检测目的基因是否插入受体基因组,结合反转录过程可检测目的基因是否转录,但翻译的产物是蛋白质,需用抗原-抗体杂交技术检测,PCR无法检测翻译过程,C错误; D、转基因抗虫植物是否培育成功,个体水平最简便的检测方法是观察植物是否表现出抗虫性状,D正确。 12.B 【难度】0.55 【知识点】PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 【详解】A、PCR扩增目的基因时,DNA聚合酶只能从引物的3' 端延伸子链,故利用PCR技术获取Bapt基因时,应选用引物2和引物3,A正确; B、构建基因表达载体时,若选用EcoR I和Sac I酶切,会导致GFP基因被切除,无法作为后续筛选标记,因此不宜选用这两种酶,B错误; C、将重组质粒导入农杆菌时,需先用Ca2+处理农杆菌使其处于感受态,再将基因表达载体导入,C正确; D、Ti质粒上含氨苄青霉素抗性基因,该基因可作为标记基因,能初步筛选出导入了质粒(含重组质粒与空质粒)的农杆菌,未导入质粒的农杆菌无法存活,因此可完成初步筛选,D正确。 13.D 【难度】0.65 【知识点】基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、将目的基因导入受体细胞、基因表达载体的构建 【详解】A、膀胱生物反应器生产的药物存在于尿液中,需要经过分离提纯、安全性和活性检测等步骤才能用于临床,不能直接使用,A错误; B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,功能是启动目的基因的转录,不负责将目的基因导入细胞,B错误; C、制备动物生物反应器时,需将基因表达载体导入受精卵,利用受精卵的全能性发育为完整个体,使目的基因在膀胱上皮细胞中特异性表达,若仅导入膀胱上皮细胞无法获得稳定表达目的基因的完整个体,C错误; D、乳腺生物反应器只能由达到性成熟的雌性个体生产药物,膀胱生物反应器只要个体可正常产生尿液即可生产,不受性别和发育阶段的限制,D正确。 14.D 【难度】0.65 【知识点】克隆、禁止生物武器、生物技术中的伦理问题、动物细胞培养技术 【详解】A、治疗性克隆和生殖性克隆的第一步均是通过动物体细胞核移植技术获得重组细胞,再通过动物细胞培养技术获得早期胚胎,因此二者均需应用这两项技术,A正确; B、 -淀粉酶基因表达后会阻断花粉中淀粉的储藏,使花粉失去活性无法完成传粉,能够避免目的基因随花粉扩散,从而防止基因污染,B正确; C、生物武器的类别包括致病菌类、病毒类、生物毒素类以及基因重组的致病菌等,其致病能力强、传播范围广,危害性大,C正确; D、普通试管婴儿技术是为解决不孕不育问题,仅涉及体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术,不需要进行遗传学诊断;只有设计试管婴儿技术需要在胚胎移植前进行遗传学诊断,筛选符合要求的胚胎,二者并非都涉及遗传学诊断技术,D错误。 15.C 【难度】0.55 【知识点】植物细胞工程的实际应用、将目的基因导入受体细胞、基因表达载体的构建、PCR扩增的原理与过程 【详解】A、①为逆转录过程,需要逆转录酶的催化,②为PCR扩增过程,需要使用Taq酶(DNA聚合酶),A错误; B、图中显示可用潮霉素筛选成功导入目的基因的红豆杉细胞,据此推测超表达载体中含有的标记基因是潮霉素抗性基因,B错误; C、图中出现了农杆菌,说明将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法,C正确; D、工厂化生产紫杉醇属于细胞产物的获得,只需要培养至愈伤组织阶段即可,D错误。 16.C 【难度】0.65 【知识点】PCR扩增的原理与过程、筛选、获取合适的目的基因 【详解】A、cDNA无启动子和终止子序列,直接重新导入原来的细胞无法表达,无法增加相应蛋白质的含量,A错误; B、引物序列越短,能与引物发生配对的片段就越多,越不利于其与目的基因的模板链的正确位置结合,目标DNA获得率越低,B错误; C、过程①是由mRNA形成cDNA的过程,表示逆转录,需加入缓冲液、原料、RNA提取物、逆转录酶和引物A等,C正确; D、过程②不需要加入解旋酶,在高温条件下使mRNA-cDNA杂交链分散开形成单链结构,D错误。 17.(1) 稀释 固体 稀释涂布平板法、平板划线法 (2) 高压蒸汽灭菌 DNA的结构 将灭菌后的培养基在适宜温度下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落产生 (3) 以淀粉为唯一碳源 高温 (4)5.6 108个 (5)透明圈大 【难度】0.66 【知识点】培养基的类型及其应用、无菌技术、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数 【详解】(1)由图观察可知,进行①过程的目的是稀释样液,以便找到适宜的培养浓度; 号和 号培养基上利用稀释涂布平板法和平板划线法都形成了菌落,在物理性质上属于固体培养基。 (2)常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。空气中的细菌可利用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能损伤细菌的DNA结构,从而达到消毒杀菌的目的。如果要检测灭菌是否彻底,可采用的方法是将灭菌后的培养基在适宜温度下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落产生。 (3)若要培养能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌,则应选择淀粉为唯一碳源的培养基,并在高温条件下进行培养,这样其他微生物无法生长,获得的菌株可能是目的菌株。 (4)分别取0.1mL已稀释103倍的样品,涂布到以上的三个固体培养基的表面进行培养,记录到培养基上能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌的菌落数分别是55、56、57,则每升原样品中能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌数为(55+56+57) 3 0.1 103=5.6 108个 (5)淀粉酶能够分解淀粉在培养基中形成以菌落为中心的透明圈,透明圈越大说明其产生淀粉酶的量越多,故从1号培养基上挑选出透明圈大的菌落,接种到 号培养基上继续培养,并进行酶活性的测定。 18.(1)动物细胞培养、动物细胞融合 (2) 3/三 选择 克隆化培养和抗体检测 既能迅速大量增殖,又能产生所需抗体 (3) (单克隆)抗体 药物 (4) 作为诊断试剂、治疗疾病(答出两点,合理即可) 抗原—抗体特异性结合 【难度】0.68 【知识点】动物细胞融合与单克隆抗体的制备、动物细胞培养技术 【详解】(1)单克隆抗体制备过程中,需要培养动物细胞,还需要将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,因此依赖动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。 (2)仅考虑两两融合时,融合细胞共3种:B淋巴细胞自身融合、骨髓瘤细胞自身融合、B淋巴细胞-骨髓瘤细胞融合(杂交瘤细胞);筛选杂交瘤细胞需要使用选择培养基,仅允许杂交瘤细胞存活;获得杂交瘤细胞后,还需要通过克隆化培养和抗体检测进行二次筛选,才能得到能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞;杂交瘤细胞的特点是:既能迅速大量增殖,又能产生所需抗体。 (3)根据题干信息,ADC是抗体-药物偶联物,由抗体、接头、药物三部分组成,因此图中Y结构a为单克隆抗体,b为治疗乳腺癌的药物。 (4)单克隆抗体除运载药物外,还可作为诊断试剂(最广泛用途),在多种疾病和病原体的鉴定中发挥重要的作用;单克隆抗体自身还可用于治疗疾病;单克隆抗体能特异性定位癌细胞,依赖抗原与抗体特异性结合的原理,可将药物定向运送到癌细胞处,减少对正常细胞的损伤,因此降低了药物副作用。 19.(1)纤维素酶和果胶酶 (2) 诱导原生质体融合 细胞膜具有一定的流动性 (3)高尔基体 (4) 植物细胞的全能性 脱分化 (5) m+n 单倍体 【难度】0.94 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术 【分析】分析题图:①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b,过程②通过物理或化学方法诱导原生质体融合成c,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d,过程④是脱分化过程形成愈伤组织e,过程⑤是再分化生成完整植株。 【详解】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,过程①可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁,得到原生质体。 (2)据图分析,过程②表示通过物理或化学方法诱导原生质体融合,依据的生物学原理是细胞膜具有一定的流动性。 (3)过程③是再生细胞壁形成杂种细胞,而细胞壁的形成与高尔基体有关,高尔基体属于单层膜结构的细胞器。 (4)杂种细胞经过植物组织培养培育成杂种植株,该过程依据的原理是植物细胞的全能性;据图分析可知,其中过程④表示脱分化过程形成愈伤组织e。 (5)若番茄细胞内含m条染色体,马铃薯细胞中含n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞内染色体数为两细胞染色体数之和,即m+n条染色体;若杂种细胞培育成为“番茄—马铃薯”植株为四倍体,此杂种植株的花粉是生殖细胞,由生殖细胞直接发育而来的生物体都是单倍体。 20.(1) 逆转录 DNA半保留复制 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 2n-1 (2) BamH BamH 、Kpn /Sal 和Kpn 既能防止质粒和目的基因的自身环化,又能保证目的基因和质粒的正向连接 (3) 一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 青霉素和X-gal 白 【难度】0.65 【知识点】PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 【分析】基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取;基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。 【详解】(1)首先提取新冠病毒的RNA,再通过逆转录过程获得cDNA。PCR的原理是DNA半保留复制,其中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。由于每一个DNA子链合成都需要一个引物,因此若一个含有目的基因的DNA扩增n代,则形成的子代DNA含有2(n+1)条链,由于两条模板链不含引物,因此共消耗2(n+1)-2个引物,即消耗2n-1对引物。 (2)含目的基因的DNA和质粒上都有BamH 的酶切位点,可以用BamH 切割DNA分子获得目的基因,再切割质粒,可得到重组质粒,由于基因的转录存在方向性,如果用一种限制酶,可能切割后的目的基因会自连,同时会使目的基因反接在质粒上。 为避免目的基因反接在质粒上,可选用两种不同的限制酶切割,而用Sal 切割质粒会破坏青霉素抗性基因,结合图中转录方向和限制酶切割位点,可选用BamH 和Kpn 或Sal 和Kpn 来切割质粒和目的基因,既防止了目的基因和质粒的自身环化,又能保证目的基因和质粒的正向连接。 (3)将重组质粒导入大肠杆菌之前,需要用一定浓度的Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,便于重组DNA导入。目的基因拼接在质粒的lacZ基因上,打破了lacZ基因的序列,而单独导入空质粒的细胞内质粒中lacZ基因编码的酶可以分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,故筛选含重组质粒的大肠杆菌时,须在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X-gal,培养一段时间后,挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 21.(1) 注射 过量的雌激素会通过负反馈调节影响卵巢的发育 (2) 能 胚胎移植 (3)滋养层 (4) 减数第二次分裂中期/M 期/M 中期 能观察到两个极体/能观察到雌雄原核 (5)遗传学诊断/基因检测/基因诊断 (6)透明带和卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子入卵 【难度】0.75 【知识点】激素分泌的反馈调节、生物技术中的伦理问题、胚胎移植技术、胚胎发育 【详解】(1)促性腺激素是垂体分泌的蛋白质类激素,口服会被分解,故不能口服,只能注射;下丘脑—垂体—性腺轴存在分级调节,也存在反馈调节,过量的雌激素会通过负反馈调节影响卵巢的发育,所以不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育。 (2)三亲婴儿的线粒体来自捐献者卵母细胞,细胞核由母亲卵母细胞的细胞核与父亲精子的细胞核融合而成,因此三亲婴儿的培育技术能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代;通过任何一项技术获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代,因此胚胎移植技术是胚胎工程的最后一道工序。 (3)滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,不会影响胚胎的发育,所以若需要鉴定胚胎的性别,为了降低可能的风险,可取囊胚的滋养层细胞进行鉴定。 (4)在体外受精前需要将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期,因为只有处于这个时期的卵母细胞才具备受精的能力;过程④受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核。 (5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断,筛选符合需要的胚胎再移植,进而可以达到相应的治疗目的。 (6)当精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生透明带反应,使透明带的结构发生改变,阻止后续精子再穿过透明带,这是防止多精入卵的第一道屏障;精子入卵后,卵细胞膜会立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,这是防止多精入卵的第二道屏障。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $