内容正文:
2026年上学期期末质量监测高二生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分 请将答案填写在答题卡上的指定位置)
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共12个小题,每题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 菌种的来源是原材料中天然存在的微生物或前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物
B. 在果酒制作的基础上制作果醋,只需向果酒中通入空气,满足醋酸菌的氧气需求即可
C. 泡菜制作时,泡菜坛只能装八成满,主要是为了给坛内创造无氧环境和方便拿取
D. 腐乳制作时,酵母、曲霉和毛霉等参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是酵母
2. 泡菜是我国的传统发酵食品。泡菜中亚硝酸盐含量(酱腌菜食品的国家标准是20mg·kg-1以下)与腌制时间和食盐浓度的关系如图所示。下列分析合理的是( )
A. 腌制12d后,泡菜中亚硝酸盐含量较低,此时比较适合食用
B. 由图可知,食盐浓度越高,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高
C. 腌制过程中,坛中溶液量增多的原因是细胞呼吸产生水
D. NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低,故腌制泡菜时食盐浓度越高越好
3. 牛肉膏蛋白胨培养基是一种常见的细菌培养基,用尿素为唯一氮源的选择培养基可用于筛选尿素分解菌,下列相关内容叙述错误的是( )
A. 培养细菌时一般需要将培养基调至酸性
B. 蛋白胨可以为细菌提供碳源、氮源和维生素等
C. 培养基倒入培养皿后不用再灭菌,冷凝后倒过来放置
D. 欲知选择培养基是否起到了选择作用,可设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
4. 在分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如图所示,且甲、乙的对应位置不变。有关叙述错误的是( )
A. 配制培养基时需进行湿热灭菌
B. 甲中a区域为划线的起始位置
C. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
D. 图示接种过程中接种环灼烧了5次
5. 紫杉醇是重要的抗肿瘤药物,利用红豆杉细胞悬液培养可获取紫杉醇,流程如图。下列说法正确的是( )
A. 诱导脱分化的培养基中不需要添加有机碳源
B. 紫杉醇的获取过程体现了植物细胞具有全能性
C. 过程 a 可使用纤维素酶和果胶酶进行处理
D. 紫杉醇是红豆杉生长和生存所必需的初生代谢物
6. 自体皮肤细胞培养移植是治疗皮肤严重烫伤、烧伤的有效方法。取受损者的皮肤进行处理后置于培养瓶中培养,直至铺满整个培养瓶的底部,单层细胞相互连接形成很薄的“皮肤”。将这些“人造皮肤”移植到患者的伤处进行治疗。下列关于皮肤细胞培养的叙述,正确的是( )
A. 原代培养和传代培养的各种细胞都可以直接用离心法收集
B. 在合成培养基中加入抗生素和血清为皮肤细胞提供无菌、无毒的环境
C. “人造皮肤”的获得说明皮肤细胞具有贴壁生长和接触抑制的特点
D. 松盖培养瓶应置于含95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养
7. 下图表示利用动物细胞工程和胚胎工程等技术获得三类不同动物的过程,下列说法错误的是( )
A. 过程①需将采集的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养完成受精
B. 过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 过程③可以大幅改良动物的某些性状
D. 图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代
8. 下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是( )
A. DNA析出过程中,玻璃棒搅拌操作要迅速均匀有力以利于DNA析出
B. 可以用菜花、洋葱、猪的红细胞、猪肝等作为实验材料粗提取DNA
C. 将过滤液中加入等体积预冷的酒精可抑制DNA酶的活性和溶解DNA
D. 粗提取物需溶于盐溶液后加入二苯胺试剂沸水浴后变蓝色
9. 下图是几种限制酶的切割位点,下列说法正确的是( )
A. 限制酶SmaI和EcoRV切割形成的末端,可通过E.coliDNA连接酶相互连接
B. DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C. 所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
D. SmaI切割后产生的是黏性末端
10. 下图为构建基因表达载体和检测受体细胞是否含有目的基因的过程示意图,其中LacZ基因控制合成的酶可以分解物质X产生蓝色物质,使平板上形成的菌落呈蓝色,否则菌落为白色。下列叙述错误的是( )
A. ①过程需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B. ②过程可用Ca2+处理进而有利于重组DNA的吸收
C. ③过程的培养基中除基本成分外仅需加入物质X
D. 实验结果形成白色菌落的大肠杆菌中含有目的基因
11. 下列关于蛋白质工程的说法,错误的是( )
A. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子结构
B. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类需要
C. 蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
D. 蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发,设计出相应的基因,并借助基因工程实现
12. 为有效防范由各类生物因子和生物技术误用、滥用等引起的生物性危害,生物安全已纳入国家安全体系。下列叙述错误的是( )
A. 克隆人会导致社会伦理等问题,我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
B. 胚胎干细胞研究涉及人类胚胎,存在伦理争议,可能引发安全问题
C. 生物武器的扩散可能引发大规模疫情,故战争中禁止使用生物武器
D. 转基因作物进入自然生态系统可能会破坏当地生态平衡,不利于增加生物多样性
二、多项选择题:本题共4个小题,每题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。
13. 每年的6月7日为“世界食品安全日”,食品安全关系千家万户,食用变质食物,食用细菌污染的食物都会对人体造成严重危害。生物兴趣小组对某网红美食中的细菌数进行调查,如图是食物样品中细菌培养的简化流程。下列叙述正确的是( )
A. 制备培养基时一般需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质
B. 配制好的培养基要用灼烧灭菌
C. 图示接种过程中用到的工具为涂布器,因此,本实验所用的接种方法为平板划线法
D. 稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低,因为当两个或两个以上的细胞连在一起时,在培养基上观察到的只是一个菌落
14. 科学家利用单克隆抗体技术制备了针对某肿瘤标志蛋白X的抗体,并利用Western blot法检测了肿瘤患者组织样本中的蛋白X,Western blot法中应先将蛋白质进行电泳分离,再将抗体与目标蛋白结合,成功结合后可以观察到相应条带,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 制备单克隆抗体时,应将蛋白X的抗体作为抗原
B. Western blot法应用了抗原—抗体杂交等技术
C. 受测样本1的蛋白X可能被降解
D. 受测样本2的蛋白X中有与该单克隆抗体结合的位点
15. 由华中农业大学国家油菜工程技术中心开展甘蓝型油菜(2N=38)与菘蓝(别名“板蓝根”,2N=14)的体细胞融合,获得了具有广谱抗病毒功效的杂交新品种,命名菘油1号,也称板蓝根青菜,培育过程如下。下列有关说法错误的是( )
A. 图中Ⅲ是融合后的原生质体再生出细胞壁,是两细胞融合完成的标志
B. 正常情况下f中的试管苗染色体数为52条,属于异源二倍体
C. d到f是植物组织培养过程,培养过程中每日需要给予适当时间和强度的光照,才可获得杂种植株
D. 过程Ⅱ常用的诱导方法可以用聚乙二醇法
16. 下列关于基因工程中载体的说法,正确的是( )
A. 必须有一至多个限制酶切割位点
B. 所有的质粒都可以作为基因工程的载体
C. 质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子
D. 作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA分子进行检测与鉴定的标记基因
第Ⅱ卷
三、非选择题(5小题,共60分)
17. 下图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程。请回答下列问题。
(1)图中选择培养基应以________为唯一氮源;鉴别培养基还需添加酚红作指示剂,产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成____色。
(2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为1x105的土壤样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13个、156个、462个、178个和191个。该过程采取的接种方法是___________,每克土壤样品中的细菌数为___×108个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较____(填“多”或“少”)。
18. 如图表示以苹果为原料制作苹果酒和苹果醋的流程。
请据图回答以下问题:
(1)某同学尝试用罐头瓶制作果酒,在制作过程中,每隔12 h左右将瓶盖拧松一次,此后再拧紧,这样做的主要目的:一是_____________,二是___________。
(2)若要在该发酵的基础上得到苹果醋,除接种醋酸菌外,需控制的发酵条件有___________;此过程发酵得到乙酸的物质转化过程是____________________(用文字和箭头表示)。
(3)在果酒制作中,加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理,但是在制成的果酒中基本检测不出除酵母菌以外的其他杂菌,从生态学角度分析其原因:一是酵母菌在与其他杂菌之间的竞争中占据优势;二是_____________________。
19. 乳腺癌细胞膜上的HER2蛋白含量是正常组织中的100倍以上,可作为理想的肿瘤治疗靶标。科研人员首先制备HER2单克隆抗体,再构建HER2单克隆抗体—药物偶联物(ADC)来提高乳腺癌治疗效率,ADC的作用机制如下图所示:
(1)在单克隆抗体制备过程中,从免疫后的小鼠的脾中获取___________,然后利用动物细胞融合特有的___________法与骨髓瘤细胞融合。
(2)培养杂交瘤细胞时通常将其置于CO2培养箱中进行培养。经过第二次筛选的杂交瘤细胞的特点是________________。
(3)过程①中ADC与乳腺癌细胞膜上的___________(填物质名称)结合,通过______方式进入乳腺癌细胞。ADC与普通抗癌药物相比,具有的优势是________________。
20. 中医治疗疾病多用复方,三白草和鱼腥草是同科不同属的两种常见药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,具体操作如下图。
(1)植物细胞产物的工厂化生产,建立在植物细胞培养的基础上。植物细胞培养是指在_____条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。为了防止杂菌污染,获得纯净的培养物,需用70%乙醇和5%的次氯酸钠对两种植物的嫩叶片进行_____(填“消毒”或“灭菌”)处理,每次处理后用无菌水冲洗叶片5次,去除残留于叶片上的药剂。
(2)过程①是利用酶解法去除细胞壁获取原生质体,过程②除了可利用化学诱导剂PEG诱导融合外,还可以采用的化学法有_____等。细胞融合完成后,融合体系中有_____种融合细胞。
(3)过程③诱导愈伤组织期间一般_____(填“需要”或“不需要”)光照。请写出诱导愈伤组织的培养基中需按一定比例添加哪两种关键植物激素?_____。
21. 赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因(R)导入玉米中,使玉米中赖氨酸的含量提高30%。回答下列问题。
(1)利用PCR技术扩增R基因时,需要在一定的缓冲液中才能进行,其中需要加入__________酶和激活该酶所需的 __________。
(2)在构建基因表达载体时,若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接,提高重组效率,应该选择的限制酶是 _______________。
(3)随着转化方法的突破,农杆菌侵染玉米这种单子叶植物也取得了成功。科研人员从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养,当农杆菌侵染玉米细胞后,能将 _________上的T﹣DNA转移到被侵染的细胞,并且将其整合到________________。
(4)检测R基因是否表达的方法是__________。
(5)在基因工程中若要培养转基因小鼠,将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是 __________,常用的受体细胞是________。
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2026年上学期期末质量监测高二生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分 请将答案填写在答题卡上的指定位置)
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共12个小题,每题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A. 菌种的来源是原材料中天然存在的微生物或前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物
B. 在果酒制作的基础上制作果醋,只需向果酒中通入空气,满足醋酸菌的氧气需求即可
C. 泡菜制作时,泡菜坛只能装八成满,主要是为了给坛内创造无氧环境和方便拿取
D. 腐乳制作时,酵母、曲霉和毛霉等参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是酵母
【答案】A
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
【详解】A、传统发酵菌种的来源是原材料中天然存在的微生物或前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物,A正确;
B、在果酒制作的基础上制作果醋,需向果酒中通入无菌空气,满足醋酸菌的氧气需求同时需要提升温度(30~35℃),B错误;
C、制作泡菜时,泡菜坛只能装八成满,主要是为了防止发酵液溢出,此外也防止装的过满,盐水无法淹没而导致腐烂,C错误;
D、腐乳制作时,酵母、曲霉和毛霉等参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉,D错误。
故选A。
2. 泡菜是我国的传统发酵食品。泡菜中亚硝酸盐含量(酱腌菜食品的国家标准是20mg·kg-1以下)与腌制时间和食盐浓度的关系如图所示。下列分析合理的是( )
A. 腌制12d后,泡菜中亚硝酸盐含量较低,此时比较适合食用
B. 由图可知,食盐浓度越高,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高
C. 腌制过程中,坛中溶液量增多的原因是细胞呼吸产生水
D. NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低,故腌制泡菜时食盐浓度越高越好
【答案】A
【解析】
【分析】泡菜制作主要利用乳酸菌(如乳酸链球菌、乳酸杆菌) 在无氧条件下分解糖类产生乳酸,使发酵液呈酸性,从而抑制其他杂菌生长,同时赋予泡菜独特的风味。
【详解】A、观察可知,腌制12d后,不同食盐浓度下泡菜中的亚硝酸盐含量都较低,低于酱腌菜食品的国家标准20mg·kg⁻¹,此时比较适合食用,A正确;
B、由图可知,食盐浓度为5%时,亚硝酸盐含量的峰值出现得最早且最高,随着食盐浓度升高到10%、15%,亚硝酸盐含量的峰值出现时间推迟且峰值降低,并非食盐浓度越高,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高,B错误;
C、腌制过程中,坛中溶液量增多的主要原因是蔬菜细胞在高浓度食盐溶液中失水,而不是细胞呼吸产生水,C错误;
D、虽然从图中看NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低,但腌制泡菜时食盐浓度过高会影响泡菜的口感等品质,并非食盐浓度越高越好,D错误。
故选A。
3. 牛肉膏蛋白胨培养基是一种常见的细菌培养基,用尿素为唯一氮源的选择培养基可用于筛选尿素分解菌,下列相关内容叙述错误的是( )
A. 培养细菌时一般需要将培养基调至酸性
B. 蛋白胨可以为细菌提供碳源、氮源和维生素等
C. 培养基倒入培养皿后不用再灭菌,冷凝后倒过来放置
D. 欲知选择培养基是否起到了选择作用,可设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
【答案】A
【解析】
【分析】牛肉膏、蛋白胨以为微生物提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素等营养物质,其中牛肉膏主要提供碳源,蛋白胨主要提供氮源。不同的微生物适宜的pH值不同,菌生长繁殖所需要的pH是中性或弱碱性,霉菌适宜的pH是酸性。
【详解】A.培养霉菌时一般需要将培养基调至酸性,培养细菌时一般需要将培养基调至中性或弱碱性,A错误;
B.蛋白胨可以为细菌提供碳源、氮源和维生素等,B正确;
C.培养基先经过高压蒸汽灭菌,在无菌操作台上倒入培养皿后不用再灭菌,冷凝后倒置,C正确;
D.欲知选择培养基是否起到了选择作用,应设置没有选择作用的培养基作为对照,牛肉膏蛋白胨培养基可以培养很多类型的细菌,能起到对照作用,D正确。
故选A。
4. 在分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如图所示,且甲、乙的对应位置不变。有关叙述错误的是( )
A. 配制培养基时需进行湿热灭菌
B. 甲中a区域为划线的起始位置
C. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
D. 图示接种过程中接种环灼烧了5次
【答案】B
【解析】
【分析】平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
【详解】A、为了能彻底灭菌,配制的培养基需进行湿热灭菌,A正确;
B、起始划线的区域长出的菌落多且密,根据甲乙对应区域对比,甲中a区域为划线的结束位置,B错误;
C、连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落,C正确;
D、由于每次使用接种环前后都要灼烧灭菌,从图示甲中4次划线接种就可推出,接种过程中接种环至少灼烧了5次,D正确。
故选B。
5. 紫杉醇是重要的抗肿瘤药物,利用红豆杉细胞悬液培养可获取紫杉醇,流程如图。下列说法正确的是( )
A. 诱导脱分化的培养基中不需要添加有机碳源
B. 紫杉醇的获取过程体现了植物细胞具有全能性
C. 过程 a 可使用纤维素酶和果胶酶进行处理
D. 紫杉醇是红豆杉生长和生存所必需的初生代谢物
【答案】C
【解析】
【详解】A、脱分化形成的愈伤组织无叶绿体,无法进行光合作用合成有机物,因此诱导脱分化的培养基中需要添加蔗糖等有机碳源满足愈伤组织的营养需求,A错误;
B、植物细胞的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,该流程仅获得细胞代谢产物紫杉醇,未培养得到完整的红豆杉植株,因此不能体现植物细胞的全能性,B错误;
C、过程a是将愈伤组织分散为单个悬浮细胞,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,使用纤维素酶和果胶酶处理可分解细胞壁,使细胞分散开,C正确;
D、紫杉醇是红豆杉产生的次生代谢物,不是红豆杉生长和生存所必需的初生代谢物,D错误;
6. 自体皮肤细胞培养移植是治疗皮肤严重烫伤、烧伤的有效方法。取受损者的皮肤进行处理后置于培养瓶中培养,直至铺满整个培养瓶的底部,单层细胞相互连接形成很薄的“皮肤”。将这些“人造皮肤”移植到患者的伤处进行治疗。下列关于皮肤细胞培养的叙述,正确的是( )
A. 原代培养和传代培养的各种细胞都可以直接用离心法收集
B. 在合成培养基中加入抗生素和血清为皮肤细胞提供无菌、无毒的环境
C. “人造皮肤”的获得说明皮肤细胞具有贴壁生长和接触抑制的特点
D. 松盖培养瓶应置于含95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养
【答案】C
【解析】
【详解】A、体外培养的动物细胞可以分为两大类:一类细胞能够悬浮在培养液中生长;另一类需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,大多数细胞属于这种类型,这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁。贴壁生长的细胞需要先用胰蛋白酶处理,使其从瓶壁上脱离制成细胞悬液后,才能用离心法收集,并非所有细胞都可直接离心收集,A错误;
B、培养基中加入抗生素的作用是抑制杂菌繁殖,营造无菌环境;加入血清的作用是补充合成培养基中缺乏的营养成分,无菌、无毒环境还需要通过对培养用具和培养液灭菌、定期更换培养液等措施共同实现,B错误;
C、由题意可知:培养得到的“人造皮肤”是铺满瓶底的单层细胞,说明皮肤细胞需要贴附在瓶壁上才能生长(贴壁生长),且细胞相互接触后会停止分裂增殖(接触抑制),C正确;
D、在进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养,D错误。
7. 下图表示利用动物细胞工程和胚胎工程等技术获得三类不同动物的过程,下列说法错误的是( )
A. 过程①需将采集的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养完成受精
B. 过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 过程③可以大幅改良动物的某些性状
D. 图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代
【答案】A
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、过程①代表体外受精,可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,A错误;
B、过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,以保证遗传物质更多来自供体细胞,B正确;
C、过程③是转基因过程,可将外源基因导入受体细胞,该过程可以大幅改良动物的某些性状,C正确;
D、胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序,图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代,D正确。
故选A。
8. 下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是( )
A. DNA析出过程中,玻璃棒搅拌操作要迅速均匀有力以利于DNA析出
B. 可以用菜花、洋葱、猪的红细胞、猪肝等作为实验材料粗提取DNA
C. 将过滤液中加入等体积预冷的酒精可抑制DNA酶的活性和溶解DNA
D. 粗提取物需溶于盐溶液后加入二苯胺试剂沸水浴后变蓝色
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA析出过程中,玻璃棒需沿同一方向缓慢搅拌,避免DNA链断裂,若搅拌迅速有力会打碎DNA,不利于絮状DNA析出,A错误;
B、猪是哺乳动物,其成熟红细胞无细胞核和众多细胞器,几乎不含DNA,不能作为粗提取DNA的实验材料,B错误;
C、DNA不溶于酒精,加入等体积预冷酒精的目的是析出DNA,同时预冷环境可抑制DNA酶活性避免DNA降解,C错误;
D、DNA鉴定时,需先将粗提取物溶于2mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂,经沸水浴加热后反应呈现蓝色,D正确。
9. 下图是几种限制酶的切割位点,下列说法正确的是( )
A. 限制酶SmaI和EcoRV切割形成的末端,可通过E.coliDNA连接酶相互连接
B. DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C. 所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
D. SmaI切割后产生的是黏性末端
【答案】B
【解析】
【详解】A、限制酶SmaI和EcoRV切割后均产生平末端,E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端,无法连接平末端,因此二者切割产物不能通过该酶相互连接,A错误;
B、DNA连接酶可连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键,DNA聚合酶可催化单个脱氧核苷酸连接到DNA链上形成磷酸二酯键,RNA聚合酶可催化核糖核苷酸连接形成RNA链的磷酸二酯键,三者均可催化磷酸二酯键的形成,B正确;
C、并不是所有的限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成,有些限制酶的识别序列由4个或8个核苷酸组成,C错误;
D、SmaI在识别序列的中轴线处切开,切割后产生的是平末端,并非黏性末端,D错误。
10. 下图为构建基因表达载体和检测受体细胞是否含有目的基因的过程示意图,其中LacZ基因控制合成的酶可以分解物质X产生蓝色物质,使平板上形成的菌落呈蓝色,否则菌落为白色。下列叙述错误的是( )
A. ①过程需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B. ②过程可用Ca2+处理进而有利于重组DNA的吸收
C. ③过程的培养基中除基本成分外仅需加入物质X
D. 实验结果形成白色菌落的大肠杆菌中含有目的基因
【答案】C
【解析】
【分析】 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
【详解】A、①过程表示基因表达载体的构建,需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶,A正确;
B、将目的基因导入大肠杆菌,可用Ca2+处理大肠杆菌使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,B正确;
C、从图中看出,在培养基中还需要加入氨苄青霉素抗性基因进行筛选,C错误;
D、目的基因插入会破坏LacZ基因,所以实验结果中形成的白色菌落中的大肠杆菌不含有LacZ基因,说明插入了目的基因,D正确。
故选C。
11. 下列关于蛋白质工程的说法,错误的是( )
A. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子结构
B. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类需要
C. 蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
D. 蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发,设计出相应的基因,并借助基因工程实现
【答案】A
【解析】
【分析】1、蛋白质工程指以蛋白质的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,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
2、蛋白质工程的过程:(1)根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列: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→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。(2)最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、基因的结构决定蛋白质的结构,因此,要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造基因来完成,而不是直接对蛋白质分子进行操作,A错误;
B、蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类需要,B正确;
C、蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子,C正确;
D、蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作,进而改变蛋白质的分子结构,故蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发,设计出相应的基因,并借助基因工程实现,D正确。
故选A。
12. 为有效防范由各类生物因子和生物技术误用、滥用等引起的生物性危害,生物安全已纳入国家安全体系。下列叙述错误的是( )
A. 克隆人会导致社会伦理等问题,我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
B. 胚胎干细胞研究涉及人类胚胎,存在伦理争议,可能引发安全问题
C. 生物武器的扩散可能引发大规模疫情,故战争中禁止使用生物武器
D. 转基因作物进入自然生态系统可能会破坏当地生态平衡,不利于增加生物多样性
【答案】A
【解析】
【详解】A、我国明确禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆(治疗性克隆可用于疾病治疗等医学用途),A错误;
B、胚胎干细胞研究需要使用人类早期胚胎,涉及人类生命伦理相关争议,操作不规范时可能引发安全问题,B正确;
C、生物武器包含致病性微生物、毒素等,扩散后极易引发大规模传染性疫情,因此国际公约明确禁止战争中使用生物武器,C正确;
D、转基因作物进入自然生态系统后,可能通过基因污染扩散外源基因,也可能因更强的竞争优势挤压本地物种生存空间,破坏当地生态平衡,不利于生物多样性增加,D正确。
二、多项选择题:本题共4个小题,每题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。
13. 每年的6月7日为“世界食品安全日”,食品安全关系千家万户,食用变质食物,食用细菌污染的食物都会对人体造成严重危害。生物兴趣小组对某网红美食中的细菌数进行调查,如图是食物样品中细菌培养的简化流程。下列叙述正确的是( )
A. 制备培养基时一般需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质
B. 配制好的培养基要用灼烧灭菌
C. 图示接种过程中用到的工具为涂布器,因此,本实验所用的接种方法为平板划线法
D. 稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低,因为当两个或两个以上的细胞连在一起时,在培养基上观察到的只是一个菌落
【答案】AD
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成 (1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质; (2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】AB、制备培养基时需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质,配制好的培养基要用高压蒸汽灭菌法灭菌,A正确,B错误;
C、图示接种过程中用到的工具为涂布器,因此,本实验所用的接种方法为稀释涂布平板法,C错误;
D、稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低,因为当两个或两个以上的细胞连在一起时,在培养基上观察到的只是一个菌落,D正确。
故选AD。
14. 科学家利用单克隆抗体技术制备了针对某肿瘤标志蛋白X的抗体,并利用Western blot法检测了肿瘤患者组织样本中的蛋白X,Western blot法中应先将蛋白质进行电泳分离,再将抗体与目标蛋白结合,成功结合后可以观察到相应条带,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 制备单克隆抗体时,应将蛋白X的抗体作为抗原
B. Western blot法应用了抗原—抗体杂交等技术
C. 受测样本1的蛋白X可能被降解
D. 受测样本2的蛋白X中有与该单克隆抗体结合的位点
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、制备针对蛋白X的单克隆抗体时,需要以蛋白X作为抗原刺激机体产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,不能将蛋白X的抗体作为抗原,A错误;
B、Western blot法中抗体与目标蛋白特异性结合的过程,利用了抗原—抗体特异性结合的特性,应用了抗原—抗体杂交技术,B正确;
C、阳性对照显示正常蛋白X的分子量为50kDa,受测样本1的条带分子量仅为20kDa,远小于正常蛋白X,推测其蛋白X可能被降解为小分子片段,C正确;
D、受测样本2出现了和阳性对照位置完全一致的条带,说明样本2的蛋白X可以和该单克隆抗体特异性结合,即蛋白X中存在与该单克隆抗体结合的位点,D正确。
15. 由华中农业大学国家油菜工程技术中心开展甘蓝型油菜(2N=38)与菘蓝(别名“板蓝根”,2N=14)的体细胞融合,获得了具有广谱抗病毒功效的杂交新品种,命名菘油1号,也称板蓝根青菜,培育过程如下。下列有关说法错误的是( )
A. 图中Ⅲ是融合后的原生质体再生出细胞壁,是两细胞融合完成的标志
B. 正常情况下f中的试管苗染色体数为52条,属于异源二倍体
C. d到f是植物组织培养过程,培养过程中每日需要给予适当时间和强度的光照,才可获得杂种植株
D. 过程Ⅱ常用的诱导方法可以用聚乙二醇法
【答案】BC
【解析】
【详解】A、植物原生质体融合完成的标志是融合后的原生质体再生出细胞壁,对应图中的Ⅲ过程,A正确;
B、甘蓝型油菜染色体数为38条,菘蓝染色体数为14条,正常情况下融合细胞发育成的试管苗染色体数为38+14=52条,该植株含有甘蓝型油菜的2个染色体组和菘蓝的2个染色体组,属于异源四倍体,B错误;
C、d到f是植物组织培养过程,其中d到e的脱分化阶段需要避光培养,不需要光照,因为光照不利于愈伤组织的形成,仅再分化阶段需要给予适当时间和强度的光照,以促进叶绿素的合成和幼苗长出后的光合作用,C错误;
D、过程Ⅱ是原生质体融合,聚乙二醇(PEG)法是常用的化学诱导原生质体融合的方法,D正确。
16. 下列关于基因工程中载体的说法,正确的是( )
A. 必须有一至多个限制酶切割位点
B. 所有的质粒都可以作为基因工程的载体
C. 质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子
D. 作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA分子进行检测与鉴定的标记基因
【答案】AD
【解析】
【分析】基因工程中常用的运载体有:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒;质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子;
作为运载体必须具备的条件:①要具有限制酶的切割位点; ②要有标记基因(如抗性基因),以便于重组后重组子的筛选③能在宿主细胞中稳定存在并复制;④是安全的,对受体细胞无害,而且要易从供体细胞分离出来;用作基因工程运载体的质粒通常是经过改造的。
【详解】A、作为基因工程的载体,必须有一至多个限制酶切割位点,有利于目的基因和运载体连结,A正确;
B、作为运载体的质粒必须具备一定的条件,而自然界中的质粒往往不具备所有的条件,B错误;
C、质粒是一种独立于真核细胞细胞核之外或原核细胞拟核外的小型环状DNA分子,C错误;
D、作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA分子进行检测与鉴定的标记基因,便于筛选成功导入目的基因的受体细胞,D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷
三、非选择题(5小题,共60分)
17. 下图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程。请回答下列问题。
(1)图中选择培养基应以________为唯一氮源;鉴别培养基还需添加酚红作指示剂,产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成____色。
(2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为1x105的土壤样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13个、156个、462个、178个和191个。该过程采取的接种方法是___________,每克土壤样品中的细菌数为___×108个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较____(填“多”或“少”)。
【答案】(1) ①. 尿素 ②. 红
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 1.75 ③. 少
【解析】
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。 计数时,首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【小问1详解】
产脲酶细菌能分泌脲酶,分解尿素,因此培养基中应以尿素为唯一氮源,来筛选产脲酶的细菌;产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后,分解尿素产生氨,氨使溶液呈碱性,酚红与碱变红,其菌落周围的指示剂将变成红色。
【小问2详解】
该过程采取的接种方法为稀释涂布平板法。利用稀释涂布平板法对细菌进行计数时,应选择菌落数为 30~300的平板,因此平板上长出的细菌菌落平均数为(156+178+191)÷3=175(个),每克土壤样品中的细菌数为(175÷0.1) ×1×105=1.75×108(个)。血细胞计数板计数法能将死菌计算在内,而稀释涂布平板法只能计数活菌(只有活菌才能在平板上生长),且两个或多个细菌连接在一起时,往往统计的是一个菌落,所以用此计数方法测得的细菌数较少。
18. 如图表示以苹果为原料制作苹果酒和苹果醋的流程。
请据图回答以下问题:
(1)某同学尝试用罐头瓶制作果酒,在制作过程中,每隔12 h左右将瓶盖拧松一次,此后再拧紧,这样做的主要目的:一是_____________,二是___________。
(2)若要在该发酵的基础上得到苹果醋,除接种醋酸菌外,需控制的发酵条件有___________;此过程发酵得到乙酸的物质转化过程是____________________(用文字和箭头表示)。
(3)在果酒制作中,加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理,但是在制成的果酒中基本检测不出除酵母菌以外的其他杂菌,从生态学角度分析其原因:一是酵母菌在与其他杂菌之间的竞争中占据优势;二是_____________________。
【答案】(1) ①. 排出发酵产生的CO2 ②. 避免氧气进入和杂菌污染
(2) ①. 保持通气同时控制发酵温度在30~35℃ ②. 乙醇→乙醛→乙酸
(3)发酵过程中的酸性环境不利于其他杂菌的生长
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,葡萄糖分解为二氧化碳和水; (2)在无氧条件下,葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】
制作果酒的过程中,每隔12 h左右将瓶盖拧松一次,此后再拧紧,这样做的主要目的一是排出发酵产生的CO2,二是避免氧气进入和杂菌污染。
【小问2详解】
果醋发酵利用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,因此醋酸发酵时需要在通气的条件下进行,同时控制发酵温度在30~35℃。在果酒发酵的基础上,获得乙酸的物质转化过程是乙醇→乙醛→乙酸。
【小问3详解】
加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理,但是在制成的果酒中基本检测不出除酵母菌以外的其他杂菌,从生态学角度分析其原因:一是大量的酵母菌在与其他杂菌之间的竞争中占据优势,二是发酵过程中产生的二氧化碳造成的酸性环境不利于其他杂菌的生长,因而有利于酵母菌成为优势菌。
19. 乳腺癌细胞膜上的HER2蛋白含量是正常组织中的100倍以上,可作为理想的肿瘤治疗靶标。科研人员首先制备HER2单克隆抗体,再构建HER2单克隆抗体—药物偶联物(ADC)来提高乳腺癌治疗效率,ADC的作用机制如下图所示:
(1)在单克隆抗体制备过程中,从免疫后的小鼠的脾中获取___________,然后利用动物细胞融合特有的___________法与骨髓瘤细胞融合。
(2)培养杂交瘤细胞时通常将其置于CO2培养箱中进行培养。经过第二次筛选的杂交瘤细胞的特点是________________。
(3)过程①中ADC与乳腺癌细胞膜上的___________(填物质名称)结合,通过______方式进入乳腺癌细胞。ADC与普通抗癌药物相比,具有的优势是________________。
【答案】(1) ①. B淋巴细胞 ②. 灭活病毒诱导法
(2)既能迅速大量增殖,又能产生所需抗体
(3) ①. HER2蛋白 ②. 胞吞 ③. 靶点清楚、毒副作用小
【解析】
【小问1详解】
单克隆抗体制备中,需从免疫小鼠的脾中获取能产生特定抗体的 B 淋巴细胞(受抗原刺激后,B 细胞分化为浆细胞,产生抗体 )。动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法(此外还有化学法如聚乙二醇 PEG、物理法如电融合等,但灭活病毒诱导是动物细胞融合特有的)。
【小问2详解】
杂交瘤细胞培养需模拟体内环境,CO2培养箱中含 95% 空气(提供 O2 )和 5% CO2(维持培养液 pH ) 。经过第二次筛选(即对能产生特定抗体的杂交瘤细胞的筛选)的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖,又能产生专一的抗体。
【小问3详解】
ADC 中的 HER2 抗体可与乳腺癌细胞膜上的 HER2 蛋白(抗原)特异性结合(靶向识别 )。ADC 是大分子复合物,与细胞膜上受体结合后,通过胞吞方式进入细胞(细胞膜内陷形成囊泡 )。ADC 能精准识别 HER2 高表达的乳腺癌细胞,药物仅在靶细胞内释放,对正常细胞损伤小,相比普通抗癌药物(无靶向性,全身作用 ),具有靶点清楚、毒副作用小的优势。
20. 中医治疗疾病多用复方,三白草和鱼腥草是同科不同属的两种常见药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,具体操作如下图。
(1)植物细胞产物的工厂化生产,建立在植物细胞培养的基础上。植物细胞培养是指在_____条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。为了防止杂菌污染,获得纯净的培养物,需用70%乙醇和5%的次氯酸钠对两种植物的嫩叶片进行_____(填“消毒”或“灭菌”)处理,每次处理后用无菌水冲洗叶片5次,去除残留于叶片上的药剂。
(2)过程①是利用酶解法去除细胞壁获取原生质体,过程②除了可利用化学诱导剂PEG诱导融合外,还可以采用的化学法有_____等。细胞融合完成后,融合体系中有_____种融合细胞。
(3)过程③诱导愈伤组织期间一般_____(填“需要”或“不需要”)光照。请写出诱导愈伤组织的培养基中需按一定比例添加哪两种关键植物激素?_____。
【答案】(1) ①. 离体 ②. 消毒
(2) ①. 高Ca2+—高pH融合法 ②. 3
(3) ①. 不需要 ②. 生长素和细胞分裂素
【解析】
【分析】据图分析,图为三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③脱分化形成愈伤组织,④提取代谢产物。
【小问1详解】
植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术,如细胞不离开母体,细胞只能分化;为了防止杂菌污染,获得纯净的培养物,需用70%乙醇和5%的次氯酸钠对两种植物的嫩叶片进行消毒处理,每次处理后用无菌水冲洗叶片5次,去除残留于叶片上的药剂。
【小问2详解】
过程②为原生质体融合,常用的化学诱导剂有PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法等;细胞融合完成后,融合体系中有3种融合细胞,三白草自身融合细胞、鱼腥草自身融合细胞和杂种细胞。
【小问3详解】
过程③形成愈伤组织,称为脱分化,脱分化过程需要在避光条件下培养,因为避光有利于形成愈伤组织,如果给予光照,会促进组织分化而不能形成愈伤组织;用于植物组织培养的固体培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。
21. 赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因(R)导入玉米中,使玉米中赖氨酸的含量提高30%。回答下列问题。
(1)利用PCR技术扩增R基因时,需要在一定的缓冲液中才能进行,其中需要加入__________酶和激活该酶所需的 __________。
(2)在构建基因表达载体时,若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接,提高重组效率,应该选择的限制酶是 _______________。
(3)随着转化方法的突破,农杆菌侵染玉米这种单子叶植物也取得了成功。科研人员从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养,当农杆菌侵染玉米细胞后,能将 _________上的T﹣DNA转移到被侵染的细胞,并且将其整合到________________。
(4)检测R基因是否表达的方法是__________。
(5)在基因工程中若要培养转基因小鼠,将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是 __________,常用的受体细胞是________。
【答案】(1) ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. Mg2+
(2)PstI、EcoRI
(3) ①. Ti质粒 ②. 该细胞的染色体DNA上
(4)抗原﹣抗体杂交技术
(5) ①. 显微注射法 ②. 受精卵
【解析】
【小问1详解】
利用PCR技术扩增R基因时,需要在一定的缓冲液中才能进行,其中需要加耐高温的DNA聚合酶和激活该酶所需的Mg2+。
【小问2详解】
在构建基因表达载体时,需要用限制酶切割质粒和目的基因,然后用DNA连接酶连接目的基因和质粒。为了避免R基因和质粒的自连或反向连接,应选择两种不同的限制酶去切割质粒和目的基因。图中T-DNA区域只有PstⅠ、EcoRⅠ两种限制酶切口,而R基因左边可被PstⅠ切割、右边可被EcoRⅠ切割,所以可以选择PstⅠ、EcoRⅠ两种限制酶。
【小问3详解】
农杆菌转化法进行时,农杆菌要将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞,并且将其整合到玉米的染色体DNA上。
【小问4详解】
检测R基因是否表达,需要检测R基因控制的蛋白质是否合成,可以用抗原-抗体杂交技术,观察是否产生杂交带。
【小问5详解】
进行转基因动物操作时,需要用显微注射技术将目的基因转入受体细胞,为了发育出转基因小鼠,应选择受精卵作为受体细胞。
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