江苏省扬州中学2023-2024学年第二学期3月月考试题
高二生物(选修) 2024.03
第I卷(选择题 共43分)
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题2分,共28分。在每题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题意的。请将所有选择题答案填到答题卡的指定位置中。
1.下列关于细胞工程操作的叙述,错误的是
A.植物体细胞杂交中原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁
B.单克隆抗体制备中经选择培养基筛选可获得产生抗体的杂交瘤细胞
C.动物细胞培养时需要定期更换培养基,以便清除代谢物的影响
D.动植物细胞工程中均可通过观察染色体数目判断是否为杂种细胞
2.下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是
A.用自然生长的茎进行组织培养可用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C.为防止杂菌污染,从接种外植体到生成试管苗尽量在同一个锥形瓶内完成
D.脱分化的过程中受基因选择性表达的调控
3.“筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列叙述错误的是
A.单倍体育种时,需对F1的花药进行筛选后才可继续进行组织培养
B.基因工程育种时,需要通过标记基因筛选出含有目的基因的受体细胞
C.胚胎移植前,需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选
D.制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
4.破译生物基因组DNA的遗传信息或进行基因操作,首先要提取细胞核DNA。下列叙述错误的是
A.哺乳动物成熟的红细胞不适合用作DNA提取的材料
B.研磨液中应含有蛋白质变性剂和DNA酶抑制剂
C.利用DNA不溶于95%冷酒精的性质析出DNA
D.粗提取的DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
5.下列关于果酒、果醋制作的叙述,正确的是
A.果酒,果醋制作中涉及的微生物的代谢类型完全相同
B.果酒、果醋发酵过程中,发酵液的密度降低、pH下降
C.果酒中的酒精可以为醋酸菌发酵提供碳源、氮源和能源
D.醋酸菌利用果酒中的酒精进行醋酸发酵过程中会产生大量气泡
6.下列有关发酵工程及其应用的叙述,正确的是
A.用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取
B.菌种的选育是发酵工程的中心环节,优良菌种可从自然界筛选出来
C.酱油制作中利用黑曲霉将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
D.啤酒发酵过程中糖的分解和代谢物的生成主要在后发酵阶段完成
7.植物细胞培养的基本过程如下图。相关叙述错误的是
A.过程①常选择幼嫩的组织或器官与其具有较强增殖能力有关
B.过程②应定期更换培养基以满足细胞对营养、激素等的需求
C.培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物
D.利用植物细胞培养技术可实现细胞活性成分的工厂化生产
8.为解决肾供体不足的问题,科研人员进行相应的前期研究。利用“异源囊胚补全法”在大鼠体内培育出了小鼠肾脏(过程如下图),其中Salll基因是肾脏发育的必需基因。相关叙述正确的是
A.过程①细胞分化程度越低,胚胎移植后的排异反应越低
B.过程②的目的是让大鼠ES细胞与小鼠ES细胞发生融合
C.过程③操作之前需对代孕大鼠进行超数排卵和同期发情处理
D.大鼠体内的小鼠肾脏是否全由小鼠ES细胞发育而来还需进一步鉴定
9.第三代试管婴儿也称胚胎植入前遗传学诊断,精子和卵细胞形成受精卵发育成早期胚胎后植入子宫前对胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测,再进行胚胎移植。下列相关叙述正确的是
A.胚胎移植前遗传学诊断需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞
B.刚排出的精子活力较强,适宜与卵子进行受精
C.试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→原肠胚→囊胚阶段
D.精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
10.下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点,由此推断的以下说法中,正确的是
限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点
BamH I G↓GATCC KpnI GGTAC↓C
EcoRI G↓AATTC Sau3A I ↓GATC
Hind II GTY↓RAC Sma I CCC↓GGG
(注:Y=C或T,R=A或G)
A.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B.若两种限制酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接
C.不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端
D.限制酶EcoRI进行一次切割,会切断2个磷酸二酯键,形成1个游离的5’末端
11.紫花苜蓿(2n=32)是应用较为广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n=12)富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用),下列说法错误的是
A.将两种细胞分别置于较高渗透压环境下,有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B.②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C.③过程需要在有光照、植物激素的作用才能再分化形成完整植株
D.只考虑两个细胞融合的情况下,②过程的细胞中染色体数目最多有88条,③过程产生的再生植株是可育的多倍体
12.CRISPR/Cas13d技术是一项以向导RNA(gRNA)引导Cas13d蛋白定向作用于靶向RNA的新兴技术。研究人员设计了若干个gRNA,分别靶向新冠病毒RNA基因组的不同肽编码区,但不影响人体细胞的RNA,作用机理如下图所示。下列说法错误的是
A.gRNA通过与靶向RNA碱基互补配对将Cas13d引导至特定位点
B.Cas13d能定向切开相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
C.与限制酶相比,Cas13d不具有特异性识别能力
D.该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法
13.某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全潜能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究,下列叙述正确的是
注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A.桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
B.诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
C.囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
D.据图推测,桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达上升
14.HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体—药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是
A.胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B.因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗的制备过程需进行抗体检测
C.DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
二、多项选择题:本部分包括5小题,每小题3分,共15分。每题不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15.下图是试管动物、克隆动物和转基因动物培育过程,下列叙述正确的是
A.动物细胞培养过程需要向培养液中加入动物激素、葡萄糖等营养物质
B.试管动物的培育使用的生物技术有体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等
C.克隆动物培育中可将动物供体细胞注入体外培养到MII期的卵母细胞中
D.转基因动物的培育可实现不同物种之间的基因交流
16.某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如下,下列说法正确的是
A.图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,能生长的微生物都能合成脲酶
B.若每支试管稀释10倍,则图中a的数值应为2.7,5号试管共稀释了106倍
C.图中左上角培养基菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的
D.若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌约为1.4×108个
17.某实验室做了下图所示的实验研究,有关叙述正确的是
A.图中的肝细胞、神经细胞及X细胞具有相同的基因组成
B.过程①是诱导纤维母细胞中基因选择性表达的结果
C.过程②细胞DNA中结合RNA聚合酶的位置不完全相同
D.与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较高
18.胚胎工程的发展,实现了优良家畜的大量繁殖。下列有关叙述错误的是
A.试管牛、试管羊的产生属于无性繁殖
B.利用胚胎分割技术可获得多个基因型相同的胚胎
C.饲喂促性腺激素有助于供体母牛排出比自然情况下更多的次级卵母细胞
D.用Ca2+载体法可以促进皮肤细胞与去核卵母细胞融合
19.下列关于限制酶和DNA连接酶的理解,错误的是
A.限制酶能在特定部位的两个核苷酸之间切断磷酸二酯键
B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键,将两条DNA片段的黏性末端之间的缝隙连接起来
C.在基因工程操作中,可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶
D.限制酶广泛存在于动植物体内,微生物内很少分布
第II卷(非选择题 共57分)
非选择题:本部分包括5题,共57分。
20.(12分)我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个(37°C培养24h),1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37°C培养48h)。水中大肠杆菌的含量常采用伊红-亚甲蓝琼脂培养基进行检测,生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽。某校生物兴趣小组开展校园桶装纯净水微生物含量检测活动,请回答问题:
(1)为了检测饮用水中细菌的数量,该兴趣小组按下表配方配制伊红—亚甲基蓝琼脂培养基:
蛋白胨 乳糖 磷酸氢二钾 琼脂 蒸馏水 2%伊红水溶液 0.5%亚甲蓝水溶液
10g 10g 2g 20~30g 1000ml 20mL 13mL
从物理状态和用途两个角度分析,该培养基分别属于 和 培养基,其中蛋白胨可以为细菌生长提供 (至少写出两点)等营养物质。培养基灭菌 (前/后)需要调节培养基的pH值。
(2)某同学分别向3个培养基中各加入1mL未经稀释的待测水样,涂布均匀后置于37°C的恒温培养箱中培养24h,结果如图1所示。检测时使用的接种量为1mL而不是0.1mL,其理由是 (2分)。
(3)图2为用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目的流程示意图,请完成下表。
实验步骤的目的 简要操作过程
① 将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中,加热煮沸15min,共煮沸三次
过滤细菌 装置安装好后,向漏斗内加入1000mL水样,加盖抽滤。
冲洗漏斗壁 再向漏斗内加等量② 继续抽滤。
培养大肠杆菌 用无菌镊子取滤膜,将其紧贴在伊红-亚甲蓝琼脂平板上,然后将平板③ ,37℃培养48小时
统计大肠杆菌菌落数 选取④ 的菌落进行计数,统计结果为2个
(4)综合(2)(3)测定结果,你认为所测桶装纯净水的微生物含量 (填“能”/“不能”)达到饮用水卫生标准,理由是 。
21.(14分)随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于有性繁殖途径的为应用 (填数字)。
(2)应用1中,为了大量获取细胞B,需对供体2注射 ,使用 技术获得重组细胞,最终获得的良种小牛性别为 。
(3) 标志着受精过程的完结。应用2过程中得到的胚胎应该移植到____________的雌性动物体内。
(4)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,操作时需要注意 ,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。若要进行性别鉴定,取________细胞。
(5)通过核移植和体外受精得到的胚胎在遗传组成上的区别是 。(2分)
(6)应用4中细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中所用的培养基为__________,因此通常需要加入 等天然的成分;动物细胞培养时需通入__________的混合气体,其中CO2的主要作用是 。
22.(12分)细胞工程在药物生产和育种等领域应用十分广泛。阅读下列材料,回答下列问题。
材料一:人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图。
材料二:西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老功效,可利用植物组织培养技术来实现茶碱的工业化生产。
(1)免疫处理的小鼠产生相应的B淋巴细胞群能合成并分泌 (填“一种”或“多种”)抗体。诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的化学诱导试剂是 。经HAT培养基培养筛选得到杂交瘤细胞,该细胞具有 特点,再进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌 的杂交瘤细胞。该过程一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是 。
(2)单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂,如科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,制作出了早孕试纸,该试纸可以利用尿液诊断早孕的理由是 。鼠源性单克隆抗体可应用于肿瘤的临床免疫治疗,在注射前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低 。
(3)若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到 阶段,然后从 (填细胞器)中提取茶碱;植物组织培养培育成的植株生殖方式为 。
(4)与常规育种相比,植物组织培养技术产生的植株特点有 (2分)。
23.(9分)β-葡萄糖苷酶(BglB)是工业生产中降解纤维素的关键酶,研究人员利用基因工程技术,将编码BglB的基因转移到了大肠杆菌的细胞中并使之表达。下图1~3分别表示Bgl II、BamHI两种限制酶的识别序列和酶切位点,及其在质粒和含凝乳酶基因的外源DNA片段上的切割位点。其中,质粒含有leu2基因,可用于合成亮氨酸,目的基因含有卡那霉素抗性基因KanR。bp为碱基对。回答下列问题:
(1)在基因工程中,质粒和目的基因构建重组质粒时必需的工具酶有 。
(2)根据图1分别写出Bgl Ⅱ与BamHⅠ酶切后形成的黏性末端为 、 。
(3)Bgl II酶切后的质粒与BamHⅠ酶切后的目的基因能够连接的原因是 。
(4)将连接后的产物转入某种大肠杆菌,该细菌对卡那霉素敏感,且不能在缺乏亮氨酸的培养基中培养。若使用Bgl II处理重组质粒(目的基因和质粒连接后形成的),可以得到长度为 的_____(填“线性”或“环状”)的DNA。若要筛选含有重组质粒的大肠杆菌,应选择 的培养基进行培养。(2分)
(5)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为 。
24. (10分)细胞工程在治疗疾病和育种等领域应用十分广泛。阅读下列材料,回答下列问题。
I:为降低宫颈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),以便精准治疗。过程如图1所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自 。
(2)步骤④是将获得的a 和b 这两部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(3)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
①ADC能降低宫颈癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞,该过程的原理是 。
②根据图2,尝试解释ADC的作用机理:ADC进入宫颈癌细胞后,细胞中的 释放水解酶可将其水解,释放出的药物最终作用于 ,可导致癌细胞凋亡。
II:下图为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题:
(4)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr两个玉米品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。这两个品种的花粉可用化学诱导剂诱导融合,共可产生 种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)。
(5)若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞,若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄一马铃薯”细胞在有丝分裂后期含 条染色体(仅考虑两两融合)。
(6)植物细胞工程有一项应用是培育“脱毒苗”,脱毒苗中的“毒”是指 ,培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用 。
1-5:DDADB 5-10: CCDDC 11-14:BBCC
15. BD 16. BC 17. BCD 18. ACD 19. BCD
20.(1)固体 鉴别 碳源、氮源、无机盐、维生素(选填2个) 前
(2)0.1mL水样中细菌数目较少,经培养后平板菌落数可能达不到30个(2分)
(3)滤膜消毒 无菌水 倒置 呈深紫色且带有金属光泽
(4)能 1mL水样中细菌总数约为98个,没有超过100个;1000mL水样中大肠杆菌为2个,没有超过3个(两点写全)
21(1)2
(2)促性腺激素 动物体细胞核移植 雌性
(3)雌原核和雄原核相互融合 同种的、生理状态相同的
(4)将内细胞团均等分割 滋养层
(5)核移植技术:细胞核遗传物质来自核供体,细胞质遗传物质来自卵母细胞。体外受精:核遗传物质一半来自父方、一半来自母方,细胞质遗传物质来自母方。(2分)
(6)合成培养基 (动物)血清 95%空气+5%CO2 维持培养液的pH
22. (1)多种 聚乙二醇/PEG 既能迅速大量增殖,又能产生抗体 所需抗体(抗HCG抗体) 使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的
(2)怀孕后尿液中含有HCG,单克隆抗体可以与它特异性结合,从而诊断早孕 免疫排斥反应
(3)愈伤组织 液泡 无性生殖
(4)能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快(2分)
23.(1)限制性内切核酸酶(限制酶)和DNA连接酶
(2) GATC-(5’GATC-3’) GATC-(5’GATC-3’)’
(3)酶切后产生相同的黏性末端(并遵循碱基互补配对原则)
(4) 3300bp 环状 含卡那霉素但不含亮氨酸(2分)
(5)转基因的大肠杆菌能分泌出有活性的BglB(β-葡萄糖苷酶)
24. (1)人的宫颈癌细胞
(2)单克隆抗体 治疗宫颈癌的药物
(3)抗体与抗原的特异性结合 溶酶体 细胞核
(4)6 (5)2(m+n) (6)病毒 茎尖