广东省领航联盟2024-2025学年高二下学期5月联考生物试题(A卷)
一、单选题
1.桢楠为我国二级保护植物,是我国特有的珍贵用材树种,素有"木中金子"之称。我国科学家成功培育出8年生幼树至200年生古树的丛生芽,涵盖多个龄组,为构建成年桢楠优树及桢楠古树的无性繁育技术体系奠定基础。下列有关叙述正确的是( )
A.不同龄组桢楠细胞的全能性表达难易程度无差异
B.通过无性繁殖手段能最大程度地保留古树优良性状
C.生长素与细胞分裂素用量比值高时有利于芽的分化
D.整个脱分化和再分化过程都在相同的培养基中完成
2.2024年,国际"生物解救"项目研究人员宣布通过试管动物技术获得了世界首例白犀牛,白犀牛的获得不涉及下列哪项技术( )
A.细胞核移植 B.体外受精 C.早期胚胎培养 D.胚胎移植
3.广东有丰富的水果资源用于制作果酒果醋,以下有关利用岭南佳果荔枝制作果酒果醋的叙述正确的是( )
A.酵母菌无氧呼吸产生酒精是导致后期发酵液pH下降的主因
B.制作果醋时,醋酸菌可在氧气充足时将酒精转化为醋酸
C.制作果酒时,果酒变酸的原因是密封不严导致乳酸菌大量繁殖
D.主发酵阶段完成酵母菌繁殖,后发酵阶段完成糖的分解和代谢
4.Ashby培养基是一种常用的培养基,其基本配方如下表所示,下列有关Ashby培养基的叙述错误的是( )
成分 甘露醇 蒸馏水 琼脂
含量 10g 0.2g 0.2g 0.2g 5g 1000mL 适量
A.可用于筛选具有固氮能力的菌株 B.可用于观察目的菌株的菌落形态
C.适合对菌株进行大规模富集培养 D.碳酸钙可以防止培养基过度酸化
5.科研人员利用蛋白质工程对植物体内的抗旱蛋白进行改造,使其能够更有效地调节植物细胞内的渗透压,提高植物在干旱条件下的保水能力,该过程中直接改造的对象是( )
A.抗旱蛋白本身 B.抗旱蛋白基因
C.抗旱蛋白的mRNA D.组成抗旱蛋白的氨基酸
6.如图表示实验小组培养某种细菌的结果,有关该接种方法下列叙述错误的是( )
A.接种时采用的接种工具是接种环 B.需要对接种工具进行3次灭菌
C.不能对培养液中细菌数目计数 D.可以对培养液中的菌株分离纯化
7.研究人员欲利用基因工程使家蚕分泌能发出绿色荧光的蚕丝,下列方法最合理的是( )
A.将绿色荧光蛋白基因插入到蚕丝蛋白基因启动子下游
B.用绿色荧光蛋白基因替代细胞中的蚕丝蛋白基因
C.向表达蚕丝蛋白基因的受体细胞中导入绿色荧光蛋白基因
D.将蚕丝蛋白基因与绿色荧光蛋白基因融合后导入受体细胞
8.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验中各种试剂作用的描述不恰当的是( )
A.研磨液——促使细胞破裂,释放DNA分子
B.冷酒精——将DNA分子从溶液中析出
C.2mol/L的NaCl溶液——溶解蛋白质,分离出DNA
D.二苯胺试剂——沸水浴后DNA显蓝色
9.AI胚胎分割技术是人工智能与生物技术结合的新兴领域,旨在通过自动化、高精度的算法和操作提升胚胎分割的效率与成功率。下列有关胚胎分割的叙述错误的是( )
A.一般对培养到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割
B.均等分割的目的是避免影响分割后胚胎的恢复和发育
C.胚胎分割能提高胚胎的利用率,增加子代遗传多样性
D.对囊胚期进行胚胎分割时可选滋养层细胞做性别鉴定
10.细胞杂交是一种生物学技术,它涉及将来自不同组织类型或遗传背景的细胞融合在一起,形成一个杂种细胞。下列有关细胞杂交的叙述错误的是( )
A.细胞杂交是其他动物细胞工程的基础 B.细胞杂交的原理是细胞膜的流动性
C.可克服不同物种杂交不亲和的障碍 D.动植物细胞的融合都可用PEG诱导
11.为了增加植物铁蛋白的多样性,研究人员通过农杆菌介导将大豆铁蛋白基因转入水稻,并在水稻种子稳定表达了大豆铁蛋白基因,下列有关叙述中错误的是( )
A.可从大豆种子细胞中获取铁蛋白基因,并利用PCR技术扩增
B.添加适量的酚类化合物,有利于大豆铁蛋白基因的成功转化
C.DNA分子杂交技术可检测水稻种子是否表达了大豆铁蛋白
D.可利用电泳法分离转基因水稻种子细胞中的大豆铁蛋白
12.现代发酵工程技术可选用酵母、藻类或细菌等高蛋白产量的微生物菌种,大规模生产单细胞蛋白,下列有关叙述中错误的是( )
A.通过基因工程技术改造菌种代谢途径,可提高蛋白质合成效率
B.在发酵罐内发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖及其代谢途径
C.通过发酵工程得到单细胞蛋白可用作家畜的饲料
D.提取单细胞蛋白时,应采用适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
13.黄芪是我国的传统中药材,为了探究拮抗菌对黄芪根腐病真菌Fusarium的防控作用,研究人员采集黄芪的根际土壤样品,从样品中分离细菌,并采用平板对峙法筛选拮抗作用强的菌株,将Fusarium接种于培养基中央,分别在不同平板上接种待测菌,如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.筛选拮抗菌的平板上应加入抗生素,以防止外来杂菌干扰
B.平板上Fusarium真菌菌落越小,则拮抗菌的抗菌效果越好
C.应设置只接种Fusarium真菌,不接种待测菌的平板做对照
D.培养基上接种待测菌量以及和Fusarium真菌的距离应相同
14.在基因工程中,为防止转基因花粉的传播导致基因污染,采取的下列措施中不合理的是( )
A.将外源目的基因导入植物的叶绿体基因组中
B.培育雄性不育的作物品种作为目的基因的受体
C.提前或延迟转基因作物种植时间,以避开周围作物的花期
D.转基因作物的种植区域周围种植大量杂草,以吸收转基因花粉
15.Sau3AⅠ和BamHⅠ是两种限制酶,其识别序列和切割位点如下表所示。某DNA分子同时含有两种限制酶识别位点,且经BamHⅠ切割后能形成1条DNA片段,经Sau3AⅠ和BamHⅠ同时切割后能形成3条大小不同的DNA片段,下列有关叙述中错误的是( )
限制酶 识别序列和切割位点
BamHⅠ G↓GATCC
Sau3AⅠ ↓GATC
A.Sau3AⅠ和BamHⅠ切割的部位都是DNA分子中的磷酸二酯键
B.经Sau3AⅠ和BamHⅠ同时切割后形成的部分产物可自身环化
C.单独用Sau3AⅠ切割能产生2个大小不同的DNA片段
D.未用限制酶处理时,该DNA分子中不含游离的磷酸基团
16.科研人员将目的基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端,如图1所示。再随机挑取3个品系细胞,在不同的引物组合下,通过PCR技术检测目的基因的导入情况(其中细胞3是按正确方向插入目的基因的质粒),结果如图2a和2b所示,下列有关叙述错误的是( )
A.图2a是利用F1和R2扩增的结果 B.图2b是利用F1和F2扩增的结果
C.细胞1的质粒中未插入目的基因 D.细胞2中质粒未导入正向的目的基因
二、解答题
17.为了应对非洲猪瘟疫情突发对我国生猪产业产生的影响,2018年我国科学家采集、分离了涵盖各个地方猪种的体细胞,并冻存于-196℃的液氮中,实现了品种、家系全覆盖。2025年我国科学家首次利用冻存5年体细胞成功克隆,获得了纯种仙居花猪,这种将体细胞冷冻保存技术与克隆技术结合应用于地方猪资源保护的成功实践,对于保护地方猪品种的珍贵血统具有重要意义。如图5表示克隆猪的培育过程,回答下列问题:
(1)①过程中需要将猪的卵母细胞培育到 再进行去核处理,从细胞结构角度分析,选择卵供体猪的去核卵母细胞作为受体细胞的原因之一是其细胞质中含有促进 表达所需的物质。
(2)②过程需用灭活的仙台病毒对体细胞进行短暂处理,作用是 。Kdm4d是一种染色体组蛋白去甲基化酶,研究人员将Kdm4d的mRNA注入重构胚,可使胚胎的发育率明显提高,推测可能的原因是 。胚胎移植前,要对代孕母猪进行 处理,以使供、受体具有相同的生理状况,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。
(3)实验室常以体细胞克隆动物作为模型动物,体细胞克隆动物作为实验动物模型的显著优势是 。
18.双特异性抗体是指能同时特异性结合2种抗原人工抗体,其主要优势在于能够实现单克隆抗体无法实现的双重作用机制,是未来抗体药物开发热点。研究人员利用细胞工程技术获得了可同时结合B细胞表面的CD20蛋白和T细胞表面的CD3蛋白的抗CD3/CD20双特异性抗体,其制备流程如图所示,回答下列问题:
(1)制备抗CD3/CD20双特异性抗体过程中涉及的动物细胞技术有 ,①过程中分别向小鼠体内多次注射CD3和CD20抗原的目的是 。
(2)⑤过程要将双杂交细胞多倍稀释,接种在多孔细胞培养板上使每个孔只接种1个细胞以实现 ,筛选获得的双杂交瘤细胞具有的特点是 。
(3)抗CD3/CD20双特异性抗体的作用机制如图所示:
结合图示可知,抗CD3/CD20双特异性抗体的作用是 ,PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白,试依据该研究提出一条抗CD3/CD20双特异性抗体的改造策略,以杀死这类癌细胞 。
19.野生黑果枸杞作为天然野生植物,不仅花青素含量最高,其营养价值和经济价值也高于宁夏枸杞。相比于宁夏枸杞,黑果枸杞抗旱、抗病虫害等能力更强,但是野生资源的生长容易受到限制,且其果实个体小,产量低。研究人员利用体细胞杂交技术将野生枸杞的抗逆遗传性状转移到栽培枸杞中,为枸杞品种选育提供有用材料,其培育过程如图所示。回答下列问题:
注:紫外线(UV)处理可破坏染色体结构,使染色体断裂、消失;IOA处理能抑制细胞分裂,使细胞分裂受阻。
(1)获得杂种植株时,过程①获得原生质体需要用 处理植物组织细胞,过程②应在等渗溶液——甘露醇中进行,其目的是 。
(2)研究发现远缘体细胞杂交往往出现双亲染色体排斥及随机丢失现象,该杂交实验中用UV处理野生枸杞的原生质体破坏染色体结构,使其断裂、消失的目的是 ,IOA处理能抑制宁夏枸杞原生质体的细胞分裂,融合的杂种细胞由于获得来自野生黑枸杞原生质体的 (填一种细胞器),从而为细胞的继续分裂提供能量。
(3)研究人员对两种枸杞及杂种枸杞的过氧化氢同工酶(功能相同,但分子结构、理化性质不同的一组酶)进行电泳,电泳的实验结果如下图所示。
分析结果,融合的原生质体缺乏某些来自黑果枸杞的过氧化氢酶的原因可能有 。已知过氧化氢同工酶在清除植物体内过氧化氢、保护细胞免受氧化损伤方面起重要作用。试分析通过体细胞杂交技术提高了宁夏枸杞抗逆性的原因 。
20.海藻糖对生物膜和生物大分子具有良好的非特异性保护作用,在医药、生物技术、食品等领域拥有广阔的应用前景。海藻糖合酶能催化麦芽糖转化为海藻糖,为工业制备海藻糖提供了一条有效途径。海藻糖合酶存在于微生物中,而嗜热微生物所产酶通常具备良好的温度稳定性,实验小组从地热水样中筛选出一株产海藻糖合酶的嗜热菌CBS-01菌株,回答下列问题:
(1)CM培养基可用于CBS-01菌株的培养、分离和鉴定。CM培养基中需加入适量的蛋白胨,其作用是 ,根据 等菌落形态特征可对CBS-01菌株进行初步鉴定。
(2)为了判断CBS-01菌株是否为好氧菌,可采用CM (填“液体”或“固体”)培养基分别进行摇瓶培养和封口静置培养,一段时间后检测两者菌体的生物量,若 ,则CBS-01菌株是好氧型菌株。
(3)实验小组为了进一步探究海藻糖合酶是一种胞内酶还是分泌蛋白,检测CBS-01菌株摇瓶发酵所得发酵液中海藻糖合酶的活性,结果小于0.01U/mL,而发酵液经超声波破细胞处理后所得处理液中海藻糖合酶的活性约0.2U/mL,据此说明CBS-01菌株产生的海藻糖合酶为 。实验小组向试管A和B中加入嗜热菌CBS-01,再分别以麦芽糖和海藻糖为底物进行反应,反应一段时间后分析其产物,实验结果如下表所示:
试管A 试管B
初始物质 麦芽糖 海藻糖
加入菌株 嗜热菌CBS-01 嗜热菌CBS-01
反应一段时间后,检测物质 麦芽糖、海藻糖 麦芽糖、海藻糖
根据实验结果可知,嗜热菌CBS-01产生的海藻糖合酶的特征是 。
21.CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体。复合体中的sgRNA可与目的基因互补配对。复合体在sgRNA引导下结合目的基因,Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂,细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对,从而对DNA进行修复,其过程如图1所示。MLO基因是一类广泛存在于植物中的基因,其参与植物的感病性以及植物的生长发育调控,大量研究表明,mlo突变体可以增强植物对白粉病的抗性。实验小组构建了如图2所示的载体,导入细胞中通过定点编辑MLO基因提高了葡萄对白粉病的抗性,回答下列问题:
(1)CRISPR/Cas9基因编辑系统中,Cas9蛋白能切割靶点DNA的两条链,形成DNA双链断裂缺口,而后机体会激活细胞内的自我修复机制,该修复过程可能会发生 (填可遗传变异类型)。sgRNA会因错误配对而出现“脱靶”现象,一般sgRNA序列越 ,脱靶率越低。
(2)该研究中将目的基因导入葡萄组织细胞的方法为 ,为了筛选T-DNA是否导入目的基因,应在选择培养基上加入 。NLS为核定位序列,构建基因表达载体时将Cas9序列导入到NLS间,目的是 。
(3)在个体水平鉴定时,可通过 方法来检测葡萄植株的白粉病抗病性。经研究发现被敲除的葡萄表现出明显的白粉病抗性,你认为敲除MLO基因后,除了其对白粉病的抗性,还需要考虑哪些问题 (试列举2点)。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A B C B B D C C A
题号 11 12 13 14 15 16
答案 C D A D C B
17.(1) MⅡ、减数分裂Ⅱ中期、减数第二次分裂中期(答任意1点即可) 细胞核全能性(唯一答案)
(2) 诱导细胞融合 Kdm4d的mRNA翻译形成的酶可去除染色体组蛋白上的甲基化修饰,使相关基因更容易表达,促进胚胎发育 同期发情
(3)减少个体差异对实验结果的干扰、遗传背景相同
18.(1) 动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 使小鼠体内产生更多能分泌抗CD3抗体和抗CD20抗体的B(淋巴)细胞
(2) 克隆化培养 既能大量增殖,又能产生CD3/CD20双特异性抗体
(3) 将T细胞和B细胞连接起来,(激活T细胞,使其释放细胞毒性蛋白,)从而消灭目标B淋巴细胞(或诱导目标B细胞凋亡) 将抗CD3/CD20双特异性抗体中的抗CD20部分替换为能特异性结合PSMA的抗体片段
19.(1) 纤维素酶和果胶酶 防止原生质体吸水涨破
(2) 减少野生枸杞染色体在杂种细胞中的数量,降低远缘杂交双亲染色体排斥现象 线粒体
(3) 染色体丢失或基因未表达 在体细胞杂交过程中,杂种细胞获得了黑果枸杞中与抗逆相关的过氧化氢同工酶,这些酶能更高效地清除植物体内的过氧化氢,减轻氧化损伤,从而提高了宁夏枸杞的抗逆性
20.(1) 为CBS-01菌株提供氮源和碳源、维生素 形状、大小、颜色、隆起程度
(2) 液体 摇瓶培养的菌体生物量明显高于封口静置培养的菌体生物量
(3) 胞内酶 既能催化麦芽糖转化为海藻糖,又能催化海藻糖转化为麦芽糖
21.(1) 基因突变 长
(2) 农杆菌转化法 潮霉素 使Cas9蛋白能够进入细胞核发挥作用,从而编辑目的基因
(3) 向葡萄植株接种白粉病菌 敲除MLO基因后可能影响葡萄的正常生长发育,如影响葡萄的产量、品质等;可能会使葡萄对其他病害的抗性发生改变(答案合理即可)