陕西省咸阳市实验中学2024-2025学年高二下学期第三次质量检测生物试卷（含答案）

陕西省咸阳市实验中学2024-2025学年高二下学期第三次质量检测生物试卷
一、单选题
1．下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ）
①谷氨酸棒状杆菌发酵时，需在中性或弱碱性条件下，才能积累谷氨酸
②果酒发酵的最适温度为30～35℃，果醋发酵的最适温度为18~30℃
③泡菜制作过程中，可加入适量高度白酒来抑制杂菌
④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长
⑤啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
⑥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
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
2．包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。图示研究人员开发的一种活性蓝细菌水凝胶贴片，其有助于慢性伤口的愈合。下列叙述正确的是（ ）
A．水凝胶贴片开发过程需考虑蓝细菌的储存耐久性等问题
B．在接种蓝细菌前须将水凝胶灭菌后再调pH至中性或弱碱性
C．长期口腔溃疡的患者用该种水凝胶贴片效果会很好
D．该水凝胶需要为活性蓝细菌提供碳源、氮源等营养物质
3．研究人员对布氏田鼠盲肠中的纤维素分解菌进行分离、鉴定，过程如图。下列说法正确的是（ ）
A．①②③应将培养皿置于95%空气和5%氧气的气体环境中倒置培养
B．①②③中的培养基是在牛肉膏蛋白胨培养基基础上加入纤维素的选择培养基
C．通过比较透明圈大小可知，甲、乙分解纤维素的能力相同
D．若①②③菌落数分别为32、37、39，则内容物中纤维素分解菌密度为1.8×107个/mL
4．科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是（ ）
A．该工业生产中要使用淀粉酶、胶原蛋白酶等酶制剂
B．发酵过程中，应在培养液中加入抗生素防止杂菌污染
C．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害
D．发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺
5．下列关于菊花的组织培养，说法错误的是（ ）
A．将外植体接种在人工培养基上时，不要倒插，其形态学上端应该朝上，下端应该朝下
B．诱导愈伤组织的后续培养过程需要光照，而高强度和长时间的光照有利于叶绿素的合成
C．诱导生根发芽时，愈伤组织要先转接到诱导生芽的培养基上，再转到诱导生根的培养基上
D．特定浓度和比例的生长素与细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键条件
6．植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，下列有关说法正确的是（ ）
A．细胞产物的工厂化生产就是利用植物组织培养技术获得大量植物的次生代谢产物
B．通过花粉组织培养获得的单倍体植株是不育的，经人工诱导染色体加倍后才可育
C．利用植物组织培养技术获得的脱毒苗其抗病毒感染能力并不是处处有效，茎尖最佳
D．植物微型（快速）繁殖技术是一种无性繁殖，子代的优良性状通常不会发生改变
7．下列关于干细胞的培养及应用，说法错误的是（ ）
A．ES细胞（胚胎干细胞）具有全能性，所以具有能分化成任何一种类型细胞的潜能
B．精原干细胞也是成体干细胞的一种，不具有发育成完整生物个体的潜能
C．移植造血干细胞到放疗或者化疗后的癌症病人体内，可以治疗部分免疫系统功能障碍
D．iPS细胞虽来自患者自身，但诱导过程在体外易受干扰，所以难以避免免疫排斥反应
8．下列关于动物细胞核移植技术过程及应用前景，说法错误的是（ ）
A．动物细胞核移植过程绝大多数情况是通过动物细胞融合的手段达到细胞核移植的目的
B．通过电脉冲融合的重构胚需用物理方法电刺激激活才能使其完成细胞分裂和发育进程
C．克隆动物没有对供体动物100%复制的原因之一可能是两者生长的环境不完全相同
D．绝大多数克隆动物存在健康问题的原因可能是在核移植过程中灭菌消毒等不严格
9．下列关于动物细胞工程和胚胎工程中，技术、原理与案例对应关系错误的是（ ）
选项 技术 原理 案例
A 动物细胞培养技术 动物细胞增殖（有丝分裂） 人造皮肤
B 动物细胞融合技术 细胞膜的特异性识别和瘤细胞的无限增殖 单克隆抗体
C 动物细胞核移植技术 动物细胞（核）的全能性 克隆羊多莉
D 体外受精技术 有性生殖生物的受精作用 试管婴儿
A．A B．B C．C D．D
10．图1为某种质粒结构简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制酶EcoRI、BamHI、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是（ ）
A．在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcoRI
B．为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHI和HindⅢ两种限制酶同时处理
C．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRI酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRI酶切点有1个
D．质粒是一种结构简单的、能自主复制的环状DNA，是基因工程中最常用的载体
11．经过十年不懈努力，我国科学家首次从野生玉米中克隆出高蛋白基因Thp9-T，将其导入到我国推广面积最大的玉米生产栽培品种中，可以显著提高蛋白含量，表明该基因在培育高蛋白玉米中具有重要的应用潜能。下列叙述错误的是（ ）
A．可通过构建基因文库从野生玉米中获得 Thp9-T基因
B．可对质粒和 Thp9-T基因均用两种限制酶切割以提高重组DNA 分子成功率
C．可通过杂交的方法将 Thp9-T基因导入到栽培玉米中
D．可用核酸分子杂交技术检测转入的目的基因，作为判断转基因成功的直接证据
12．DNA测序时，先将待测单链DNA模板、引物、有关酶、4种脱氧核苷三磷酸（dNTP，N代表A、T、C、G，能提供能量并作为DNA复制的原料）均加入4个试管中，再分别加入一定量的含放射性同位素标记的ddNTP（ddGTP、ddATP、ddCTP、ddTTP）。不同于dNTP的是，ddNTP的五碳糖的3位不含羟基。在DNA合成时ddNTP随机与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA的延伸，从而形成不同长度的一系列终止处带有放射性同位素标记的DNA链。下图是DNA测序时得到含放射性标记的子代DNA的电泳图谱。下列相关说法错误的是（ ）
A．图中加入ddCTP的一组中，可以形成3种长度的子链
B．图中子代DNA的碱基序列是5'-GATCCGAAT-3'
C．反应体系中的引物为单链，DNA聚合酶从引物的3端连接脱氧核苷酸
D．dNTP终止子链延伸，其原理可能是其五碳糖的3位不含羟基，无法连接新的脱氧核苷酸
13．巢式PCR是指先后用外内引物扩增目的基因的方法。其原理为：先以比目的基因大的DNA片段为模板，用外引物（F1，R1）进行扩增，获得大量含目的基因的中间产物，再以扩增后的中间产物为模板，用内引物（F2，R2）扩增目的基因，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．两对引物的碱基序列不相同，但均应为单链DNA片段
B．第二轮PCR反应能否进行，是对第一轮PCR反应正确性的鉴定
C．由于和两套引物都互补的靶序列较少，该技术可大大提高扩增的特异性
D．如果两套引物一起加入反应体系中，外引物的复性温度应显著低于内引物
14．基因工程在农牧业、医药卫生领域、食品工业方面都有广泛的应用，以下叙述错误的是（ ）
A．目前利用基因工程技术可以生产细胞因子、抗体和疫苗等
B．药用蛋白基因构建的表达载体导入奶牛受精卵中，可构建乳腺生物反应器
C．用基因工程技术获得的工业用酶纯度虽不高，但生产成本显著降低
D．将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中，可培育转基因抗病植物
15．蛋白质工程被用于改进酶的性能或开发新的工业用酶时，常用两种策略：合理设计，需了解蛋白质的结构及控制性状的基因序列，过程如下图；定向进化，在试管中模拟自然进化，利用人工诱变技术诱发大量突变，按照特定的需要给予选择压力，选择具有所需特征的蛋白质。下列叙述错误的是（ ）
A．定向进化也需要事先了解蛋白质的空间结构情况
B．对某种蛋白质进行合理设计可能得到多种基因序列
C．⑤过程的完成依赖于基因的改造或基因的合成
D．定向进化策略与自然选择实质基本相同，但速度不同
16．生物技术给人类带来福祉的同时，也可能引起一系列安全和伦理问题。下列叙述错误的是（ ）
A．将外源基因转入叶绿体，可避免造成基因污染
B．在严格监管下，治疗性克隆能够增进人类的健康
C．基因编辑技术可用于编辑完美婴儿和疾病预防研究
D．生物武器应全面禁止使用
二、解答题
17．附读以下材料，回答后面的问题：
《细胞》发表最新科研成果：让细菌变成像植物一样的自养生物
据报道，科研人员创造了一种全断的大肠杆菌，这种大肠杆菌以二氧化碳为碳源，是自养生物。
自然界中的大肠杆菌没有同化二氧化碳的酶，因此研究人员根据固碳假单胞菌的基因序列，将碳固定和还原所需要的基因通过基因工程技术，导入大肠杆菌。除此，还定向突变了大肠杆菌参与异养代谢的三个酶的基因。在培养基中加入木糖，通过严格控制培养基中的木糖含量，确保大肠杆菌氧化木糖释放的能量恰能维持细胞增殖。科研人员在培养基中加入丰富的甲酸钠和通入10%的二氧化碳。甲酸钠被氧化成二氧化碳的过程中会释放能量，此能量不会被大肠杆菌利用去完成生命活动（如主动运输、DNA复制等），但此能量能参与利用二氧化碳合成有机物的过程，大肠杆菌也不会用甲酸钠去合成自身物质。经过200天的培养，科研人员鉴定到了能够完全依靠二氧化碳合成自身物质的大肠杆菌，并且利用同位素标记证实了分离出的细菌是真正的自养细菌，而不是利用甲酸钠。其验证实验操作及结果如下图所示。科研人员将这种自养大肠杆菌进行基因组测序，发现了11个突变位点，其中有一些位点位于功能未知的基因上。文章的作者说，这个发现进利用大肠杆菌把废物转化为燃料，食品迈出的第一步。可以帮助人们更好地理解和改善现有的有机物产生机制，为解决农业生产、粮食问题提供了思路。
(1)经过200天的培养后，科研人员为获得自养的大肠杆菌单菌落，用 法将菌液接种于固体培养基进行培养，此培养基中 （“添加”或“不添加”）木糖，从功能上看，属于 培养基。
(2)下列关于文本信息的理解，正确的_____（多选）：
A．野生型大肠杆菌的同化类型是异养型，本文筛选出的大肠杆菌可以进行化能自养
B．对于野生型大肠杆菌而言，第二段中描述的培养基是以木糖为唯一碳源的培养基
C．加入有限木糖的目的是提供一种能量有限的选择压力，导致细菌变异出自养途径
D．在有机物含量有限的环境中，产生自养变异的菌相比异养菌在竞争中占优势
E．科研人员可以研究11个位点中的未知基因，进步了解自养过程的分子机制
(3)科研者从图1结果中得出了“分离出的细菌是真正的自养细菌”的结论，依据是 。
(4)请依据文中信息，比较实验中采用的条件与自然界条件，判断这种自养大肠杆菌是否一定能在自然条件下顺利实现自养，并说出理山（至少答出2点）： 。
18．科学家尝试通过植物体细胞杂交技术培育耐盐抗旱的“番茄—马铃薯”杂种植株。请根据部分实验流程结合所学生物学知识回答下列问题：
【实验流程】
步骤一：取四倍体番茄（4n=48）和二倍体马铃薯（2n=24）的叶片，分别用酶解法获得原生质体；
步骤二：将两种原生质体混合，_______；
步骤三：将融合后的细胞接种到MS培养基中培养，最终获得愈伤组织并诱导再生植株。步骤四：对再生植株进行耐盐性、抗旱性及染色体数目检测。
(1)步骤一中所使用的酶是 。
(2)请补全步骤二： 。细胞融合完成的标志是 。融合后的细胞染色体数可能是 ，所以需要筛选。
(3)步骤三中，科学家发现部分细胞无法形成愈伤组织。推测可能的原因并提出改进措施： 。
(4)杂种植株的叶片形态介于番茄和马铃薯之间，但根部细胞中未检测到马铃薯特有的耐盐相关蛋白。请从细胞分化角度分析这一现象： 。
19．“生物导弹”可用于杀死人类某些癌细胞，制备“生物导弹”是单克隆抗体的重要应用之一，其过程如下图所示。请据图回答：

(1)在①~⑤批量生产A蛋白抗原的过程中，要快速获得大量的A基因可采用 技术，若要快速获得大量转基因牛可采用 技术。④过程为 ，受体牛的主要任务是 。
(2)在⑥~⑨批量生产“生物导弹”的过程中，⑦过程所用的“脾脏中的细胞”为 。
⑦过程区别于植物体细胞杂交技术所特有的诱导因素是 ，要得到所需的杂交瘤细胞一般要经过2次筛选。其目的分别是 。
(3)步骤⑧获得的单克隆抗体最终可以从 提取。“生物导弹”中起靶向作用的是 ，起治疗效果的一般是细胞毒素等药物。
三、未知
20．人乳铁蛋白（hLF）在人初乳中含量较高，对细菌、真菌和病毒等都有一定的抑制作用，具有广阔的应用前景。研究人员设计了两种方案来获取hLF。方案1：培育乳汁中含hLF的转基因山羊，其关键步骤的主要流程如图所示；方案2：利用转基因枯草芽孢杆菌或丝状真菌（如曲霉）等微生物来生产hLF，并从发酵液中提取和分离产物。回答下列问题：

注：1．RT-PCR过程需先利用RNA进行逆转录，然后再利用所得产物进行PCR。
2．图中SalI、BamHI代表相关限制酶切点，BLG基因为β-乳球蛋白基因（山羊泌乳时在乳腺上皮细胞中表达）。
(1)过程①中用到的酶有 ；扩增hLF基因时需要向反应体系中加入两种短单链核酸作为引物，它们的特性是 。
(2)过程②中，将hLF基因插入到BLG基因之后（右侧）的目的是 。过程③中的山羊细胞X多选用 细胞。
(3)方案2中如果利用枯草芽孢杆菌作为发酵菌株，得到的hLF功能异常，这是因为 。
(4)相比方案1，使用微生物表达系统具有生长快、操作简单的特点，但是这些微生物无法达到高细胞浓度，难以实现乳铁蛋白的高密度发酵，这是因为 。试提出一条针对上述问题的解决方案： 。
四、解答题组
21．pdx1蛋白是决定胰岛形成的最为关键的蛋白质。为验证其作用，科研人员以斑马鱼为模式生物，先获得在胰岛区域特异性表达GFP（绿色荧光蛋白）的转基因斑马鱼（G品系）。特异性敲除G品系的pdx1基因，获得N品系斑马鱼。研究过程如下：
I、制备G品系斑马鱼。
先将目的基因进行PCR扩增。
(1)再将 基因的启动子和 基因相连后，再与质粒相连。然后将重组质粒导入斑马鱼的 中。
(2)若在荧光显微镜下观察小鱼的各个器官时发现 ，表明成功得到G品系斑马鱼。
(3)为鉴定GFP插入的位置，针对插入位点的上下游设计了引物1、2，针对GFP基因自身序列设计了引物3、4，各引物的位置如图1所示。将G品系斑马鱼相互交配，提取不同子代个体的DNA用引物1、2进行PCR并电泳，结果如图2所示，加样孔 （填编号）对应的个体是纯合G品系斑马鱼。若改用引物3、4进行PCR并电泳，结果如图3所示，加样孔 （填编号）对应的个体是纯合野生型斑马鱼。
Ⅱ、制备N品系斑马鱼。
CRISPR-Cas9技术能特异性敲除基因，先制备针对pdx1基因的CRISPR-Cas9体系，然后导入G品系斑马鱼。
(4)上述I、Ⅱ实验过程涉及到的生物技术有 （编号选填）。
①DNA重组技术②细胞核移植技术③胚胎移植技术
④显微注射技术⑤基因编辑技术
(5)目前科学家们通过蛋白质工程还制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是： （编号选填）。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）
④表达出蓝色荧光蛋白
参考答案
1．B
2．A
3．D
4．D
5．B
6．D
7．D
8．D
9．B
10．C
11．D
12．B
13．D
14．C
15．A
16．C
17．(1) 稀释涂布平板法或平板划线法 不添加 选择培养基
(2)ABDE
(3)Ⅱ组标记了甲酸钠中的碳但Ⅱ组大肠杆菌放射性较弱，Ⅲ、Ⅳ组大肠杆菌放射性强度一致
(4)不一定；该大肠杆菌利用二氧化碳合成有机物的过程需要甲酸钠被氧化成二氧化碳的过程中释放的能量；自然界中二氧化碳浓度较低
18．(1)纤维素酶和果胶酶
(2) 加入诱导剂（如聚乙二醇）诱导原生质体融合 再生出细胞壁 48、72、96
(3)可能原因：细胞本身遗传特性导致其难以脱分化；培养基营养成分不合理；培养条件不合适（如温度、光照等）。改进措施：选择更合适的细胞来源；优化培养基配方，添加合适的植物激素（如生长素和细胞分裂素的比例）；调整培养条件（如适宜温度、光照强度和时间等）
(4)细胞分化的实质是基因的选择性表达。杂种植株的所有细胞都含有番茄和马铃薯的全套基因，但在根部细胞中，马铃薯耐盐相关基因没有表达，而在叶片细胞中部分番茄和马铃薯相关基因都有表达
19．(1) PCR/聚合酶链式反应 胚胎分割 早期胚胎培养、胚胎移植 承担妊娠和育仔任务
(2) B淋巴细胞/浆细胞 灭活的病毒 第一次筛选杂交瘤细胞；第二次筛选能产所需定抗体的杂交瘤细胞
(3) 细胞培养液或小鼠腹水 单克隆抗体
20．(1) 逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 能分别与两条DNA母链（3'端）的一段碱基序列互补配对
(2) 使人乳铁蛋白基因在山羊的乳腺细胞中表达（或使目的基因表达） 受精卵
(3)枯草芽孢杆菌是原核生物，不具有真核细胞的生物膜系统，无法对蛋白质进行加工
(4) hLF具有抗菌作用，微生物的表达产物会抑制自身的正常生长和繁殖 通过筛选和培育高产、耐hLF的微生物菌株，以适应高密度发酵的环境
21．(1) 胰岛素/pdx1基因/胰高血糖素/胰岛特异性表达基因 GFP 受精卵
(2)仅胰岛发出绿色荧光
(3) 1 1
(4)①④⑤
(5)②①③④