模块综合测评（含解析）高中生物学选择性必修 三

模块综合测评
一、选择题
1．酸笋是广西各族人民喜爱的一种发酵风味食品。民间制作笋时，会根据不同的气候温度来控制酸笋泡制的时间，其涉及的生物学原理主要是温度影响了(　　)
A．酸笋中化学元素的种类
B．发酵微生物所产生的酶的活性
C．笋细胞产生乳酸的速率
D．发酵微生物的氨基酸的脱水缩合方式
2．我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如酱油、腐乳、豆豉等，传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展，现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵的叙述，错误的是(　　)
A．工业化生产啤酒时，酵母菌的繁殖主要在主发酵阶段完成
B．腐乳和果醋都是在厌氧条件下发酵产生的传统食品
C．水封泡菜坛的目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境
D．泡菜“咸而不酸”是盐水浓度过高，抑制乳酸菌发酵所致
3．熔喷布的主要成分是聚丙烯，会对环境造成污染。某科研小组从土壤中分离到一种能分解聚丙烯的细菌。下列说法正确的是(　　)
A．配制固体培养基时，需要在无菌的环境中进行
B．稀释涂布平板法所用的菌浓度应控制在300～3 000个/mL
C．从土壤中分离能分解聚丙烯的细菌，可采用平板划线法进行分离与计数
D．纯化培养时，在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养
4．灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是(　　)
A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D．可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
5．关于以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母生产燃料乙醇的过程，下列叙述错误的是(　　)
A．发酵全过程中酿酒酵母菌数量持续增加
B．发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母的活性
C．生产过程中酿酒酵母既有有氧呼吸，也有无氧呼吸
D．需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响
6．为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是(　　)
A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%的蔗糖溶液中
B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
7．下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙述不正确的是(　　)
A．甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养
C．丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象
D．丁过程是传代培养的细胞，该过程体现了动物细胞的全能性
8．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析不正确的是(　　)
A．图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能
B．图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达
C．图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
D．图中各项技术并没有涉及基因工程技术
9．下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
A．①是从已免疫的小鼠脾中获得的T淋巴细胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C．③同时具有脾细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
10．巴马香猪不仅内质醇美，口感极佳，还可作为医用模型，是广西地方特色品种。科技工作者从屠宰场收集到的卵巢中采集卵子，通过体外受精技术加快巴马香猪的繁殖。体外受精技术不涉及的操作是(　　)
A．精子获能处理
B．卵子成熟培养
C．胚胎分割
D．胚胎培养
11．(2023·天津等级考)根据下图，正确的是(　　)
A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B．过程1需要MⅡ期去核卵母细胞
C．过程2可以大幅改良动物性状
D．过程2为过程3提供了量产方式，过程3为过程1、2提供了改良性状的方式
12．动物胚胎育种是利用胚胎工程技术和相关现代生物学技术，以动物的配子和胚胎为操作对象，进行动物保护、育种和遗传改良。下图是哺乳动物胚胎育种的过程，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．①是处于减数分裂Ⅱ前期的卵母细胞
B．②过程常用显微注射法导入目的基因
C．③④过程获得的细胞可用于干细胞的研究
D．⑤过程需要对代孕母畜进行同期发情处理
13．限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A．一个DNA分子中，酶a与酶b的识别序列可能有多个
B．酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接
C．酶a与酶b切断的化学键不完全相同
D．用酶a切割有3个识别位点的质粒，得到4种切割产物
14．自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如下图)，通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。
下列相关叙述错误的是(　　)
A．上述获得蓝色玫瑰的方案中无需转入能调控液泡pH的基因
B．将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ
C．sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的
D．农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上
15．科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组，并成功地在该细菌中得以表达(如图)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．过程①合成人生长激素基因的过程需要用到逆转录酶
B．过程③是将重组质粒溶于缓冲液后与经Ca2+处理的细菌B混合
C．成功导入了重组质粒的细菌B在含有氨苄青霉素的培养基上不能生长
D．可采用抗原—抗体杂交技术检测工程菌中生长激素基因是否成功表达
16．野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C为操作步骤，D、E为菌落。下列叙述正确的是(　　)
A．图中①②③是完全培养基，④为基本培养基
B．紫外线处理可提高基因突变和染色体变异的频率，增加突变株的数量
C．B中的接种方法是稀释涂布平板法，接种前需对菌液进行稀释
D．E是氨基酸营养缺陷型菌落，可挑出后进一步纯化培养
二、非选择题
17．(11分)有机磷农药在农业生产中施用广泛，不可避免的会对土壤造成污染。某生物学兴趣小组对同一地块土壤的有机磷农药含量进行了多年的追踪研究，认为土壤中可能存在高效降解有机磷农药的微生物。该小组同学便开始进行相关菌种的分离提纯工作。请回答下列问题：
(1)为了获得能降解有机磷农药的微生物菌种，可在__________________土壤中取样。若培养基需要调节pH，则应在灭菌之________(填“前”或“后”)调节。
(2)该小组在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样做的目的是________________________。
(3)若要测定培养液中选定菌种的菌体数，则既可在显微镜下用__________________直接计数，也可选用________________法统计活菌数目。
(4)该小组获得了能降解有机磷农药的甲、乙、丙3种微生物，分别接种在含相同浓度有机磷农药的培养液中培养，记录从实验开始到微生物停止生长所用的时间(只考虑有机磷农药的影响)：甲、乙、丙分别为16小时、23小时、8小时。
①微生物停止生长意味着____________________。
②应选择微生物________(填“甲”“乙”或“丙”)作为菌种进行后续培养，理由是______________________________。
18．(12分)某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。请回答下列问题：
(1)制备原生质体时，常用两种酶处理，分别是________________________。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是________。原生质体融合成功的标志是__________________________。图中X是____________。
(2)为诱导融合体产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的是________________。
(3)若想获得抗盐植株，可选用融合原生质体作为人工诱变的材料，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________，
且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。
19．(12分)下图为培育克隆动物A的简易流程。请回答下列问题：
(1)将含有M基因的重组质粒导入成纤维细胞常用的方法是______________。
(2)直接取自动物组织的成纤维细胞通常要先进行动物细胞培养，再与去核卵母细胞进行融合。该过程需要定期更换培养液，这样做的目的主要是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两条)。
(3)与胚胎细胞核移植相比，体细胞核移植的成功率更________(填“高”或“低”)。从体细胞角度来看，主要原因是_____________________________。
(4)若用抗原—抗体杂交法检测克隆动物A中的M基因是否表达出了M蛋白。请完善下列实验步骤：
①制备单克隆抗体：以免疫小鼠的________淋巴细胞与________细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。
②对M蛋白进行鉴定：方法是_________________________________________
___________________________________________________________________。
20．(12分)蒽是石油化工领域常见的一种多环芳烃化合物，对生物有毒且难以降解，会带来严重的环境问题。研究人员成功地从环境样品中分离得到能降解蒽的菌株A和B。请回答下列问题：
(1)用于分离菌株A和B的固体培养基含有(NH4)2SO4、MgSO4、CaCl2、NaH2PO4、K2HPO4、NaCl、FeSO4、H2O、琼脂、蒽等成分。其中为细菌生长提供碳源的成分是________________；该碳源在菌株A和B内的代谢产物可以参与合成________________(答出两种即可)等生物大分子。
(2)为鉴定菌株A和B，研究人员提取了菌株A和B的基因组DNA，并用PCR扩增16Sr RNA基因。 为了验证提取基因组DNA是否成功，采用二苯胺试剂鉴定， 其原理是________________________。在PCR扩增16Sr RNA基因过程中， 反应体系中引物的作用是_______________________________________
____________________________________________________________________。
在PCR循环的3个步骤中， 温度设置最高的是________。
(3)菌株A和B降解蒽的过程相同，均由按严格顺序排列的一系列静催化反应组成。为探究菌株A和B对蒽的降解能力，研究人员采用单独、混合接种(菌株A、B接种量之比为1∶1)方式开展实验(所有实验组接种总量一致)，结果如表，由表可以看出菌株A和B混合接种比单独接种对蒽的降解效果更好， 其原因可能是________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
接种方式 单独接种 混合接种
菌株A 菌株B
降解率(%) 41.7 20.9 65.2
21．(13分)研究者将动物体内的目的基因导入大肠杆菌的质粒中保存，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和操作步骤如下图所示。
注：LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色。
请回答下列问题：
(1)大肠杆菌等微生物是基因工程中研究最早、应用最广泛的受体细胞，这是因为微生物具有___________ (至少两点)等优点。一般使用________种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA片段，这样做的优点是_____________________。
(2)步骤③中加入的物质是_____________________________________________，
目的是______________________________________________________________。
(3)将连接产物导入大肠杆菌，先用________处理大肠杆菌，目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)酶切位点选择在LacZ基因上，目的是用于区分____________________的大肠杆菌，依据是_______________________________________________________
____________________________________________________________________。
模块综合测评
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
B B B D A D D D D C D A A B C C
17．(1)被有机磷农药污染的　前　(2)检测培养基灭菌是否合格　(3)血细胞计数板　稀释涂布平板　(4)①有机磷农药被消耗完　②丙　分解有机磷农药的效率高
18．(1)纤维素酶和果胶酶　 PEG(聚乙二醇)　杂种细胞再生成细胞壁　愈伤组织　(2)细胞分裂素　(3)融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性
19．(1)显微注射法　(2)防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害；使培养液有充足的营养供应　(3)低　体细胞分化程度高，体现全能性困难　(4)①B　骨髓瘤　②取克隆动物A的组织细胞，提取蛋白质进行抗原—抗体杂交
20．(1)蒽　蛋白质、核酸　(2)在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色　界定目的基因，为DNA聚合酶提供结合位点并使DNA聚合酶能够从引物的3′端连接脱氧核苷酸　变性　(3)菌株B整合了菌株A对蒽高降解的基因，发生了转化
21．(1)结构简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作　2　使目的基因和质粒正确连接　(2)DNA连接酶　将质粒和目的基因连接在一起　　使受体细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，有利于基因表达载体导入受体细胞　(4)导入重组质粒和(空)质粒　导入重组质粒(基因表达载体)的大肠杆菌菌落为白色，而导入(空)质粒的大肠杆菌菌落为蓝色
1．B　[酸笋中化学元素的种类不受温度的影响，A不符合题意；温度会影响酶的活性，低温抑制酶活性，高温破坏酶结构从而使酶失活，B符合题意；温度影响的是微生物利用笋的营养物质发酵产生乳酸的速率，不是笋细胞产生乳酸的速率，C不符合题意；氨基酸脱水缩合的速率受温度的影响，氨基酸脱水缩合的方式不受温度影响，D不符合题意。]
2．B　[酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，A正确：腐乳和果醋都是在有氧条件下发酵产生的传统食品，B错误；乳酸菌是厌氧菌，水封泡菜坛的目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境，C正确；制作泡菜时，如果盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌生长，制作的泡菜会“咸而不酸”，D正确。]
3．B　[配制固体培养基时，不需要在无菌的环境中进行，因为培养基配制好之后要进行灭菌，A错误；在涂布时吸取的菌液不超过0.1 mL，平板上的菌落数应介于30～300个，因此，涂布用的菌浓度应控制在300～3 000个/mL，B正确；平板划线法只能对微生物进行分离，不能计数，从土壤中分离能分解聚丙烯的细菌，可采用稀释涂布平板法进行分离与计数，C错误；纯化培养时，在培养皿皿底做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养，这样方便观察，D错误。]
4．D　[动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生素，B错误；一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。]
5．A　[发酵全过程中酿酒酵母菌数量先增加后减少，A错误；发酵过程中乙醇浓度过高会抑制酿酒酵母的活性，B正确；生产过程中酿酒酵母早期进行有氧呼吸大量繁殖，后期进行无氧呼吸产生酒精，C正确；渗透压也会影响酵母细胞的活性，故需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响，D正确。]
6．D　[原生质体在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A错误；过程②(诱导芽分化)时，需要提高细胞分裂素的比例，B错误；秋水仙素不能诱导细胞壁再生，此时细胞壁已经形成，C错误；原生质体无细胞壁，但由于含有一整套的遗传物质，故具有全能性，D正确。]
7．D　[甲→乙是组织细胞的分离，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解细胞间蛋白质，制备细胞悬液，A正确；丙过程还未分瓶，属于原代培养，培养基中需要添加血清，B正确；在丙和丁过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，C正确；丁过程已经分瓶培养，属于传代培养，丁过程并没有体现动物细胞的全能性，D错误。]
8．D　[构建新的干扰素模型的主要依据是干扰素的预期功能，A正确；新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达，B正确；设计新的干扰素的实质是对干扰素基因的结构进行改造，C正确；题图中从“人工合成DNA”到“在受体细胞中表达”运用了基因工程技术，D错误。]
9．D　[①是从小鼠脾中获得的能产生特定抗体的B淋巴细胞，A错误；②中应该使用能促进细胞融合的促融剂，如聚乙二醇等，B错误；③同时具有从脾中分离出的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特性，C错误；④是经筛选培养获得的能产生特异性抗体的细胞群，D正确。]
10．C　[体外受精主要包括：卵母细胞的采集并培养到减数分裂Ⅱ中期、精子的采集和获能、受精，在体外完成早期胚胎培养，再移植到代孕个体子宫内，C符合题意。]
11．D　[子代动物的遗传性状与供体基本一致，A错误。核移植过程中需要处于MⅡ期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植，B错误。过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误。过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式；过程3是转基因，转基因可导入外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。]
12．A　[处于减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞才具备与精子受精的能力，A错误；显微注射法是将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法，B正确；早期胚胎和囊胚期的内细胞团可用于干细胞的研究，C正确；胚胎移植前需要对代孕母畜进行同期发情处理，D正确。]
13．A　[一个DNA分子中，可能存在一个至多个酶a与酶b的识别序列，A正确；由图可知，酶a与酶b的识别序列虽然不同，但切出的黏性末端相同，相同的黏性末端能相互连接，B错误；酶a与酶b切断的化学键均为相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误；质粒为小型环状DNA分子，用酶a切割有3个识别位点的质粒，可得到3种切割产物，D错误。]
14．B　[靛蓝能够稳定显色，不受pH的影响，故本题方案中无需转入能调控液泡pH的基因，A正确；将sfp基因插入Ti质粒时若使用的限制酶是Pme Ⅰ和BamH Ⅰ，则会将终止子一同切除，故只能用BamH Ⅰ，B错误；sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的，C正确；将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D正确。]
15．C　[过程①合成人生长激素基因的过程是逆转录过程，需要用到逆转录酶，A正确；过程③是将重组质粒导入细菌B中，故用Ca2+处理细菌B，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，重组质粒容易进入，B正确；成功导入了重组质粒的细菌B，因目的基因插入质粒后，破坏了四环素抗性基因，所以在含有四环素的培养基上不能生长，C错误；检测生长激素基因是否成功表达用抗原—抗体杂交技术，D正确。]
16．C　[野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；紫外线可以提高基因突变的频率，大肠杆菌没有染色体，无法发生染色体变异，B错误；由题图可知，B接种后在平板上形成均匀的菌落分布，为稀释涂布平板法，接种前需对菌液进行稀释，C正确；从题图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸营养缺陷型菌落，可挑取D菌落进行纯化培养，D错误。]
17．(4)能降解有机磷农药的微生物是以有机磷农药为物质和能量来源的微生物，在相同浓度有机磷农药的培养液中生长的时间越短，说明利用资源的速度越快，分解有机磷农药的效率越高。
18．(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG(聚乙二醇)。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生成细胞壁；图中X经过离体培养，可以形成试管苗，所以X是愈伤组织。(2)植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当生长素与细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素。(3)由于融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性，所以可选用融合原生质体作为人工诱变的材料。
19．(2)动物细胞培养过程中需要定期更换培养液，因为一方面要保证为细胞提供充足营养，另一方面防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。(4)对M蛋白鉴定的方法是提取细胞中的蛋白质进行抗原—抗体杂交。
20．(1)研究人员成功地从环境样品中分离得到能降解蒽的菌株A和B，所以蒽为细菌生长提供碳源，碳源在菌株A和B内的代谢产物可以参与合成蛋白质、核酸等生物大分子。(2)在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色，所以二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。在PCR获取目的基因时，引物的作用是界定目的基因，为DNA聚合酶提供结合位点并使DNA聚合酶能够从引物的3′端连接脱氧核苷酸。PCR的每次循环一般包括变性、复性、延伸三步，其中变性过程是利用高温将双链解开，所需温度最高。(3)分析表格可知：混合接种相对于单独接种对蒽的降解率更高，有可能是因为菌株B整合了菌株A对蒽高降解的基因，发生了转化。
21．(4)因培养基中添加了青霉素和X-gal，因此能在该培养基上长出菌落的大肠杆菌是导入了重组质粒的大肠杆菌和导入了(空)质粒的大肠杆菌。导入了重组质粒的大肠杆菌因LacZ基因被破坏，不能产生β-半乳糖苷酶，菌落为白色，导入了(空)质粒的大肠杆菌LacZ基因没有被破坏，产生了β-半乳糖苷酶，能够分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色。
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