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北京市西城区2023—2024学年度第二学期期末试卷
高二生物 2024.7
本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1.高原鼠兔是一种植食性鼠类，擅长挖洞，种群密度过高会对草场造成破坏，其干燥的粪便(草灵脂)可入药。白腰雪雀有时会借住鼠兔的洞穴生活，并为鼠兔报警。下列说法错误的是
A.常采用标记重捕法调查高原鼠兔的种群密度
B.高原鼠兔在该生态系统中属于第二营养级
C. 鼠兔粪便可入药体现生物多样性的直接价值
D.高原鼠兔和白腰雪雀之间存在互利共生关系
2.对我国近海某人工鱼礁区生态系统能量流动进行定量分析，部分研究数据如下图所示(单位为 下列叙述错误的是
A.第Ⅰ、第Ⅱ营养级的生物量金字塔呈上宽下窄的倒置状
B.第Ⅱ营养级用于生长、发育和繁殖的能量约为
C.每年流向碎屑的能量都被分解者利用
D.研究结果体现能量流动逐级递减的特点
3.研究者在反应体系中加入一定量小球藻、水蚤和富含有机氮、磷的污水。实验初期小球藻数量上升，水蚤数量也上升，中期小球藻数量下降，水蚤数量也随之下降。下列说法正确的是
A.氮、磷→小球藻→水蚤是一条捕食食物链
B. 实验后期小球藻和水蚤的数量一定上升
C.小球藻和水蚤数量变化是负反馈调节的结果
D.实验说明水体的污染经治理一定能恢复原貌
4.生物胺是一类小分子含氮化合物，低浓度对神经调节有重要作用，摄入过量则会引起心悸、头痛、呕吐等症状。三种发酵产品中生物胺总量如表。下列说法错误的是
发酵产品 奶酪 泡菜 腐乳
生物胺总量//mg·kg 7.48 22.32 508.05
A.不同发酵食品中生物胺含量有差异
B.食用奶酪不会有任何食品安全问题
C.制作泡菜的主要菌种是乳酸菌
D.从生物胺含量角度建议少食用腐乳
5. 甲乙两个生物小组的“酵母菌纯培养”结果如图所示。下列说法正确的是
A.两组平板都分成4个区进行划线 B.甲组操作过程需 4次灼烧接种环
C.乙组适合对酵母菌活菌进行计数 D.单菌落大小反映菌种种类差异
6.下列“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的相关操作，不能达到实验目的的是
A.配制以尿素为唯一氮源的选择培养基
B.从富含动物粪便和尿液的土壤中取样
C.将土壤浸出液灭菌后接种到培养基上
D.培养基倒置于恒温培养箱中进行培养
7.在进行“菊花的组织培养”一段时间后，外植体周围出现黄色和白色的菌落，下列说法合理的是
A.该现象可能是微生物污染导致 B.外植体消毒时间越长组培越容易成功
C.培养基中添加生长素避免污染 D.出现菌落不影响外植体形成愈伤组织
8.动物细胞培养分为贴壁培养和悬浮培养。科学家尝试驯化贴壁依赖性细胞——犬肾脏细胞(MDCK)，使其能悬浮培养，结果如图所示。下列说法错误的是
A.贴壁细胞在生长增殖时会出现接触抑制现象
B.细胞活率反映驯化过程中MDCK 的适应程度
C.MDCK 先适应悬浮培养环境再开始大量增殖
D.悬浮培养不需进行传代，适合规模化培养
9.骨骼干细胞(SSC)具有自我更新能力和分化潜能，在骨骼发育中起重要作用。2024年我国科学家鉴定出首个位于长骨干骺端的骨骼干细胞群。下列说法错误的是
A. SSC属于成体干细胞 B. SSC 具有无限增殖能力
C. 培养SSC 需要提供O 和CO D.SSC 可应用于骨骼的再生和修复
10.为培育富含多聚不饱和脂肪酸的转基因奶牛，科研人员将相关合成基因转到甲牛成纤维细胞中，利用乙牛的卵母细胞，通过核移植技术构建转基因重构胚，由代孕母牛丙生产转基因克隆牛。下列说法正确的是
A.通常用完整卵细胞作为核移植的受体细胞
B.重构胚在体外发育为早期胚胎不需提供营养
C.通过胚胎移植技术将早期胚胎转入丙牛子宫
D.转基因克隆牛的遗传物质与甲牛完全相同
11. “菌落PCR”可用于初步检测菌株是否成功导入含目的基因的重组质粒。下列说法错误的是
A.反应体系中要加入菌落 DNA 样本做模板
B.反应体系中要加入解旋酶和 DNA 连接酶
C.设计的引物应与目的基因相应互补序列结合
D.可依据PCR 产物电泳结果判断目的基因是否成功导入
12.荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关。科学家利用Z 基因和农杆菌的Ti质粒(如图，T-DNA 为可转移的DNA)构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是
A.T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上
B. 可用限制酶 ClaI和 Sac I处理 Z 基因
C.可用卡那霉素筛选含重组 Ti质粒的农杆菌
D.可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状
13.转基因产品(GMO)标识是为了表明该产品是由转基因生物生产、加工而成的特殊标识。我国《农业转基因生物标识管理办法》中规定对GMO 采取强制定性标识。下列说法错误的是
A.检测产品中有无目的基因即可确认是否为GMO
B.GMO定性标识是为消费者提供知情权和选择权
C.市场上带有标识的转基因产品都应经过安全检测
D.转基因产品研究工作中要注意防止造成基因污染
14.我国科学家将ATP 受体与 cpEGFP(改造后的绿色荧光蛋白)进行融合，成功开发出监测动物体内ATP 动态变化的传感器，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.ATP 传感器的构建是通过蛋白质工程实现的
B.受体与 ATP 结合后构象改变，发出绿色荧光
C. ATP 传感器对 ATP 的结构类似物应无反应
D.ATP 与传感器上受体的结合应是不可逆的
15.下列关于高中生物学实验的说法，正确的是
A.可用带落叶的土壤探究微生物的分解作用
B.制作果醋前期需通气而后期需严格无氧
C.果酒制作过程发酵瓶应放在直射光下
D.粗提取的DNA 可用双缩脲试剂鉴定
第二部分
本部分共6题，共70分。
16. (10分)
红曲色素是广泛应用于食品等行业的天然色素，主要通过红曲霉菌发酵生产。现有商业菌株生产红曲色素能力低，且会产生对动物肾脏、肝脏有毒害的桔青霉素。科研人员拟获得优质红曲霉菌。
(1)将待选菌样品接种到含大米研磨液的液体培养基中，扩大培养2 天后进行 ，依次分别涂布于固体培养基上培养，通过观察 特征对菌种进行初步鉴定。
(2)以 菌株为对照进行发酵指标的比较，初步筛选出 3种菌株。选取4种大米为基质进行发酵，结束后检测相应物质的含量，结果如图1。
应选择 作为目标菌株进行后续生产研究。
(3)氮源种类及发酵温度对所选红曲霉菌代谢产物合成的影响如图2所示。
根据所有研究结果，依次写出红曲色素发酵罐中优选的碳源、氮源及控制的温度条件。
17. (12分) 学习以下材料, 回答 (1) ~(4) 题。
利用植物体细胞杂交技术育种
植物体细胞杂交技术分为对称杂交和不对称杂交。对称杂交是指双亲细胞的遗传物质完整融合于杂种植株中，但远缘体细胞杂交往往出现双亲染色体排斥及随机丢失、愈伤组织难以分化、杂种细胞形态异常等现象。因此，科学家发展了不对称体细胞杂交技术，即通过射线、紫外线等因素处理供体(提供少量遗传物质的细胞)原生质体，造成部分染色体断裂、易位、消除，用碘乙酰胺(IOA)处理受体原生质体，抑制其细胞分裂，之后融合时只将供体部分染色体或基因转移到受体亲本。
花椰菜(2n=18)营养价值和经济价值较高，但其生产常受到多种病害影响。黑芥(2n=16)携带抗黑腐病等抗性基因。以黑芥叶肉细胞为供体、花椰菜下胚轴细胞为受体，利用不对称体细胞杂交技术培育抗黑腐病的花椰菜。融合后筛选杂种细胞的方法很多，可在显微镜下观察融合原生质体的形态、检测染色体数目，通过流式细胞仪测定融合细胞DNA含量，观察杂种植株的性状表现等。
除花椰菜和黑芥外，育种工作者尝试进行多种作物的不对称体细胞杂交，如抗白叶枯病的疣粒野生稻和栽培水稻杂交、耐盐抗病的野生高冰草和普通小麦杂交，以期获得优质高产的水稻和小麦。不对称杂交获得的杂种植株大多表现为供体和受体的中间类型，但有少数杂种表型偏向受体植株，这些类型的杂种植株将成为创新育种的理想材料。
(1)请在①~⑤中补充恰当的名称，完善利用不对称体细胞杂交技术培育抗黑腐病花椰菜的部分技术流程。
(2)利用植物体细胞杂交技术育种的优势体现在 (多选)。
A.与有性杂交育种相比，打破了生殖隔离的限制
B.与转基因育种相比，可转移未知或多基因控制的性状
C.与诱变育种相比，无需筛选即可获得纯种个体
D.与多倍体育种相比，染色体数目没有发生变化
(3)花椰菜和黑芥体细胞杂交获得的再生植株染色体数目介于 19和68之间，染色体数目不等的原因是 。最好选择染色体数目 的再生植株进行后续育种研究。
(4)在耐盐抗病的野生高冰草和普通小麦不对称体细胞杂交过程中，为快速获得优质高产小麦，科研小组首选仅有的2 株表型偏向小麦的杂种植株，将其作为育种材料，原因是 。
18. (12分)
临床常采用化疗方法治疗癌症。化疗药物通过影响DNA 合成、损伤DNA 等方式杀伤肿瘤细胞，长期使用易导致肿瘤细胞产生耐药性。科研人员以消化道恶性肿瘤——结直肠癌 (CRC)组织为材料，期望通过分析耐药机制找到新的治疗靶点。
(1)从CRC病人体内取出肿瘤组织，用 酶处理得到单个细胞进行体外培养。细胞分离和培养均需在 环境下进行。
(2) 通过多次给CRC 细胞施加化疗药物5-FU，得到耐药性癌细胞(DR) ，检测发现DR中 LGR4蛋白表达量显著高于CRC 细胞。为探究LGR4的作用，研究者用LGR4正常表达和低表达的CRC 细胞进行相关实验，检测DNA 损伤程度，结果如图1。
实验结果表明LGR4参与耐药性的形成，判断的依据是 。
(3)LGR4是细胞膜上的受体蛋白，被激活后可调控细胞增殖、分化相关信号通路。研究者尝试制备LGR4 抗体作为治疗耐药性的药物。
①向小鼠体内注射 对其进行免疫，之后取 细胞与骨髓瘤细胞进行融合，通过系列筛选获得杂交瘤细胞，生产高亲和力的抗体。
②在化疗的基础上，将上述抗体应用于 DR的抗药性治疗，请在图2中补全实验分组的处理并图示预期结果(用“+”或“-”表示添加或不添加)。
(4)进一步研究表明，LGR4被激活后会促进S基因的转录，S基因表达产物是细胞死亡的抑制因子。综合上述结果和信息，分析施加LGR4抗体缓解耐药性的分子机制。
19. (12 分)
高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。为探究其入侵的原因，研究者在已被高羊茅成功入侵的草原进行系列实验。
(1)引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生态系统多样性、物种多样性与 多样性丧失，天然草原群落因此发生改变的过程称为 。
(2)研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块(C：对照；N+：施氮肥：NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥)，进行连续四年实验后随机选取每个地块1m 样方，进行相关分析。
①测定高羊茅健康成熟叶片的N、P 含量及比值(N/P)，结果如图1。
据此推测，被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮，理由是 。
②测定高羊茅叶片上当地食草昆虫——虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度。
图2结果显示：施磷肥地块 ，对叶片的啃食程度大。
(3)研究发现，高羊茅体内均含内共生真菌——麦角菌，麦角菌能产生有毒物质麦角碱。检测不同地块高羊茅中的麦角碱含量与虎蛾幼虫的相关数据，结果如图3。
进一步观察发现，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾(成虫)的时间显著延长。请综合上述所有信息，对高氮低磷环境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推测。若要证实此推测，还需要提供的实验数据是 之间的相关性。
20. (12分)
利用基因编辑技术可靶向突变植物细胞中的特定基因，以获得稳定遗传的突变株，培育优良作物新品种。
(1) CRISPR/Cas9 基因编辑技术是目前进行基因靶向突变的有效方法。传统方法是将编码sgRNA 的基因和Cas9 的基因整合到土壤农杆菌的 T-DNA 上，再导入植物细胞。细胞内表达的 sgRNA 和Cas9 组成复合体(如图1),sgRNA 通过 原则与基因组DNA结合, 引导Cas9 在特定位点切割 DNA, 这与 酶的作用类似，随后细胞会对损伤的 DNA 进行修复，该过程可能会引起基因突变。
(2)研究者希望在不引入外源基因的情况下，使植物细胞内基因发生靶向突变。为此设计了能识别拟南芥B 基因的 sgRNA, 将其与 Cas9 在体外组装成核酸蛋白复合体(RNP)，导入拟南芥原生质体进行基因编辑。用 T7E1 酶(识别并切割不完全配对的DNA)检测单个原生质体中基因是否发生突变，过程和结果如图2所示。步骤③通过先升温到90℃以上再降温到 50℃的处理以实现扩增产物的 。结果说明 RNP 能 ，且产生的突变体是 (填“纯合子”或“杂合子”) 。与 CRISPR/Cas9基因编辑技术的传统方法相比，RNP 法的优势有 (写出2点)。
(3)研究者用 RNP 法靶向突变小麦的白粉病易感基因mlo，筛选获得 T1 和 T2 两种抗病突变体小麦。将T1、T2 与野生型小麦(WT)在相同的条件下种植并进行相关性状的比较。
①抗性检测：在 WT、T1、T2叶片上接种相同数量的白粉霉菌孢子，一段时间后观察到的现象如图3-a所示，则图3-b所统计的指标可能为 。
②三种小麦植株成熟后的生长状态及测量的株高如图 3-c 和 3-d，据此有人提议“选择T1突变株进行农业生产”，请评价此提议。
21. (12分)
水杨酸(SA)是工业废水中的一种污染物，科研人员拟利用基因工程技术制备高效工程菌。
(1)利用 技术扩增红色荧光蛋白(RFP)基因后，将其与 SA 响应启动子 N 连接构建表达载体，导入用 处理过的大肠杆菌中，筛选获得工程菌甲。
(2)可通过单位水体中发红色荧光的菌体数量反映 SA 污染程度，但该监测结果除与 SA含量有关外，还受到菌体数量的影响。科研人员改进了表达载体(如图1)，得到工程菌乙。若观测到仅发绿色荧光的菌体数量为m，同时发红、绿荧光的菌体数量为n，则可用 反映SA污染程度。
(3)将水杨酸降解酶基因(S)与固定期启动子(菌体达到一定数量方可被激活)连接构建表达载体(如图2)，导入工程菌乙，筛选获得工程菌丙。丙的作用优势体现在 。
(4)若CI调节因子基因的表达产物与 CI抑制因子序列结合，会阻断其下游毒蛋白基因的表达。毒蛋白可导致细菌死亡。将图3所示的表达载体转入工程菌丙，筛选获得能“自杀”的工程菌。
①该设计可实现当水体中 时，工程菌才启动自杀。
②请从 A~C 中选择启动子填在图4的i和ii处，从D~F中选择基因填在iii处，设计一种可利用上述原理实现工程菌自杀的新质粒。
A. 启动子N B.固定期启动子 C.组成型启动子
D.毒蛋白基因 E.毒蛋白功能抑制基因 F.毒蛋白功能激活基因
(5)设计工程菌“自杀”的目的是 。
北京市西城区2023—2024学年度第二学期期末试卷
高二生物答案及评分参考 2024.7
一、选择题(共30分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D C C B B C A D B C
11 12 13 14 15
B B A D A
二、非选择题(共70分)
16. (10分)
(1)梯度稀释 菌落
(2)现有商业 M7-5
(3)泰香软米 谷氨酸/硝酸钠 前期30℃后期28℃
17. (12分)
(1)①纤维素酶和果胶酶 ②射线、紫外线 ③PEG/电融合 ④叶绿体 ⑤组织培养
(2) A、B
(3)融合原生质体的种类、数量及丢失的染色体数目不同
介于19~34之间
(4)这2株杂种植株遗传物质几乎全部来自小麦，只需鉴定耐盐抗病性状即可
18. (12分)
(1)胰蛋白 /胶原蛋白 无菌无毒
(2)与LGR4 正常表达组相比，低表达组在持续施加5-FU 药物后，荧光团的拖尾严重 /细胞DNA 损伤明显
(3) ①LGR4 B淋巴
②
(4) LGR4抗体与LGR4结合，使LGR4不能被激活，S基因表达产物减少，对细胞死亡的抑制作用减弱，使癌细胞在化疗药物使用时更多死亡
19. (12分)
(1)基因 /遗传 群落演替 /次生演替
(2)①与对照组相比，只要施加磷肥，叶片含磷量显著提高，N/P 明显下降，而施加氮肥对叶片含氮量及N/P 基本无影响，说明土壤中缺磷而不缺氮
②高羊茅叶片上虎蛾幼虫密度大
(3)
土壤中的N、P 含量(叶片中的N/P)和高羊茅中麦角碱含量
20. (12分)
(1)碱基互补配对 限制性内切核酸 /限制
(2)变性和复性 实现B 基因的靶向突变 杂合子
细胞中不引入 sgRNA 和 Cas9 外源基因； 避免了T-DNA 随机整合导致基因突变； 避免 sgRNA 和Cas9在细胞中长期表达而造成多种基因突变，难以筛选稳定遗传的纯合子的问题；RNP 发挥作用后可以被降解，避免了非特异性基因突变即“脱靶”效应(合理即可)
(3)①叶片上白斑面积占叶片面积的比例 /单位面积叶片上白斑的数量
②该提议不完全合理，还需检测小麦单株产量
21. (12分)
(1) PCR Ca
(2) n/(m+n)
(3)在初期监测SA污染程度，在菌体增殖到一定数量后降解SA，治理污染效率高
(4) ①无SA污染时或SA 被完全降解
② C AE
(5)防止转基因工程菌带来的基因污染

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