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2024北京朝阳高二（下）期末
生 物
2024.7
（考试时间90分钟 满分100分）
第一部分 选择题
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.大肠杆菌是发酵工程和基因工程常用的生物材料。下列关于大肠杆菌的叙述，正确的是
A.以DNA为遗传物质 B. 有成形的细胞核
C.通过有丝分裂增殖 D. 属于自养型生物
2.传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。下表中发酵食品制作使用的主要菌种或制作条件有错误的是
选项 食品名称 主要菌种 制作条件
A 腐乳 毛霉 有氧
B 泡菜 酵母菌 无氧
C 酸奶 乳酸菌 无氧
D 果醋 醋酸菌 有氧
3.近年来，由于全球变暖，导致葡萄中糖的积累过多，造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高，葡萄酒品质下降。下图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径，相关叙述正确的是
A.图中①、②的发生场所是线粒体，③的发生场所是细胞质基质
B.酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATP
C.在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡
D.选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量
4.某实验小组测定土壤中能分解尿素的活菌数，在实验组的每个平板上接种0.1mL稀释105倍的土样稀释液，培养后发现实验组4个平板上的菌落数分别为17、68、69、75，下列相关叙述正确的是
A.用清水将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液后灭菌处理
B.接种所用的培养基是湿热灭菌处理后的牛肉膏蛋白胨培养基
C.如果未接种的对照组平板上有菌落出现，应重新进行实验
D.该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数为5.7×107个
5.聚谷氨酸（γ-PGA）是一种用途广泛的大分子聚合物。研究人员尝试以含还原糖的芦苇水解液为原料，利用谷氨酸依赖型枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA，发酵过程中分批向发酵罐中补充原料。发酵进程中各项指标变化如下图所示，相关叙述错误的是
A. 发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理
B. 发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件
C. 分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平
D. 发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量同步达到最大值
6.科研人员以携带葡萄灰比诺病毒的“阳光玫瑰”葡萄为材料，研究了外植体取材部位、光照处理和热处理方式对脱除病毒的影响，结果如下表所示。相关叙述错误的是
A.接种前不应对外植体消毒，以免干扰各处理条件下的株系脱毒率
B.茎尖和第1、2腋芽都含有顶端分生组织，因此可以作为脱毒材料
C.研究人员未检测1～3组脱毒率的原因可能是该条件下外植体存活率较低
D.生产中应选择38℃/8h光照+32℃/8h黑暗，以第1腋芽为外植体脱毒
7.细胞周期的分裂间期分为3个时期：DNA复制前的时期为G1期，DNA复制期为S期，DNA复制完成后的时期为G2期。研究人员用血清浓度不同的培养基培养乳腺癌细胞24h后，检测不同DNA含量的细胞数量，结果如右图所示，由此可知低浓度血清培养能使细胞周期同步化，大部分细胞停留的时期是
A.G1期 B.S期 C.G2期 D.分裂期
8.我国科研工作者运用生物打印技术将肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞以分层方式分布在支架中，制备了下图所示的可用于肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架。相关叙述正确的是
A.同一个体的肌腱细胞与骨细胞的形态、结构和功能差异是基因选择性缺失的结果
B.肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞能自我更新和分化为成年动物体内的任何一种细胞
C.体外培养两种干细胞均需要无菌无毒、36.5℃左右、pH7.2～7.4和适宜渗透压条件
D.利用多细胞支架治疗肌腱断裂可保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥
9.克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆，相关叙述正确的是
A．生殖性克隆动物与其供核亲本的遗传物质组成和性状完全相同
B. 生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用
C．生殖性克隆和治疗性克隆都应用了体细胞核移植和胚胎移植技术
D．取自体的细胞核进行治疗性克隆，可治疗镰状细胞贫血等遗传病
10.我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞（简称4CL干细胞）注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中，形成嵌合胚胎，并最终得到嵌合体猴，过程如下图所示。相关叙述正确的是
A．桑葚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合
B．嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织
C．嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴进行超数排卵和同期发情处理
D．嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代
11.关于化合物分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是
A.利用加热后与斐林试剂生成砖红色沉淀的反应鉴定还原糖
B.利用常温条件下与二苯胺试剂呈现紫色的反应来鉴定DNA
C.利用不同光合色素在层析液中溶解度的差异分离光合色素
D.利用能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的特性鉴定细胞中的脂肪
12. PCR中子链合成的原料是4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）,包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP。dNTP是高能磷酸化合物，可以为子链合成提供能量。如果要利用含32P的dNTP合成具有放射性的DNA，32P应位于
A.远离脱氧核糖的磷酸基团 B.中间磷酸基团
C.靠近脱氧核糖的磷酸基团 D.任意磷酸基团
13.酵母人工染色体pYAC2是以酵母菌为受体细胞构建基因文库时的常用载体。下图为pYAC2的结构示意图，导入受体细胞前用限制酶BamHⅠ切割可使其成为线性的染色体。pYAC2适配的受体菌菌落呈红色，sup4基因表达能够抑制其性状表现，使菌落呈白色。相关叙述错误的是
A. 导入pYAC2的受体菌能够在不含色氨酸的培养基中生存
B. 用BamHⅠ切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色体的两端
C. 着丝粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在细胞分裂中丢失
D. 将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选白色菌落
14.油菜是我国的重要油料作物，其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种，其抗性机理如下图所示，相关叙述正确的是
A.将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜获得转基因植株
B.核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染
C.未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能合成转录因子B，不启动防御基因表达
D.转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达
15. 生物安全是国家安全的重要组成部分。以下选项中不符合相关法律法规，可能给我国带来生物安全风险的是
A.从事生物医学新技术临床研究，应当通过伦理审查
B.病原微生物实验室将使用后的实验动物释放到野外环境中
C.任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种
D．禁止开发、制造或者以其他方式获取、储存、持有和使用生物武器
第二部分
本部分共6题，共70分。
16.（12分）豆瓣酱是我国传统发酵食品，发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种，进而研究它们在发酵中的作用。
（1）研究人员用_________稀释豆瓣酱酱醅，得到菌液，然后用 法将菌液接种在固体培养基表面，培养一段时间后，根据菌落特征初步选择出几种微生物：葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。
（2）为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率，分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内，并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系，在适宜条件下培养，定期检测菌液的吸光度（OD值）。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是 ，某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为 。
（3）3种抗生素对上述微生物的抑菌率如下图所示。据图可知，向培养基中加入抗生素__________，控制其浓度为_________μg/mL，能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。
17.（12分）枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。
（1）愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，外植体经过______转变成愈伤组织，培养基中________是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。
（2）不对称植物体细胞杂交操作过程如下：
①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的______部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。
②用化学诱导剂_________诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织。
（3）研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。
①过氧化氢酶的功能是______。将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如下图所示。显色条带为_____色，显色深浅由酶的_______决定。
②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自______的部分过氧化氢同工酶，原因可能是_______。
（4）本研究中，获得多株杂种植株后下一阶段的研究方向是___________。
18.（12分）抑郁症与肠道菌群之间存在密切的联系。我国科研人员发现某些肠道微生物产生的代谢物高香草酸（HVA）与抑郁症的发生有关，并对其相关机理进行了研究。
（1）抑郁症患者血清HVA水平较低。研究人员取抑郁症患者和健康志愿者粪便样本进行肠道微生物体外培养，培养基中应含有水、______和无机盐等营养物质，结果发现患者肠道菌群中缺乏能产生HVA的B菌。
（2）检测发现抑郁症模型小鼠血清和脑组织中HVA水平均显著低于对照组健康小鼠，且肠道菌群中也缺乏B菌。研究人员对抑郁症模型小鼠进行HVA给药或肠道移植B菌，获得图1、图2所示实验结果。
①图1结果表明移植B菌能产生HVA到达脑部，依据是___________。
②将小鼠在无法逃离的水槽中放置5min，小鼠放弃挣扎、漂浮不动的总时长是评估抑郁症状的重要指标。图2结果表明________。
（3）已有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础,而细胞过度自噬参与了突触损伤。细胞自噬过程中，细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ，LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上，位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终在溶酶体中被降解（图3），因此细胞中两种LC3蛋白含量和两种蛋白的含量比（LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ）是细胞自噬水平的重要指标。研究人员以体外培养的小鼠海马神经细胞为材料，进行相关处理后检测细胞内LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ含量，结果如图4所示。
①培养基中缺乏葡萄糖时，细胞自噬水平升高，从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义：______。
②图4中自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能，第4组与第2组的 “LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ”的差异产生原因是______。
③实验结果表明，HVA能够通过___________减轻海马区突触损伤，从而改善抑郁症状。
19.（12分）学习以下材料，回答（1）～（5）题。
阿尔茨海默病早期诊断的新技术
阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经系统的退行性病变。血浆外泌体是由活细胞分泌到血液中的囊泡。与健康人相比，AD患者血浆外泌体上蛋白质Aβ1-42含量显著升高，可作为AD诊断的生物标志物。我国科研人员开发了检测血浆外泌体Aβ1-42水平的新技术——免疫磁珠外泌体聚合酶链式反应（iMEP）技术。
研究者首先将抗Aβ1-42抗体与DNA单链1结合成DNA-抗体偶联物，然后除去未偶联成功的游离抗体，获得纯化的DNA-抗体偶联物，纯化过程如下：单链1上的片段b通过碱基互补配对与预先偶联了纳米颗粒（SA）的单链2上的片段b*结合，偶联物随纳米颗粒沉淀。沉淀物溶解后再加入单链3，单链3与单链1竞争性杂交结合单链2，因此可将DNA-抗体偶联物从纳米颗粒上替换下来（图1）。
CD63是外泌体表面特异性高表达的蛋白，且AD患者外泌体CD63含量与健康人相同。研究者将抗CD63抗体固定在磁珠上，抗体-磁珠偶联物能够结合血液外泌体，使其富集。再利用DNA-抗体偶联物结合外泌体表面的Aβ1-42,最后利用实时荧光定量PCR技术对DNA-抗体偶联物中的DNA进行指数扩增。PCR体系中含有荧光染料，该染料在游离状态不发光，与双链DNA结合后发出荧光，根据产物荧光强度可计算DNA模板量（图2）。
iMEP技术能够灵敏地检测血液样本AD生物标志物的含量，还可以扩展到检测外泌体上其他生物标志物，因此有可能成为复杂临床环境中疾病筛查和进展监测的新工具。
（1）制备抗Aβ1-42单克隆抗体时，多次注射_______到小鼠体内，从小鼠的脾脏中获得B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞诱导融合后，先筛选得到杂交瘤细胞，再进行______培养和抗体检测，得到能分泌抗Aβ1-42抗体的杂交瘤细胞。
（2）图1中DNA单链1的5’和3’末端碱基序列为：5’-CATGTT…CGACTA-3’，则DNA单链3的5’末端碱基序列应为__________，沉淀物溶解后加入的DNA单链3的量应_______（多于/等于/少于）溶液中DNA单链1的量。
（3）研究人员用iMEP技术检测比较健康人与AD患者血液样本外泌体中Aβ1-42含量，下列关于该实验的叙述正确的是_______（多选）
A．应在两类样本的外泌体CD63总量相等的条件下检测Aβ1-42含量
B．如果DNA-抗体偶联物中混有游离抗体，会导致检测值偏小
C. PCR扩增的模板是单链，因此PCR体系中只需要加入一种引物
D. AD患者血液样本PCR扩增终产物的荧光强度显著高于健康人
（4）iMEP技术的优点之一是灵敏度高，其高灵敏度的原因是________。
（5）在iMEP技术中，同时使用两种DNA-抗体偶联物，并将PCR产物检测环节更改为电泳检测，可以同时检测两种生物标志物分子。此时使用的两种DNA-抗体偶联物之间的区别是_________。
20.（12分）我国科研工作者对大豆群体进行基因检测和光合作用相关指标检测，发现Gm基因与光合作用效率有一定相关性。为培育高产大豆新品种，对Gm基因的作用进行了研究。
（1）研究人员将Gm基因与高效表达启动子连接，用________法导入野生型大豆细胞，获得Gm基因过表达大豆；利用基因编辑技术获得Gm基因敲除大豆。
（2）检测3组大豆不同光照强度下的光合作用速率，获得图1所示结果，结果显示_______，说明Gm基因表达水平升高能提高大豆叶片在强光下的光能利用率。电镜观察不同植株叶绿体结构，结果如图2所示，与野生型相比， Gm高表达植株叶绿体中_______，这是其光能利用率提高的结构基础。
（3）研究人员推测Gm蛋白通过与其他蛋白相互作用实现功能，利用酵母双杂交技术寻找Gm蛋白的互作蛋白。酵母双杂交的原理是：AD蛋白与BD蛋白在空间上充分接近时，能够与酵母细胞中LacZ基因启动子上游激活序列结合，启动LacZ基因表达，LacZ基因表达产物能催化培养基中X-gal形成蓝色物质（图3）。
图3
该实验设置1个实验组和3个对照组。实验组如图3所示，将重组质粒1和2导入不具有色氨酸和亮氨酸合成能力的酵母细胞中，在固体培养基表面培养形成菌落。为实现检测目的，该培养基的成分特点应为_______。
对照组1的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是BD基因和AD基因，对照组2和对照组3的重组质粒上携带的目的基因是______、______。
实验结果为______，表明GL蛋白能够与Gm蛋白发生相互作用。GL蛋白是参与光反应的一种蛋白质,研究人员发现Gm蛋白能与多种参与光反应的蛋白相互作用，在叶绿体光损伤修复等生命活动中发挥重要功能。
21.（10分） 儿童早衰综合征是由L基因突变导致的。野生型L基因表达产物能被加工为LA和LC两种不同长度的蛋白质。早衰患者L基因上的11号外显子发生碱基替换，导致表达产物不能正确加工。研究人员利用Cre-loxP系统使野生型小鼠L基因发生同样的碱基替换，制备了早衰模型小鼠。
（1）Cre-loxP系统工作的基本原理是：Cre酶识别DNA分子上两个相同的loxP序列，切割DNA，导致两个loxP中间的DNA片段丢失。研究人员用限制酶和__________处理loxP序列、终止子和其他序列，构建了基因打靶载体。将基因打靶载体用________法注入小鼠受精卵中，进一步杂交筛选后，获得L基因11号外显子被替换的纯合LCS/CS小鼠（图1）。
图1
（2）分别提取LCS/CS小鼠和野生型小鼠DNA，用限制酶HindⅢ酶切后电泳，再用图1所示基因探针与酶切片段杂交，杂交后被标记条带如图2所示，LCS/CS小鼠为图2中_____号个体。
（3）LCS/CS小鼠L基因表达产物只有LC，原因是_______。
图2
（4）研究人员进一步将Cre酶基因引入LCS/+小鼠和LCS/CS小鼠，在Cre酶作用下，LCS基因被编辑为LG基因，获得早衰模型小鼠。对几种小鼠的L蛋白进行检测，结果如图3所示，在图上补充画出LCS/+小鼠和LG/+小鼠的检测结果。
图3
参考答案
（考试时间90分钟 满分100分）
第一部分 选择题
（本部分共15题，每题2分，共30分）
1.A 2.B 3.C 4.C 5.D 6.A 7.A 8.C 9.B 10.D 11.B 12.C 13.D 14.D 15.B
第二部分 非选择题
（本部分共6题，共70分）
16.（12分，每空2分）
（1）无菌水； （稀释）涂布（平板）
（2）不添加抗生素
[(对照菌液OD值-实验组菌液OD值)/(对照菌液OD值-空白培养体系OD值)]×100%
（3）萘夫西林钠； 1.454
17.（12分，除特别标注外每空1分）
（1）脱分化； 生长素、细胞分裂素的浓度、比例
（2）①染色体（DNA）； ②聚乙二醇（PEG）
（3）①催化过氧化氢分解； 蓝； 活性；
②宁夏枸杞和黑果枸杞（2分）； 相关基因丢失或未表达（2分）；
（4）依据其抗逆性进一步筛选。
18.（12分，每空2分）
（1）碳源、氮源；
（2）①移植B菌的抑郁症模型小鼠脑组织中HVA水平显著高于抑郁症模型小鼠；
②移植B菌或HVA给药都能促进抑郁症状改善；
（3）①为细胞生存提供氨基酸、葡萄糖等必需原料物质和能源物质；
②第4组自噬抑制剂使自噬小体上LC3II降解速率下降，“ LC3II/ LC3-Ⅰ”增加；
③抑制海马神经细胞自噬
19.（12分，除特别标注外每空2分）
（1）Aβ1-42（1分）； 克隆化（1分）；
（2）CGACTA…； 多于；
（3）ABD；
（4）抗CD63抗体-磁珠偶联物能够富集血液中外泌体；抗Aβ1-42单抗灵敏度高；实时荧光定量PCR能够放大信号（写出一条即可）；
（5）抗体不同；DNA单链长度不同
20.（12分，除特殊标注外每空2分）
（1）农杆菌转化；
（2）Gm过表达组在强光下的光合作用速率高于野生型，Gm敲除组低于野生型；
基粒更发达；
（3）①含有X-gal；不含有色氨酸和亮氨酸；
②Gm-BD融合基因和AD基因（1分）； BD基因和GL-AD融合基因（1分）
③实验组菌落为蓝色，对照组菌落为白色（0.4）
21.（10分,每空2分）
（1）DNA连接酶； 显微注射；
（2）1；
（3）11号外显子前插入了一个终止子，使转录提前终止；
（4）

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