科技热点1 人工合成淀粉-【勤径学升】2025年高考一轮复习生物通关卷（不定项版）

见此国科腰数性样骨所源然脂频学习饮件，婴最一抢氧习邪原+】 3.2021年，我同科学家设计了一种下周质示的人迹淀粉合成代用 二，不定项慧得题 6,我国料学家设计了一种可以某因留码的光敏蛋白SP),成功榆 科技热点1人工合成淀粉 路慢(ASAP),成功特CO.和H,转化为淀粉，ASAP由11个 伎心反应阻成，依赖许多木可生物来装的工程重凰解。科学家 拉了光合系烧的部分过程。在光圳条件下，S能够将C)直 表示：找用日同的改术参数，在不与最凿量输人的情况下，！立方 接还原，使电子传通效率和(，还像效率明暴是高。下到说法 一、单选型 米生物反应器的年淀赖产量，理论上相当于种植1名公倾玉米 正确的是 1,2021年9月24甘，一篇重镜研究论文登上了同际面餐学术期1利 的淀粉年严量。下列叙述错跟的是 A,自然光合氛统只健还期：群光颜蛋白可直接还鲸C( 科学)，中国得学院天非工业生物技术研究质研究员马延和餐 乱，圆暗养件下白然先合系流中的暗反应可持续进行，面光敏簧 衡性队，紧用一种类红指阴木”的方式，从美设什，构建了1Ⅱ AP-CAP 自发挥作用离不开先解 反应修非日然国像与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二 C心.光储蛋白与自然光合系能中光合色常，NADPH和ATP等物 APTG-1-P--G--P4-F-64-E-6-B 氧化碳到淀相分子的全合成。该途径能用了从自路界动物，简 质的寿能相似 11作A D该研究为诚轻很室效虎圈供了新思路 物、微生特等1种不同物韩分离出来的2静生物牌能化剂。下 A.该反应导的能量输人需要人工提织高能氢和ATP 列额连错误的是 11454 队人工合成淀粉同样和要Q)的周况臂C的再生，层终将C A.彻成注粉的元素其有C,H.)三种 合战淀制 答案 以该技术使淀粉生产从传统农业种植模式向工业同生产模式 心A品AP代潮路馒有助干减少农背，化胆等对环境造成的负面 三，非选择服 转变成为可传 影响 7,人工光合作用系饶可科用太用能合成德类，相关装置及过塑如 心、该技术能高效地合成淀赖，主要斯因是释学裳设计合城了全 下图所示，其中甲，乙表示物西，积块中的反成过覆与叶绿体 ).大量工程重组酶的制泽是该填技术走到工业化量可衡面格的 转质内融是的合成过程同 斯的更知高效的刷 难题 红，该技术的机割可能包括科用霍化剂将二氧化袋通过一系列的 4.研究人是从霞素中分离类囊体，将其与16种隔等物质一起用单 化学反应传化为六缓化合物，再指六碳化合物连核成淀粉 层帝分子包嘉成能包本滚液，从前的建半人工光合作用反应体 之.我国科学家利用C0)人工合业淀粉夜得成功。该枝术分为三个 系。该反皮体系在光用条杆下可实观连缘的C国定与还原 i位 阶爱，段段】由心)在一定的条并下生成C(甲静》，经过缩 并不断产生有机物乙醇酸。下列分析销误的是 《1》该系统中抗行相当于叶绿体中元反度功就的模典量 合反应数次生成DA(二系两酮)，D用AP(爵限二系丙雨)， A.产生乙醉酸的易所相当于叶绿体基质 模找3中的甲可与T结合，甲为 AP等三碳中间体，阶段Ⅱ由(：AP通过端合反凉生成六碳化 乱核反夜体暴不斯清耗的物重主要是C)和H (2)若正常品转过程中气泵突然停转，国题时间内乙的含量将 合物：所段目山大银化合物经过生物聚合反皮生成淀期，下到说 C.类冀体产生的AP和NADPH均参与C倒定与还原 (频“增知°设碱少。若气系静转对问较长，模投县中 法错浸的是 山与叶绿体相同，镜反皮体照也含有光合作用色素 的能量特旋效率血会发生改查，原国是 入.绿色植物叶询细整内类似于前段1的过程发生在叶绿体基面 5.202】年，中国科学家在人工合成淀粉方面章得突壁性进便，首次 《3)在与植物究合作用网定的C量相等的情况下，该系统船类 队叶内鲜随内类触于阶夏Ⅱ的过程需光反应提供NADPH 实说C口+二-**C+定赖过程，合战定龄的速率是玉米的 的积紧量 〔填“高于”“低于”或“等于”植物，原国是 和ATP 8.5铝，下列叙述帽误的是 C,叶内细宽内类红干除假Ⅱ的过程需要相关能化并提供活 A.定君是植物醒自的销能物后 《4)干旱条件下，能多植物光合作用速率降低，主要夏因是 化能 人工先合作用系饶由于对环境中水的依领程 弘玉米合成淀粉的能量来自山和日》 生较年，在沙设等缺水地区有广阀的成用前景。 )闭究核过程中定段的合成途经利用“C同位素标记比()里 C,人工合成淀粉为解快粮食危机提供了新吸路 合近 山，鼻用于人工合成淀粉体观了生物的直接拖值 等考一静通美卷·生物单·不文域实5321.(1)一 CO?固定 太阳能 (2)ATP水解过程中末端磷酸 基团具有较高的转移势能，很容易离开 ATP与其他分子结 合 (3)葡萄糖的排列顺序(或葡萄糖之间的连接方式) (4)不受环境的限制(或节约耕地和淡水资源，避免农药、化 肥等对环境的负面影响；或提高人类粮食安全水平，促进碳 中和的生物经济发展等) 解析 (1)叶绿体是绿色植物光合作用的场所，它内部巨大 的膜结构类囊体上分布着与光合作用有关的色素和酶，是光 合作用光反应进行的场所，暗反应的场所是叶绿体基质，该 系统中模块一吸收光能转化为电能，完成水的光解，相当于 叶绿体中光反应，模块二相当于暗反应阶段，其中的①②步 骤合成C。,模拟的是光合作用的二氧化碳的固定(CO。的固 定)过程。在该系统中，通过光伏发电将太阳能转化为电能 获取能量，最终储存到有机物中，可见该系统中的能量主要 来自太阳能。(2)完成步骤③需要将一个磷酸基团导入一个 C?化合物中，科学家通过在反应体系中加入ATP实现了这 一目标，这是因为ATP水解过程中末端磷酸基团具有较高 的转移势能，很容易离开ATP与其他分子结合，因而能实现 磷酸基团与 C?化合物的结合。(3)天然淀粉含有 20?? 30??直链淀粉和70??80??支链淀粉，二者都是以葡萄 糖为单体的多聚体。模块二步骤⑤中直链淀粉发生了空间 结构的改变，转化成了支链淀粉，该转变是通过改变葡萄糖 之间的连接方式实现的。(4)相比植物光合作用，该人工合 成淀粉路线表现的典型优势是直接人工合成淀粉，不受环境 的限制，同时还能节约耕地和淡水资源，避免农药、化肥等的 使用，进而避免了对环境的影响，也可提高粮食产量和人类 粮食安全水平，促进碳中和的生物经济发展等。 22.(1)不属于 三个抗冷基因分别位于非同源染色体上(不是 存在于同源染色体上)(2)②将F?多次自交，直到没有性 状分离 ③秋水仙素 (3)将植株丙进行同株异花授粉获得 F,统计F,植株株型和果皮的性状；若短蔓、果皮深绿无斑 约为1/16,则短蔓基因(t)不在3号染色体上；若短蔓、果皮 浅绿带斑约为1/4,则短蔓基因在3号染色体上；若短蔓、果 皮深绿无斑约为1/4,则短蔓基因在3号染色体上 解析 (1)中国南瓜有3个抗冷基因(B1、B2、B3)分别位于1、7 和10号染色体上，因而不属于等位基因，即它们是非同源染 色体上的非等位基因。(2)以西葫芦植株甲(AAcc)和印度南 瓜植株乙(aaCC)为材料，培育可稳定遗传的抗白粉病、强雌的 四倍体南瓜新品种。为了得到稳定遗传的四倍体抗白粉病、 强雌南瓜，需要首先得到基因型为AACC的二倍体南瓜，而后 用秋水仙素处理获得四倍体，据此补充实验步骤如下：①甲× 乙→F?,F?的基因型为 AaCc,这两对等位基因分别位于两对 同源染色体上，遵循基因自由组合定律；②通过将F,多次自 交，直到没有性状分离，获得抗白粉病、强雌的南瓜，其基因型 为AACC。③将抗白粉病、强雌南瓜萌发的种子或幼苗利用 一定浓度的秋水仙素处理，由于秋水仙素能抑制纺锤体的形 成，进而通过处理幼苗后可得到四倍体抗白粉病、强雌南瓜。 (3)南瓜短蔓性状使南瓜的株型紧凑，适合密植栽培。中国南 瓜植株丙含有隐性短蔓基因(t),为确定短蔓基因是否在3号 染色体上，实际是判断这两对等位基因是否符合基因自由组 合定律，据此以中国南瓜植株丙(DdTt)为材料，可让其同株异 花授粉(自交),然后通过统计后代的性状表现获得相应的结 论。具体做法是：将植株丙进行同株异花授粉获得F,统计F 植株株型和果皮的性状；若短蔓、果皮深绿无斑约为1/16,则 短蔓基因(t)不在3号染色体上；若短蔓、果皮浅绿带斑约为 1/4,则短蔓基因在3号染色体上；若短蔓、果皮深绿无斑约为 1/4,则短蔓基因在3号染色体上。 23.(1)细胞因子 增殖分化 免疫监视 (2)对乳腺肿瘤的生 长无显著影响，提高了乳腺癌肺转移率 (3)乳腺肿瘤处高 表达的Lin28B导致中性粒细胞在肺部发生N?转化的分子 机制或细胞水平的变化 解析 (1)树突状细胞将抗原呈递给细胞毒性T细胞，使细 胞毒性T细胞被激活，同时树突状细胞将抗原呈递给辅助性 T细胞，使其释放细胞因子；细胞毒性T细胞在两者的作用 下分裂分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞；细胞 毒性T细胞识别并杀死转移到肺部的肿瘤细胞，属于免疫系 统的监视功能。(2)甲组的乳腺中注入了乳腺癌细胞，乙组 的乳腺中注入了高表达Lin28B的乳腺癌细胞，结合表格可 知，甲乙的肿瘤体积、肿瘤重量差别不大(或比甲小),但是乙 组的肺转移率很高，因此高表达Lin28B不影响肿瘤的生长， 但是能促进乳腺癌肺转移。(3)基于以上研究，为进一步明 确“乳腺肿瘤处高表达的Lin28B促进乳腺癌肺转移的机 制”,新的研究方向为：乳腺肿瘤处高表达的Lin28B导致中 性粒细胞在肺部发生N?转化的分子机制或细胞水平的 变化。 24.(1)随机 (2)选择性(偏好性) 禾本科 (3)不明显 牧鸡 对草地鸢尾科和禾本科的采食较少，且鸡粪易分解，能为贫 瘠的草地生态系统补充养分，增强植物的光合作用，使草场 的净初级生产量提高 解析 (1)样方法要求随机取样，否则会影响结果的准确性。 (2)结合表格可知，牧鸡对不同植物的采食存在选择性，偏好 豆科、菊科、藜科等；牧鸡对草地鸢尾科和禾本科的取食较 少，取食程度较低。(3)结合图1可知，MJ组与CK组的物种 多样性相近，因此收鸡对于退化草场的物种多样性的影响不 明显；MJ的净初级生产量明显大于CK组，可能的原因是牧 鸡不太采食鸢尾科和禾本科，对天然草地植物的采食量极 低，使其数量增多，光合作用增强，同时鸡的个体小，鸡粪体 积小、易分解，随走随排，能为贫瘠的草地生态系统补充养 分，净初级生产量增大。 25.(1)空质粒中和(消除)(2)①滤膜、固体培养基涂布 ②支持 野生型可产生 tcel蛋白作用于 tcel—tcil 双突变 体，后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，生长受抑 制，使野生菌在竞争中占据优势 (3)启动子、GFP-tcel融 合基因、终止子、标记基因 细菌Y检测到绿色荧光，B蛋白 见此图标酮微信/抖音扫码 添加智能学习伙伴，突破一轮复习难点。 突变体未检测到绿色荧光 (4)细菌Y可产生 tcel 蛋白， tcel蛋白通过B蛋白进入其他细菌的细胞内水解其 DNA, 导致其他细菌的死亡；同时细菌Y产生的 tcil 蛋白可中和 tcel 的毒性，从而使细菌Y自身得到保护 定，发生在叶绿体基质，A正确；阶段Ⅱ由GAP通过缩合反应 生成六碳化合物，叶肉细胞内类似于阶段Ⅱ的过程是C。的还 原，需光反应提供NADPH和ATP,B正确；酶的催化是降低 化学反应的活化能，不能提供活化能，C错误；该过程中淀粉 的合成途径与卡尔文循环反应过程相似，用“C标记二氧化 碳，探究二氧化碳中的碳如何转化成有机物中的碳，D正确。 解析 (1)在构建重组质粒过程中，将目的基因导入微生物 细胞的方法是Ca2*处理法，转化前需先将大肠杆菌处理为能 吸收周围环境中DNA分子的生理状态，由题图信息分析可 知，该实验的自变量是导入基因的不同，则对照组的大肠杆 菌应为不导入基因，即导入空质粒；与对照组相比，转tcel基 因的实验组大肠杆菌数量相对值减少，而转tcel—tcil 基因 的实验组该数量相对值与对照组差别不大，据此推测tcel蛋 白对大肠杆菌具有毒性，而tcil蛋白的作用是中和 tcel 蛋白 3.B 解析 该反应器需要高能氢以及ATP还原C?,故该反应 器的能量输入需要人工提供高能氢和ATP,A正确；人工合成 淀粉同样需要CO?的固定，但不需要C?的再生，B错误； ASAP 代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面 影响，C正确；该反应器需要酶，大量工程重组酶的制备是该 项技术走向工业化最可能面临的难题，D正确。 的毒性。(2)①为避免杂菌的污染，实验中的滤膜、固体培养 基等均需灭菌处理；对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板 法，具体方法是：先将菌体进行梯度稀释，再涂布到固体培养 基表面，待菌落数稳定时进行计数。②由(1)可知，tcel蛋白 对大肠杆菌具有毒性，而tcil蛋白的作用是中和tcel蛋白的 毒性，由图2分析可知，与甲组相比，丙组的竞争指数降低， 而乙组的竞争指数明显升高，故支持(1)的推测；乙组的上层 菌是野生型，而下层菌是tcel—tcil 双突变体，野生型可产生 tcel蛋白作用于tcel-tcil双突变体，后者无法产生tcil蛋 白中和 tcel蛋白的毒性，生长受抑制，使野生菌在竞争中占 4.C 解析 由题意可知，乙醇酸是在光合作用暗反应产生的，暗 反应场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿 体基质，A正确；该反应体系中能进行光合作用整个过程，不断 消耗的物质有CO?和H?O,B正确；类囊体产生的 ATP和 NADPH参与C。的还原，不参与CO?固定，C错误；该体系含有 类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D正确。 5.B 解析 淀粉是由葡萄糖脱水缩合而成的多糖，属于植物细 胞的储能物质，A正确；玉米合成淀粉是在暗反应过程，所需 能量来自光反应的NADPH和ATP,B错误；淀粉进入动物体 内可被分解为葡萄糖，进而合成糖原等物质，能作为动物的能 源物质，故人工合成淀粉为解决粮食危机提供了新思路，C正 确；对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游 观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的都是直接价 值，故酶用于人工合成淀粉体现了生物的直接价值，D正确。 据优势。(3)结合分析可知，基因表达载体的组成包括目的 基因、启动子、终止子和标记基因，其中目的基因应插入到启 动子和终止子之间，故据此推测，②是目的基因(GFP-tce 1 融合基因),其上下游①和③分别为启动子和终止子，则④是 标记基因。预期结果：由于tcel蛋白能与细菌表面的B蛋白 识别并结合，使tcel蛋白可通过B蛋白进入靶细胞内发挥作 用，故预期实验结果为：细菌Y检测到绿色荧光，B蛋白突变 体未检测到绿色荧光。(4)由于tcel蛋白具有 DNA水解酶 活性，而细菌Y可产生tcel蛋白，则tcel蛋白通过B蛋白进 入其他细菌细胞内水解其DNA,导致其他细菌的死亡，同时 细菌Y产生的tcil蛋白可中和tcel的毒性，从而使细菌Y 自身得到保护，细菌Y在与其他细菌的竞争中占据优势。 6.ACD 解析自然自然光合系统只能还原C?,而题干中说明 PSP能够将CO?直接还原，A正确；黑暗条件下自然光合系统 中的暗反应由于缺少光反应产生的ATP和还原氢，无法持续 进行，B错误；在光照条件下，PSP能够将CO。直接还原，说明 光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH和ATP等物 质的功能相似，C正确；温室效应是由于二氧化碳过量排放导 致的，该研究为减轻温室效应提供了新思路，D正确。 7.(1)模块1和模块2 五碳化合物(或C?)(2)减少 模块 3 为模块2提供的ADP、Pi和NADP*不足(3)高于 人工光 合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖 科技热点1 人工合成淀粉 1.C 解析 淀粉属于多糖，其元素组成只有C、H、O三种，A正 确；根据题干“在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的 全合成”可知，该技术使淀粉生产从传统农业种植模式向工业 车间生产模式转变成为可能，B正确；据题干信息“该途径包 含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶 催化剂”可知，该技术中的酶来自自然界中不同生物，C错误； 因为该技术首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成，联系 光合作用的暗反应过程，推测该技术的机制可能包括利用催 化剂将二氧化碳通过一系列的化学反应转化为六碳化合物， 再将六碳化合物连接成淀粉，D正确。 类)(4)叶片气孔开放程度降低，CO。的吸收量减少 科技热点2 干细胞 1.B 解析 “猪—猴嵌合体”仔猪培育的基础是动物细胞培养 技术，动物细胞培养过程中会因接触抑制而停止分裂增殖，需 要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后继续培养，A正确；体外 受精时，需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数分裂 第二次分裂中期，才可以与获能精子完成受精作用，进而获得 猪胚胎，B错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，故从食蟹猴 囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组 织、器官的潜能，C正确；据“猪—猴嵌合体”仔猪培育技术推 测，将人的胚胎干细胞注入猪体内，可以制造出完全由人体细 2.C 解析 阶段I由CO?在一定的条件下生成三碳中间体， 绿色植物叶肉细胞内类似于阶段I的过程是二氧化碳的固 高考一轮通关卷·生物学·不定项 C91