北京市丰台区2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题

丰台区2024-2025学年度第二学期期中练习 高二生物学 参考答案 第Ⅰ卷（选择题 共30分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C D C C D B B A 题号 11 12 13 14 15 答案 C A D A B 第Ⅱ卷（非选择题 共70分） 16.（12分） （1）①无菌水 ②涂布平板 万古霉素 ④菌落特征 DNA/碱基 （2）阻断 机制：耐药菌能通过酶催化将D-Ala-D-Ala末端替换为D-Ala-D-Lac，万古霉素无法识别并结合。细菌细胞壁可以继续合成并增厚，产生耐药性。 （3）a.M和N混合培养 b.单独培养M c.有菌落产生 d.无菌落产生 （4）加强抗生素的合理使用、使用万古霉素的病人单独隔离、医疗废弃物无菌处理、新型抗耐药菌药物的研发等（合理给分） 17.（10分） （1）易与产物分离、且能反复利用 葡萄糖、乙醇 酵母菌 （2）有氧 快速增殖 进行无氧呼吸，产生酒精 （3）ABC （4）发酵完成后可主动终止酵母菌活性、防止基因污染、加强生物安全等。 18. （12分） （1）离体 脱分化 生长素、细胞分裂素 （2）①结果显示：与野生型植株相比，生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低 ②结果表明：W物质能促进愈伤组织形成，促进芽的分化 （3）a. ++++ b. PLT7基因缺失突变体+W基因过表达 （4） 19.（12分） （1）DNA连接酶 （2）农杆菌转化法/花粉管通道法 结果显示：在常温下，转基因植株的果实产量低于野生型植株 改进方案：仅在高温下提高LIN5的表达量 （3）常温下，荧光强度①②③组相似；高温下，②组荧光强度高于①组和③组，①和③类似。 （4）假说：更多光合作用产物从叶片转移到了子房中，使得果实的产量上升。 技术：14C同位素标记法 20.（12分） （1）分子 限制性内切核酸酶（限制酶） （2）核糖体合成的TALE-FokI蛋白带有CTP，CTP可以引导蛋白质向叶绿体内进行转运，将TALE-FokI蛋白带入到叶绿体中完成基因编辑 （3）①大肠特异性启动子 ②核定位序列 ③BST114序列特异性TALE—FokI融合基因 （4）可用于线粒体疾病的基因治疗 21.（12分） （1）SLE患者CD1322启动子甲基化水平比健康人低，导致CD132表达量更高 （2）①CD132 ②骨髓瘤细胞 ③选择培养基 （3）②逆转录/反转录 ④过量且相等的CD132抗原和数量相等的“噬菌体抗体” 抗原-抗体杂交 阳性反应最强的一组 ⑤与全鼠源抗体相比，使用部分人源的抗体更不易发生免疫排斥反应 （4）①④⑤ 1 ( 第 1 页 共 2 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 丰台区2024-2025学年度第二学期期中练习 高二生物学 考试时间：90分钟 第I卷（选择题 共30分） 本部分共30小题，每小题2分，共60分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。 1.虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列相关叙述错误的是 A.传统虾酱的制作过程需严格执行无菌操作 B.虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响 C.原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸 D.分析虾酱发酵过程微生物种类和数量有助于改良风味 2.关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列相关叙述正确的是 A.制作泡菜的菜料不可完全淹没在煮沸后冷却的盐水中 B.超市未开封的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌 C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸 D.控制好发酵时间，避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质 3.下图表示培养和纯化酵母菌的部分操作步骤，下列相关叙述正确的是 A.步骤①倒平板操作时，倒好后应立即将其倒过来放置 B.步骤②为防止污染，接种环灼烧灭菌后应快速挑取菌落 C.步骤③划线，使接种物逐渐稀释，培养后出现单个菌落 D.步骤④在恒温培养箱培养后，可用于对酵母菌进行计数 4.皮肤表面存在多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作错误的是 A.应根据葡萄球菌的特点配置选择培养基 B.需要对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌 C.从皮肤表面取样时，应确保棉拭子无菌 D.用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布 5.井冈霉素是我国科学家发现的一种抗生素，它由链霉菌井冈变种（JGs）发酵而来，广泛应用于水稻病害防治。下列相关叙述错误的是 A.JGs接入发酵罐前需要扩大培养，有利于提高井冈霉素产量 B.提高发酵培养基中营养物质的浓度，可能会影响JGs存活率 C.监测JGs发酵过程中活细胞数量的变化时最适宜用活菌计数法 D.井冈霉素是糖类衍生物，JGs不含直接编码成井冈霉素的基因 6.为培育繁殖周期快、高产人参皂苷的杂种植物，研究人员将人参和胡萝卜的原生质体进行融合，并检测了原生质体密度对电融合率的影响，结果如表。 下列相关叙述错误的是 A.利用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理获得原生质体 B.原生质体密度过高或过低均不利于原生质体的融合 C.融合后的原生质体经过脱分化即可发育成杂种植株 D.对杂种植株需进行生长速度和人参皂苷含量的检测 7.植物组织培养技术通过与常规育种、转基因技术等相结合，应用于植物生产的多个领域。在下列技术中，不涉及植物组织培养技术的是 A.利用花药离体培养得到单倍体植株 B.利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株 C.利用细胞工程培育“番茄马铃薯”杂种植株 D.用秋水仙素处理植物幼苗，得到多倍体植株 8.MEC1细胞是一种常用的动物上皮细胞系，下列关于MEC1培养的说法错误的是 A.在进行传代培养时需要使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等进行处理 B.使用95% O2+5% CO2混合气体培养，CO2可维持培养液的pH C.传代培养可以实现解除细胞的接触抑制，扩增细胞数量 D.细胞生长状况不佳的可能原因之一是培养液中缺少血清 9.科学家为高位瘫痪的病人采用诱导多能干细胞（iPS细胞）疗法修复病人受损的脊髓，使得病人恢复了一定的运动能力，下列相关说法错误的是 A.病人恢复运动能力，说明iPS细胞具有一定全能性 B.保留出生时脐带血中的干细胞用于培养出iPS细胞 C.自体来源的iPS细胞理论上可以避免免疫排斥反应 D.已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导成iPS细胞 10.各种优良纯种家畜（如荷斯坦奶牛）价格高昂，借助胚胎工程繁育是畜牧业中非常重要的手段，下列相关说法正确的是 A.需对优良品种供体母牛和代孕受体母牛进行同步发情处理 B.采集到的精子和卵细胞手应立即混合培养，以提高受精率 C.胚胎干细胞有极高的全能性，可用于获取大量的同卵多胚 D.囊胚孵化非常关键，因此不能用于胚胎分割实现无性繁殖 11.我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚）。下列相关叙述错误的是 A.该过程中所有细胞均含同源染色体 B.在类囊胚阶段，细胞逐渐分化 C.类囊胚的获得利用了核移植技术 D.欲研究后续发育，需用胚胎移植技术 12.为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接（如下图所示），导入杨树基因组中。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是 A.①+② B.①+③ C.③+② D.③+④ 13.人胰岛素的第20~29位氨基酸序列容易引发胰岛素分子聚合。为抑制该现象，研究人员对人胰岛素进行了改造，下列相关叙述错误的是 A.X射线衍射技术能为确定胰岛素空间结构提供依据 B.可以通过基因的定点突变来实现氨基酸的替换 C.改造后胰岛素的空间结构发生了变化 D.改造胰岛素时利用的原理是基因重组 14.生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁。下列叙述与我国政府相关法规或主张不符的是 A.禁止人的生殖性克隆和治疗性克隆 B.禁止非医学需要的胎儿性别鉴定 C.销售转基因农产品应有明确标注 D.全面禁止和彻底销毁生物武器 15.下列实验操作不能达到实验目的的是 A.利用不同物质在酒精溶液中的溶解度差异粗提DNA B.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 C.利用鸡血或鸭血细胞进行DNA的粗提取和鉴定 D.筛选最适的杂交瘤细胞培养，获得单克隆抗体 第Ⅱ卷（非选择题 共70分） 本部分共6小题，共70分。 16.（12分）万古霉素是治疗严重感染的最后选择，仅在其他抗生素无效时使用。万古霉素耐药菌的出现可能导致“无药可用”的局面，研究其耐药机制和传播途径可以为耐药菌的防控提供理论依据。 （1）研究者从医院土壤中分离出万古霉素耐药菌以用于研究，实验过程如下： ①将土样加入一定量的 中，等比稀释； ②取适量菌液用 法接种含 的培养基； ③培养一段时间，经过反复筛选，得到若干株万古霉素耐药菌； ④根据 进行初步鉴定，并与基因库中 序列比对，经鉴定属于肠球菌。 （2）研究者发现：细菌基因突变后会引起细胞壁增厚，从而产生耐药性。敏感菌的细胞壁末端为D-丙氨酸-D-丙氨酸，万古霉素与之结合后，会 细胞壁的合成与增厚，细菌更易死亡。而耐药菌的细胞壁结构模式图（图1）如下，据图推测万古霉素耐药菌的耐药机制： 。 图1 （3）一段时间后，研究人员在该环境中分离出具有万古霉素耐药性的金黄色葡萄球菌，进而发现是由耐药基因（V基因）在不同菌种之间转移导致。请完善能证明该结论的实验设计，并预测选择培养基（同时含万古霉素和链霉素）表面的菌落生长情况。 M.万古霉素耐药菌——肠球菌（携带V基因） N.万古霉素敏感菌——金黄色葡萄球菌（携带链霉素抗性基因） 组别 组1 组2 组3 培养对象 a.______ 单独培养N b.______ 实验结果 c.______ d.______ 无菌落生长 （4）耐药基因的快速传播不仅使得多种敏感菌耐药，更会带来多重耐药菌的出现。请尝试提出任一措施以应对这一威胁。 17.（10分）学习以下材料，完成（1）～（4）题。 啤酒发酵的“工程革命”‌‌ 传统啤酒发酵依赖游离酵母菌，需2~3周完成，且酵母菌无法重复利用。‌固定化细胞技术‌通过多孔载体（如壳聚糖-纤维素复合物）包裹酵母菌，形成“细胞工厂”（图1C）。清华大学团队利用3D打印技术构建‌梯度孔径载体‌（外层80 μm促进溶氧，内层20 μm维持厌氧），使酵母增殖与发酵分区进行，发酵周期缩短至5天，存活率达95%。进一步改进，南京工业大学团队加入石墨烯涂层，通过电信号变化实时监测酵母代谢状态。 图1 浙江大学团队开发“光控水凝胶载体”，利用光响应特性：蓝光下光敏聚合物材料孔径扩大（溶氧>4 mg/L），红光下收缩（溶氧<0.2 mg/L），酵母可重复利用15批次。利用基因编辑技术，江南大学团队改造菌株在壳聚糖载体中连续使用8批次，酒精产率保持稳定。中科院团队则通过导入植物‌萜烯合成酶基因‌，使酵母合成芳樟醇（花香），风味物质种类增加1.5倍。‌ 巴斯夫公司开发AI模型，动态调整发酵参数（pH、溶氧），提高糖的利用率。剑桥大学团队在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”，当温度>37℃时，酵母菌表达‌HSR1基因（热应激响应基因）‌，启动程序性死亡。 各种发酵技术的创新不断涌现，推动着啤酒产业不断发展。 （1）与传统发酵相比，固定化酵母发酵技术的最大优点是 ，使连续发酵成为可能。多孔载体‌壳聚糖-纤维素复合物的三维网状结构既能允许 等小分子的扩散，又可防止 的流失。 （2）“光控水凝胶载体”的设计模拟酵母菌在不同发酵阶段对氧气的需求差异：该载体利用‌光敏聚合物材料‌，在蓝光下分子链舒展，孔径扩大便于酵母菌 呼吸从而 ；在红光下分子链收缩，孔径缩小有利于酵母菌 。 （3）结合文中信息，下列相关叙述错误的是（ ） A.固定化酵母细胞技术只能使用壳聚糖-纤维素复合物作载体 B.导入植物萜烯合成酶基因的酵母不会对生态环境造成影响 C.利用 AI 模型调整发酵参数，主要是为了提高酵母存活率 D.当温度<37℃时，酵母细胞内的‌HSR1基因并不转录翻译 （4）请分析在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”有何意义。 18.（12分）愈伤组织在生物技术中有广泛的应用价值。为探究愈伤组织形成过程中的分子调控机制，研究人员以拟南芥为实验材料设计了一系列实验。 （1）植物组织培养是指在一定条件下，将 植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过 过程转变为愈伤组织，并重新分化，最终形成完成植株的过程。植物激素中 的浓度、比例等会影响着植物细胞的发育方向。 （2）已有研究表明转录因子W物质会影响愈伤组织的形成。 ①研究者利用生长素受体缺失型幼苗的茎尖在愈伤组织培养基中培养一段时间，测得转录因子W的基因相对表达量如图1所示，结果显示： 。 图1 ②研究人员利用野生型、突变体1（W基因缺失）、突变体2（W基因过表达）进一步设计实验，每组分化情况如图2所示，结果表明： 。 图2 （3）研究人员发现W物质会激活PLT7基因的转录，推测其通过PLT7调控愈伤组织的形成。并通过后续实验证明该推测。请在下表中补充支持该结论的实验组设计。 实验分组 WT W基因过表达 b.______ 愈伤组织大小 +++ a.______ + （4）请根据文中信息，写出生长素诱导愈伤组织形成的分子机制。 19.（12分）生长季节气温每升高 2℃，作物产量就会下降 3%至13%。为保障全球粮食安全，科学家拟利用转基因技术育种，培育出在正常条件下能实现高产、在高温胁迫下能保持稳定产量的“气候智能型”作物。 （1）转基因技术的实现需要利用限制酶、 和载体三种基本工具。 （2）科学家实验后发现：在高温胁迫下LIN5基因表达量下调，导致发育中的果实果糖含量下降，导致番茄减产。科学家将持续高表达启动子与LIN5基因连接后构建基因表达载体，通过 导入番茄体内，获得了持续高表达LIN5番茄。测量两类植株在不同条件下的产量，结果如图1。 图1 结果显示： ；在高温条件下，两类植株的果实产量无明显差异。请结合上述实验，提出稳定番茄产量的改进方案： 。 （3）研究者找到了能响应高温条件表达的热休克元件HSE。科学家构建了3类载体（如图2所示），利用植物中的荧光素酶报告基因检测改造后 LIN5 启动子的功能。请写出支持上述方案的预期实验结果： 。 图2 （4）科学家重新构建了基因表达载体，转入番茄体内，获得了新的转基因植物“智能”番茄。“智能”番茄在常温和高温下果实产量均高于野生型，而两种情况下CO2吸收速率与野生型相同。请尝试提出一种能解释上述情况的假说，并说明验证假说时所采用的技术。 20.（12分）科研人员开发出了能编辑叶绿体基因组的基因编辑系统CyDENT。 （1）这套系统的核心是FokI-TALE融合蛋白，FokI是一种低特异性的内切核酸酶，TALE是一种能识别特异性序列的DNA结合蛋白，形成的基因编辑复合物如图1。使用CyDENT系统进行基因编辑属于 水平的研究。研究团队在CyDENT系统中设计的TALE-FokI蛋白在功能上类似于常用基因工程工具中的 。 图 1 （2） 研究团队利用叶绿体定位序列（CTP）构建了如图2所示的基因表达载体，请结合图3阐述CyDENT系统编辑叶绿体基因组的机制： 。 通用性启动子 CTP 特异性TALE-FokⅠ融合基因 终止子 图 2 CyDENT表达载体示意图 图 3 叶绿体蛋白转运 （3）研究团队决定进一步挖掘CyDENT编辑系统的潜力，根据不同的编辑需求选择不同载体模块组合成系统：例如换用不同类型的启动子。假设需要仅在人类大肠组织中中编辑名为BST114的细胞核基因，请参照图2，选择合适的模块设计CyDENT系统的表达载体： ① ② ③ 终止子 （4）CyTENT系统编辑核基因的效率尚不如成熟的CRISPR基因编辑系统。请提出CyDENT编辑技术在人类健康领域内的应用方向： 。 21.（12分）系统性红斑狼疮（SLE）是一种自身免疫病。CD132参与构成免疫细胞表面白细胞介素（IL，一类细胞因子）受体。研究团队希望通过研究CD132找到降低免疫应答强度的新方法。 （1）为确定CD132与SLE的关系，研究团队分析了健康人和SLE患者CD132相关的数据，结果如图1，结果显示： 。 图1 （2） 基于上述数据，研究团队尝试使用单克隆抗体来治疗SLE。常用方法是： ①注射 对小鼠进行免疫； ②取免疫后小鼠的脾脏细胞和 进行融合； ③使用 筛选出杂交瘤细胞； ④进一步筛选、培养等环节，获得符合要求的单克隆抗体。 （3） 抗体由V区和C区构成，V区结构多样，具有抗原结合区，C区结构恒定，如图2所示。 图2 抗体结构示意图 研究团队应用了一个新思路制备单克隆抗体： ①对小鼠进行免疫； ②收集小鼠脾脏中的B淋巴细胞，提取其中mRNA，获得与抗原结合区有关的片段，经 获得cDNA； ③cDNA与噬菌体外壳蛋白基因融合，在噬菌体外壳上表达出抗原结合区，获得“噬菌体抗体”，如如图3所示； 图3 “噬菌体抗体”结构示意图 ④请完善设计流程筛选出最适合使用的“噬菌体抗体”：在96孔板每一孔中加入 ，利用 原理检测，筛选出 ； ⑤筛选出抗体后，将其相应抗原结合区片段拷贝出来，“嫁接”至人源抗体IgG4的结构区上。与（2）中方法制备的单抗相比，该方法最终制备出的单抗最大优势是： 。 （4） 研究团队开发出新CD132的单抗药物（简称2D4），利用SLE模型鼠对2D4和已有的CD132单抗药物R测试，检测两种白细胞介素IL-2和IL-15的下游信号强度，结果如图4。 图 4 根据测试的结果和查阅到的一些资料进行分析，研究团队进一步提出：2D4是一种有效的SLE药物，且效果比R更好。选出支持该结论的证据或资料： 。 ①CD132参与组成IL-15受体 ②CD132不参与组成IL-2受体 ③2D4抗体特异性比R更强 ④IL-2是维持稳态的重要因子，抑制过强免疫应答对自体的杀伤 ⑤IL-15促进T细胞增殖活化，有助于细胞毒性T细胞持续存活 9 高二生物学 第8页 共10页 学科网（北京）股份有限公司 $$