北京市丰台区2024—2025学年高二下学期期末考试生物试卷

丰台区2024～2025学年度第二学期期末练习 高二生物学参考答案 第I卷 选择题 题号 1 2 3 4 5 选项 D D A D C 题号 6 7 8 9 10 选项 C A A C B 题号 11 12 13 14 15 选项 B A B D B 第Ⅱ卷 非选择题 16. （12分） （1）一定的流动；线粒体、高尔基体、溶酶体等（任写两个） （2）鸟苷；结合GTP （3）表达少量X-GFP融合蛋白+不过表达S蛋白； 否，实验未证明X蛋白可与S蛋白结合/未证明蛋白X定位转移促进了内质网形成。 （4）具膜细胞器将细胞不同区域分隔开，减少相互干扰，使细胞生命活动高效、有序进行；广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 17. （12分） （1）代谢；菌种选育 （2）C基因缺失/敲除C基因；不含 （3）与菌株乙相比，菌株丙的内源酶基因2替换为B基因，不受负反馈抑制，可以更快消耗α酸合成更多异亮氨酸，因此菌株丙的α酸含量比菌株乙低，异亮氨酸含量比菌株乙高。 （4）改造菌株，使其能利用比葡萄糖更经济的原料（如分解纤维素）、转入异亮氨酸外转运蛋白，从发酵液中直接提取异亮氨酸等 18. （12分） （1）细胞质基质和线粒体 ATP （2）M蛋白总量：实验组和对照组无明显差异；加入蛋白激酶A后的p-M蛋白含量变化：对照组显著增加，实验组加酶前后均没有p-M （3）增强 蛋白激酶A促进M蛋白527位磷酸化，导致M蛋白空间结构变化，C端被释放出来 （4）低葡萄糖→激活蛋白激酶A→催化M蛋白第527位苏氨酸磷酸化→M蛋白空间结构变化→ M蛋白C端被释放出来→与谷氨酰胺分解酶结合，提高该酶活性→催化谷氨酰胺分解 19. （10分） （1）①ATP和NADPH ②下降 ③乙醇酸 碳源 （2）条件1：B 条件2：C 条件3：D （3）该共培养系统不需要额外添加有机碳源，利用CO2可持续获得所需产物，生产成本低，节能环保。 20. （12分） （1）逆转录 （2）BCD （3）第一次：洗去未结合的噬菌体 第二次：洗脱与（抗原）结合的噬菌体 高倍富集阳性噬菌体 （4）c a b （c和a顺序可互换） 21. （12分） （1）限制酶 （2）选择 aa 筛选出细胞中不含sgRNA和Cas9等外源基因的植株，彻底避免植株及后代可能对环境的污染 （3）I：P4（或P2） II: P2（或P4） III: P3 100% （4）该系统可以自动清除含有外源基因元件的配子，所得后代全部为非转基因植株，可大大节省时间和人工成本，缩短育种年限，提高转基因产品的安全性 高二生物学参考答案 第1页 共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二生物学 第 1页（共 12页） 高二生物学 第 2页（共 12页） 丰台区 2024～2025学年度第二学期期末练习 高二生物学 2025.07 考 生 须 知 1. 答题前，考生务必先将答题卡上的学校、班级、姓名、教育 ID 号用黑色字 迹签字笔填写清楚，并认真核对条形码上的教育 ID 号、姓名，在答题卡的 “条形码粘贴区”贴好条形码。 2. 本次练习所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用 2B铅笔以正确填涂 方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。 非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚。 3. 请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无 效，在练习卷、草稿纸上答题无效。 4. 本练习卷满分共 100分，作答时长 90分钟。 第 I卷 选择题 本部分共 15小题，每小题 2分，共 30分。在每小题给出的四个选项中，选出最符 合题意的一项。 1. 国家卫健委自 2024年起启动“体重管理年”三年行动，下列与控制体重相关的叙述正 确的是 A. 每天仅食一餐，能健康减肥 B. 饮食中只要不含脂肪，即可控制体重 C. 有氧运动时出汗越多越有利于控制体重 D. 在生活中既要均衡饮食又要适量运动 2. 科学家将人的胰岛素基因导入大肠杆菌，使其能够合成胰岛素。下列有关这两类生物 的叙述，正确的是 A. 都可以在核糖体上进行转录 B. 都是通过有丝分裂进行增殖 C. 细胞中核苷酸的种类和数量相同 D. 细胞内都能进行基因的表达过程 3. 科学家从某土壤细菌中提取到一种短肽 L。该短肽由 18个氨基酸脱水缩合形成，可与 特定细菌的核糖体结合，抑制核糖体合成蛋白质。下列关于短肽 L的分析中合理的是 A. 组成元素包括 C、H、O、N B. 在核糖体上合成，在内质网和高尔基体上加工成熟 C. 与核糖体的结合过程遵循碱基互补配对原则 D. 不是生物大分子，因此不以碳链为基本骨架 4. 外泌体是一种细胞外囊泡。细胞间可以通过释放或吸收外泌 体实现信息交流。研究者使用DMSO溶解外泌体合成抑制剂， 处理肺腺癌细胞，结果如右图。相关分析错误．．的是 A. 肺腺癌的病因可能既有遗传因素，也有环境因素 B. 外泌体表面的特定分子可以与靶细胞识别并结合 C. 对照组应该用等量的 DMSO溶液处理肺腺癌细胞 D. 该实验中外泌体促进了肺腺癌细胞的脂质过氧化 5. 2021年诺贝尔化学奖颁给研究催化剂的学者。人体中的酶是生化反应的催化剂，如胃 蛋白酶、胰蛋白酶等。相关叙述合理的是 A. 温度越高，胃蛋白酶的催化能力就越强 B. 服用大量抗酸药物时不影响胃蛋白酶活性 C. 胰蛋白酶分解蛋白质的过程会破坏肽键 D. 胰蛋白酶可以为蛋白质分解提供活化能 6. 研究发现，肿瘤组织相比正常组织摄取了大量葡萄糖，并且即使在充足的氧气条件下， 肿瘤细胞仍然将葡萄糖转化为乳酸并排出细胞。相关叙述中错误．．的是 A. 肿瘤局部微环境会出现酸化可能有利于肿瘤细胞转移 B. 研究者据此推测肿瘤细胞有可能存在线粒体功能障碍 C. 与有氧呼吸相比，肿瘤细胞产乳酸的过程释放能量更多 D. 肿瘤细胞摄取葡萄糖增加，为研发肿瘤检测技术提供思路 7. 生物发酵法可将粮食和各种植物纤维加工成燃料乙醇；再将其与普通汽油按一定比例 混配，就制成了乙醇汽油。下列关于燃料乙醇的生产过程错误．．的是 A. 根本能量来源于参与发酵的微生物 B. 需要利用能分解纤维素的微生物 C. 可减少人类生活对化石燃料的依赖 D. 减少了秸秆燃烧带来的环境污染 8. 某次动物细胞培养时，调控 pH 的 CO2耗尽，培养基由初始的淡红色转为黄色。据此 推测，使培养基呈淡红色的是 A. 酸碱指示剂 B. 氨基酸 C. 血清 D. 糖类 9. 科学家通过体外培养鸡的干细胞，得到 100%细胞培养肉，在色香味以及营养角度与传 统鸡肉相差无几。相关叙述错误．．的是 A. 需要先使用胰蛋白酶等处理干细胞 B. 后期需诱导干细胞分化成肌肉细胞 C. 需置于 95% O2+5% CO2混合气体环境 D. 未来可根据个人口感或需求实现定制肉 10. 板蓝根和油菜是两个物种，研究者利用植物体细胞杂交技术培育了携带板蓝根染色体 的新品种油菜。相关叙述错误．．的是 A. 板蓝根和油菜之间存在生殖隔离 B. 体细胞杂交之前，必须先对母本去雄 C. 融合后得到的杂种细胞需诱导成愈伤组织 D. 培育新品种油菜的过程能体现植物细胞的全能性 高二生物学 第 3页（共 12页） 高二生物学 第 4页（共 12页） 11. 近日，我国科学家成功繁育了体细胞克隆延边黄牛。相关叙述正确的是 A. 体细胞克隆的难度小于胚胎细胞克隆 B. 采集供体牛的卵母细胞后需培养至MⅡ期备用 C. 克隆牛细胞中同时含有来自供体牛、受体（代孕）牛的基因 D. 克隆过程需要动物细胞培养、胚胎移植、体外受精等技术 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，导入杨树基因组中（如图）。 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，应选用的引物组合是 A. ①+② B. ①+③ C. ③+② D. ③+④ 13. 干扰素在体外保存相当困难。利用蛋白质工程将干扰素分子上的一个半胱氨酸替换成 丝氨酸后，干扰素可以在-70℃的条件下保存半年，相关叙述正确的是 A. 蛋白质工程只能生产出自然界中已存在的蛋白质 B. 替换氨基酸改造干扰素时利用的原理是基因突变 C. 该替换研究中直接操作对象是多肽链上的氨基酸 D. 替换后的干扰素仍能抗病毒，说明其结构未改变 14. 某同学取生长旺盛的绿叶，用打孔器打出圆形小叶片 30片，用于探究环境因素对光 合作用强度的影响。相关分析中错误．．的是 A. 处理过的小叶片全沉到水底，相同时间内浮起的小叶片越多光合作用强度越高 B. 若要探究光照强度对光合作用强度的影响，可调节小烧杯与光源之间的距离 C. 若不同光照强度下光合作用均很弱，可能烧杯液体中 CO2含量不足 D. 不改变光照强度的情况下，不断升高温度光合作用强度会不断提升 15. 下列实验操作中，正确的是 A. 检测还原糖时，先向待测样液中加入斐林试剂甲液，混匀后滴加少量乙液 B. 黑藻叶片既可用于观察细胞质的流动，也可用于探究植物细胞的吸水和失水 C. 酵母菌的纯培养实验中，平板划线时最后一次的划线必须与第一次的划线相连 D. 植物的组织培养过程要保证严格无菌环境，外植体、培养基、培养瓶均需灭菌 第Ⅱ卷 非选择题 本部分共 6小题，共 70分。 16. （12 分）古细菌是一类特殊的微生物，可形成囊泡，其过程与真核生物类似，这可 能与内质网等具膜细胞器的进化相关。研究者利用古细菌 A对该过程进行探究。 （1）囊泡形成的过程体现了细胞膜具有 性。除内质网外，真核细胞的具膜细 胞器还包括 （写出两项）。 （2）古细菌 A中存在蛋白 X，蛋白 X可结合 GTP或 GDP。GTP是一种与 ATP结构相 似的分子，其中 G代表 。研究者构建了以下三组转基因酵母菌进行实验。 转基因酵母菌 I组 II组 III组 表达蛋白 X-GFP融合蛋白 X1-GFP融合蛋白 X2-GFP融合蛋白 实验结果 注：GFP为绿色荧光蛋白（图中亮处），X1无法结合 GTP，X2无法结合 GDP。 观察并分析酵母菌荧光分布情况，可以得出结论：蛋白 X定位于细胞膜，且该定位 功能依赖于 。 （3）研究者推测蛋白 X 可能与酵母菌的蛋白 S 结合，促进内质网的形成。为检验该推测， 研究者利用酵母菌进行实验。在实验组酵母菌中表达少量 X-GFP 融合蛋白，同时 过表达 S 蛋白。该实验的对照组设计是 。结果显示对照组的荧光主要分 布于细胞膜，实验组的荧光主要分布于内质网。请判断该实验结果能否完全证实上 述推测，并说明理由。 （4）具膜细胞器的出现是生物进化历史上的重要事件。请从结构与功能相适应的角度阐 述具膜细胞器的出现对细胞生命活动的意义。 高二生物学 第 5页（共 12页） 高二生物学 第 6页（共 12页） 17. （12 分）异亮氨酸是一种必需氨基酸，可用作食品添加剂。研究者希望利用大肠杆 菌实现异亮氨酸的高效发酵生产。 （1）发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的 转化 为人类所需要的产物的过程。为大量生产异亮氨酸，相应的发酵工程一般包 括 、扩大培养、培养基的配制和灭菌、接种、产物的分离提纯等方面。 （2）C酶是异亮氨酸合成途径的关键酶，若失去功能，细菌不能合成异亮氨酸。为了获 得催化效率更高的 C酶，研究者对 C基因进行随机诱变，将诱变后的基因分别转入 的大肠杆菌，在 （含/不含）异亮氨酸的固体培养基上进行培养， 选择最适的菌株命名为菌株甲。 （3）自然条件下，菌株甲通过图 1途径产生异亮氨酸，但是异亮氨酸会反馈作用于内源 基因 1和内源基因 2，限制产量。 图 1 为解除该限制，研究者对菌株甲进行改造，用外源的不受反馈调节影响的 A 基因、 B基因替代大肠杆菌对应的内源合成基因，获得菌株乙和菌株丙，如下表所示。 菌种 相关基因 菌株甲 内源基因 1 内源基因 2 菌株乙 基因 A 内源基因 2 菌株丙 基因 A 基因 B 完成替换后，研究者检测对应菌株的 α酸和异亮氨酸含量，结果如图 2。解释菌株 乙和菌株丙中 α酸和异亮氨酸含量产生差异的原因。 图 2 （4）研究者希望用更经济的原料、更简单的分离提纯手段获得发酵产物。请在上述研究 基础上，提出一个对现有菌株继续进行优化改造的研究方向。 18. （12 分）在血糖水平低时，人体会优先使用谷氨酰胺等氨基酸。研究者进行系列实 验探究该调控机制。 （1）细胞可利用葡萄糖进行有氧呼吸，场所是 。此过程生成大量 ， 为生命活动提供能量。 （2）低糖情况下，蛋白激酶 A会被激活，激活后可催化M蛋白磷酸化（p-M），p-M会 促进谷氨酰胺的利用。研究者对M蛋白的磷酸化位点进行探究。 ①在敲除 M 基因的小鼠胚胎成纤维细胞中，分别转入两种表达载体，两组差异如 下表所示。 基因表达载体 目的基因 M蛋白的第 527位氨基酸 对照组 I 正常M蛋白基因 苏氨酸 实验组 II 突变M蛋白基因 丙氨酸 ②检测结果如图 1 所示，结果表明 M 蛋白的磷酸化位点是第 527 位苏氨酸，依据 是 。 图 1 （3）研究者利用荧光技术探究磷酸化过程对 M 蛋白空间结构的影响。该技术的原理如 图 2所示，构建融合蛋白，使M蛋白的 C端和 N端分别发出绿色和红色荧光；未 磷酸化状态下，C端、N端距离很近，C端的荧光能量转移到 N端，会使得绿色荧 光强度降低，红色荧光强度增加；磷酸化状态下，无法发生荧光能量转移，会使得 C端荧光比未磷酸化时 。 图 2 图 3 据此原理，研究者进行了相关实验，结果如图 3，表明 。 （4）p-M蛋白的 C端可以与谷氨酰胺分解酶相互作用，使该酶活性显著提高。综合以上 研究，在答题框内写出机体优先利用谷氨酰胺的完整调控机制。 高二生物学 第 7页（共 12页） 高二生物学 第 8页（共 12页） 19. （10 分）衣藻是一种单细胞绿藻，大肠杆菌是一种异养细菌，研究者开发出了衣藻 与大肠杆菌共培养系统。 图 1 （1）衣藻代谢途径如图 1所示，据图分析： ①衣藻在光反应中可以将光能转化为化学能，生成 ，可以为暗反应提供 能量，促进 CO2的利用。 ②衣藻的 R 酶既能催化 CO2 固定；又能催化 C5 与 O2 发生光呼吸生成乙醇酸 （C2H4O3）。乙醇酸可以在甘油酸脱氢酶（GYD1）的作用下转化为乙醛酸，也 可以排出细胞外。若 CO2/O2比值 ，则光呼吸作用加强。 ③为了利用 CO2培养大肠杆菌，研究者构建了一个 GYD1 突变体衣藻-大肠杆菌联 合体。缺乏 GYD1 的突变衣藻大量分泌 到培养基中，该物质可以作为 大肠杆菌的唯一 促进其生长。 （2）研究者将两个发酵罐连接，构建两阶段共培养系统，如图 2所示。 图 2 ①第一阶段发酵罐以 120 μE恒定光照，0.5 vvm CO2条件仅培养 GYD1突变体； ②第二阶段发酵罐接收第一阶段的培养物，改变反应条件，从而能同时培养突变体 和大肠杆菌； ③实验结果如图 3所示。 图 3 请依据图 3的实验结果，从下表中选出合适选项，补全图 3中第二阶段的培养条件， 将相应字母填在横线上。 条件 1： ，条件 2： ，条件 3： 培养条件 光照强度 气体条件 A 120 μE 1 vvm CO2 B 120 μE 0.5 vvm空气 C 120 μE 1 vvm空气 D 240 μE 1 vvm空气 （3）研究者进一步改造图 1 中的大肠杆菌，已利用此共培养系统成功生产出番茄红素。 与传统的仅利用转基因大肠杆菌相比，共培养系统有何显著优势？试从物质与能量 的角度简要分析。 高二生物学 第 9页（共 12页） 高二生物学 第 10页（共 12页） 20. （12分）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 噬菌体展示技术筛选单克隆抗体 噬菌体展示技术可以将外源基因整合到噬菌体基因组，使蛋白或多肽展示在噬菌体 表面。此技术可通过构建噬菌体抗体库，筛选出高亲和力抗体以识别特定抗原。 噬菌体展示技术的第一步：需要构建含有抗体基因的噬菌体库，过程如图 1所示。 免疫动物后，获取 B细胞，分别扩增抗体基因的重链可变区序列（VH）和轻链可变区序 列（VL），通过接头序列（G4S）连接成 VH-G4S-VL融合基因。这些基因序列被整合到 编码噬菌体蛋白的质粒（噬菌粒）中，再导入大肠杆菌中，通常每个细菌含一个噬菌粒。 大肠杆菌最终会释放出展示抗体的噬菌体。若实验室已有抗体基因文库，则无需免疫动 物，构建噬菌体库的时间可缩短至两天左右。 图 1 噬菌体展示技术的第二步：淘选出与目标抗原结合能力强的噬菌体，过程如图 2 所 示。将尾部展示抗体的噬菌体加到固定化的抗原中，经过两次目的不同的洗脱后，利用 得到的噬菌体侵染大肠杆菌得到子代噬菌体。这样的淘选过程需要重复 3~4 轮，耗时一 周左右，可从容量百亿的基因文库中快速筛选阳性噬菌体，再结合其他技术手段筛选出 与目标抗原结合能力最强的阳性噬菌体单克隆。获取其中的抗体基因序列，将其导入特 定细胞中，大量表达出人类所需抗体。 图 2 噬菌体展示技术与传统制备单抗的技术相比，周期短，成本低，可以大规模筛选， 在药物研发中应用广泛。 （1）构建抗体基因文库时，从动物体中获取B细胞，提取mRNA通过 过程生成 cDNA，利用 PCR技术获取 VH-G4S-VL融合基因。请参照下图中的基因模式图画 出 PCR的目标产物，填入方框中。 （2）针对噬菌体展示技术，下列叙述错误．．的是 。 A. 该技术所需的 B细胞可从动物脾脏中获取 B. 噬菌粒作为载体，在噬菌体中实现抗体基因的表达 C. 将抗体基因连接到噬菌粒上需要用到 DNA聚合酶 D. 可直接从筛选获得的阳性噬菌体的尾部截取抗体蛋白用于生产 （3）图 2中两次洗脱的目的分别是 ；淘选过程重复 3~4轮的目的是 。 （4）研究者利用噬菌体展示技术成功筛选到抗丙肝病毒抗体，为验证抗体的有效性，进 行相关实验。其中，实验组先加入适量的细胞培养液和 ，然后加 入 ，混匀一小时后，再加入 ，一段时间后检测宿主细胞中的病 毒相对值。将实验组所测结果与对照组对比评估抗体活性。请选择下列选项前的字 母填入横线处。 a. 丙肝病毒液 b. 宿主细胞悬液 c. 一定稀释度的抗丙肝病毒抗体 高二生物学 第 11页（共 12页） 高二生物学 第 12页（共 12页） 21. （12分）研究者常利用 CRISPR/Cas9技术靶向编辑或敲除植物的感病基因 A，培育 抗病新品种。有人认为转入的 Cas9基因等有潜在风险，研究者尝试优化该技术。 （1）转入 CRISPR/Cas9基因后，会表达形成 sgRNA-Cas9复合体。sgRNA 能与 A 基因 序列互补配对，引导 Cas9蛋白切割双链 DNA实现 A基因的敲除。Cas9蛋白的作 用类似于基因工程基本工具中的 。 （2）培育过程如图 1所示： ①将 CRISPR/Cas9基因导入野生型植株 T0： 第一步：将编码 sgRNA的基因和 Cas9蛋白的基因整合到 Ti质粒上； 第二步：将含 Ti 质粒的溶液滴加到植物受粉后形成的花粉管通道内，进入卵细胞/ 受精卵中。 若整合成功，细胞中通常仅插入一份 T-DNA拷贝。 ②筛选转基因植物 T1：收获种子并种植在含潮霉素的 培养基上，筛选得 到转基因植株 T1。T1的基因型为 。 ③T1植株自交得到 T2，设计 Cas9基因特异性引物做 PCR，PCR结果为阴性的植 株为所需植株，理由是 。 图 1 （3）我国科研团队构建了一种转基因配子自动清除系统（TGAC系统），该系统如图 2 所示，按图 1方法培育得到植株 T1'和 T2'。 图 2 TGAC系统发挥机制的原理：植物进行减数分裂通过毒素基因 B，在生殖细胞发育 阶段杀死携带转基因元件的配子。为实现这一目的，需要选择特定的启动子，请从 下表中选择最佳启动子 I、II、III分别是 、 、 。可预 测转基因元件清除的植株占 T2' 植株的比例为 。 启动子 特异性 P1 所有体细胞中表达 P2 花粉发育后期表达 P3 卵细胞特异性表达 P4 极核细胞特异性表达 注：极核细胞和卵细胞是由同一个大孢子细胞有丝分裂产生的，若极核细胞 死亡会导致卵细胞受精后无法发育。 （4）对比（2）与（3）分析，TGAC系统在基因工程的应用与推广中有哪些优势？