精品解析：天津市河东区2024-2025学年高二下学期7月期末考试生物试题

河东区2024-2025学年第二学期高二期末质量检测 生物学试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2．本卷共12题，每题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是（ ） A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 【答案】D 【解析】 【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、食用醋的酸味主要来自醋酸，醋酸学名乙酸，A正确； B、醋酸菌是好氧型细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确； C、在制醋时，缺失原料的情况下，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确； D、醋酸菌属于细菌，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。 故选D。 2. 物质A是一种难降解的有机物，细菌X体内存在可降解A的酶。科研人员欲从淤泥中分离得到细菌X，相关叙述正确的是（ ） A. 需对配制好的培养基进行湿热灭菌 B. 用于分离X的培养基蛋添加葡萄糖作为碳源 C. 细菌X的纯化与计数可使用平板划线法 D. 培养后某平板无菌落生长，则原因不可能是样品稀释倍数过大 【答案】A 【解析】 【分析】常用的灭菌方法包括干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。微生物的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法，二者都可以用于筛选单菌落，但是前者可以用于计数，后者不行。平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 【详解】A、湿热灭菌如高压蒸汽灭菌法可对培养基进行灭菌，A正确； B、由题干可知，物质A是一种难降解的有机物，细菌X可以利用A进行增殖，因此用于分离X的选择培养基应以物质A作为唯一碳源，其他微生物因不能利用A缺乏碳源而无法繁殖，起到筛选作用，B错误； C、稀释涂布平板法和平板划线法都可以用于接种得到单菌落，达到纯化的目的，但平板划线法无法计数，可以用稀释涂布平板法进行分离并计数，C错误； D、若样品稀释倍数过大，涂布所用的菌液中很可能不含该细菌，则会导致培养基上无菌落生长，D错误。 故选A。 3. 胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如下图所示，其中GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是（ ） A. 制备原生质体时需用胰蛋白酶或纤维素酶去除细胞壁 B. 聚乙二醇或灭活的病毒可用于诱导原生质体A和B的融合 C. “华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中 D. 应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号” 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交，又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合，所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。 【详解】A、制备原生质体时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A错误； B、灭活的病毒不能用于植物原生质体的诱导，B错误； C、雄性不育的胞质杂种华柚2号的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，融合后品种A的细胞核消失，控制雄性不育的基因可能位于线粒体中，C正确； D、GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中，而融合后的华柚2号不含品种A的细胞核，因此发绿色荧光的杂种细胞应被淘汰，D错误。 故选C。 4. 女性卵母细胞在减数分裂Ⅰ过程中会发生同源染色体分离，如图①所示。在此过程中，偶尔会出现同源染色体未联会，染色单体就提前分离的异常现象，如图②、③、④所示。现有基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞，经过减数分裂形成了基因型为AABb的次级卵母细胞，该细胞最有可能历经的分裂过程是（ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】B 【解析】 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（着丝粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】根据题意和图①、②、③、④可知，A/a，B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上，若为分裂过程①，得到的次级卵母细胞为AABB和aabb（或AAbb和aaBB）；若为分裂过程②，得到的次级卵母细胞为AABb和aaBb；若为分裂过程③，得到的次级卵母细胞为AAB和aaBbb（或AAb和aaBBb）；若为分裂过程④，当互换的片段恰好是B和b时，得到的次级卵母细胞为AABB和aabb（或AAbb和aaBB），当互换的片段不是B和b时，得到的是AABb和aaBb。综上可知，基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞，经过减数分裂形成基因型为AABb的次级卵母细胞，该细胞最有可能历经的分裂过程是②，B正确。 故选B。 5. 我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒，该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是（ ） A. 该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术 B. 该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合 C. 该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤 D. 该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测 【答案】D 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养、动物细胞融合等技术。 【详解】A、依据题干信息，戊肝诊断试剂盒属于单克隆抗体的研究成果，单克隆抗体制备过程需要已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，所以动物细胞融合技术，A正确； B、该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合，B正确； C、依据题干信息，该试剂盒以尿液中的抗原为靶标，所以该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤，C正确； D、抗体具有特异性，所以戊肝诊断试剂盒只能用于戊肝的检测，不能用于其他类型病毒性肝炎的检测，D错误。 故选D。 6. 我国科研人员经人工培育获得的四倍体鱼具有生长速度快、肉质好、抗病力强的优点。研究者将这种四倍体鱼与正常二倍体鱼杂交，所得后代具备与四倍体相似的优点。选择将此种后代投入市场而非直接将四倍体鱼投入市场，主要目的是（ ） A. 有效保护知识产权 B. 避免带来生物安全问题 C. 充分利用杂种优势 D. 人为控制生物进化的速度 【答案】B 【解析】 【分析】四倍体与二倍体杂交后得到的是三倍体，三倍体是高度不育的； 防止了基因污染，基因污染指对原生物种基因库非预期或不受控制的基因流动，外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分，在环境生物学中我们称为基因污染。 【详解】四倍体与二倍体杂交后得到的是三倍体，三倍体减数分裂时染色体配对紊乱，不能形成可育的配子，故三倍体是高度不孕的，这样做可以防止该多倍体鱼与自然环境中的其他鱼类杂交，避免带来生物安全问题，B正确，ACD错误。 故选B。 7. 果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点是（ ） A. 发酵前都需要对原料进行灭菌 B. 都需要进行菌种接种 C. 都需要一定有氧环境供发酵菌种进行繁殖 D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 【答案】C 【解析】 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 【详解】A、工业化生产啤酒，为了避免在发酵过程中杂菌的污染，在发酵前需要对原料进行灭菌处理；家庭制作果酒时需要用到水果表面的酵母菌，所以不能对原料灭菌，A错误； B、果酒的家庭制作一般不需要菌种接种，利用的是果皮表面的野生酵母菌，而啤酒的工业化生产需进行菌种接种，B错误； C、果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产时一般先通入适量氧气，让其进行有氧呼吸，大量繁殖，然后密封发酵，产生大量的酒精，C正确； D、家庭制作果酒发酵结束后不需要消毒处理，啤酒的工业化生产需要消毒，D错误。 故选C。 8. 端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板（含短重复序列5'-UAACCC-3'）使端粒DNA序列延伸，作用机理如图。下列叙述错误的是（ ） A. 端粒酶向右移动完成G链的延伸为逆转录过程 B. 与正常细胞相比，肿瘤细胞中端粒酶的活性比较高 C. 端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3' D. 以延伸的G链为模板形成C链需要RNA聚合酶的催化 【答案】D 【解析】 【分析】分析题干信息：“端粒是染色体两端特殊的DNA序列，其长度随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤，导致细胞衰老。端粒酶以其携带的RNA为模板（含短重复序列5'-UAACCC-3'）使端粒DNA序列延伸”，说明细胞能够保持分裂的原因是端粒酶保持活性。 【详解】A、由图可知，端粒酶向右移动以自身所含短重复序列5'-UAACCC-3'为模板，完成G链的延伸为逆转录过程，A正确； B、肿瘤细胞有较高的细胞增殖活性，故推测肿瘤细胞中的端粒酶活性可能较高，能防止染色体末端端粒的缩短，B正确； C、DNA分子中特有的碱基是T，RNA中特有碱基是U，由于模板含短重复序列5'-UAACCC-3'，根据碱基互补配对原则，端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3'，C正确； D、在DNA复制过程中，新的DNA链是以已有的DNA链为模板，在DNA聚合酶的催化下合成的。根据图示，当G链延伸完成后，它就可以作为模板来合成C链。这个过程需要DNA聚合酶的催化，D错误。 故选D。 9. 某生物科技公司尝试利用体细胞核移植技术批量繁殖优质奶牛。实验中选择成年奶牛的耳部皮肤细胞作为核供体，将其细胞核移植到去核的卵母细胞中形成重构胚。重构胚在体外培养至早期胚胎后移植到代孕母牛子宫，但多批次实验均出现胚胎着床后早期流产。经检测发现，代孕母牛体内孕酮水平正常，但重构胚的滋养层细胞未能正常形成胎盘结构。据此推测，实验失败的最可能原因是（ ） A. 供体细胞核的端粒长度不足 B. 卵母细胞去核时损伤了细胞质中的调控因子 C. 体外培养时未添加动物血清提供营养 D. 未对代孕母牛进行免疫抑制处理 【答案】B 【解析】 【分析】端粒是染色体末端的一段重复序列，端粒长度与细胞的衰老和寿命等有关。 【详解】A、端粒是染色体末端的一段重复序列，端粒长度与细胞的衰老和寿命等有关。在体细胞核移植中，供体细胞经过多次分裂后端粒可能会缩短。但是已经发育成胚胎，重构胚的滋养层细胞未能正常形成胎盘结构，与供体细胞核的端粒长度不足关系不大，A不符合题意； B、卵母细胞细胞质中含有多种调控因子，这些调控因子对于激活供体细胞核、启动胚胎发育程序起着关键作用。如果卵母细胞去核时损伤了细胞质中的调控因子，那么重构胚在发育过程中就可能无法正常进行细胞分化等过程。滋养层细胞的形成和发育依赖于胚胎正常的早期发育调控，当调控因子受损时，滋养层细胞可能无法正常分化形成胎盘结构，从而导致胚胎着床后早期流产，B符合题意； C、动物血清在体外培养体系中主要提供一些生长因子、激素、维生素等营养成分以及维持渗透压等作用。现代的体细胞核移植技术中，若未添加动物血清提供营养，可能都发育不成早期胚胎，C不符合题意； D、胚胎移植时，受体（代孕母牛）对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植能够成功的一个重要生理基础。所以未对代孕母牛进行免疫抑制处理一般不会导致胚胎着床后早期流产，D不符合题意。 故选B。 阅读下列材料，完成下面小题。 疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病，可用氯喹治疗。疟原虫pfert基因编码的蛋白，在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯喹的抗性。对患者进行抗性筛查，区分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者，以利于分类治疗。 研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物，用于扩增目的片段，如图甲所示。为选出正确和有效的引物，以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR，产物的电泳结果如图乙所示。 10. 氯喹抗性患者体内的疟原虫变异类型属于（ ） A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异 11. 下列关于引物F1、F2、R1和R2的叙述，错误的是（ ） A. F1-R1引物可用于特异性地扩增目的片段 B. F1-R2引物不能用于特异性地扩增目的片段 C. F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用 D. R2引物可用于特异性地扩增目的片段 12. 为了筛查疟原虫感染者，以及区分对氯喹的敏感性。现有6份血样，处理后进行PCR。产物用限制酶ApoⅠ消化，酶解产物的电泳结果如图所示。 1~6号血样中，来自于氯喹抗性患者的是（ ） A. 1号和6号 B. 2号和4号 C. 3号和5号 D. 1号、2号、4号和6号 【答案】10. A 11. D 12. B 【解析】 【10题详解】 由图甲可知，疟原虫pfert基因编码的蛋白第76位发生赖氨酸到苏氨酸的改变，是基因内部碱基对的替换，属于基因突变。 故选A。 【11题详解】 A、根据图乙结果显示可知，F1-R1引物只扩增出一条片段,说明能够用于特异性扩增目的片段，A正确； B、根据图乙信息可知，F1-R2引物扩增条带为三条，说明其不能用于特异性扩增目的片段，B正确； C、根据图乙信息可知，F1-R1能扩增目的1条带，F2-R1无法扩增目的条带，所以F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用，C正确； D、根据图乙显示可知，F1-R1引物只扩增出一条片段，F1-R2引物扩增条带为三条，说明R2引物无法特异性的扩增目的条带，D错误。 故选D。 【12题详解】 根据题干信息可知，疟原虫pfcrt基因编码的蛋白，在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯喹的抗性。根据酶切位点可知，在具有氯喹抗性的基因组没有ApoⅠ酶切位点，而敏感性基因组中具有该酶切位点，因此对6份血样处理后进行PCR，产物用限制酶ApoⅠ消化，酶解产物的电泳出现两条带则为敏感型，只有一条带的为抗性，所以1~6号血样中，来自于氯喹抗性患者的是2号和4号。 故选B。 第Ⅱ卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共5题，共52分。 13. 酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等，研究人员对酿酒酵母菌株的生活条件进行分析研究，以提高发酵产物的产量。 （1）对于酵母菌的培养，比较适合它的培养基为______（A．马铃薯蔗糖培养基B．MS培养基C牛肉汤培养基），除了要选择合适的培养基成分外，还要考虑培养基中营养物质的______。 （2）发酵过程中要测定酵母菌的繁殖速度，可用______平板法对酵母菌进行计数。将培养到某一时期的培养液制备成1×105倍稀释的稀释液，每次取0.1mL进行涂布分离，三个培养皿生长的菌落数依次为34个、32个、30个，则培养液中的酵母菌数量为______个/mL。在恒温培养箱培养时，培养皿的放置方式如图______（填“a”或“b”）。 （3）该酵母菌的发酵食品也会因为发酵时间的长短、条件和底物不同，而形成不同的代谢产物，使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因，导致出现酸味，可能是因为产生了______（填物质）。 （4）某研究小组从葡萄皮上成功分离出某品种的酵母菌后，取等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的锥形瓶中，并分别置于转速为150r/min、200r/min、250r/min的摇床上培养，检测结果如图甲所示，摇床转速为250r/min的酵母菌种群密度最大的原因是摇床转速越高，______，酵母菌代谢旺盛，增殖快。小组同学继续用分离出的酵母菌进行果酒的发酵，发酵产物酒精可用______溶液检验。 【答案】（1） ①. A ②. 浓度和比例（配比） （2） ①. 稀释涂布 ②. 3.2×107 ③. a （3）醋酸 （4） ①. 提供的氧气越充足 ②. 酸性重铬酸钾 【解析】 【分析】微生物培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。不同的微生物需要不同的培养基成分，因此培养基的种类繁多，可以根据不同的需求进行配制。一般来说，培养基的成分应该能够满足微生物的基本营养需求，并且不会对微生物造成伤害。在配制培养基时，需要注意成分的比例和浓度，以及培养基的pH值和灭菌处理等细节。 【小问1详解】 MS培养基用于植物组织培养，不适合酵母菌；牛肉汤培养基：主要用于细菌（如大肠杆菌）的培养，不适合酵母菌；马铃薯蔗糖培养基：马铃薯提供氮源、维生素，蔗糖提供碳源，是培养真菌（包括酵母菌）的常用培养基。故对于酵母菌的培养，比较适合它的培养基为马铃薯蔗糖培养基（B）。除了要选择合适的培养基成分外，还要考虑培养基中营养物质的浓度和比例（配比），以确保微生物能正常生存和发酵产品的品质。 【小问2详解】 对酵母菌进行计数，可用稀释涂布平板法接种，统计培养基上的菌落数来进行计数。将培养到某一时期的培养液制备成1×105倍稀释的稀释液，每次取0.1mL进行涂布分离，三个培养皿生长的菌落数依次为35个、32个、29个，则培养液中的酵母菌数量为（35+32+29）÷3÷0.1×105=3.2×107个/mL。利用培养皿培养微生物时，需要将培养皿倒置培养，即a所示状况。 【小问3详解】 酿酒时会因为发酵液放置过久等原因，导致出现酸味，可能是因为混入了醋酸菌将酒精分解产生了醋酸。 【小问4详解】 摇床转速越高，提供的氧气越充足，酵母菌繁殖的速度和总量越高。酒精与酸性重铬酸钾反应形成灰绿色，因此发酵产物酒精可用重铬酸钾溶液检验。 14. 根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。 （1）从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是__________。 （2）取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是__________，②表示的过程是__________。由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指__________。 （3）研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入__________的培养液中培养，观察两组试管苗的生长状况，若甲组的生长状况好于乙组，则说明____________________。 （4）若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是__________（答出2点即可）。 【答案】（1）由根瘤菌繁殖形成的单菌落　 （2） ①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 （3） ①. 无氮源 ②. 接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮能力 （4）①促进植物生长，增加作物产量　②能够减少化肥使用，改良土壤，减少污染，保护生态环境 【解析】 【分析】在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。获得纯培养物的过程称纯培养，包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。 细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 植物组织培养是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培养基对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体等进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。 【小问1详解】 在微生物学中将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体成为纯培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体。对于本实验来说就是根瘤菌繁殖得到的单菌落。 【小问2详解】 植物组织培养的过程先是脱分化形成愈伤组织，后再分化形成试管苗。细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 【小问3详解】 控制变量，因为甲组和乙组的区别是固氮菌，所以要保证培养液中没有氮源，探究的是接种到试管菌上的根瘤菌是否具有固氮能力，如果甲长得好，说明接种到试管菌上的根瘤能具有固氮能力。 【小问4详解】 微生物肥料除了能够促进植物生长，起到肥料的作用之外，能够减少化肥的使用，改良土壤，保护环境。 15. 蜜蜂是营社会化生活的一类动物。蜜蜂的生活史如下图所示。 蜂王染色体数为2n=32.蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，若幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王，蜂王浆食用一段时间后改为以花蜜为食将发育为工蜂。 为研究其发育机理，某科研小组利用蜜蜂幼虫分组开展相关实验，检测DNMT3基因表达水平和DNA 甲基化程度，结果如下表。Dnmt3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。 不同蜂王菜饲喂量对安蜂幼虫DNA甲基化程度及发育结果的影响 组别 处理方式 DNMT3基因表达水平 DNA 甲基化程度 幼虫发育结果 1 饲喂3天蜂王浆 +++ +++ 22%发育为蜂王 2 饲喂4天蜂王浆 ++ ++ 45%发育为蜂王 3 饲喂5天蜂王浆 + + 100%发育为蜂王 注：“+”越多则代表表达量越多、甲基化程度越高。 （1）在该家族中，属于单倍体的是______。在图中的B过程中，细胞先后经历的两个重要生理过程分别是__________、__________。 （2）DNMT3基因表达时，__________酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，以其中的一条链为模板合成mRNA，该过程称为转录。成熟的mRNA通过_______（填结构名称）进入细胞质。 （3）据表分析，增加蜂王浆的饲喂量（饲喂时间）可以______（填“促进”或“抑制”）DNA的甲基化。 （4）结合上图分析，下列叙述正确的是（　　）（多选） A. DNA甲基化引起的变异属于基因突变 B. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶都可与DNA分子中的鸟嘌呤配对 C. DNA甲基化可能干扰了基因的转录导致不能合成某些蛋白质 D. DNA片段甲基化后遗传信息发生改变，导致生物性状发生改变 （5）若某DNA分子中的一个“G-C”胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA分子经过n次复制，子代DNA分子中的异常DNA占比为_______。 （6）将Dnmt3siRNA（序列与Dnmt3mRNA互补）显微注射进幼虫细胞内，结果大多数幼虫能发育成为蜂王，分析原因是_________。 【答案】（1） ①. 雄蜂 ②. 有丝分裂 ③. 分化 （2） ①. RNA聚合 ②. 核孔 （3）抑制 （4）BC （5）1/2 （6）DNMT3 siRNA与DNMT3 mRNA通过碱基互补配对结合，从而干扰了DNMT3基因翻译的过程 【解析】 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传的调控机制为发生了DNA甲基化修饰或组蛋白甲基化和乙酰化等。 【小问1详解】 在蜂群中，蜂王与工蜂都是雌性个体，是由受精卵发育而来的，属于二倍体生物，其中工蜂不具有生殖能力。雄蜂是由卵细胞直接发育而来的，属于单倍体生物。据图可知，在图中的B过程中，细胞经过有丝分裂、分化形成蜂王或工蜂。 【小问2详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因的转录，因此DNMT3基因表达时，RNA聚合酶会与启动子结合，解开DNA双链，以其中的一条链为模板合成mRNA，该过程称为转录。在细胞核中合成的成熟的mRNA通过核孔进入细胞质。 【小问3详解】 据表分析可知：增加蜂王浆的饲喂量(饲喂时间)，DNMT3基因表达水平降低，产生的Dnmt3蛋白减少，DNA甲基化程度降低，故增加蜂王浆的饲喂量(饲喂时间)可以抑制DNA的甲基化。 【小问4详解】 A、DNA甲基化没有改变基因的碱基序列，因此DNA甲基化引起的变异不属于基因突变，A错误； B、据图分析可知：胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶都可与DNA分子中的鸟嘌呤配对，B正确； C、DNA发生甲基化后抑制基因表达，因此DNA甲基化干扰了转录过程，从而导致不能合成蛋白质，C正确； D、DNA片段甲基化后遗传信息未发生改变，但基因表达发生变化导致生物性状发生改变，D错误。 故选BC。 【小问5详解】 若某DNA分子中的一个G-C胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，该变化发生在DNA分子的一条链中，则由发生改变的单链经复制产生的子代 DNA分子均发生异常，而由正常的DNA单链为模板复制产生的子代DNA分子均正常，故该DNA分子经过n次复制，子代DNA分子中的异常DNA占比为1/2。 【小问6详解】 DNMT3siRNA与DNMT3mRNA通过碱基互补配对结合，因此使Dnmt3的mRNA不能作为翻译的模板进行翻译(不能合成Dnmt3蛋白，导致DNA甲基化程度低)，结果大多数幼虫能发育成为蜂王。 16. 自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验，F1雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题（要求基因符号依次使用A/a，B/b） 表型 正交 反交 棕眼雄 6/16 3/16 红眼雄 2/16 5/16 棕眼雌 3/16 3/16 红眼雌 5/16 5/16 （1）太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为______；其中一对基因位于z染色体上，判断依据为______。 （2）正交的父本基因型为______，F1基因型及表型为______。 （3）反交的母本基因型为______，F1基因型及表型为______。 （4）下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径，写出控制酶合成的基因和色素的颜色_____。 【答案】（1） ①. 6:2:3:5（3:5:3:5）是9:3:3:1的变式 ②. 正交、反交结果不同 （2） ①. aaZBZB ②. AaZBZb、AaZBW 表型均为棕色 （3） ①. aaZBW ②. AaZBZb、AaZbW 表型分别为棕色、红色 （4）①为基因A（或B）；②为基因B（或A）；③为红色；④为棕色 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 正反交结果不同 若正反交结果相同，则控制性状的基因位于常染色体上，若正反结果不同，则控制性状的基因位于性染色体上 控制相应性状的基因位于Z染色体上 F2表型比是9：3：3：1的变式 表型比是9：3：3：1或其变式，说明相应的性状受至少两对等位基因控制 太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制 （2）逻辑推理与论证： 【小问1详解】 依据表格信息可知，无论是正交6:2:3:5，还是反交3:5:3:5，均是9:3:3:1的变式，故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制；但正交和反交结果不同，说明其中一对基因位于z染色体上。 【小问2详解】 依据正交结果，F2中棕眼：红眼=9:7，说明棕眼性状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，鹦鹉为ZW型性别决定，在雄性个体中，棕眼为6/8=3/41，在雌性个体中，棕眼为3/8=3/41/2，故可推知，F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW，表型均为棕色，亲本为纯系，其基因型为：aaZBZB（父本）、AAZbW（母本）。 【小问3详解】 依据反交结果，结合第二小问可知，亲本的基因型为，AAZbZb、aaZBW，则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW，对应的表型依次为棕色、红色。 【小问4详解】 结合第二小问可知，棕眼性状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，故可知基因①为A（或B），控制酶1的合成，促进红色前体物合成红色中间物，基因②为B（或A），控制酶2的合成，促进红色中间物合成棕色产物。 17. 温度是影响微生物生长的重要因素，科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。 （1）大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌，其原因包括________（写出2点）。 （2）为实现温度控制蛋白质合成，科研人员设计了方案1，构建表达载体（见图1），将其导入大肠杆菌，获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖，当培养温度为30℃时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，________，因而大肠杆菌表达________荧光蛋白。 （3）为更精准调控荧光蛋白表达，将上述表达载体改造为方案2中载体（见图2）。与方案1相比，方案2的主要优势是________。 （4）为检测方案2，科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上，形成单菌落，培养温度周期控制见图3。依据方案2，每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况，在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色_______。 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 绿、红、绿 （5）聚羟基脂肪酸酯（PHA）常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB和4HB随机聚合，或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5），其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5。请完善以下表格，通过改造方案2以实现应用工程菌大规模生产优质PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。 操作 目的 对方案2表达载体的改造为：________。将构建好的表达载体导入大肠杆菌，获得工程菌。 获得可以合成PHA的工程菌。 以葡萄糖为原料配制培养基，灭菌后加入上述工程菌。 配制培养基、接种。 控制发酵条件：________。 发酵48小时，获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。 【答案】（1）遗传背景清晰、转基因操作简单、繁殖速度快、易于培养等 （2） ①. 抑制启动子R，F蛋白不表达，解除F蛋白对启动子N的抑制 ②. 绿色 （3）30℃条件下减弱红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且降低对绿色荧光蛋白表达的抑制 （4） 菌落环带 l 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 红、绿、红、绿 绿、红、绿 红、绿 绿 （5） ①. 将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因 ②. 30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选与获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 大肠杆菌是一种常见菌种，其结构简单，生理生化和遗传背景知识，尤其是其基因表达调控机制有了清楚的了解；大肠杆菌质粒又是最常用的质粒，基因克隆表达系统成熟完善，转基因操作简单；大肠杆菌繁殖速度快，易于大规模培养等。 【小问2详解】 据图1分析可知，当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白。 【小问3详解】 据图2分析可知，在N启动子之后增加了L蛋白基因，使其编码出L蛋白，进一步抑制启动子R，因此在30℃条件下，RFP基因无法表达出红色荧光蛋白，减弱因红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且进一步抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，降低对绿色荧光蛋白表达的抑制。 【小问4详解】 据图分析可知，将工程菌稀释涂布在固体培养基上， 形成单菌落，培养温度周期控制为37℃培养10小时，随后切换至30℃发酵14小时， 每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带。培养温度为37℃时，C基因编码的C蛋白没有形成二聚体，启动子R正常启动转录，F基因表达出F蛋白对启动子N的抑制，使L蛋白基因、GFP基因表达受抑制，同时RFP基因表达出红色荧光蛋白，培养温度为30℃时，培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，所以菌落生长2天后出现4个不同的荧光环带颜色为：环带1：红、绿、红、绿，环带2：绿、红、绿，环带3：红、绿，环带4：绿。 【小问5详解】 据图分析获知，4HB由D酶、E酶催化合成，3HB由A酶、B酶催化合成，再经X酶催化合成嵌段共聚物，要想发酵48小时， 获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。对方案2表达载体的改造为：将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因构建表达载体并导入大肠杆菌， 获得工程菌，以葡萄糖为原料配制培养基，灭菌后加入获得的工程菌，将接种后的培养基在30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时，最后分离获取代谢产物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河东区2024-2025学年第二学期高二期末质量检测 生物学试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2．本卷共12题，每题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是（ ） A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 2. 物质A是一种难降解的有机物，细菌X体内存在可降解A的酶。科研人员欲从淤泥中分离得到细菌X，相关叙述正确的是（ ） A. 需对配制好的培养基进行湿热灭菌 B. 用于分离X的培养基蛋添加葡萄糖作为碳源 C. 细菌X的纯化与计数可使用平板划线法 D. 培养后某平板无菌落生长，则原因不可能是样品稀释倍数过大 3. 胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如下图所示，其中GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是（ ） A. 制备原生质体时需用胰蛋白酶或纤维素酶去除细胞壁 B. 聚乙二醇或灭活的病毒可用于诱导原生质体A和B的融合 C. “华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中 D. 应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号” 4. 女性卵母细胞在减数分裂Ⅰ过程中会发生同源染色体分离，如图①所示。在此过程中，偶尔会出现同源染色体未联会，染色单体就提前分离的异常现象，如图②、③、④所示。现有基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞，经过减数分裂形成了基因型为AABb的次级卵母细胞，该细胞最有可能历经的分裂过程是（ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 5. 我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒，该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是（ ） A. 该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术 B. 该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合 C. 该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤 D. 该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测 6. 我国科研人员经人工培育获得的四倍体鱼具有生长速度快、肉质好、抗病力强的优点。研究者将这种四倍体鱼与正常二倍体鱼杂交，所得后代具备与四倍体相似的优点。选择将此种后代投入市场而非直接将四倍体鱼投入市场，主要目的是（ ） A. 有效保护知识产权 B. 避免带来生物安全问题 C. 充分利用杂种优势 D. 人为控制生物进化的速度 7. 果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点是（ ） A. 发酵前都需要对原料进行灭菌 B. 都需要进行菌种接种 C. 都需要一定有氧环境供发酵菌种进行繁殖 D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 8. 端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板（含短重复序列5'-UAACCC-3'）使端粒DNA序列延伸，作用机理如图。下列叙述错误的是（ ） A. 端粒酶向右移动完成G链的延伸为逆转录过程 B. 与正常细胞相比，肿瘤细胞中端粒酶的活性比较高 C. 端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3' D. 以延伸的G链为模板形成C链需要RNA聚合酶的催化 9. 某生物科技公司尝试利用体细胞核移植技术批量繁殖优质奶牛。实验中选择成年奶牛的耳部皮肤细胞作为核供体，将其细胞核移植到去核的卵母细胞中形成重构胚。重构胚在体外培养至早期胚胎后移植到代孕母牛子宫，但多批次实验均出现胚胎着床后早期流产。经检测发现，代孕母牛体内孕酮水平正常，但重构胚的滋养层细胞未能正常形成胎盘结构。据此推测，实验失败的最可能原因是（ ） A. 供体细胞核的端粒长度不足 B. 卵母细胞去核时损伤了细胞质中的调控因子 C. 体外培养时未添加动物血清提供营养 D. 未对代孕母牛进行免疫抑制处理 阅读下列材料，完成下面小题。 疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病，可用氯喹治疗。疟原虫pfert基因编码的蛋白，在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯喹的抗性。对患者进行抗性筛查，区分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者，以利于分类治疗。 研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物，用于扩增目的片段，如图甲所示。为选出正确和有效的引物，以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR，产物的电泳结果如图乙所示。 10. 氯喹抗性患者体内的疟原虫变异类型属于（ ） A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异 11. 下列关于引物F1、F2、R1和R2的叙述，错误的是（ ） A. F1-R1引物可用于特异性地扩增目的片段 B. F1-R2引物不能用于特异性地扩增目的片段 C. F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用 D. R2引物可用于特异性地扩增目的片段 12. 为了筛查疟原虫感染者，以及区分对氯喹的敏感性。现有6份血样，处理后进行PCR。产物用限制酶ApoⅠ消化，酶解产物的电泳结果如图所示。 1~6号血样中，来自于氯喹抗性患者的是（ ） A. 1号和6号 B. 2号和4号 C. 3号和5号 D. 1号、2号、4号和6号 第Ⅱ卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共5题，共52分。 13. 酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等，研究人员对酿酒酵母菌株的生活条件进行分析研究，以提高发酵产物的产量。 （1）对于酵母菌的培养，比较适合它的培养基为______（A．马铃薯蔗糖培养基B．MS培养基C牛肉汤培养基），除了要选择合适的培养基成分外，还要考虑培养基中营养物质的______。 （2）发酵过程中要测定酵母菌的繁殖速度，可用______平板法对酵母菌进行计数。将培养到某一时期的培养液制备成1×105倍稀释的稀释液，每次取0.1mL进行涂布分离，三个培养皿生长的菌落数依次为34个、32个、30个，则培养液中的酵母菌数量为______个/mL。在恒温培养箱培养时，培养皿的放置方式如图______（填“a”或“b”）。 （3）该酵母菌的发酵食品也会因为发酵时间的长短、条件和底物不同，而形成不同的代谢产物，使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因，导致出现酸味，可能是因为产生了______（填物质）。 （4）某研究小组从葡萄皮上成功分离出某品种的酵母菌后，取等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的锥形瓶中，并分别置于转速为150r/min、200r/min、250r/min的摇床上培养，检测结果如图甲所示，摇床转速为250r/min的酵母菌种群密度最大的原因是摇床转速越高，______，酵母菌代谢旺盛，增殖快。小组同学继续用分离出的酵母菌进行果酒的发酵，发酵产物酒精可用______溶液检验。 14. 根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。 （1）从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是__________。 （2）取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是__________，②表示的过程是__________。由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指__________。 （3）研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入__________的培养液中培养，观察两组试管苗的生长状况，若甲组的生长状况好于乙组，则说明____________________。 （4）若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是__________（答出2点即可）。 15. 蜜蜂是营社会化生活的一类动物。蜜蜂的生活史如下图所示。 蜂王染色体数为2n=32.蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，若幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王，蜂王浆食用一段时间后改为以花蜜为食将发育为工蜂。 为研究其发育机理，某科研小组利用蜜蜂幼虫分组开展相关实验，检测DNMT3基因表达水平和DNA 甲基化程度，结果如下表。Dnmt3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。 不同蜂王菜饲喂量对安蜂幼虫DNA甲基化程度及发育结果的影响 组别 处理方式 DNMT3基因表达水平 DNA 甲基化程度 幼虫发育结果 1 饲喂3天蜂王浆 +++ +++ 22%发育为蜂王 2 饲喂4天蜂王浆 ++ ++ 45%发育为蜂王 3 饲喂5天蜂王浆 + + 100%发育为蜂王 注：“+”越多则代表表达量越多、甲基化程度越高。 （1）在该家族中，属于单倍体的是______。在图中的B过程中，细胞先后经历的两个重要生理过程分别是__________、__________。 （2）DNMT3基因表达时，__________酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，以其中的一条链为模板合成mRNA，该过程称为转录。成熟的mRNA通过_______（填结构名称）进入细胞质。 （3）据表分析，增加蜂王浆的饲喂量（饲喂时间）可以______（填“促进”或“抑制”）DNA的甲基化。 （4）结合上图分析，下列叙述正确的是（　　）（多选） A. DNA甲基化引起的变异属于基因突变 B. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶都可与DNA分子中的鸟嘌呤配对 C. DNA甲基化可能干扰了基因的转录导致不能合成某些蛋白质 D. DNA片段甲基化后遗传信息发生改变，导致生物性状发生改变 （5）若某DNA分子中的一个“G-C”胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA分子经过n次复制，子代DNA分子中的异常DNA占比为_______。 （6）将Dnmt3siRNA（序列与Dnmt3mRNA互补）显微注射进幼虫细胞内，结果大多数幼虫能发育成为蜂王，分析原因是_________。 16. 自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验，F1雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题（要求基因符号依次使用A/a，B/b） 表型 正交 反交 棕眼雄 6/16 3/16 红眼雄 2/16 5/16 棕眼雌 3/16 3/16 红眼雌 5/16 5/16 （1）太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为______；其中一对基因位于z染色体上，判断依据为______。 （2）正交的父本基因型为______，F1基因型及表型为______。 （3）反交的母本基因型为______，F1基因型及表型为______。 （4）下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径，写出控制酶合成的基因和色素的颜色_____。 17. 温度是影响微生物生长的重要因素，科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。 （1）大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌，其原因包括________（写出2点）。 （2）为实现温度控制蛋白质合成，科研人员设计了方案1，构建表达载体（见图1），将其导入大肠杆菌，获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖，当培养温度为30℃时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，________，因而大肠杆菌表达________荧光蛋白。 （3）为更精准调控荧光蛋白表达，将上述表达载体改造为方案2中载体（见图2）。与方案1相比，方案2的主要优势是________。 （4）为检测方案2，科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上，形成单菌落，培养温度周期控制见图3。依据方案2，每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况，在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色_______。 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 绿、红、绿 （5）聚羟基脂肪酸酯（PHA）常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB和4HB随机聚合，或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5），其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5。请完善以下表格，通过改造方案2以实现应用工程菌大规模生产优质PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。 操作 目的 对方案2表达载体的改造为：________。将构建好的表达载体导入大肠杆菌，获得工程菌。 获得可以合成PHA的工程菌。 以葡萄糖为原料配制培养基，灭菌后加入上述工程菌。 配制培养基、接种。 控制发酵条件：________。 发酵48小时，获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $