精品解析:广东省深圳市多校2025-2026学年高二下学期7月期末考试生物试题
2026-07-09
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.50 MB |
| 发布时间 | 2026-07-09 |
| 更新时间 | 2026-07-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58738683.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年第二学期期末质量检测
高二生物学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟;
2.答卷前,考生务必将自己的学校、班级和姓名填在答题卡上,正确粘贴条形码;
3.作答选择题时,用2B铅笔在答题卡上将对应答案的选项涂黑;
4.非选择题的答案必须写在答题卡各题目的指定区域内相应位置上,不得使用铅笔和涂改液;
5.考试结束后,考生上交答题卡。
一、单项选择题(1-12每题2分,13-16每题4分,共40分)
1. 某地对污染湖泊进行修复,实施了退耕还湿、禁止生活污水排入等措施,使生态系统得到了极大的改善。下列说法错误的是( )
A. 修复要遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
B. 该生态系统在修复过程中所发生的演替为初生演替
C. 分段建成经济林带、观赏林带、荷花带,体现了群落的水平结构
D. 水生植物对水体的净化作用体现了生物多样性的间接价值
2. 中国科学家成功解析了SLC37A2蛋白的结构,证实该蛋白可介导葡萄糖-6-磷酸转运至内质网腔,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。该蛋白介导的运输方式属于( )
A. 自由扩散 B. 易化扩散 C. 主动运输 D. 胞吞胞吐
3. 关于“绿叶中色素的提取和分离”的实验,下列叙述正确的是( )
A. 二氧化硅有助于研磨充分,碳酸钙可防止色素被破坏
B. 光合色素分布在叶绿体基质中,能捕获并转化光能
C. 光学显微镜下可观察到金黄叶的类囊体数量较少
D. 可用无水乙醇对绿叶中的色素进行提取和分离
4. 生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述正确的是( )
A. “人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,证明了细胞膜具有选择透过性
B. 赫尔希和蔡斯用35S和32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,证明DNA是主要的遗传物质
C. 梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和离心技术,证明DNA进行半保留复制
D. 鲁宾和卡门用18O同时标记H2O和CO2,证明光合作用产生的氧气全部来源于水
5. 细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性,膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
B. 同一细胞在环境乙中比丙中更易发生兴奋
C. 动作电位峰值受细胞膜内外钠离子浓度差影响
D. 环境甲中钾离子浓度高于正常环境
6. 人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为( )
A. 5'-TTG-3' B. 5'-ATT-3' C. 5'-GTT-3' D. 5'-TTA-3'
7. 油菜花色是油菜最令人赏心悦目的表型特征。研究人员培育了桔色、紫色、白色等花色的油菜品种。用不同花色油菜品种构建景观,可增加观赏价值,助力“乡村振兴”。下列叙述错误的是( )
A. 各种花色的油菜品种间没有生殖隔离
B. 油菜中控制花色的基因具有遗传多样性
C. 油菜花色由基因决定,不受其他因素的影响
D. 诱变处理油菜种子有望获得更多其他花色的油菜品种
8. 用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中I~IV表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述正确的是( )
A. IV期细菌数量下降的主要原因是营养物质匮乏
B. III期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
C. 用血细胞计数板计数时要遵循随机取样原则
D. 培养基中的细菌可以通过有丝分裂进行增殖
9. 如图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是( )
A. 无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
B. ①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体内膜中
C. 无氧条件下,①和②能正常进行,③不能进行
D. ③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成
10. 为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 配制培养基后需进行煮沸灭菌处理,再进行接种
B. 结果显示已达到菌种纯化的目的,可从III区获得
C. 该实验在划线接种之前,需对菌种进行梯度稀释
D. 菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
11. 甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B. 受体藏羊丙和藏羊甲需要用性激素进行同期发情处理
C. 藏羊乙的精子需获能后才可与藏羊甲的卵母细胞受精
D. 后代丁为克隆动物,其遗传物质来源于藏羊甲和乙
12. 在蜜蜂发育研究中,幼虫持续取食蜂王浆会发育成蜂王。Dnmt3蛋白能使DNA启动子区域添加甲基基团(如图所示),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。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化会改变基因中碱基的排列顺序,其原理与基因突变相同
B. 蜂王浆可能通过抑制Dnmt3基因的表达,从而引导幼虫发育成蜂王
C. DNA甲基化通过干扰DNA聚合酶与启动子的结合,抑制基因的表达
D. 根据题意可知,Dnmt3基因的表达产物能够促进蜂王的发育
13. 胃内的盐酸具有多种生理功能,胃酸分泌的调节过程如图所示,下列分析正确的是( )
A. ①属于神经调节,过程②③属于体液调节
B. 人体处于兴奋状态时,过程①②③的活动增强
C. 胃酸抑制G细胞分泌促胃液素的过程属于分级调节
D. 过程②③比过程①能够更迅速地引起胃酸分泌过程
14. 向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料,单侧光处理一段时间后,检测下胚轴两侧生长相关指标,结果如图所示。下列推断正确的是( )
A. 图中结果表明下胚轴的向光生长不受IAA含量影响
B. IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长
C. 在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向喷施侧弯曲
D. 向日葵下胚轴背光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于向光面
15. 养殖淡水石斑鱼能获得较高的经济效益。如图所示为养殖石斑鱼的某湖泊生态系统能量流动的部分图解和部分能量数据,字母表示能量值(单位:kJ)。下列相关分析正确的是( )
A. 流经该湖泊的总能量是a+e
B. 草鱼粪便中的能量属于其同化量
C. 草鱼到石斑鱼的能量传递效率为e/c×100%
D. 图中d代表草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
16. 甲、乙、丙三种酶参与葡萄糖与糖原之间转化,过程如图1所示,任一酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷,均会引起GSD病。图2为三种GSD亚型患者家系,其中至少有一种是伴性遗传,不考虑新的突变,下列分析正确的是( )
A. 若①同时患有红绿色盲,则其父母再生育健康孩子的概率为3/4
B. 若②长期表现为低血糖,则可能是乙酶功能缺陷所致
C. 若丙酶缺陷GSD发病率为1/10000,则③患病概率为1/202
D. 三种GSD亚型都可能导致糖原浓度异常升高
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料,其化学性质稳定。研究发现,某细菌不能在无氧条件下生长,在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚,并释放CO2.在Burk无机培养基和光照条件下,培养某栅藻(真核生物)的过程中,对硝基苯酚含量与培养液中氧气浓度的关系如图1.为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚(40mg·L-1)的降解情况,开展了I、II和III组对比实验,结果如图2.回答下列问题:
(1)栅藻的光合放氧反应部位是________________(填细胞器名称)。由图1所得的实验结论为________________。
(2)若图2实验I中的对硝基苯酚含量为20mg·L-1,培养10min后,推测培养液pH会________________,原因是________________。此时,培养液中对硝基苯酚相对含量________________。
(3)细菌与栅藻间可通过形成________________关系净化被对硝基苯酚污染的水体。实际应用时通常会结合化学治理,可能是因为该生物治理方法有什么局限性?(写出1点)________________。
18. 视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)是中枢神经系统中的髓鞘细胞发生坏死导致的一种脱髓鞘疾病。研究发现,人体内针对自身跨膜蛋白——水通道蛋白4(AQP4)的抗体是致病的重要因素。AQP4在星形胶质细胞上分布较多,而在髓鞘细胞上未见分布。回答下列问题:
(1)NMOSD是免疫系统的________功能异常导致的疾病。星形胶质细胞对髓鞘细胞具有重要的________作用。
(2)患者的AQP4被免疫细胞表面的________识别为抗原,进而产生特异性免疫反应。AQP4结构如图所示,推测致病的抗AQP4抗体可与AQP4的________(填图中字母)特异性结合。
(3)已知补体由一系列蛋白质组成,广泛存在于人体内环境中。在抗体发挥功能后,补体能协助抗体破坏靶细胞。为探究NMOSD的致病机制,科研人员进行了体外实验,下表是部分处理及相应实验结果。
组别
材料
抗AQP4抗体
补体
实验结果
1
野生型小鼠脊髓
+
+
脱髓鞘
2
AQP4基因敲除的小鼠脊髓
+
+
不脱髓鞘
注:“+”表示有,“-”表示无。
①实验结果表明脊髓脱髓鞘的发生需要同时有补体与抗AQP4抗体的参与。本实验还需要两组处理组,它们分别是________。
②综合分析实验结果,抗AQP4抗体和补体导致脊髓脱髓鞘的机制是_____________________。
(4)结合上述研究,为NMOSD患者提供一条治疗思路:_______________________。
19. 海南海防林包括本土自然林中的青皮林、人工种植的木麻黄林等,是海岸沿线防风固沙的重要生态屏障。回答下列问题:
(1)青皮植株高大、分枝茂盛、根系发达。青皮林被当地人称为“雨神”。青皮林除了防风固沙外,还具有_____________________的生态功能(答出2点即可)。
(2)青皮林中青皮的数量很多,据此________(填“能”或“不能”)判断青皮在该群落中是否占据优势。群落中青皮在不同地段的种群密度不同,形成原因是________(填“水平”或“垂直”)方向上_____________________(答出2点即可)等条件不同。
(3)海南有多个由于地理隔离形成的不同青皮种群,若将其他种群的青皮引入石梅湾青皮林,可提高石梅湾青皮种群的________多样性,对石梅湾青皮种群有什么意义?________(答出1点即可)
(4)为了提升海防林的稳定性,促进人工木麻黄林逐渐转变为本土自然海防林,可采取的措施是________。
20. 瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现,鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点(H基因位点)的多个等位基因(h、HC、HS、HSP等)控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成,分别使鞘翅上形成独特的斑点图案;基因型为hh的个体不生成黑色素,鞘翅表现为全红。回答下列问题:
(1)两瓢虫个体杂交,所得F1的表型与两个亲本均不同,如图1所示。
F1鞘翅上大面积的黑色是等位基因中的________控制的结果。该杂交结果表明黑色斑相对于红色而言是________性状。若F1雌雄个体相互交配,F2的表型比例为________。
(2)研究人员首先利用了同源染色体上的非等位基因遗传上会出现________的现象,将H基因定位到特定染色体。接下来通过对染色体上DNA序列的研究,发现了P和G两个可能是基因的位点,推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点是控制黑色素生成的H基因位点,阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪些组?________,判断的依据是________。此外,还可以通过阻止________酶对特定位点的转录,以分析基因对表型的影响。
(3)为进一步研究P位点基因的功能,进行了相关实验。黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因转录产生的mRNA总量,如图2所示。图中a、b、c部位P位点基因序列________(填“相同”或“不同”),说明甲虫鞘翅不同部位的黑色面积根本上由________决定。
21. 农杆菌能侵染真菌,介导真菌细胞的转基因。3-磷酸甘油脱氢酶是假丝酵母中甘油合成代谢途径的关键酶,将3-磷酸甘油脱氢酶基因(Gpd)构建到表达载体上,如图1所示。通过农杆菌转化法,转化假丝酵母野生型菌株,获得转Gpd的重组菌株。野生型菌株与某重组菌株分别进行发酵实验,生产甘油的结果如图2所示。
注:ZeoR是腐草霉素抗性基因,KanR是卡那霉素抗性基因。
基因的箭头方向表示该基因的转录方向。
回答下列问题:
(1)假丝酵母重组菌株的获得:
①用________处理受体细胞,导入图1所示重组质粒。
②让________与农杆菌共培养一段时间,然后杀灭农杆菌。此时不能用卡那霉素杀灭农杆菌,原因是________。
③某同学认为依据Gpd设计特定引物,经PCR和电泳检测可检验②中假丝酵母有无插入T-DNA.请评价可行性,并说明理由________。
(2)重组菌株生产甘油能力的分析:
①根据图2可知,与野生型菌株相比,该重组菌株用于发酵生产甘油的2个优点是________。
②若某生长正常的重组菌株发酵液中甘油的含量显著低于野生型菌株,从引起变异的因素分析,可能的原因有:________(写出1种情况即可),导致甘油合成代谢受阻。
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2025-2026学年第二学期期末质量检测
高二生物学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟;
2.答卷前,考生务必将自己的学校、班级和姓名填在答题卡上,正确粘贴条形码;
3.作答选择题时,用2B铅笔在答题卡上将对应答案的选项涂黑;
4.非选择题的答案必须写在答题卡各题目的指定区域内相应位置上,不得使用铅笔和涂改液;
5.考试结束后,考生上交答题卡。
一、单项选择题(1-12每题2分,13-16每题4分,共40分)
1. 某地对污染湖泊进行修复,实施了退耕还湿、禁止生活污水排入等措施,使生态系统得到了极大的改善。下列说法错误的是( )
A. 修复要遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
B. 该生态系统在修复过程中所发生的演替为初生演替
C. 分段建成经济林带、观赏林带、荷花带,体现了群落的水平结构
D. 水生植物对水体的净化作用体现了生物多样性的间接价值
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态工程的协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调适配关系,修复时因地制宜配置物种符合该原理的要求,A正确;
B、初生演替是发生在从未有过植被、或原有植被被彻底消灭的裸地上的演替,该污染湖泊仍保留原有土壤条件和部分生物繁殖体,修复过程发生的演替属于次生演替,B错误;
C、群落的水平结构指群落在水平方向上呈斑块状、片状分布的特征,不同地段分别建设经济林带、观赏林带、荷花带,体现了群落的水平结构,C正确;
D、生物多样性的间接价值指其发挥生态调节功能的价值,水生植物净化水体属于对生态系统的调节功能,体现了生物多样性的间接价值,D正确。
2. 中国科学家成功解析了SLC37A2蛋白的结构,证实该蛋白可介导葡萄糖-6-磷酸转运至内质网腔,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。该蛋白介导的运输方式属于( )
A. 自由扩散 B. 易化扩散 C. 主动运输 D. 胞吞胞吐
【答案】B
【解析】
【详解】题干中该运输过程需要SLC37A2蛋白介导,即需要载体蛋白,不消耗能量,所以该蛋白介导的运输方式属于协助扩散,B正确,ACD错误。
3. 关于“绿叶中色素的提取和分离”的实验,下列叙述正确的是( )
A. 二氧化硅有助于研磨充分,碳酸钙可防止色素被破坏
B. 光合色素分布在叶绿体基质中,能捕获并转化光能
C. 光学显微镜下可观察到金黄叶的类囊体数量较少
D. 可用无水乙醇对绿叶中的色素进行提取和分离
【答案】A
【解析】
【详解】A、研磨时加入二氧化硅可增大摩擦力,有助于研磨充分;加入碳酸钙能中和研磨过程中细胞释放的有机酸,可防止色素被破坏,A正确;
B、光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体基质是暗反应的场所,不含光合色素,B错误;
C、类囊体属于亚显微结构,只有电子显微镜才能观察到,光学显微镜无法观察到类囊体结构,C错误;
D、无水乙醇作为有机溶剂可提取绿叶中的色素,但色素分离需要使用层析液,利用不同色素在层析液中溶解度的差异实现分离,D错误。
4. 生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述正确的是( )
A. “人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,证明了细胞膜具有选择透过性
B. 赫尔希和蔡斯用35S和32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,证明DNA是主要的遗传物质
C. 梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和离心技术,证明DNA进行半保留复制
D. 鲁宾和卡门用18O同时标记H2O和CO2,证明光合作用产生的氧气全部来源于水
【答案】C
【解析】
【详解】A、人鼠细胞融合实验应用荧光标记法,该实验证明的是细胞膜具有一定的流动性,细胞膜的选择透过性是其功能特点,无法通过该实验证明,A错误;
B、赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,该实验仅证明了DNA是噬菌体的遗传物质,B错误;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法结合密度梯度离心技术,根据子代DNA的离心条带分布,证明了DNA进行半保留复制,C正确;
D、鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,设置两组对照实验,才证明光合作用产生的氧气全部来源于水,若同时标记两组物质则无法区分氧气的来源,D错误。
5. 细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性,膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
B. 同一细胞在环境乙中比丙中更易发生兴奋
C. 动作电位峰值受细胞膜内外钠离子浓度差影响
D. 环境甲中钾离子浓度高于正常环境
【答案】C
【解析】
【详解】A、受到适宜刺激时,达到阈电位前就已有部分钠离子通道开放,少量钠离子内流使膜电位去极化,达到阈电位后才会大量开放钠离子通道产生动作电位,A错误;
B、静息电位与阈电位的差值越小,细胞越容易兴奋,乙中该差值大于丙,故丙比乙更易发生兴奋,B错误;
C、动作电位峰值是钠离子内流的平衡电位,细胞膜内外钠离子浓度差越大,钠离子内流驱动力越强,动作电位峰值越高,因此其峰值受钠离子浓度差影响,C正确;
D、静息电位由钾离子外流维持,甲中静息电位比正常更负,说明钾离子外流更多,膜内外钾离子浓度差更大,因此环境甲中钾离子浓度低于正常环境,D错误。
6. 人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为( )
A. 5'-TTG-3' B. 5'-ATT-3' C. 5'-GTT-3' D. 5'-TTA-3'
【答案】A
【解析】
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸即为一个密码子。
【详解】分析题意:人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,说明该终止密码子这里原来是5'-CAA3',那么其对应的DNA模板链序列为5'-TTG-3',BCD错误,A正确。
故选A。
7. 油菜花色是油菜最令人赏心悦目的表型特征。研究人员培育了桔色、紫色、白色等花色的油菜品种。用不同花色油菜品种构建景观,可增加观赏价值,助力“乡村振兴”。下列叙述错误的是( )
A. 各种花色的油菜品种间没有生殖隔离
B. 油菜中控制花色的基因具有遗传多样性
C. 油菜花色由基因决定,不受其他因素的影响
D. 诱变处理油菜种子有望获得更多其他花色的油菜品种
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位;生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、同一种生物的不同个体之间存在着差异,因此各种化色的油菜品种间存在生殖隔离, A 正确;
B、油菜中控制花色的基因具有遗传多样性, B 正确;
C、油菜化色由基因决定,也受环境因素的影响, C 错误;
D、诱变处理油菜种子可能获得更多新奇的油菜品种, D 正确。
故选C。
8. 用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中I~IV表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述正确的是( )
A. IV期细菌数量下降的主要原因是营养物质匮乏
B. III期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
C. 用血细胞计数板计数时要遵循随机取样原则
D. 培养基中的细菌可以通过有丝分裂进行增殖
【答案】A
【解析】
【详解】A、IV期为衰亡期,使用的是定量的液体培养基,随培养时间延长营养物质被大量消耗,同时存在代谢废物积累、pH改变等问题,其中营养物质匮乏是活菌数量下降的主要原因,A正确;
B、III期为稳定期,该时期细菌的增殖速率和死亡速率基本相等,因此活菌总数保持相对稳定,并非不存在增殖和死亡过程,B错误;
C、细菌较为微小,常用细菌计数板进行计数,C错误;
D、细菌是原核生物,无染色体,增殖方式为二分裂,有丝分裂是真核生物特有的细胞增殖方式,D错误。
9. 如图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是( )
A. 无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
B. ①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体内膜中
C. 无氧条件下,①和②能正常进行,③不能进行
D. ③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A、无氧条件下,①产生的NADH会参与无氧呼吸第二阶段,还原丙酮酸生成酒精和CO₂或乳酸,该过程不产生ATP,NADH中的能量最终储存在无氧呼吸产物中,并未转移到ATP中,A错误;
B、①是有氧呼吸第一阶段,发生在细胞质基质;②是有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质;③是有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜,B错误;
C、图示①②阶段产生的NADH用于③过程形成水,因此为有氧呼吸过程,无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第一阶段(即①)相同,因此无氧条件下,只有①可以正常进行,②和③都是有氧呼吸特有的阶段,无氧条件下无法进行,C错误;
D、③是有氧呼吸第三阶段,前两个阶段产生的NADH与O2经过一系列化学反应结合生成水,同时释放大量能量,D正确。
10. 为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 配制培养基后需进行煮沸灭菌处理,再进行接种
B. 结果显示已达到菌种纯化的目的,可从III区获得
C. 该实验在划线接种之前,需对菌种进行梯度稀释
D. 菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
【答案】B
【解析】
【详解】A、培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌,煮沸灭菌仅能杀死部分微生物,无法杀灭芽孢、孢子等休眠体,不能满足培养基灭菌要求,A错误;
B、平板划线法通过多次划线逐步稀释菌种,最终获得的单菌落由单个细菌繁殖而来,可达到菌种纯化目的,图中Ⅲ区出现了分散的单个菌落,可从Ⅲ区获得纯化菌种,B正确;
C、平板划线法依靠每次划线前灼烧接种环实现菌种的逐步稀释,无需提前对菌种进行梯度稀释,梯度稀释是稀释涂布平板法的操作步骤,C错误;
D、刚果红可与纤维素结合形成红色复合物,纤维素被降解后无法形成该复合物,菌落周围会出现透明圈,不会被染成红色,D错误。
11. 甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B. 受体藏羊丙和藏羊甲需要用性激素进行同期发情处理
C. 藏羊乙的精子需获能后才可与藏羊甲的卵母细胞受精
D. 后代丁为克隆动物,其遗传物质来源于藏羊甲和乙
【答案】D
【解析】
【详解】A、对作为供体的母藏羊甲使用促性腺激素处理,能够促进其卵巢中的卵泡发育,实现超数排卵,以获得更多卵母细胞用于体外受精,A正确;
B、胚胎移植前需要对供体藏羊甲和受体藏羊丙进行同期发情处理,一般使用孕激素(属于性激素),使二者生殖器官的生理状态保持一致,为移入的胚胎提供相同的生理环境,B正确;
C、体外受精时,精子需要经过获能处理后,才具备与成熟卵母细胞完成受精的能力,因此藏羊乙的精子需获能后才可受精,C正确;
D、后代丁是由精子和卵细胞结合形成的受精卵发育而来,属于有性生殖的产物,不是克隆动物,克隆动物是通过核移植技术获得的无性生殖产物,D错误。
12. 在蜜蜂发育研究中,幼虫持续取食蜂王浆会发育成蜂王。Dnmt3蛋白能使DNA启动子区域添加甲基基团(如图所示),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。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化会改变基因中碱基的排列顺序,其原理与基因突变相同
B. 蜂王浆可能通过抑制Dnmt3基因的表达,从而引导幼虫发育成蜂王
C. DNA甲基化通过干扰DNA聚合酶与启动子的结合,抑制基因的表达
D. 根据题意可知,Dnmt3基因的表达产物能够促进蜂王的发育
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA甲基化仅在碱基上添加甲基基团,不改变基因中碱基的排列顺序,而基因突变的本质是基因中碱基对的增添、缺失或替换,会改变基因的碱基序列,二者原理不同,A错误;
B、由题干可知,敲除Dnmt3基因后蜜蜂幼虫发育成蜂王,与取食蜂王浆效果相同,可推测蜂王浆可能通过抑制Dnmt3基因的表达,产生和敲除该基因相同的效果,引导幼虫发育成蜂王,B正确;
C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,启动转录过程,DNA甲基化通过干扰RNA聚合酶与启动子的结合抑制基因表达,而非干扰DNA聚合酶与启动子的结合,C错误;
D、敲除Dnmt3基因后幼虫发育为蜂王,说明Dnmt3基因的表达产物会抑制蜂王的发育,D错误。
13. 胃内的盐酸具有多种生理功能,胃酸分泌的调节过程如图所示,下列分析正确的是( )
A. ①属于神经调节,过程②③属于体液调节
B. 人体处于兴奋状态时,过程①②③的活动增强
C. 胃酸抑制G细胞分泌促胃液素的过程属于分级调节
D. 过程②③比过程①能够更迅速地引起胃酸分泌过程
【答案】A
【解析】
【详解】A、过程①是副交感神经释放的神经递质乙酰胆碱直接作用于壁细胞,属于神经调节的环节;过程②是促胃液素(激素)、过程③是组胺(调节生命活动的化学物质)通过体液运输作用于壁细胞,二者均属于体液调节,A正确;
B、人体处于兴奋状态(如紧张、剧烈运动)时,交感神经兴奋,副交感神经活动受抑制,因此过程①②③的活动会减弱,B错误;
C、分级调节是指下丘脑-垂体-靶腺这类分层调控的调节模式,胃酸抑制G细胞分泌促胃液素是系统的输出反过来抑制输入,属于负反馈调节,不属于分级调节,C错误;
D、神经调节的反应速度远快于体液调节,过程①属于神经调节,②③属于体液调节,因此过程①比②③更迅速地引起胃酸分泌,D错误。
14. 向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料,单侧光处理一段时间后,检测下胚轴两侧生长相关指标,结果如图所示。下列推断正确的是( )
A. 图中结果表明下胚轴的向光生长不受IAA含量影响
B. IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长
C. 在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向喷施侧弯曲
D. 向日葵下胚轴背光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于向光面
【答案】C
【解析】
【详解】A、下胚轴两侧IAA的含量基本一致,但不能说明向光生长不受IAA影响,可能是IAA的活性或信号通路差异导致,A错误;
B、图示向光面和背光面的IAA含量差别不大,说明IAA抑制物不是通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长,B错误;
C、黑暗环境中无单侧光刺激,喷施IAA抑制物会抑制喷施侧生长,导致向日葵向喷施侧弯曲,C正确;
D、据图可知,向光面和背光面的IAA含量差别不大,但向光面下胚轴的增加长度明显低于背光面,同时向光面的IAA抑制物质含量高于背光面,据此推测,向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面,D错误。
15. 养殖淡水石斑鱼能获得较高的经济效益。如图所示为养殖石斑鱼的某湖泊生态系统能量流动的部分图解和部分能量数据,字母表示能量值(单位:kJ)。下列相关分析正确的是( )
A. 流经该湖泊的总能量是a+e
B. 草鱼粪便中的能量属于其同化量
C. 草鱼到石斑鱼的能量传递效率为e/c×100%
D. 图中d代表草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A、流经该人工湖泊生态系统的总能量是生产者固定的太阳能a与人工投放饲料中的化学能之和,e是石斑鱼的摄入量,并非饲料的总能量,因此总能量不是a+e,A错误;
B、草鱼粪便中的能量是草鱼摄入但未同化的能量,属于上一营养级(植物)的同化量,不属于草鱼的同化量,B错误;
C、能量传递效率为相邻两个营养级同化量的比值,首先e是石斑鱼的摄入量而非同化量,其次e中的能量包含饲料提供的部分,并非全部来自草鱼,因此草鱼到石斑鱼的能量传递效率不是e/c×100%,C错误;
D、图中c是草鱼的同化量,同化量的去向包括呼吸作用散失的热能和用于自身生长、发育、繁殖的能量,因此d代表草鱼用于生长、发育和繁殖的能量,D正确。
16. 甲、乙、丙三种酶参与葡萄糖与糖原之间转化,过程如图1所示,任一酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷,均会引起GSD病。图2为三种GSD亚型患者家系,其中至少有一种是伴性遗传,不考虑新的突变,下列分析正确的是( )
A. 若①同时患有红绿色盲,则其父母再生育健康孩子的概率为3/4
B. 若②长期表现为低血糖,则可能是乙酶功能缺陷所致
C. 若丙酶缺陷GSD发病率为1/10000,则③患病概率为1/202
D. 三种GSD亚型都可能导致糖原浓度异常升高
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据无中生有为隐性可判断甲酶缺陷为隐性遗传病,且生出患病女儿,因而可判断该病是常染色体隐性遗传病,若①同时患有红绿色盲,若相关基因分别由A/a、B/b表示,红绿色盲为伴X隐性遗传病,则其父母的基因型可表示为AaXBXb、AaXBY,二者再生育健康孩子的概率为3/4×3/4=9/16,A错误;
B、甲酶缺陷病为常染色体隐性遗传病,丙酶缺陷病为隐性遗传病,且为常染色体隐性遗传病,则乙酶缺陷为伴性遗传,乙酶缺陷因糖原无法分解、葡萄糖生成不足导致低血糖,但②不可能患乙酶缺陷,据此推测,②长期表现为低血糖,不可能是乙酶功能缺陷所致,B错误;
C、根据B项可知,丙酶缺陷为常染色体隐性遗传病,若丙酶缺陷GSD(相关基因用D/d表示)发病率为1/10000,则d的基因频率为1/100,则③的母亲是携带者的概率为2×1/100×99/100÷(1-1/10000)=2/101,其父亲的基因型为Dd,因而③患病概率为2/101×1/4=1/202,C正确;
D、结合图示代谢信息可知,甲酶缺陷时糖原合成受阻,糖原浓度异常降低,只有乙、丙缺陷会导致糖原浓度异常升高,D错误。
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料,其化学性质稳定。研究发现,某细菌不能在无氧条件下生长,在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚,并释放CO2.在Burk无机培养基和光照条件下,培养某栅藻(真核生物)的过程中,对硝基苯酚含量与培养液中氧气浓度的关系如图1.为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚(40mg·L-1)的降解情况,开展了I、II和III组对比实验,结果如图2.回答下列问题:
(1)栅藻的光合放氧反应部位是________________(填细胞器名称)。由图1所得的实验结论为________________。
(2)若图2实验I中的对硝基苯酚含量为20mg·L-1,培养10min后,推测培养液pH会________________,原因是________________。此时,培养液中对硝基苯酚相对含量________________。
(3)细菌与栅藻间可通过形成________________关系净化被对硝基苯酚污染的水体。实际应用时通常会结合化学治理,可能是因为该生物治理方法有什么局限性?(写出1点)________________。
【答案】(1) ①. 叶绿体 ②. 一定浓度范围内,对硝基苯酚抑制栅藻的光合作用,且抑制效果随浓度升高而增强
(2) ①. 升高 ②. 该浓度对硝基苯酚处理下,栅藻培养液中氧气浓度增加,净光合速率大于零,培养液中CO2浓度降低,pH逐渐升高 ③. 基本不变
(3) ①. 原始合作 ②. 对硝基苯酚浓度过高时会严重抑制栅藻光合作用,无法给细菌提供充足氧气,无法达到净化效果(或答“外界水质、温度、光照、pH等波动可能导致栅藻光合作用发生变化,无法稳定为细菌提供氧气”或答“环境因素波动干扰细菌降解对硝基苯酚的相关代谢活动”)(回答合理即可)
【解析】
【小问1详解】
栅藻为真核生物,其光合作用的部位是叶绿体,因此栅藻的光合放氧反应部位是叶绿体。图1实验结果为随着对硝基苯酚含量的升高,培养液中氧气浓度增加速度变慢,据此可得出的实验结论为:一定浓度范围内,对硝基苯酚抑制栅藻的光合作用,且抑制效果随浓度升高而增强。
【小问2详解】
若图2实验I中的对硝基苯酚含量为20mg·L-1,该浓度对硝基苯酚处理下,栅藻培养液中氧气浓度增加,净光合速率大于零,因而培养液中CO2浓度降低,pH逐渐升高,即该条件下培养10min后,由于光合作用对二氧化碳的消耗,培养液pH会升高。此时,培养液中对硝基苯酚相对含量基本不变,因为对硝基苯酚的化学性质稳定,且根据图2可知,栅藻不利用该物质。
【小问3详解】
图2结果说明,该细菌需氧,可降解对硝基苯酚:栅藻光合放氧为细菌提供氧气,细菌降解对硝基苯酚解除了其对栅藻的抑制,细菌呼吸还能为栅藻提供CO2,二者互惠互利,但均可独立生存,因而细菌与栅藻间可通过形成原始合作关系净化被对硝基苯酚污染的水体。实际应用时通常会结合化学治理,因为对硝基苯酚浓度过高时会严重抑制栅藻光合作用,无法给细菌提供充足氧气,无法达到净化效果,且表现为见效慢、治理周期长的特点。
18. 视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)是中枢神经系统中的髓鞘细胞发生坏死导致的一种脱髓鞘疾病。研究发现,人体内针对自身跨膜蛋白——水通道蛋白4(AQP4)的抗体是致病的重要因素。AQP4在星形胶质细胞上分布较多,而在髓鞘细胞上未见分布。回答下列问题:
(1)NMOSD是免疫系统的________功能异常导致的疾病。星形胶质细胞对髓鞘细胞具有重要的________作用。
(2)患者的AQP4被免疫细胞表面的________识别为抗原,进而产生特异性免疫反应。AQP4结构如图所示,推测致病的抗AQP4抗体可与AQP4的________(填图中字母)特异性结合。
(3)已知补体由一系列蛋白质组成,广泛存在于人体内环境中。在抗体发挥功能后,补体能协助抗体破坏靶细胞。为探究NMOSD的致病机制,科研人员进行了体外实验,下表是部分处理及相应实验结果。
组别
材料
抗AQP4抗体
补体
实验结果
1
野生型小鼠脊髓
+
+
脱髓鞘
2
AQP4基因敲除的小鼠脊髓
+
+
不脱髓鞘
注:“+”表示有,“-”表示无。
①实验结果表明脊髓脱髓鞘的发生需要同时有补体与抗AQP4抗体的参与。本实验还需要两组处理组,它们分别是________。
②综合分析实验结果,抗AQP4抗体和补体导致脊髓脱髓鞘的机制是_____________________。
(4)结合上述研究,为NMOSD患者提供一条治疗思路:_______________________。
【答案】(1) ①. 免疫自稳 ②. 支持、保护、营养和修复
(2) ①. 受体 ②. A
(3) ①. 对野生型小鼠脊髓只添加抗AQP4抗体和只添加补体的组别 ②. 抗AQP4抗体与AQP4结合后,在补体参与下破坏靶细胞,引起脊髓脱髓鞘
(4)抑制补体的活性;阻断抗AQP4抗体与AQP4的结合
【解析】
【小问1详解】
免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能;若该功能异常,则容易发生自身免疫病。根据题意,NMOSD的产生是水通道蛋白4 (AQP4)的抗体与AQP4结合,最终导致星形胶质细胞死亡,属于免疫系统攻击自身成分,属于自身免疫病即免疫自稳功能异常。星形胶质细胞属于神经胶质细胞,对髓鞘细胞具有重要的支持、保护、营养和修复作用。
【小问2详解】
免疫细胞依靠细胞膜表面的受体识别为抗原。因为A位于细胞膜的外表面,抗体在细胞外液中,故抗体可识别A部位。
【小问3详解】
① 实验目的是验证“脊髓脱髓鞘需要抗AQP4抗体和补体同时参与”,自变量为抗体和补体的有无,现有同时添加两种物质的实验组,还需要补充两组单变量实验组:对野生型小鼠脊髓只添加抗AQP4抗体和只添加补体的组别。
② 结合题干信息:AQP4仅分布在星形胶质细胞表面,髓鞘细胞没有AQP4;敲除AQP4后添加抗体和补体也不会脱髓鞘,可推知致病机制:抗AQP4抗体与AQP4结合后,在补体参与下破坏靶细胞,引起脊髓脱髓鞘。
【小问4详解】
根据致病机制,可通过抑制补体的活性;阻断抗AQP4抗体与AQP4的结合。
19. 海南海防林包括本土自然林中的青皮林、人工种植的木麻黄林等,是海岸沿线防风固沙的重要生态屏障。回答下列问题:
(1)青皮植株高大、分枝茂盛、根系发达。青皮林被当地人称为“雨神”。青皮林除了防风固沙外,还具有_____________________的生态功能(答出2点即可)。
(2)青皮林中青皮的数量很多,据此________(填“能”或“不能”)判断青皮在该群落中是否占据优势。群落中青皮在不同地段的种群密度不同,形成原因是________(填“水平”或“垂直”)方向上_____________________(答出2点即可)等条件不同。
(3)海南有多个由于地理隔离形成的不同青皮种群,若将其他种群的青皮引入石梅湾青皮林,可提高石梅湾青皮种群的________多样性,对石梅湾青皮种群有什么意义?________(答出1点即可)
(4)为了提升海防林的稳定性,促进人工木麻黄林逐渐转变为本土自然海防林,可采取的措施是________。
【答案】(1)调节气候、固碳供氧、水土保持、促进生态系统中协同进化等
(2) ①. 不能 ②. 水平 ③. 光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、地形等
(3) ①. 基因##遗传 ②. (提高子代表现型的多样性)增强种群适应变化的环境的能力;避免近亲繁殖导致种群衰退;为种群的进化提供更多自然选择的原材料
(4)适当引入多种本土植物(以增加物种丰富度)
【解析】
【小问1详解】
青皮林属于森林生态系统,具有多种生态服务功能,除防风固沙外,还可通过截留降水、保水固土实现涵养水源、保持水土,通过蒸腾作用、净化空气实现调节局地气候,还可为多种动物提供栖息环境,维持生物多样性。
【小问2详解】
①优势种的判断需要同时满足种群数量较多、对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用两个条件,仅依据数量多无法判断其是否为优势种。
②不同地段的种群密度差异属于群落的水平结构特征,是水平方向上地形、土壤湿度、光照、盐碱度等环境条件不均一导致的,故群落中青皮在不同地段的种群密度不同,形成原因是光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、地形等条件不同造成的。
【小问3详解】
同种生物不同种群的基因库存在差异,引入其他种群的青皮可丰富本地种群的基因库,提高遗传多样性;遗传多样性提升后,种群的可遗传变异更丰富,能提高种群对环境变化的适应能力,降低近交衰退的风险,利于种群长期生存。
【小问4详解】
人工木麻黄林物种单一,抵抗力稳定性低,要促进其向本土自然林转变,可适当引入青皮等本土物种提高物种丰富度,同时减少人为干扰,辅助群落沿着自然演替的方向发展为本土海防林。
20. 瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现,鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点(H基因位点)的多个等位基因(h、HC、HS、HSP等)控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成,分别使鞘翅上形成独特的斑点图案;基因型为hh的个体不生成黑色素,鞘翅表现为全红。回答下列问题:
(1)两瓢虫个体杂交,所得F1的表型与两个亲本均不同,如图1所示。
F1鞘翅上大面积的黑色是等位基因中的________控制的结果。该杂交结果表明黑色斑相对于红色而言是________性状。若F1雌雄个体相互交配,F2的表型比例为________。
(2)研究人员首先利用了同源染色体上的非等位基因遗传上会出现________的现象,将H基因定位到特定染色体。接下来通过对染色体上DNA序列的研究,发现了P和G两个可能是基因的位点,推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点是控制黑色素生成的H基因位点,阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪些组?________,判断的依据是________。此外,还可以通过阻止________酶对特定位点的转录,以分析基因对表型的影响。
(3)为进一步研究P位点基因的功能,进行了相关实验。黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因转录产生的mRNA总量,如图2所示。图中a、b、c部位P位点基因序列________(填“相同”或“不同”),说明甲虫鞘翅不同部位的黑色面积根本上由________决定。
【答案】(1) ①. HS ②. 显性 ③. 1∶2∶1
(2) ①. 连锁(或不遵循自由组合定律) ②. 组3、组4 ③. 组3和组4未阻止表达时有黑色素生成,阻止表达后表现为全红 ④. RNA聚合(酶)
(3) ①. 相同 ②. 不同部位P位点基因转录产生的mRNA总量
【解析】
【小问1详解】
亲本基因型为 HCHC和HSHS,F1基因型为HCHS,其鞘翅表现为大面积黑色,说明 HS控制的黑色斑表达更强,覆盖了HC的部分表型。基因型 hh 表现为全红(无黑色素),而HS、HC 等均能控制黑色素生成,因此黑色斑相对于红色为显性性状(H 系列等位基因对 h 为显性)。F1的基因型为HCHS,若F1雌雄个体相互交配,F2基因型及比例为HCHC:HCHS:HSHS=1:2:1,三种基因型对应的表型各不相同,所以表型比例为1:2:1。
【小问2详解】
同源染色体上的非等位基因会随染色体共同遗传,表现为连锁现象,可用于基因定位。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达后实验结果应该是没有黑色素生成,阻止表达后应该表现为全红,对应3、4组。此外,还可以在转录水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响,即通过阻止RNA聚合酶对特定位点的转录,来分析基因对表型的影响。
【小问3详解】
P 位点基因是同一基因,不同部位的基因序列相同,仅表达量不同。黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量,如图2所示,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明甲虫鞘翅不同部位的黑色面积根本上由不同部位P位点基因转录产生的mRNA总量决定。
21. 农杆菌能侵染真菌,介导真菌细胞的转基因。3-磷酸甘油脱氢酶是假丝酵母中甘油合成代谢途径的关键酶,将3-磷酸甘油脱氢酶基因(Gpd)构建到表达载体上,如图1所示。通过农杆菌转化法,转化假丝酵母野生型菌株,获得转Gpd的重组菌株。野生型菌株与某重组菌株分别进行发酵实验,生产甘油的结果如图2所示。
注:ZeoR是腐草霉素抗性基因,KanR是卡那霉素抗性基因。
基因的箭头方向表示该基因的转录方向。
回答下列问题:
(1)假丝酵母重组菌株的获得:
①用________处理受体细胞,导入图1所示重组质粒。
②让________与农杆菌共培养一段时间,然后杀灭农杆菌。此时不能用卡那霉素杀灭农杆菌,原因是________。
③某同学认为依据Gpd设计特定引物,经PCR和电泳检测可检验②中假丝酵母有无插入T-DNA.请评价可行性,并说明理由________。
(2)重组菌株生产甘油能力的分析:
①根据图2可知,与野生型菌株相比,该重组菌株用于发酵生产甘油的2个优点是________。
②若某生长正常的重组菌株发酵液中甘油的含量显著低于野生型菌株,从引起变异的因素分析,可能的原因有:________(写出1种情况即可),导致甘油合成代谢受阻。
【答案】(1) ①. Ca2+/CaCl2 ②. 假丝酵母 ③. 因为导入农杆菌的重组质粒中有卡那霉素抗性基因,同时整合到假丝酵母的T-DNA上没有卡那霉素抗性基因 ④. 不可行,因为假丝酵母原本就有Gpd基因,无论有无插入T-DNA电泳结果都一样
(2) ①. 提高发酵液中甘油的含量;缩短发酵时间 ②. 在培养过程中重组菌株发生了突变/T-DNA的插入导致重组菌株发生了变异
【解析】
【小问1详解】
①用Ca²⁺(或 CaCl₂溶液)处理假丝酵母受体细胞,使其处于易于吸收外源 DNA 的感受态。
②随后让假丝酵母(受体细胞)与农杆菌共培养一段时间,以完成 T-DNA 的转移,之后需要杀灭农杆菌;此时不能选用卡那霉素杀灭农杆菌,因为导入农杆菌的重组质粒中有卡那霉素抗性基因,同时整合到假丝酵母的T-DNA上没有卡那霉素抗性基因,这样会导致农杆菌不会被杀死,反而将转化的假丝酵母菌杀死。
③由于假丝酵母原本就有Gpd基因,利用Gpd设计特定引物,经PCR和电泳检测可检验②中假丝酵母有无插入T-DNA这一操作不可行,因为无论有无插入T-DNA电泳结果都一样。
【小问2详解】
从图2的曲线对比可以看出:重组菌株的发酵液中甘油峰值明显高于野生型菌株;重组菌株的甘油含量上升速度更快,能在更短时间内达到产量高峰。若重组菌株甘油含量显著低于野生型,可能是在培养过程中重组菌株发生了突变,还可能是T-DNA 插入导致重组菌株发生了变异,破坏了假丝酵母自身甘油合成关键基因的功能。
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