精品解析:广东省东莞市2025—2026学年高二下学期教学质量自查生物试题
2026-07-10
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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) | 东莞市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.24 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58758789.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025—2026学年度第二学期教学质量自查
高二生物学
说明:本试卷分为第I卷和第II卷两部分。第I卷为选择题,共40分;第II卷为非选择题,共60分;全卷满分100分。考试时间为75分钟。
第I卷(选择题,共40分)
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “有收无收在于水,收多收少在于肥。”下列关于细胞中水和无机盐的叙述错误的是( )
A. 干旱环境下,细胞中自由水比例下降
B. “薄肥勤施”可有效避免植物细胞失水
C. 细胞吸收的P元素可用于合成核酸
D. 无机盐在细胞中主要以化合物的形式存在
【答案】D
【解析】
【详解】A、干旱环境中植物为增强抗逆性,会降低自由水比例、升高结合水比例,自由水减少可降低代谢速率、减少水分消耗,A正确;
B、“薄肥勤施”能避免土壤溶液浓度过高,使土壤溶液浓度始终低于植物细胞液浓度,防止植物细胞因渗透作用失水出现烧苗现象,B正确;
C、核酸的元素组成是C、H、O、N、P,细胞吸收的P元素可作为原料参与核酸合成,C正确;
D、无机盐在细胞中主要以离子的形式存在,仅少数以化合物形式存在,D错误。
2. 国家卫健委启动“体重管理年”行动计划,倡导健康饮食、科学运动,提升全民健康素养。下列叙述正确的是( )
A. 糖类在人体内可转化为氨基酸,适量摄入可补充必需氨基酸
B. 脂肪参与人体细胞膜的构成,但过度摄入不利于身体健康
C. 膳食纤维很难被人体消化吸收,但有利于维持肠道健康
D. 科学运动可促进脂肪大量转化为糖类供能,有助于减脂
【答案】C
【解析】
【详解】A、必需氨基酸是人体细胞无法自主合成、必须从食物中获取的氨基酸,糖类在人体内转化得到的是人体可自行合成的非必需氨基酸,无法补充必需氨基酸,A错误;
B、参与人体细胞膜构成的脂质为磷脂和胆固醇,脂肪是细胞内的储能物质,不参与细胞膜的构成,B错误;
C、人体消化道内没有分解膳食纤维的酶,因此膳食纤维很难被人体消化吸收,但膳食纤维可促进肠道蠕动、调节肠道菌群,有利于维持肠道健康,C正确;
D、糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,科学运动时脂肪可直接氧化分解供能,并非通过大量转化为糖类供能,D错误。
3. 科研人员借助AI算法快速完成工业酶或抗体的设计和“打印”,构建具有特定功能的蛋白质模型。下列叙述正确的是( )
A. “打印”工业酶时,N元素主要存在于游离的氨基中
B. 空间结构不同的蛋白质,其氨基酸排列顺序可能相同
C. 若设计的蛋白质易与水结合提高结合水比例,则有利于物质运输
D. 高温会破坏抗体中的肽键、二硫键等化学键,可使抗体变性失活
【答案】B
【解析】
【详解】A、工业酶的本质是蛋白质,蛋白质中的N元素主要存在于-CO-NH-(-NH-CO-)中,仅少数存在于游离的氨基和R基的氨基结构中,A错误;
B、蛋白质的结构多样性由氨基酸的种类、数目、排列顺序,以及肽链盘曲折叠形成的空间结构共同决定,因此氨基酸排列顺序相同的肽链,若空间结构不同,会形成功能不同的蛋白质,B正确;
C、自由水是细胞内物质运输的主要介质,结合水是细胞结构的组成成分,结合水比例升高会导致自由水比例下降,不利于物质运输,C错误;
D、高温会破坏蛋白质的空间结构、断裂氢键和二硫键,但不会破坏肽键,D错误。
4. PLS是存在于某些动物细胞膜边缘的不规则突出物,其蛋白质来源及功能如图示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞膜中的磷脂排列为“头部朝内,尾部朝外”连续的两层
B. PLS中的蛋白质具有催化、物质运输、信息交流等功能
C. 用放射性同位素15N可追踪PLS中蛋白质的来源
D. 图示数据支持“PLS就是细胞膜碎片”的观点
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞膜的磷脂双分子层中,磷脂亲水头部朝向两侧的水环境,疏水尾部朝向双分子层内侧,A错误;
B、由图可知PLS中含酶可发挥催化功能、含受体可发挥信息交流功能,且其60%的蛋白质来自细胞膜,细胞膜上存在具有物质运输功能的载体蛋白,因此PLS中的蛋白质具备催化、物质运输、信息交流等功能,B正确;
C、15N是稳定性同位素,不具有放射性,不能作为放射性同位素用于追踪,C错误;
D、若PLS是细胞膜碎片,其蛋白质应几乎全部来自细胞膜,但图示显示PLS有25%的蛋白质来自细胞质、15%来自其他来源,因此不支持该观点,D错误。
5. 结构与功能相适应是生物学的核心观念之一。下列叙述与此观念相符的是( )
A. 高尔基体能接收和产生众多囊泡,有利于蛋白质的加工和转运
B. 液泡体积较大且含有较多色素,有利于扩大光合作用受光面积
C. 胰腺腺泡细胞含有丰富的光面内质网,有利于分泌消化酶
D. 溶酶体能合成和储存多种水解酶,有利于分解衰老细胞器
【答案】A
【解析】
【详解】A、高尔基体可接收来自内质网的囊泡,对囊泡中的蛋白质进行加工、分类、包装后,再产生囊泡将蛋白质转运到靶部位,A正确;
B、液泡中的色素为花青素等非光合色素,不参与光合作用,光合色素仅分布在叶绿体的类囊体薄膜上,因此液泡的特点无法扩大光合作用受光面积,B错误;
C、消化酶属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成与加工需要附着有核糖体的粗面内质网参与,光面内质网主要功能是合成脂质,因此胰腺腺泡细胞需要丰富的粗面内质网才利于分泌消化酶,C错误;
D、水解酶的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,溶酶体仅能储存和释放水解酶,无法合成水解酶,D错误。
6. 水分充足时,多肉植物茎中的内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压基本相同,但内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。干旱时,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列叙述错误的是( )
A. 细胞失水过程中,内部薄壁细胞的吸水能力逐渐增强
B. 失水比例相同时,内部薄壁细胞更容易发生质壁分离
C. 干旱时,外层细胞的细胞液浓度高于内部薄壁细胞
D. 干旱时,外层细胞可从内部薄壁细胞获取所需水分
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞失水过程中,细胞液浓度逐渐升高,渗透压增大,吸水能力随之逐渐增强,A正确;
B、质壁分离的原理是原生质层伸缩性远大于细胞壁伸缩性,失水时二者收缩程度差异大而出现分离。内部薄壁细胞细胞壁伸缩性更大,和原生质层的伸缩性差异更小,失水比例相同时,内部薄壁细胞更不容易发生质壁分离,B错误;
C、干旱时内部薄壁细胞单糖合成多糖的速率更快,该过程会使细胞内溶质微粒数减少,细胞液浓度降低,因此外层细胞的细胞液浓度高于内部薄壁细胞,C正确;
D、水分子顺相对含量梯度运输,从渗透压低的一侧流向渗透压高的一侧,干旱时外层细胞液浓度更高,因此外层细胞可从内部薄壁细胞获取水分,D正确。
7. 伞藻是一种单细胞生物,科研人员利用图示实验研究细胞核的功能。下列不属于该实验成功的基础的是( )
A. 细胞膜具有流动性,有利于不同伞藻的柄与假根之间的嫁接
B. 伞藻的核孔具有选择透过性,某些RNA、蛋白质能通过核孔
C. 不同类型伞藻细胞核中的遗传信息不同,与其DNA碱基排列顺序有关
D. 细胞核具有控制伞藻细胞分裂与分化的功能,能够决定伞帽的形态结构
【答案】D
【解析】
【详解】A、不同伞藻的柄与假根嫁接时,需要细胞膜融合后形成完整细胞,细胞膜具有流动性是细胞融合的结构基础,是实验成功的基础,A不符合题意;
B、细胞核控制性状表达过程中,转录产生的RNA需要经核孔出细胞核到细胞质,DNA复制、转录所需的蛋白质需要经核孔进入细胞核,核孔的选择透过性是细胞核功能正常发挥的基础,B不符合题意;
C、不同类型伞藻伞帽形态不同,根本原因是细胞核中DNA的碱基排列顺序不同、携带的遗传信息不同,这是实验能通过伞帽形态差异判断控制来源的基础,C不符合题意;
D、伞藻是单细胞生物,不存在细胞分化;且“细胞核决定伞帽形态”是该实验最终得出的结论,不是实验成功的前提基础,D符合题意。
8. 当肌细胞能量消耗过大时,ADP与磷酸肌酸反应生成ATP和肌酸;当能量供应充足时,又会重新生成ADP和磷酸肌酸。下列叙述正确的是( )
A. 与ATP相比,ADP中不具有可转移的磷酸基团
B. 生成ATP时,磷酸肌酸中的磷酸基团转移给ADP
C. 剧烈运动时,肌细胞中磷酸肌酸/肌酸的比值升高
D. 磷酸肌酸的生成过程常与细胞中的吸能反应相联系
【答案】B
【解析】
【详解】A、ADP是腺苷二磷酸,含有2个磷酸基团,末端的磷酸基团具有较高的转移势能,A错误;
B、根据题干信息,能量消耗较大时,ADP和磷酸肌酸反应生成ATP和肌酸,该过程中磷酸肌酸的磷酸基团转移给ADP合成ATP,B正确;
C、剧烈运动时肌细胞能量消耗大,磷酸肌酸会不断分解为肌酸,磷酸肌酸含量减少、肌酸含量增多,因此磷酸肌酸/肌酸的比值降低,C错误;
D、磷酸肌酸生成发生在能量供应充足时,该过程需要ATP水解供能,因此磷酸肌酸的生成常与细胞的放能反应相联系,D错误。
9. 下列实验现象出现的可能原因的分析中,不合理的是( )
选项
实验现象
可能原因
A.
某植物组织样液中加入斐林试剂后未出现砖红色沉淀
组织样液中还原糖含量过低或未进行水浴加热
B.
FeCl3组和肝脏研磨液组H2O2分解产生气泡的速率相近
FeCl3溶液浓度过低或添加量较少
C.
向无氧组培养液中加入酸性重铬酸钾溶液未变成灰绿色
加入酵母菌时培养液未经冷却或实验装置漏气
D.
分离色素的滤纸条上只出现最上方两条色素带
叶片发黄或研磨时未加碳酸钙
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、斐林试剂与还原糖需要在50~65℃水浴加热的条件下才能反应生成砖红色沉淀,若未进行水浴加热则反应无法发生,若组织样液中还原糖含量过低,生成的砖红色沉淀量极少难以观察,A合理;
B、过氧化氢酶具有高效性,正常情况下肝脏研磨液组的H2O2分解速率远高于FeCl3组。若FeCl3溶液浓度过低或添加量较少,会导致Fe3+含量不足、FeCl3组催化效率更低,两组的分解速率差距会更大,无法解释二者速率相近的现象,B不合理;
C、酸性重铬酸钾只有遇酒精才会变为灰绿色。若加入酵母菌时培养液未冷却,高温会杀死酵母菌,使其无法进行呼吸作用产生酒精;若实验装置漏气,氧气进入会使酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,二者都会导致重铬酸钾不变色,C合理;
D、滤纸条上最上方的两条色素带是胡萝卜素和叶黄素,下方两条为叶绿素a和叶绿素b。叶片发黄时叶绿素已大量分解,研磨时未加碳酸钙会导致叶绿素被细胞中的有机酸破坏,两种情况都会使滤纸条上仅出现最上方两条色素带,D合理。
10. 东莞非物质文化遗产——寮步豆酱是以黄豆为原料,经浸泡、蒸煮、自然制曲、加盐入缸、日晒夜露长期发酵制成。下列叙述错误的是( )
A. 蒸煮使黄豆中的蛋白质变性,易于被人体消化吸收
B. 自然制曲主要依赖原料和空气中天然存在的毛霉等微生物
C. 加盐入缸能够有效抑制杂菌生长,可防止豆酱变质
D. 寮步豆酱的生产过程具有菌种纯化、条件精准控制等特点
【答案】D
【解析】
【详解】A、高温蒸煮会破坏蛋白质的空间结构使蛋白质变性,变性后的蛋白质肽键暴露,更易被蛋白酶水解,因此易于被人体消化吸收,A正确;
B、自然制曲属于传统发酵工艺,无人工接种纯化菌种的步骤,主要依赖原料和空气中天然存在的毛霉等微生物进行发酵,B正确;
C、高浓度盐溶液会形成高渗透压环境,使杂菌细胞失水从而抑制杂菌生长繁殖,可防止豆酱变质,C正确;
D、寮步豆酱是传统发酵产品,生产过程利用天然混合菌种,没有进行菌种纯化,也没有对发酵条件进行精准控制,菌种纯化、条件精准控制是现代发酵工程的特点,D错误。
11. 灵长类动物体细胞核移植技术中,胚胎直接移植成活率低。科研人员利用图示技术成功克隆出健康的恒河猴。下列叙述正确的是( )
A. 克隆恒河猴的核DNA来源于个体甲、乙
B. 常用灭活的病毒诱导精子和卵母细胞融合,以实现体外受精
C. 将囊胚①的滋养层置换为囊胚②的滋养层,有利于囊胚发育
D. 囊胚③移植前,需对个体乙进行免疫抑制处理以避免免疫排斥
【答案】C
【解析】
【详解】A、克隆恒河猴的个体由囊胚③的内细胞团发育而来,内细胞团的核DNA全部来自供体体细胞甲,只有滋养层(发育为胎盘、胎膜)的核DNA来自乙,因此克隆恒河猴本身的核DNA仅来源于甲,A错误;
B、灭活病毒是诱导动物细胞融合的方法,体外受精不需要该诱导,获能的精子和MII期的卵母细胞可自然完成受精,B错误;
C、由题图可知,直接移植囊胚①会导致胚胎死亡,替换为囊胚②(乙来源)的滋养层后,胚胎发育成功,说明该置换有利于囊胚发育,C正确;
D、胚胎移植的生理学基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,不需要对受体乙进行免疫抑制处理;且本实验中囊胚③的滋养层来源于乙自身,更不会发生免疫排斥,D错误。
12. 干扰素是一种具有抗病毒作用的分泌蛋白。科研人员将其第17号位的半胱氨酸替换成丝氨酸,在50℃下其活性保留时间由2小时提升至8小时。下列叙述错误的是( )
A. 改造干扰素时,通常需要从预期的干扰素功能出发
B. 改造干扰素基因时,编码丝氨酸的碱基序列并不是唯一的
C. 将干扰素第17位半胱氨酸替换为丝氨酸,会降低干扰素对高温的敏感性
D. 以大肠杆菌或酵母菌作为受体菌时,产生的改造干扰素在结构上无区别
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质工程的基本流程是从预期蛋白质功能出发,设计蛋白质结构,进而改造对应的基因,改造干扰素属于蛋白质工程的应用,因此通常从预期的干扰素功能出发,A正确;
B、密码子具有简并性,一种氨基酸可对应多种密码子,因此编码丝氨酸的碱基序列并不是唯一的,B正确;
C、改造后的干扰素在50℃下活性保留时间从2小时提升至8小时,说明其耐高温能力提升,即降低了干扰素对高温的敏感性,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,细胞内无内质网、高尔基体,无法对作为分泌蛋白的干扰素进行加工修饰;酵母菌是真核生物,可对合成的干扰素进行加工、分选,因此两者产生的改造干扰素在结构上存在区别,D错误。
13. 科研人员推测,适宜浓度的植物激素可能通过促进果胶合成关键酶基因GAUT表达,从而促进甘蔗杂种原生质体形成新的细胞壁(再生壁),相关探究实验如下表。下列叙述错误的是( )
组别
激素使用
实验处理
GAUT基因表达量
生成再生壁的细胞比例
1
不使用
甘蔗杂种原生质体
低
++
2
使用
甘蔗杂种原生质体
高
++++
3
不使用
抑制甘蔗杂种原生质体中GAUT基因表达
/
+
4
使用
①
/
?
注:“/”表示未检出;“+”数目越多表示相应比例越高。
A. 在渗透压略高的培养液中,用纤维素酶降解细胞壁以制备原生质体
B. 该实验自变量为有无使用植物激素和是否抑制GAUT基因表达
C. 表中①的实验处理为抑制甘蔗杂种原生质体中GAUT基因表达
D. 若第4组生成再生壁的细胞比例为++++,则表明上述推测成立
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备原生质体时,需用纤维素酶和果胶酶降解细胞壁,且培养液渗透压略高可避免原生质体吸水涨破,A正确;
B、对比四组实验设置可知,实验的自变量为是否使用植物激素、是否抑制GAUT基因表达,B正确;
C、实验需遵循单一变量原则,第4组与第2组对照,自变量为是否抑制GAUT基因表达,因此①的处理为抑制甘蔗杂种原生质体中GAUT基因表达,C正确;
D、若推测成立(激素通过促进GAUT基因表达促进再生壁形成),则抑制GAUT基因表达后,即使施加激素,再生壁细胞比例也会显著降低,若第4组比例仍为++++,说明激素可不通过GAUT基因发挥作用,推测不成立,D错误。
14. 亮氨酸脱氢酶(LDH)是氨基丁酸合成的关键酶。科研人员分别删除LDH中不同位点的氨基酸序列,获得截短突变体(D1,D2,D3),测定相关酶活性如图示。下列叙述正确的是( )
注:WT为天然的LDH。
A. 三种截短突变体的催化活性不同,与相邻氨基酸之间的连接方式有关
B. WT能够为氨基丁酸的合成提供更多的活化能,其酶活性明显高于D1
C. 根据图中实验结果可知,D2中删除的氨基酸序列对酶活性的影响最大
D. 据图推测,D2中删除的氨基酸序列抑制反应体系中LDH与底物的结合
【答案】D
【解析】
【详解】A、相邻氨基酸之间都是通过肽键连接,三种截短突变体的催化活性不同与氨基酸的种类、数目和排列顺序,以及肽链盘曲折叠所形成的空间结构不同有关,A错误;
B、酶的作用是降低化学反应的活化能,而不是提供活化能,B错误;
C、分析题图可知,D1的酶活性与WT差值最大,说明D1中删除的氨基酸序列对酶活性的影响最大,C错误;
D、D2删除了部分氨基酸序列后,其酶活性比WT更高,由此推测,D2中删除的氨基酸序列可能抑制反应体系中LDH与底物的结合,D正确。
15. 在弱光及黑暗条件下,衣藻无氧呼吸产生的丙酮酸可转化成弱酸(HA),进而导致类囊体酸化,过程如图1。为研究类囊体酸化对衣藻光合特性的影响,测得不同条件下衣藻氧气释放情况如图2。下列叙述错误的是( )
A. 衣藻利用丙酮酸产生HA的过程发生在细胞质基质
B. 弱光条件下,类囊体腔内的pH与细胞内HA含量呈正相关
C. 弱光条件下,加入KOH对水光解释放出的氧气总量无影响
D. 据图2推测,弱光条件下类囊体酸化有利于衣藻释放氧气
【答案】B
【解析】
【详解】A、衣藻无氧呼吸中丙酮酸转化为HA是无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸的全过程都发生在细胞质基质,A正确;
B、HA是弱酸,HA含量越高,进入类囊体腔后解离出的H+越多,类囊体腔内H+浓度越高,pH越低。因此类囊体腔内的pH与细胞内HA含量呈负相关,B错误;
C、图2纵坐标是“达到最大氧气释放量的百分比”,最终加入KOH的组也达到了100%,说明仅氧气释放速率变慢,水光解的氧气总量不受影响,C正确;
D、据图2可知,弱光(类囊体酸化,未加KOH)比加KOH(消除类囊体酸化)更早达到最大氧气释放量,说明弱光下类囊体酸化有利于衣藻释放氧气,D正确。
16. 呼吸作用的顺利进行依赖于NADH与NAD+相互转化,酶M(仅位于线粒体)和酶L(仅位于细胞质基质)均能催化NAD+的再生。科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段,测得相关酶活性如图示。下列叙述正确的是( )
A. 酶M参与有氧呼吸的第二阶段,酶L参与无氧呼吸的第一阶段
B. 呼吸作用第一阶段速率相对值为0的组别为该实验的对照组
C. 酶M活性达到最大值后,癌细胞无氧呼吸迅速增强促进NAD+再生
D. 呼吸作用第一阶段速率相对值较低时,癌细胞以无氧呼吸为主
【答案】C
【解析】
【详解】A、无氧呼吸第一阶段仅产生NADH,而第二阶段需通过NADH还原丙酮酸以再生NAD⁺,故酶L参与无氧呼吸的第二阶段,A错误;
B、呼吸作用第一阶段速率相对值为0的组别,代表药物完全抑制了第一阶段,属于实验组,B错误;
C、据图可知,当酶M活性达到最大值后,酶L活性仍在迅速上升,说明此时无氧呼吸显著增强并促进NAD+再生,C正确;
D、呼吸作用第一阶段速率相对值较低时,酶M活性大于酶L,癌细胞以有氧呼吸为主,D错误。
第II卷(非选择题,共60分)
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 2026年3月,我国科研人员利用多能干细胞定向培育出“再生胰岛”,移植后成功实现糖尿病患者胰岛功能的重建,具体过程如图示。请回答下列问题:
(1)科研人员将特定基因导入患者的特定血细胞,诱导其形成多能干细胞,该过程运用了__________等技术,需要为细胞的正常生长提供__________等条件(答出2点)。该过程类似于植物组织培养中的__________过程。
(2)“再生胰岛”的传统诱导过程(路径一)需经多个培育步骤,可能产生具有持续增殖能力且分化方向不明确的细胞,治疗中存在__________的风险。我国科研人员另辟新径,建立新的内胚层干细胞定向分化技术体系来培育“再生胰岛”(路径二),该路径除了避开上述风险,还具有__________的优势(答出1点)。
(3)利用自体多能干细胞再生胰岛移植的应用前景优于ES细胞诱导,其原因是__________。
【答案】(1) ①. 基因工程、动物细胞培养 ②. 无菌无毒环境、适宜温度和pH(适宜气体环境、充足营养物质等) ③. 脱分化
(2) ①. 肿瘤(癌变) ②. 诱导流程更短,分化效率更高
(3)避免移植后发生免疫排斥反应
【解析】
【小问1详解】
将特定基因导入动物细胞用到基因工程(转基因技术),血细胞体外培养诱导获得多能干细胞还需要动物细胞培养技术;动物细胞体外培养时,需要提供无菌无毒环境、适宜的温度和pH、适宜的气体环境、充足的营养等条件;该过程让已经分化的血细胞恢复类似干细胞的分裂分化潜能,类似于植物组织培养中的脱分化过程。
【小问2详解】
具有持续增殖能力、分化方向不确定的细胞,移植入体内极易无限增殖,存在形成肿瘤(癌变)的风险;路径二直接利用内胚层干细胞定向培育再生胰岛,相比路径一简化诱导步骤,缩短培育时间,细胞分化路径更清晰,诱导效率更高。
【小问3详解】
采用患者自身血细胞诱导得到自体多能干细胞,培育获得的再生胰岛组织与患者自身细胞MHC抗原相同,移植后基本不会引发免疫排斥反应,而ES细胞来源于异体胚胎,异体移植容易发生免疫排斥。
18. LAHB是一种新型的乳酸基聚酯塑料,耐热性较差。科研人员从海洋沉积物中筛选能高效降解LAHB的γ-变形菌,对其进行培养和鉴定。请回答下列问题:
(1)富集培养γ-变形菌时,应采用以__________为唯一碳源的培养基,从功能上看,该培养基属于__________培养基。
(2)为获取γ-变形菌,实验中不能用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,其原因是________________。
(3)科研人员采用__________法对沉积物中的微生物进行计数,其过程如图示,则每克沉积物中活菌数约为__________个。若培养时间过长会导致计数结果不准确,原因可能是__________。
(4)科研人员将LAHB塑料膜片置于培养液中,通过检测培养体系中__________来反映LAHB的降解程度。
【答案】(1) ①. LAHB##乳酸基聚酯塑料 ②. 选择
(2)高温会使培养基中的LAHB分解,不适合γ-变形菌生长
(3) ①. 稀释涂布平板 ②. 1.1×109 ③. 多个菌落连在一起,被记录为一个菌落
(4)LAHB薄膜重量减少量(或剩余量)
【解析】
【小问1详解】
要筛选能降解LAHB的 γ- 变形菌,培养基只能提供LAHB作为唯一碳源;不能利用LAHB的微生物缺少碳源无法生长,只有目标菌可存活繁殖。 只允许特定微生物生长、抑制其他微生物的培养基,从功能分类属于选择培养基。
【小问2详解】
题干明确LAHB耐热性差;高压蒸汽灭菌条件为121℃、100kPa,高温会降解LAHB,培养基碳源被破坏,无法筛选降解LAHB的细菌,因此不能用该方法灭菌。
【小问3详解】
1g沉积物先加入99mL无菌水:制成浓度为原来的10−2稀释液; 再取1mL该稀释液加入 9mL 无菌水:再次稀释10倍,总稀释倍数106; 三个平板菌落数:110、108、112,平均菌落数=(110+108+112)÷3=110个; 活菌计算公式:每克活菌数=平均菌落数÷涂布体积×稀释倍数110÷0.1×106=1.1×109个/g。对活菌计数常用稀释涂布平板法;显微镜直接计数法无法区分活菌死菌,不适用。 培养时间过长:单菌落不断扩大,相邻菌落融合粘连,原本多个细菌形成的菌落被计为 1 个,计数结果偏低。
【小问4详解】
通过检测培养体系中LAHB薄膜重量减少量(或剩余量),来反映LAHB的降解程度。
19. 砷胁迫下,砷酸盐可通过磷酸盐转运蛋白(PHT蛋白)进入作物根细胞,从而严重抑制根系生长。CPK蛋白可调控作物对砷的耐受性,具体过程如图示。请回答下列问题:
(1)据图可知,根细胞吸收砷酸盐的方式为__________,与其吸收Ca2+相比,该运输方式具有_________的特点(答出2点)。
(2)据图可知,CPK蛋白可__________(填“提高”或“降低”)作物对砷的耐受性,具体机制为__________。据此推测,砷胁迫下,下列植株中幼苗根长与野生型作物最相近的是__________(填序号)。
①PHT基因缺失突变体 ②CPK基因缺失突变体 ③PHT/CPK双基因缺失突变体
(3)研究表明,砷酸盐与磷酸盐的化学性质相近,二者可通过竞争性结合PHT蛋白进入细胞。生产实践中,可通过__________的措施以缓解砷胁迫(答出1点)。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 逆浓度梯度运输、需要消耗能量
(2) ①. 提高 ②. CPK蛋白被Ca2+激活后,磷酸化细胞膜上的PHT蛋白,促进PHT蛋白通过内吞离开细胞膜,降低细胞膜上PHT蛋白的含量,减少砷酸盐进入根细胞,减弱砷对根系生长的抑制,因此提高作物对砷的耐受性 ③. ①③
(3)适当增施磷肥(提高土壤中磷酸盐的浓度)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,砷酸盐逆浓度梯度进入细胞,跨膜方式为主动运输,Ca2+通过Ca2+通道进入细胞,跨膜方式为协助扩散,协助扩散顺浓度梯度进行、不消耗能量,因此与协助扩散相比,主动运输具有耗能量、逆浓度梯度运输的特点。
【小问2详解】
由图可知,CPK蛋白被Ca2+激活后,磷酸化细胞膜上的PHT蛋白,促进PHT蛋白通过内吞离开细胞膜,降低细胞膜上PHT蛋白的含量,减少砷酸盐进入根细胞,减弱砷对根系生长的抑制,因此提高作物对砷的耐受性。①PHT基因缺失突变体无法吸收砷,不存在砷的抑制作用,但因无法吸收磷酸盐会出现缺磷抑制生长,根长不会长于野生型;②CPK缺失突变体细胞膜PHT含量高,吸收砷更多,抑制根系生长,根长短于野生型;③PHT/CPK双缺失突变体,因PHT缺失,砷无法进入,CPK有无不改变表型,根长和PHT缺失类似,若考虑PHT本身是植物吸收磷酸盐必需,完全缺失PHT也会抑制生长,因此①③根长和野生型(砷抑制生长,磷酸盐吸收正常)最接近。
【小问3详解】
砷酸盐和磷酸盐化学性质相似,竞争性结合PHT蛋白,提高土壤磷酸盐浓度后,磷酸盐竞争结合更多的PHT蛋白,减少砷酸盐与PHT的结合,降低砷酸盐进入根细胞的量,从而缓解砷胁迫。
20. 科研人员开展土壤含盐量(S)和施氮量(N)交互作用下白菜光合特性的相关研究,分别设置4个水平的含盐量和施氮量,即S0(0 g/kg)、S1(2 g/kg)、S2(4 g/kg)、S3(5 g/kg)和N0(0g/kg)、N1(0.05 g/kg)、N2(0.10 g/kg)、N3(0.15 g/kg),实验结果如图示。请回答下列问题:
(1)在白菜叶肉细胞叶绿体中,氮元素可用于合成__________等物质,进而为暗反应中__________(填过程)提供能量。
(2)据图可知,在各含盐量下,施氮量对白菜的光合作用均表现出__________的作用特点。含盐量由S0→S1时,N3组白菜的光合速率下降___________(填“是”或“不是”)由气孔因素导致的,判断依据是__________。
(3)研究发现,光合作用的光反应是在光系统(由光合色素及蛋白质等构成)上进行的,土壤含盐量过高会使光系统中的叶绿素含量降低,此时白菜的光补偿点(光合作用速率与呼吸作用速率相等时对应的光照强度)将变__________,原因是__________。
【答案】(1) ①. ATP、NADPH ②. C3的还原
(2) ①. 先促进后抑制 ②. 不是 ③. 含盐量由S0→S1时,N3组的气孔导度变大
(3) ①. 高 ②. 叶绿素含量降低会导致光反应吸收和转化的光能减少,使光合作用速率降低,为使光合作用速率等于呼吸作用速率,需 更高的光照强度 来补偿光反应的不足
【解析】
【小问1详解】
叶绿体中氮元素可参与合成 ATP、NADPH等物质,这些物质为暗反应中C3的还原 提供能量。
【小问2详解】
在各组含盐量下,随着施氮量从N0增加到N1,光合速率上升,但当施氮量增加到N2时,光合速率反而下降,这表明适量施氮促进光合作用,过量施氮抑制光合作用。当含盐量由S0变为S1时,N3组的光合速率下降了,但观察右侧气孔导度图可知,此时气孔导度增大,如果是气孔因素导致光合速率下降,气孔导度应该降低,因此,光合速率下降不是由气孔因素导致的。
【小问3详解】
叶绿素含量降低会导致光反应吸收和转化的光能减少,使光合作用速率降低,为使光合作用速率等于呼吸作用速率,需更高的光照强度来补偿光反应的不足,即光补偿点变高。
21. 甘氨酸是一种重要的化工原料。科研人员利用含有大肠杆菌GcvA/GcvR调控元件的基因表达载体(部分结构如图1所示),将甘氨酸生成菌株改造成甘氨酸生物传感器。请回答下列问题:
(1)科研人员将红色荧光蛋白基因(rfp)导入到Pgcv启动子下游,该过程需要用到的工具酶是_________。
(2)据图1可知,甘氨酸浓度较低时,Pgcv启动子与__________酶的结合能力较弱,下游基因的表达受到抑制。GcvA对启动子(Pgcv)起__________(填“激活”或“抑制”)作用。为验证调控元件中GcvA与GcvR对不同浓度甘氨酸的响应机制,科研人员对大肠杆菌相关基因进行敲除实验,结果如图2,请补充实验处理:①组是__________;②组是__________。
(3)科研人员将含有上述GcvA/GcvR调控元件、rfp基因及启动子的基因表达载体导入甘氨酸生成菌,可用于检测胞内甘氨酸浓度,该生物传感器的检测原理是__________。
(4)导入表达载体的甘氨酸生成菌在无甘氨酸时也发出红色荧光(本底信号),为降低本底信号,针对GcvA/GcvR调控元件提出合理建议以优化基因表达载体:__________(答出1点)。
【答案】(1)限制酶和DNA连接酶
(2) ①. RNA聚合 ②. 抑制 ③. 敲除GcvR基因 ④. 敲除GcvA基因
(3)甘氨酸浓度变化会引起GcvA/GcvR调控元件的构象改变,从而调控红色荧光蛋白基因(rfp)的表达量
(4)更换低甘氨酸条件下转录活性更低、仅高浓度甘氨酸可有效激活的突变Pgcv启动子
【解析】
【小问1详解】
将红色荧光蛋白基因(rfp)导入到Pgcv启动子下游的过程必须使用的工具酶是限制酶(用于切割载体和目的基因)和DNA连接酶(用于将目的基因和载体连接起来)。
【小问2详解】
RNA聚合酶负责启动基因的转录,GcvA与启动子结合从而阻碍了RNA聚合酶与启动子的正常结合,GcvA调控因子基因表达产生的GcvA蛋白与启动子1(Pgcv)结合,导致下游的rfp基因未能表达出红色荧光蛋白,说明GcvA蛋白对启动子1起抑制作用。图2结果显示,双敲除菌株在加1g/L甘氨酸和不加甘氨酸条件下荧光强度都很强且基本一致,说明敲除这两个基因导致了组成型高表达,野生型(WT)在低甘氨酸时无荧光,高甘氨酸时有强荧光,对比分析可知,①组在高甘氨酸下无荧光(与WT低甘氨酸状态一致),说明缺失了响应甘氨酸信号,可解除GcvA抑制作用的GcvR,故为敲除GcvR基因菌株;②组在高低甘氨酸下均有强荧光(与ΔgcvAR状态一致),说明缺失了抑制因子GcvA,故为敲除GcvA基因菌株。
【小问3详解】
当胞内甘氨酸浓度发生变化时,会引起GcvA/GcvR调控元件构象改变,进而调控下游rfp基因的表达量,最终导致红色荧光的强弱发生变化,通过检测荧光强度即可间接推算甘氨酸的浓度。
【小问4详解】
在无甘氨酸时发出红色荧光,说明在低甘氨酸浓度下,Pgcv启动子本该被抑制却发生了表达,可以换低甘氨酸条件下转录活性更低、仅高浓度甘氨酸可有效激活的突变Pgcv启动子,确保无甘氨酸时基因无法表达。
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2025—2026学年度第二学期教学质量自查
高二生物学
说明:本试卷分为第I卷和第II卷两部分。第I卷为选择题,共40分;第II卷为非选择题,共60分;全卷满分100分。考试时间为75分钟。
第I卷(选择题,共40分)
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “有收无收在于水,收多收少在于肥。”下列关于细胞中水和无机盐的叙述错误的是( )
A. 干旱环境下,细胞中自由水比例下降
B. “薄肥勤施”可有效避免植物细胞失水
C. 细胞吸收的P元素可用于合成核酸
D. 无机盐在细胞中主要以化合物的形式存在
2. 国家卫健委启动“体重管理年”行动计划,倡导健康饮食、科学运动,提升全民健康素养。下列叙述正确的是( )
A. 糖类在人体内可转化为氨基酸,适量摄入可补充必需氨基酸
B. 脂肪参与人体细胞膜的构成,但过度摄入不利于身体健康
C. 膳食纤维很难被人体消化吸收,但有利于维持肠道健康
D. 科学运动可促进脂肪大量转化为糖类供能,有助于减脂
3. 科研人员借助AI算法快速完成工业酶或抗体的设计和“打印”,构建具有特定功能的蛋白质模型。下列叙述正确的是( )
A. “打印”工业酶时,N元素主要存在于游离的氨基中
B. 空间结构不同的蛋白质,其氨基酸排列顺序可能相同
C. 若设计的蛋白质易与水结合提高结合水比例,则有利于物质运输
D. 高温会破坏抗体中的肽键、二硫键等化学键,可使抗体变性失活
4. PLS是存在于某些动物细胞膜边缘的不规则突出物,其蛋白质来源及功能如图示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞膜中的磷脂排列为“头部朝内,尾部朝外”连续的两层
B. PLS中的蛋白质具有催化、物质运输、信息交流等功能
C. 用放射性同位素15N可追踪PLS中蛋白质的来源
D. 图示数据支持“PLS就是细胞膜碎片”的观点
5. 结构与功能相适应是生物学的核心观念之一。下列叙述与此观念相符的是( )
A. 高尔基体能接收和产生众多囊泡,有利于蛋白质的加工和转运
B. 液泡体积较大且含有较多色素,有利于扩大光合作用受光面积
C. 胰腺腺泡细胞含有丰富的光面内质网,有利于分泌消化酶
D. 溶酶体能合成和储存多种水解酶,有利于分解衰老细胞器
6. 水分充足时,多肉植物茎中的内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压基本相同,但内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。干旱时,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列叙述错误的是( )
A. 细胞失水过程中,内部薄壁细胞的吸水能力逐渐增强
B. 失水比例相同时,内部薄壁细胞更容易发生质壁分离
C. 干旱时,外层细胞的细胞液浓度高于内部薄壁细胞
D. 干旱时,外层细胞可从内部薄壁细胞获取所需水分
7. 伞藻是一种单细胞生物,科研人员利用图示实验研究细胞核的功能。下列不属于该实验成功的基础的是( )
A. 细胞膜具有流动性,有利于不同伞藻的柄与假根之间的嫁接
B. 伞藻的核孔具有选择透过性,某些RNA、蛋白质能通过核孔
C. 不同类型伞藻细胞核中的遗传信息不同,与其DNA碱基排列顺序有关
D. 细胞核具有控制伞藻细胞分裂与分化的功能,能够决定伞帽的形态结构
8. 当肌细胞能量消耗过大时,ADP与磷酸肌酸反应生成ATP和肌酸;当能量供应充足时,又会重新生成ADP和磷酸肌酸。下列叙述正确的是( )
A. 与ATP相比,ADP中不具有可转移的磷酸基团
B. 生成ATP时,磷酸肌酸中的磷酸基团转移给ADP
C. 剧烈运动时,肌细胞中磷酸肌酸/肌酸的比值升高
D. 磷酸肌酸的生成过程常与细胞中的吸能反应相联系
9. 下列实验现象出现的可能原因的分析中,不合理的是( )
选项
实验现象
可能原因
A.
某植物组织样液中加入斐林试剂后未出现砖红色沉淀
组织样液中还原糖含量过低或未进行水浴加热
B.
FeCl3组和肝脏研磨液组H2O2分解产生气泡的速率相近
FeCl3溶液浓度过低或添加量较少
C.
向无氧组培养液中加入酸性重铬酸钾溶液未变成灰绿色
加入酵母菌时培养液未经冷却或实验装置漏气
D.
分离色素的滤纸条上只出现最上方两条色素带
叶片发黄或研磨时未加碳酸钙
A. A B. B C. C D. D
10. 东莞非物质文化遗产——寮步豆酱是以黄豆为原料,经浸泡、蒸煮、自然制曲、加盐入缸、日晒夜露长期发酵制成。下列叙述错误的是( )
A. 蒸煮使黄豆中的蛋白质变性,易于被人体消化吸收
B. 自然制曲主要依赖原料和空气中天然存在的毛霉等微生物
C. 加盐入缸能够有效抑制杂菌生长,可防止豆酱变质
D. 寮步豆酱的生产过程具有菌种纯化、条件精准控制等特点
11. 灵长类动物体细胞核移植技术中,胚胎直接移植成活率低。科研人员利用图示技术成功克隆出健康的恒河猴。下列叙述正确的是( )
A. 克隆恒河猴的核DNA来源于个体甲、乙
B. 常用灭活的病毒诱导精子和卵母细胞融合,以实现体外受精
C. 将囊胚①的滋养层置换为囊胚②的滋养层,有利于囊胚发育
D. 囊胚③移植前,需对个体乙进行免疫抑制处理以避免免疫排斥
12. 干扰素是一种具有抗病毒作用的分泌蛋白。科研人员将其第17号位的半胱氨酸替换成丝氨酸,在50℃下其活性保留时间由2小时提升至8小时。下列叙述错误的是( )
A. 改造干扰素时,通常需要从预期的干扰素功能出发
B. 改造干扰素基因时,编码丝氨酸的碱基序列并不是唯一的
C. 将干扰素第17位半胱氨酸替换为丝氨酸,会降低干扰素对高温的敏感性
D. 以大肠杆菌或酵母菌作为受体菌时,产生的改造干扰素在结构上无区别
13. 科研人员推测,适宜浓度的植物激素可能通过促进果胶合成关键酶基因GAUT表达,从而促进甘蔗杂种原生质体形成新的细胞壁(再生壁),相关探究实验如下表。下列叙述错误的是( )
组别
激素使用
实验处理
GAUT基因表达量
生成再生壁的细胞比例
1
不使用
甘蔗杂种原生质体
低
++
2
使用
甘蔗杂种原生质体
高
++++
3
不使用
抑制甘蔗杂种原生质体中GAUT基因表达
/
+
4
使用
①
/
?
注:“/”表示未检出;“+”数目越多表示相应比例越高。
A. 在渗透压略高的培养液中,用纤维素酶降解细胞壁以制备原生质体
B. 该实验自变量为有无使用植物激素和是否抑制GAUT基因表达
C. 表中①的实验处理为抑制甘蔗杂种原生质体中GAUT基因表达
D. 若第4组生成再生壁的细胞比例为++++,则表明上述推测成立
14. 亮氨酸脱氢酶(LDH)是氨基丁酸合成的关键酶。科研人员分别删除LDH中不同位点的氨基酸序列,获得截短突变体(D1,D2,D3),测定相关酶活性如图示。下列叙述正确的是( )
注:WT为天然的LDH。
A. 三种截短突变体的催化活性不同,与相邻氨基酸之间的连接方式有关
B. WT能够为氨基丁酸的合成提供更多的活化能,其酶活性明显高于D1
C. 根据图中实验结果可知,D2中删除的氨基酸序列对酶活性的影响最大
D. 据图推测,D2中删除的氨基酸序列抑制反应体系中LDH与底物的结合
15. 在弱光及黑暗条件下,衣藻无氧呼吸产生的丙酮酸可转化成弱酸(HA),进而导致类囊体酸化,过程如图1。为研究类囊体酸化对衣藻光合特性的影响,测得不同条件下衣藻氧气释放情况如图2。下列叙述错误的是( )
A. 衣藻利用丙酮酸产生HA的过程发生在细胞质基质
B. 弱光条件下,类囊体腔内的pH与细胞内HA含量呈正相关
C. 弱光条件下,加入KOH对水光解释放出的氧气总量无影响
D. 据图2推测,弱光条件下类囊体酸化有利于衣藻释放氧气
16. 呼吸作用的顺利进行依赖于NADH与NAD+相互转化,酶M(仅位于线粒体)和酶L(仅位于细胞质基质)均能催化NAD+的再生。科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段,测得相关酶活性如图示。下列叙述正确的是( )
A. 酶M参与有氧呼吸的第二阶段,酶L参与无氧呼吸的第一阶段
B. 呼吸作用第一阶段速率相对值为0的组别为该实验的对照组
C. 酶M活性达到最大值后,癌细胞无氧呼吸迅速增强促进NAD+再生
D. 呼吸作用第一阶段速率相对值较低时,癌细胞以无氧呼吸为主
第II卷(非选择题,共60分)
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 2026年3月,我国科研人员利用多能干细胞定向培育出“再生胰岛”,移植后成功实现糖尿病患者胰岛功能的重建,具体过程如图示。请回答下列问题:
(1)科研人员将特定基因导入患者的特定血细胞,诱导其形成多能干细胞,该过程运用了__________等技术,需要为细胞的正常生长提供__________等条件(答出2点)。该过程类似于植物组织培养中的__________过程。
(2)“再生胰岛”的传统诱导过程(路径一)需经多个培育步骤,可能产生具有持续增殖能力且分化方向不明确的细胞,治疗中存在__________的风险。我国科研人员另辟新径,建立新的内胚层干细胞定向分化技术体系来培育“再生胰岛”(路径二),该路径除了避开上述风险,还具有__________的优势(答出1点)。
(3)利用自体多能干细胞再生胰岛移植的应用前景优于ES细胞诱导,其原因是__________。
18. LAHB是一种新型的乳酸基聚酯塑料,耐热性较差。科研人员从海洋沉积物中筛选能高效降解LAHB的γ-变形菌,对其进行培养和鉴定。请回答下列问题:
(1)富集培养γ-变形菌时,应采用以__________为唯一碳源的培养基,从功能上看,该培养基属于__________培养基。
(2)为获取γ-变形菌,实验中不能用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,其原因是________________。
(3)科研人员采用__________法对沉积物中的微生物进行计数,其过程如图示,则每克沉积物中活菌数约为__________个。若培养时间过长会导致计数结果不准确,原因可能是__________。
(4)科研人员将LAHB塑料膜片置于培养液中,通过检测培养体系中__________来反映LAHB的降解程度。
19. 砷胁迫下,砷酸盐可通过磷酸盐转运蛋白(PHT蛋白)进入作物根细胞,从而严重抑制根系生长。CPK蛋白可调控作物对砷的耐受性,具体过程如图示。请回答下列问题:
(1)据图可知,根细胞吸收砷酸盐的方式为__________,与其吸收Ca2+相比,该运输方式具有_________的特点(答出2点)。
(2)据图可知,CPK蛋白可__________(填“提高”或“降低”)作物对砷的耐受性,具体机制为__________。据此推测,砷胁迫下,下列植株中幼苗根长与野生型作物最相近的是__________(填序号)。
①PHT基因缺失突变体 ②CPK基因缺失突变体 ③PHT/CPK双基因缺失突变体
(3)研究表明,砷酸盐与磷酸盐的化学性质相近,二者可通过竞争性结合PHT蛋白进入细胞。生产实践中,可通过__________的措施以缓解砷胁迫(答出1点)。
20. 科研人员开展土壤含盐量(S)和施氮量(N)交互作用下白菜光合特性的相关研究,分别设置4个水平的含盐量和施氮量,即S0(0 g/kg)、S1(2 g/kg)、S2(4 g/kg)、S3(5 g/kg)和N0(0g/kg)、N1(0.05 g/kg)、N2(0.10 g/kg)、N3(0.15 g/kg),实验结果如图示。请回答下列问题:
(1)在白菜叶肉细胞叶绿体中,氮元素可用于合成__________等物质,进而为暗反应中__________(填过程)提供能量。
(2)据图可知,在各含盐量下,施氮量对白菜的光合作用均表现出__________的作用特点。含盐量由S0→S1时,N3组白菜的光合速率下降___________(填“是”或“不是”)由气孔因素导致的,判断依据是__________。
(3)研究发现,光合作用的光反应是在光系统(由光合色素及蛋白质等构成)上进行的,土壤含盐量过高会使光系统中的叶绿素含量降低,此时白菜的光补偿点(光合作用速率与呼吸作用速率相等时对应的光照强度)将变__________,原因是__________。
21. 甘氨酸是一种重要的化工原料。科研人员利用含有大肠杆菌GcvA/GcvR调控元件的基因表达载体(部分结构如图1所示),将甘氨酸生成菌株改造成甘氨酸生物传感器。请回答下列问题:
(1)科研人员将红色荧光蛋白基因(rfp)导入到Pgcv启动子下游,该过程需要用到的工具酶是_________。
(2)据图1可知,甘氨酸浓度较低时,Pgcv启动子与__________酶的结合能力较弱,下游基因的表达受到抑制。GcvA对启动子(Pgcv)起__________(填“激活”或“抑制”)作用。为验证调控元件中GcvA与GcvR对不同浓度甘氨酸的响应机制,科研人员对大肠杆菌相关基因进行敲除实验,结果如图2,请补充实验处理:①组是__________;②组是__________。
(3)科研人员将含有上述GcvA/GcvR调控元件、rfp基因及启动子的基因表达载体导入甘氨酸生成菌,可用于检测胞内甘氨酸浓度,该生物传感器的检测原理是__________。
(4)导入表达载体的甘氨酸生成菌在无甘氨酸时也发出红色荧光(本底信号),为降低本底信号,针对GcvA/GcvR调控元件提出合理建议以优化基因表达载体:__________(答出1点)。
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