相关试卷
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1、水杨酸广泛存在于植物中，是一种常见的药用成分，具有消炎、抗菌、镇痛等作用。由于从植物中提取水杨酸的成本过高，科学家利用基因工程在大肠杆菌基因组中导入关键基因将原有的代谢途径改造成如图1所示，获得工程菌SA01，但其发酵产量一直受限。
注：L-Tyr为L-酪氨酸。
对基因组进行敲除、替换等改造常用同源重组，Red同源重组的原理和过程如图2。
注：pKD46质粒在30℃时正常复制，37℃时丢失；Red基因在阿拉伯糖的诱导下表达Red蛋白，通过同源重组改造靶基因。
结合材料和已学知识，回答下列问题：
(1)、在构建SA01的过程中，导入带有同源片段的新基因和pKD46，在30℃用阿拉伯糖诱导后，在℃下获得单菌落。(2)、据图2分析，相比同源重组，传统的转基因技术在改造基因组中的不足之处。(3)、在SA01的基础上敲除基因组中的TyrA后获得SA02，发酵结果如图3。结合图1分析，相比SA01，SA02在水杨酸产量和细胞生长变化的可能机制。
(4)、在（选SA01、SA02）的基础上，将TryA对应的起始密码子由AUG改为大肠杆菌不常用的GUG后，弱化了TryA表达中的过程，获得图3中的SA03。(5)、在SA03的后续发酵过程中发现，随着发酵的时间推移，水杨酸的产量增长逐渐停滞，但葡萄糖仍然有较高浓度，pH、溶解氧等发酵条件仍适宜。结合题干信息，推测出现该现象的原因可能是。 -
2、光合产物在源（叶片）和库（花、果实和种子）器官之间的分配与运输将直接影响农作物的产量。回答下列问题：
(1)、水稻的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 ， 该产物在叶肉细胞的中被转化为蔗糖。蔗糖从叶片运输到库器官的过程如图甲所示，研究发现筛管细胞内的H+浓度梯度不足会影响农作物的产量，结合图甲分析，原因是H+浓度梯度不足时，筛管细胞的SUT1载体借助H+电化学势能 ， 影响农作物产量。(2)、研究者筛选到一花器官发育异常的突变体dao，该突变体中DAO酶（催化生长素的氧化分解）失活，引起光合产物分配异常，导致花器官发育异常。进一步研究发现，生长素可促进转录因子OsARF18的表达，而OsARF18抑制SUT1的表达。为验证上述发现，研究者设计如下实验：
①将野生型水稻随机分为两组，编号甲、乙，甲组喷施 ， 乙组喷施等量清水，另取dao水稻为丙组，不作处理。
②相同条件下培养，检测这3组水稻中。
(3)、用14CO2饲喂野生型、dao的叶片24小时，测定两组植株各部位放射性强度，结果如图乙。结合上述内容分析，造成dao与野生型放射性分布不同的原因是。 -
3、高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。为探究其入侵的原因，研究者在已被高羊茅成功入侵的草原进行系列实验。(1)、引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生态系统多样性、物种多样性与多样性丧失，天然草原群落因此发生改变的过程称为。(2)、研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块（C：对照；N+：施氮肥：NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥），进行连续四年实验后随机选取每个地块1m2样方，进行相关分析。
①测定高羊茅健康成熟叶片的N、P含量及比值（N/P），结果如图1。
据此推测，被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮，依据是。
②测定高羊茅叶片上当地食草昆虫——虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度。
图2结果显示：施磷肥地块 ， 对叶片的啃食程度大。
(3)、研究发现，高羊茅体内均含内共生真菌——麦角菌，麦角菌能产生有毒物质麦角碱。检测不同地块高羊茅中的麦角碱含量与虎蛾幼虫的相关数据，结果如图3。
进一步观察发现，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长。
请综合上述所有信息，对高氮低磷环境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推测，高氮低磷环境下， ， 虎蛾幼虫对高羊茅的取食减少。若要证实此推测，还需要提供的实验数据是之间的相关性。
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4、mRNA疫苗在癌症等疾病的治疗中发挥了不错的效果，下图为mRNA疫苗引发免疫应答的过程。
注：LNP是主要由磷脂分子组成的脂质纳米颗粒，可用于包裹mRNA。
回答下列问题：
(1)、由于免疫系统的功能，mRNA通过直接注射难以抵达抗原呈递细胞，因此常用LNP包裹mRNA，避免其在内环境中因接触而被水解。(2)、mRNA-LNP与抗原呈递细胞膜上的结合进入细胞，经表达加工后产生目的蛋白。癌症治疗中，目的蛋白的结构应与癌细胞中某种（填“分泌蛋白”或“膜蛋白”或“胞内蛋白”）最接近。(3)、对肿瘤小鼠注射mRNA-LNP后发现，肿瘤体积相比对照组明显减小，这很可能与图中细胞特异性清除癌细胞有关。请以本题中的小鼠为实验材料，验证注射mRNA-LNP使肿瘤体积减小是通过该细胞发挥作用的，请补充完整下列实验思路。将（对照组）肿瘤小鼠分为A、B两组， ， 一段时间后检测两组小鼠的肿瘤体积。
(4)、mRNA疫苗常因无法准确递送到抗原呈递细胞而使效果大打折扣，为了解决该问题，请结合图中信息和已学知识提出1个解决方案。 -
5、学习、记忆是动物脑的高级功能。通过电刺激实验，发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区（H区）密切相关。如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激（HFS），在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2～3倍，研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。下图为这一现象的机制。
A受体胞内肽段（T）被C酶磷酸化后，A受体活性增强。为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，下列步骤中对达成实验目的非必要的是（ ）
A、用T的磷酸化位点发生突变的小鼠和未突变小鼠作实验材料 B、HFS处理两组实验小鼠的H区传入纤维 C、检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化 D、检测和比较两组小鼠突触后膜电位变化 -
6、雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（ ）
A、极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关 B、MII的过程中不会发生染色体DNA的复制 C、胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流 D、第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用 -
7、斑点牛分为褐色和红色，相关基因位于常染色体上。育种人员将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，实验结果如下表。相关叙述错误的是（ ）
子代
表现型
比例
F1
褐色公牛：红色母牛
1：1
F2
褐色公牛：红色公牛：褐色母牛：红色母牛
3：1：1：3
A、斑点牛体色的表现型与性别有关 B、该性状受2对独立遗传基因控制 C、F1公牛、母牛的相关基因型相同 D、反交实验结果应与上述结果相同 -
8、生态位是一个物种在群落中的地位和作用，可分为基础生态位和实际生态位。前者是指物种所能栖息的理论上的最大空间，即在没有竞争和捕食的胁迫下，能够在更广的条件和资源范围内得到生长繁殖；后者是物种实际占有的空间。下图是某地区三种动物觅食活动的时间分布图。下列相关叙述错误的是（ ）
A、在气候适宜、空间充足的条件下，三种生物占据的生态位为基础生态位 B、三种动物活动时间不同，减少生态位重叠，是长期自然选择的结果 C、研究某动物的生态位，不止研究其活动规律，还需要研究它的食物、天敌等因素 D、三种动物只在特定的时间段活动有利于对当地环境资源的充分利用 -
9、相关调查表明，水生植物腐败和生活污水排放是导致河流富营养化的主要原因。为了改善生态，水务部门在河流建设太阳能水生态修复系统。该系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅动水体，将底层的水提升到表层。下列叙述错误的是（ ）A、该系统可增加水体溶氧量，促进好氧微生物繁殖，抑制厌氧微生物繁殖 B、该系统能破坏蓝细菌的浮游习性，有利于有益藻对蓝细菌产生竞争优势 C、该系统改善了大部分水生生物的生存环境，体现了生态学的协调原理 D、该系统有利于浮游动物的生长繁殖，其捕食作用可抑制蓝细菌大量生长
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10、我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中，获得97例青藏高原古代人类个体的基因组，追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是（ ）A、青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离 B、EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因 C、高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变 D、该研究为人群演化提供了细胞水平的证据
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11、有的植物具有“越冬记忆”，表现为春化作用，这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调控范例。如在拟南芥中，长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白（P蛋白）介导开花抑制基因F沉默。经进一步研究发现，子代的“越冬记忆”来自母本，而非父本。下列说法正确的是（ ）A、表观遗传使基因的碱基序列发生改变，可传递给子代 B、P通过修饰染色质，可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因 C、未经低温处理的拟南芥体内，F基因正常表达，促进植物开花 D、F基因“沉默”在卵细胞中得以维持并传给子代，精细胞中缺失F基因
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12、下图表示某二倍体生物的部分染色体及其上基因，下列相关叙述正确的是（ ）
A、未标出的基因为A和a B、此细胞所处时期为有丝分裂前期 C、此细胞不具有细胞周期 D、B与b为控制两种性状的基因 -
13、挪威为了保护雷鸟，曾大力捕杀雷鸟的天敌鹰、狐，结果引起了球虫病和其他疾病的蔓延致使雷鸟大量死去，雷鸟数量减少。相关叙述正确的是（ ）A、球虫和雷鸟之间是寄生关系，两者之间不能体现协同进化 B、鹰、狐捕食的大多是老弱病残雷鸟，从而增强了雷鸟的种内竞争 C、雷鸟和鹰、狐之间存在循环因果关系，可维持数量上的动态平衡 D、雷鸟数量的减少是球虫、鹰、狐等对雷鸟定向选择的结果
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14、梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降，并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表，临床上常用利尿剂（促进尿液产生）进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是（ ）
组别
抗利尿激素浓度/（ng-L-1）
醛固酮浓度/（ng-L-1）
正常对照组
19.83
98.40
急性发病组
24.93
122.82
A、内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力 B、发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高 C、醛固酮的分泌可受下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴调控 D、急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食 -
15、由细胞分泌作用于相邻细胞的信息分子叫旁分泌调节物，如胃黏膜细胞分泌的组胺可通过扩散的方式调节胃壁细胞分泌胃酸。下列错误的是（ ）A、饥饿时，肾上腺通过分泌肾上腺素和糖皮质激素来提高血糖浓度 B、旁分泌调节物作为信使传递信息，需通过血液循环作用于靶细胞 C、神经细胞分泌的生长因子能影响神经发生，生长因子属于旁分泌调节物 D、紧张时，交感神经释放去甲肾上腺素通过组织液运输使胃肠蠕动减弱
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16、肺炎克雷伯菌（Kpn）存在于某些人群的肠道中，可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇，引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是（ ）A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分转化为热能 C、乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病 D、高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情
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17、下列关于生物学实验中科学方法和技术的应用，叙述错误的是（ ）A、孟德尔在研究遗传规律时运用了假说-演绎法 B、“细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法 C、探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法 D、格里菲思的肺炎链球菌体外转化实验使用了物质分离鉴定技术
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18、溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是（ ）A、溶酶体的稳定性依赖其膜结构 B、溶酶体膜蛋白的含量、种类与高尔基体相同 C、从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D、从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低
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19、
PET是一种聚酯类塑料，全球每分钟生产约100万个PET塑料瓶。科学家从能够利用PET作为碳源的细菌中分离出了一种能降解PET的解聚酶。PET在70℃时才能完全变为液态，便于降解，但PET解聚酶不耐高温。为此，科研人员借助定向进化策略，提高PET解聚酶耐受高温的能力。该策略经历多轮定向进化（每一轮均在上一轮筛选出的目标菌株上开展），其涉及的信息如表所示。
每一轮的基本流程
定向进化（轮次）
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
①基因突变和转化
将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌
②分离纯化和鉴定的菌株
5种
13种
4种
3种
5种
9种
③提取出的PET解聚酶预保温和酶活测定条件
1h/55℃
1h/60℃
1h/65℃
1h/70℃
1h/80℃
7h/70℃
④选出的PET解聚酶中变化的位点数
2个
1个
2个
3个
3个
5个
（1）研究人员从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，所使用的培养基成分应包括________（编号选填）。①（NH4）2SO4 ②淀粉 ③PET ④无机盐
（2）据所学知识判断，分离PET解聚酶的细菌所使用的培养基类型属于________．（编号选填）①天然培养基 ②合成培养基 ③液体培养基
④通用培养基 ⑤固体培养基 ⑥选择培养基
（3）表中流程②宜选用的接种方法为________（平板划线/稀释涂布），其目的是________。A.对大肠杆菌进行计数
B．扩大大肠杆菌种群数量
C．便于分离提取PET解聚酶
D．将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开
（4）本研究采用的定向进化策略，相比自然界的进化过程，区别是_______。A. 发生基因突变 B. 实现个体进化 C. 加快进化速度 D. 模拟自然选择 （5）据题干及所学知识分析，研究人员在第6轮中设置70℃且长时间保温（7小时）的目的是________。（6）据题干信息判断，获取耐高温PET解聚酶的过程涉及_____。A. 基因工程 B. 细胞工程 C. 发酵工程 D. 蛋白质工程 天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列以及用于表达载体构建的质粒结构如下图所示：
5’ATGCAGACTAACCCCTATGCTCGCGGG………GATTTTCGCACTGCTAACTGCAGC3'
（7）已知天然PET解聚酶基因不含合适的酶切位点，但可借助PCR解决该问题。据图信息判断，为了便于表达载体的构建，在设计PET解聚酶基因PCR反应体系时，应选择引物________。（编号选填）①5’TACATATGCAGACTAACCCCTATGCTCG3’
②5’TGCTCGAGATGCAGACTAACCCCTATGC3’
③5’TACATATGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
④5’TGCTCGAGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
（8）为鉴定表达载体构建是否正确，研究人员从目标菌株中提取质粒，并经XhoI和NdeI充分处理后进行凝胶电泳。根据下图结果判断，含目的基因的菌落是________。
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20、沉水植物对湖泊的净化起着关键作用，不同的沉水植物分布在不同水层深度，如苦草、金鱼藻、黑藻等。在富营养化的湖泊中，沉水植物表面会出现大量附着藻和螺类。为探讨沉水植物、附着藻和螺类三者之间的关系，研究人员进行了相关实验，请回答下列问题：
（1）少量污水排放到湖泊，一段时间后污水被净化，该过程中起主要作用的生态系统组成成分有。排放少量生活污水后水体并未出现富营养化，而大量排放则水体出现了富营养化，这说明。
（2）不同水层深度有不同的沉水植物，这是因为不同植物适合在不同阳光下生长，这种分布显著提高了群落的能力。湖心和近湖岸处分布的沉水植物也不同，体现群落的结构。
（3）研究发现，螺类动物以附着藻为食，在附着藻大量生长的湖泊中，沉水植物长势不佳。螺类动物对二者影响的实验结果如图1所示，推测出现上述实验结果的原因可能是。
（4）我国大部分湖泊的富营养化是由于N、P元素，尤其是N元素含量超标所致。为研究湖泊中螺的作用，设计了相关实验，结果如图2所示。通过实验结果可以发现，N元素可以附着藻的生长（填“促进”或“抑制”）。与正常氮负荷相比，三倍氮负荷条件下，螺类对附着藻的抑制作用（填“增强”或“降低”）。
（5）综合上述研究结果，请写出治理湖泊富营养化的两条具体措施：。