2024年上海市宝山区高三上学期期末高考一模生物试卷含详解

这是一份2024年上海市宝山区高三上学期期末高考一模生物试卷含详解，共22页。试卷主要包含了退化草地的修复，新生儿疾病筛查，甜味蛋白等内容，欢迎下载使用。

试卷满分100分，考试时间60分钟。
一、退化草地的修复（23分）
1. 围栏封育作为草地管理的基本方式，具有投资少、见效快、简单易行等优点，是退化草地生态修复应用最广泛的途径之一。在以牦牛、马为主要牧畜的某轻度退化草场部分区域进行围栏封育处理，封育区内禁止放牧，研究人员获得了之后4年草地植物群落的数据变化如表。
注：同列的字母不同表示差异显著
（1）本研究获取的CK组数据来自___________（围栏封育区的当年/围栏外的自由放牧区）较为合理。
（2）草地植物群落在该草地生态系统中具有的作用有 。
A. 作为该系统能量流动的起点
B. 作为生产者参与该系统的组成
C. 可与牧畜之间进行信息传递
D. 仅参与系统物质循环中的碳循环
（3）分析数据结合已学知识，推测围栏封育后植物群落密度、高度变化的可能原因有 。
A. 围栏避免了牧畜的采食和践踏
B. 环境容纳量增大
C. 可食牧草繁殖后代的概率增加
D. 可食牧草和毒害草竞争加剧
（4）草地中高原雪兔主要取食一些低矮的喜阳草本，牦牛喜食株高较高的莎草科植物，若不考虑其他影响因素，随着围栏封育时间的增加，封育区内高原雪兔的种群数量会_____ ，请简述你所持观点的理由_________。
（5）系统可如图1所示分为封闭系统和开放系统，若将围栏封育区和自由放牧区视作两个单独的生态系统，则围栏封育区属于________（封闭/开放）系统。
（6）可建议在围栏封育后第_____年重新放牧，结合表中数据简述理由____。
基因发生同义突变不会改变其编码的蛋白质结构，非同义突变则相反。分子进化理论认为，可根据基因的非同义突变速率Ka和同义突变速率Ks的比值ω（Ka/Ks）来衡量基因受自然选择压力的大小。牦牛和黄牛是近缘物种，牦牛一般生活在高寒低氧的高海拔地区，黄牛主要生活在低海拔地区。
（7）已知部分氨基酸对应的密码子，苯丙氨酸： 5’-UUU-3’、5’-UUC-3’组氨酸：5’-CAU-3’、5’-CAC-3’ 丝氨酸： 5’-UCC-3’ 、5’-UCA-3’ 、5’-UCG-3’ 、5’-UCU-3’
牦牛基因组分析中，所发现编码链的以下突变为非同义突变的是_________。（编号选填）
① 5’-CAT-3’ → 5’-CAC-3’② 5’-TTC-3’ → 5’-TCA-3’ ③ 5’-TCG-3’ → 5’-TCA-3’④ 5’-TCG-3’ → 5’-TCT-3’
（8）自然选择对同义突变和非同义突变的压力是不一样的，如果非同义突变能使生物更好地适应环境，则其被保留固定的速率（Ka）会较_______（低/不变/高），结合相关信息推测，与黄牛相比，牦牛基因组中ω值明显较高的基因可能有___________。
A 毛色相关基因 B. 低氧应答相关基因 C. 免疫相关基因 D. 线粒体功能相关基因
二 、水通道蛋白（22分）
2. 科学家发现一种质膜蛋白CHIP28并推测其可能与水分子进出细胞相关，将CHIP28的mRNA注入到非洲爪蟾的卵母细胞，一段时间后将注入和未注入mRNA的两组卵母细胞置于低浓度溶液，持续观察细胞变化结果如图，初步证明科学家的推测是正确的。随后在许多动物植物、微生物中相继发现了类似运输水的通道蛋白，并将其统称为水通道蛋白（AQPs）。
（1）结合图文判断，___________（甲组/乙组）为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。该组细胞在置入低浓度溶液前细胞内发生了_____________。（选择编号并按照正确的顺序进行排列）
①细胞核CHIP28基因转录
②内质网、高尔基体加工CHIP28
③核糖体合成CHIP28
④囊泡运输CHIP28并整合到质膜
（2）该实验选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料，主要原因应是 。
A. 该卵母细胞体积较大，便于注入mRNA
B. 该卵母细胞体积较大，便于观察形态变化
C. 该卵母细胞胞内溶液浓度较低
D. 该卵母细胞质膜对水的透过性较低
（3）研究发现，甘油分子可经AQPs顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为 。
A. 自由扩散B. 协助扩散C. 主动运输D. 胞吞胞吐
（4）不同生物体内AQPs种类和数量差异性较大，与其生活环境、移动局限性、主动获取水源的能力等相关。已发现大豆约有60多种AQPs，脊椎动物约有11-13种，小球藻约有5种，据此推测，水稻的AQPs种类最可能为 。
A. 75种B. 33种C. 15种D. 7种
AQP4是中枢神经系统的主要水通道蛋白，在星形胶质细胞上分布较多，若免疫系统产生针对AQP4的抗体，会造成星形胶质细胞的损伤、继而导致髓鞘受损的视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）
（5）据资料分析，NMOSD是一种________ 病。AQP4被免疫系统识别为______，并引发了机体的 ___________ 免疫。（编号选填）
① 免疫缺陷病②自身免疫病③免疫活性物质 ④抗原 ⑤特异性免疫 ⑥非特异性免疫⑦细胞免疫⑧体液免疫
（6）免疫系统中存有一个补体系统，补体是由系列蛋白质组成，激活后能发挥免疫作用，NMOSD的产生与补体密切相关：抗体与AQP4结合后，激活相应补体，补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，最终导致NMOSD。据此分析，补体应属于_________（免疫器官/免疫细胞/免疫活性物质），其作用效果与__________细胞类似。
（7）为验证MNOSD的发病机制，研究人员用小鼠脊髓进行实验，请将实验补充完整。
组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体
组②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体
组③：野生型小鼠脊髓+补体
组④：__________________。可以_____________作为实验的观察指标。
三 、改造生物合成乳酸（21分）
3. 以乳酸为主要原料可合成聚乳酸，是一种可生物降解的材料，有广泛应用。为了提高乳酸产量，科研人员以光合生物制造技术构建聚球藻细胞工厂来生产乳酸，图表示一个天然缺乏乳酸合成途径的聚球藻细胞经改造后的乳酸合成途径，途径①中LdhD是合成乳酸所需的NADH依赖型乳酸脱氢酶，来自保加利亚乳酸菌，途径②中LdhDs是NADPH依赖型的乳酸脱氢酶，虚线部分代表改造后新增的代谢过程。

（1）如图所示，聚球藻无核膜包被的细胞核，能进行光合作用，由此可见生物进行光合作用必须具备的内部条件有____________。（编号选填）
① 叶绿体② 光合色素③ 适宜光照 ④ 相关酶⑤ 二氧化碳
（2）在改造后的聚球藻中，可能发生的能量转换有 。
A. 光能转换为活跃化学能
B. 活跃化学能转换为稳定化学能
C. 稳定化学能转换为热能
D. 稳定化学能转换为活跃化学能
（3）科研人员最初利用来自保加利亚乳酸菌中LdhD基因构建了通过途径①合成乳酸的聚球菌，构建的表达载体应具备________，构建过程中需要用到________。（编号选填）
① LdhD基因②乳酸转运蛋白基因③标记基因④DNA聚合酶⑤限制性内切核酸酶⑥DNA连接酶
（4）经培养后发现，构建了途径①的聚球藻生产乳酸的效率不高，有可能是因为 。
A. 聚球藻胞内环境不适合LdhD发挥作用
B. 聚球藻内表达出来的LdhD结构发生改变
C. 转入的基因在聚球藻内表达效率低
D. 乳酸转运蛋白效率低下，细胞内乳酸积累抑制合成速率
（5）继续研究发现，若将LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替换为丙氨酸-精氨酸-丝氨酸，则可得到利用NADPH为其主要辅因子突变酶，即LdhDs，设计引物以PCR获取突变酶目的基因，属于蛋白质工程的_______（定点突变/定向进化）策略。最终获得目的基因后在聚球藻内构建出途径②，培养发现乳酸产量大增。
（6）耐热地衣芽孢杆菌中也有活性较高的LdhD，图4为来自保加利亚乳酸菌和耐热地衣芽孢杆菌的LdhD酶活性比较，试分析将耐热地衣芽孢杆菌的LdhD基因转入聚球藻，是否可以进一步提高其产乳酸的能力______。

（7）结合以上图文信息，阐述与保加利亚乳酸菌比较，利用改造的聚球藻生产乳酸具有哪些不同之处______。
四、新生儿疾病筛查（19分）
4. 我国大部分地区将先天性甲状腺功能减低症（CH）、苯丙酮尿症（PKU）等几种先天性遗传性疾病列入新生儿筛查项目，新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线，也是公共卫生防控成功的典范之一。图（a）为苯丙氨酸在机体内的部分代谢过程，已知过高浓度的苯丙氨酸会损伤神经系统，多巴胺是一种神经递质，与认知功能等相关；图（b）为一新生儿PKU患者家系图谱。
（1）已知图（b）中家系个体患PKU的原因是位于12号染色体的PAH基因缺陷，导致苯丙氨酸代谢障碍所致。相对于正常人，III-2个体可能会出现有差异的代谢指标或生理特征有 。
A. 苯丙氨酸水平偏高
B. 肤色较常人偏黑
C 多巴胺水平偏高
D. PAH活性低甚至无活性
（2）新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线，以下可能属于第一、二道防线的是 。
A. 婚检B. 孕前检查
C. 产前筛查D. 产前诊断
（3）相关基因用P/p表示，II-2个体的基因型可能为_______（编号选填）。后家庭成员经基因检测发现男性个体都无p基因，则III-2个体致病基因可能来自于_______（编号选填）。
① PP② Pp③ pp④ II-3⑤ 自身的基因突变⑥ II-4体细胞基因突变⑦ II-4精细胞基因突变
（4）已知II-3个体12号染色体上另有一对与阿尔兹海默症相关的基因Aa，以下细胞及其基因组成可能出现在II-3体内的有_________。（编号选填）
（5）图（a）中下列物质可存在于内环境中的是 。
A. 苯丙氨酸B. 酪氨酸
C. 多巴胺D. 大中性氨基酸载体1
（6）对新生儿进行先天性甲状腺功能减低症（CH）筛查，检测的项目是促甲状腺激素水平，若该激素水平_________（偏高/偏低），则为疑似患儿，需要进一步复查确认。
（7）若不在新生儿时期就开始采取干预和治疗措施，PKU患者会较常人明显智力低下，结合图文解释其原因，并针对此病在饮食干预上提出一条合理的建议______。
五、甜味蛋白（15分）
5. 甜味蛋白是一类具有甜度高，热量低等特性的天然甜味剂，有望经生物技术改造和量产后能广泛应用于食品，饮料，药品生产等。莫内林最初是从一种西非植物的浆果中分离提纯到的甜味蛋白，甜度是蔗糖的3000倍左右。图示利用大肠杆菌生产莫内林，其中M基因可表达合成莫内林。表是为PCR扩增M基因设计的引物，画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列。
（1）引物1的结合位点可能在___________（选填图中的编号）。画线部分的序列在A中___________（有/没有），在B中____________（有/没有）。
（2）已知C中的培养基成分有水、酵母粉、蛋白胨和氯化钠，并按一定比例添加氨苄青霉素。将C中有生长优势的菌落经扩大培养后作为菌种在发酵罐中培养，积累产物，以下操作合理的是 。
A. 发酵罐和培养基需严格灭菌
B. 发酵罐中培养基成分可去掉氨苄青霉素和琼脂
C. 为避免杂菌污染，培养过程中不能补充培养基
D. 培养过程中，只需合理控制好温度和pH
为了探究莫内林对血糖浓度的影响，将上述大肠菌生产的莫内林配制成与20mg/L蔗糖溶液等甜度阈值的浓度胃灌空腹小鼠，得实验结果如图（a），另用不同浓度的莫内林溶液胃灌空腹小鼠，实验结果如图（b）
（3）结合相关信息和所学知识，分析实验可知 。
A. 莫内林可升高血糖，不适宜作为代糖
B. 与蔗糖相比，莫内林升血糖的效果不显著
C. 莫内林和蔗糖元素组成相同，因此可转化为血糖
D. 一定范围内，莫内林对血糖的影响不随其浓度显著变化
（4）通过大肠杆菌生产的莫内林甜度较天然莫内林大为降低，天然莫内林也易因温度等降低甜度甚至甜味消失，请结合所学知识和利用相关的生物技术，分析两种莫内林甜度降低的原因并提出进一步改进的工程思路___。
2023学年第一学期期末
高三年级生物学科等级考质量监测试卷
一、退化草地的修复（23分）
1. 围栏封育作为草地管理的基本方式，具有投资少、见效快、简单易行等优点，是退化草地生态修复应用最广泛的途径之一。在以牦牛、马为主要牧畜的某轻度退化草场部分区域进行围栏封育处理，封育区内禁止放牧，研究人员获得了之后4年草地植物群落的数据变化如表。
注：同列的字母不同表示差异显著
（1）本研究获取的CK组数据来自___________（围栏封育区的当年/围栏外的自由放牧区）较为合理。
（2）草地植物群落在该草地生态系统中具有的作用有 。
A. 作为该系统能量流动的起点
B. 作为生产者参与该系统组成
C. 可与牧畜之间进行信息传递
D. 仅参与系统物质循环中的碳循环
（3）分析数据结合已学知识，推测围栏封育后植物群落密度、高度变化的可能原因有 。
A. 围栏避免了牧畜的采食和践踏
B. 环境容纳量增大
C. 可食牧草繁殖后代的概率增加
D. 可食牧草和毒害草竞争加剧
（4）草地中高原雪兔主要取食一些低矮的喜阳草本，牦牛喜食株高较高的莎草科植物，若不考虑其他影响因素，随着围栏封育时间的增加，封育区内高原雪兔的种群数量会_____ ，请简述你所持观点的理由_________。
（5）系统可如图1所示分为封闭系统和开放系统，若将围栏封育区和自由放牧区视作两个单独的生态系统，则围栏封育区属于________（封闭/开放）系统。
（6）可建议在围栏封育后第_____年重新放牧，结合表中数据简述理由____。
基因发生同义突变不会改变其编码的蛋白质结构，非同义突变则相反。分子进化理论认为，可根据基因的非同义突变速率Ka和同义突变速率Ks的比值ω（Ka/Ks）来衡量基因受自然选择压力的大小。牦牛和黄牛是近缘物种，牦牛一般生活在高寒低氧的高海拔地区，黄牛主要生活在低海拔地区。
（7）已知部分氨基酸对应的密码子，苯丙氨酸： 5’-UUU-3’、5’-UUC-3’组氨酸：5’-CAU-3’、5’-CAC-3’ 丝氨酸： 5’-UCC-3’ 、5’-UCA-3’ 、5’-UCG-3’ 、5’-UCU-3’
牦牛基因组分析中，所发现编码链的以下突变为非同义突变的是_________。（编号选填）
① 5’-CAT-3’ → 5’-CAC-3’② 5’-TTC-3’ → 5’-TCA-3’ ③ 5’-TCG-3’ → 5’-TCA-3’④ 5’-TCG-3’ → 5’-TCT-3’
（8）自然选择对同义突变和非同义突变的压力是不一样的，如果非同义突变能使生物更好地适应环境，则其被保留固定的速率（Ka）会较_______（低/不变/高），结合相关信息推测，与黄牛相比，牦牛基因组中ω值明显较高的基因可能有___________。
A 毛色相关基因 B. 低氧应答相关基因 C. 免疫相关基因 D. 线粒体功能相关基因
【答案】（1）围栏外的自由放牧区 （2）ABC （3）ABC
（4） ①. 减少 ②. 围栏封育后无牦牛采食，高大的莎草科植物得以充分生长，喜阳的低矮草本会因阳光、空间等不足生长受抑制，雪兔食物来源减少，数量下降
（5）开放 （6） ①. 第3年 ②. 从数据可知，第3年草地可食牧草生物量、植物群落的密度、高度与第1、2年和对照组相比有显著增长，毒害草生物量与第1、2年和对照组相比有显著减少，且都与第4年无显著差异，说明第3年植物群落已恢复到良好状态，从草地恢复、经济效益等考虑，第3年开始放牧较为合理
（7）② （8） ①. 高 ②. BD
【分析】生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网两部分。生态系统的成分包括非生物的物质和能量，生产者，消费者和分解者。食物链和食物网是生态系统的营养结构。
【小问1详解】
据表格可知，本实验研究某轻度退化草场部分区域进行围栏封育处理之后4年草地植物群落的数据变化，自变量为围栏封育后的时间，对照组（CK组）数据应该来自围栏外的自由放牧区较为合理。
【小问2详解】
A、能量流动的起点是生产者固定的太阳能，因此草地植物群落固定的太阳能可以作为该系统能量流动的起点，A正确；
B、生态系统的组成包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，草地植物群落能进行光合作用，作为生产者参与该系统的组成，B正确；
C、生态系统中不同个体中可以进行信息传递，因此草地植物群落可与牧畜之间进行信息传递，C正确；
D、草地植物群落可以参与该生态系统中的物质循环，包括碳循环、S循环、N循环等，D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
ABC、牧畜以植物为食，围栏可以避免了牧畜的采食和践踏，植物群落环境容纳量增大，可食牧草繁殖后代的概率增加，进而影响植物群落密度、高度，ABC正确；
D、围栏封育后，可食牧草和毒害草生存空间增大，种间竞争减弱，D错误。
故选ABC。
【小问4详解】
围栏封育后无牦牛采食，高大的莎草科植物得以充分生长，喜阳的低矮草本会因阳光、空间等不足生长受抑制，雪兔食物来源减少，因此封育区内高原雪兔的种群数量会减小。
【小问5详解】
围栏封育区仍然需要外界的太阳光能，需要大气中的CO2参与，同时也能释放CO2到外界，因此围栏封育区属于开放系统。
【小问6详解】
从数据可知，第3年草地可食牧草生物量、植物群落的密度、高度与第1、2年和对照组相比有显著增长，毒害草生物量与第1、2年和对照组相比有显著减少，且都与第4年无显著差异，说明第3年植物群落已恢复到良好状态，从草地恢复、经济效益等考虑，第3年开始放牧较为合理。
【小问7详解】
基因发生同义突变不会改变其编码的蛋白质结构，非同义突变则相反。
①双链DNA中，不能进行转录的那一条DNA链，叫做编码链，该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致(在RNA中是以U取代了DNA中的T)，编码链为5’-CAT-3’ ，则密码子为5’-CAU-3’，编码的是组氨酸，编码链为 5’-CAC-3’，则密码子为 5’-CAC-3’，编码的是组氨酸，编码的同种氨基酸，不会改变其编码的蛋白质结构，属于同义突变，①错误；
② 编码链5’-TTC-3’ ，则密码子为5’-UUC-3’ ，编码的是苯丙氨酸，编码链为 5’-TCA-3’，则密码子为5’-UCA-3’，编码的是丝氨酸 ，编码的是不同种氨基酸，可能会改变其编码的蛋白质结构，属于非同义突变，②正确；
③ 编码链5’-TCG-3’，则密码子为5’-UCG-3’ ，编码的是丝氨酸，编码链为5’-TCA-3’，则密码子为5’-UCA-3’，编码的是丝氨酸，编码的同种氨基酸，不会改变其编码的蛋白质结构，属于同义突变，③错误；
④编码链 5’-TCG-3’，则密码子为 5’-UCG-3’，编码的是丝氨酸，编码链为5’-TCT-3’，则密码子为5’-UCU-3’，编码的是丝氨酸，编码的同种氨基酸，不会改变其编码的蛋白质结构，属于同义突变，④错误。
故选②。
【小问8详解】
自然选择的结果是适者生存，如果非同义突变能使生物更好地适应环境，则其被保留固定的速率（Ka）会较高。牦牛和黄牛是近缘物种，牦牛一般生活在高寒低氧的高海拔地区，黄牛主要生活在低海拔地区，因此与黄牛相比，牦牛基因组中ω值明显较高的基因可能有低氧应答相关基因，低氧下，能量较少，因此需要线粒体功能增强，为生物体生命活动功能，即线粒体功能相关基因ω值明显较高，BD正确，AC错误。
故选BD。
二 、水通道蛋白（22分）
2. 科学家发现一种质膜蛋白CHIP28并推测其可能与水分子进出细胞相关，将CHIP28的mRNA注入到非洲爪蟾的卵母细胞，一段时间后将注入和未注入mRNA的两组卵母细胞置于低浓度溶液，持续观察细胞变化结果如图，初步证明科学家的推测是正确的。随后在许多动物植物、微生物中相继发现了类似运输水的通道蛋白，并将其统称为水通道蛋白（AQPs）。
（1）结合图文判断，___________（甲组/乙组）为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。该组细胞在置入低浓度溶液前细胞内发生了_____________。（选择编号并按照正确的顺序进行排列）
①细胞核CHIP28基因转录
②内质网、高尔基体加工CHIP28
③核糖体合成CHIP28
④囊泡运输CHIP28并整合到质膜
（2）该实验选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料，主要原因应是 。
A. 该卵母细胞体积较大，便于注入mRNA
B. 该卵母细胞体积较大，便于观察形态变化
C. 该卵母细胞胞内溶液浓度较低
D. 该卵母细胞质膜对水的透过性较低
（3）研究发现，甘油分子可经AQPs顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为 。
A. 自由扩散B. 协助扩散C. 主动运输D. 胞吞胞吐
（4）不同生物体内AQPs种类和数量差异性较大，与其生活环境、移动的局限性、主动获取水源的能力等相关。已发现大豆约有60多种AQPs，脊椎动物约有11-13种，小球藻约有5种，据此推测，水稻的AQPs种类最可能为 。
A. 75种B. 33种C. 15种D. 7种
AQP4是中枢神经系统的主要水通道蛋白，在星形胶质细胞上分布较多，若免疫系统产生针对AQP4的抗体，会造成星形胶质细胞的损伤、继而导致髓鞘受损的视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）
（5）据资料分析，NMOSD是一种________ 病。AQP4被免疫系统识别为______，并引发了机体的 ___________ 免疫。（编号选填）
① 免疫缺陷病②自身免疫病③免疫活性物质 ④抗原 ⑤特异性免疫 ⑥非特异性免疫⑦细胞免疫⑧体液免疫
（6）免疫系统中存有一个补体系统，补体是由系列蛋白质组成，激活后能发挥免疫作用，NMOSD的产生与补体密切相关：抗体与AQP4结合后，激活相应补体，补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，最终导致NMOSD。据此分析，补体应属于_________（免疫器官/免疫细胞/免疫活性物质），其作用效果与__________细胞类似。
（7）为验证MNOSD的发病机制，研究人员用小鼠脊髓进行实验，请将实验补充完整。
组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体
组②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体
组③：野生型小鼠脊髓+补体
组④：__________________。可以_____________作为实验的观察指标。
【答案】（1） ①. 甲组 ②. ③②④ （2）D （3）B （4）B
（5） ①. ② ②. ④ ③. ⑤⑧
（6） ①. 免疫活性物质 ②. 细胞毒性T细胞
（7） ①. 野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体 ②. 髓鞘坏损程度/ 胶质细胞的损伤或死亡情况
【分析】1、物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；
（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；
（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
2、基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【小问1详解】
质膜蛋白CHIP28可能与水分子进出细胞相关，注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞吸水速度更快，故甲组为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。将CHIP28蛋白mRNA注入卵母细胞，会发生CHIP28蛋白的翻译、加工和转运，即③核糖体合成CHIP28、②内质网、高尔基体加工CHIP28、④囊泡运输CHIP28并整合到质膜。
【小问2详解】
AB、该卵母细胞体积较大，便于注入mRNA，且便于观察形态变化，为次要原因，不属于选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料的主要原因，AB错误；
C、该卵母细胞胞内溶液浓度较低，将卵母细胞置于低浓度溶液，无论有无注入CHIP28的mRNA，都不易观察到实验现象，C错误；
D、该卵母细胞质膜对水的透过性较低，注入CHIP28的mRNA卵母细胞迅速吸水，实验现象较为明显，是选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料的主要原因，D正确。
故选D。
【小问3详解】
甘油分子可经水通道蛋白（AQPs）顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为协助扩散，B正确。
故选B。
【小问4详解】
大豆和小球藻对比可知，生活环境越缺水，AQPs种类越多；大豆和脊椎动物对比可知，移动的局限性越大。AQPs种类越多，大豆的生活环境比水稻缺水，水稻的移动的局限性比脊椎动物大，且水稻主动获取水源的能力较强，因此水稻的AQPs种类最可能为小于大豆，且远大于脊椎动物，故推测水稻的AQPs种类最可能为33种，B正确，ACD错误。
故选B。
【小问5详解】
自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病，NMOSD是一种自身免疫病。AQP4被免疫系统识别为④抗原，免疫系统产生针对AQP4的抗体，可知机体产生了⑧体液免疫，体液免疫属于⑤特异性免疫。
【小问6详解】
免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，补体应属于免疫活性物质。补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，与细胞毒性T细胞的作用效果类似，细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
【小问7详解】
为验证MNOSD的发病机制，由（6）可知，NMOSD的产生与补体密切相关，抗体与AQP4结合后，激活相应补体。该实验的自变量为AQP4、补体有无，因变量为胶质细胞的损伤或死亡情况，实验步骤为：
组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体；
组②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体；
组③：野生型小鼠脊髓+补体；
组④：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体。
因变量为胶质细胞的损伤或死亡情况，故可通过胶质细胞的损伤或死亡情况作为实验的观察指标。
三 、改造生物合成乳酸（21分）
3. 以乳酸为主要原料可合成聚乳酸，是一种可生物降解的材料，有广泛应用。为了提高乳酸产量，科研人员以光合生物制造技术构建聚球藻细胞工厂来生产乳酸，图表示一个天然缺乏乳酸合成途径的聚球藻细胞经改造后的乳酸合成途径，途径①中LdhD是合成乳酸所需的NADH依赖型乳酸脱氢酶，来自保加利亚乳酸菌，途径②中LdhDs是NADPH依赖型的乳酸脱氢酶，虚线部分代表改造后新增的代谢过程。

（1）如图所示，聚球藻无核膜包被的细胞核，能进行光合作用，由此可见生物进行光合作用必须具备的内部条件有____________。（编号选填）
① 叶绿体② 光合色素③ 适宜光照 ④ 相关酶⑤ 二氧化碳
（2）在改造后的聚球藻中，可能发生的能量转换有 。
A. 光能转换为活跃化学能
B. 活跃化学能转换为稳定化学能
C. 稳定化学能转换为热能
D. 稳定化学能转换为活跃化学能
（3）科研人员最初利用来自保加利亚乳酸菌中的LdhD基因构建了通过途径①合成乳酸的聚球菌，构建的表达载体应具备________，构建过程中需要用到________。（编号选填）
① LdhD基因②乳酸转运蛋白基因③标记基因④DNA聚合酶⑤限制性内切核酸酶⑥DNA连接酶
（4）经培养后发现，构建了途径①的聚球藻生产乳酸的效率不高，有可能是因为 。
A. 聚球藻胞内环境不适合LdhD发挥作用
B. 聚球藻内表达出来的LdhD结构发生改变
C. 转入的基因在聚球藻内表达效率低
D. 乳酸转运蛋白效率低下，细胞内乳酸积累抑制合成速率
（5）继续研究发现，若将LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替换为丙氨酸-精氨酸-丝氨酸，则可得到利用NADPH为其主要辅因子的突变酶，即LdhDs，设计引物以PCR获取突变酶目的基因，属于蛋白质工程的_______（定点突变/定向进化）策略。最终获得目的基因后在聚球藻内构建出途径②，培养发现乳酸产量大增。
（6）耐热地衣芽孢杆菌中也有活性较高的LdhD，图4为来自保加利亚乳酸菌和耐热地衣芽孢杆菌的LdhD酶活性比较，试分析将耐热地衣芽孢杆菌的LdhD基因转入聚球藻，是否可以进一步提高其产乳酸的能力______。

（7）结合以上图文信息，阐述与保加利亚乳酸菌比较，利用改造的聚球藻生产乳酸具有哪些不同之处______。
【答案】（1）②④ （2）ABCD
（3） ①. ①②③ ②. ⑤⑥ （4）ACD
（5）定点突变 （6）不能，若在一般温度下培养，耐热芽孢杆菌LdhD酶活性低于保加利亚乳酸菌该酶的活性，不能提高产乳酸能力。若在较高温度下培养，耐热地衣芽孢杆菌LdhD酶活性远高于保加利亚乳酸菌该酶的活性，但球聚藻本身的光合作用等生理活动可能无法正常进行，生成乳酸所需的原料等不足，产乳酸能力也不能提高。（若答不一定，需增加30到40度区间合理分析其可能性）
（7）与保加利亚乳酸菌相比，因球聚藻可利用光合作用产物转化为乳酸，无需添加有机碳源，培养基成分简单；同时改造后的球聚藻有NADH依赖型和NADPH依赖型两种乳酸脱氢酶催化乳酸生成，保加利亚乳酸菌无NADHP依赖型酶途径；在培养和生产过程中，需给球聚藻提供光照
【分析】1、分析题图：改造后的聚球藻细胞可以吸收光能进行光合作用，光合作用产生的有机物进行无氧呼吸第一阶段生成丙酮酸后，丙酮酸可在相应酶的催化作用下合成乳酸。
2、NADH即还原型辅酶Ⅰ，具有还原性，在细胞呼吸过程中产生。NADPH是还原性辅酶Ⅱ，也具有还原性，在光合作用（光反应）中产生。
【小问1详解】
聚球藻无核膜包被的细胞核，为原核生物，原核生物只有唯一的细胞器核糖体，没有叶绿体，聚球藻能进行光合作用，其细胞内含有光合色素和与光合作用有关的酶，由此可见生物进行光合作用必须具备的内部条件有②光合色素和④相关酶。
【小问2详解】
如图可知，改造后的聚球藻细胞可以吸收光能，将光能转换为NADPH中活跃化学能，NADPH中活跃化学能可以转换为暗反应产生的有机物中稳定的化学能，聚球藻细胞还可以进行无氧呼吸，将稳定化学能转换为热能和ATP中活跃的化学能，ABCD正确。
故选ABCD
【小问3详解】
基因表达载体需要含有目的基因插入位点，标记基因，因此用来自保加利亚乳酸菌中的LdhD基因构建了通过途径①合成乳酸的聚球菌，构建的表达载体应具备① LdhD基因和③标记基因，合成的乳酸还需要乳酸转运蛋白将其转运至细胞外，因此表达载体还需要具备②乳酸转运蛋白基因，构建基因表达载体需要用同⑤种限制性内切核酸酶对运载体和目的基因进行切割后，再用⑥DNA连接酶将目的基因与运载体连接。
【小问4详解】
A、聚球藻胞内环境与保加利亚乳酸菌胞内环境不同，可能聚球藻胞内环境不适合LdhD发挥作用，导致途径①的聚球藻生产乳酸的效率不高，A正确；
B、聚球藻无核膜包被细胞核，为原核生物，乳酸菌也为原核生物，细胞内均没有内质网和高尔基体，均无法对表达出来的LdhD进行加工修饰，因此聚球藻内表达出来的LdhD结构与乳酸菌细胞内的LdhD应该结构一致，B错误；
C、转入的基因在聚球藻内表达效率低，也可能会导致 LdhD合成数量减少，进而聚球藻生产乳酸的效率不高，C正确；
D、乳酸转运蛋白效率低下，导致细胞内乳酸积累，使细胞内PH值下降，抑制乳酸合成速率，D正确。
故选ACD。
小问5详解】
由题可知，若将LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替换为丙氨酸-精氨酸-丝氨酸，则需定点突变LdhD基因的特点位点，属于蛋白质工程的定点突变策略。
【小问6详解】
由图分析可知，若在一般温度下培养，耐热芽孢杆菌LdhD酶活性低于保加利亚乳酸菌该酶的活性，不能提高产乳酸能力。若在较高温度下培养，耐热地衣芽孢杆菌LdhD酶活性远高于保加利亚乳酸菌该酶的活性，但球聚藻本身的光合作用等生理活动可能无法正常进行，生成乳酸所需的原料等不足，产乳酸能力也不能提高，因此将耐热地衣芽孢杆菌的LdhD基因转入聚球藻，不能提高其产乳酸的能力。
【小问7详解】
与保加利亚乳酸菌比较，利用改造的聚球藻可利用光合作用产物转化为乳酸，无需添加有机碳源，培养基成分简单；同时改造后的球聚藻有NADH依赖型和NADPH依赖型两种乳酸脱氢酶催化乳酸生成，保加利亚乳酸菌无NADHP依赖型酶途径；在培养和生产过程中，需给球聚藻提供光照。
四、新生儿疾病筛查（19分）
4. 我国大部分地区将先天性甲状腺功能减低症（CH）、苯丙酮尿症（PKU）等几种先天性遗传性疾病列入新生儿筛查项目，新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线，也是公共卫生防控成功的典范之一。图（a）为苯丙氨酸在机体内的部分代谢过程，已知过高浓度的苯丙氨酸会损伤神经系统，多巴胺是一种神经递质，与认知功能等相关；图（b）为一新生儿PKU患者家系图谱。
（1）已知图（b）中家系个体患PKU的原因是位于12号染色体的PAH基因缺陷，导致苯丙氨酸代谢障碍所致。相对于正常人，III-2个体可能会出现有差异的代谢指标或生理特征有 。
A. 苯丙氨酸水平偏高
B. 肤色较常人偏黑
C. 多巴胺水平偏高
D. PAH活性低甚至无活性
（2）新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线，以下可能属于第一、二道防线的是 。
A. 婚检B. 孕前检查
C. 产前筛查D. 产前诊断
（3）相关基因用P/p表示，II-2个体的基因型可能为_______（编号选填）。后家庭成员经基因检测发现男性个体都无p基因，则III-2个体致病基因可能来自于_______（编号选填）。
① PP② Pp③ pp④ II-3⑤ 自身的基因突变⑥ II-4体细胞基因突变⑦ II-4精细胞基因突变
（4）已知II-3个体12号染色体上另有一对与阿尔兹海默症相关的基因Aa，以下细胞及其基因组成可能出现在II-3体内的有_________。（编号选填）
（5）图（a）中下列物质可存在于内环境中的是 。
A. 苯丙氨酸B. 酪氨酸
C. 多巴胺D. 大中性氨基酸载体1
（6）对新生儿进行先天性甲状腺功能减低症（CH）筛查，检测的项目是促甲状腺激素水平，若该激素水平_________（偏高/偏低），则为疑似患儿，需要进一步复查确认。
（7）若不在新生儿时期就开始采取干预和治疗措施，PKU患者会较常人明显智力低下，结合图文解释其原因，并针对此病在饮食干预上提出一条合理的建议______。
【答案】（1）AD （2）ABCD
（3） ①. ①② ②. ④⑤⑦
（4）① （5）ABC
（6）偏高 （7）原因：因PAH基因缺陷，PKU患者体内PAH活性低，导致苯丙氨酸积累，酪氨酸含量偏低。高浓度苯丙氨酸会直接损伤新生儿的神经系统系统。在通过血脑屏障时，高浓度的苯丙氨酸会和酪氨酸竞争大中性氨基酸载体1，使得进入到脑部神经细胞中的酪氨酸更少，在神经细胞内合成的多巴胺也少，影响新生儿认知功能的发展，导致智力低下。
建议：严格控制饮食中苯丙氨酸的摄入/尽量避免进食苯丙氨酸含量高的食物（或同时增加酪氨酸的摄入）等等合理即可
【分析】1、遗传病的监测和预防：
（1）产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。
（2）遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
（3）禁止近亲婚配：降低隐性遗传病的发病率。
2、甲状腺激素的调节属于反馈调节：当甲状腺激素增多后，反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌，使得机体得到甲状腺激素的调节，同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
【小问1详解】
AD、PKU患者的PAH基因缺陷，PAH活性低甚至无活性，导致苯丙氨酸无法转化为酪氨酸，从而导致苯丙氨酸水平偏高，AD正确；
B、PKU患者PAH活性低甚至无活性，苯丙氨酸无法转化为酪氨酸，无法产生黑色素，故PKU患者肤色较常人偏白，B错误；
C、PKU患者苯丙氨酸水平偏高，高浓度的苯丙氨酸会损伤神经系统，多巴胺水平偏低，C错误。
故选AD。
【小问2详解】
ABCD、婚检、 孕前检查、 产前筛查、 产前诊断都能在一定程度上预防遗传病的产生和发展，大大降低病儿的出生率，属于新生儿筛查的第一、二道防线，ABCD正确。
故选ABCD。
【小问3详解】
由题意可知“图（b）中家系个体患PKU的原因是位于12号染色体的PAH基因缺陷”可知，该病为常染色体遗传病，Ⅱ-3、Ⅱ-4不患病，生出患病的III-2个体，说明该病为常染色体隐性遗传病，III-2个体的基因型pp，Ⅱ-3的基因型为Pp，Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型都可能为Pp、PP，II-2个体的基因型可能为① PP② Pp。后家庭成员经基因检测发现男性个体都无p基因，说明Ⅱ-4的基因型为 PP，III-2个体致病原因为基因突变，III-2个体致病基因可能来自于④ II-3、⑤ 自身的基因突变、⑦ II-4精细胞基因突变。
【小问4详解】
①II-3个体的基因型为AaPp，①细胞表示处于减数第一次分裂中期的初级卵母细胞，①正确；
②细胞表示处于减数第二次分裂后期的极体，但分离的子染色体的基因型应该相同，②错误；
③细胞表示有丝分裂后期，但ap、AP应该位于同一条染色体上，③错误；
④细胞表示处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞，但分离的子染色体的基因型应该相同，④错误。
故选①。
【小问5详解】
ABC、苯丙氨酸、酪氨酸、多巴胺可存在于内环境，ABC正确；
D、大中性氨基酸载体1位于细胞膜上，不存于内环境中，D错误。
故选ABC。
【小问6详解】
当新生儿患有先天性甲状腺功能减低症（CH）时，甲状腺激素的分泌量减少，对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，促甲状腺激素水平偏高。
【小问7详解】
因PAH基因缺陷，PKU患者体内PAH活性低，导致苯丙氨酸积累，酪氨酸含量偏低。高浓度苯丙氨酸会直接损伤新生儿的神经系统系统。在通过血脑屏障时，高浓度的苯丙氨酸会和酪氨酸竞争大中性氨基酸载体1，使得进入到脑部神经细胞中的酪氨酸更少，在神经细胞内合成的多巴胺也少，影响新生儿认知功能的发展，导致智力低下，因此PKU患者会较常人明显智力低下。对该病在饮食方面的建议：严格控制饮食中苯丙氨酸的摄入/尽量避免进食苯丙氨酸含量高的食物（或同时增加酪氨酸的摄入）等等。
五、甜味蛋白（15分）
5. 甜味蛋白是一类具有甜度高，热量低等特性的天然甜味剂，有望经生物技术改造和量产后能广泛应用于食品，饮料，药品生产等。莫内林最初是从一种西非植物的浆果中分离提纯到的甜味蛋白，甜度是蔗糖的3000倍左右。图示利用大肠杆菌生产莫内林，其中M基因可表达合成莫内林。表是为PCR扩增M基因设计的引物，画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列。
（1）引物1的结合位点可能在___________（选填图中的编号）。画线部分的序列在A中___________（有/没有），在B中____________（有/没有）。
（2）已知C中的培养基成分有水、酵母粉、蛋白胨和氯化钠，并按一定比例添加氨苄青霉素。将C中有生长优势的菌落经扩大培养后作为菌种在发酵罐中培养，积累产物，以下操作合理的是 。
A. 发酵罐和培养基需严格灭菌
B. 发酵罐中培养基成分可去掉氨苄青霉素和琼脂
C. 为避免杂菌污染，培养过程中不能补充培养基
D. 培养过程中，只需合理控制好温度和pH
为了探究莫内林对血糖浓度的影响，将上述大肠菌生产的莫内林配制成与20mg/L蔗糖溶液等甜度阈值的浓度胃灌空腹小鼠，得实验结果如图（a），另用不同浓度的莫内林溶液胃灌空腹小鼠，实验结果如图（b）
（3）结合相关信息和所学知识，分析实验可知 。
A. 莫内林可升高血糖，不适宜作为代糖
B. 与蔗糖相比，莫内林升血糖的效果不显著
C. 莫内林和蔗糖元素组成相同，因此可转化为血糖
D. 一定范围内，莫内林对血糖的影响不随其浓度显著变化
（4）通过大肠杆菌生产的莫内林甜度较天然莫内林大为降低，天然莫内林也易因温度等降低甜度甚至甜味消失，请结合所学知识和利用相关的生物技术，分析两种莫内林甜度降低的原因并提出进一步改进的工程思路___。
【答案】（1） ①. ②或③ ②. 有 ③. 有 （2）AB （3）BD
（4）原因：大肠杆菌生产的莫内林甜度降低，可能是因其为原核生物，细胞无法加工修饰合成的莫内林，分子结构与植物中的天然莫内林有差异。因天然莫内林是蛋白质，容易受到温度等条件的影响改变结构，导致甜度下降甚至甜味消失。
工程思路：基于甜度下降的原因写出相应的较为完整的工程学思路，即需从基因水平加以改造，导入到合适的受体细胞进行表达，并对新蛋白进行性能检测和筛选。
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。
【小问1详解】
DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此要想PCR出M基因，因此引物1的结合位点可能在②或③。画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列，PCR出的M基因中含有该限制性内切核酸酶的识别序列，那么要想M基因能连接在质粒中，那么质粒A中也应该有该序列，因为M基因和质粒用同种限制酶切割，因此连接之后的重组质粒B中也含有该酶的识别序列。
【小问2详解】
A、发酵工程中培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，A正确；
B、氨苄青霉素属于抗菌药物，但在发酵过程中培养基和发酵罐已经灭菌，且发酵条件只适合发酵所需菌种生长，因此发酵罐中培养基成分可去掉氨苄青霉素，发酵过程要得到大量发酵产物，常用液体培养基，因此也可以去掉琼脂，B正确；
C、在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行灭菌，但在发酵过程中需要得到更多发酵产物，需要不断补充培养基，C错误；
D、在发酵过程中要控制温度和 pH，对于需氧微生物还要进行搅拌和通气，D错误。
故选AB。
【小问3详解】
A、摄入糖之后，血糖浓度能升高，莫内林可升高血糖，适宜作为代糖，A错误；
B、据图（a）可知，莫内林处理后曲线在蔗糖处理后曲线下面，说明与蔗糖相比，莫内林升血糖的效果不显著，B正确；
C、莫内林是一种西非植物的浆果中分离提纯到的甜味蛋白，元素组成主要是C、H、O、N，蔗糖元素组成主要是C、H、O，元素组成并不相同，C错误；
D、据图（b）可知，不同浓度莫内林处理后，血糖值相差不大，因此一定范围内，莫内林对血糖的影响不随其浓度显著变化，D正确。
故选BD。
【小问4详解】
大肠杆菌生产的莫内林甜度降低，可能是因其为原核生物，细胞无法加工修饰合成的莫内林，分子结构与植物中的天然莫内林有差异。因天然莫内林是蛋白质，容易受到温度等条件的影响改变结构，导致甜度下降甚至甜味消失。基于甜度下降的原因写出相应的较为完整的工程学思路，即需从基因水平加以改造，导入到合适的受体细胞进行表达，并对新蛋白进行性能检测和筛选。
处理
可食牧草生物量（g/m2）
毒害草生物量（g/m2）
密度（枝/m2）
高度（mm）
CK（对照）
347.3 a
323.5 a
1931.7 a
69.0 a
第1年
359.7 a
296.8 b
1923.0 a
74.4 a
第2年
565.5 b
287.6 b
2113.6 b
89.2 b
第3年
9663 c
245.4 c
2254.7 b
111.8 c
第4年
960.3 c
249.1 c
2253.9 b
112.3 c
引物1
5’GGAATTCCATATGGGCGAATGGGAAATTATCG3’
引物2
5’TTTGGATCCTTACGGCGGCGGAACCGGAC3’
处理
可食牧草生物量（g/m2）
毒害草生物量（g/m2）
密度（枝/m2）
高度（mm）
CK（对照）
347.3 a
323.5 a
1931.7 a
69.0 a
第1年
359.7 a
296.8 b
1923.0 a
74.4 a
第2年
565.5 b
287.6 b
2113.6 b
89.2 b
第3年
966.3 c
245.4 c
2254.7 b
111.8 c
第4年
960.3 c
249.1 c
2253.9 b
112.3 c
引物1
5’GGAATTCCATATGGGCGAATGGGAAATTATCG3’
引物2
5’TTTGGATCCTTACGGCGGCGGAACCGGAC3’
环节参考
获取新莫内林基因
构建表达载体并导入合适的受体细胞
筛选并获取性能优良的莫内林
方法或操作参考
如：对莫内林基因进行随机突变获得系列突变基因/如：基于提高稳定性又保持甜度的要求设计新的莫内林分子结构，对基因进行定点突变获得新基因/如：基于提高稳定性又保持甜度的要求设计新的莫内林分子结构， 自主设计、拼装（人工合成）新基因其他合理亦可
将获取的新基因构建表达载体，导入到真核细胞中，如酵母菌、动物细胞、植物细胞等等合理即可
通过微生物培养/动物细胞培养/植物细胞培养等等合理操作获得具有新结构的莫内林，分析其稳定性和甜度，筛选性能优良的产品。
环节参考
获取新莫内林基因
构建表达载体并导入合适的受体细胞
筛选并获取性能优良的莫内林
方法或操作参考
如：对莫内林基因进行随机突变获得系列突变基因/如：基于提高稳定性又保持甜度的要求设计新的莫内林分子结构，对基因进行定点突变获得新基因/如：基于提高稳定性又保持甜度的要求设计新的莫内林分子结构， 自主设计、拼装（人工合成）新基因其他合理亦可
将获取的新基因构建表达载体，导入到真核细胞中，如酵母菌、动物细胞、植物细胞等等合理即可
通过微生物培养/动物细胞培养/植物细胞培养等等合理操作获得具有新结构的莫内林，分析其稳定性和甜度，筛选性能优良的产品。