北京市海淀区2024-2025学年高二下学期期末生物试题（含答案）

这是一份北京市海淀区2024-2025学年高二下学期期末生物试题（含答案），共9页。
以下发酵食品与发酵条件或发酵过程的变化对应关系正确的是
A. 腐乳与泡菜：持续无氧发酵B. 泡菜与果醋：pH下降
C. 酸奶与果酒：密封并定期放气D. 果酒和果醋：发酵温度相同
2. 水产养殖引发的水质富营养化会导致水体中病原菌大量繁殖，研究者检测了植物提取物H的抑菌效果，如下图。下列叙述正确的是
A. 实验所用的菌体应选自富营养化的水体
B. 采用稀释涂布平板法或平板划线法接种
C. 应增加已知抗菌药物组作为实验组
D. 透明圈直径与H的抑菌能力呈负相关
3. 紫杉醇存在于红豆杉属植物体内，具有较强抗癌作用。为保护野生红豆杉资源，科研人员用下图所示方法提取紫杉醇。下列相关叙述正确的是
A. 过程①需使生长素比例远高于细胞分裂素
B. 过程①②都需在光照条件下培养
C. 过程②③需接种到固体培养基上培养
D. 过程①②③未体现红豆杉细胞的全能性
4. 关于动物细胞培养，下列叙述正确的是
A. 获得的动物组织需用胃蛋白酶分散细胞
B. 所培养的细胞一般悬浮生长或贴壁生长
C. 培养期间需通入5%的CO2以刺激细胞呼吸
D. 培养过程中需密闭培养瓶以保证无菌环境
5. 我国科学家成功培育出世界首例体细胞克隆猴“中中”“华华”，攻克了灵长类动物克隆的技术难题，过程如下图。下列叙述不正确的是
A. 采集的卵母细胞需在体外培养到MⅡ期后再显微操作去核
B. 重构胚形成后需进一步激活才可继续完成分裂和发育进程
C. 克隆猴的诞生体现出动物细胞的细胞核具有全能性
D. 胚胎移植前需要使用免疫抑制剂处理代孕猴
6. 人正常乳腺细胞与人乳腺癌细胞表面有部分相同的膜蛋白。科研人员设计下图所示流程，生产针对人乳腺癌细胞的单克隆抗体。
注：■ ▲ ★ 不同图形代表不同的膜蛋白。
下列叙述不正确的是
A. 过程①从小鼠体内分离得到多种针对人正常乳腺细胞的抗体
B. 过程②使用选择培养基和抗原 - 抗体杂交筛选特定杂交瘤细胞
C. 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞必须在小鼠体外进行扩大培养
D. 该单克隆抗体可与毒素连接实现对乳腺癌细胞的特异性杀伤
7. 科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜叶片，培育出转基因抗病番木瓜，Ti质粒如下图所示。下列叙述正确的是
A. 转化农杆菌与番木瓜叶片均需用Ca2+处理
B. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性
C. 农杆菌的Ti质粒整合到番木瓜基因组中
D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性
8. PCR是生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。下列有关PCR与人体细胞内DNA分子复制的叙述，不正确的是
A. 都需要引物提供延伸起始的3'末端
B. DNA聚合酶催化的最适温度不同
C. 复制过程都是边解旋边复制
D. 复制方式都是半保留复制
9. 研究发现，当葡萄糖超过一定浓度时，野生型酵母菌即使在有氧条件下也主要进行酒精发酵。通过基因工程构建突变菌可阻断酒精发酵。下列分析不合理的是
A. 消耗等量葡萄糖时，有氧呼吸释放能量高于无氧呼吸
B. 高浓度葡萄糖可能抑制野生型酵母菌线粒体内相关酶的活性
C. 上述现象说明环境因素会影响微生物的代谢途径
D. 可通过敲除细胞呼吸第一阶段的关键酶基因来构建突变菌
10. 某同学在25℃、最适pH下测定唾液淀粉酶催化不同浓度淀粉分解的酶促反应速率，结果如下图。若想提高X，以下做法不恰当的是
A. 将反应体系放入37℃的恒温水浴锅
B. 加入少量HCl或NaOH调整pH
C. 向各组溶液中添加等量的稀释唾液
D. 向各组溶液中添加等量唾液淀粉酶激活剂
11. 研究者为大豆叶片提供14CO2，检测茎基部放射性，实验处理及结果如右图。下列推测合理的是
A. 检测点放射性物质是叶片光反应合成的
B. 关灯后光合作用停止但光合产物仍可运输
C. 关灯后短时间内C3含量下降，C5含量上升
D. 改用CO2后叶片对CO2的利用趋于停止
12. 高中生物实验中，下列利用酒精进行的实验操作与目的不符的是
A. 观察花生子叶脂肪颗粒——洗去多余的苏丹Ⅲ染液
B. 观察洋葱根尖有丝分裂——用于配制解离液使组织细胞分离开来
C. DNA的粗提取与鉴定——用于溶解DNA以除去杂质
D. 培养菊花茎段愈伤组织——避免愈伤组织受到杂菌污染
13. 细胞器串扰是指不同的细胞器之间通过蛋白相互连接，调节细胞器的功能及细胞的生命活动。下图中线粒体与内质网的细胞器串扰引起了Ca2+的转运。下列叙述正确的是
A. 图示过程可能发生在大肠杆菌细胞内
B. 图示说明细胞器串扰通过膜融合实现物质交换
C. 线粒体与内质网的细胞器串扰可促进细胞凋亡
D. 图示说明线粒体为内质网合成蛋白质提供能量
14. 野生番茄是二倍体植物（2n=24），科学家建立的MiMe番茄可产生染色体数减半的克隆配子。野生型和MiMe番茄中配子的形成过程如下图。以下叙述错误的是
野生型番茄
MiMe番茄
A. 两株MiMe番茄杂交后的子代仍为四倍体
B. 图a中细胞为减数分裂I前期，含有12个四分体
C. MiMe番茄的克隆配子中不具有同源染色体
D. MiMe番茄产生配子时细胞只分裂一次
15. 为了探究胚胎干细胞释放的外泌体与衰老的关系，研究人员设计了实验，结果如表所示。下列叙述正确的是
注：细胞衰老过程中β - 半乳糖苷酶活性会增加。
A. 表中可分析的单因子对照实验有三组
B. 外泌体可能通过抑制DNA的复制促进衰老
C. 衰老细胞的特征是各种酶活性均降低
D. 外泌体可能改变细胞衰老相关基因的表达
第二部分
本部分共6题，共70分。
16.（12分）线粒体氧化磷酸化过程障碍会引起神经元损伤乃至凋亡，这是神经退行性疾病发病的重要原因之一。研究者尝试使用人工囊泡改善线粒体功能以治疗疾病。
（1）氧化磷酸化过程即有氧呼吸第三阶段，其场所为______。
（2）通过将原癌基因导入神经干细胞，使其具备______能力，利于大量生产。研究者以改造后的神经干细胞为材料，利用匀浆方法获得了许多包含细胞组分的人工囊泡，通过检测______，从其中分离得到线粒体来源的囊泡，记作S。
（3）将S与损伤的神经细胞混合，以探究S能否改善线粒体功能。实验中可用于作出判断的检测指标有______（至少两个）。
（4）为了进一步探究S抑制细胞损伤和凋亡的机制，研究人员检测了不同处理下蛋白P（可激活凋亡）的含量和线粒体形态，结果如下图1和图2所示。
实验结果表明，S可以______，从而抑制细胞的损伤和凋亡。
（5）若将S用于疾病的治疗，还需解决的问题有______（写出一条）。
17.（12分）T蛋白是一种源于鼠伤寒沙门氏菌的转录阻遏因子，仅在温度低于39℃时结合在P启动子上，抑制下游基因的表达。科研人员尝试利用超声波控制工程菌的蛋白质分泌，实现肿瘤的定向治疗。
（1）科研人员将L基因（表达产物可催化底物生成荧光）连接到启动子P下游，构建出含P - L片段的DNA。进一步构建含P - L片段的重组载体的流程是：首先用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口，然后__________；再利用DNA连接酶将P - L片段拼接到载体的切口处，用超声波处理使温度升高到39℃以上时，成功转入重组载体的鼠伤寒沙门氏菌__________，则表明超声波控制基因表达系统有效。
（2）A蛋白是肿瘤治疗的新型药物，能引起肿瘤细胞凋亡。科研人员拟将A蛋白基因转入大肠杆菌，构建仅在高于39℃时才能分泌大量A蛋白的工程菌。请参考样例，选用下列元件完成表达载体设计。
可选用的元件：启动子P 启动子J（持续表达启动子） A蛋白基因 T蛋白基因 Y片段（编码信号肽 引导蛋白分泌到细胞外） 终止子
（3）已知工程菌能定位于肿瘤组织中，实现肿瘤治疗。若要将此技术应用于临床，从有效性的角度，需进一步验证__________（答出一点）。
（4）有学者认为：从生物安全角度，该技术可能引发“基因污染”。请提出一条改造上述表达载体，解决“基因污染”的思路。
18.（12分）为了在一个生物反应器中同时进行两种发酵，科研人员对已有菌株进行改造。
（1）同一生物反应器中通常难以同时培养两种菌株，这是由于不同菌株代谢所需的__________等条件不同。
（2）科研人员分别改造大肠杆菌A和B的代谢途径，以实现同时生产木糖醇和异丁酸。
①A菌生产木糖醇需要厌氧条件，改造后的A菌在有氧条件下也能进行厌氧条件下的代谢，如图1和图2。
据图分析，改造后的A菌生产木糖醇的能力提高，理由是__________。
②B菌在有氧条件下能合成异丁酸，但无法合成自身生长所需的乙酸，而A菌产木糖醇的同时也产生乙酸，因此可以和A菌实现共生。此外，培养B菌的培养基中还需要添加葡萄糖作为__________。
（3）将A、B两种菌进行共培养的过程中，检测A菌和B菌密度和代谢产物浓度变化，结果如图3和4。据图分析，乙酸浓度随时间先上升，随后下降的原因是__________。
19.（12分）研究者发现一种二倍体的野生马铃薯，与四倍体的栽培马铃薯杂交，培育马铃薯突变体。
（1）栽培马铃薯和野生马铃薯之间存在__________，故杂交不能产生可育后代。
（2）野生马铃薯的M基因能够修复错配的DNA，维持基因组稳定。研究者将图1所示的T - DNA导入野生马铃薯细胞中，获得M基因沉默（几乎不表达）的转基因马铃薯（马铃薯B）。
通过该方法使M基因沉默的原理是__________。
（3）研究者将马铃薯B、野生马铃薯分别与栽培马铃薯进行体细胞杂交，获得了大量杂种植株。对不同杂种植株的DNA含量进行分析，结果如下图（“x”表示DNA的倍性）。
①使用__________处理两种马铃薯叶片细胞，利用__________促进二者融合，进而获得体细胞杂交的植株。
②杂交一出现大量DNA含量6x以下的个体，推测__________
③杂交二与杂交一比较，说明M基因沉默导致__________。
20.（10分）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
根瘤细胞中的能量感受器
豆科植物与根瘤菌共生形成的根瘤可固定氮元素。植物光合产物（主要是蔗糖）通过韧皮部运输至根瘤，在根瘤细胞中生成PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）。PEP可进一步转化为丙酮酸进入线粒体，或者转化为苹果酸，进入类菌体，如下图。大豆根瘤的固氮能力在缺氧条件下较低，当增加氧气供应时，固氮能力会显著提升，研究人员据此推测根瘤细胞的能量状态会影响其固氮能力。
注：“●”代表中间产物。类菌体由根瘤菌在根瘤内分化而来，是专司固氮的特殊结构。
研究发现，胱硫醚β合成酶（CBS）的一个结构域能够结合AMP（腺苷一磷酸）、ADP和ATP等。在动物和酵母细胞中，CBS家族蛋白已被证实可感知细胞内的能量水平。为鉴定大豆根瘤中可能存在的能量感受器，科研人员筛选了71个CBS家族蛋白，在根瘤中鉴定到了特异性高表达的NAS1和NAP1。遗传分析发现，NAS1和NAP1功能缺失不影响根瘤的形成和发育，但是抑制了根瘤碳源供应增加后固氮能力的上升。
进一步研究发现NAS1和NAP1通过感知细胞内AMP水平来监测根瘤细胞能量状态，NAS1可以直接结合AMP从而与NAP1在线粒体膜上形成异源二聚体。在碳源供应增加导致根瘤能量充裕时，AMP含量降低，促使NAS1 - NAP1异源二聚体解离，形成NAS1 - NAS1和NAP1 - NAP1同源二聚体。这些同源二聚体会与转录因子NFYC互作并将其锚定到线粒体膜上，从而减少细胞核中的NFYC水平，抑制丙酮酸激酶（PK）基因表达，调控能量在植物细胞和类菌体碳源供应之间的分配。
这一发现不仅揭示了能量感受器NAS1/NAP1在豆科植物根瘤中固氮调控的分子机制，还为未来设计碳利用效率更高、固氮能力更强的豆科作物提供了理论依据。
（1）豆科植物光合作用的光反应中产生的_______驱动暗反应，其光合产物转化为蔗糖，为固氮过程提供能量。
（2）文中科研人员找到并鉴定大豆根瘤中能量感受器的研究思路有_______（写出两点）。
（3）请依据文中内容，从根瘤细胞能量充裕或不充裕中选择其一，用文字和箭头阐明根瘤细胞实现能量分配的机制。
（4）请从物质和能量的角度，分析大豆光合产物动态分配的生物学意义。
21.（12分）细胞通过分裂增加数量的过程称为细胞增殖，对细胞增殖的研究依赖于技术的发展。
（1）细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、__________的基础。
（2）细胞周期包括分裂间期（依次为G1、S和G2）和分裂期（M），各期及对应时长如右图。其中，DNA复制发生在S期，G1和G2期发生的是__________。
（3）正常情况下细胞分裂是不同步的。为使不同细胞能够从同一时刻开始分裂，研究者使用DNA合成抑制剂处理周期中的细胞，使细胞停滞在复制过程中，无法继续完成分裂。去除抑制剂后，细胞可从原来的时期继续细胞分裂过程。
①在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，继续培养不短于__________（使用a、b、c、d表示）时长后，其余各期的所有细胞就都会被抑制在__________。若用一个数学表达式来表示此时细胞总数与加入DNA抑制剂之前细胞总数的比值，该表达式为__________（使用a、b、c、d表示）。
②接下来去除抑制剂，细胞继续原有的细胞周期。培养时长在__________之间，再加入DNA合成抑制剂，培养一段时间后，可实现细胞周期同步化。
（4）使用上述细胞周期同步化技术需要了解细胞周期各阶段的时长。研究者使用双标记法确定了S期的时长。E和B是两种有机物，能进入细胞并掺入正在复制的DNA中，从而使DNA带上不同的可检测标记，未掺入的E和B短时间内即被降解。研究者先向各组细胞培养液中加入E，随后每隔一定时间依次向一组细胞培养液中加入B，充分标记后收集各组细胞，检测双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比。随着加入B的间隔的时间延长，该比例__________，所经历的时间即为S期时长。
参考答案
1.B 2.A 3.D 4.B 5.D
6.C 7.D 8.A 9.D 10.B
11.B 12.C 13.C 14.C 15.D
16.(1)线粒体内膜
(2)无限增殖 差速离心 线粒体特有的蛋白质（或线粒体 DNA）
(3)线粒体 ATP 生成量、细胞内活性氧含量、细胞凋亡率
(4)降低蛋白 P 的含量，维持线粒体的正常形态
(5)S 进入机体后的安全性（或 S 的靶向运输效率等）
17.(1)用同种限制酶切割含 P-L 片段的 DNA，获得相同的黏性末端（或平末端） 能催化底物生成荧光
(2)启动子 J 连接 T 蛋白基因，启动子 P 连接 Y 片段和 A 蛋白基因，最后连接终止子（合理即可）
(3)A 蛋白对肿瘤细胞的杀伤效果（或工程菌在肿瘤组织中的定植能力等）
(4)在表达载体中加入自杀基因，使工程菌在特定条件下死亡（合理即可）
18.(1)pH、氧气需求
(2)①改造后的 A 菌在有氧条件下仍能进行厌氧代谢，持续生产木糖醇，而原 A 菌在有氧条件下可能无法高效生产 ②碳源（和能源）
(3)上升 A 菌产生乙酸，初期积累；随后 B 菌利用乙酸生长繁殖，乙酸被消耗而下降
19. (1)生殖隔离
(2)T - DNA 插入 M 基因内部，破坏 M 基因结构，使其无法正常表达
(3)①纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇（或电融合法） ②野生马铃薯与栽培马铃薯的体细胞杂交过程中，染色体可能发生丢失 ③更多细胞的 DNA 含量降低（或染色体丢失更明显）
20. (1)ATP 和 NADPH
(2)筛选根瘤中特异性高表达的 CBS 家族蛋白；通过遗传分析鉴定其功能（或研究其与能量感知相关的结构域等）
(3)能量充裕时：AMP 含量降低→NAS1 - NAP1 异源二聚体解离→形成 NAS1 - NAS1 和 NAP1 - NAP1 同源二聚体→与转录因子 NFYC 互作并将其锚定到线粒体膜上→细胞核中 NFYC 水平减少→抑制 PK 基因表达→调控能量分配
或能量不充裕时：AMP 含量较高→NAS1 结合 AMP 并与 NAP1 形成异源二聚体→不与 NFYC 互作→细胞核中 NFYC 水平较高→促进 PK 基因表达→调控能量分配
(4)实现碳源和能量的合理分配，既满足根瘤细胞自身生命活动需求，又为类菌体固氮提供充足物质和能量，提高豆科植物的氮素利用效率
21.(1)繁殖、遗传
(2)为分裂期进行物质准备和能量储备
(3)①b+c+d S期（或DNA合成期）（(a+b+c+d)/(a+b+c+d)）②b至b+c+d
(4)先上升后稳定
组别
实验材料
β - 半乳糖苷酶相对活性（%）
处于DNA复制时期细胞百分比（%）
A
年轻小鼠细胞 + 缓冲液
3
33
B
衰老小鼠细胞 + 缓冲液
68
7
C
衰老小鼠细胞 + 外泌体
17
22