专题05 生物工程-【好题汇编】2024年高考生物二模试题分类汇编（上海专用）
上海
高三
专题练习
2024-05-18
10次
整体难度：
适中
考查范围：
分子与细胞、生物技术与工程、遗传与进化、稳态与调节、实验与探究
专题05 生物工程-【好题汇编】2024年高考生物二模试题分类汇编（上海专用）
上海
高三
专题练习
2024-05-18
10次
整体难度：
适中
考查范围：
分子与细胞、生物技术与工程、遗传与进化、稳态与调节、实验与探究
一、非选择题 添加题型下试题
非选择题-解答题
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适中(0.65)
解题方法
1. 生物燃料乙醇是重要的清洁能源。传统的生物乙醇通过高粱、甘蔗等粮食进行生产，对粮食消耗巨大。高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素（主要水解产物是木糖），可以用作染料乙醇生产的原材料。
酿酒酵母是用作乙醇发酵的重要菌种，但因其本身跨膜转运木糖困难以及缺乏专一性的木糖代谢酶，故不能直接利用木糖进行乙醇发酵。研究人员通过基因工程手段使酵母细胞超表达木糖转运体，并将木糖代谢相关的XR酶和XDH酶的基因导入野生型的酿酒酵母中，在酵母细胞内建立起了木糖代谢的通路，如图1中途径I所示。
(2)在合适的发酵条件下发现，重组酵母相对于原菌株对于木糖的利用效率并未得到显著的改善，结合图1和所学知识分析，以下原因分析合理的有___（多选）。
为了提高乙醇的产量，研究人员利用基因工程技术将XK基因与增强启动子相连，导入受体细胞中，观察工程菌的乙醇发酵情况，技术路线如图2所示，其中①～④代表PCR扩增引物，LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因。如表是工程菌a和工程菌b在同等适宜条件下分别进行葡萄糖木糖共底物发酵实验的部分产物检测结果。
(3)为了使XK基因与载体质粒有效连接，可以通过PCR技术在XK基因的上下游引入限制性内切核酸酶___ 的识别序列，再用对应酶切后通过DNA连接酶连接。设计的扩增引物位置是图2中的___ （编号选填）。
(4)选出恰当的编号填在下表中，完成工程菌a和工程菌b的制备过程（编号选填）。
①野生型酿酒酵母②亮氨酸缺陷型酿酒酵母③尿嘧啶缺陷型酿酒酵母④葡萄糖为碳源⑤木糖为唯一碳源⑥缺少亮氨酸⑦缺少尿嘧啶⑧添加青霉素
(5)结合图1、2和表中数据，分析工程菌a提高了乙醇产量的原因___ 。
研究人员还在嗜热细菌中发现了XI酶。XI酶能催化木糖直接转化为可被酿酒酵母直接吸收利用的木酮糖。将XI酶的相关基因导入野生型的酿酒酵母，建立了图1中途径II所示的木糖代谢通路。
(6)导入XI酶基因的酿酒酵母在实际的葡萄糖木糖共底物发酵实验中并没有表现出比野生型酿酒酵母更优良的木糖利用率和乙醇产率。请结合题干信息分析原因，并提出一项能够增加乙醇产率的改进策略___ 。
酿酒酵母是用作乙醇发酵的重要菌种，但因其本身跨膜转运木糖困难以及缺乏专一性的木糖代谢酶，故不能直接利用木糖进行乙醇发酵。研究人员通过基因工程手段使酵母细胞超表达木糖转运体，并将木糖代谢相关的XR酶和XDH酶的基因导入野生型的酿酒酵母中，在酵母细胞内建立起了木糖代谢的通路，如图1中途径I所示。
| A．氨基酸间的连接方式 | B．合成和加工的细胞器 |
| C．两侧木糖和葡萄糖浓度 | D．活性中心的空间结构 |
(2)在合适的发酵条件下发现，重组酵母相对于原菌株对于木糖的利用效率并未得到显著的改善，结合图1和所学知识分析，以下原因分析合理的有___（多选）。
| A．重组酵母的木糖转运体的转运效率不高 |
| B．酒精发酵与木糖代谢竞争NADH |
| C．导入的XR酶和XDH酶的基因无法在酵母细胞中表达 |
| D．酵母胞质内环境与XR、XDH等酶的最适反应环境不一致 |
为了提高乙醇的产量，研究人员利用基因工程技术将XK基因与增强启动子相连，导入受体细胞中，观察工程菌的乙醇发酵情况，技术路线如图2所示，其中①～④代表PCR扩增引物，LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因。如表是工程菌a和工程菌b在同等适宜条件下分别进行葡萄糖木糖共底物发酵实验的部分产物检测结果。
| 木糖利用g/L | 乙醇产量g/L | 木糖醇产量g/L | |
| 工程菌a | 12.4 | 9.4 | 0.7 |
| 工程菌b | 5.6 | 6.9 | 4.8 |
(3)为了使XK基因与载体质粒有效连接，可以通过PCR技术在XK基因的上下游引入限制性内切核酸酶
(4)选出恰当的编号填在下表中，完成工程菌a和工程菌b的制备过程（编号选填）。
| 制备工程菌a | 制备工程菌b | |
| 导入质粒 | 重组质粒a+重组质粒b | 重组质粒b |
| 受体细胞 | （1） | （2） |
| 筛选用培养基 | （3） | （4） |
(5)结合图1、2和表中数据，分析工程菌a提高了乙醇产量的原因
研究人员还在嗜热细菌中发现了XI酶。XI酶能催化木糖直接转化为可被酿酒酵母直接吸收利用的木酮糖。将XI酶的相关基因导入野生型的酿酒酵母，建立了图1中途径II所示的木糖代谢通路。
(6)导入XI酶基因的酿酒酵母在实际的葡萄糖木糖共底物发酵实验中并没有表现出比野生型酿酒酵母更优良的木糖利用率和乙醇产率。请结合题干信息分析原因，并提出一项能够增加乙醇产率的改进策略
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2024-04-14更新
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316次组卷
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4卷引用：2024届上海市崇明区高三二模生物试题
非选择题-解答题组
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适中(0.65)
2. 大肠杆菌改造
I.甲醇（分子式CH3OH）是一种重要的有机化工原料，价格低廉，来源广泛，但不能被大肠杆菌利用。为获得能够高效利用甲醇的大肠杆菌，研究人员根据图1所示甲基芽孢杆菌中的甲醇代谢途径，对大肠杆菌进行改造。其中，F6P、FBP是各种细胞进行糖酵解过程的重要中间产物，而甲醛和H6P是甲醇代谢途径中特有的。____ 。（多选）
A化学本质 B 活性中心 C合成场所 D 空间结构
(2)酶4发挥作用的场所是____ 。（单选）
A质膜 B细胞质基质 C 线粒体 D核糖体
II.对大肠杆菌的改造过程如图2，其中I~IV代表操作步骤，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因。在步骤IV，研究人员向大肠杆菌中引入突变的dnaQ基因（正常dnaQ基因是DNA聚合酶保真性的关键），并利用以甲醇为唯一碳源的液体培养基进行连续培养，即可实现菌株的定向进化，从而获得高效利用甲醇的大肠杆菌。____ 。（编号选填）
①酶1基因②酶2基因③酶3基因④酶4基因
(4)图2步骤II为____ 。
(5)在图2步骤I和步骤II中，应选用的工具酶分别是____ 。（单选）
(6)引入突变的dnaQ基因影响的是下图所示的过程____ 。（编号选填）____ 。（多选）
A甲醇代谢相关基因发生定向突变
B 甲醇代谢相关基因发生随机突变
C使大肠杆菌更容易在通用培养基中生长
D使大肠杆菌更容易在以甲醇为唯一碳源的培养基中生长
(8)为尽快获得甲醇利用效率更高的菌株，在配制步骤IV所需培养基时，配方中除甲醇外至少还应该有____ 。（编号选填）
①葡萄糖②NH4Cl③Amp④琼脂⑤水
(9)下列实验方法①~⑧中，可用于分离纯化能高效利用甲醇菌株的是____ ，可用于测定甲醇代谢有关酶活性的是____ ，可用于追踪大肠杆菌细胞中甲醇代谢情况的是____ 。（编号选填）
①分光光度法②差速离心法③显微注射法④显微镜计数法
⑤平板划线法⑥凝胶电泳法⑦稀释涂布法⑧同位素标记法
(10)图2改造大肠杆菌时涉及的生物工程有____ 。（多选）
A发酵工程 B 细胞工程 C基因工程 D 蛋白质工程
I.甲醇（分子式CH3OH）是一种重要的有机化工原料，价格低廉，来源广泛，但不能被大肠杆菌利用。为获得能够高效利用甲醇的大肠杆菌，研究人员根据图1所示甲基芽孢杆菌中的甲醇代谢途径，对大肠杆菌进行改造。其中，F6P、FBP是各种细胞进行糖酵解过程的重要中间产物，而甲醛和H6P是甲醇代谢途径中特有的。
图1
(1)甲基芽孢杆菌甲醇代谢途径中的各种酶都具有相同的A化学本质 B 活性中心 C合成场所 D 空间结构
(2)酶4发挥作用的场所是
A质膜 B细胞质基质 C 线粒体 D核糖体
II.对大肠杆菌的改造过程如图2，其中I~IV代表操作步骤，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因。在步骤IV，研究人员向大肠杆菌中引入突变的dnaQ基因（正常dnaQ基因是DNA聚合酶保真性的关键），并利用以甲醇为唯一碳源的液体培养基进行连续培养，即可实现菌株的定向进化，从而获得高效利用甲醇的大肠杆菌。
图2
(3)图2获取的目的基因应包括甲基芽孢杆菌中的①酶1基因②酶2基因③酶3基因④酶4基因
(4)图2步骤II为
(5)在图2步骤I和步骤II中，应选用的工具酶分别是
| 步骤I | 步骤II | |
| A | DNA解旋酶、限制酶 | DNA连接酶 |
| B | DNA连接酶、限制酶 | 耐热DNA聚合酶 |
| C | 耐热DNA聚合酶、限制酶 | DNA连接酶 |
| D | 耐热DNA聚合酶、DNA连接酶 | 限制酶 |
A甲醇代谢相关基因发生定向突变
B 甲醇代谢相关基因发生随机突变
C使大肠杆菌更容易在通用培养基中生长
D使大肠杆菌更容易在以甲醇为唯一碳源的培养基中生长
(8)为尽快获得甲醇利用效率更高的菌株，在配制步骤IV所需培养基时，配方中除甲醇外至少还应该有
①葡萄糖②NH4Cl③Amp④琼脂⑤水
(9)下列实验方法①~⑧中，可用于分离纯化能高效利用甲醇菌株的是
①分光光度法②差速离心法③显微注射法④显微镜计数法
⑤平板划线法⑥凝胶电泳法⑦稀释涂布法⑧同位素标记法
(10)图2改造大肠杆菌时涉及的生物工程有
A发酵工程 B 细胞工程 C基因工程 D 蛋白质工程
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2024-04-04更新
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154次组卷
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2卷引用：2024届上海市黄浦区高三下学期二模生物试题
非选择题-解答题
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困难(0.15)
3. 近年来随着甲醇工业产能过剩的情况日益严重，研究人员通过构建甲醇工程菌来有效利用甲醇。RuMP途径是目前研究较多的甲醇同化途径之一，其中MDH酶是同化甲醇的关键酶之一，现科学家利用下图质粒构建表达载体，制备可利用甲醇的大肠杆菌。__________ 的碱基序列。（编号选填）
①EcorR I②Kpn I③Acc65 I ④Bgl Ⅱ
(2)结合上述信息，以下叙述正确的是 。
(3)待培养12h后，挑取单菌落分离DNA进行PCR扩增，若扩增后的DNA样品电泳结果显示有968bp和1566bp两个片段，则下图（深色部分为目的基因区段）中对应两个片段的引物组合分别为______ 和____________ 。（请用图8中编号选填）
(5)利用DNA探针（单链DNA）能与待测样本中mRNA互补结合形成双链复合杂交体，从而可确定受体细胞中是否含有目的基因。检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因，原因可能是表达过程中的_______ 过程受阻；现拟对原因做出进一步的精准判断，请简要写出实验思路和预期结果：______________ 。
①EcorR I②Kpn I③Acc65 I ④Bgl Ⅱ
(2)结合上述信息，以下叙述正确的是 。
| A．受体细胞应选取氨苄青霉素敏感型 |
| B．可以使用Ca2+处理大肠杆菌，使重组质粒能够被其吸收 |
| C．培养受体细胞的培养基必须加入甲醇 |
| D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在培养基上生长 |
(3)待培养12h后，挑取单菌落分离DNA进行PCR扩增，若扩增后的DNA样品电泳结果显示有968bp和1566bp两个片段，则下图（深色部分为目的基因区段）中对应两个片段的引物组合分别为
| A．尚未对工程菌合成的相关蛋白的活性进行测定 |
| B．尚未对工程菌分解甲醇的能力进行鉴定 |
| C．尚未在个体生物学水平进行抗原-抗体杂交 |
| D．尚未对目的基因进行碱基序列的测定和比较 |
(5)利用DNA探针（单链DNA）能与待测样本中mRNA互补结合形成双链复合杂交体，从而可确定受体细胞中是否含有目的基因。检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因，原因可能是表达过程中的
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2024-04-09更新
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347次组卷
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4卷引用：上海市嘉定区2024届高三下学期第二次模拟考试生物试题
非选择题-解答题
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适中(0.65)
解题方法
4. 研究表明miR160（一类内源非编码单链小RNA），主要通过影响基因的表达来参与细胞分化、生长和发育等多种生物学调控，并在小麦抵抗低温胁迫时具有重要作用。图1为冷害胁迫下miR160和对应靶基因(TaARF11-7A)的表达水平。
为进一步探究miR160的作用，研究人员利用短串联靶标模拟技术（STTM）构建了miR160沉默小麦，其原理见图2，图2中过程④是miRNA的作用机理，过程③是短串联靶标模拟技术（STTM）沉默miRNA的作用机理。____ （促进/抑制）。
(2)图2中，存在A—U、C—G碱基互补配对的过程有__________ 。（请用图2中编号选填）
(3)根据图2的过程③、④、⑤、⑥，阐述科研人员利用短串联靶标模拟技术（STTM）构建miR160沉默小麦的思路。____________ 。
低温胁迫会增加小麦活性氧（ROS）的产生，导致次生氧化损伤。超氧化物歧化酶（SOD）可清除ROS，丙二醇（MDA）的含量可反映出细胞内氧化损伤的程度。图3为常温和冷害胁迫下两组小麦存活率、SOD酶活性、MDA含量，其中“*”表示两组数据存在显著差异。
某研究小组发现部分二倍体野生型小麦经历严冬之后会变异为四倍体小麦，并对四倍体小麦做了抗寒实验，发现其更适应寒冷环境。
(5)以下是二倍体小麦和四倍体小麦细胞分裂的模式图，其中为四倍体小麦次级精母细胞的图是 。
(6)四倍体小麦和二倍体小麦并非是同一物种，原因是它们 。
(7)推测寒冷环境下四倍体小麦更适应寒冷环境的原因是其 。
为进一步探究miR160的作用，研究人员利用短串联靶标模拟技术（STTM）构建了miR160沉默小麦，其原理见图2，图2中过程④是miRNA的作用机理，过程③是短串联靶标模拟技术（STTM）沉默miRNA的作用机理。
(2)图2中，存在A—U、C—G碱基互补配对的过程有
(3)根据图2的过程③、④、⑤、⑥，阐述科研人员利用短串联靶标模拟技术（STTM）构建miR160沉默小麦的思路。
低温胁迫会增加小麦活性氧（ROS）的产生，导致次生氧化损伤。超氧化物歧化酶（SOD）可清除ROS，丙二醇（MDA）的含量可反映出细胞内氧化损伤的程度。图3为常温和冷害胁迫下两组小麦存活率、SOD酶活性、MDA含量，其中“*”表示两组数据存在显著差异。
| A．冷害胁迫会增加miR160的表达量 |
| B．冷害胁迫后，TaARF11-7A基因发生突变而改变了碱基序列 |
| C．miRNA影响靶基因的表达是通过直接与靶基因mRNA结合所致 |
| D．TaARF11-7A的表达量下降，可能会导致细胞中SOD酶活性上升 |
| E．TaARF11-7A的表达量下降，可能会导致细胞中MDA含量上升 |
| F．miR160基因沉默小麦的耐寒性下降可能与ROS清除能力的下降有关 |
某研究小组发现部分二倍体野生型小麦经历严冬之后会变异为四倍体小麦，并对四倍体小麦做了抗寒实验，发现其更适应寒冷环境。
(5)以下是二倍体小麦和四倍体小麦细胞分裂的模式图，其中为四倍体小麦次级精母细胞的图是 。
A． | B． | C． | D． |
(6)四倍体小麦和二倍体小麦并非是同一物种，原因是它们 。
| A．基因完全不同 | B．存在地理隔离 |
| C．存在生殖隔离 | D．蛋白质完全不同 |
(7)推测寒冷环境下四倍体小麦更适应寒冷环境的原因是其 。
| A．miR160含量更多 |
| B．SOD酶活性更强 |
| C．MDA含量更多 |
| D．TaARF11-7A基因数更多 |
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2024-04-09更新
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224次组卷
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4卷引用：上海市嘉定区2024届高三下学期第二次模拟考试生物试题
非选择题-实验题
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适中(0.65)
5. 褐飞虱是我国和许多亚洲国家水稻的首要害虫。褐飞虱糖运输蛋白基因 6（Nlst6）是褐飞虱中肠特异表达的糖转运蛋白基因，帮助褐飞虱将中肠内腔的葡萄糖、果糖等糖分转运至血淋巴中而吸收利用，在褐飞虱的生长发育中起着重要作用。
(1)图1是褐飞虱糖运输蛋白运输葡萄糖示意图。据图1所示，褐飞虱将葡萄糖转运至血淋巴中的方式是____。
很多研究表明，利用特定的dsRNA（双链RNA）可影响Nlst6的表达水平，从而干扰褐飞虱的生长发育。科研人员进行了培育转基因水稻干扰褐飞虱Nlst6的研究。
转化载体构建及转基因水稻培育
(2)表为常用限制性内切核酸酶的识别序列及切割位点。下列选项中属于Hind Ⅲ切割获得的黏性末端的是____。
(3)科研人员设计了如图2所示引物，进行Nlst6基因目的片段的扩增。获取的Nlst6基因片段需用限制性内切核酸酶切割，据表分析该限制性内切核酸酶是____。
(4)以质粒p为载体，通过Nlst6基因片段构建目标表达载体A和B，如图3所示，其中EPSPS为抗草甘膦基因。表达载体导入水稻细胞一般可采用____。
(5)表达载体导入水稻细胞后，在一定条件下培养形成转基因水稻幼苗。下列选项中有关上述过程的说法错误的是____。
(6)据图3分析，如何进行转基因水稻的筛选？____ 。（编号选填）
①用含一定浓度草甘膦的培养基筛选
②设计EPSPS基因引物用PCR技术确认
③用高倍显微镜观察表达载体是否导入
生物测试
转基因水稻 dsRNA 检测结果如图4所示， 转基因水稻 siRNA 检测结果如图5所示。
取食表达载体B转基因水稻后，对褐飞虱3龄若虫（幼虫）和5龄若虫体内靶标基因Nlst6的mRNA表达水平进行检测，结果如图6所示。____ （增加/基本不变/减少），原因可能是____ 。
(8)若要研究转基因水稻对褐飞虱的若虫和成虫的生长发育分别有什么影响，还需检测哪些指标。____ 。（编号选填）
①若虫发育所经历的时间 ②若虫最大体重 ③若虫平均体重 ④雌虫产若虫数量 ⑤雌、雄成虫最大体重 ⑥雌、雄成虫平均体重
(1)图1是褐飞虱糖运输蛋白运输葡萄糖示意图。据图1所示，褐飞虱将葡萄糖转运至血淋巴中的方式是____。
| A．自由扩散 | B．协助扩散 |
| C．主动运输 | D．胞吞作用 |
很多研究表明，利用特定的dsRNA（双链RNA）可影响Nlst6的表达水平，从而干扰褐飞虱的生长发育。科研人员进行了培育转基因水稻干扰褐飞虱Nlst6的研究。
转化载体构建及转基因水稻培育
(2)表为常用限制性内切核酸酶的识别序列及切割位点。下列选项中属于Hind Ⅲ切割获得的黏性末端的是____。
限制性内切核酸酶 | 识别序列及切割位点 |
HindIII |
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XhoI |
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KpnI |
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PstI |
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A． | B． | C． | D． |
(3)科研人员设计了如图2所示引物，进行Nlst6基因目的片段的扩增。获取的Nlst6基因片段需用限制性内切核酸酶切割，据表分析该限制性内切核酸酶是____。
| A．HindⅢ | B．XhoⅠ | C．KpnⅠ | D．PstⅠ |
(4)以质粒p为载体，通过Nlst6基因片段构建目标表达载体A和B，如图3所示，其中EPSPS为抗草甘膦基因。表达载体导入水稻细胞一般可采用____。
| A．DNA显微注射法 | B．农杆菌法 |
| C．病毒感染法 | D．氯化钙法 |
(5)表达载体导入水稻细胞后，在一定条件下培养形成转基因水稻幼苗。下列选项中有关上述过程的说法错误的是____。
| A．该过程体现了植物细胞具有全能性 |
| B．该过程需要某些植物激素参与调节 |
| C．该过程经历了细胞的脱分化和再分化 |
| D．该过程使用了植物体细胞杂交技术 |
(6)据图3分析，如何进行转基因水稻的筛选？
①用含一定浓度草甘膦的培养基筛选
②设计EPSPS基因引物用PCR技术确认
③用高倍显微镜观察表达载体是否导入
生物测试
转基因水稻 dsRNA 检测结果如图4所示， 转基因水稻 siRNA 检测结果如图5所示。
取食表达载体B转基因水稻后，对褐飞虱3龄若虫（幼虫）和5龄若虫体内靶标基因Nlst6的mRNA表达水平进行检测，结果如图6所示。
(8)若要研究转基因水稻对褐飞虱的若虫和成虫的生长发育分别有什么影响，还需检测哪些指标。
①若虫发育所经历的时间 ②若虫最大体重 ③若虫平均体重 ④雌虫产若虫数量 ⑤雌、雄成虫最大体重 ⑥雌、雄成虫平均体重
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2024-04-12更新
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121次组卷
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2卷引用：2024届上海市金山区高三二模生物试题
非选择题-解答题
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较难(0.4)
6. 哈佛大学研究团队开发了一种C-G碱基对转变为T-A碱基对的单碱基编辑工具（简称CBE系统），近年来成为关注的热点。该系统由三个元件构成，其中“dCas9蛋白+脱氨酶”在sgRNA的引导下，对结合区域第4-8位点的碱基C脱氨反应变成U，最终实现C→T的不可逆编辑，不需要DNA链断裂（如图1）。（限制酶识别序列和切割位点如下，XbaI：T^TCGAG SmaI：CCC^GGG EcoRI：G^AATTC SacI：C^TCGAG HindI：A^AGCTT）
(1)下列关于CBE系统的说法中不正确的是
(2)图中CBE系统与靶DNA结合区域可能存在的碱基互补配对有_______ 。（序号选填）
①A-T ②C-T ③C-U ④A-U ⑤U-T ⑥C-G
(3)根据所学知识分析，CBE系统不可以___
某研究发现在二倍体野生草莓和八倍体栽培草莓中，花青素合成过程的关键转录因子之一MYB10基因自然变异导致草莓果实成白色，严重影响营养价值。科学家利用单碱基编辑系统对二倍体野生草莓果实中MYB10基因定点突变，为培育优良草莓品种提供了有价值的候选基因。
(4)已知二倍体野生草莓中MYB10基因编码链第468-488位碱基序列为5’-ACAGGACATGGGACGGATAA-3’为实现该区域编码多肽链中的组氨酸定点突变为酪氨酸，应设计的sgRNA序列是 （组氨酸：CAU、CAC酪氨酸：UAU、UAC）
(5)利用图质粒和目的基因构建CBE系统，为高效连接和筛选，结合pHSE401质粒上限制酶识别位点，推测目的基因上游和下游含有的限制酶识别位点组合可以为_________ 。（序号选填）
①XbaI和SacI②EcoRI和SacI③XbaI和HindⅢ④SmaI和SacI⑤HindⅢ和EcoRI⑥XbaI和EcoRI
(6)除上述单碱基编辑技术获得定点突变目的基因，还可以采用PCR技术获得单碱基突变基因。你倾向于选择哪种技术获得定点突变基因，并阐述理由_______ 。
(1)下列关于CBE系统的说法中不正确的是
| A．过程①中发生了氢键的断裂和形成 |
| B．过程②中发生了磷酸二酯键的断裂和形成 |
| C．过程③中以B链为模板进行DNA复制形成碱基编辑DNA |
| D．该系统中单碱基编辑属于基因突变 |
(2)图中CBE系统与靶DNA结合区域可能存在的碱基互补配对有
①A-T ②C-T ③C-U ④A-U ⑤U-T ⑥C-G
(3)根据所学知识分析，CBE系统不可以___
| A．提供更多生物进化的原材料 |
| B．改变基因库 |
| C．改变生物进化的方向 |
| D．改变基因频率 |
某研究发现在二倍体野生草莓和八倍体栽培草莓中，花青素合成过程的关键转录因子之一MYB10基因自然变异导致草莓果实成白色，严重影响营养价值。科学家利用单碱基编辑系统对二倍体野生草莓果实中MYB10基因定点突变，为培育优良草莓品种提供了有价值的候选基因。
(4)已知二倍体野生草莓中MYB10基因编码链第468-488位碱基序列为5’-ACAGGACATGGGACGGATAA-3’为实现该区域编码多肽链中的组氨酸定点突变为酪氨酸，应设计的sgRNA序列是 （组氨酸：CAU、CAC酪氨酸：UAU、UAC）
| A．5’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-3’ |
| B．3’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-5’ |
| C．5’-ACAGGACAUGGGACGGAUAA-3’ |
| D．3’-ACAGGACAUGGGACGGAUAA-5’ |
(5)利用图质粒和目的基因构建CBE系统，为高效连接和筛选，结合pHSE401质粒上限制酶识别位点，推测目的基因上游和下游含有的限制酶识别位点组合可以为
①XbaI和SacI②EcoRI和SacI③XbaI和HindⅢ④SmaI和SacI⑤HindⅢ和EcoRI⑥XbaI和EcoRI
(6)除上述单碱基编辑技术获得定点突变目的基因，还可以采用PCR技术获得单碱基突变基因。你倾向于选择哪种技术获得定点突变基因，并阐述理由
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2024-03-14更新
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261次组卷
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2卷引用：2024届上海市普陀区高三下学期二模生物试题
非选择题-解答题
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较难(0.4)
解题方法
7. 水稻是一种盐敏感型作物，盐碱胁迫会抑制水稻的生长。S-腺苷甲硫氨酸（简称SAM）在调节植物生长发育、提高植物抗逆性等方面具有重要作用。研究人员对野生大豆进行盐胁迫处理后，克隆出SAM合成酶基因（简称SAMS基因），构建了SAMS基因的植物表达载体，以农杆菌介导法侵染水稻愈伤组织，从而培养出转基因水稻株系。
【SAMS基因的PCR扩增】
提取野生大豆DNA，采用PCR方法获取SAMS基因，反应程序如图所示。____________________ 。
(2)关于图中PCR的反应程序，下列叙述正确的是（ ）
(3)PCR中使用的聚合酶属于（ ）
(4)研究人员将步骤②的温度t1分别设置为50℃、 52℃、54℃、56℃和 58℃，进行了五组实验，结合PCR产物电泳检测结果分析，上图中t1温度应设置为________ 。
将扩增的SAMS基因片段与质粒pBI121重组，构建出表达载体pBIS。_______________________________ 。
注：↓表示限制酶的切割位点
【表达载体pBIS的转化】
用农杆菌介导法对构建的表达载体pBIS进行转化，过程如下图。
(7)步骤I-III中需要用固体培养的有___________ ，筛选时应加入试剂_________ 。
【水稻抗性苗耐盐碱性分析】
选取长势一致的野生型和转基因水稻幼苗，分别用含有0和200mmol·L－1 NaHCO3（pH8.4）的溶液浇灌，进行盐碱胁迫处理15d，持续观察植株生长状态，并在第15天测定存活率和相对含水量，存活率=存活株数/总株数×100%，相对含水量= (鲜重－干重)/鲜重×100%。结果如图。______________ 。
【SAMS基因的PCR扩增】
提取野生大豆DNA，采用PCR方法获取SAMS基因，反应程序如图所示。
(2)关于图中PCR的反应程序，下列叙述正确的是（ ）
| A．图中步骤①为变性，步骤②为退火 |
| B．预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 |
| C．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 |
| D．延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 |
(3)PCR中使用的聚合酶属于（ ）
| A．以DNA为模板的RNA聚合酶 |
| B．以RNA为模板的RNA聚合酶 |
| C．以DNA为模板的DNA聚合酶 |
| D．以RNA为模板的DNA聚合酶 |
(4)研究人员将步骤②的温度t1分别设置为50℃、 52℃、54℃、56℃和 58℃，进行了五组实验，结合PCR产物电泳检测结果分析，上图中t1温度应设置为
将扩增的SAMS基因片段与质粒pBI121重组，构建出表达载体pBIS。
| Xho I | 5' C↓TCGAG 3' | Sal I | 5' G↓TCGAC 3' |
| BamH I | 5' G↓GATCC 3' | EcoR I | 5' G↓AATTC 3' |
【表达载体pBIS的转化】
用农杆菌介导法对构建的表达载体pBIS进行转化，过程如下图。
| A．野生大豆细胞 | B．农杆菌EHA105菌株 |
| C．含SAMS基因的农杆菌 | D．水稻愈伤组织细胞 |
(7)步骤I-III中需要用固体培养的有
【水稻抗性苗耐盐碱性分析】
选取长势一致的野生型和转基因水稻幼苗，分别用含有0和200mmol·L－1 NaHCO3（pH8.4）的溶液浇灌，进行盐碱胁迫处理15d，持续观察植株生长状态，并在第15天测定存活率和相对含水量，存活率=存活株数/总株数×100%，相对含水量= (鲜重－干重)/鲜重×100%。结果如图。
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2024-04-12更新
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248次组卷
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2卷引用：2024届上海市徐汇区高三二模生物试卷
非选择题-解答题
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适中(0.65)
解题方法
8. 骨关节炎是因软骨细胞的能量（ATP和NADPH）供应不足所致的关节软骨损伤退变。我国研究团队将菠菜类囊体投送至小鼠损伤退变的软骨细胞内，使关节健康状况得到改善。其研究过程如图1。
(2)小鼠软骨细胞内置类囊体后，类囊体在光刺激下可为软骨细胞提供能量，同时还产生_______________ 。
(3)在内置类囊体的软骨细胞内，能提供ATP的生理过程包括______。
(4)研究人员创新性地采用软骨细胞膜包裹NTU，其目的是_______________ 。（编号选填）
①防止溶酶体降解②便于胞吞进细胞③防止巨噬细胞吞噬④排除膜组成差异的影响
科研人员将CM-NTU递送到小鼠损伤退变的软骨细胞后，研究了光照对其的影响。结果如图2所示。
(5)使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，该过程属于_______________。
(6)实验组小鼠与经IL-1β处理过的小鼠之间，区别在于_______________。
(7)活体小鼠研究发现，随光照强度提高，ATP的含量上升。为进一步验证光照因素在骨关节中发挥的作用，除光照强度外，还可选择_______________ 。（编号选填）
①光照时间 ②温度 ③光质 ④二氧化碳浓度
(8)研究发现过高光强会造成类囊体表面和光合作用有关的关键蛋白D1的降解，导致反应能力下降。为保证治疗效果，科研人员选用离体叶绿体，研究外源物质对D1蛋白的影响，结果见图3。据图和所学知识判断，合理的是______________。
(9)在将此技术应用于临床之前，还应关注的问题包括_______________ 。（编号选填）
①NTU的使用寿命②人和鼠生理特征存在差异
③类囊体的转基因很难实现④光反应和碳反应的高效连结
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢的副作用
| A．叶绿体膜 | B．叶绿体基质 |
| C．类囊体膜 | D．细胞质基质 |
(2)小鼠软骨细胞内置类囊体后，类囊体在光刺激下可为软骨细胞提供能量，同时还产生
(3)在内置类囊体的软骨细胞内，能提供ATP的生理过程包括______。
| A．碳反应 | B．电子传递 | C．糖酵解 | D．三羧酸循环 |
(4)研究人员创新性地采用软骨细胞膜包裹NTU，其目的是
①防止溶酶体降解②便于胞吞进细胞③防止巨噬细胞吞噬④排除膜组成差异的影响
科研人员将CM-NTU递送到小鼠损伤退变的软骨细胞后，研究了光照对其的影响。结果如图2所示。
(5)使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，该过程属于_______________。
| A．细胞坏死 | B．细胞凋亡 | C．细胞分化 | D．细胞分裂 |
(6)实验组小鼠与经IL-1β处理过的小鼠之间，区别在于_______________。
| A．年龄是否存在差异 |
| B．是否表现为骨关节炎症 |
| C．软骨细胞内线粒体是否部分退化 |
| D．软骨细胞是否内置了菠菜类囊体 |
(7)活体小鼠研究发现，随光照强度提高，ATP的含量上升。为进一步验证光照因素在骨关节中发挥的作用，除光照强度外，还可选择
①光照时间 ②温度 ③光质 ④二氧化碳浓度
(8)研究发现过高光强会造成类囊体表面和光合作用有关的关键蛋白D1的降解，导致反应能力下降。为保证治疗效果，科研人员选用离体叶绿体，研究外源物质对D1蛋白的影响，结果见图3。据图和所学知识判断，合理的是______________。
| A．叶绿体可自主表达部分基因 |
| B．使用水杨酸前需确定浓度范围 |
| C．链霉素可抑制ATP和NADPH的合成 |
| D．Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应是拮抗的 |
(9)在将此技术应用于临床之前，还应关注的问题包括
①NTU的使用寿命②人和鼠生理特征存在差异
③类囊体的转基因很难实现④光反应和碳反应的高效连结
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢的副作用
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2024-03-27更新
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124次组卷
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2卷引用：2024届上海市杨浦区高三下学期质量调研（二模）生物试题
