3 . 分析遗传性青光眼的致病机理
眼球中的小梁网由小梁网细胞构成，小梁网细胞凋亡可能引发青光眼，最终损伤视神经。线粒体是小梁网细胞凋亡的调控中心，部分机理如图（1）所示。其中APAF1为细胞凋亡激活因子；Bcl-2与Bax是调控线粒体凋亡的相关蛋白，两者结合后会使线粒体外膜通透性改变，导致线粒体内膜上的电子传递蛋白细胞色素c外流。检测发现，小李患JOAG型青光眼，该病由位于1号染色体的MYOC基因突变所致。MYOC基因编码链上部分碱基序列以及小李家庭成员MYOC基因扩增、酶切后的电泳结果如图（2）所示。

(1)据已学知识推测，组成视神经的神经纤维受损，最可能引发的现象是______。（单选）

A．光信号不能转化为电信号	B．视神经传递神经冲动受阻
C．无法在视网膜上形成视觉	D．视神经传递化学信号受阻

(2)研究发现，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞中MYOC突变蛋白因肽链折叠出错会阻碍其进一步加工。据图（1）及已学知识推断，折叠错误的肽链最可能堆积在______。（单选）

A．核糖体

B．细胞核

C．高尔基体

D．内质网

(3)进一步研究发现，小梁网细胞内MYOC蛋白肽链折叠错误会促进Bax与Bcl-2结合。据图（1）及相关信息推测，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞内可能会发生的生理变化有______。（编号选填）
① 在线粒体内膜上合成的ATP增多                    ② H⁺与O₂结合生成的水减少
③ 细胞色素c抑制APAF1蛋白活性              ④ 释放内容物危害周围的细胞
(4)研究发现，JOAG型青光眼是由MYOC基因的编码链第733位碱基“T”替换为“G”所致。突变后，MYOC蛋白第245位氨基酸由______变为______。若想利用PCR扩增MYOC突变基因开展研究，设计其引物的部分序列是______。（通用遗传密码：GAG为谷氨酸；CUC为亮氨酸；GGU为甘氨酸；UGU为半胱氨酸；ACA为苏氨酸；CCA为脯氨酸）
(5)据图（2）判断，小李家系JOAG型青光眼的遗传方式是______，其父母再生育二胎为患病男孩的概率是______。
(6)调查发现，小李还患有红绿色盲（由OPN1LW基因突变所致）。一般情况下，小李体内OPN1LW突变基因与MYOC突变基因进行重组的过程发生在______。（编号选填）
① 精细胞                                                      ② 小梁网细胞                          
③ 精原细胞                                                      ④ 初级精母细胞
(7)研究还发现，TGF-β蛋白过量也会影响小梁网的功能，从而引发青光眼。据已学知识推测，TGF-β蛋白过量的原因可能是______。（单选）

A．TGF-β基因启动子区域甲基化程度下降

B．TGF-β基因启动子区域与其他蛋白质结合

C．TGF-β基因的mRNA上终止密码子结构改变

D．体内部分RNA片段与TGF-β基因转录的产物结合

(8)结合题干及已学知识推测，为缓解青光眼所引发的症状，下列方案合理的有______。（多选）

A．移植正常的神经干细胞修复或再生视神经

B．阻断Bax与Bcl-2结合降低小梁网细胞凋亡

C．基因治疗修正MYOC突变基因并注入眼球组织

D．诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织

4 . 大豆是中国重要粮食作物之一，已有五千年栽培历史，古称“菽”。
(1)大豆种子中富含蛋白质，可用_______对其蛋白质含量进行定量测定。

A．分光光度法

B．同位素标记法

C．引流法

D．层析法

(2)大豆种子萌发时，呼吸作用强度变化如图，下列分析正确的是________

A．第1阶段的种子中大量葡萄糖进入线粒体

B．第2阶段的种子中产生大量乳酸

C．第3阶段的种子温度高于第1和第2阶段

D．第4阶段的种子呼吸速率下降可能是由于营养物质被消耗

在大豆种植中，种植行距与产量密切相关，种子粒重是决定大豆产量的关键性状之一。为探究种植行距对产量的影响，科学家进行了以下实验，实验处理和结果如表。

组别	种植行距（cm）	株高（cm）	主茎有效分枝数（个）	百粒重（g）
第1组	70	68.7	4.2	41.2
第2组	45	70.2	3.9	40.6
第3组	30	73.3	3.5	39.7

(3)去除顶芽可以提高主茎有效分枝数。施加下列______物质可以达到相同效果?（编号选填）
①生长素②2,4-D ③细胞分裂素④乙烯⑤脱落酸
(4)下列对上述实验结果的描述恰当的是________

A．扩大种植行距，种子粒重增大	B．株高越高，种子粒重越大
C．种植行距与种子粒重无关	D．主茎有效分枝数与种子粒重无关

(5)请结合表，说明如何能提高种子粒重？并阐述其能提高的原因。_____________。
大豆是一种光周期敏感的作物，其生育期和产量受光周期变化的影响非常大。近来，我国科学家研究发现了能对光周期进行响应从而控制种子粒重的关键基因Dt1。

(6)从图中可知，大豆合成的蔗糖会运送到果实中，那么，大豆细胞合成蔗糖的场所是________

A．细胞质基质

B．类囊体膜

C．叶绿体基质

D．细胞壁

(7)图中的Gm蛋白可将蔗糖从种皮运输到胚，促进胚的生长发育。据图简述短日照和长日照对大豆产量影响的机制。_____________________________。
(8)光周期除对种子粒重有影响外，光作为刺激信号，对植物造成的影响还可能有________

A．决定植物生长的方向	B．影响种子的萌发
C．诱导叶绿素形成	D．影响植物的生长

(9)结合上述信息和所学知识，下列提高大豆产量的建议合理的是________

A．种植行距尽可能大	B．适当提高昼夜温差
C．种子发育时，尽可能采用短日照	D．适当提高二氧化碳浓度

5 . tRNA可以携带相应氨基酸，常在tRNA前加上对应的氨基酸表示能携带某种氨基酸的tRNA（如：亮氨酸tRNA表示能携带亮氨酸的tRNA）。氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰tRNA（如：亮氨酸氨酰tRNA），该过程需要氨酰tRNA合成酶的催化（图1），大多数生物体内的氨基酸有20种，相应的氨酰tRNA合成酶也有20种（如：亮氨酸氨酰tRNA合成酶）。

(1)由图1可以推测，氨酰tRNA合成酶的作用包括____。（编号选填）
①识别氨基酸
②识别tRNA
③识别密码子
④催化形成氨基酸与tRNA之间的化学键
⑤催化形成氨基酸与氨基酸之间的化学键
(2)根据题干信息和已学知识分析下列有关tRNA的叙述，其中正确的是____。

A．大多是双链结构	B．能识别反密码子
C．参与形成核糖体	D．大多在细胞核中合成

科学家发现，人进入老年后，本来存在于某些神经元细胞核中的ANG（一种多肽）会异常转移到细胞质中，进而引起一系列异常反应（如图2），破坏线粒体亮氨酸氨酰tRNA的形成，引起线粒体嵴的损伤。

(3)由题干信息可以推测，亮氨酸氨酰tRNA之所以不能合成，可能是由于谷氨酸tRNA片段结合在了亮氨酸氨酰tRNA合成酶的____，导致亮氨酸tRNA不能与该酶结合。
(4)线粒体嵴损伤，直接影响有氧呼吸的____过程，该过程可生成____。（编号选填）
①糖酵解 ②三羧酸循环 ③电子传递 ④O₂ ⑤CO₂ ⑥H₂O
(5)如果向图2所示的细胞内注射谷氨酸tRNA片段的互补核苷酸链，____（能/不能）缓解线粒体损伤，请简述理由：____。

6 . 近期，一款名为Sulpyrro（中译名：赛派诺）的老衰干预制品，凭借减慢细胞老化速度、赋能青春活力的卖点，在京东平台掀起一股抢购热潮，赢得无数富人追捧。
公开资料显示，上述爆火的时间制品赛派诺，其核心机制NAD⁺（控制人体衰老指标）提升技术源于哈佛医学院的一项研究。2013年，该校P.G.老龄中心的辛克莱尔教授通过多次实验发现，经过NAD⁺技术干预后，22月龄暮年鼠老化细胞比例明显降低，骨骼、肌肉状态显著改善，几乎与6月龄小鼠无异。

   

(1)NAD⁺全称为__________，是细胞内重要的辅酶，参与多种生化反应，如__________（填写一种类型）等。
(2)赛派诺是一款以提升__________为核心机制的老衰干预制品，该技术源于哈佛医学院P.G.老龄中心辛克莱尔教授的研究。他发现，通过NAD⁺技术干预，可使暮年鼠的__________比例下降，通过激活Sirtuins家族蛋白（如SIRT1），促进线粒体功能提升和代谢平衡，对__________和状态产生积极影响。
(3)NAD⁺在衰老调控中的作用表现为多个方面。下列哪一项最能描述NAD⁺提升技术可能对暮年鼠产生的影响（       ）

A．通过增加NAD+水平，抑制糖酵解过程，减少能量生成，促使细胞进入休眠状态以延长寿命。

B．通过恢复NAD+水平，增强DNA修复机制和Sirtuins活性，从而减少DNA损伤积累，改善细胞代谢功能并延缓衰老。

C．NAD+提升技术主要通过促进脂肪合成和储存，而非优化线粒体功能，来影响暮年鼠的衰老进程。

D．提高NAD+水平并不能激活Sirtuins家族蛋白，而是通过直接抑制mTOR信号通路，阻止细胞增殖和分化，从而达到延缓衰老的效果。

(4)将左侧的生理过程或器官与右侧与其相关的NAD⁺生物合成或功能进行配对             。
A．脂肪组织　　　　　1.胰岛素分泌调节
B．eNAMPT　　　　　2.EV（细胞外囊泡）中的NAD生物合成
C．胰腺　　　　　　　3.NAD在下丘脑中的生物合成
D．下丘脑　　　　　　4.认知功能改善
E．视网膜　　　　　　5.SIRT1活动调节
F．海马体　　　　　　6.睡眠质量改善
G．人体活动　　　　　7.延缓衰老
(5)根据材料，阐述NAD⁺提升技术如何影响暮年鼠的衰老进程，并解释其可能的分子机制 _____________。
(6)结合已知生物学知识，推测赛派诺通过提升NAD⁺水平可能对人体哪些方面产生抗衰老效应？请至少列举三个方面，并简要说明理由_______________。
(7)假设你是一名科研人员，正在设计一项关于赛派诺在人类抗衰老应用中的临床试验。请详细描述你的试验设计思路，包括但不限于以下要点：a．研究目的b．受试者选择标准c．实验组与对照组的设计d．主要观察指标与数据收集方法e．预期结果及分析要求：论述清晰，逻辑严谨，科学合理。答案需涵盖所有知识点，体现对NAD⁺生物合成、抗衰老机制以及相关生理过程的理解与运用_______________。

7 . 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。

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____。（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，Amp^r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____。（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）

	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

(6)引入突变的dnaQ基因影响的是下图所示的过程____。（编号选填）

(7)以下对步骤IV中大肠杆菌定向进化过程的分析，正确的是____。（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

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。

(1)光合作用依赖光合色素吸收和转换光能，在菠菜叶肉细胞内光合色素位于_____。

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_______________。（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。

图注：“对照”是正常小鼠；“IL-1β”是指用白介素-1β处理过的小鼠。
(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_______________。（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______________。

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_______________。（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

10 . 约 4000年前，马来群岛的人们开始种植椰树。研究发现，椰子在海中漂浮 100 多天仍能保持活性状态，且能在海水中发芽，漂流距离达到4800 多公里。如图是椰子的结构示意图。果皮由大量低密度纤维构成：椰肉为固体胚乳、椰子水为液体胚乳，均含有丰富的营养物质。
   
(1)海南岛和马来群岛隔海相望。“漂流学说”认为海南岛的椰子最早是从马来群岛漂流来的。下列事实可支持该学说的有__________________。(编号选填)
①海南岛与马来群岛相距约 2000 公里   ②椰子果皮含大量低密度纤维③我国古代与马来群岛的商贸往来频繁   ④海南岛和马来群岛同属于热带季风气候⑤椰肉和椰子水含有丰富的营养物质
(2)如图表示细胞的各种生理过程。椰子的胚在萌发过程中涉及的有_______。(填图中编号)
   
(3)胚在萌发过程中，细胞所需的能量来自于__________。(编号选填)
①C₆H₁₂O₆(葡萄糖)→C₃H₄O₃(丙酮酸)                 ②C₃H₄O₃(丙酮酸)→CO₂       ③H⁺+O₂→H₂O     ④H₂O→H⁺+O₂     ⑤CO₂+五碳糖→三碳化合物
(4)种植在海边的椰树根系会向远海一侧斜向下生长，如图所示。请解释根系会斜向下生长的原因。________________(用下列编号排序)
   
①细胞分裂素在盐离子浓度高的一侧积累
②近海侧比远海侧盐离子浓度高
③细胞分裂素促进近海侧分生区细胞分裂
④高浓度生长素抑制近地心侧细胞的生长
⑤近地心侧会积累更高浓度的生长素
⑥重力会影响生长素的分布
海南岛的年平均气温在22.5-25.6摄氏度，水量充沛，非常适合椰树的生长。但当遇到低温年时， 岛上椰子的产量会有明显的下降。 为研究低温对椰子产量影响的机制，研究人员选取海南种植面较大的四个品种椰树： 高种椰(T)、黄矮椰(Y)、红矮椰(R)、香水椰(A)， 开展了相关实验。
(5) 光化学猝灭系数(qP)可以表示叶绿素吸收的光用于激发出高能电子的比例。下列过程中，受到椰树qP 影响的是         。

A．捕获的光能	B．叶绿素含量
C．合成高能化合物的速度	D．生成糖类物质的速度

(6)如表是四种椰树在四种温度下测得的 qP 值。

qP
气温	高种	红矮	黄矮	香水
25℃	0.916±0.015	0.905±0.011	0.925±0.017	0.936±0.011
10℃	0.899±0.025*	0.879±0.015*	0.877±0.021*	0.847±0.035*
5℃	0.802±0.021*	0.795±0.017*	0.775±0.011*	0.725±0.011*

注：*表示该组别与对照组具有显著性差异
据表推测，气温在5℃~10℃下，表中四个品种中减产率最高的可能是          。

A．高种椰

B．红矮椰

C．黄矮椰

D．香水椰

(7)棕榈和椰树同属于棕榈科，但是棕榈有更好的抗寒性。有同学提出“取棕榈中的相关基因导入椰树愈伤组织， 以获得“在低温下高产量的椰树新品种”的想法。下列棕榈的基因中可作为备选基因的有________________。(编号选填)
①RuBPCase基因(表达产物能催化CO₂的固定)
②Shell基因(其表达结果会导致厚壳、无壳或薄壳)
③PsaB基因(其产物与电子传递有关)