海淀區(qū)2023—2024學(xué)年第二學(xué)期期末練習(xí)

高三生物學(xué)2024.05

本試卷共10頁，100分。考試時長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作

答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第一部分

本部分共15題，每題2分，共30分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

1.百日咳是一種由百日咳桿菌感染引起的呼吸道傳染病。下列關(guān)于百日咳桿菌的敘述，正確的是

A.通過有絲分裂增殖B.遺傳物質(zhì)徹底水解可產(chǎn)生8種堿基

C.可引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫D.通過線粒體進(jìn)行有氧呼吸

2.為檢測黑曲霉蛋白酶的熱穩(wěn)定性，科研人員在不同溫

度下分別處理酶液10、60及90min,測定酶活力，結(jié)

果如右圖。下列關(guān)于該酶的敘述不正琥的是

A.溫度升高可改變其空間結(jié)構(gòu)

B.若長期保存應(yīng)置于60℃

C.可將蛋白質(zhì)水解為氨基酸或多肽

D.置于70℃下60min后完全失活

3.環(huán)境適宜的條件下，研究人員測定某植物在不同溫度下的凈光合速率、氣孔開放程度及胞間

C02濃度，結(jié)果如下圖。下列敘述不正確的是

—?凈光合速率

—胞間co2濃度

?—氣孔開放程度

A.胞間COz進(jìn)入葉肉細(xì)胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用

B.5K時,胞間（。。2濃度較高的原因可能是光合作用相關(guān)酶的活性較低

C.葉溫在30。。?40。。時，凈光合速率下降主要是葉片氣孔關(guān)閉所致

D30K下單位時間內(nèi)有機(jī)物的積累量最大

高三年級（生物學(xué)）第1頁（共10頁）

1

4.研究者發(fā)現(xiàn)一種玉米突變體（S）,用S的花粉給野生型二倍體玉米授粉，可結(jié)出一定比例的

單倍體籽粒。檢測所結(jié)甲、乙兩個籽粒的幼胚中具有相應(yīng)DNA含量的細(xì)胞數(shù)目，結(jié)果如

下圖。下列分析不正確的是

o

25o

20

o

105

o

5

O

oI一，4.............?0,■■??11，???

0200400600800100002004006008001000

DNA相對含量DNA相對含髭

甲乙

A.甲是二倍體幼胚，乙是單倍體幼胚

B.甲、乙兩籽粒中都有部分細(xì)胞正在進(jìn)行DNA復(fù)制

C.乙中DNA相對含量為200的細(xì)胞可能處于有絲分裂前期

D.比較兩圖可確定單倍體幼胚的染色體來源于S

5.研究人員用基因型為AABB與aabb的植株雜交產(chǎn)生邑。對口的花粉粒進(jìn)行熒光標(biāo)記，

用紅色熒光標(biāo)記A基因，綠色熒光標(biāo)記B基因。對叢中有熒光的花粉粒統(tǒng)計其顏色及數(shù)

目，結(jié)果如下表。

熒光顏色黃色綠色紅色

花粉粒數(shù)目8000499501

注：紅色熒光與綠色熒光疊加顯示為黃色熒光。

下列分析不正確的是

A.親本的A與B基因在同一條染色體上B.A/a基因的遺傳遵循分離定律

C.Fi的花粉粒中有一部分無熒光D.基因重組型花粉粒的占比約為1/9

6.控制番茄葉型的基因位于6號染色體上。野外發(fā)現(xiàn)一株“三體”番茄含有三條6號染色

體，其葉型正常。利用該“三體”正常葉番茄與馬鈴薯葉型的二倍體番茄雜交，肉均為

正常葉型。選擇國中的“三體”番茄與二倍體馬鈴薯葉番茄雜交，后代馬鈴薯葉植株占

l/6o下列相關(guān)分析，不正確的是

A.“三體”番茄存在染色體數(shù)目變異

B.馬鈴薯葉型對正常葉型是隱性性狀

C.馬鈴薯葉型番茄的配子含一個染色體組

D.R中“三體”蕃茄的配子含三條6號染色體

7.細(xì)菌S可寄生在豌豆蠟體內(nèi)，攜帶S菌的豌豆蚯（S+品系）與不攜帶S菌的豌豆蠣（S-品系）

相比，體重、體型及繁殖力有所增加，檢測兩品系存活時間如下圖。用兩品系豌豆蜥分別

投喂其天敵龜紋瓢蟲，測定相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。以下分析不正確的是

龜紋瓢蟲

s~品系S+品系

投喂品系

日最大捕食率37.025.6

捕食耗時相對值0.0270.039

瓢蟲幼蟲體重（mg）8.26.7

B.S+品系更易被龜紋瓢蟲捕食

D.龜紋瓢蟲同化的能量來源于豌豆蜥

第2頁（共10頁）

2

8.研究發(fā)現(xiàn)果蠅復(fù)眼的一種感光細(xì)胞同時釋放組胺和乙酰膽堿兩種神經(jīng)遞質(zhì)，其中組胺與精

細(xì)的運動視覺信號傳遞有關(guān)，乙酰膽堿則通過作用于傘形神經(jīng)元來調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律，其形成

的突觸結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理如下圖。據(jù)此分析不正確的是

A.傘形神經(jīng)元、視神經(jīng)元膜上的受體與不同的神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合，可引發(fā)不同的生理效應(yīng)

B.兩種神經(jīng)遞質(zhì)均以胞吐形式通過突觸前膜釋放

C.兩種神經(jīng)遞質(zhì)均只與突觸后膜上的受體結(jié)合

D.感光細(xì)胞通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)維持突觸間隙適宜的組胺濃度

9.人體內(nèi)的免疫細(xì)胞在免疫防御過程中發(fā)揮著重要作用，下列敘述不正確的是

A.免疫細(xì)胞來自骨髓造血干細(xì)胞的分裂和分化

B.樹突狀細(xì)胞能夠處理和呈遞抗原

C.淋巴細(xì)胞不具有抗原呈遞功能

D.巨噬細(xì)胞可識別外來病原體

10.千島湖分布著眾多島嶼，商陸是島嶼上的入侵植物，食果鳥取食商陸果肉有助于其種子繁

殖和傳播，研究發(fā)現(xiàn)周圍空曠的島嶼被商陸入侵程度比周圍密布小島的島嶼更嚴(yán)重。下列

敘述不亞確的是

A.商陸、食果鳥等島上的所有生物共同構(gòu)成了生物群落

B.食果鳥對商陸的取食減緩了商陸入侵

C.若島嶼物種豐富度較高，商陸入侵程度較輕

D.食果鳥的活動范圍可影響商陸在不同島嶼的入侵程度

1L乙醇梭菌可利用氧化壓釋放的能量，以CO和氨水等為主要原料合成乙醇、蛋白質(zhì)等有機(jī)

物。我國科學(xué)家利用乙醇梭菌發(fā)酵，收集發(fā)酵產(chǎn)物和菌體，作為燃料和飼料。以下有關(guān)敘

述不正確的是

A.乙醇梭菌屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者

B.利用乙醇梭菌生產(chǎn)燃料和飼料體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值

C.以乙醇梭菌菌體蛋白作為飼料有助于提高能量利用率

D.使用乙醇梭菌發(fā)酵產(chǎn)物作為燃料有助于減少化石燃料導(dǎo)致的污染

12.研究者將M病毒膜蛋白注射小鼠，分離小鼠脾細(xì)胞并將其與S細(xì)胞融合，通過篩選獲得單

個穩(wěn)定分泌單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。下列相關(guān)敘述正確的是

A.用動物細(xì)胞培養(yǎng)液培養(yǎng)M病毒，通過離心可獲得膜蛋白作為抗原

B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以獲得更多的漿細(xì)胞

C.S細(xì)胞應(yīng)具備產(chǎn)生抗體和無限增殖的能力

D.體外培養(yǎng)單個雜交瘤細(xì)胞獲得大量抗體體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性

高三年級（生物學(xué)）第3頁（共10頁）

3

13.細(xì)菌素是某些細(xì)菌產(chǎn)生的具有抑菌活性的多肽類物質(zhì)，可代替食品防腐劑使用。研究人員將乳

酸菌在液體培養(yǎng)基中發(fā)酵，取發(fā)酵液上清滴加到長有金黃色葡萄球菌的固體培養(yǎng)基的孔洞

中，測定所形成的抑菌圈直徑，結(jié)果如下圖。下列敘述不正確的是

口抑菌圈直徑T-乳酸菌密度

141Q

?

(1媽

冒

12o安

)*-契

.68盥

10o

1-擲

o4擷

8

T混

2

o累

6I

O

.0

A.固體培養(yǎng)基孔洞中滴加的上清液體積需保持一致

B.培養(yǎng)約8h收獲細(xì)菌素相對節(jié)約成本

C.整個培養(yǎng)過程中上清液的抑菌活性與乳酸菌密度呈正相關(guān)

D.細(xì)菌素進(jìn)入人體腸道可以被消化酶分解，安全性較高

14.體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的克隆胚胎在囊胚階段出現(xiàn)發(fā)育阻滯。Wnt通路抑制劑處理克隆囊胚

后，供體的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相關(guān)敘述不亞確的是

A.胚胎發(fā)育早期依次經(jīng)歷卵裂、囊胚和桑甚胚

B.動物克隆需用到動物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植和胚胎移植等技術(shù)

C.Wnt信號通路持續(xù)異常激活可阻礙克隆胚胎發(fā)育過程

D.胚胎發(fā)育過程中部分細(xì)胞的凋亡是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果

15.下列實驗直接使用到無水乙醇的是

A.綠葉中色素的提取B.菊花的組織培養(yǎng)

C.生物組織中脂肪的檢測和觀察D.還原糖的鑒定

第二部分

本部分共6題，共70分。

16.(12分)

女性更年期雌激素水平下降，糖尿病發(fā)病率升高。為研究相關(guān)機(jī)制,研究者進(jìn)行了系列實驗。

(1)雌激素有助于胰島素對血糖的調(diào)節(jié)，胰島素可促進(jìn)血糖進(jìn)入20

(U未注射

5儂注射胰島索

肝、肌肉并合成,進(jìn)而降低血糖。時

15

(2)研究者利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了雌激素受體(R)基因敲除小oHo1

a

d0

鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖，短時間內(nèi)檢)

颯

測發(fā)現(xiàn)兩者血液中胰島素水平的增加量相似。而向兩種小@5

赧

用0

鼠注射等量胰島素5分鐘后，檢測骨骼肌組織中胰島素含S

量，結(jié)果如圖1。結(jié)合以上信息，從胰島素合成和運輸?shù)囊吧腕蚯贸∈?/p>

角度分析，說明雌激素o圖1

高三年級(生物學(xué))第4頁(共10頁)

4

(3)研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌血管內(nèi)表面的細(xì)胞(內(nèi)皮細(xì)胞)表達(dá)R蛋白。研究者推測雌激素通過調(diào)

節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá)，影響胰島素發(fā)揮作用，進(jìn)行了下列實驗。

①為檢測內(nèi)皮細(xì)胞中受雌激素調(diào)節(jié)的基因，研究人員利用轉(zhuǎn)GFP-核糖體蛋白融合基因的小

鼠進(jìn)行如下實驗:

分析沉淀中的成分

并進(jìn)行核酸測序

轉(zhuǎn)GFP做糖體蛋白取骨骼肌血管用帶GFP抗體的磁珠

融合基因的小鼠內(nèi)皮細(xì)胞沉淀核糖體及其結(jié)合組分

圖2

施加雌激素引起內(nèi)皮細(xì)胞中的種類及含量變化。通過分析比對，研究人員認(rèn)為囊泡

運輸相關(guān)蛋白基因S為內(nèi)皮細(xì)胞中受雌激素調(diào)節(jié)的重要靶基因。

口注射生理鹽水

②為驗證上述結(jié)果，研究人員以骨骼肌血管內(nèi)皮細(xì)胞為材料,物注射雌激素

進(jìn)行了下表所示實驗，結(jié)果如圖3。

組另U注射RNA轉(zhuǎn)入基因處理及檢測

1a

無。

一O

留^

2@

無施加生理鹽水或雌激M

H

3與R-mRNA互b素，檢測R蛋白的含

補(bǔ)的RNA缺失核定位信號序量、S基因的轉(zhuǎn)錄量

4

列的R蛋白基因

注：核定位信號序列可引導(dǎo)R蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。

a、b處應(yīng)分別為o2?4組注入與R-mRNA互補(bǔ)的RNA的

目的是排除o

在上述細(xì)胞培養(yǎng)基中加入熒光標(biāo)記的胰島素，施加雌激素后，1、3組的內(nèi)皮細(xì)胞中可觀察到

熒光，而2、4組幾乎無熒光分布。

(4)綜合上述信息，完善下列雌激素調(diào)控胰島素發(fā)揮作用的機(jī)制：雌激素與R結(jié)合，使R—

-一促進(jìn)S基因的轉(zhuǎn)錄一促進(jìn)胰島素-胰島素作用于骨骼肌細(xì)胞。

(5)有人提出通過注射雌激素可以用于治療糖尿病。綜合上述研究，你是否同意這種想法并

說明理由____O

高三年級(生物學(xué))第5頁(共10頁)

5

17.（11分）

全球氣候變暖對生物捕食會產(chǎn)生影響，研究人員利用人工溫室模擬地球氣候變暖，以大、小

兩種蜘蛛作為研究對象，發(fā)現(xiàn)捕食者的捕食發(fā)生了相關(guān)變化。

（1）蜘蛛是一種肉食性節(jié)肢動物，它與雜食性、植食性昆蟲以及植物通過捕食關(guān)系形

成,成為生態(tài)系統(tǒng)行使主要功能的途徑。

（2）實驗在兩個溫室中進(jìn)行，其中一個溫度適宜且恒定，另一個溫度較高以模擬氣候變暖，

每個溫室中有大、小兩個不同物種的蜘蛛及其獵物。其中，大型昆蟲多為肉食性，小型

昆蟲多取食禾本科植物，中型昆蟲多為雜食性。研究人員統(tǒng)計了不同年份相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)

果如圖1及圖2o

大蜘蛛的獵物小蜘蛛的獵物

-恒溫?高溫

G

U

H

U

)

施

M晅

E

鼠

S蛋

-K

圖1

①據(jù)圖1可知，變暖導(dǎo)致大、小蜘蛛所結(jié)蛛網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸的變化分別為O

②結(jié)合圖2結(jié)果，推測高溫環(huán)境下，,因而大蜘蛛蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小發(fā)生相

應(yīng)變化，以獲得足夠的獵物。

③蛛網(wǎng)網(wǎng)孔越大，結(jié)網(wǎng)吐絲量越低。小蜘蛛的蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小隨環(huán)境變暖所發(fā)生

的變化，與高溫下溫室內(nèi)生物群落的多種因素有關(guān)。綜合上述信息，結(jié)合獵物

的變化，對此進(jìn)行合理解釋：環(huán)境溫度變暖，禾本科植物占優(yōu)勢，,

減少結(jié)網(wǎng)捕食的能量代價，利于生存；另一方面，中型昆蟲營養(yǎng)豐富，口感更

佳，也獲得了小蜘蛛的偏愛。

⑶據(jù)文中信息，推測全球氣候變暖對生物造成的影響可能有_（選填選項前的字母）。

a.植食性昆蟲數(shù)量改變

b.大型昆蟲具生存優(yōu)勢

c.昆蟲等節(jié)肢動物種類、數(shù)量及分布均不變化

d.捕食者食物的種類及比例發(fā)生變化

e.大、小蜘蛛的生態(tài)位重疊加劇

高三年級（生物學(xué)）第6頁（H..

6

18.(11分)

種子成熟過程受脫落酸(ABA)等植物激素調(diào)控。為研究種子成熟的調(diào)控機(jī)制，研究者

以擬南芥為材料進(jìn)行了實驗。

(DABA是對植物生長發(fā)育起______作用的微量有機(jī)

物，在種子成熟過程中起重要作用。

(2)研究發(fā)現(xiàn)，種子成熟階段S蛋白和J蛋白均有表

達(dá)。研究者檢測了不同擬南芥種子的成熟程度，

結(jié)果如圖1。根據(jù)圖分析，S蛋白和J蛋白對種子

成熟的調(diào)控作用分別是0

(3)S蛋白可與J蛋白結(jié)合。為探究兩蛋白在植物+藥劑M-藥劑M

時間(min)01200120

體中的作用關(guān)系，研究者在純化的J蛋白溶

J蛋白

液中分別加入野生型及S蛋白缺失突變體的野生型

內(nèi)參

種子細(xì)胞裂解液，使用藥劑M進(jìn)行相關(guān)處

Hi?(min)01200120

理，檢測結(jié)果如圖2。結(jié)果說明：S蛋白可使J蛋白S蛋白缺失

內(nèi)參突變體

J蛋白o(hù)

(4)檢測發(fā)現(xiàn)，S蛋白缺失突變體比野生型體注：藥劑M抑制蛋白酶體降解蛋白質(zhì)。

內(nèi)的ABA含量低。編碼S蛋白基因的啟圖2動子區(qū)有轉(zhuǎn)錄調(diào)控因

子T的結(jié)合序列，T可被ABA激活。J蛋白也為一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。為研究T、J蛋

白對S蛋白基因表達(dá)的調(diào)控，研究者構(gòu)建了圖3所示質(zhì)粒并轉(zhuǎn)化煙草葉肉原生質(zhì)體，

實驗結(jié)果如圖4o

。5

卜O.

質(zhì)粒1自動子ILUCO.

O.伽4

質(zhì)粒2灌豆子IO.

O.￡3

質(zhì)粒3Tl至子IT基因卜92

1

質(zhì)粒4—1啟動子IJ蛋白基因卜

.0

注：啟動子I為可持續(xù)表達(dá)啟動子；I代表終止子。REN、LUC分別OH

編碼重組酯城和熒光索腳，且酶活性不受T、S、J蛋白影響。質(zhì)粒:

圖3圖4

圖4結(jié)果說明：

(5)種子成熟對于種子提高萌發(fā)活力等具有重要作用。綜合上述研究，分析ABA對種子成

熟的調(diào)控機(jī)制

亢?在你

7

19.（12分）學(xué)習(xí)以下材料，回答（1）?（6）題。

植物的共生固氮調(diào)控

氮（N）元素在自然界中存在多種形式，包括NH4+、N2、N02-和N03-。植物氮同化是

指植物吸收環(huán)境里的N03-或NH，+,合成氨基酸等含氮有機(jī)物的過程。大氣中的2是地球

上最大的氮庫，但植物無法直接利用它，需要依賴固氮微生物將其轉(zhuǎn)化為離子形式才能吸收。

而共生固氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系，進(jìn)行共生固氮。

固氮菌同化N2,形成NH4+并最終轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，是一個高耗能的還原反應(yīng)過程。這個

過程需要植物與固氮菌的協(xié)同作用才能完成。以豆科植物和中華根瘤菌為例，光合產(chǎn)物是促進(jìn)

根瘤菌侵染植物所必需的，光信號是促進(jìn)地下根瘤發(fā)育的關(guān)鍵因子。當(dāng)根瘤菌侵染植物時，會

釋放化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)植物根瘤形成基因的表達(dá)，植物細(xì)胞分裂并形成根瘤原基，最終形成包含類

菌體的共生細(xì)胞（即根瘤細(xì)胞，如下圖）。

根瘤菌是一類好氧細(xì)菌，它們在侵入植物后形成的類菌體進(jìn)行呼吸作用時需要來維

持。然而，02會抑制固氮酶的活性。根瘤外側(cè)形成皮質(zhì)層，一定程度上阻礙。2進(jìn)入根瘤。同

時，豆科植物合成豆血紅蛋白（Lb）與游離的結(jié)合，形成Lb02儲存，再通過Lb02將02傳

遞給類菌體和根細(xì)胞的線粒體（如圖）。這樣，兩個相互矛盾的反應(yīng)在共生系統(tǒng)中均得以正常進(jìn)

行。

?表示化學(xué)反應(yīng)

注:表示運輸；

根瘤的固氮能力與豆科植物提供碳源和能量水平相協(xié)調(diào)，以平衡共生固氮和其它生命過程

的碳消耗，保證植物在不同環(huán)境下正常生長。最近，我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大豆根瘤中的能量感受器

蛋白S和P可通過調(diào)控根瘤碳源的重新分配來調(diào)整根瘤的固氮能力。當(dāng)根瘤細(xì)胞處于碳源供應(yīng)

上升的高能狀態(tài)，AMP含量降低，使得蛋白S和P從與AMP結(jié)合形成的S-P異源二聚體狀態(tài)，

轉(zhuǎn)變?yōu)镾-S和P-P的同源二聚體。同源二聚體與轉(zhuǎn)錄因子丫（Y可促進(jìn)上圖中PK酶基因的轉(zhuǎn)錄）

結(jié)合，并將丫錨定到線粒體上，使其不能入核，減少了植物細(xì)胞有氧呼吸對碳源的消耗，進(jìn)而

增強(qiáng)類菌體的碳源供應(yīng)和根瘤固氮能力。

利用固氮生物提高土壤肥力可減少施用工業(yè)氮肥帶來的土壤、水體等污染，對發(fā)展綠色農(nóng)

業(yè)具有重要意義。

（1）植物利用吸收的N元素可合成的兩類生物大分子是。

高三年級（生物學(xué)）第8頁（共10頁）

8

⑵據(jù)上述文字及圖中信息分析，下列敘述不合理的是。

A.光合作用和呼吸作用均可為N同化過程提供還原劑

B.根通過主動運輸從土壤中吸收加4+、此、、N03-

C.葉片合成的有機(jī)物主要以蔗糖的形式運輸?shù)礁?/p>

D.植物根細(xì)胞有氧呼吸釋放的能量為固氮酶催化的反應(yīng)供能

E.光合作用所固定的太陽能是生物固氮作用能量的根本來源

⑶結(jié)合文中圖示信息，解釋植物-類菌體共生系統(tǒng)保障固氮酶活性的原因：

_O

⑷據(jù)文中信息，從光合產(chǎn)物與光信號兩方面，概括植物調(diào)控生物固氮的機(jī)制：—

(5)據(jù)文中信息結(jié)合圖中植物根共生細(xì)胞代謝過程，從穩(wěn)態(tài)與平衡的角度，分析植物

調(diào)控高耗能生物固氮過程的分子機(jī)制：植物通過能量感受器蛋白S和P感知自

身能量狀態(tài)，，使PEP更多轉(zhuǎn)化為蘋果酸供應(yīng)給類菌體，從而更高效

利用植物光合作用合成的有機(jī)物作為碳源，實現(xiàn)碳-氮平衡。

(6)一些禾本科植物是重要的糧食作物，種植過程需要施加無機(jī)氮肥。有人嘗試將

固氮酶基因?qū)脒@些作物以提升產(chǎn)量，但效果不佳。請結(jié)合上述研究，提出利

用共生固氮菌進(jìn)行改造以提高禾本科植物糧食產(chǎn)量的思路。

20.(12分)

雄性不育植株可簡化育種流程，是雜交育種的重要材料。研究發(fā)現(xiàn)利用油菜純合的

雄性不育植株甲做母本與野生型雜交，后代均可育，但總會出現(xiàn)部分白化幼苗長到成體

死亡。為研究相關(guān)機(jī)制，提高育種效率，科研人員進(jìn)行了相關(guān)實驗。

(1)植株甲中存在雄性不育基因A',導(dǎo)致雄蕊不能發(fā)育。實驗發(fā)現(xiàn)甲與油菜品系丙

雜交，后代均可育，且不出現(xiàn)白化現(xiàn)象?？蒲腥藛T將甲與野生型雜交所得存活

的J與甲、丙雜交得到的Fi雜交，發(fā)現(xiàn)子代中雄性可育幼苗占比為

進(jìn)而推測丙產(chǎn)生了新的顯性突變基因(記作B),使雄性不育基因A'導(dǎo)致的不

育性狀得以恢復(fù)，且兩基因位于非同源染色體上。

(2)為研究A'、B基因與白化性狀的關(guān)系，科研人員進(jìn)行如下實驗。

①從油菜中分離A'、B基因，將A'基因?qū)霐M南芥(擬南芥不含與A'、B同源的基

因)，篩選得到至少插入一個外源基因的轉(zhuǎn)基因植株TA群體。將B基因轉(zhuǎn)入擬南

芥，經(jīng)篩選獲得純合子TB。設(shè)計雜交實驗，檢測存活J的基因組成，雜交組合

及結(jié)果如下表。

存活的J

組號雜交組合

成體總數(shù)含A'成體數(shù)不含A'成體數(shù)

一早TA群體X3野生型63095535

二孕TA群體X3TB607415192

據(jù)實驗結(jié)果推測，A'基因引起部分子代死亡，B基因可抑制A'基因的作

用，依據(jù)是。二組口中含有A'的植株比例超過1/2的原因

O

②適物中核蛋白N與葉綠體發(fā)育有

關(guān)。新的研究發(fā)現(xiàn)，基因A'的表達(dá)

產(chǎn)物可與核蛋白N形成復(fù)合體。科

研人員推測，基因B通過抑制A'基

因的表達(dá)而解除A'對N的影響。為

證明該推測，請完成下列實驗設(shè)

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計。實驗材料操作觀察指標(biāo)

a.導(dǎo)入A'基因:；『黑版擬南養(yǎng)導(dǎo)入從'基13基因

d.野生型擬南芥I葉綠體發(fā)育情

iii況

I?IV應(yīng)依次填寫_(填寫選項前字母)n

(3)現(xiàn)有兩個具有某優(yōu)良性狀的品系］和2,人靈種g哂曲雜受實驗

兼具品系1、2優(yōu)良性狀的雜種株，同時避免后代白化。請完善下列育種流程。

步驟一:O

步驟二：品系2X丙一所得子代經(jīng)PCR鑒定，選擇有B基因的匕X品系2-

一獲得B基因純合兼具品系2遺傳背景的植株。

步驟三:o

質(zhì)粒1—酶基因)—|^(u酶基因)一

21.（12分）

葡萄糖二酸(GA)可作為原料應(yīng)用于

食品、能源和醫(yī)藥等領(lǐng)域，科研人員通

過改造工程菌以實現(xiàn)GA的大量生產(chǎn)。

(l)M酶和U酶是GA合成途徑中的兩個關(guān)鍵

注：質(zhì)粒1在原核和我核細(xì)胞中均可表達(dá)；質(zhì)粒2只能用于原核細(xì)胞；

酶，科研人員將圖1所示質(zhì)粒1獺!《酗碼綠色熒光蛋白。?為騰翅妙動子；e為四節(jié)型啟動子.

處理的大腸桿菌，改造后的大腸

桿菌可合成GAo

(2)為實現(xiàn)對工程菌合成GA的實時監(jiān)測，科研人員設(shè)計了質(zhì)粒2,并進(jìn)行下表所示兩種檢測方案。

質(zhì)粒1和2共同導(dǎo)入大腸桿菌菌

方案一菌液分為5組

株E中在液體培養(yǎng)每組上清液加入適

基中培養(yǎng)一將E菌液與S菌液混量GA,檢測熒光強(qiáng)

質(zhì)粒1和2分別導(dǎo)入大腸桿菌菌

方案二段時間合，混合菌液培養(yǎng)一度。

株E和菌株S中

段時間后分為5組

①據(jù)圖1分析檢測方案的原理為

-45

40

醬

5.4-置

榭35

童.0-

.0量30

題3.

z.0超

-25

超

蟄.0

L

.0-量20

怒.0

-檔15

0.

OmM0.2mM0.4mM0.6mM0.8mM

GA^濃度

方

方案一二

圖2

②檢測結(jié)果如圖2,據(jù)圖對比兩種方案，并結(jié)合兩種質(zhì)粒適用范圍，選擇其中一種

更優(yōu)方案并說明理由：。

(3)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)由于產(chǎn)物GA呈酸性影響了大腸桿菌合成GA的能力，因而科研人員嘗試

以酵母菌為受體細(xì)胞導(dǎo)入質(zhì)粒1,改造后的酵母菌以葡萄糖為原料合成并分泌GA

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的途徑如圖3。但M酶的活性遠(yuǎn)小于U酶，限制了GA產(chǎn)量。為改進(jìn)M酶的催化效

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海淀區(qū)2023—2024學(xué)年第二學(xué)期期末練習(xí)參考答案

高三生物學(xué)2024.05