北京市第一五六中学2021-2022学年高二下学期期中考试
生 物
班级_________姓名_________学号_________成绩__________
第I卷(选择题 共30分)
1.科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是
A.定向提取生物体的DNA分子
B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C.在生物体外对DNA分子进行改造
D.定向地改造生物的遗传性状
2.关于基因工程的叙述,正确的是
A.基因工程是指非同源染色体上非等位基因重组
B.基因工程是指同源染色体上等位基因重组
C.基因工程是指一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上
D.基因工程是指同种生物的基因转接到同种生物的其他个体DNA上
3.“分子手术刀”在切割DNA时,切开的结构是
A.氢键 B. 共价键 C.二硫键 D.磷酸二酯键
4.属于“分子缝合针”的是
①E coli DNA连接酶 ②T4 DNA连接酶 ③DNA聚合酶 ④解旋酶 ⑤RNA聚合酶
A.①②③ B.①② C.①②⑤ D.②④
5.正确表示基因操作“四步曲”的是
A.目的基因的获取→目的基因导入受体细胞→基因表达载体的构建→目的基因的检测鉴定
B.目的基因的检测鉴定→目的基因的获取→基因表达载体的构建→目的基因导入受体细胞
C.目的基因的获取→基因表达载体的构建→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测鉴定
D.基因表达载体的构建→目的基因的获取→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测鉴定
6.下列实践活动包含基因工程技术的是
A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种
B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆
7.下列有关人胰岛素基因表达载体(重组DNA分子)的叙述,正确的是
A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
8.如图为培育转基因山羊生产人β-酪蛋白的流程图,下列叙述错误的是
A.过程①所用的人β-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得
B.过程①所用载体应具备复制原点、标记基因、启动子、终止子等
C.过程④得到的人β-酪蛋白可从山羊的乳汁中提取
D.过程④人β-酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
9. 下列关于质粒的说法错误的是
A.使用质粒是为了避免目的基因被分解 B.质粒只能在与目的基因重组后进入细胞
C.没有限制酶就无法使用质粒 D.质粒的复制和表达遵循中心法则
10. 将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新置入大肠杆菌的细胞内,通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是
A.鉴定发酵产生的生长激素是否符合要求可以用DNA分子杂交技术
B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
C.大肠杆菌质粒标记基因中含有腺嘌呤、尿嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤
D.生长激素基因在转录时需要DNA聚合酶
11. 下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是
A. 使转染到膜上的细菌的DNA变性就是加热让脱氧核苷酸上的磷酸二酯键打开
B. 外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制
C. 重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接
D. 放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置
12. 下列有关限制性内切核酸酶的叙述中正确的是
A.用限制酶切割一个DNA分子中部获得一个目的基因时,被水解的磷酸二酯键有2个
B.限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越大
C.﹣CATG↓﹣和﹣G↓GATCC﹣序列被限制酶切出的黏性末端碱基数不同
D.只有用相同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒,才能形成重组质粒
13. 用XhoI和SalI两种限制性内切核酸酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是
A.如图中两种酶识别的核苷酸序列不同
B.如图中酶切产物可用于构建重组DNA
C.泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物
D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA
14.下列关于基因工程成果的概述,错误的是
A.在医药卫生方面,主要用于诊断治疗疾病
B.在环境保护方面主要用于环境检测和对污染环境的净化
C.在畜牧业上主要通过克隆培育出体型巨大,品质优良的动物
D.在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
15. 如表为常用的限制性内切核酸酶(限制酶)及其识别序列和切割位点,由此推断以下说法中,错误的是
(注:Y=C或T,R=A或G)
A.HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶切割后形成平末端
B.Sau3AⅠ限制酶的切割位点在识别序列的外部
C.BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端
D.一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列
16. 如图甲、乙、丙分别是目的基因、质粒载体、重组DNA(重组质粒)的三个示意图,限制酶有BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ.要获得理想的可表达目的基因的重组DNA,最佳的限制酶组合方式是
A.用EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体
B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体
C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体
D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体
17. 2018年1月30日,某国食品检验局批准了第三种耐褐变转基因苹果品种上市。研究人员通过RNA沉默技术,特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平,使苹果被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图,下列有关的叙述错误的是
A.细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的①②过程
B.将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶
C.“RNA沉默”的含义是mRNA不能翻译产生多酚氧化酶
D.目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补,且要同时在同一细胞内表达
18. RT-PCR是以提取的RNA为模板,经反转录获得与之互补的DNA(cDNA)序列,再以cDNA序列为模板进行目的片段的扩增。具体过程如图所示。以下有关RT-PCR的叙述正确的是
A. 过程1需要使用耐高温的DNA聚合酶
B. 过程2中的引物B可与mRNA互补配对
C. 游离的脱氧核苷酸只能加到引物的5′端
D. RT-PCR可用于对RNA病毒的检测与鉴定
19. 注射胰岛素是治疗II型糖尿病的主要手段。下图是利用基因工程生产人胰岛素的操作示意图,下列叙述错误的是
A. 通过过程⑤的重复进行,可以短时间内获得大量的胰岛素基因
B. 以细胞1中提取的mRNA为模板,也可扩增出胰高血糖素的基因
C. 过程⑦将目的基因与载体相连,这是基因工程的核心步骤
D. C中往往含有标记基因,便于筛选含有胰岛素基因的受体细胞
20. 蛋白质工程的基本操作程序正确是
①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成 ③RNA合成 ④蛋白质的预期功能
⑤根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列 ⑥蛋白质分子的合成
A ①②③④⑤⑥ B ④①⑤②③⑥
C ⑥②③⑤①④ D ⑤④③②①⑥
21. 蝉几乎一生都在黑暗的地下度过, 3—7年后破土而出,爬到树上变成有翅的蝉(成虫),鸣叫交配,产卵后生命就此结束。下列哪个图能表示蝉在夏季的年龄结构(甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期)
22. 下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是
A.调查草地某种蜘蛛种群密度时,要选择草多的地方,否则结果偏低
B.西双版纳热带雨林生态系统的自我调节能力强于三北防护林
C.一只猛禽追逐另一只抓握着鼠的猛禽,这两只猛禽属于捕食关系
D.一棵树上不同高度的喜鹊巢,能反映动物群落的垂直结构
23. 我国北方落叶阔叶林冬季落叶、夏季葱绿。下列有关我国北方落叶阔叶林的叙述,不正确的是
A.由夏季到冬季群落发生了演替
B.植物的垂直结构,提高了对太阳光的利用率
C.由夏季到冬季群落的水平结构会发生变化
D.植物的垂直分层为动物的垂直分层创造了条件
24. 下图为某池生态系统能量流动示意图(图中数字为能量数值,单位是J/m2·a),下列叙述不正确的是
A. 由此图不能计算出太阳鱼呼吸作用消耗的能量
B. 输入该生态系统的总能量为31920 J/m2·a
C. 能量在不同营养级之间单向流动
D. 从第一营养级到第二营养级的能量传递效率分别为11.8%和13.2%
25. 下列叙述中不属于生态系统信息传递的是
A. 蛾释放性外激素吸引异性
B. 蜜蜂跳舞向同伴传递蜜源
C. 家猫舔舐皮毛清除体表杂物
D. 海豚依赖超声波进行捕食
26. 黄河三角洲湿地生态系统铅超标,铅进入生态系统后会累积在动物体内,损害心血管、神
经等系统。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,在某时间测得铅的相对浓度如图所示。下列叙述正确的是
A. 该生态系统中仅存在有一条食物链
B. 甲、乙、丙、丁组成该生态系统的群落
C. 铅可沿着食物链逐渐积累在最高营养级
D. 流经该生态系统的总能量是丙的同化量
27. 下图表示北京奥林匹克森林公园南区的复合垂直流人工湿地,采用的生态污水(常含 N、 P 等元素和有机物)处理技术。以下叙述错误的是
A. 湿地植物可吸收污水中 N、P 元素用于自身的生长发育
B. 微生物分解污水中有机物所释放的能量可被植物再利用
C. 人工湿地常选用本地物种有利于维持生态系统的稳定性
D. 比较进水口、出水口N、P 元素含量可评估净化效果
28. 某小组开展酵母菌培养实验,下图是向100mL培养液中接种少量酵母菌,在摇床上培养的酵母菌数量变化曲线。下列相关叙述正确的是
A.实验中对酵母菌种群密度的调查采用的是逐个计数法
B.培养初期,酵母菌因种内斗争剧烈而生长缓慢
C.100mL培养液对于酵母菌的环境容纳量是3.0╳106个
D.三条曲线出现差异的主要原因是酵母菌与培养液接触的充分程度不同
29. 在丝瓜地生态系统中,丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是
A.昆虫乙以昆虫甲为食
B.丝瓜、昆虫甲和昆虫乙构成了生物群落
C.调查昆虫甲的数量可用目测估计法统计
D.昆虫乙数量的增加对丝瓜的产量没有影响
30. 右图是碳循环过程,其中数字表示生理过程或化学变化,下列叙述不正确的是
A.碳进入生物群落的主要生理过程是①
B.光合作用和呼吸作用推动着碳循环
C.图中①②③④能充分体现碳循环的全过程
D.全球碳循环失衡的主要原因是⑤过程加快
第II卷(非选择题 共70分)
31. (9分)如图所示为当前流行的农村庭院生态工程模式图,其生态系统各成分的组成和相互关系如图所示.回答下列问题:
(1)在不考虑人工投入的情况下,流经该生态系统的总能量是___________。
(2)在充分利用能量,减少环境污染的同时,通过饲养家禽、家畜,发展沼气工程,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,体现了生态工程的__________原理。
(3)鸡鸭等粪便中的能量属于第_______营养级同化的能量。“果树→家畜→粪便→果树”的生产体系没有废物产生,体现了 原理。从生态系统稳定性看,该生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是_____________________。
(4)使用农药能有效控制果树害虫,但也使生态系统的 减少,因此利用生物的 进行生物防治是今后的发展方向
(5)一般来说,生态工程的主要任务是对______________进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
32. (13分)我省罗山县境内的董寨国家级自然保护区地处北亚热带向暖温带过渡区域,是众多鸟类停歇与栖息的重要场所,保护区还是世界珍禽朱鹮的人工饲养繁殖地和野化放归地。研究人员对保护区内的朱鹮进行了调查和研究,绘制了朱鹮的主要食物链如图,并测定了其能量流动关系如下表(单位:×102J/m2 a)
请结合所学知识回答下列问题。
(1)保护区内所有的朱鹮属于一个_____。水草和藻类在生态系统组成中属于______。
(2)图中共有____条食物链,朱鹮和鱼类的关系为_____。
(3)根据表中能量数据,朱鹮用于生长发育繁殖的能量为____×102J/m2 a,这些能量暂时储存在_____中。
(4)日照时间的长短能影响朱鹮的繁殖,朱鹮感受到的这种信息属于_____信息。繁殖季节,雄性朱鹮主要通过“炫耀”的方式寻求配偶,这属于信息传递中_____信息。各种各样的信息在生物体正常生命活动的进行、种群的繁衍、调节种间关系以维持生态系统稳定等方面起着重要作用。
(5)保护区有鸟类237种,其中国家重点保护鸟类39种,被誉为“鸟类乐园”,每年吸引了大量鸟类爱好者前来观鸟、拍鸟,这说明生物多样性具有_____价值。
34.(15分)番木瓜极易受环斑病毒(PRSV,单链RNA病毒)侵袭。上世纪番木瓜环斑病在我国暴发,导致番木瓜严重减产。2006年,转基因番木瓜获得农业部颁发的安全证书,这是我国第一例获准进行商品化种植的转基因果树。
(1)最初的转基因番木瓜品种“Rainbow”是以PRSV的衣壳蛋白(CP)基因作为目的基因。通过_____过程从PRSV基因组中获取CP基因,经限制酶和______酶处理,构建基因表达载体,用______法导入番木瓜愈伤组织中,培养获得转基因番木瓜植株。
(2)病毒自身基因作为番木瓜抗性基因的机理源于一种名为RNAi的基因沉默机制(图1)。转入番木瓜细胞内的CP基因转录出CP mRNA。PRSV侵染番木瓜后,病毒RNA会与CP mRNA通过______原则结合形成双链RNA。D酶与该双链RNA结合,经复杂过程形成RISC复合物,最终阻碍病毒RNA在宿主细胞内进行_____,进而抑制病毒增殖,体现抗病性。
(3)“Rainbow”对夏威夷的PRSV(HA株系)具有良好的抗性,但对我国的PRSV(YS等株系)抗性不强。中国科学家以PRSV的RNA复制酶基因(RP)为目的基因,成功培育出具有广谱抗性的“华农1号”抗病毒番木瓜新品种。请推测“Rainbow” 对我国PRSV抗性不强而“华农1号”具有广谱抗性的原因_____。
(4)上述转基因番木瓜对PRSV的抗性仅有20%。为使番木瓜具有更高效的抗PRSV能力,我国科研人员设计引物向RP基因两端引入两个酶切位点,并和中间载体1连接构建中间载体2,利用同样的方法构建出中间载体3(图2)。最后用限制酶将融合基因从中间载体3上切下,构建表达载体,导入番木瓜中。
请在图2的①、②、③处写出恰当的限制酶。结合图1、图2阐述利用该过程构建的转基因番木瓜比直接导入RP基因的转基因番木瓜抗病毒效果更好的机理_____。
35.(11分)帕金森综合征(PD)是中老年人常见的中枢神经系统疾病。早发性PD与遗传因素关系密切,一般发病年龄≤45岁。
(1)图1为某早发性PD家系图。据图可以初步判断此病的遗传方式为________。
(2)已知Parkin基因编码Parkin蛋白,该基因有12个外显子(基因中可以表达的部分),结构如图2所示。对上述家庭六位成员的DNA测序分析发现,患者Parkin基因的外显子7存在序列异常,基因相关区域用MwoI酶处理后,电泳结果如图3(bp表示碱基对)。
① II2和II4电泳显示三个条带的片段长度分别为272bp、181bp、97bp,结果说明,与正常人相比,患者的Parkin基因的外显子7序列异常的具体改变为________,从而导致________,出现图3所示结果。
②据电泳图分析可知患者的Parkin基因组成为________(填“纯合”或“杂合”)状态,其致病基因来自________,该电泳结果不能将II2和II4患病的遗传基础解释清楚。
(3)研究者推测该家系的Parkin基因可能还存在其它外显子的改变,利用荧光定量PCR技术进行进一步的分析。在相同的PCR条件下,设计4对荧光引物,同时扩增外显子4、7、8、11 ,检测PCR产物相对量,结果如图4。
①结果显示,II2和II4患者细胞中外显子4的含量为本人其它外显子的一半,说明患者Parkin基因的外显子4有1/2是突变的,此变异来自于亲代中的________。
②外显子7的序列改变在此项检测中并没有显现,试分析原因为碱基序列改变不影响 的结合,所以不影响PCR扩增过程。
③请综合图1、3、4结果,解释II2患病的原因: ________。
(4) 研究发现一些早发性PD患者的Parkin基因外显子11的某位点G被T替换,为研究该突变与早发性PD的发生是否有关,请写出调查研究思路:分别调查若干________与早发PD患者,对他们的Parkin基因进行________________,检测是否发生外显子11的这种突变并计算突变频率。若调查结果为________,则表明该突变与早发性PD的发生有关。
36.(12分)研究者取野生型小鼠(I+I+)的胚胎干细胞,转入含neor基因(新霉素抗性基因)的DNA片段,定向突变I+基因(结果如图1),再将突变的胚胎干细胞移回野生型小鼠胚胎,培育出带突变基因(I-)的杂合子小鼠。
(1)将外源DNA片段导入胚胎干细胞后,需用含 的培养基培养细胞,以筛选得到突变的胚胎干细胞。
(2)用此杂合体小鼠与野生型小鼠进行杂交实验,并通过DNA分子杂交技术检测小鼠的基因型,结果如图2。
① 检测小鼠的基因型,需根据 两个序列设计DNA分子探针,以便确认小鼠具有哪种基因结构。根据杂交实验结果推测,I基因的功能与 有关。
② 分析系谱图 (能/不能)判断I+、I-基因的显、隐性,理由是 。
③ 只有突变基因来自 (父本/母本)时,杂合子小鼠才表现出发育迟缓,由此推测来自 的I基因在体细胞中不表达。
④ 提取小鼠体细胞的总RNA,加入Actin基因(编码细胞骨架蛋白)和neor基因的RNA探针,之后加入RNA酶水解单链RNA。若探针能与细胞样品的RNA结合成双链RNA则不被酶水解而保留,电泳分析时呈现明显条带(在记录实验结果时,有明显条带用“+”表示,无明显条带用“-”表示)。请将支持③推测的实验结果填入下表ⅰ、ⅱ、ⅲ处。
野生型小鼠 突变基因来自父本的 杂合子小鼠 突变基因来自母本的 杂合子小鼠
Actin基因的RNA探针 + + +
neor基因的RNA探针 ⅰ ⅱ ⅲ
(3)杂合子小鼠雌雄个体交配,则后代的表现型及比例为 。