2022-2023學年北京市石景山區高二（下）期末生物試卷
發布：2024/6/15 8:0:9
一、選擇題，本部分共15題，每小題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。
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1．下列生產發酵產品時所利用的主要微生物，其細胞結構相似的是（ ）
①制作果酒
②由果酒制作果醋
③制作泡菜
④制作腐乳組卷：15引用：1難度：0.7 -
2．人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（ ）
組卷：333引用：19難度：0.8 -
3．蚜蟲是常見的小麥害蟲，蚜蟲體型小，多集中分布在心葉，以小麥的汁液為食。如圖為某麥田中能量流經蚜蟲及其天敵N的過程示意圖，其中的字母表示相應的能量數值。下列說法錯誤的是（ ）組卷：15引用：2難度：0.6 -
4．下列生產實踐措施未利用生態系統中信息傳遞的是（ ）
組卷：24引用：2難度：0.7 -
5．生態足跡指在現有技術條件下，維持某一人口單位（一個人、一個城市、一個國家或全人類）生存所需的生產資源和吸納廢物的土地及水域的面積。下列敘述不正確的是（ ）
組卷：18引用：2難度：0.5 -
6．植物體細胞雜交需要分離出有活力的原生質體，研究者通過實驗研究了酶解時間對原生質體產量和活力的影響，結果如圖。下列敘述錯誤的是（ ）
組卷：6引用：2難度：0.6 -
7．下列植物育種方式中，不需要采用植物組織培養技術的是（ ）
組卷：7引用：1難度：0.6
二、非選擇題，本部分共6題，共70分。
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20．學習以下材料，回答（1）～（4）題。
基因魔剪：CRISPR/Cas系統CRISPR/Cas基因編輯系統可對真核細胞的基因組進行特異編輯。CRISPR/Cas9系統由Cas9蛋白和人工設計的gRNA構成。在gRNA引導下，Cas9與靶序列結合并將DNA雙鏈切斷（通過設計gRNA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的任一目標位點進行切割）。隨后細胞通過自身的DNA損傷修復機制，將斷裂上下游兩端的序列連接起來，但通常會在斷裂處造成少量核苷酸的插入或缺失。當DNA雙鏈斷裂后，如果細胞中有DNA修復模板（由需要插入的目的基因和靶序列上下游的同源序列組成），斷裂部分可依據修復模板進行精確修復，從而將目的基因插入到指定位點（圖1）。
科學家通過在Cas9基因中引入突變，獲得了只切割DNA一條鏈的nCas9，并將nCas9與胞嘧啶脫氨酶或腺嘌呤脫氨酶融合，開發出了單堿基編輯技術（圖2），能夠對靶位點進行精準的堿基編輯，最終可以分別實現C→T（G→A）或A→G（T→C）的堿基替換。對CRISPR/Cas系統改造后，還可用于激活或者抑制基因的轉錄等。
目前CRISPR/Cas9基因編輯技術存在一定的脫靶效應：正常情況下，gRNA通過20個核苷酸長度的引導序列與目標DNA序列發生堿基互補配對準確識別需要編輯的位點，然而有時會發生第18～20個堿基不匹配的情況，此時，Cas9可通過一個手指狀的結構緊緊抓住錯配區穩定住RNA-DNA雙鏈，從而為Cas9切割DNA鋪平道路，但這可能會導致Cas9在錯誤的基因位點切割雙鏈DNA，從而引發潛在風險。
盡管如此，CRISPR/Cas系統作為一種革命性的技術，其成本低、制作簡便、快捷高效等優點讓它迅速風靡于世界各地的實驗室，成為科研、醫療等領域的有效工具。
（1）利用CRISPR/Cas9系統進行基因編輯，需構建含gRNA基因和Cas9基因的，并導入受體細胞。Cas9蛋白與酶的功能相似。gRNA依據原則與靶序列特異性結合，引導Cas9蛋白進行切割。
（2）若用CRISPR/Cas9系統將某一基因從基因組序列中刪除，需要設計2個gRNA，使其分別與的序列互補。有些遺傳病是由于基因中一個堿基對改變引起的，若要修正此基因突變，文中圖示的3種途徑中，（填“①”“②”或“③”）更為合適。
（3）研究者通過一些技術讓Cas9基因發生突變，使Cas9蛋白失去切割活性，可將CRISPR/Cas9用于抑制基因轉錄，實施的過程為：在gRNA的引導下，Cas9蛋白與靶基因的結合，使失去結合位點從而抑制靶基因的轉錄。
（4）請結合文章，提出降低CRISPR/Cas9系統脫靶效應的思路。。組卷：26引用：1難度：0.5 -
21．水蛭的唾液腺可分泌水蛭蛋白，其重要成分為水蛭素，有良好的抗凝血作用。天然水蛭素活性低，科學家擬通過蛋白質工程改造水蛭素結構，提高其抗凝血活性。
（1）蛋白質工程流程如圖1所示，物質a是，物質b是。在生產過程中，物質a可能不同，合成的蛋白質空間構象卻相同，原因是。
（2）蛋白質工程是基因工程的延伸，基因工程中常利用PCR獲取和擴增目的基因。PCR擴增時，反應體系中需要加入模板、4種脫氧核苷酸、、及緩沖液，子鏈延伸的方向為。
（3）研究者將提取的水蛭蛋白經甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產物中的肽含量及其抗凝血活性，結果如圖2、3所示。推測兩種處理后酶解產物的抗凝血活性差異主要與肽的（填“種類”或“含量”）有關，導致其活性不同的原因是。
（4）若將改造后的水蛭素基因導入大腸桿菌，可應用技術檢測，若出現了雜交帶，則說明水蛭素基因完成了轉錄。進一步檢測從大腸桿菌中獲得的水蛭素，發現其抗凝血活性并不理想，請分析最可能的原因。。組卷：17引用：1難度：0.6