2020-2021學年北京市西城區高二（下）期末生物試卷
發布：2024/4/20 14:35:0
第一部分（選擇題共30分）一、本部分共15題，每題2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．下列傳統發酵食品的生產與所用主要微生物對應正確的是（ ）
選項 傳統發酵食品 微生物 A 果酒 真核生物，酵母菌 B 果醋 原核生物，乳酸菌 C 泡菜 原核生物，醋酸菌 D 腐乳 原核生物，毛霉 組卷：44引用：3難度：0.8 -
2．自然發酵法釀造醬油時，先將浸泡的大豆蒸煮、冷卻后與面粉混合，鋪攤在空氣流通處，使米曲霉等霉菌大量生長繁殖（制曲）。制曲后，混合質量分數20%的鹽水制成醬醅，置于大缸內，在太陽下曝曬，定期翻醬。發酵結束后，收集液體經滅菌、分裝制成醬油。下列敘述錯誤的是（ ）
組卷：20引用：2難度：0.7 -
3．限量補充培養法可用于營養缺陷型菌株的檢出（如圖）。將誘變后的菌株接種在基本培養基上，野生型菌株迅速形成較大菌落，營養缺陷型菌株生長緩慢，不出現菌落或形成微小菌落。基本培養基中補充精氨酸后，營養缺陷型菌株快速生長。下列敘述正確的是（ ）
組卷：68引用：8難度：0.7 -
4．下列關于微生物培養的敘述，錯誤的是（ ）
組卷：27引用：2難度：0.7 -
5．青霉素是青霉菌分泌的一種抗生素。隨著高產菌種的選育、發酵技術的發展，青霉素已經步入產業化生產的道路。下列敘述錯誤的是（ ）
組卷：38引用：4難度：0.7 -
6．如圖表示矮牽牛的植物組織培養過程，相關敘述正確的是（ ）
組卷：32引用：5難度：0.7 -
7．紫杉醇是紅豆杉屬植物體內的一種次生代謝物，尤以樹皮中含量豐富，具有高抗癌活性。如圖表示工廠化生產紫杉醇的過程，相關敘述錯誤的是（ ）
組卷：34引用：4難度：0.7
二、解答題（共6小題，滿分70分）
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20．學習以下材料，回答（1）～（5）題。
CRISPR/Cas基因編輯技術的脫靶檢測
1987年，科學家發現大腸桿菌基因組DNA中有一些重復結構：一段29個堿基的序列反復出現了多次，兩兩之間都被32個堿基形成的看似無規律的間隔序列隔開，這種重復結構被命名為CRISPR（圖1）。進一步研究發現，多種細菌均有CRISPR結構，且很多間隔序列與侵染細菌的一些噬菌體基因組序列一致。CRISPR的間隔序列轉錄形成的RNA（sgRNA）在細胞內與Cas9酶結合成復合體，一旦在細胞中發現能與sgRNA配對的DNA分子，Cas9酶就會對該DNA分子進行切割，破壞其功能（圖2）。
科學家基于此，構建了對DNA序列進行定點切割的CRISPR/Cas9基因編輯技術。將編碼Cas9酶和sgRNA的基因作為目的基因，構建基因表達載體后導入受體細胞，可對細胞內某個基因定點切割，引發被切割部位的隨機突變。科研人員在CRISPR/Cas9編輯系統基礎上開發了CBE單堿基編輯系統，將Cas9酶替換成CBE融合蛋白，能將靶位點的胞嘧啶C脫氨基成尿嘧啶U，進而通過DNA復制實現堿基對替換。
基因編輯可能造成非目標序列的堿基改變，稱為脫靶。我國科研工作者建立了一種脫靶檢測技術，在小鼠受精卵分裂到2細胞時期，編輯其中1個，胚胎繼續發育到14.5天時，利用細胞分選技術選出被編輯過和未被編輯過的細胞，再進行DNA提取和全基因組測序，比較兩組差異（圖3）。脫靶檢測發現CRISPR/Cas9編輯系統脫靶率較低，而CBE系統脫靶率較高，必須加以改進才能應用于遺傳病的臨床治療。
（1）列表比較限制性內切核酸酶和CRISPR/Cas9復合體作用的異同點。
（2）大腸桿菌不同菌株CRISPR區域中的間隔序列是不同的，導致這種差異最可能的原因是。
（3）CBE編輯系統將靶位點胞嘧啶脫氨基后，細胞復制次后，子代DNA中靶位點堿基對由C-G徹底替換成，實現單堿基編輯。
（4）小鼠受精卵可以從雌鼠輸卵管中采集或通過技術獲得。向2細胞期胚胎中的1個細胞進行顯微注射時，因不需長期在受體細胞中穩定存在和表達，可以以RNA形式注入的有（填序號）。
①Cas9 mRNA
②CBE mRNA
③sgRNA
④標記基因RNA
（5）脫靶檢測過程中標記基因的作用是。與用同一品系小鼠不同受精卵進行脫靶檢測相比，上述脫靶檢測技術更加精準，原因是。組卷：23引用：1難度：0.6 -
21．番木瓜極易受環斑病毒（PRSV，單鏈RNA病毒）侵襲。上世紀番木瓜環斑病在我國爆發，導致番木瓜嚴重減產。2006年，轉基因番木瓜獲得農業部頒發的安全證書，這是我國第一例獲準進行商品化種植的轉基因果樹。
（1）最初的轉基因番木瓜品種“Rainbow”是以PRSV的衣殼蛋白（CP）基因作為目的基因。通過過程從PRSV基因組中獲取CP基因，經限制酶和酶處理，構建基因表達載體，用法導入番木瓜愈傷組織中，培養獲得轉基因番木瓜植株。
（2）病毒自身基因作為番木瓜抗性基因的機理源于一種名為RNAi的基因沉默機制（圖1）。轉入番木瓜細胞內的CP基因轉錄出CP mRNA。PRSV侵染番木瓜后，病毒RNA會與CP mRNA通過原則結合形成雙鏈RNA。D酶與該雙鏈RNA結合，經復雜過程形成RISC復合物，最終阻礙病毒RNA在宿主細胞內進行，進而抑制病毒增殖，體現抗病性。
（3）“Rainbow”對夏威夷的PRSV（HA株系）具有良好的抗性，但對我國的PRSV（YS等株系）抗性不強。中國科學家以PRSV的RNA復制酶基因（RP）為目的基因，成功培育出具有廣譜抗性的“華農1號”抗病毒番木瓜新品種。請推測“Rainbow”對我國PRSV抗性不強而“華農1號”具有廣譜抗性的原因。
（4）上述轉基因番木瓜對PRSV的抗性僅有20%。為使番木瓜具有更高效的抗PRSV能力，我國科研人員設計引物向RP基因兩端引入兩個酶切位點，并和中間載體1連接構建中間載體2，利用同樣的方法構建出中間載體3（圖2）。最后用限制酶將融合基因從中間載體3上切下，構建表達載體，導入番木瓜中。
請在圖2的①、②、③處寫出恰當的限制酶。結合圖1、圖2闡述利用該過程構建的轉基因番木瓜比直接導入RP基因的轉基因番木瓜抗病毒效果更好的機理。組卷：24引用：2難度：0.6