高中生物综合题

加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（"+"越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。

根据实验结果回答下列问题：

（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是          ；加酶洗衣粉B中添加的酶是          ；加酶洗衣粉C中添加的酶是          。

（2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有          ，原因是           。

（3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是           。

（4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指           。固定化酶在生产实践中应用的优点是         （答出1点即可）。

小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一，如制作优质面包需强筋面粉，制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因（A/a，B ₁/B ₂，D ₁/D ₂）分别位于三对同源染色体上，控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白（HMW），从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F ₁，F ₁自交得F ₂，以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。

基因	基因的表达产物（HMW）	亲本		F 1	育种目标
		小偃6号	安农91168		强筋小麦	弱筋小麦
A	甲	+	+	+	+	﹣
B 1	乙	﹣	+	+	﹣	+
B 2	丙	+	﹣	+	+	﹣
D 1	丁	+	﹣	+	﹣	+
D 2	戊	﹣	+	+	+	﹣

注："+"表示有相应表达产物；"﹣"表示无相应表达产物

据表回答：

（1）三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制 　　来控制生物体的性状。

（2）在F ₁植株上所结的F ₂种子中，符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为 　　，符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为 　　。

（3）为获得纯合弱筋小麦品种，可选择F ₂中只含 　　产物的种子，采用 　　等育种手段，选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。

水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因（Wx基因）启动子序列的定点编辑，从而获得了3个突变品系。

（1）将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需的酶是　　，重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为　　。

（2）根据启动子的作用推测，Wx基因启动子序列的改变影响了　，从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比，3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列　　（填：“发生”或“不发生”）改变，原因是　　。

（3）为检测启动子变化对Wx基因表达的影响，科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA （Wx mRNA）的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA，经　　过程获得总cDNA．通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出Wx基因的cDNA，原因是　　。

（4）各品系Wx mRNA量的检测结果如图所示，据图推测糯性最强的品系为　　，原因是　　。

W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。

回答下列问题：

（1）步骤①中需要使用的工具酶有　　。步骤②和③所代表的操作分别是　　和　　。步骤④称为　　。

（2）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的　　（答出2点即可）的限制。

（3）一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息　　（填“相同”或“不同”），原因是　　。

（4）从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有　　（答出2点即可）。

植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题：

（1）在植树造林时，一般认为，全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比，按照种植一种植物方式所构建的生态系统，其抵抗力稳定性　　。抵抗力稳定性的含义是　　。

（2）“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式，其做法是收集有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，再施用到农田中。施用有机肥料的优点是　　（答出3点即可）。在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的　　。

（3）在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案：　　。

为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。

回答下列问题：

（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是　　。

（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：　　。

（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于　　，使用该培养基进行细胞培养的结果是　　。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是　　。

（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有　　（答出2点即可）。

如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，简捷地分析出已知序列两侧的序列，具体流程如图（以EcoRⅠ酶切为例）：

请据图回答问题：

（1）步骤Ⅰ用的EcoRⅠ是一种 　 　酶，它通过识别特定的 　 　切割特定位点。

（2）步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3′﹣羟基与5′﹣磷酸间形成 　 　；PCR循环中，升温到95℃是为了获得 　 　；Taq DNA聚合酶的作用是催化 　 　。

（3）若下表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物，步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是 　 　（从引物①②③④中选择，填编号）。

	DNA序列（虚线处省略了部分核苷酸序列）
已知序列
PCR引物	①5′﹣AACTATGCGCTCATGA﹣3′ ②5′﹣GCAATGCGTAGCCTCT﹣3′ ③5′﹣AGAGGCTACGCATTGC﹣3′ ④5′﹣TCATGAGCGCATAGTT﹣3′

（4）对PCR产物测序，经分析得到了片段F的完整序列。下列DNA单链序列中（虚线处省略了部分核苷酸序列），结果正确的是 　              　。

A．	5′﹣AACTATGCG﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣AGCCCTT﹣3′
B．	5′﹣AATTCCATG﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣CTGAATT﹣3′
C．	5′﹣GCAATGCGT﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣TCGGGAA﹣3′
D．	5′﹣TTGATACGC﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣CGAGTAC﹣3′

分析有关科学探究的资料，回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。

【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集，研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想，因而采取如下图中①～④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒，可促进青蒿愈伤组织生根。

（1）提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是                 。据表1和表2分析，实验一的实验目的不包括 （     ）
A．不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B．不同青蒿组织中的青蒿素含量
C．不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D．不同日照时长对青蒿素含量的影响
（2）实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是       培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是                    。
（3）据实验二分析，下列相关叙述正确的是 （    ） （多选）
A．未分化的青蒿组织中青蒿素含量高  B．该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C．Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程  D．利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 （NAA）是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根，并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6： NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响

组别	NAA浓度 （mg/L）	发根生长比	青蒿素含量 （mg/g）
A	0.025	34.457	0.080
B	0.050	33.500	0.166
C	0.100	29.400	0.128
D	0.250	15.813	0.000
E	0.500	13.059	0.000
F	0.750	8.706	0.000
G	①	27.101	1.480

（注：发根生长比指的是：收获时鲜重/接种量）

③

（4）实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ （写出2种即可）。表6中①表示的数值是        。

（5）根据实验三结果，请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。

（6）由实验三可得出的结论是：
①                                    。
②                                    。

回答下列有关基因工程的问题。
苏云金杆菌 （Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图 （为抗氨苄青霉素基因），①~④表示过程。

（1）由HindⅢ酶切后，得到DNA片段的末端是 （    ）

（2）将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，产生       种DNA片段，②过程可获得       种重组质粒。如果只用BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得       种重组质粒。
（3）该过程中Bt毒素蛋白基因插入质粒后，不应影响质粒的 （    ） （多选）

A．复制

B．转录

C．碱基对的数量

D．抗性基因的表达

（4）此基因工程中大肠杆菌质粒的作用是         ，根瘤农杆菌的作用是          。生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的         基因的基因频率的增长速率。

回答下列有关光合作用和细胞呼吸的问题。下图为光合作用模式图，I～IV表示叶绿体的结构，①～⑤表示参与光合作用的物质。

（1）I的基本骨架是_________，III是______________，⑤是______________。
（2）转化光能的分子位于 （     ）A．Ⅰ  B．Ⅱ  C．Ⅲ  D．Ⅳ
（3）据图分析，下列叙述正确的是 （    ）
A．淀粉主要在细胞质基质中合成
B．①的产生需要光照，但它不一定会从细胞中释放出来
C．光反应使IV的pH降低
D．H⁺借助⑤由IV进入II，不消耗能量
E．光合作用产物以葡萄糖形式运出叶绿体
在恒定温度和光照强度条件下，光合作用速率会随着CO₂浓度的变化而改变。当植物光合作用利用的CO₂量与呼吸作用释放的CO₂量相等时，环境中的CO₂浓度为CO₂补偿点；CO₂达到一定浓度时，光合速率不再增加，此时的CO₂浓度为CO₂饱和点。育种专家测定了22℃时， A、B两个水稻品种在不同CO₂浓度下的CO₂吸收量，以及黑暗条件下的CO₂释放量，结果如下表。

	CO2补偿点 （mmol/mol）	CO2饱和点 （mmol/mol）	CO2饱和点时CO2吸收量 （mmol/m^2·h）	黑暗条件下CO2释放量 （mmol/m^2·h）
A品种	0.06	1.16	115.20	72.00
B品种	0.05	1.03	86.40	39.60

（4）据表可知，CO₂饱和点时，A品种的实际光合速率为__________mmol/ （m²·h）。若环境中的CO₂浓度保持在CO₂饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多___________mg/m²。 （相对原子量：C－12，O－16，H－1）
（5）经育种专家实验发现水稻进行光合作用的最适温度是22℃，若其他条件不变，温度上升至27℃，CO₂补偿点将_________ （上升/不变/下降）。

2015年10月5日，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖．青蒿素被誉为“东方神药”，是一种高效低毒的治疗疟疾的药物，近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤活性作用．某科研小组进行了如下实验：
①将等量的人胆囊癌（GBC﹣SD）细胞悬液分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；
②将培养瓶置于37℃、5%CO₂培养箱中培养24小时，静置、除去上清液；
③分别加入等量含2μmol/L、4μmol/L、8μmol/L、16μmol/L的青蒿素的培养液，于37℃、5%CO₂培养箱中继续培养；
④分别在培养至72h时吸取培养液，统计并计算细胞增殖抑制率．
⑤重复上述实验步骤3次。
请回答下列问题：
（1）科研小组进行上述实验的目的是_______________。
（2）步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为_________________。
为了保证实验结果的准确性，在实验过程中必须保证各组之间______________（填写两个实验无关变量）保持相同且适宜。
（3）请设计一个用于记录实验结果的表格。

某种野兔的脂肪有黄脂、褐脂、白脂和无脂四种表现型，由两对独立遗传的等位基因决定（分别用A、a，B、b表示），且BB个体胚胎致死。将一只白脂雄兔和多只纯合黄脂雌兔杂交，得到F₁有两种表现型：褐脂兔96只，黄脂兔98只；取F₁中的多只褐脂兔雌雄个体相互交配，F₂有4种表现型：褐脂兔239只，白脂兔81只，黄脂兔119只，无脂兔41只。
（1）若A、a和B、b这两对等位基因位于常染色体上，则亲本白脂兔和黄脂兔的基因型依次是____________；F₂黄脂兔中纯合子所占的比例为____________；F₂中一只褐脂雌兔，正常减数分裂产生两种比例相等的配子，则其基因型为____________。
（2）由上述实验结果，可推测B、b这对基因也可能位于性染色体的同源区段。取雌、雄白脂兔各一只，实验如下：①让这对白脂兔多次交配，得F₁；②观察统计F₁的性别比例。结果预测：
Ⅰ．若F₁中雌兔：雄兔=____________，则这对基因位于常染色体上。
Ⅱ．若F₁中雌兔：雄兔=____________，则这对基因位于性染色体的同源区段。
（3）根据上述实验结果及分析，A、a和B、b这两对等位基因遵循______定律。

如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a-f代表O₂或CO₂。图乙表示该植物在一定的条件下，O₂净产量（光合作用的O₂产生量-呼吸作用的O₂消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：

（1）在图甲中，b可代表           ，物质b进入箭头所指的结构后与        结合。
（2）在适宜的条件下,若用CO₂、H₂¹⁸O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是          。
（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内能生成ATP的细胞器是           ，在N点后O₂净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是           、          。
（4）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是            。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？      ；D点时发生（字母表示）      。

图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。图乙表示水稻的叶肉细胞光合速率与光照强度的关系。请据图回答：

（1）图甲中，当光照强度为b时，光合速率         呼吸速率（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收            个单位的CO₂。
（3）图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有             。
（4）如果增加环境中二氧化碳的浓度，则图乙中的b点的移动方向为          （填“左移”、“右移”或“不移动”）。
（5）图乙中，c点后CO₂的吸收量不再增加的主要环境因素为                 。
（6）在图乙中的b点所处的状态时，叶绿体内ATP的移动方向是              。

请根据下图回答有关遗传信息传递和表达的问题。

（1）图一为细胞中合成蛋白质的示意图。其过程的模板是          （填序号），图一中所示的过程具体是指            。
（2）图二表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①→⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。在图二中完成遗传信息表达的是      （填字母）过程，a过程所需的酶有          ，在图二c中能特异性识别②的是       ，写出图中的一段由②指导合成的多肽链中的氨基酸序列              。
（可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸）
（3）若②中一个A替换成了U,合成的多肽链中氨基酸序列没有变化，原因可能是           。