2024北京高三一模生物匯編

生物技術(shù)與工程(非選擇題)

一、非選擇題

1.(2024北京順義高三一模)人在衰老過(guò)程中某些性狀會(huì)發(fā)生改變，為尋找衰老的原因，科研人員對(duì)染

色質(zhì)開展了相關(guān)研究。

(1)由圖1可知，導(dǎo)致個(gè)體衰老的原因包括某些染色質(zhì)區(qū)域某些DNA_。

(2)DNA甲基化會(huì)抑制轉(zhuǎn)錄并引發(fā)更緊密的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成，推測(cè)衰老染色質(zhì)結(jié)構(gòu)松散會(huì)—(促進(jìn)/抑

制)基因表iA。

(3)科研人員推測(cè)：核內(nèi)DNA斷裂后的修復(fù)會(huì)導(dǎo)致表觀遺傳信息紊亂或丟失，加速細(xì)胞衰老。為驗(yàn)證該推

測(cè)，科研人員基于圖2原理，利用以下實(shí)驗(yàn)材料構(gòu)建ICE模型鼠。

LE核酸彈基因綠色熒光蛋白基圜一

T

icE識(shí)別序引DNA雙鏈斷裂

?T（無(wú)）1DNA修復(fù)

降解

圖2

①Cre酶基因：源自噬菌體，其編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于DNA上的Lx序列，導(dǎo)致兩個(gè)Lx間的DNA

片段丟失；

②I-E核酸酶基因：編碼的LE核酸前位于細(xì)胞核，與誘導(dǎo)劑T、Cre酶形成復(fù)合物，切割DNA：

③口服誘導(dǎo)劑T：小分子化合物，可誘導(dǎo)Crc能進(jìn)細(xì)胞核.

請(qǐng)完善技術(shù)路線_：

構(gòu)建含①基因

?受精卵小鼠

的表達(dá)較體，I—?

顯微悔下觀

一修選口察細(xì)施核是

導(dǎo)入發(fā)育雜交

f標(biāo)R否出現(xiàn)綠色

構(gòu)建含②基因英光

的友達(dá)貌體且我_L

?受精卵,小K2—▼

體中的終止于兩佚湖

伸插入③序列1CEM

（4）染色質(zhì)上的修復(fù)蛋白因子可修復(fù)受損DNA,通過(guò)對(duì)ICE小鼠的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)已修復(fù)的DNA未發(fā)生堿基序

列的改變。通過(guò)檢測(cè)可知獲得的ICE鼠表觀遺傳信息紊亂；檢測(cè)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可知細(xì)胞衰老.

2.（2024北京順義高三一模）學(xué)習(xí)以下材料，回答（I）~（5）題。

碳同化途徑的工程化改造

煙草是轉(zhuǎn)基因研究的模式生物。煙草的光合速率受RuBP陵化-氧化酶（R酶）催化效率和胞內(nèi)COz濃度服

制vR酶由大亞基（RL）和小亞基（RS）組成，RL蛋白和RS蛋白分別由葉綠體rl基因和細(xì)胞核rs基因

編碼,大小亞基在葉綠體中組裝形成R酶。R酶既能催化C5竣化形成C3,也能催化C5氧化為C2,進(jìn)入線

粒體分解為CO2,R陋催化的反應(yīng)類型取決于其周圍的CO2和02濃度。玉米等植物已經(jīng)進(jìn)化出CCM機(jī)

制，葉綠體中R酶周圍積累COz以增強(qiáng)叛化和抑制氧化。研究人員嘗試在煙草中替換R酶，并構(gòu)建CCM

途徑。

H+菌是一種自養(yǎng)型細(xì)菌。H+菌的段基體由多種蛋白構(gòu)成，蛋白外殼包裹著R酶和碳酸酢酶（CA）。H菌

的R酶由大亞基（CL）和小亞基（CS）組成，催化效率高，CA可維持CCh和HCO3-的平衡?？蒲腥藛T構(gòu)

建了含有H+菌按基體基因的表達(dá)載體，將其導(dǎo)入煙草葉綠體中，通過(guò)同源重組的方式將原有的rl基因替

換。通過(guò)透射顯微鏡觀察到轉(zhuǎn)基因煙草葉綠體中存在完整的叛基體。提取煙草葉綠體總蛋白，電泳結(jié)果如

圖I。

進(jìn)一步檢測(cè)轉(zhuǎn)基因煙草的光合速率遠(yuǎn)低于野生型。為尋找原因，科研人員檢測(cè)了轉(zhuǎn)基因煙草的離體拔基體

的竣化效率和CO?親和力，發(fā)現(xiàn)二者均與H菌無(wú)顯著差異。基于上述研究，科研人員推測(cè)需要構(gòu)建有效的

CO?濃縮途徑，進(jìn)一步完善煙草CCM機(jī)制，為提高農(nóng)作物產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。

(1)基于文中信息，解釋當(dāng)氧氣濃度高時(shí)，煙草光合速率低的原因

(2)請(qǐng)結(jié)合文中信息，完善竣基體中的反應(yīng)式，寫出酶①和酶②的名稱:_、

WCD版②?

H2CO；>CO2c3

(3)結(jié)合文中信息，分析圖1結(jié)果，下列推測(cè)錯(cuò)誤的是一。

A.轉(zhuǎn)基因煙草葉綠體中n基因全部被表達(dá)載體上的基因替換

B.導(dǎo)入含痰基體基因的表達(dá)載體可導(dǎo)致葉綠體中RS蛋白含量減少

c.RL和CL蛋白大小相同，可使用特異性抗體區(qū)分

D.轉(zhuǎn)基因煙草按基體中R酶的大小亞基分別是CL和CS

(4)CA還可催化CO2和水形成H2cCh產(chǎn)生H+和HCO.v,科研人員進(jìn)行竣基體CA活性的測(cè)定實(shí)驗(yàn)：在反應(yīng)

體系中加入緩沖液(pH=8)并通入CO2,兩組實(shí)驗(yàn)分別加入竣基體、CA,并設(shè)置空白對(duì)照，測(cè)定pH值，

計(jì)算名組pH值變化速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是證明狡基體中CA活性不是限制轉(zhuǎn)基因煙草光合速率的原因。

(5)二氧化碳不易通過(guò)擴(kuò)散作用穿過(guò)竣基體蛋白外殼。對(duì)圖2中轉(zhuǎn)基因煙草的葉綠體進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)提升按

基體中CO?濃度的目的。請(qǐng)寫出改造方案

HCCh-我體

圖2

3.(2024北京順義高三一模)靈芝是一種真菌(見圖1),生長(zhǎng)緩慢，其中的藥用成分靈芝酸(A)具有

抗癌作用。為提高A的產(chǎn)量，科研人員進(jìn)行了系列探索。

圖I

（1）傳統(tǒng)獲得A的方式是從靈芝子實(shí)體和抱子中直接提取。近年來(lái)，利用菌絲體發(fā)酵生產(chǎn)A被廣泛應(yīng)用，

其優(yōu)勢(shì)包括一。

A.縮短生產(chǎn)周期B.提高A的產(chǎn)量C.無(wú)需提純處理

（2）科研人員改進(jìn)了全程振蕩培養(yǎng)菌絲的方法，將錐形瓶中振蕩培養(yǎng)2天的培養(yǎng)液倒入培養(yǎng)皿中靜置培養(yǎng)14

天，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)靜置培養(yǎng)時(shí)A的含量顯著高于全程振蕩培養(yǎng)；進(jìn)行顯微觀察，結(jié)果如圖2。

①振蕩培養(yǎng)2天后，不在錐形瓶中繼續(xù)靜置培養(yǎng)，而是分裝到多個(gè)培養(yǎng)皿中靜置培養(yǎng)的原因是

②結(jié)合圖2結(jié)果推測(cè)，A的合成與細(xì)胞—密切相關(guān)。

（3）在靜置培養(yǎng)基中添加（Ca2?能進(jìn)一步提高A產(chǎn)量，為驗(yàn)證Ca通過(guò)C酹促進(jìn)A的合成。請(qǐng)選擇以下材

料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充證據(jù)（預(yù)期結(jié)果用“+”的量代表“A”的量）。

a.C施b.C酶抑制劑c.CaCh溶液d.無(wú)菌水

組別菌種實(shí)驗(yàn)處理檢測(cè)指標(biāo)預(yù)期結(jié)果

1組①—②—

2組d++

野生型菌株A含量

3組③一?_

4組⑤—

（4）經(jīng)進(jìn)一步研究，科研人員構(gòu)建Ca2+促進(jìn)A合成的機(jī)制，如圖3。Cr可入核與F、S、L酶基因的啟動(dòng)子

結(jié)合調(diào)控其表達(dá)，圖4顯示，在不同培養(yǎng)條件下，檢測(cè)A合成途徑中相關(guān)酶基因的表達(dá)。綜合以上研究,

評(píng)價(jià)構(gòu)建圖3中調(diào)控和代謝途徑的證據(jù)是否充分

2

*

至

知

倚

&

y

4.（2024北京房山高三一模）腸道菌群分泌的膽鹽水解酶（BSH）與高脂血癥密切相關(guān)，研究表明高脂

飲食后小腸BSH活性上升，提高血液中膽汁含量，達(dá)到降低血脂的目的?？蒲腥藛T利用基因工程技術(shù)，

對(duì)小鼠腸道內(nèi)相關(guān)菌株（B菌）進(jìn)行改造，以期獲得分泌更多BSH的工程菌BS菌。

⑴島?脂飲食是引起高血脂癥的一個(gè)主要原因，但脂質(zhì)也是人體必要的物質(zhì)，請(qǐng)寫出屬于脂質(zhì)的2種化學(xué)物

質(zhì)O

(2)JL程菌的制備：

①X菌的篩選：I6S「RNA基因是鑒定微生物的重要依據(jù)，其大小約為l500bp,高產(chǎn)BSH的X菌株的

16SrRNA基因有限制酶Apal的兩個(gè)酶切位點(diǎn)，其他菌株中只有一個(gè)。通過(guò)PCR-->->觀察,

結(jié)果如圖1,可知(填圖1中序號(hào))為所選目的菌種。

M123456789101112

28o

10^O

75O

50O

25O

10O

圖116s基因片段ApaI酶切鑒定圖

②表達(dá)載體的構(gòu)建：

科研人員操作如圖2,進(jìn)行同源重組構(gòu)建表達(dá)載體。

圖2同源重組示意圖

I.將NC質(zhì)粒用相關(guān)的限制酶進(jìn)行弱切。

I【.在X菌株BSH基因兩側(cè)分別添加一段與上述載體同源(堿基排列次序相同)的序列A、B,

HL表達(dá)載體同源重組過(guò)程如圖2所示。如果BSH基因N鏈B端同源臂的堿基序列為-A-A-A-G-,則NC

質(zhì)粒M，鏈的堿基序列為,兩者在5~3,外切酶的作用下被降解，在DNA連接酶的作用下，在1、2處

形成鍵，完成基因表達(dá)我體的構(gòu)建。

③科研人員將表達(dá)載體用電擊法導(dǎo)入B菌，獲得BS菌株。

(3)關(guān)于圖2所示同源重組構(gòu)建表達(dá)載體的方法，其優(yōu)點(diǎn)有

A.免去傳統(tǒng)方法雙能切的繁雜操作

B.同源重組，保證目的片段插入載體時(shí)方向正確

c.如果載體上目的基因插入位點(diǎn)的限制酶識(shí)別序列出現(xiàn)在n的基因內(nèi)部，該技術(shù)可克服傳統(tǒng)方法的局

限性

(4)用BS菌株給小鼠灌目，同時(shí)給小鼠飼喂高脂飲食，對(duì)照組1不做處埋，8周后檢測(cè)小鼠腸道內(nèi)容物,

進(jìn)行體外BSH活性檢測(cè)，如圖3所示，結(jié)果說(shuō)明。

(5)有人認(rèn)為BS菌株適合開發(fā)為人體降脂的功能性菌劑，請(qǐng)辯證地評(píng)價(jià)該觀點(diǎn)

圖3BSH活性檢測(cè)

5.(2024北京朝陽(yáng)高三一模)研究者從青枯菌中分離得到一種分泌蛋白C,并對(duì)其在植物抗青枯病中的

作用進(jìn)行了探究。

(1)為獲得青枯菌的純培養(yǎng)物，可利用一法將菌種接種在固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)獲得一后，再接種到液體培

養(yǎng)某中擴(kuò)大培養(yǎng),收集發(fā)酵液離心后,從—(填“上清液”或“沉淀物，)分離得到C蛋白。

(2)用等量C蛋白和無(wú)菌水處理番茄幼苗根部，檢測(cè)根部免疫反應(yīng)的水平，結(jié)果如圖1。構(gòu)建C蛋白分泌缺

陷的青枯菌突變菌株，灌根接種番茄幼苗四周后，統(tǒng)計(jì)幼苗的存活率如圖2。

18-

(

岑一野生菌

75

淵---突變菌

班

仲50-

汨

卷25-

去

軸

0-

O

246810

時(shí)間（d）

圖2

圖I、2結(jié)果—(填“支持”或"不支持”)“青枯菌侵染植物時(shí)通過(guò)分泌C蛋白激發(fā)的番茄根部的免疫反應(yīng)

增強(qiáng)植株生存能力”這一推論，理由是一o

(3)研究發(fā)現(xiàn),青枯菌分泌的C甯白與其分泌的A酹共同參與分解寄主植物的細(xì)胞壁.其中A麻可催化果

膠分解為產(chǎn)物甲，而C蛋白則可傕化產(chǎn)物甲進(jìn)一步分解為產(chǎn)物乙。分別用果膠、產(chǎn)物甲、產(chǎn)物乙處理番茄

根部，檢測(cè)免疫反應(yīng)水平，結(jié)果如圖3。

青

枯

菌

_

A

_產(chǎn)物

/

_

00

80植

60

_物

40細(xì)

20

0

_胞

圖4

菌

青枯

細(xì)胞、

與植物

述物質(zhì)

字將上

要的文

”和簡(jiǎn)

用“t

，并

物乙

、產(chǎn)

蛋白

出C

中標(biāo)

圖4

究，在

上述研

①綜合

—O

作用

相互

物的

種生

現(xiàn)兩

系，體

構(gòu)建聯(lián)

—。

原因

現(xiàn)的

果出

2結(jié)

測(cè)圖

4,推

據(jù)圖

②依

）題。

~（4

3）

回答

材料，

習(xí)以下

）學(xué)

一模

高三

京朝陽(yáng)

4北

（202

6.

母菌

程酵

的工

調(diào)控”

“動(dòng)態(tài)

構(gòu)建

等的

健品

藥保

、醫(yī)

產(chǎn)品

、化工

物燃料

用于生

泛的應(yīng)

后被廣

傳改造

，經(jīng)遺

胞工廠

力的細(xì)

極具潛

母作為

釀酒酵

國(guó)研

，我

一矛盾

解決這

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