?江蘇省海門中學(xué)2022-2023學(xué)年度第二學(xué)期期中考試試卷
高二生物
一、單項選擇題
1. 下列有關(guān)內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)的敘述,正確的是( )
A. 腦組織水腫患者可使用降低血漿滲透壓的藥物
B. 抗原與抗體的特異性結(jié)合發(fā)生在內(nèi)環(huán)境中
C. 血漿滲透壓的大小主要與無機鹽和血糖的含量有關(guān)
D. 氫基酸、性激素、CO2和消化酶都是內(nèi)環(huán)境的組成成分
【答案】B
【解析】
【分析】1、內(nèi)環(huán)境是由組織液、血漿和淋巴等細胞外液組成,其中組織液是組織細胞直接生存的環(huán)境,血漿是血細胞直接生存的環(huán)境,淋巴是淋巴細胞和吞噬細胞直接生存的環(huán)境。
2、內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)主要包括溫度、pH和滲透壓。
3、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是指正常機體通過調(diào)節(jié)作用,使各個器官,系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動,共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行生命活動的必要條件。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制是神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)。
【詳解】A、腦組織水腫患者可以通過使用提高血漿滲透壓藥物,使組織液中的水分進入血漿,減少組織液的含量,A錯誤;
B、抗體主要分布在血漿中,所以抗原與抗體的特異性結(jié)合發(fā)生在內(nèi)環(huán)境中,B正確;
C、血漿滲透壓的大小主要與無機鹽和蛋白質(zhì)的含量有關(guān),C錯誤;
D、氨基酸、性激素、CO2都是內(nèi)環(huán)境的組成成分,但消化酶分泌到消化道內(nèi),消化道屬于外界環(huán)境,即消化酶不是內(nèi)環(huán)境的組成成分,D錯誤。
故選B。
2. 下圖為海馬區(qū)神經(jīng)元的環(huán)狀聯(lián)系結(jié)構(gòu),信息在環(huán)路中循環(huán)運行,使神經(jīng)元活動時間延長。下列有關(guān)敘述正確的是( )

A. N處突觸前膜釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)
B. 興奮在環(huán)路中的傳遞順序是①→②→③→①
C. M處的膜電位為外負內(nèi)正時,膜外的Na+濃度高于膜內(nèi)
D. 神經(jīng)遞質(zhì)與相應(yīng)受體結(jié)合后,進入突觸后膜內(nèi)發(fā)揮作用
【答案】C
【解析】
【分析】興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向,神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜。
【詳解】A、信息在環(huán)路中循環(huán)運行,使神經(jīng)元活動的時間延長,則N處突觸前膜釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì),A錯誤;
B、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞方向為軸突到樹突或軸突到細胞體,則圖中興奮在環(huán)路中的傳遞順序是①→②→③→②,B錯誤;
C、Na+主要維持細胞外液的滲透壓,所以細胞內(nèi)的Na+濃度低于細胞外,C正確;
D、神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上相應(yīng)受體結(jié)合后發(fā)揮作用被滅活或回收,不進入突觸后膜,D錯誤。
故選C。
3. 關(guān)于胰液分泌調(diào)節(jié)過程的敘述錯誤的是( )
A. 胰液分泌的調(diào)節(jié)方式屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)
B. 促胰液素通過體液運輸作用于胰腺細胞
C. 釋放乙酰膽堿促進胰液分泌的迷走神經(jīng)屬于副交感神經(jīng)
D. 促胰液素是由小腸黏膜的神經(jīng)細胞分泌并作用于胰腺的激素
【答案】D
【解析】
【分析】促胰液素是人們發(fā)現(xiàn)的第一種激素,是由小腸黏膜產(chǎn)生的,進入血液,由血液傳送到胰腺,使胰腺分泌胰液。
【詳解】A、胰液的分泌受到神經(jīng)調(diào)節(jié),同時小腸黏膜分泌的促胰液素促進胰液的分泌,因此胰液分泌的調(diào)節(jié)方式屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié) ,A正確;
B、促胰液素通過體液運輸作用于胰腺細胞,促進胰腺分泌胰液,B正確;
C、支配腺體的傳出神經(jīng)為自主神經(jīng),分為交感神經(jīng)和副交感神經(jīng),其中副交感神經(jīng)興奮可促進消化液的分泌,C正確;
D、促胰液素是由小腸黏膜細胞分泌的,不是由神經(jīng)細胞分泌,D錯誤。
故選D。
4. 下列關(guān)于人體體溫調(diào)節(jié)的敘述,正確的是( )
A. 當(dāng)病人處于高溫持續(xù)期時,機體的產(chǎn)熱量等于機體的散熱量
B. 炎熱時,下丘腦不通過體液發(fā)送信息調(diào)節(jié)機體的產(chǎn)熱和散熱
C. 大腦皮層產(chǎn)生冷覺時,其可以調(diào)控骨骼肌的不自主顫抖產(chǎn)熱
D. 寒冷時,機體均通過分級調(diào)節(jié)增加甲狀腺激素和腎上腺素量
【答案】A
【解析】
【分析】人體體溫調(diào)節(jié):(1)機理:產(chǎn)熱=散熱;(2)寒冷環(huán)境下:①增加產(chǎn)熱的途徑:骨骼肌戰(zhàn)栗、甲狀腺激素和腎上腺素分泌增加;②減少散熱的途徑:立毛肌收縮、皮膚血管收縮等。(3)炎熱環(huán)境下:主要通過增加散熱在維持體溫相對穩(wěn)定,增加散熱的措施主要有汗液分泌增加、皮膚血管舒張。
【詳解】A、人體高溫持續(xù)期,體溫不變,產(chǎn)熱量等于散熱量,A正確;
B、體溫調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦,炎熱時,在反射弧中,下丘腦可以通過組織液傳遞信息(神經(jīng)遞質(zhì))調(diào)節(jié)機體的產(chǎn)熱和散熱,B錯誤;
C、骨骼肌的不自主顫抖產(chǎn)熱是由脊髓控制的,C錯誤;
D、腎上腺素的分泌不受分級調(diào)節(jié),D錯誤。
故選A。
5. 某病毒的滅活疫苗需要接種兩針劑,首劑接種與第二劑接種后機體產(chǎn)生抗體的情況如圖所示,圖中的IgG和IgM是機體產(chǎn)生的兩類重要抗體。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )

A. 二次免疫的發(fā)生與初次免疫過程中產(chǎn)生的記憶細胞有關(guān)
B. 檢測血清中該病毒的特異性IgM,可用于感染的早期診斷
C. 若某人的特異性IgG呈陰性,則說明機體一定未感染過該病毒
D. 第二劑不宜在首劑接種后第20天接種,與此時體內(nèi)相應(yīng)總抗體量高有關(guān)
【答案】C
【解析】
【分析】1.在初次免疫反應(yīng)中漿細胞由B細胞增殖分化,在再次免疫中可由B細胞或記憶細胞增殖分化來。
2.記憶細胞的特點:壽命長,對抗原十分敏感,能“記住”入侵的抗原。相同抗原再次入侵時,記憶細胞比普通的B細胞更快地作出反應(yīng),即很快分裂產(chǎn)生新的漿細胞和記憶細胞,漿細胞再產(chǎn)生大量的抗體消滅抗原。
【詳解】A、二次免疫是特異性免疫系統(tǒng)再次遭受同樣的病原體或者抗原刺激時,初次免疫產(chǎn)生的記憶細胞接受刺激后能快速、高效地產(chǎn)生大量的漿細胞,進而產(chǎn)生大量的抗體,A正確;
B、結(jié)合圖示可以看出,初次免疫引起體內(nèi)特異性抗體IgM最早產(chǎn)生,因此檢測血清中該病毒的抗體IgM可用于感染的早期診斷,B正確;
C、若某人的特異性IgG呈陰性,機體可能感染過該病毒,因為該抗體的產(chǎn)生在感染病毒后較長時間出現(xiàn),C錯誤;
D、第二劑不宜在首劑接種后第20天接種,因為此時體內(nèi)相應(yīng)總抗體量較高,此時接種對于疫苗是一種浪費,因為疫苗可能會受到抗體的攻擊而失去特異性免疫功能,D正確。
故選C。
6. 有關(guān)植物生長調(diào)節(jié)劑及其應(yīng)用的敘述錯誤的是( )
A. 用乙烯利處理棉花可催熟棉桃,便于統(tǒng)一采摘
B. 用一定濃度的萘乙酸處理離體的花卉枝條,可促進生根
C. 用赤霉素合成抑制劑處理水稻可使植株矮化,增強抗倒伏能力
D. 用一定濃度的6-BA(細胞分裂素類似物)抑制馬鈴薯發(fā)芽,以延長貯藏期
【答案】D
【解析】
【分析】1、生長素具有促進植物生長的作用,在生產(chǎn)上的應(yīng)用主要有:(1)促進扦插的枝條生根;(2)促進果實發(fā)育;(3)防止落花落果。
2、細胞分裂素在進行細胞分裂的器官中含量較高,主要作用是促進細胞分裂,此外還能誘導(dǎo)芽的分化,延緩葉片的衰老。
3、乙烯主要作用是促進果實成熟,植物體各部位都能合成。
4、赤霉素合成部位:主要是未成熟的種子、幼根和幼芽。主要作用:促進細胞伸長,從而引起植株增高,促進種子萌發(fā)和果實發(fā)育。生長素和赤霉素在促進植物生長方面起協(xié)同作用。
【詳解】A、乙烯利作用與乙烯類似,故用乙烯利處理棉花可催熟棉桃,便于統(tǒng)一采摘,A正確;
B、萘乙酸屬于生長素類生長調(diào)節(jié)劑,具有既能促進生根,又能抑制生根的特點,故用一定濃度的萘乙酸處理離體的花卉枝條,可促進其生根,B正確;
C、赤霉素促進細胞伸長,植株長高,而赤霉素合成抑制劑抑制赤霉素的合成,所以處理水稻可使植株矮化,增強抗倒伏能力,C正確;
D、 6-BA屬于細胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑,抑制馬鈴薯發(fā)芽,以延長其貯藏期的激素是脫落酸,與細胞分裂素?zé)o關(guān),故6-BA不能抑制馬鈴薯發(fā)芽,D錯誤。
故選D。
7. 某地區(qū)生活的五種鶯都以昆蟲為食并在云杉樹上筑巢,但筑巢高度不同。有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 不同種鶯在不同位置取食是群落垂直結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)
B. 生活在該地區(qū)云杉林中的所有鶯屬于一個種群
C. 五種鶯的筑巢和取食區(qū)域不同是種間競爭的結(jié)果
D. 生態(tài)位的分化有利于五種鶯充分利用環(huán)境資源
【答案】B
【解析】
【分析】生態(tài)位是一個物種所處的環(huán)境以及其本身生活習(xí)性的總稱。每個物種都有自己獨特的生態(tài)位,借以跟其他物種作出區(qū)別。生態(tài)位包括該物種覓食的地點,食物的種類和大小,還有其每日的和季節(jié)性的生物節(jié)律。
【詳解】A、群落的垂直結(jié)構(gòu)是指群落在垂直方向的配置狀態(tài),最顯著的特征是分層現(xiàn)象,不同種鶯在不同位置取食是群落垂直結(jié)構(gòu)的體現(xiàn),A正確;
B、種群是指一定區(qū)域同種生物的全部個體,生活在該地云杉林中的鶯不是同一物種,B錯誤;
C、五種鶯的筑巢和取食區(qū)域不同是種間競爭的結(jié)果,利于充分利用環(huán)境資源,C正確;
D、生態(tài)位是指一個種群在自然生態(tài)系統(tǒng)中,在時間、空間上所占據(jù)的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系和作用。不同生物的生態(tài)位不同,可以充分利用資源和空間,D正確。
故選B。
8. 對某一年長江口水生生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進行定量分析,部分研究數(shù)據(jù)如圖所示。下列敘述正確的是( )

注:Ⅰ~Ⅴ營養(yǎng)級方塊左下角數(shù)字表示未利用的能量,橫向箭頭上的數(shù)字表示流入下一營養(yǎng)級的能量。單位:t?km-2?a-1
A. 圖中所有數(shù)值相加即為當(dāng)年輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量
B. 次級消費者攝入的能量大于36.52 t?km-2?a-1
C. 第Ⅳ營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為6.46 t?km-2?a-1
D. 第Ⅱ與第Ⅲ營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率在10% ~ 20% 之間
【答案】B
【解析】
【分析】除最高營養(yǎng)級外,各營養(yǎng)級生物同化的能量有四個去向:一部分流向下一營養(yǎng)級、一部分流向分解者、一部分用于自身呼吸消耗和一部分儲存(未利用)。
【詳解】A、輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量是生產(chǎn)者固定的太陽能,并非圖中所有數(shù)值相加,A錯誤;
B、據(jù)圖可知,次級消費者的同化量是于36.52 t?km-2?a-1,而攝入量=同化量+糞便量,故次級消費者攝入的能量大于36.52 t?km-2?a-1,B正確;
C、第Ⅳ營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量=(6.46-3.23)t?km-2?a-1=3.23t?km-2?a-1,C錯誤;
D、能量傳遞效率是相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的比值,第Ⅱ與第Ⅲ營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率=36.52/1637×100%≈2%,D錯誤。
故選B。
9. 富營養(yǎng)化水體的重要特征之一是單細胞綠藻和藍細菌含量高。用人工模擬自然條件的方法,選取三種水生植物,對滇池入湖河道污水進行凈化實驗,結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是( )

A. 葉綠素a含量可反映水中綠藻和藍細菌含量
B. 三種水生植物均可降低水體葉綠素a濃度
C. 水生植物對綠藻有抑制作用可能是因為其在營養(yǎng)和光能利用上的競爭優(yōu)勢
D. 水生植物主要通過吸收水體中有機物使水體富營養(yǎng)化程度下降
【答案】D
【解析】
【分析】富營養(yǎng)化水體的重要特征之一是單細胞綠藻和藍細菌含量高。
【詳解】A、葉綠素a含量可反映水中綠藻和藍細菌含量,葉綠素a含量越多,水中綠藻和藍細菌含量越多,A正確;
B、根據(jù)圖可知,三種水生植物均可降低水體葉綠素a濃度,B正確;
C、水生植物對綠藻有抑制作用可能是因為其在營養(yǎng)和光能利用上的競爭優(yōu)勢,從而使得綠藻的數(shù)量減少,C正確;
D、水生植物無法吸收水體中的有機物,有機物是由微生物分解成無機物后才被植物利用的,D錯誤。
故選D。
10. 某研究性學(xué)習(xí)小組擬培育一種名貴花卉的脫毒苗,其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→生芽、生根→移栽”。相關(guān)敘述錯誤的是(  )
A. 取材部位一般選擇植物頂端分生區(qū)附近,因其含病毒少、甚至不含病毒
B. 外植體接種前需進行流水沖洗、酒精消毒、次氯酸鈉處理等消毒措施
C. 為充分利用培養(yǎng)條件,每個錐形瓶可以接種6—8個外植體
D. 將組培苗移栽后,需進行病毒接種實驗來篩選出脫毒苗
【答案】D
【解析】
【分析】植物組織培養(yǎng)的過程為:離體的植物組織,器官或細胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織;愈傷組織經(jīng)過再分化過程形成胚狀體,進一步發(fā)育形成植株,該過程受基因選擇性表達的調(diào)控。
【詳解】A、制備脫毒苗一般選取莖尖、芽尖等分生區(qū)細胞,因為該部位細胞含病毒少,甚至不含病毒,因而可獲得無毒苗,A正確;
B、消毒的原則是既要殺死材料表面的微生物,又要減少消毒劑對細胞的傷害,通常外植體接種前常進行流水沖洗、酒精處理、消毒液處理等消毒措施,最后為了避免消毒液的危害,需要用無菌水清洗三次,B正確;
C、為充分利用培養(yǎng)條件,每個錐形瓶可接種6~8個外植體,從而保證成功獲得培養(yǎng)對象,C正確;
D、將組培苗移栽后,不需要進行病毒接種實驗來篩選出脫毒苗,因為培養(yǎng)的不是抗毒苗,D錯誤。
故選D。
11. 動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎(chǔ),相關(guān)敘述正確的是( )
A. 要定期使培養(yǎng)瓶中的細胞從瓶壁上脫離并及時分瓶,以解除接觸抑制
B. 定期更換培養(yǎng)液可以防止細胞代謝產(chǎn)生有毒物質(zhì)危害細胞
C. 動物細胞培養(yǎng)應(yīng)在含95%氧氣和5%二氧化碳的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)
D. 動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)相同,都利用了細胞的全能性
【答案】A
【解析】
【分析】、動物細胞培養(yǎng)的條件:(1)無菌、無毒的環(huán)境:①消毒、滅菌;②添加一定量的抗生素;③定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。(2)營養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。(3)溫度和pH;(4)氣體環(huán)境:95%空氣(細胞代謝必需的)和5%的CO2(CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH)。
【詳解】A、細胞存在接觸抑制,因此在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離,以解除接觸抑制,制成懸浮液進行傳代培養(yǎng),A正確;
B、定期更換培養(yǎng)液可以防止細胞代謝產(chǎn)物積累危害細胞,B錯誤;
C、動物細胞培養(yǎng)應(yīng)在含95%空氣和5% CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),C錯誤;
D、植物組織培養(yǎng)利用了細胞的全能性,但動物細胞培養(yǎng)利用的原理是細胞增殖,D錯誤。
故選A。
12. 下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述,錯誤的是( )
A. DNA析出過程中,攪拌操作要輕柔以防DNA斷裂
B. 提取DNA時,在切碎的洋蔥中加入適量洗滌劑有利于DNA的釋放
C. 鑒定DNA時,應(yīng)將絲狀物直接加入到二苯胺試劑中進行沸水浴
D. 利用DNA在不同濃度NaCl溶液中的溶解度差異可提取DNA
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鑒定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但細胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精;DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性。(2)DNA的鑒定:在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍色。
【詳解】A、DNA析出過程中,攪拌操作要輕柔以防DNA斷裂,A正確;
B、提取DNA時,在切碎的洋蔥中加入適量洗滌劑來瓦解細胞膜,這樣有利于DNA的釋放,B正確;
C、鑒定DNA時,應(yīng)將絲狀物先溶于2mol/L的NaCl溶液中,然后再加入二苯胺試劑進行沸水浴,C錯誤;
D、利用DNA在不同濃度NaCl溶液中的溶解度差異(DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最?。┛商崛NA,D正確。
故選C。
13. 下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述,正確的是( )
A. 蛋白質(zhì)工程中的目的基因直接來源于動物、植物或微生物
B. 蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu),使之更加符合人類需要
C. 蛋白質(zhì)工程成功的例子不多,主要是因為蛋白質(zhì)種類太少,原料不足
D. 蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)出發(fā)最終推測出脫氧核苷酸序列
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上,延伸出來的第二代基因工程。
【詳解】A、蛋白質(zhì)工程中的目的基因往往是人工合成或人工改造,A錯誤;
B、蛋白質(zhì)工程能按照人們的意愿定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu),使之更加符合人類需要,B正確;
C、蛋白質(zhì)工程成功的例子不多,主要是因為對大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)了解還不是很夠,C錯誤;
D、蛋白質(zhì)工程的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有氨基酸序列→找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列,D錯誤。
故選B。
14. 新冠病毒(SARS-CoV-2)S蛋白的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(RBD)是引導(dǎo)病毒進入宿主細胞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。我國科研人員將GP67基因(指導(dǎo)合成一段信號肽,引導(dǎo)新合成的蛋白分泌到細胞外)與RBD基因融合,構(gòu)建融合基因,大量生產(chǎn)RBD蛋白,用于制備疫苗,流程見下圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )

A. 過程①的基礎(chǔ)是生物的密碼子是共用的
B. 過程②是直接將融合基因注射到受精卵內(nèi)
C. 過程③需用PCR技術(shù)檢測是否合成RBD
D. 過程④從培養(yǎng)液獲得RBD無需裂解細胞
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【詳解】A、過程①是基因與基因拼接在一起,該過程的基礎(chǔ)是二者具有相同的空間結(jié)構(gòu)和基本單位,A錯誤;
B、過程②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入昆蟲細胞,而不是直接將融合基因注射到受精卵內(nèi),B錯誤;
C、蛋白質(zhì)的檢測,通過抗原-抗體雜交技術(shù)實現(xiàn),C錯誤;
D、通過題干信息可知,該蛋白屬于分泌蛋白,故過程④從培養(yǎng)液獲得RBD無需裂解細胞,D正確。
故選D。
二、多選題
15. 利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國具有悠久的歷史。某企業(yè)利用脫脂大豆、小麥等原料通過發(fā)酵裝置制作醬油,罐裝前經(jīng)過了嚴(yán)格的滅菌質(zhì)檢。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 脫脂大豆中的蛋白質(zhì)和小麥中的淀粉可為米曲霉的生長提供氮源
B. 參與醬油釀造過程的米曲霉、酵母菌和乳酸菌都屬于真核生物
C. 發(fā)酵裝置中添加的鹽水及產(chǎn)生的酒精、乳酸等均可抑制雜菌生長
D. 成品醬油中富含多種微生物,有助于人體對食物中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收
【答案】ABD
【解析】
【分析】乳酸菌是發(fā)酵糖類主要產(chǎn)物為乳酸的一類細菌的總稱,屬于原核生物。
【詳解】A、淀粉的組成元素為C、H、O,不含氮元素,所以小麥中的淀粉不能為米曲霉的生長提供氮源,A錯誤;
B、乳酸菌屬于原核生物,米曲霉、酵母菌屬于真核生物,B錯誤;
C、鹽水和酒精具有抑制雜菌的生長作用,乳酸使環(huán)境呈酸性,也能抑制雜菌的生長,C正確;
D、由題意可知,醬油罐裝前經(jīng)過了嚴(yán)格的滅菌質(zhì)檢,所以成品醬油中不含多種微生物,D錯誤。
故選ABD。
16. 下圖是單克隆抗體制備過程示意圖,1~3代表相關(guān)過程,a~e代表相關(guān)細胞,其中c是兩兩融合的細胞。有關(guān)敘述正確的是( )

A. 過程1是給小鼠注射特定抗原蛋白,可刺激小鼠產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)
B. 過程2的促融方法可采用電融合技術(shù),該技術(shù)能擊穿核膜促使核融合
C. c細胞有三種,每種細胞都有4個染色體組,e細胞是雜交瘤細胞
D. 單克隆抗體制備過程運用了動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)等技術(shù)
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析題圖:單克隆抗體的制備涉及細胞融合、細胞培養(yǎng)和細胞篩選,從題干信息圖可看出,過程1代表的是注射特異性抗原使小鼠免疫,從而獲得已經(jīng)免疫的B淋巴細胞;過程2是將已經(jīng)免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的過程;過程3是克隆培養(yǎng)篩選后的陽性細胞,一共需要進行兩次,最終獲得能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞,此后在培養(yǎng)基或小鼠腹腔中培養(yǎng)。
【詳解】A、圖中過程1是通過注射抗原或抗原蛋白來獲得產(chǎn)生特異性免疫,獲得產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細胞,A正確;
B、過程2是促進細胞融合的過程,該過程可采用電融合技術(shù),即用低壓電流擊穿細胞膜促使細胞融合,B錯誤;
C、c細胞為融合的細胞,有三種,即骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞、骨髓瘤細胞—B淋巴細胞、B淋巴細胞—B淋巴細胞,由于骨髓瘤細胞和B淋巴細胞都有兩個染色體組,因此融合后的細胞都含有4個染色體組,其中e細胞是雜交瘤細胞,C正確;
D、單克隆抗體的制備過程中利用了動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)等技術(shù),D正確。
故選ACD。
17. 幽門螺桿菌(HP)是引發(fā)胃炎、胃潰瘍的病原體之一,A、B、C、D四種抗生素均可治療HP引起的胃炎,為選出最佳療效的抗生素,研究者將分別含等劑量抗生素A、B、C、D的四張大小相同的濾紙片a、b、c、d置于HP均勻分布的平板培養(yǎng)基上,在適宜條件下培養(yǎng)48h,實驗結(jié)果如右圖。下列說法正確的是( )

A. 為獲得長滿測試菌的瓊脂平板,需要使用酒精燈、接種環(huán)、培養(yǎng)皿
B. 抗生素的濃度、擴散速度會對抑菌圈直徑的大小造成影響
C. 據(jù)圖2推測,抗生素D治療HP感染的效果優(yōu)于抗生素A、B、C
D. 圖2抑菌圈中出現(xiàn)菌落的原因可能是出現(xiàn)了能抗抗生素B的突變株
【答案】BD
【解析】
【分析】分析題圖:抑菌圈越大,HP對抗生素的抗性越弱,但其中出現(xiàn)了菌落,可能是發(fā)生了突變。
【詳解】A、為獲得長滿測試菌的瓊脂平板,需要采用稀釋涂布平板法,該方法需要使用酒精燈、涂布器、培養(yǎng)基等,A錯誤;
B、不同抗生素的濃度、它們在平板上的擴散速度不同會影響實驗結(jié)果中抑菌圈的大小,B正確;
C、圖中a處抑菌圈最大,d處抑菌圈最小,說明測試菌對D藥物敏感度最低,對A敏感度高,A效果最好,C錯誤;
D、圖中抑菌圈中的菌落的形成可能是測試菌發(fā)生了突變,產(chǎn)生了能抗抗生素B的突變株,D正確。
故選BD。
18. 科研工作者研究ABT生根粉(主要成分是吲哚丁酸鉀和萘乙酸鈉)對櫻桃插穗生根率的影響,結(jié)果如右圖所示。據(jù)圖分析下列說法錯誤的是( )

A. ABT對扦插枝條生根率的影響具有兩重性
B. ABT隨溶液濃度升高,對扦插枝條生根率的促進作用增強
C. 200mg·L-1是ABT促進扦插枝條生根的最適濃度
D. 應(yīng)取生長健壯的插穗,所有插穗應(yīng)保留相同數(shù)量的真葉和腋芽
【答案】AC
【解析】
【分析】由題干信息可知,該實驗的目的是探究不同濃度ABT生根粉對櫻桃插穗生根率的影響,實驗中的自變量是ATB生根粉的不同濃度,因變量是插穗的生根情況,插穗的生長情況屬于無關(guān)變量,應(yīng)保持一致。
【詳解】A、與清水組比較,加入了ABT生根率均增加了,所以促進了插條生根,沒有體現(xiàn)抑制作用,因此沒有體現(xiàn)兩重性,A錯誤;
B、從圖中可以看出,隨著ABT隨溶液濃度升高,插條生根率增加,所以對扦插枝條生根率的促進作用增強,B正確;
C、從本實驗中能夠看出200mg·L-1生根粉促進作用最大,但由于缺少更高濃度的作為比較所以不能確定該濃度是最適濃度,C錯誤;
D、應(yīng)取生長健壯的插穗,以確保其扦插時能夠生根,插穗的真葉和腋芽屬于無關(guān)變量,需要保持一致,故所有插穗應(yīng)保留相同數(shù)量的真葉和腋芽,D正確。
故選AC。
19. 微生物的計數(shù)方法有多種,下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 用已知密度紅細胞懸液對待測菌液以比例計數(shù)法計數(shù)時,兩種液體需混合均勻
B. 用濾膜法測定飲用水中大腸桿菌數(shù)目時,需利用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)后計數(shù)
C. 用血細胞計數(shù)板進行微生物顯微計數(shù)時,高倍鏡下可觀察到完整的計數(shù)室
D. 用平板劃線法和稀釋涂布平板法進行微生物計數(shù)時,結(jié)果往往比實際少
【答案】BCD
【解析】
【分析】統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法:
(1)顯微鏡直接計數(shù)法:
①原理:利用特定細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板,在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物數(shù)量;②方法:用計數(shù)板計數(shù);③缺點:不能區(qū)分死菌與活菌。
(2)間接計數(shù)法(活菌計數(shù)法):
①原理:當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù),就能推測出樣品中大約含有多少活菌。
【詳解】A、已知顆粒(如霉菌孢子或紅細胞)濃度的液體與一待測細胞濃度的菌液按一定比例均勻混合,在顯微鏡視野中數(shù)出各自的數(shù)目,即計算出未知菌液的細胞濃度,A正確;
B、測定飲用水中大腸桿菌的數(shù)目可取一定量的飲用水,之后按一定倍數(shù)稀釋,再用加入伊紅美藍的鑒別培養(yǎng)基培養(yǎng),取黑色金屬光澤菌落進行計數(shù),B錯誤;
C、用血細胞計數(shù)板進行微生物顯微計數(shù)時,高倍鏡下觀察不到完整的計數(shù)室,C錯誤;
D、平板劃線法常用來篩選分離微生物,不用于計數(shù),D錯誤。
故選BCD。
三、填空題
20. 人體運動需要對肌群進行精準(zhǔn)調(diào)控,如圖1所示,當(dāng)人的一只腳踩到釘子時,會引起同側(cè)腿彎曲和對側(cè)腿伸展,表現(xiàn)出交互神經(jīng)支配,從而既避開損傷性刺激,又不會跌倒。該調(diào)節(jié)過程涉及多個中樞神經(jīng)元,為多突觸反射。請回答下列問題:

(1)釘子造成的傷害性刺激引起①興奮時,神經(jīng)纖維膜內(nèi)的電位變化為_________。屈腿反射的反射弧中,效應(yīng)器是_________。
(2)興奮傳遞到神經(jīng)元②時,興奮在神經(jīng)元②上進行_________(填“單向”或“雙向”)傳導(dǎo),引起②的軸突末梢釋放_________,使下一個神經(jīng)元的膜內(nèi)外電位差的絕對值_________(選填“變大”或“變小”),使伸肌舒張。
(3)在上述過程中,此人腎上腺素分泌增加,同時下丘腦分泌的_________也增加,使垂體分泌的_________增多,從而促進腎上腺皮質(zhì)激素分泌,調(diào)節(jié)血糖、血壓以應(yīng)對緊急情況。
(4)突觸是神經(jīng)元之間或神經(jīng)元與效應(yīng)器之間在功能上發(fā)生聯(lián)系的部位,參與伸腿反射的突觸存在于_________(填圖中字母)。與膝跳反射相比,圖1中的反射所需要的時程較長的原因是_________。
(5)如圖2所示,魚和哺乳動物的某些部位存在通過電信號傳遞的電突觸,與化學(xué)突觸相比,電突觸的特點是_________。
【答案】(1) ①. 由負變正 ②. 神經(jīng)末梢及其支配的屈肌和伸肌
(2) ①. 單向 ②. 抑制性(神經(jīng)) 遞質(zhì) ③. 變大
(3) ①. 促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素 ②. 促腎上腺皮質(zhì)激素
(4) ①. AB ②. 多突觸反射需要經(jīng)過較多的突觸延擱
(5)傳遞速度快,信號傳遞方式為電信號→電信號,傳遞方向是雙向的
【解析】
【分析】興奮在神經(jīng)元之間需要通過突觸結(jié)構(gòu)進行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,其具體的傳遞過程為:興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時,突觸小泡釋放遞質(zhì)(化學(xué)信號),遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號),從而將興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。
【小問1詳解】
興奮處神經(jīng)纖維膜外的鈉離子內(nèi)流,產(chǎn)生動作電位,膜內(nèi)由負電位變?yōu)檎娢唬环瓷浠≈械男?yīng)器是傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉和腺體,在屈腿反射中,表現(xiàn)為神經(jīng)末梢及其支配的屈肌和伸肌。
【小問2詳解】
由于興奮在突觸之間只能由突觸前膜傳到突觸后面,所以在②上只能進行單向傳遞;②是抑制性中間神經(jīng)元,所以當(dāng)其興奮時,會釋放抑制性遞質(zhì),抑制下一個神經(jīng)元興奮,所以使下一個神經(jīng)元的膜內(nèi)外電位差的絕對值變大,使屈反射中的伸肌舒張。
【小問3詳解】
下丘腦分泌促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素作用于垂體,促進垂體釋放促腎上腺皮質(zhì)激素,作用于腎上腺,使其分泌腎上腺皮質(zhì)激素,這是分級調(diào)節(jié)。
【小問4詳解】
突觸是神經(jīng)元和神經(jīng)元或肌肉的連接部位,位于神經(jīng)中樞和效應(yīng)器的位置,所以位于圖1中A和B的位置;
由于興奮在神經(jīng)元之間傳遞花費的時間遠大于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo),所以與膝反射相比,該反射過程需要經(jīng)過突觸數(shù)目較多,所以有較多的突觸延擱,因此花費的時間多。
【小問5詳解】
電突觸的信號傳遞依靠電信號,而化學(xué)突觸的信號傳遞借助于神經(jīng)遞質(zhì),需要發(fā)生電信號→化學(xué)信號→電信號的轉(zhuǎn)化,因此電突觸的信號信號傳遞方式為電信號→電信號,傳遞速度比化學(xué)突觸的信號傳遞速度快。電突觸中突觸前膜和突觸后膜緊密接觸,由離子通道連接,結(jié)合圖示可知,興奮在電突觸處的傳遞具有雙向性。
21. “鹖(hé),毅鳥也。毅不知死?!边@是古籍《禽經(jīng)》對褐馬雞的描述。褐馬雞是我國特有的珍稀瀕危鳥類,主要分布在山西省。科研人員研究了山西五鹿山自然保護區(qū)中褐馬雞棲息地的選擇,下圖是保護區(qū)內(nèi)部分食物關(guān)系圖,下表統(tǒng)計了不同季節(jié)褐馬雞在不同棲息地出現(xiàn)的頻次。褐馬雞主要在春季繁殖,夏季孵卵、秋季雛鳥長成。請回答:

季節(jié)
針闊混交林
落葉闊葉林
灌叢及農(nóng)田

15
28
19

16
8
5

18
6
5

25
3
6

(1)褐馬雞在生態(tài)系統(tǒng)中屬于第______營養(yǎng)級,羊肚菇在生態(tài)系統(tǒng)中屬于______(成分)。
(2)褐馬雞和環(huán)頸雉生態(tài)位重疊較______。褐馬雞飛到農(nóng)田初遇稻草人十分驚恐,這種反應(yīng)屬于______反射。
(3)繁殖季節(jié)兩只雄雞通過格斗來獲得配偶,雄雞體羽豎起,引頸伸頭盯視對方,這屬于生態(tài)系統(tǒng)中的______信息,在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是______。
(4)古代官員的“花翎頂戴”中的“翎”就是褐馬雞尾部的羽毛,這體現(xiàn)了生物多樣性的______價值??蒲腥藛T在北京建立了褐馬雞的繁育中心,成功實現(xiàn)了人工繁育,首批人工繁育的褐馬雞已經(jīng)放歸野外,這類措施屬于______保護。
(5)在春季褐馬雞降低對隱蔽物的要求,較高頻次地出現(xiàn)在灌叢和農(nóng)田的原因是______。冬季褐馬雞在落葉闊葉林中出現(xiàn)的頻率較低的原因是_______。
【答案】(1) ①. 第二、第三 ②. 分解者
(2) ①. 大 ②. 條件
(3) ①. 行為 ②. 生物種群的繁衍離不開信息傳遞
(4) ①. 直接 ②. 易地
(5) ①. 利于種群繁殖 ②. 隱蔽度低,不利于存活
【解析】
【分析】分析題圖:圖中油松、沙棘、農(nóng)作物等為生產(chǎn)者,其余動物均為消費者,據(jù)此分析作答。
【小問1詳解】
據(jù)圖可知,油松→植食性昆蟲→褐馬雞→赤狐、油松→褐馬雞→赤狐等食物鏈中,褐馬雞分別處理第二、第三營養(yǎng)級;羊肚菇生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。
【小問2詳解】
據(jù)圖可知,褐馬雞和環(huán)頸雉的食物來源等較為一致,兩者的生態(tài)位重疊較大;機場內(nèi)的小鳥初遇稻草人十分恐怖,是后天習(xí)或生活經(jīng)驗中形成的條件反射活動,故為條件反射。
【小問3詳解】
繁殖季節(jié)兩只雄雞通過格斗來獲得配偶,雄雞體羽豎起,引頸伸頭盯視對方,這屬于生態(tài)系統(tǒng)中的行為信息;上述現(xiàn)象說明說明生物種群的繁衍離不開信息傳遞。
【小問4詳解】
對人類有食用、藥用和工業(yè)原料等實用意義,以及有旅游觀賞、科學(xué)研究和文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作等非實用意義的直接價值,故古代官員的“花翎頂戴”中的“翎”就是褐馬雞尾部的羽毛體現(xiàn)的是直接價值;科研人員在北京建立了褐馬雞的繁育中心,成功實現(xiàn)了人工繁育,首批人工繁育的褐馬雞已經(jīng)放歸野外,這類措施屬于易地保護。
【小問5詳解】
在春季褐馬雞降低對隱蔽物的要求,較高頻次地出現(xiàn)在灌叢和農(nóng)田的原因是要在春季進行繁殖;冬季褐馬雞在落葉闊葉林中出現(xiàn)的頻率較低的原因是闊葉植物在冬季隱蔽度低,不利于保存。
22. 胰島素基因表達的最初產(chǎn)物是前胰島素原,經(jīng)加工后形成有生物活性的胰島素??茖W(xué)家提出利用基因工程改造大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素的兩種方法:AB法是根據(jù)胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列人工合成兩種DNA片段,利用工程菌分別合成兩條肽鏈后將其混合自然形成胰島素;BCA法是利用胰島B細胞中的mRNA得到胰島素基因,表達出胰島素原后再用特定酶切掉C肽段。兩種方法使用的質(zhì)粒及目的基因的部分結(jié)構(gòu)如下圖所示,請據(jù)圖分析并回答問題:

(1)在人體胰島B細胞內(nèi),前胰島素原形成具有生物活性的胰島素過程中參與的細胞器有_________
(2)如構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器批量生產(chǎn)人胰島素,需通過_________獲得cDNA,再PCR后獲得人胰島素基因。在PCR過程中溫度先上升到90℃以上,后降低到50℃其目的分別是_________ 。一條單鏈cDNA在PCR儀中進行n次循環(huán),需要消耗_________個引物。
(3)AB法中人工合成的兩種DNA片段均有多種可能的序列,可能的原因是_________法(填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”)獲取的目的基因中不含人胰島素基因啟動子。
(4)為使目的基因與載體正確連接,在設(shè)計PCR引物時可添加限制酶_________的識別序列。通過上述方法獲得人的胰島素基因后,需要通過PCR技術(shù)進行擴增,已知胰島素基因左端①處的堿基序列為-CCTTTCAGCTCA-,則其中一種引物設(shè)計的序列是5'_________3’。
(5)β-半乳糖苷酶可以分解無色的X-gal產(chǎn)生藍色物質(zhì)使菌落呈現(xiàn)藍色,否則菌落為白色。經(jīng)Ca2+處理的大腸桿菌與重組質(zhì)粒混合培養(yǎng)一段時間后,采用_________法將大腸桿菌接種到添加了_________的培養(yǎng)基上篩選出_________色的菌落即為工程菌種。
【答案】(1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體
(2) ①. 逆轉(zhuǎn)錄 ②. 高溫使模板雙鏈DNA解旋為單鏈,促進引物與單鏈DNA相應(yīng)互補序列結(jié)合 ③. 2n-1
(3)AB和BCA (4) ①. XhoI和MunI ②. -CAATTGCCTTTCAGCTCA-
(5) ①. 稀釋涂布平板 ②. 氨芐青霉素和X-gal ③. 白色
【解析】
【分析】PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的簡稱,指在引物指導(dǎo)下由酶催化的對特定模板(克隆或基因組DNA)的擴增反應(yīng),是模擬體內(nèi)DNA復(fù)制過程,在體外特異性擴增DNA片段的一種技術(shù)。
【小問1詳解】
胰島素屬于分泌蛋白,細胞中可以對分泌蛋白加工的細胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,同時需要線粒體提供能量。
【小問2詳解】
構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器批量生產(chǎn)胰島素,應(yīng)先從人體胰島B細胞細胞中獲取總RNA,通過逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA,再經(jīng)PCR后獲得大量胰島素基因;
PCR由變性、退火、延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:模板DNA經(jīng)加熱至90℃左右,使模板DNA雙鏈解離,使之成為單鏈,以便它與引物結(jié)合;溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結(jié)合;
一條單鏈cDNA在PCR儀中進行n次循環(huán),共產(chǎn)生2n-1DNA分子,共有2n條鏈,其中2n-1條鏈?zhǔn)切潞铣傻?,需要引物,所以需?n-1個引物。
【小問3詳解】
在基因的結(jié)構(gòu)中,啟動子在非編碼區(qū),是不會被轉(zhuǎn)錄和翻譯的,因此根據(jù)題干信息“AB法是根據(jù)胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列人工合成兩種DNA片段,利用工程菌分別合成兩條肽鏈后將其混合自然形成胰島素;BCA法是利用胰島B細胞中的mRNA得到胰島素基因,表達出胰島素原后再用特定酶切掉C肽段”,故由AB法中的“胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列”,和BCA法中的“胰島B細胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰島素基因啟動子。
【小問4詳解】
根據(jù)圖2,對于目的基因,SalⅠ和NbeⅠ的作用位點在目的基因的中間,會破壞目的基因,則在引物設(shè)計時不能選用這兩種限制酶,那么只能在XhoⅠ和MunⅠ和EcoRⅠ中選擇。因為DNA合成時,新鏈的延伸方向是5’→3’,因此,設(shè)在計PCR引物時需要在5’端加上酶切位點,所以在設(shè)計PCR引物時添加限制酶的位置在5’端;分析目的基因上面那條鏈的5’端,可以找到CAAT這個序列,與MunⅠ:CAATTG吻合;分析目的基因下面那條鏈的5’端,可以找到TCGA這個序列,與XhoⅠ:CTCGAG吻合;所以在設(shè)計PCR引物時可添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ。
已知胰島素基因左端①處的堿基序列為-CCTTTCAGCTCA-,在設(shè)計引物時需要添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ的識別序列,根據(jù)兩種酶在質(zhì)粒上的位置上可知,XhoⅠ識別序列需要添加在目的基因的左側(cè),MunⅠ的識別序列需要添加雜目的基因的右側(cè),其中一種引物設(shè)計的序列是胰島素基因左端①處的堿基序列為-CCTTTCAGCTCA-,由于DNA合成時,新鏈的延伸方向為5′→3′,即其中一種引物與模板鏈3′(①處互補的位置)堿基互補配對,所以其中一種引物設(shè)計的序列為5′-CAATTGCCTTTCAGCTCA-3′。
【小問5詳解】
常見的微生物接種方法為稀釋涂布平板法和平板劃線法,其中常用的是稀釋涂布平板法;
由于重組質(zhì)粒中含有氨芐青霉素抗性基因,成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌可以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上存活下來,而未導(dǎo)入的則會死亡,將目的基因?qū)胛⑸锛毎S玫姆椒ㄊ氢}離子處理法,使其處于感受態(tài);目的基因的插入的位置是在lacZ基因中,會破壞lacZ基因的結(jié)構(gòu),不能產(chǎn)生β-半乳糖苷酶,根據(jù)題干信息“β-半乳糖苷酶可以分解無色的X-gal產(chǎn)生藍色物質(zhì)”,故目的基因的插入破壞了lacZ基因的結(jié)構(gòu),使其不能正常表達產(chǎn)生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不會被分解,所以篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌時,在添加了氨芐青霉素和X-gal的培養(yǎng)基上應(yīng)選擇白色的菌落。
23. 供體細胞的分化狀態(tài)和表觀遺傳修飾模式是影響體細胞核移植胚胎發(fā)育的重要因素。為研究供體細胞RNAm6A修飾(即RNA某位點的甲基化)水平對豬核移植胚胎發(fā)育的影響,研究者進行系列實驗。
(1)核移植的受體是_________細胞,核移植后的重構(gòu)胚發(fā)育至_________階段可利用_________技術(shù)轉(zhuǎn)移到代孕母體子宮內(nèi)以獲得子代個體,從早期胚胎中分離獲得的具有自我更新和分化潛能的_________可用于醫(yī)學(xué)研究。
(2)RNAm6A修飾可通過提高mRNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性來影響早期胚胎發(fā)育。豬骨髓間充質(zhì)干細胞(甲組)屬于多能干細胞,豬胎兒成纖維細胞(乙組)則是處于分化終端的體細胞。研究者比較了兩細胞內(nèi)RNAm6A修飾水平及其作為核供體時重構(gòu)胚的發(fā)育效率,結(jié)果如圖1、2。

結(jié)果表明,核供體細胞的分化程度越高,_________。
(3)為驗證RNAm6A修飾水平與核移植胚胎發(fā)育能力的關(guān)系,研究者進行如下實驗:
組別
核移植胚胎發(fā)育能力的檢測結(jié)果
對核供體細胞的處理方法
胚胎總數(shù)
胚胎卵裂率
囊胚率
對照組
導(dǎo)入空載體.
187
59.4%
16.8%.
實驗組
導(dǎo)入M基因過表達載體
185
71.3%
27%
導(dǎo)入空載體是為了排除_________等對實驗結(jié)果的干擾。結(jié)果表明,_________可提高核移植胚胎的發(fā)育能力。
(4)為研究導(dǎo)致不同供體細胞RNAm6A修飾水平差異的原因,研究者分析了M基因啟動子的甲基化水平,發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細胞中M基因啟動子的甲基化水平為22%,而豬胎兒成纖維細胞則為50%。據(jù)此設(shè)計實驗:實驗組用DNA甲基化抑制劑處理骨髓間充質(zhì)干細胞,對照組不處理檢測兩組的M基因啟動子甲基化水平。
請修正實驗方案:_________
(5)研究表明,RNAm6A修飾水平高的供體細胞核移植胚胎中DNA損傷位點較少。請推測豬骨髓間充質(zhì)干細胞核移植胚胎發(fā)育的能力較高的原因:_________。
【答案】(1) ①. 去核的卵母 ②. 桑葚胚或囊胚 ③. 胚胎移植 ④. 胚胎干細胞
(2)RNA修飾水平和核移植重構(gòu)胚的發(fā)育效率越低
(3) ①. 載體 ②. 提高供體細胞核的RNAm6A修飾水平
(4)應(yīng)選擇豬胎兒成纖維細胞作為實驗材料;還應(yīng)檢測RNA修飾水平
(5)骨髓間充質(zhì)干細胞M基因啟動子甲基化水平低于成纖維細胞,利于M酶的表達,M酶可提高細胞中的RNAm6A修飾水平,進而減少核移植胚胎的DNA損傷
【解析】
【分析】1、題圖分析:圖1中,甲組(豬骨髓間充質(zhì)干細胞)RNAm6A修飾水平高于乙組(豬胎兒成纖維細胞),說明細胞分化程度越高,RNAm6A修飾水平越低。圖2中,卵裂期作為核供體時重構(gòu)胚的發(fā)育效率遠高于囊胚期,并且甲組在兩個時期都高于乙組,說明細胞分化程度越高,核移植重構(gòu)胚的發(fā)育效率越低。
2、表格分析:與對照組相比,導(dǎo)入M基因過表達載體胚胎卵裂率、囊胚率都有提高,說明M基因過表達產(chǎn)物甲基轉(zhuǎn)移酶M,能提高核移植胚胎的發(fā)育能力。
【小問1詳解】
核移植的受體一般是去核的卵母細胞,當(dāng)胚胎發(fā)育到桑葚胚或囊胚時,可以進行胚胎移植。另外,從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細胞,由于具有自我更新和分化潛能,可用于醫(yī)學(xué)研究。
【小問2詳解】
由圖1和圖2分析可知,核供體細胞的分化程度越高,RNA修飾水平和核移植重構(gòu)胚的發(fā)育效率越低。
【小問3詳解】
為了實驗中為了排除載體對實驗結(jié)果的影響,對照組應(yīng)導(dǎo)入空載體。由表格數(shù)據(jù)可知,實驗組導(dǎo)入M基因過表達載體胚胎卵裂率、囊胚率都有提高,說明M基因過表達產(chǎn)物甲基轉(zhuǎn)移酶M,能提高核移植胚胎的發(fā)育能力,其作用機制可能是甲基轉(zhuǎn)移酶M通過催化供體細胞核的RNAm6A修飾來提高核移植胚胎的發(fā)育能力。
【小問4詳解】
實驗?zāi)康臑檠芯繉?dǎo)致不同供體細胞RNAm6A修飾水平差異的原因,而實驗方案中只選取了骨髓間充質(zhì)干細胞一種細胞,因此還需要選取豬胎兒成纖維細胞作為實驗材料;另外除了檢測兩組的M基因啟動子甲基化水平,還要檢測RNA修飾水平。
【小問5詳解】
由于骨髓間充質(zhì)干細胞M基因啟動子甲基化水平低于成纖維細胞,利于M酶的表達,M酶可提高細胞中的RNAm6A修飾水平,進而減少核移植胚胎的DNA損傷,因此豬骨髓間充質(zhì)干細胞核移植胚胎發(fā)育的能力較高。
24. 我國科研人員對秸稈資源的合理利用進行研究。
(1)秸稈的主要成分包括植物細胞壁中的纖維素和半纖維素等多種物質(zhì),纖維素徹底水解后得到 _________(物質(zhì)名稱)。
(2)科研人員首先從土壤中分離纖維素分解菌和半纖維素分解菌。分離纖維素分解菌的方法是:①制備培養(yǎng)基:制備以纖維素為_________的培養(yǎng)基,并加入剛果紅。
②接種:將收集的土壤加入無菌水后搖勻,進行梯度稀釋,將稀釋液_________在制備的選擇培養(yǎng)基平板上。
③纖維素分解菌的分離:纖維素分解菌能夠分泌纖維素酶,依據(jù)_________的比值,篩選得到能高效分解纖維素的菌種。
(3)用所得菌種進行發(fā)酵,分解秸稈中的纖維素和半纖維素,其中,半纖維素水解產(chǎn)物中的醋酸鹽是進一步發(fā)酵的抑制劑??蒲腥藛T嘗試?yán)么x途徑較多的酵母菌株S將醋酸鹽消耗掉,并在此基礎(chǔ)上改造菌種,發(fā)酵產(chǎn)生維生素A等更多有價值的產(chǎn)物。
①科研人員進行圖1所示實驗,探究不同底物條件下醋酸鹽對菌株S發(fā)酵的影響。由實驗結(jié)果可得出的結(jié)論是:_________。

②研究發(fā)現(xiàn),菌株S能吸收木糖和醋酸鹽等物質(zhì)進行發(fā)酵,代謝途徑如圖2。

由圖2可知,葡萄糖和木糖進入酵母細胞后,通過_________過程為酵母菌的生長和分裂提供大量能量。據(jù)圖2分析,圖1中3組酵母細胞干重小于6組的原因是:葡萄糖一方面可以_________,另一方面可以____,進而影響脂類物質(zhì)的合成。
(4)將工程菌加入到含有秸稈水解產(chǎn)物的發(fā)酵罐中,嚴(yán)格控制發(fā)酵條件,隨時檢測培養(yǎng)液中微生物數(shù)量和_________等,以便及時補充發(fā)酵原料,實現(xiàn)秸稈資源的充分利用。
【答案】(1)葡萄糖 (2) ①. 唯一碳源 ②. 涂布 ③. 菌落直徑與透明圈直徑
(3) ①. ①葡萄糖為底物的條件下,不同濃度醋酸鹽均抑制菌株S生長,濃度越高抑制作用越強;木糖為底物的條件下則相反 ②. 有氧呼吸 ③. 抑制醋酸鹽轉(zhuǎn)運進入酵母細胞. ④. 抑制醋酸鹽轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A
(4)產(chǎn)物濃度##底物濃度
【解析】
【分析】1、分解纖維素的微生物的分離實驗的原理:
①土壤中存在著大量纖維素分解酶,包括真菌、細菊和放線菌等,它們可以產(chǎn)生纖維素酶。纖維素酶是一種復(fù)合酶,可以把纖維素分解為纖維二糖,進一步分解為葡萄糖使微生物加以利用,故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中,纖維素分解菌能夠很好地生長,其他微生物則不能生長。
②在培養(yǎng)基中加入剛果紅,可與培養(yǎng)基中纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被分解后,紅色復(fù)合物不能形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,從而可篩選纖維素分解菌。
2、有氧呼吸的全過程,可以分為三個階段:第一個階段,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,在分解的過程中產(chǎn)生少量的[H],同時釋放出少量的能量,這個階段是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的;第二個階段,丙酮酸和水經(jīng)過一系列的反應(yīng),分解成二氧化碳和[H],同時釋放出少量的能量。這個階段是在線粒體基質(zhì)中進行的;第三個階段,前兩個階段產(chǎn)生的[H],經(jīng)過一系列的反應(yīng),與氧結(jié)合而形成水,同時釋放出大量的能量。
【小問1詳解】
纖維素屬于多糖,是葡萄糖脫水縮合形成的多聚物,因此水解后得到葡萄糖。
【小問2詳解】
①分離纖維素分解菌,首先制備以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,在其上能生長的即為能利用纖維素的微生物。②稀釋涂布平板法可以用來分離菌種,將稀釋液涂布在制備的選擇培養(yǎng)基平板上。③纖維素被分解,會使菌落周圍出現(xiàn)透明圈,因此透明圈直徑與菌落直徑比值大的,即為降解纖維素能力強的菌種。
【小問3詳解】
①根據(jù)圖1所示結(jié)果,自變量為不同底物(葡萄糖或者木糖)、醋酸鹽濃度,因變量為細胞干重。組別1、2、3為葡萄糖為底物醋酸鹽的作用,1為對照組,可知,葡萄糖為底物的條件下,不同濃度醋酸鹽均抑制菌株S生長,濃度越高抑制作用越強;4、5、6為木糖為底物,4為對照組,可知木糖為底物的條件下,不同濃度醋酸鹽均促進菌株S生長,濃度越高促進作用越強。②由圖2可知,葡萄糖和木糖進入酵母細胞后,首先轉(zhuǎn)化為丙酮酸,再進入線粒體中氧化分解釋放能量,合成ATP,即通過有氧呼吸(氧化分解)過程為酵母菌的生長和分裂提供大量能量。據(jù)圖2分析,葡萄糖可以通過作用于兩個過程來抑制脂類物質(zhì)的合成,一方面可以抑制醋酸鹽進入酵母菌細胞,另一方面可以抑制醋酸鹽與ATP反應(yīng)生成乙酰輔酶A。
【小問4詳解】
發(fā)酵過程是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié),在發(fā)酵過程中,要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等,以了解發(fā)酵進程,以便及時補充發(fā)酵原料,實現(xiàn)秸稈資源的充分利用。

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