精品解析：上海市浦东新区华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高二下学期6月期末生物试题

华东师大二附中2023学年第二学期期末考试卷 高二生物 （考试时间：60分钟 卷面满分：100分） 一、动物生命活动调节（29分） 1. 癫痫是大脑神经元因突发性异常放电而导致短暂大脑功能障碍的一种慢性疾病。生酮饮食是一种脂肪比例高、糖类比例低，蛋白质和其他营养素合适的配方饮食。为了解饮食对癫痫病的影响，科学家利用癫痫病模型小鼠进行了多项研究，实验结果如下图。癫痫发作阈值是指诱发癫痫发作所需的刺激强度或条件。 （1）癫痫，民间常称之为“羊癫疯”，其临床特征表现为双眼上翻、牙关紧闭、双拳紧握、四肢抽搐等。某药物X可治疗癫痫，下列有关叙述正确的是____。 A. 癫痫发作时可能是有关突触前膜释放的兴奋性递质不能有效降解或回收 B. 药物X可能促进突触前膜释放抑制性神经递质，抑制有关神经元兴奋 C. 药物X可能阻断突触前膜对抑制性神经递质的回收 D. 药物X可能使抑制性神经递质的受体失去活性 （2）通过“模型鼠”实验发现，酗酒容易诱发癫痫发作，因为酒精可引起神经系统高度兴奋，容易使神经元出现突发性____的现象。 （3）图1实验设置的对照组的处理是____。该实验结果表明生酮饮食可以____（“促进”或“抑制”）小鼠的癫痫发作。 为了测试肠道菌群是否对防止癫痫发作有重要作用，研究者分析了生酮饮食对两种类型小鼠的影响，结果如图2。 （4）该实验的自变量为____。 （5）研究发现：若没有肠道菌群，生酮饮食____（选填“能”或“不能”）有效地抑制癫痫发作。当恢复肠道菌群后，生酮饮食则能够明显提高____。 （6）分析该结果，可得出结论：____。 研究者继续进行实验：①给无菌小鼠接种多个不同菌种。②然后再给这些鼠饲喂等量生酮饮食。数天后对小鼠肠道菌群进行分离鉴定。结果发现饲喂生酮饮食后，其肠道菌群多样性降低，但AKK菌和Pb菌比例上升。继续用两种菌做实验，得到如图3所示的结果。 （7）由此可知：若接种____，可以促使生酮饮食更有效地防止癫痫发作。通过上述实验，为寻找新的干预措施来改善癫痫患者发病程度和发病率带来了希望。 癫痫的治疗以药物治疗为主，药物的选择要根据癫痫发作类型、癫痫及癫痫综合征类型选择用药。下图为两种抗癫痫药物—噻加宾和苯巴比妥的作用机理示意图。请回答： （8）神经递质一谷氨酸主要存在于突触小体的突触小泡内，谷氨酸与突触后膜上的谷氨酸受体结合后，会形成两种递质—受体复合物。由图可知谷氨酸是一种____（“兴奋性”或“抑制性”）神经递质，判断依据是____。 （9）研究发现癫痫病人大脑神经元经常突发性异常兴奋，这跟其突触间隙中GABA的量____（填“过高”或“过低”）有关。 （10）结合题干信息，据图判断，苯巴比妥能____（填“延长”或“缩短”）Cl-通道的开放时间，通过改变Cl-内流，最终影响突触后膜兴奋来治疗癫痫；与苯巴比妥不同，噻加宾治疗癫痫的机理是____。 （11）上述药物虽可以治疗癫痫，但过量服用会引起震颤、意识受损甚至昏迷等症状。已知GABA也可被体内的GABA转氨酶降解而失活，据此也可开发药物：将GABA转氨酶的____（填“抑制剂”或“激活剂”）作为药物施用于病人，可缓解病情。 【答案】（1）ABC （2）异常放电 （3） ①. 给与实验组数量相同的模型小鼠，饲喂等量的普通谷物类（高糖、低脂）食物 ②. 抑制 （4）饮食种类（有无生酮饮食）和有无肠道菌群 （5） ①. 不能 ②. 癫痫发作阈值 （6）生酮饮食的抗癫痫作用需要有肠道菌群的参与 （7）Akk和Pb两种菌 （8） ①. 兴奋性 ②. 谷氨酸作用于受体后，使钙离子和钠离子通道打开，引起钙离子和钠离子内流，突触后膜兴奋 （9）过低 （10） ①. 延长 ②. 抑制突触前膜上的GABA转运体，减少对GABA的回收，提高突触间隙中GABA的浓度 （11）抑制剂 【解析】 【分析】1、细胞内的能源物质： （1）细胞中主要的能源物质是（糖类）；在动物细胞中主要是指（葡萄糖）； （2）细胞中良好的储能物质是（脂肪）；此外常见的脂质还包括（脂肪、脂）和（固醇）。 2、平板划线分离法:是指把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基表面，通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞，经培养后生长繁殖成单菌落，通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。 3、微生物学实验中的一种操作方法。由于将含菌材料现加到还较烫的培养基中再倒平板易造成某些热敏感菌的死亡，而且采用稀释倒平台法也会使一些严格好氧菌因被固定在琼脂中间缺乏氧气而影响其生长，因此在微生物学研究中更常用的纯种分离方法是涂布平板法。。 【小问1详解】 A、根据题意，癫痫是大脑神经元因突发性异常放电而导致短暂大脑功能障碍的一种慢性疾病，表现为双眼上翻、牙关紧闭、双拳紧握、四肢抽搐等，因此可能是神经长时间兴奋引起的，因此可能是有关突触前膜释放的兴奋性递质不能有效降解或回收，A正确； BC、药物X促进突触前膜释放抑制性神经递质，抑制有关神经元兴奋或药物X可能阻断突触前膜对抑制性神经递质的回收，使得相关肌肉可以松弛，从而可以减少牙关紧闭、双拳紧握、四肢抽搐等的时间，达到治疗疾病的目的，BC正确； D、如果药物X可能使抑制性神经递质的受体失去活性，使得相关神经元持续兴奋，可能使双眼上翻、牙关紧闭、双拳紧握、四肢抽搐时间延长，不能达到治疗的目的，D错误。 故选ABC。 【小问2详解】 根据题意，癫痫是大脑神经元因突发性异常放电而导致短暂大脑功能障碍的一种慢性疾病，而酒精可引起神经系统高度兴奋，容易使神经元出现突发性异常放电的现象，进而引起癫痫。 【小问3详解】 图1自变量是有无生酮饮食，实验组用生酮饮食处理，对照组应该给与实验组数量、健康状况相同的同龄小鼠饲喂等量的普通谷物类食物（高糖、低脂）处理，从图中可以看出，有生酮饮食的小鼠，癫痫发作的阈值升高，说明不易发生癫痫，表明生酮饮食可以抑制小鼠的癫痫发作。。 【小问4详解】 该实验的目的是测试肠道菌群是否对防止癫痫发作有重要作用，有无生酮饮食对两种类型小鼠的影响，所以本实验自变量为饮食种类（有无生酮饮食）和有无肠道菌群。 【小问5详解】 据图分析可知，若没有肠道菌群，生酮饮食不能提高癫痫发作的阈值，不能有效地抑制癫痫发作。当恢复肠道菌群后，生酮饮食则能够明显提高癫痫发作阈值。 【小问6详解】 据图分析可知，若没有肠道菌群，生酮饮食不能提高癫痫发作的阈值，不能有效地抑制癫痫发作。当恢复肠道菌群后，生酮饮食则能够明显提高癫痫发作阈值，说明生酮饮食的抗癫痫作用需要有肠道菌群的参与。 【小问7详解】 饲喂生酮饮食后，AKK菌和Pb菌比例上升，癫痫发作的阈值降低，有效防止癫痫发作，所以如果更有效防止癫痫发作应该接种Akk和Pb两种菌。 【小问8详解】 据图可知，谷氨酸 与突触后膜上的受体结合后会引起突触后膜钙离子和钠离子内流，形成外负内正的动作电位，因此可知谷氨酸是一种兴奋性递质。 【小问9详解】 根据题意，两种抗癫痫药物—噻加宾和苯巴比妥能起作用，根据图示噻加宾能抑制突触前膜上的GABA转运体，减少对 GABA的回收，提高突触间隙中GABA的浓度，因此癫痫病人大脑神经元经常突发性异常兴奋，与突触间隙中GABA的量过低有关。 【小问10详解】 根据苯巴比妥与苯巴比妥位点结合后通过改变Cl-内流，最终影响突触后膜兴奋来治疗癫痫，由于癫痫是大脑神经元突发性异常放电并向周围扩散，引发脑细胞过度兴奋, 因此推测苯巴比妥能促进Cl-内流的量，使细胞不易兴奋，故苯巴比妥能延长Cl-通道的开放时间。根据图示噻加宾能抑制突触前膜上的GABA转运体，减少对 GABA的回收，提高突触间隙中GABA的浓度促进突触后膜Cl-内流，进而抑制突触后膜兴奋，因此可抑制癫病发生。 【小问11详解】 已知GABA也可被体内的GABA转氨酶降解而失活，而GABA含量过低易引起癫痫，因此据此也可开发药物：将GABA转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人，使得突触间隙GABA含量升高，进而缓解病情。 二、发酵工程（22分） 2. 甜米酒是我国的传统酒种，某酿酒厂以无核黄皮果（富含维生素、有机酸及特殊的香味）为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题： （1）生活中，我们也可以利用传统发酵技术来生产食品，比如果酒或果醋。下列关于果酒和果醋制作的叙述，不正确的是____。 A. 果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌 B. 制作果醋需要不断充入氧气 C. 果醋是在果酒基础上，进行醋酸发酵酿制而成 D. 果酒制作过程中需始终拧紧瓶盖以防止杂菌污染 （2）与现代发酵技术相比，传统发酵技术的特点是____。 A. 能够保证食品安全 B. 能大规模生产 C. 不易控制发酵过程 D. 生产效率较高 （3）我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：“世人云：米过酒甜，此乃不解法候。酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽。”下列有关叙述不正确的是____。 A. “米过酒甜”是因为米中糖类物质过量，发酵停止时仍未被完全消耗 B. “酒冷沸止”说明微生物的代谢产热和释放CO2逐渐停止 C. “曲势尽”的原因可能是米酒中pH或酒精含量升高 D. 酿制米酒所用微生物的呼吸类型为兼性厌氧 （4）对酒曲微生物进行分离纯化时，需制备LB（培养细菌）和YPD（培养真菌）培养基。LB培养基的成分为胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl、水，此培养基为____（填写编号） ①合成培养基②天然培养基③液体培养基④半固体培养基 ⑤固体培养基 ⑥通用培养基 ⑦选择培养基 ⑧鉴别培养基 （5）将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上，培养一段时间后，挑取长出的单菌落，转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养，此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素，其目的是____。 （6）在制作黄皮甜米酒的过程中，为确定黄酒高活性干酵母（YWBY）的添加量及发酵时间，研究人员进行了相关实验，实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时，YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是____。YWBY接种量为0.12%时，酒精含量最低的原因可能是____。 酵母发酵产生的乙醇除了可以作为我们日常的饮品，乙醇也可作为可再生清洁能源，具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇，此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵，进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株，提高乙醇产量，科研人员进行下列实验。 （7）在现代发酵工业中，酵母菌发酵通常在____中进行，在发酵之前必须采用高压蒸汽对培养基和附属设备等进行____。 （8）科研人员基于前期实验，获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种____后，分别涂布于不同的培养基上，培养一段时间后，记录菌落生长情况，结果如图3。实验结果表明____。 （9）将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵装置中。一段时间后，检测其中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量，结果如图4。 科研人员认为：在实际生产中，使用P2菌株比使用野生型菌株更有利于提高乙醇产量，判断的依据是____。 【答案】（1）AD （2）C （3）C （4）②③⑥ （5）抑制细菌生长 （6） ①. 0.1%、8天 ②. 接种量较大，酵母菌数量增长过快导致葡萄糖消耗过多，用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少 （7） ①. 发酵罐 ②. 灭菌 （8） ①. （梯度）稀释 ②. 乙酸会抑制野生型酵母菌的生长和发酵，与菌株P1相比，而菌株P2的耐乙酸能力更强 （9）在一定的时间内，菌株P2与野生型酵母菌相比，菌株P2消耗的葡萄量少，产生的乙醇多 【解析】 【分析】醋酸菌好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。 【小问1详解】 A、制作果酒是利用酵母菌无氧呼吸，制作果醋是利用醋酸菌产生醋酸，A错误； B、醋酸菌是严格需氧型微生物，所以制作果醋需要不断充入氧气，B正确； C、醋酸菌在缺少糖源，有氧条件下将乙醇转变为乙醛再转变为乙酸，所以果醋是在果酒基础上，进行醋酸发酵酿制而成 ，C正确； D、果酒制作过程中需每隔一段时间，将瓶盖拧松，释放发酵过程中产生的气体，D错误。 故选AD。 【小问2详解】 现代发酵技术与传统发酵技术相比，优势体现在多方面，如产物专一，生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、废弃物对环境污染小，能够保证食品安全，大规模生产和生产效率较高，传统发酵技术是利用自然界中菌种进行发酵，不易控制发酵过程，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问3详解】 A、酿造米酒的原料富含糖类，米酒过甜是因为米中有糖类物质未被完全消耗，A正确； B、“酒冷沸止”说明酵母菌的代谢产热和释放CO2逐渐停止，由于微生物呼吸作用消耗糖类等有机物，会释放能量，且释放的能量绝大多数以热能的形式散失，导致酒液温度产生变化，B正确； C、微生物无氧呼吸产生的CO2溶于发酵液会形成碳酸，使液体pH值降低，“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH降低或酒液中酒精含量升高，C错误； D、酿制米酒所用微生物是酵母菌，酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型，D正确。 故选C。 【小问4详解】 LB培养基的成分为胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl、水，该培养基中胰蛋白胨和酵母提取物含有多种成分，是②天然培养基，不含凝固剂，这是③液体培养基，其中不含有鉴别的试剂，适合多种微生物生长，是⑥通用培养基 。 故选②③⑥。 【小问5详解】 四环素和链霉素属于抗生素，可以抑制细菌的生长，所以YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素，其目的是抑制细菌生长。 【小问6详解】 由题图2可知，接种量为0.1%时，达到最大酒精含量时，产酒精量比其它接种量高，当发酵时间为8天时，还原糖含量几乎不再变化，因此，YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是0.1%、8天。YWBY接种量为0.12%时，酒精含量最低的原因可能是接种量较大，菌种数量增长过快导致葡萄糖消耗过多，用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少。 【小问7详解】 酵母菌发酵通常在发酵罐中进行，在发酵之前必须采用高压蒸汽对培养基和附属设备等进行灭菌，杀死所有的微生物菌体、孢子和芽孢。 【小问8详解】 得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2，将菌种（梯度）稀释后，分别涂布于不同的培养基上，这是稀释涂布平板法；实验结果表明培养基中添加乙酸会抑制菌株的生长，其中对菌株P1和野生型的抑制作用更明显。 【小问9详解】 在实际生产中，使用P2菌株比使用野生型菌株更有利于提高乙醇产量，判断的依据是在一定的时间内，菌株P2与野生型酵母菌相比，菌株P2消耗的葡萄量少，产生的乙醇多。 三、细胞工程（27分） 3. 细胞工程在育种和药物生产领域应用十分广泛，阅读材料回答下列问题。 材料一：花椰菜（2n=18）是人们喜爱的蔬菜，种植时容易遭受病菌侵害，形成病斑。紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。 （1）科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过一定处理，得到两种原生质体，下列适合用于制备原生质体的是____。 A. 蛋白酶 B. 纤维素酶 C. 果胶酶 D. 机械分离 （2）过程②诱导两种原生质体融合的方法有____（编号选填）。 ①酶解法 ②PEG促融 ③灭活病毒 ④电融合⑤机械促融法 ⑥农杆菌介导法 ⑦胰蛋白酶 （3）通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图1（右）所示。据图判断，____号为杂种植株。 融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度促溶剂诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，获得结果如表。 促溶剂质量分数 原生质体状态 25% 有破碎现象，哑铃型原生质体比例<0.01% 30% 形态正常，哑铃型原生质体比例0.03% 35% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% 40% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% （4）当促融剂质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，原因是____。若想确定促融剂溶液诱导原生质体融合的最适浓度，需在____范围内缩小浓度梯度继续实验。 （5）PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含____（填细胞器）且形态为哑铃型的原生质体，在黑暗的环境中进一步培养获得____的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为____。 愈伤组织再分化所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图2所示。 （6）据图2中信息和所学知识判断，植物激素X和Y分别是____和____。（编号选填） ①生长激素 ②细胞分裂素 ③生长素 ④赤霉素 ⑤脱落酸 ⑥乙烯 ⑦2，4-D 材料二：科学家利用细胞工程成功制备了单克隆抗体，这一技术在医药领域发挥了极其重要的作用。在此基础上制备的抗体—药物偶联物（ADC）更是为癌症的治疗开辟了崭新的路径，其作用机制如图3所示，请回答。 （7）单克隆抗体制备中所用到的生物技术有____（写两种）。 （8）新冠肺炎康复者捐献的血浆中含有抗体，可用于重症患者的治疗。我国科研工作者提出，也可以利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效，其依据在于____。 A. 单克隆抗体特异性高 B. 记忆B细胞可无限增殖 C. 细胞融合技术更安全 D. 血浆中的抗体种类更多 （9）结合图3及已有知识，描述在ADC作用过程中，ADC中抗体、药物的作用分别是什么？与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比，ADC在临床应用上有何优势？____。 【答案】（1）BCD （2）②④ （3）4、5号 （4） ①. 促溶剂浓度过高导致原生质体失水皱缩 ②. 25%-35% （5） ①. 叶绿体 ②. 无组织结构的松散的 ③. 植物组织培养技术 （6） ①. ② ②. ③ （7）动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 （8）A （9）ADC中抗体与肿瘤细胞特异性结合，将药物带到肿瘤细胞，药物诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞。优势：由于抗体药物偶联物只针对癌细胞，因此副作用相对于传统的化疗药物来说，可以大大减少 【解析】 【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株，依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【小问1详解】 科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过纤维素酶、果胶酶、机械分离处理，得到两种原生质体，A错误，BCD正确。 故选BCD。 【小问2详解】 过程②为原生质体融合过程，诱导两种原生质体融合的方法有 ②PEG促融 、④电融合。 【小问3详解】 据图1（右）可知，4号和5号个体同时含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明4号和5号为杂种植株。 【小问4详解】 原生质层具有选择透性，PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩，因此当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象;30%时形态正常，说明原生质体既不吸水也不失水，有助于维持其正常形态，该浓度诱导原生质体融合效果最好；25%时有破碎现象，说明25%浓度较小，原生质体有的吸水涨破，35%时原生质体出现缩小现象，说明35%浓度较大，原生质体失水皱缩，因此需要在质量分数为25%-35%之间的PEG溶液重复上述实验。 【小问5详解】 叶肉细胞原生质体含有叶绿体，光学显微镜下可见，可挑选出含叶绿体且形态为哑铃型的原生质体。在黑暗的环境中进一步培养获得无组织结构的松散的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为植物组织培养技术。 【小问6详解】 据图2中信息和所学知识判断，生长素与细胞分裂素比值大于1时诱导根的分化，故植物激素X是细胞分裂素②、Y是生长素③。 【小问7详解】 单克隆抗体制备中所用到的生物技术有动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。 【小问8详解】 A、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效。其依据在于单克隆抗体特异性高，A正确； B、记忆B细胞不能无限增殖，B错误； C、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效。与细胞融合技术 更安全关系不大，C错误； D、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效，血浆中的抗体产量低、纯度低、特异性差，D错误。 故选A。 【小问9详解】 抗体能与抗原发生特异性结合，ADC中，抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合，将药物带到肿瘤细胞。由图可知，ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞。直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞没有选择性，正常的细胞也会遭到杀伤，而ADC依靠单克隆抗体，靶点清楚，将药物靶向运输到肿瘤细胞，毒副作用小。 四、基因工程（22分） 4. 基因工程赋予生物新的遗传特性，如利用大肠杆菌实现人胰岛素大规模生产。图1为2种限制酶识别序列和切割点，图2为目的基因与pBR322质粒形成重组质粒的2种情况，为抗药性筛选流程。（注：BamHI、PstI、MboI为限制酶，ori为复制起点，Amp为氨苄青霉素抗性基因，Tet为四环素抗性基因。上标“r”代表抗性；“s”代表敏感）。 （1）获取目的基因有不同方法，如果目的基因的部分序列已知，可采用PCR法；如果目的基因的完整序列已知，还可采用____法。 （2）PCR是一项模拟细胞内DNA复制过程的DNA体外扩增技术，采用PCR技术获取目的基因需要DNA模板、引物、____、四种脱氧核苷三磷酸以及缓冲液系统。PCR的基本程序是____。（编号选填） ①聚合 ②退火 ③切割 ④变性 （3）若想获得以下已知序列的DNA片段，设计了一些PCR引物，应选用哪对组合的引物____ DNA序列（虚线处省略了部分核苷酸序列） 已知序列 5'—AACTATGCGCTCATGA…………GCAATGCGTAGCCTCT—3' 3'—TTGATACGCGAGTACT…………CGTTACGCATCGGAGA—5' PCR引物 ①5'—AACTATGCGCTCATGA—3' ②5'—GCAATGCGTAGCCTCT—3' ③5'—AGAGGCTACGCATTGC—3' ④5'—TCATGAGCGCATAGTT—3' A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①③ （4）大肠杆菌pBR322质粒中含有氨苄青霉素抗性基因（Amp）和四环素抗性基因（Tet），这些可供筛选使用的功能性基因称为____。 （5）据图1、2中的信息，若人胰岛素目的基因与质粒分别使用MboI和BamHI不同的限制酶切开，插在质粒pBR322的BamHI位点处，在形成重组质粒之后，如何重新“卸下”目的基因？为什么____。 （6）抗药性筛选法实施的前提条件是载体DNA携带抗生素的抗性基因。如果采用图2抗药性筛选流程，则可筛选出的含重组质粒的大肠杆菌的表现型是____。 A. 仅AmpsTetr B. 仅AmprTets C. AmpsTetr和AmprTets D. AmpsTetr或AmprTets 除抗药性筛选法外，显色筛选也是常用的方法。很多大肠杆菌的质粒上含有lacZ’标记基因，其表达的酶蛋白可将一种无色的化合物（X-gal）水解成蓝色产物。 （7）若重组DNA技术常用的大肠杆菌质粒pUC18同时携带Ampr和LacZ’两个标记基因，据下图分析，若想筛选出重组质粒，配制的固体培养基上，需含有____，经转化、扩增、涂布，图中含重组质粒的是____（白色/蓝色）菌落。 （8）抗药性筛选法、显色筛选同时使用与单用抗药性筛选法两者有何区别？你认为哪种方法更具有优势？为什么？____。 （9）成功导入重组质粒的大肠杆菌不能马上用于大规模生产，还需要进行进一步检测，可能的原因有____。 A. 具有抗生素抗性则说明目的基因成功表达 B. 目的基因导入受体细胞中，可能并未表达成功 C. 目的基因的表达产物结构和功能可能与预期不符 D. 利用抗生素抗性基因筛选，只能说明抗性基因成功表达 【答案】（1）化学合成法 （2） ①. 耐热的DNA聚合酶 ②. ④②① （3）D （4）标记基因 （5）可用MboI限制酶“卸下”目的基因，因为BamHI限制酶的识别序列消失了 （6）B （7） ①. Amp和X-gal ②. 白色 （8）同时使用更有优势，原因：①只需要经过一次筛选，操作简便；②筛选时只需要一种抗生素，避免抗生素滥用和浪费 （9）BCD 【解析】 【分析】大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出β-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被β-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。 【小问1详解】 获取目的基因有不同方法，如果目的基因的部分序列已知，可采用PCR法；如果目的基因的完整序列已知，还可采用化学合成法。 【小问2详解】 采用PCR技术获取目的基因需要DNA模板、引物、耐热的DNA聚合酶、四种脱氧核苷三磷酸以及缓冲液系统。PCR的基本程序是④变性、②退火 、①聚合。 【小问3详解】 PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合。据题图分析，结合已知序列可知，应从已知序列向两侧扩增，能与DNA片段左边配对的引物为①，与右边配对的引物为③，故选用的PCR引物应为①③，ABC错误，D正确。 故选D。 【小问4详解】 大肠杆菌pBR322质粒中含有氨苄青霉素抗性基因(Amp)和四环素抗性基因(Tet)，这些可供筛选使用的功能性基因称为标记基因。在基因工程意义上来说，它是重组DNA载体的重要标记，通常用来检验转化成功与否。 【小问5详解】 有些不同种限制性内切酶产生的末端是相同的，即具有相同类型的突出末端(都是5＇端或3＇端突出)，突出的核苷酸数目相等且序列也相同，因而可以互相连接起来，由此形成的重组分子能被MboI识别和酶切，但BamHI的识别机率较小。 【小问6详解】 根据图3分析，在含Amp的培养基中含有重组质粒的大肠杆菌能生长，但不能在含四环素的培养基上生长，说明这些大肠杆菌对Amp有抗性，而对Tet敏感；在含四环素培养基上生长的是含空载质粒，说明这些大肠杆菌对Amp敏感而对Tet有抗性；所以如果采用图3抗药性筛选流程，则可筛选出的含重组质粒的大肠杆菌的表现型是AmpsTetr或AmprTets，ABC错误，D正确。 故选D。 【小问7详解】 根据题意：很多大肠杆菌的质粒上含有lacZ’标记基因，其表达的酶蛋白可将一种无色的化合物(X-gal)水解成蓝色产物，若想筛选出重组质粒，配制的固体培养基上，需含有X-gal。lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。 【小问8详解】 含X-gal的平板培养基中同时添加一种或多种载体所携带抗性相对应的抗生素，这样，一次筛选可以判断出：未转化的菌不具有抗性，不生长；转化了空载体，即未重组质粒的菌，长成蓝色菌落；转化了重组质粒的菌，即目的重组菌，长成白色菌落。 【小问9详解】 成功导入重组质粒的大肠杆菌不能马上用于大规模生产，还需要进行进一步检测，因为目的基因导入受体细胞中，可能并未表达成功，或目的基因的表达产物结构和功能可能与预期不符 ，或利用抗生素抗性基因筛选，只能说明抗性基因成功表达，A错误，BCD正确。 故选BCD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华东师大二附中2023学年第二学期期末考试卷 高二生物 （考试时间：60分钟 卷面满分：100分） 一、动物生命活动调节（29分） 1. 癫痫是大脑神经元因突发性异常放电而导致短暂大脑功能障碍的一种慢性疾病。生酮饮食是一种脂肪比例高、糖类比例低，蛋白质和其他营养素合适的配方饮食。为了解饮食对癫痫病的影响，科学家利用癫痫病模型小鼠进行了多项研究，实验结果如下图。癫痫发作阈值是指诱发癫痫发作所需的刺激强度或条件。 （1）癫痫，民间常称之为“羊癫疯”，其临床特征表现为双眼上翻、牙关紧闭、双拳紧握、四肢抽搐等。某药物X可治疗癫痫，下列有关叙述正确的是____。 A. 癫痫发作时可能是有关突触前膜释放的兴奋性递质不能有效降解或回收 B. 药物X可能促进突触前膜释放抑制性神经递质，抑制有关神经元兴奋 C. 药物X可能阻断突触前膜对抑制性神经递质的回收 D. 药物X可能使抑制性神经递质的受体失去活性 （2）通过“模型鼠”实验发现，酗酒容易诱发癫痫发作，因为酒精可引起神经系统高度兴奋，容易使神经元出现突发性____的现象。 （3）图1实验设置的对照组的处理是____。该实验结果表明生酮饮食可以____（“促进”或“抑制”）小鼠的癫痫发作。 为了测试肠道菌群是否对防止癫痫发作有重要作用，研究者分析了生酮饮食对两种类型小鼠的影响，结果如图2。 （4）该实验的自变量为____。 （5）研究发现：若没有肠道菌群，生酮饮食____（选填“能”或“不能”）有效地抑制癫痫发作。当恢复肠道菌群后，生酮饮食则能够明显提高____。 （6）分析该结果，可得出结论：____。 研究者继续进行实验：①给无菌小鼠接种多个不同菌种。②然后再给这些鼠饲喂等量生酮饮食。数天后对小鼠肠道菌群进行分离鉴定。结果发现饲喂生酮饮食后，其肠道菌群多样性降低，但AKK菌和Pb菌比例上升。继续用两种菌做实验，得到如图3所示的结果。 （7）由此可知：若接种____，可以促使生酮饮食更有效地防止癫痫发作。通过上述实验，为寻找新的干预措施来改善癫痫患者发病程度和发病率带来了希望。 癫痫的治疗以药物治疗为主，药物的选择要根据癫痫发作类型、癫痫及癫痫综合征类型选择用药。下图为两种抗癫痫药物—噻加宾和苯巴比妥的作用机理示意图。请回答： （8）神经递质一谷氨酸主要存在于突触小体的突触小泡内，谷氨酸与突触后膜上的谷氨酸受体结合后，会形成两种递质—受体复合物。由图可知谷氨酸是一种____（“兴奋性”或“抑制性”）神经递质，判断依据是____。 （9）研究发现癫痫病人大脑神经元经常突发性异常兴奋，这跟其突触间隙中GABA的量____（填“过高”或“过低”）有关。 （10）结合题干信息，据图判断，苯巴比妥能____（填“延长”或“缩短”）Cl-通道的开放时间，通过改变Cl-内流，最终影响突触后膜兴奋来治疗癫痫；与苯巴比妥不同，噻加宾治疗癫痫的机理是____。 （11）上述药物虽可以治疗癫痫，但过量服用会引起震颤、意识受损甚至昏迷等症状。已知GABA也可被体内的GABA转氨酶降解而失活，据此也可开发药物：将GABA转氨酶的____（填“抑制剂”或“激活剂”）作为药物施用于病人，可缓解病情。 二、发酵工程（22分） 2. 甜米酒是我国的传统酒种，某酿酒厂以无核黄皮果（富含维生素、有机酸及特殊的香味）为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题： （1）生活中，我们也可以利用传统发酵技术来生产食品，比如果酒或果醋。下列关于果酒和果醋制作的叙述，不正确的是____。 A. 果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌 B. 制作果醋需要不断充入氧气 C. 果醋是在果酒基础上，进行醋酸发酵酿制而成 D. 果酒制作过程中需始终拧紧瓶盖以防止杂菌污染 （2）与现代发酵技术相比，传统发酵技术的特点是____。 A. 能够保证食品安全 B. 能大规模生产 C. 不易控制发酵过程 D. 生产效率较高 （3）我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：“世人云：米过酒甜，此乃不解法候。酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽。”下列有关叙述不正确的是____。 A. “米过酒甜”是因为米中糖类物质过量，发酵停止时仍未被完全消耗 B. “酒冷沸止”说明微生物的代谢产热和释放CO2逐渐停止 C. “曲势尽”的原因可能是米酒中pH或酒精含量升高 D. 酿制米酒所用微生物的呼吸类型为兼性厌氧 （4）对酒曲微生物进行分离纯化时，需制备LB（培养细菌）和YPD（培养真菌）培养基。LB培养基的成分为胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl、水，此培养基为____（填写编号） ①合成培养基②天然培养基③液体培养基④半固体培养基 ⑤固体培养基 ⑥通用培养基 ⑦选择培养基 ⑧鉴别培养基 （5）将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上，培养一段时间后，挑取长出的单菌落，转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养，此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素，其目的是____。 （6）在制作黄皮甜米酒的过程中，为确定黄酒高活性干酵母（YWBY）的添加量及发酵时间，研究人员进行了相关实验，实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时，YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是____。YWBY接种量为0.12%时，酒精含量最低的原因可能是____。 酵母发酵产生的乙醇除了可以作为我们日常的饮品，乙醇也可作为可再生清洁能源，具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇，此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵，进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株，提高乙醇产量，科研人员进行下列实验。 （7）在现代发酵工业中，酵母菌发酵通常在____中进行，在发酵之前必须采用高压蒸汽对培养基和附属设备等进行____。 （8）科研人员基于前期实验，获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种____后，分别涂布于不同的培养基上，培养一段时间后，记录菌落生长情况，结果如图3。实验结果表明____。 （9）将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵装置中。一段时间后，检测其中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量，结果如图4。 科研人员认为：在实际生产中，使用P2菌株比使用野生型菌株更有利于提高乙醇产量，判断的依据是____。 三、细胞工程（27分） 3. 细胞工程在育种和药物生产领域应用十分广泛，阅读材料回答下列问题。 材料一：花椰菜（2n=18）是人们喜爱的蔬菜，种植时容易遭受病菌侵害，形成病斑。紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。 （1）科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过一定处理，得到两种原生质体，下列适合用于制备原生质体的是____。 A. 蛋白酶 B. 纤维素酶 C. 果胶酶 D. 机械分离 （2）过程②诱导两种原生质体融合的方法有____（编号选填）。 ①酶解法 ②PEG促融 ③灭活病毒 ④电融合⑤机械促融法 ⑥农杆菌介导法 ⑦胰蛋白酶 （3）通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图1（右）所示。据图判断，____号为杂种植株。 融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度促溶剂诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，获得结果如表。 促溶剂质量分数 原生质体状态 25% 有破碎现象，哑铃型原生质体比例<0.01% 30% 形态正常，哑铃型原生质体比例0.03% 35% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% 40% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% （4）当促融剂质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，原因是____。若想确定促融剂溶液诱导原生质体融合的最适浓度，需在____范围内缩小浓度梯度继续实验。 （5）PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含____（填细胞器）且形态为哑铃型的原生质体，在黑暗的环境中进一步培养获得____的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为____。 愈伤组织再分化所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图2所示。 （6）据图2中信息和所学知识判断，植物激素X和Y分别是____和____。（编号选填） ①生长激素 ②细胞分裂素 ③生长素 ④赤霉素 ⑤脱落酸 ⑥乙烯 ⑦2，4-D 材料二：科学家利用细胞工程成功制备了单克隆抗体，这一技术在医药领域发挥了极其重要的作用。在此基础上制备的抗体—药物偶联物（ADC）更是为癌症的治疗开辟了崭新的路径，其作用机制如图3所示，请回答。 （7）单克隆抗体制备中所用到的生物技术有____（写两种）。 （8）新冠肺炎康复者捐献的血浆中含有抗体，可用于重症患者的治疗。我国科研工作者提出，也可以利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效，其依据在于____。 A. 单克隆抗体特异性高 B. 记忆B细胞可无限增殖 C. 细胞融合技术更安全 D. 血浆中的抗体种类更多 （9）结合图3及已有知识，描述在ADC作用过程中，ADC中抗体、药物的作用分别是什么？与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比，ADC在临床应用上有何优势？____。 四、基因工程（22分） 4. 基因工程赋予生物新的遗传特性，如利用大肠杆菌实现人胰岛素大规模生产。图1为2种限制酶识别序列和切割点，图2为目的基因与pBR322质粒形成重组质粒的2种情况，为抗药性筛选流程。（注：BamHI、PstI、MboI为限制酶，ori为复制起点，Amp为氨苄青霉素抗性基因，Tet为四环素抗性基因。上标“r”代表抗性；“s”代表敏感）。 （1）获取目的基因有不同方法，如果目的基因的部分序列已知，可采用PCR法；如果目的基因的完整序列已知，还可采用____法。 （2）PCR是一项模拟细胞内DNA复制过程的DNA体外扩增技术，采用PCR技术获取目的基因需要DNA模板、引物、____、四种脱氧核苷三磷酸以及缓冲液系统。PCR的基本程序是____。（编号选填） ①聚合 ②退火 ③切割 ④变性 （3）若想获得以下已知序列的DNA片段，设计了一些PCR引物，应选用哪对组合的引物____ DNA序列（虚线处省略了部分核苷酸序列） 已知序列 5'—AACTATGCGCTCATGA…………GCAATGCGTAGCCTCT—3' 3'—TTGATACGCGAGTACT…………CGTTACGCATCGGAGA—5' PCR引物 ①5'—AACTATGCGCTCATGA—3' ②5'—GCAATGCGTAGCCTCT—3' ③5'—AGAGGCTACGCATTGC—3' ④5'—TCATGAGCGCATAGTT—3' A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①③ （4）大肠杆菌pBR322质粒中含有氨苄青霉素抗性基因（Amp）和四环素抗性基因（Tet），这些可供筛选使用的功能性基因称为____。 （5）据图1、2中的信息，若人胰岛素目的基因与质粒分别使用MboI和BamHI不同的限制酶切开，插在质粒pBR322的BamHI位点处，在形成重组质粒之后，如何重新“卸下”目的基因？为什么____。 （6）抗药性筛选法实施的前提条件是载体DNA携带抗生素的抗性基因。如果采用图2抗药性筛选流程，则可筛选出的含重组质粒的大肠杆菌的表现型是____。 A. 仅AmpsTetr B. 仅AmprTets C. AmpsTetr和AmprTets D. AmpsTetr或AmprTets 除抗药性筛选法外，显色筛选也是常用的方法。很多大肠杆菌的质粒上含有lacZ’标记基因，其表达的酶蛋白可将一种无色的化合物（X-gal）水解成蓝色产物。 （7）若重组DNA技术常用的大肠杆菌质粒pUC18同时携带Ampr和LacZ’两个标记基因，据下图分析，若想筛选出重组质粒，配制的固体培养基上，需含有____，经转化、扩增、涂布，图中含重组质粒的是____（白色/蓝色）菌落。 （8）抗药性筛选法、显色筛选同时使用与单用抗药性筛选法两者有何区别？你认为哪种方法更具有优势？为什么？____。 （9）成功导入重组质粒的大肠杆菌不能马上用于大规模生产，还需要进行进一步检测，可能的原因有____。 A. 具有抗生素抗性则说明目的基因成功表达 B. 目的基因导入受体细胞中，可能并未表达成功 C. 目的基因的表达产物结构和功能可能与预期不符 D. 利用抗生素抗性基因筛选，只能说明抗性基因成功表达 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $