精品解析:江苏省泰州市兴化市2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题
2025-08-11
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第1章 人体的内环境与稳态,第2章 神经调节,第3章 体液调节 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 泰州市 |
| 地区(区县) | 兴化市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.41 MB |
| 发布时间 | 2025-08-11 |
| 更新时间 | 2025-08-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53421851.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年春学期期中教学质量调研卷
高二年级生物学科
卷面总分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于人体内环境的叙述正确的是( )
A. 内环境中发生丙酮酸的氧化分解为细胞提供了能量,有利于生命活动的进行
B. 静脉注射一定量生理盐水后,机体血浆渗透压会上升
C. 血浆和淋巴液都是免疫细胞生存的内环境
D. 大面积烧伤患者创面会大量渗出细胞外液,通常需给患者输入红细胞悬浮液来维持内环境稳态
2. 液体疗法是指通过补充或限制某些液体以维持机体体液平衡的治疗方法。临床上,常用5%葡萄糖溶液(血浆等渗溶液)、10%葡萄糖溶液、5%NaHCO3溶液等进行输液治疗。下列相关说法错误的是( )
A. 治疗酸中毒时,5%NaHCO3溶液能直接起到改善患者血浆pH作用
B. 特殊情况下如低血糖时,使用10%葡萄糖溶液主要为患者提供能量
C. 注射5%葡萄糖溶液后,若葡萄糖大量消耗会导致患者的渗透压升高
D. 液体疗法的目的是恢复或维持患者正常的体液容量、成分和理化特性
3. 人在胆囊病变初期,常出现右肩胛区疼痛,机制如图。相关叙述正确的是( )
A. 该反射为非条件反射,感受器为胆囊
B. 动作电位首先产生于胆囊,传导途径为a→b→c→d
C. 图中①、②分别为相关神经元的树突和轴突
D. 痛觉的形成应在大脑皮层中央前回的躯体感觉中枢
4. 神经元的相关结构如图所示,下列说法错误的是( )
A. 神经元是神经系统结构与功能的基本单位,由细胞体和突起等部分构成
B. 正常机体内,神经冲动在①处能以电信号形式单向传导
C. 甲中,当神经纤维处于b处状态时,膜外Na+浓度低于膜内
D. 丙中,②向突触前膜移动,并能以胞吐的方式释放神经递质
5. 科学家以果蝇为实验材料揭示了AC—DN1P—PI神经介导的高温促进夜间觉醒的调控过程,如图所示。高温使阳离子通道蛋白TrpA1被激活,AC神经元产生兴奋,通过神经传导最终抑制PI神经元兴奋,从而促进夜间觉醒,下列分析正确的是( )
A. 高温引起夜间觉醒的过程中,兴奋在神经纤维上双向传导
B. 神经递质CNMa与其受体结合不会使PI神经元发生电位变化
C. 干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
D. 用药物抑制CNMa的合成和释放,可降低高温环境中的睡眠质量
6. 某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B. 果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C. 果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D. 果醋发酵时,用重铬酸钾测定醋酸含量变化,溶液灰绿色逐日加深
7. 发酵乳中含有丰富乳酸菌。科研人员利用CaCO3-MRS培养基(蛋白胨10g、牛肉膏粉5g、酵母膏粉 4g、葡萄糖 20g、磷酸氢二钾 2g、乙酸钠5g、柠檬酸三铵2g、硫酸镁 0.2g、硫酸锰0.05g、琼脂15g、碳酸钙25g)从发酵乳中分离纯化乳酸菌,相关叙述正确的是( )
A. 能为乳酸菌提供碳源的有蛋白胨、牛肉膏粉、酵母膏粉、葡萄糖、琼脂
B. 接种前应将发酵乳置于121℃、100 kPa条件下处理15~30 min
C. 涂布接种后应在培养皿盖上标记接种日期和接种者,并倒置培养
D. 挑取溶钙圈直径与菌落直径比值较大的菌落进一步划线纯化
8. 图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B. 步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗
C. 原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D. 台盼蓝检测后应选择蓝色原生质体继续培养
9. 三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到杂种细胞,并实现有效成分的工厂化生产,操作如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. ①过程可用盐酸和酒精混合液(1:1)配制的解离液来完成
B. ②过程通常在略高渗溶液中采用灭活病毒诱导原生质体融合
C. ③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂
D. ④过程配制培养基时需要添加植物生长调节剂和琼脂
10. 乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白,T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员利用上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体,然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三抗(如图)。下列说法正确的是( )
A. 给小鼠同时注射三种抗原蛋白,可产生能同时分泌三种抗体的浆细胞
B. 骨髓瘤细胞与免疫后的B细胞融合后产生的杂交瘤细胞均能产生特定抗体
C. 三抗能同时与T细胞和肿瘤细胞特异性结合,促进了T细胞对肿瘤细胞的杀伤
D. 三抗的肽链之间通过二硫键相连,空间结构变化不影响其功能
11. 研究人员制备了膀胱生物反应器,用其获得人体特殊功能蛋白S,基本过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①需要在S基因编码区上游添加乳腺蛋白基因启动子
B. 步骤②需要在高Ca2+-高pH条件下将S基因表达载体导入受精卵
C. 步骤④可选择发育良好的囊胚,且代孕母体一般需要同期发情处理
D. 与乳腺反应器不同的是膀胱生物反应器会受到转基因动物的性别和年龄的限制
12. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C. 猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
13. 像BclⅠ(-T↓GATCA-)、BglⅡ(-A↓GATCT-)、MboⅠ(-↓GATC-)这样,识别序列不同、,但能产生相同的黏性末端的一类限制酶被称为同尾酶。如图表示目的基因及质粒上的酶切位点。选用不同的限制酶对质粒和目的基因进行切割,并用DNA连接酶进行连接。下列分析错误的是( )
选项
切割质粒
切割目的基因
结果分析
A
BclI和BglⅡ
BclI和BglⅡ
形成的重组质粒的碱基排列顺序不一定相同
B
BclI和BglⅡ
MboI
切割后的质粒不可自我环化,切割后的目的基因可以自我环化
C
MboI
BclI和BglⅡ
形成的重组质粒可被MboI再次切开,但可能无法被BclI和BglⅡ再次切开
D
MboI
MboI
切割后的质粒可以自我环化,切割后的目的基因也可以自我环化
A. A B. B C. C D. D
14. 研究发现,若将第52位的脯氨酸(密码子为 CCA)替换成苏氨酸(密码子为 ACA),则可增强抗菌肽的抑菌性。抗菌肽基因的部分碱基序列及可供选择的引物如图1所示,箭头下方的数字代表碱基序号。现利用重叠延伸 PCR 技术对抗菌肽基因进行改造以获得抑菌性更强的抗菌肽,过程如图2所示,其中Ⅰ为转录模板链,引物上的“·”代表突变位点。改造过程中 PCR2所使用的引物组合为( )
A. 引物1和引物4 B. 引物2和引物6
C. 引物2和引物4 D. 引物3和引物5
二、多项选择题:本部分包括5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 通过动物细胞工程技术,可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官,然后再移植回患者体内。图1和图2表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法,其中诱导多能干细胞(iPS细胞)类似于人类的胚胎干细胞。下列说法错误的是( )
A. 相对于成纤维细胞,iPS细胞分化程度低,分裂能力强
B. 两种方法都需要运用动物细胞培养技术,通过对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以保证无菌、无毒的环境
C. 利用两种方法所获得组织器官的遗传物质与患者相同,移植后不会发生免疫排斥反应
D. 利用获得的iPS细胞诱导出特定的组织器官,体现了iPS细胞的全能性
16. 神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋,下列相关叙述正确的有( )
A. 该过程经历了“电信号→化学信号→电信号”的变化
B. 神经元处于静息状态时,其细胞膜内K+的浓度高于膜外
C. 骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关
D. 交感神经和副交感神经共同调节骨骼肌的兴奋和舒张
17. 大头菜是中国四大名腌菜之一,其制作流程为:鲜菜→整理清洗→下缸→一次转缸→二次转缸→三次转缸→一次腌晒(盐水\卤水)→二次腌晒(盐水\卤水)(盐水\卤水)→四次腌晒(盐水\卤水)→五次腌晒(盐水\卤水),盐水用量从20%逐渐上升到28%,卤水单次用量基本相同。下列叙述正确的是( )
A. 在高盐密闭环境下,农家腌制大头菜的过程为单一菌种发酵
B. 卤水可提升大头菜的色香,同时具有抑菌作用
C. 多次转缸可使各层大头菜均匀发酵,同时避免热量积累
D. 第五次腌晒时盐水用量达到28%,有利于延长大头菜保质期
18. 下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
19. 关于“DNA 片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法正确的是( )
A. 根据 DNA 片段大小配置一定质量分数的琼脂糖溶液以便分离 DNA 分子
B. 琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中含指示剂,其可以在紫外灯下被检测出来
C. 实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
D. 扩增得到的 PCR 产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散
三、非选择题:本部分包括5题,共计57分。
20. 发酵型青梅果醋的生产主要采用碱中和青梅汁之后再进行酒精发酵、醋酸发酵的方法,然而这种生产工艺会损失青梅的功能性成分。因此,筛选能够耐受青梅高酸环境的醋酸菌是提高发酵青梅果醋品质的关键(已知醋酸能与培养基中的碳酸钙反应生成能溶于水的醋酸钙)。请回答以下问题。
(1)食醋生产的三个主要的过程:一是原料中淀粉的分解,即糖化作用(水解);二是酒精发酵,即______(填微生物名称)将糖转化成乙醇;三是醋酸发酵,即醋酸菌将乙醇转化成乙酸,该微生物的代谢类型是______。
(2)①菌种筛选及发酵生产涉及三种培养基:
培养基A
葡萄糖、酵母粉、无水碳酸钙、琼脂、3%乙醇
培养基B
葡萄糖、酵母粉、3%乙醇
培养基C
葡萄糖、酵母粉、6%乙醇
具体流程为:取腐烂一周的青梅若干,加入装有培养基B的摇瓶中培养一段时间,经______稀释后,接种于培养基A上,选取______且生长良好的单菌落10株。将上述初筛的10株醋酸菌接种于培养基C中,结果如图1。研究者选择菌株J-27作为后续实验菌株,原因是______。
②研究人员对J-27进行诱变处理,选取突变菌株J-2736,与两种商业化的醋酸菌—沪酿1.01、AS1.41分别接种于青梅果酒中进行青梅果醋发酵,结果如图2。沪酿1.01和AS1.41发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为15g·L-1左右,而两者应用于粮食醋发酵时,发酵液总酸含量一般可以达到50g·L-1左右。推测原因可能是______。
③图2结果说明在青梅果醋发酵过程中,菌株J-2736发酵性能优于沪酿1.01和AS1.41。研究人员继续对J-2736的发酵条件进行了研究,发现初始乙醇含量可能对青梅果醋发酵具有一定影响,实验结果如图3。由结果表明,初始乙醇含量较低或较高时,总酸含量分别是______,试分析造成这种现象的原因:乙醇含量过低,______;而乙醇含量过高,______。
(3)乙醇脱氢酶(ADH)催化乙醇生成乙醛是醋酸发酵的第一阶段,乙醛脱氢酶(ALDH)催化乙醛生成乙酸是醋酸发酵的第二阶段。某同学从J-27的突变体菌株中分别提取ADH和ALDH,分别用高浓度的乙醇处理后测酶活性,由此可根据______进一步筛选出耐乙醇醋酸高产菌株。
21. 为寻找引发强烈药物渴求的机制,研究人员探究了有氧运动对尼古丁戒断小鼠VTA(中脑腹侧被盖区)多巴胺神经元兴奋传递效能的影响。图1表示与成瘾相关的多巴胺神经元与GABA能神经元之间构成的突触。请回答下列问题。
(1)a神经元末梢呈膨大的结构是_____________,ab神经元之间的突触类型是______________。
(2)电刺激b,a上的电位表测得的膜电位变化如图2所示,由此判断b神经元释放的是_____________(填“兴奋”或“抑制”)性神经递质,这表明GABA可引起突触后膜_____________(填“Na+”或“Cl-”)内流。
(3)在成瘾行为形成过程中,成瘾性药物会_____________(填“增强”或“减弱”)VTA多巴胺神经元中多巴胺的释放,使机体产生强烈的愉悦感和正性强化作用从而启动成瘾机制。从突触的结构看,药物成瘾机制还可能与_____________的减少有关。
(4)研究人员为探究有氧运动对尼古丁戒断模型VTA多巴胺神经元GABA输入的调节作用,进行了以下实验,请完成下表。
实验目标
实验操作及结果分析
动物分组
将所有小鼠适应性饲养1周后,随机均分为4组,每组10只,分别为生理盐水+安静组(SS组)、生理盐水+运动组(SE组)、尼古丁+安静戒断组(NS组)、尼古丁+运动戒断组(NE组)。
①_____________
NS、NE组小鼠第2、4、6、8天注射尼古丁(0.5mg/kg),在第3、5、7、9天注射等量生理盐水;SS、SE组小鼠每天注射生理盐水。
偏爱测试及分析
停止给药后,SE组和NE组小鼠连续2周进行有氧运动干预;SS组和NS组②_____________。2周戒断后,进行偏爱测试(CPP,即成瘾者的寻求用药的行为,CPP得分越高,代表戒断期寻求用药行为越强烈),结果如图所示。据图分析可知③_____________。
测定GABA突触后膜电流及分析
记录GABA所产生的突触后电流,结果如下图。
据图分析,尼古丁戒断会④_____________(填“增强”或“减少”)VTA多巴胺神经元接受的GABA输入。有氧运动能使尼古丁戒断小鼠VTA多巴胺神经元接受的GABA输入⑤_____________(填“增强”或“减少”)。
22. 动物可通过学习将条件刺激(CS)与非条件刺激(US)有效关联建立条件反射,能够建立条件反射的CS和US间的最长时间间隔称为“一致性时间窗口”,简称“Tm”。研究人员利用果蝇的“气味-电击”学习模型开展研究。
(1)果蝇对气味甲、乙的偏好无差异。利用下图1装置进行实验,探究气味甲与施加电击两种处理的时间间隔对果蝇建立气味与电击关联的影响。先向训练臂通入气味甲并施加电击,置换新鲜空气之后通入气味乙,训练后将果蝇转移至测试臂进行测试。
①电击会引发果蝇的躲避反应,属于_______反射。实验中________作为条件刺激。若反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会消退,消退的机制是______________________________。
②测试实验开始时,果蝇全部放在中间,一段时间后检测并计算左右测试臂果蝇数量差值占果蝇总数的比例(PI),绘制曲线如图2。时间间隔为20s时野生型果蝇的分布情况为_________________,表示条件反射的建立是否成功_________(填“是”或“否”)。以PI=0.5时的对应时间为果蝇将气味与电击建立关联的Tm, A、B、C组的Tm大小关系为_______________________,说明5-羟色胺(5-HT)水平升高能够________(填“缩短”或“延长”)Tm,_____(填“提升”或“降低”)果蝇的学习能力。
(2)气味和电击的感受器不同,位于果蝇脑区学习记忆中枢的K细胞可以同时获得这两种信息,释放乙酰胆碱(Ach)作用于传出神经元。利用转基因技术,在果蝇K细胞的细胞膜上特异性表达荧光探针,该探针结合Ach可产生荧光,实验证实建立气味—电击条件反射前后,气味信号使K细胞的乙酰胆碱释放量发生改变。实验的正确操作顺序为:___________(选填下列序号)。
①气味甲刺激 ②气味乙刺激-10s间隔-电击刺激 ③气味甲刺激-10s间隔-电击刺激
④检测果蝇脑区荧光强度 ⑤检测果蝇脑区5-HT释放量
(3)自然界中,CS与US之间的间隔是多变的,受5-HT机制调节的Tm是影响条件反射建立的重要因素,请分析动物Tm过短对其适应环境的影响是__________________,降低了动物适应复杂多变环境的能力。
23. 有些人由于不能完全消化牛奶中的乳糖,饮用牛奶后易出现腹泻等不适症状,这称为乳糖不耐受。为了解决这一问题,科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,使获得的转基因奶牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响。根据如下操作流程回答相关问题:
(1)为了获得更多的卵母细胞,在进行①过程前,需要用_____处理奶牛A,从输卵管中采集卵母细胞后,还需要体外培养至_____期,才可以进行③过程。通过图中②过程采集的B奶牛精子不能直接使成熟的卵细胞受精,常用化学诱导法对奶牛的精子进行_____处理,即用一定浓度的_____或钙离子载体溶液处理。
(2)⑤过程表示将重组质粒导入受体细胞,常用的方法是_____。当受精卵发育到_____时,需要取_____细胞进行性别鉴定,以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。同时还要用基因探针与目的基因杂交,以检测_____。
(3)⑥过程在移植胚胎前,可以选择发育良好、形态正常的_____进行胚胎分割。
(4)外源基因插入奶牛受精卵中DNA上后,导致有的受精卵发育成转基因奶牛,有的会死亡。分析导致受精卵死亡的最可能原因是_____。⑦过程的检测结果为_____ 时,说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。
24. 红斑丹毒丝菌是猪的病原性细菌(引起猪丹毒),其表面抗原A蛋白(SpaA)和胆碱结合蛋白B(CbpB)能诱导猪等产生特异性抗体。枯草芽孢杆菌是一种益生菌,为猪丹毒口服活载体疫苗的研发奠定基础。研究人员构建重组质粒(过程如图1)导入枯草芽孢杆菌,一段时间后分别收集菌体和芽孢(抗逆性强,适宜条件下能萌发形成菌体),制备在菌体表面表达SpaA的重组菌体活载体疫苗、芽孢表面表达CbpB的重组芽孢活载体疫苗,并通过小鼠免疫实验评价免疫效果。请回答下列问题:
(1)已知引物R1与引物F2部分序列互补配对,以便合成融合基因spoⅢJ-spaA。其中R1的序列为5'-GCTGCCGCCACCGCCGCTTCCGCCACCGCCGCTTCCACCGCCACCCTTTTTCT-3',则PCR2过程中构建的引物F2的序列为______。
①5'-GAGGAGCGAAAACCGAGAGACTTAGGGCCTACGCTATATATCG-3'
②5'-CGCTGGCGGAACCGGCGGTGGCGGCAGCGATTCGAC-3'
③5'-GCCACCGCCTTCCCCCCCACCGCCGTCGCTAAGCTG-3'
④5'-TTGGCTATGTTTTACGATTAGGCAGCGATTCGAC-3'
(2)已知过程⑦、⑧都用双酶切构建重组质粒,则设计PCR1时在引物F1的______端添加的限制酶识别序列是______。质粒pDC中BamHⅠ和EcoRⅠ之间的长度______(填“大于”、“小于”或“等于”)MfeⅠ和BelⅠ之间的长度。过程⑦、⑧不能同时在同一体系中进行的主要原因是______,若同时进行,酶切后的连接产物多。
(3)将重组质粒pDG-CBJA导入枯草芽孢杆菌,将发生如图2所示的同源重组过程,pDG中的序列A、序列B的设计依据是______。
(4)对转化的枯草芽孢杆菌进行筛选时,应将菌种接种在含壮观霉素和______的平板上,37℃培养24h,加碘液,3min后弃去碘液,观察菌落周围有无透明圈产生,选择______的菌落来制备疫苗。
(5)科研人员研究了不同疫苗体液免疫应答的效果,结果如图3,A组为磷酸缓冲液,B组为野生型枯草芽孢杆菌菌体,C组为野生型枯草芽孢杆菌芽孢,D组为重组枯草芽孢杆菌菌体活载体疫苗,E组为重组枯草芽孢杆菌芽孢活载体疫苗。
①五组实验中,______组为对照组。
②小鼠口服菌体活载体疫苗(表达SpaA)后,血清抗SpaA抗体低;芽孢活载体疫苗不表达SpaA,但小鼠口服芽孢活载体疫苗后血清抗SpaA抗体较高,其原因是______。
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2025年春学期期中教学质量调研卷
高二年级生物学科
卷面总分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于人体内环境的叙述正确的是( )
A. 内环境中发生丙酮酸的氧化分解为细胞提供了能量,有利于生命活动的进行
B 静脉注射一定量生理盐水后,机体血浆渗透压会上升
C. 血浆和淋巴液都是免疫细胞生存的内环境
D. 大面积烧伤患者创面会大量渗出细胞外液,通常需给患者输入红细胞悬浮液来维持内环境稳态
【答案】C
【解析】
【详解】A、丙酮酸的氧化分解属于有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,而内环境(细胞外液)中无法进行该过程,A错误;
B、静脉注射生理盐水(0.9% NaCl)与血浆渗透压相等,不会导致血浆渗透压上升,而是补充血容量,B错误;
C、免疫细胞(如淋巴细胞)可直接生活在血浆和淋巴液中,因此血浆和淋巴液均为其内环境,C正确;
D、大面积烧伤患者主要丢失的是血浆中的水分和电解质,应输入血浆或电解质溶液以维持内环境稳态,输入红细胞悬浮液适用于红细胞大量减少的情况,D错误。
故选C。
2. 液体疗法是指通过补充或限制某些液体以维持机体体液平衡的治疗方法。临床上,常用5%葡萄糖溶液(血浆等渗溶液)、10%葡萄糖溶液、5%NaHCO3溶液等进行输液治疗。下列相关说法错误的是( )
A. 治疗酸中毒时,5%NaHCO3溶液能直接起到改善患者血浆pH作用
B. 特殊情况下如低血糖时,使用10%葡萄糖溶液主要为患者提供能量
C. 注射5%葡萄糖溶液后,若葡萄糖大量消耗会导致患者的渗透压升高
D. 液体疗法的目的是恢复或维持患者正常的体液容量、成分和理化特性
【答案】C
【解析】
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:
(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45.血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;
(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl﹣,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl﹣。
【详解】A、5%NaHCO3溶液为pH缓冲液,可以调节血浆pH,故治疗酸中毒时,5%NaHCO3溶液能直接起到改善患者血浆pH作用,A正确;
B、10%葡萄糖溶液含有的葡萄糖多,人体细胞吸收葡萄糖后,氧化分解能释放出能量,故特殊情况下如低血糖时,使用10%葡萄糖溶液主要为患者提供能量,B正确;
C、5%的葡萄糖溶液与血浆渗透压相等,故静脉注射一定量的5%的葡萄糖溶液后,不会导致机体血浆渗透压上升,如果被大量消耗,则渗透压会降低,C错误;
D、通过补充或限制某些液体可以维持机体体液平衡,维持机体内环境的稳态,故液体疗法的目的是恢复或维持患者正常的体液容量、成分和理化特性,D正确。
故选C。
3. 人在胆囊病变初期,常出现右肩胛区疼痛,机制如图。相关叙述正确的是( )
A. 该反射为非条件反射,感受器为胆囊
B. 动作电位首先产生于胆囊,传导途径为a→b→c→d
C. 图中①、②分别为相关神经元的树突和轴突
D. 痛觉的形成应在大脑皮层中央前回的躯体感觉中枢
【答案】C
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,最简单的反射弧由两个神经元构成;反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成,感受器是感觉神经末梢,效应器是运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。
【详解】A、产生痛觉未经过完整的反射弧,不属于非条件反射,A错误;
B、动作电位首先产生于胆囊,传导途径为a→b→神经中枢→大脑皮层,B错误;
C、感觉神经元的胞体位于脊髓外,结合突触结构判断图中①(接收信号)、②(传出信号)分别为相关神经元的树突和轴突,C正确;
D、大脑皮层中央前回为躯体运动中枢,痛觉的形成应在大脑皮层中央后回的躯体感觉中枢,D错误。
故选C。
4. 神经元的相关结构如图所示,下列说法错误的是( )
A. 神经元是神经系统结构与功能的基本单位,由细胞体和突起等部分构成
B. 在正常机体内,神经冲动在①处能以电信号形式单向传导
C. 甲中,当神经纤维处于b处状态时,膜外Na+浓度低于膜内
D. 丙中,②向突触前膜移动,并能以胞吐的方式释放神经递质
【答案】C
【解析】
【分析】神经细胞是由细胞体和突起构成,突起分为树突和轴突。神经元与神经元之间通过突触联系,突触的类型有轴突-树突型和轴突-胞体型等。
【详解】A、神经元,又称神经细胞,是构成神经系统结构和功能的基本单位,神经元是具有长突起的细胞,它由细胞体和细胞突起构成,A正确;
B、正常机体内,神经冲动在①神经纤维上以电信号的方式单向传导;在离体的神经纤维上,神经冲动可以双向传导,B正确;
C、不论处于静息电位还是动作电位,膜外的Na+浓度始终高于膜内,C错误;
D、神经递质存在于突触小泡中,②突触小泡向突触前膜移动,并以胞吐的方式释放神经递质,D正确。
故选C。
5. 科学家以果蝇为实验材料揭示了AC—DN1P—PI神经介导的高温促进夜间觉醒的调控过程,如图所示。高温使阳离子通道蛋白TrpA1被激活,AC神经元产生兴奋,通过神经传导最终抑制PI神经元兴奋,从而促进夜间觉醒,下列分析正确的是( )
A. 高温引起夜间觉醒的过程中,兴奋在神经纤维上双向传导
B. 神经递质CNMa与其受体结合不会使PI神经元发生电位变化
C. 干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
D. 用药物抑制CNMa的合成和释放,可降低高温环境中的睡眠质量
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,高温激活了阳离子通道蛋白TrpA1,AC神经元产生兴奋,释放兴奋性递质Ach,促进DNIP神经元的兴奋,其释放神经递质CNMa作用于PI神经元,抑制PI神经元的兴奋。
【详解】A、在高温觉醒的过程中即在反射弧中,兴奋在神经纤维上是单向传导,A错误;
B、根据CNMa与其受体结合会抑制PI神经元的兴奋可知,CNMa为抑制性递质,其与受体结合会引起突触后膜上阴离子通道打开,会使PI神经元发生电位变化,B错误;
C、由图可知,高温引起AC神经元中TrpA1的合成会引起夜间觉醒,若干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱,C正确;
D、根据题意可知,CNMa的合成和释放,会导致高温夜间觉醒,若抑制CNMa的合成和释放,可避免夜间觉醒,提高高温环境中的睡眠质量,D错误。
故选C。
6. 某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B. 果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C. 果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D. 果醋发酵时,用重铬酸钾测定醋酸含量变化,溶液灰绿色逐日加深
【答案】C
【解析】
【详解】A、酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸,随着果酒发酵的进行,装置内会产生气体(二氧化碳),容器内压强大于外界,所以空气不会回流,A错误;
B、果酒发酵时,发酵液中的葡萄糖不断被消耗,因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日减少,B错误;
C、以酒精为底物进行醋酸发酵,酒精与氧气发生反应产生醋酸和水,几乎没有气泡产生,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时,C正确;
D、酸性的重铬酸钾用于检测酒精,不能用于测定醋酸含量,D错误。
故选C。
7. 发酵乳中含有丰富的乳酸菌。科研人员利用CaCO3-MRS培养基(蛋白胨10g、牛肉膏粉5g、酵母膏粉 4g、葡萄糖 20g、磷酸氢二钾 2g、乙酸钠5g、柠檬酸三铵2g、硫酸镁 0.2g、硫酸锰0.05g、琼脂15g、碳酸钙25g)从发酵乳中分离纯化乳酸菌,相关叙述正确的是( )
A. 能为乳酸菌提供碳源的有蛋白胨、牛肉膏粉、酵母膏粉、葡萄糖、琼脂
B. 接种前应将发酵乳置于121℃、100 kPa条件下处理15~30 min
C. 涂布接种后应在培养皿盖上标记接种日期和接种者,并倒置培养
D. 挑取溶钙圈直径与菌落直径比值较大的菌落进一步划线纯化
【答案】D
【解析】
【分析】微生物接种到固体培养基常用的方法有稀释涂布平板法和平板划线法,其中稀释涂布平板法接种可以形成单菌落,所以常用来进行微生物的计数。乳酸菌属于厌氧菌,培养过程中需要创造无氧环境。
【详解】A、琼脂不能为乳酸菌提供碳源,A错误;
B、应将培养基置于121摄氏度、100kPa条件下处理15~30min,发酵乳不能进行灭菌处理,否则乳酸菌将会死亡,B错误;
C、涂布接种后应在培养皿底部标记接种日期和接种者,并倒置培养,C错误;
D、挑取溶钙圈直径与菌落直径比值较大的菌落进一步划线纯化,D正确。
故选D。
8. 图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B. 步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗
C. 原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D. 台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
【答案】C
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、步骤①添加纤维素酶或果胶酶去除细胞,其原理是酶的专一性,A错误;
B、步骤②吸取原生质体放入等渗液中清洗,否则会导致原生质体吸水涨破,B错误;
C、结合图示可知原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间,因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间,C正确;
D、台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养,染成蓝色的原生质体活性差或死亡,D错误。
故选C。
9. 三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到杂种细胞,并实现有效成分的工厂化生产,操作如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. ①过程可用盐酸和酒精混合液(1:1)配制的解离液来完成
B. ②过程通常在略高渗溶液中采用灭活病毒诱导原生质体融合
C. ③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂
D. ④过程配制培养基时需要添加植物生长调节剂和琼脂
【答案】C
【解析】
【分析】图示为三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③脱分化形成愈伤组织,④是植物细胞培养并提取代谢产物。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此过程①三白草和鱼腥草体细胞杂交过程中要利用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁获得原生质体,盐酸和酒精混合液(1:1)配制的解离液会杀死细胞,A错误;
B、过程②通常在等渗或略高渗溶液中,不能用低渗溶液,否则,原生质体会吸水涨破;可以采用化学法(PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法)或物理法诱导原生质体融合,不能灭活病毒诱导,B错误;
C、杂种原生质体再生出细胞壁是杂种细胞形成的标志,只有先形成杂种细胞,才能进行有丝分裂,C正确;
D、植物细胞培养用的是液体培养基,能够使分散开的植物细胞充分与营养液混合,有利于细胞对营养物质的吸收和利用,D错误。
故选C。
10. 乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白,T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员利用上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体,然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三抗(如图)。下列说法正确的是( )
A. 给小鼠同时注射三种抗原蛋白,可产生能同时分泌三种抗体的浆细胞
B. 骨髓瘤细胞与免疫后的B细胞融合后产生的杂交瘤细胞均能产生特定抗体
C. 三抗能同时与T细胞和肿瘤细胞特异性结合,促进了T细胞对肿瘤细胞的杀伤
D. 三抗的肽链之间通过二硫键相连,空间结构变化不影响其功能
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合;③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;④进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其注入小鼠腹腔中培养,最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、同时注射3种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞,进而产生三种抗体,但一种浆细胞只能产生一种抗体,并不能产生三抗,A错误;
B、骨髓瘤细胞与免疫后的B细胞融合后产生的杂交瘤细胞不都能产生特定抗体,需要进行克隆化培养和抗体检测,B错误;
C、抗原抗体能特异性识别结合,三抗能同时与T细胞和肿瘤细胞特异性结合,促进了T细胞对肿瘤细胞的杀伤,C正确;
D、三抗的肽链之间通过二硫键相连,结构决定其功能,空间结构变化影响其功能,D错误。
故选C。
11. 研究人员制备了膀胱生物反应器,用其获得人体特殊功能蛋白S,基本过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①需要在S基因编码区上游添加乳腺蛋白基因启动子
B. 步骤②需要在高Ca2+-高pH条件下将S基因表达载体导入受精卵
C. 步骤④可选择发育良好的囊胚,且代孕母体一般需要同期发情处理
D. 与乳腺反应器不同的是膀胱生物反应器会受到转基因动物的性别和年龄的限制
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:①表示基因表达载体的构建,②表示将目的基因导入受体细胞,③表示早期胚胎培养,④表示胚胎移植。
【详解】A、步骤①需要在S基因编码区上游导入膀胱上皮细胞蛋白基因启动子,A错误;
B、步骤②是将重组表达载体导入受体细胞,受精卵的全能性最大,利用受精卵作为重组表达载体的宿主细胞常采用显微注射的方法将载体导入,B错误;
C、步骤④的代孕母体需进行同期发情处理,这样可以为移入的胚胎提供相同的生理环境,C正确;
D、乳腺生物反应器要求性别是雌性、年龄适宜,膀胱生物反应器没有这些要求,D错误。
故选C。
12. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C. 猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎移植的生理基础(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。
2、浆细胞能够分泌抗体,但是不具有增殖能力,而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力,因此利用动物细胞融合技术将浆细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,利用该细胞制备单克隆抗体。
【详解】A、细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需添加血清等物质,A正确;
B、早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体,B正确;
C、我国利用核移植技术成功培养出克隆猴“中中”和“华华”,C正确;
D、将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞,还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等,D错误。
故选D。
13. 像BclⅠ(-T↓GATCA-)、BglⅡ(-A↓GATCT-)、MboⅠ(-↓GATC-)这样,识别序列不同、,但能产生相同的黏性末端的一类限制酶被称为同尾酶。如图表示目的基因及质粒上的酶切位点。选用不同的限制酶对质粒和目的基因进行切割,并用DNA连接酶进行连接。下列分析错误的是( )
选项
切割质粒
切割目的基因
结果分析
A
BclI和BglⅡ
BclI和BglⅡ
形成的重组质粒的碱基排列顺序不一定相同
B
BclI和BglⅡ
MboI
切割后的质粒不可自我环化,切割后的目的基因可以自我环化
C
MboI
BclI和BglⅡ
形成的重组质粒可被MboI再次切开,但可能无法被BclI和BglⅡ再次切开
D
MboI
MboI
切割后的质粒可以自我环化,切割后的目的基因也可以自我环化
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,形成黏性末端或平末端。
【详解】A、切割质粒和切割目的基因用均用BclⅠ和BglⅡ,由于两种酶切割后产生的黏性末端相同,形成的重组质粒时目的基因可能反向连接,形成的碱基排列顺序不一定相同,A正确;
B、切割质粒用BclⅠ和BglⅡ,切割后产生的黏性末端相同,切割后的质粒可能自我环化;切割目的基因用MboⅠ,切割后产生黏性末端,切割后的目的基因可以自我环化,B错误;
C、切割质粒用MboⅠ,产生黏性末端,切割目的基因用BclⅠ和BglⅡ,产生黏性末端,形成的重组质粒中原来的BclⅠ和BglⅡ的切割位点的序列发生改变,不能再被这两种酶切割,但不影响MboⅠ的作用,C正确;
D、切割质粒用MboⅠ,切割目的基因用MboⅠ,产生的均为黏末端,切割后的质粒可自我环化,切割后的目的基因也可以自我环化,D正确。
故选B。
14. 研究发现,若将第52位的脯氨酸(密码子为 CCA)替换成苏氨酸(密码子为 ACA),则可增强抗菌肽的抑菌性。抗菌肽基因的部分碱基序列及可供选择的引物如图1所示,箭头下方的数字代表碱基序号。现利用重叠延伸 PCR 技术对抗菌肽基因进行改造以获得抑菌性更强的抗菌肽,过程如图2所示,其中Ⅰ为转录模板链,引物上的“·”代表突变位点。改造过程中 PCR2所使用的引物组合为( )
A. 引物1和引物4 B. 引物2和引物6
C 引物2和引物4 D. 引物3和引物5
【答案】B
【解析】
【分析】据多聚酶链式反应扩增DNA片段:1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【详解】题图可知,利用重叠延伸PCR 技术对 DNA 分子进行定点突变的过程中,通过 PCR2 获得产物 CD时所用的引物组合为引物c、d。引物d与转录模板链的3'端结合,因此引物 d 的序列为5'GTCACGTG,引物 2 符合该序列。现要利用重叠延伸PCR 技术对抗菌肽基因进行改造以获得抑菌性更强的抗菌肽,则需要将第52位的脯氨酸替换成苏氨酸。根据两种氨基酸的密码子可知,需要将 mRNA上的第 154号碱基由C替换为A,则需要将DNA非转录模板链上对应部分的碱基由C 替换为 A.因此引物c的碱基序列为5'CCTGTTAT,引物6符合该序列。综上所述,B项符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、多项选择题:本部分包括5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 通过动物细胞工程技术,可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官,然后再移植回患者体内。图1和图2表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法,其中诱导多能干细胞(iPS细胞)类似于人类的胚胎干细胞。下列说法错误的是( )
A. 相对于成纤维细胞,iPS细胞分化程度低,分裂能力强
B. 两种方法都需要运用动物细胞培养技术,通过对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以保证无菌、无毒的环境
C. 利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质与患者相同,移植后不会发生免疫排斥反应
D. 利用获得的iPS细胞诱导出特定的组织器官,体现了iPS细胞的全能性
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、iPS细胞类似于胚胎干细胞,与成纤维细胞相比,iPS细胞的分化程度低,分裂能力强,A正确;
B、两种方法都需要运用动物细胞培养技术,通过对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以保证无菌环境,定期更换培养液创造无毒的环境,B错误;
C、图1所示方法导入了 Oct3/4 基因、Sox基因、c-Myc 基因和Klf 基因,图2中提供质遗传物质的卵母细胞的来源未知,因此两种方法所获得的组织器官的遗传物质均可能和患者的不完全相同,C错误;
D、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能性和特性。利用获得的iPS细胞诱导出特定的组织器官,并未发育为个体或分化成其他各种细胞,不能体现iPS细胞的全能性,D错误。
故选BCD。
16. 神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋,下列相关叙述正确的有( )
A. 该过程经历了“电信号→化学信号→电信号”的变化
B. 神经元处于静息状态时,其细胞膜内K+的浓度高于膜外
C. 骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关
D. 交感神经和副交感神经共同调节骨骼肌的兴奋和舒张
【答案】BC
【解析】
【详解】A、“神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋”,即神经递质作用于骨骼肌,故该过程经历了“化学信号→电信号”的变化,A错误;
B、无论神经元处于静息状态还是动作电位时,其细胞膜内K+的浓度均高于膜外,B正确;
C、动作电位由Na+经协助扩散进入神经细胞引起,骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关,C正确;
D、交感神经和副交感神经属于自主神经系统,自主神经系统是支配内脏、血管和腺体的传出神经,骨骼肌的收缩和舒张不受自主神经系统的调节,而是受躯体运动神经的调节,D错误。
故选BC
17. 大头菜是中国四大名腌菜之一,其制作流程为:鲜菜→整理清洗→下缸→一次转缸→二次转缸→三次转缸→一次腌晒(盐水\卤水)→二次腌晒(盐水\卤水)(盐水\卤水)→四次腌晒(盐水\卤水)→五次腌晒(盐水\卤水),盐水用量从20%逐渐上升到28%,卤水单次用量基本相同。下列叙述正确的是( )
A. 在高盐密闭环境下,农家腌制大头菜的过程为单一菌种发酵
B. 卤水可提升大头菜的色香,同时具有抑菌作用
C. 多次转缸可使各层大头菜均匀发酵,同时避免热量积累
D. 第五次腌晒时盐水用量达到28%,有利于延长大头菜保质期
【答案】BCD
【解析】
【分析】泡菜使用低浓度的盐水,或用少量食盐来腌渍各种鲜嫩的蔬菜,再经乳酸菌发酵,制成一种带酸味的腌制品,只要乳酸含量达到一定的浓度,并使产品隔绝空气,就可以达到久贮的目的。
【详解】A、农家腌制大头菜的过程没有经过严格杀菌,仍然是混合菌种发酵,A错误;
B、卤水由多种香辛料熬制形成,可提升大头菜的色香,同时具有抑菌作用,B正确;
C、多次转缸可使各层大头菜均匀发酵,呼吸产生的热量也均匀,这样可以避免热量积累,C正确;
D、第五次腌晒时盐水用量达到28%,在高浓度盐的作用下,微生物难以生存,有利于延长大头菜保质期,D正确。故选BCD。
18. 下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析题干信息:Ⅰ保留X、11号染色体,Ⅱ保留2、11号染色体,具有芳烃羟化酶活性,Ⅲ,保留X、11、17号染色体具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,所以支配芳烃羟化酶合成基因位于2号染色体上,支配胸苷激酶合成的基因位于17号染色体上;支配磷酸甘油酸激合成的基因位于X号染色体上;支配乳酸脱氢酶合成的基因位于11号染色体上。
【详解】A、动物细胞融合过程中,可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合,A正确;
B、细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17号染色体,故不会是鼠-鼠融合细胞,B错误;
CD、根据分析可知,芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上, 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上,CD正确。
故选ACD。
19. 关于“DNA 片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法正确的是( )
A. 根据 DNA 片段大小配置一定质量分数的琼脂糖溶液以便分离 DNA 分子
B. 琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中含指示剂,其可以在紫外灯下被检测出来
C. 实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
D. 扩增得到的 PCR 产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散
【答案】ACD
【解析】
【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、高浓度凝胶孔径小,适合分离小片段;低浓度凝胶孔径大,适合大片段。因此需根根据 DNA 片段大小配置一定质量分数的琼脂糖溶液以便分离 DNA 分子,A正确;
B、琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中不含指示剂,与PCR产物混合的凝胶载样缓冲液中含有指示剂,B错误;
C、PCR实验对污染极为敏感,微量离心管、枪头等需高压灭菌以去除外源DNA或核酸酶。蒸馏水也需灭菌确保无核酸酶污染,C正确;
D、载样缓冲液含甘油或蔗糖以增加样品密度,使其沉入加样孔。操作时应缓慢注入,避免因冲击力导致样品溢出孔外或飘散至周围缓冲液中,D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计57分。
20. 发酵型青梅果醋的生产主要采用碱中和青梅汁之后再进行酒精发酵、醋酸发酵的方法,然而这种生产工艺会损失青梅的功能性成分。因此,筛选能够耐受青梅高酸环境的醋酸菌是提高发酵青梅果醋品质的关键(已知醋酸能与培养基中的碳酸钙反应生成能溶于水的醋酸钙)。请回答以下问题。
(1)食醋生产的三个主要的过程:一是原料中淀粉的分解,即糖化作用(水解);二是酒精发酵,即______(填微生物名称)将糖转化成乙醇;三是醋酸发酵,即醋酸菌将乙醇转化成乙酸,该微生物的代谢类型是______。
(2)①菌种筛选及发酵生产涉及三种培养基:
培养基A
葡萄糖、酵母粉、无水碳酸钙、琼脂、3%乙醇
培养基B
葡萄糖、酵母粉、3%乙醇
培养基C
葡萄糖、酵母粉、6%乙醇
具体流程为:取腐烂一周的青梅若干,加入装有培养基B的摇瓶中培养一段时间,经______稀释后,接种于培养基A上,选取______且生长良好的单菌落10株。将上述初筛的10株醋酸菌接种于培养基C中,结果如图1。研究者选择菌株J-27作为后续实验菌株,原因是______。
②研究人员对J-27进行诱变处理,选取突变菌株J-2736,与两种商业化的醋酸菌—沪酿1.01、AS1.41分别接种于青梅果酒中进行青梅果醋发酵,结果如图2。沪酿1.01和AS1.41发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为15g·L-1左右,而两者应用于粮食醋发酵时,发酵液总酸含量一般可以达到50g·L-1左右。推测原因可能是______。
③图2结果说明在青梅果醋发酵过程中,菌株J-2736发酵性能优于沪酿1.01和AS1.41。研究人员继续对J-2736的发酵条件进行了研究,发现初始乙醇含量可能对青梅果醋发酵具有一定影响,实验结果如图3。由结果表明,初始乙醇含量较低或较高时,总酸含量分别是______,试分析造成这种现象的原因:乙醇含量过低,______;而乙醇含量过高,______。
(3)乙醇脱氢酶(ADH)催化乙醇生成乙醛是醋酸发酵的第一阶段,乙醛脱氢酶(ALDH)催化乙醛生成乙酸是醋酸发酵的第二阶段。某同学从J-27的突变体菌株中分别提取ADH和ALDH,分别用高浓度的乙醇处理后测酶活性,由此可根据______进一步筛选出耐乙醇醋酸高产菌株。
【答案】(1) ①. 酵母菌 ②. 异养需氧型
(2) ①. 梯度(等比) ②. 菌落直径与透明圈直径比值较小 ③. 乙醇转化率、总酸含量均最高 ④. 青酶果醋的pH值较低,抑制了菌种活性 ⑤. 初始乙醇含量较低时,总酸含量也较低;初始乙醇含量过高时,总酸含量更低 ⑥. 醋酸菌可利用的底物较少,产物乙酸的生成量较少 ⑦. 抑制醋酸菌的生长和代谢,导致青梅果醋中总酸含量较低
(3)ADH、ALDH 酶活性均相对较高
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
酒精发酵的菌种是酵母菌,将糖转化成乙醇;醋酸发酵的菌种是醋酸菌,醋酸菌异养需氧型细菌。
【小问2详解】
①取腐烂一周的青梅若干,加入装有培养基B的摇瓶中培养一段时间,经梯度(等比)稀释后用涂布法接种于培养基A上;选择菌落直径与透明圈直径比值较小且生长良好的单菌落 10 株醋酸菌接种于乙醇含量较高的培养基 C中,进行醋酸发酵。依据图1信息可知,由于菌株 J-27乙醇转化率、总酸含量均最高,所以应选择菌株 J-27 作为后续实验的菌株。
②依据题图信息可知,沪酿 1.01 和 AS1.41 发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为 15g·L-1左右,而两者应用于粮食醋发酵时,发酵液总酸含量一般可以达到 50g·L-1左右,由于醋酸发酵需要酶的催化,且酶的催化需要温和的条件,易受pH的影响,所以推测原因可能是青梅果醋发酵时pH较低,抑制了菌种活性。
③果醋的形成是以乙醇为底物,在酶的催化下,通过醋酸发酵形成的。依据图3可知,当乙醇含量较低时(5%),总酸含量较低,此时是由于乙醇作为底物不足所导致;当乙醇含量过高时(9%),总酸含量更低,推测原因可能是乙醇含量过高则会抑制醋酸菌的生长和代谢,导致青梅果醋中总酸含量较低。
【小问3详解】
乙醇脱氢酶(ADA)和乙醛脱氢酶(ALDA)是醋酸发酵的两种关键酶,因此对筛选的耐高浓度乙醇的菌种进行ADA和ALDA的活力检测来进一步筛选耐乙醇醋酸高产菌株,即可根据ADH、ALDH酶活性均相对较高来进一步筛选出耐乙醇醋酸高产菌株。
21. 为寻找引发强烈药物渴求的机制,研究人员探究了有氧运动对尼古丁戒断小鼠VTA(中脑腹侧被盖区)多巴胺神经元兴奋传递效能的影响。图1表示与成瘾相关的多巴胺神经元与GABA能神经元之间构成的突触。请回答下列问题。
(1)a神经元末梢呈膨大的结构是_____________,ab神经元之间的突触类型是______________。
(2)电刺激b,a上的电位表测得的膜电位变化如图2所示,由此判断b神经元释放的是_____________(填“兴奋”或“抑制”)性神经递质,这表明GABA可引起突触后膜_____________(填“Na+”或“Cl-”)内流。
(3)在成瘾行为形成过程中,成瘾性药物会_____________(填“增强”或“减弱”)VTA多巴胺神经元中多巴胺的释放,使机体产生强烈的愉悦感和正性强化作用从而启动成瘾机制。从突触的结构看,药物成瘾机制还可能与_____________的减少有关。
(4)研究人员为探究有氧运动对尼古丁戒断模型VTA多巴胺神经元GABA输入的调节作用,进行了以下实验,请完成下表。
实验目标
实验操作及结果分析
动物分组
将所有小鼠适应性饲养1周后,随机均分为4组,每组10只,分别为生理盐水+安静组(SS组)、生理盐水+运动组(SE组)、尼古丁+安静戒断组(NS组)、尼古丁+运动戒断组(NE组)。
①_____________
NS、NE组小鼠第2、4、6、8天注射尼古丁(0.5mg/kg),在第3、5、7、9天注射等量生理盐水;SS、SE组小鼠每天注射生理盐水。
偏爱测试及分析
停止给药后,SE组和NE组小鼠连续2周进行有氧运动干预;SS组和NS组②_____________。2周戒断后,进行偏爱测试(CPP,即成瘾者的寻求用药的行为,CPP得分越高,代表戒断期寻求用药行为越强烈),结果如图所示。据图分析可知③_____________。
测定GABA突触后膜电流及分析
记录GABA所产生的突触后电流,结果如下图。
据图分析,尼古丁戒断会④_____________(填“增强”或“减少”)VTA多巴胺神经元接受的GABA输入。有氧运动能使尼古丁戒断小鼠VTA多巴胺神经元接受的GABA输入⑤_____________(填“增强”或“减少”)。
【答案】(1) ①. 突触小体 ②. 轴突-轴突型
(2) ① 抑制 ②. Cl-
(3) ①. 增强 ②. 突触后膜多巴胺受体
(4) ①. 成瘾模型鼠和对照组小鼠的建立 ②. 保持安静 ③. 有氧运动可减少尼古丁成瘾小鼠戒断期的寻求用药行为 ④. 增强 ⑤. 减少
【解析】
【分析】实验操作步骤的安排一般如下:第一步:取材随机均分为几组,编号;第二步:不同组自变量的处理;第三步:把上述各组放在无关变量相同且适宜等条件下处理一段时间;第四步:观察并记录比较相应的因变量。
【详解】(1)神经元的轴突末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体,a神经元末梢呈膨大的结构是突触小体。ab神经元之间的突触是由b神经元的轴突与a神经元的轴突形成的,突触类型是轴突-轴突型。
(2)据图2可知,受到刺激后,膜电位差值更大,没有出现正电位,兴奋更难产生,由此判断b神经元释放的是抑制性神经递质。抑制性神经递质GABA可引起突触后膜Cl-内流,使膜内外差值更大,兴奋不容易产生。
(3)多巴胺是兴奋性神经递质,使机体产生强烈的愉悦感和正性强化作用,因此推测成瘾性药物会增强VTA多巴胺神经元中多巴胺的释放,使机体产生强烈的愉悦感和正性强化作用从而启动成瘾机制。突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,药物成瘾机制使还可能与突触后膜多巴胺受体的减少有关。
(4)本实验要探究有氧运动对尼古丁戒断模型VTA多巴胺神经元GABA输入的调节作用,自变量为是否有氧运动,因变量为CPP得分,实验对象是成瘾模型鼠,NS、NE组小鼠第2、4、6、8天注射尼古丁(0.5mg/kg),在第3、5、7、9天注射等量生理盐水;SS、SE组小鼠每天注射生理盐水,这属于成瘾模型鼠和对照组小鼠的建立。本实验自变量为是否有氧运动,SE组和NE组小鼠连续2周进行有氧运动干预是实验组,那么对照组SS组和NS组应该保持安静。CPP得分越高,代表戒断期寻求用药行为越强烈,据图可知,与SS和SE组相比,NE和NS组CPP得分高,说明有氧运动可减少尼古丁成瘾小鼠戒断期的寻求用药行为。据图可知,与SS组相比,NS组GABA所产生的突触后电流较大,推测古丁戒断会增强VTA多巴胺神经元接受的GABA输入。与SE组相比,NE组GABA所产生的突触后电流最较小,推断有氧运动能使尼古丁戒断小鼠VTA多巴胺神经元接受的GABA输入减少。
22. 动物可通过学习将条件刺激(CS)与非条件刺激(US)有效关联建立条件反射,能够建立条件反射的CS和US间的最长时间间隔称为“一致性时间窗口”,简称“Tm”。研究人员利用果蝇的“气味-电击”学习模型开展研究。
(1)果蝇对气味甲、乙的偏好无差异。利用下图1装置进行实验,探究气味甲与施加电击两种处理的时间间隔对果蝇建立气味与电击关联的影响。先向训练臂通入气味甲并施加电击,置换新鲜空气之后通入气味乙,训练后将果蝇转移至测试臂进行测试。
①电击会引发果蝇的躲避反应,属于_______反射。实验中________作为条件刺激。若反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会消退,消退的机制是______________________________。
②测试实验开始时,果蝇全部放在中间,一段时间后检测并计算左右测试臂果蝇数量差值占果蝇总数的比例(PI),绘制曲线如图2。时间间隔为20s时野生型果蝇的分布情况为_________________,表示条件反射的建立是否成功_________(填“是”或“否”)。以PI=0.5时的对应时间为果蝇将气味与电击建立关联的Tm, A、B、C组的Tm大小关系为_______________________,说明5-羟色胺(5-HT)水平升高能够________(填“缩短”或“延长”)Tm,_____(填“提升”或“降低”)果蝇的学习能力。
(2)气味和电击的感受器不同,位于果蝇脑区学习记忆中枢的K细胞可以同时获得这两种信息,释放乙酰胆碱(Ach)作用于传出神经元。利用转基因技术,在果蝇K细胞的细胞膜上特异性表达荧光探针,该探针结合Ach可产生荧光,实验证实建立气味—电击条件反射前后,气味信号使K细胞的乙酰胆碱释放量发生改变。实验的正确操作顺序为:___________(选填下列序号)。
①气味甲刺激 ②气味乙刺激-10s间隔-电击刺激 ③气味甲刺激-10s间隔-电击刺激
④检测果蝇脑区荧光强度 ⑤检测果蝇脑区5-HT释放量
(3)自然界中,CS与US之间的间隔是多变的,受5-HT机制调节的Tm是影响条件反射建立的重要因素,请分析动物Tm过短对其适应环境的影响是__________________,降低了动物适应复杂多变环境的能力。
【答案】(1) ①. 非条件 ②. 气味甲 ③. 中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号 ④. 左右测试臂中果蝇数量相等 ⑤. 否 ⑥. B组>A组>C组 ⑦. 延长 ⑧. 提升
(2)①④③①④ (3)动物的Tm过短,CS与US之间不易建立关联,难以形成条件反射
【解析】
【分析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射。非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【小问1详解】
①电击会引发果蝇的躲避反应,该过程是生来就有的反应,属于非条件反射;分析题意可知,实验目的是“探究气味甲与施加电击两种处理的时间间隔对果蝇建立气味与电击关联的影响”,则实验中电击为非条件刺激,气味甲作为条件刺激。若反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会消退,消退的原因可能是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号。
②题干信息,PI 是指左右测试臂果蝇数量差值占果蝇总数的比例。由图可知,时间间隔为20s 时,野生型果蝇 PI为 0,即野生型果蝇在左右测试臂数量差值为0,也就是说果蝇在左右测试臂中果蝇数量相等,说明该果蝇没有建立起气味与电击的关联,果蝇在气味甲和电击之间未建立起条件反射,所有果蝇的学习均失败。题干信息,以 PI=0.5时的对应时间为果蝇将气味与电击建立关联的 Tm,据图可知,B 组(突触间隙 5-羟色胺高于正常值)的 Tm 大于 A 组(野生型),A 组大于 C 组(突触间隙 5-羟色胺低于正常值)的 Tm,即异常缩短的Tm会导致果蝇把原本不相关的事件联系在一起,说明 5-羟色胺(5-HT)水平升高能够延长Tm,提升果蝇的学习能力。
【小问2详解】
该实验要证实建立气味一电击条件反射前后,气味信号使 K 细胞的乙酰胆碱释放量发生改变。该实验属于自身前后对照,实验原理:在果蝇 K 细胞的细胞膜上特异性表达荧光探针,该探针结合 Ach 可产生荧光,所以检测的是实验前后的荧光变化,故实验的正确操作顺序为:①气味甲刺激→④检测果蝇脑区荧光强度→③气味甲刺激-10s 间隔-电击刺激→①气味甲刺激→④检测果蝇脑区荧光强度。
【小问3详解】
分析题意可知,动物 Tm 过短对其适应环境的影响是:动物的 Tm 过短,CS 与 US 之间不易建立关联,难以形成条件反射,降低了动物适应复杂多变环境的能力。
23. 有些人由于不能完全消化牛奶中的乳糖,饮用牛奶后易出现腹泻等不适症状,这称为乳糖不耐受。为了解决这一问题,科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,使获得的转基因奶牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响。根据如下操作流程回答相关问题:
(1)为了获得更多的卵母细胞,在进行①过程前,需要用_____处理奶牛A,从输卵管中采集卵母细胞后,还需要体外培养至_____期,才可以进行③过程。通过图中②过程采集的B奶牛精子不能直接使成熟的卵细胞受精,常用化学诱导法对奶牛的精子进行_____处理,即用一定浓度的_____或钙离子载体溶液处理。
(2)⑤过程表示将重组质粒导入受体细胞,常用的方法是_____。当受精卵发育到_____时,需要取_____细胞进行性别鉴定,以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。同时还要用基因探针与目的基因杂交,以检测_____。
(3)⑥过程在移植胚胎前,可以选择发育良好、形态正常的_____进行胚胎分割。
(4)外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后,导致有的受精卵发育成转基因奶牛,有的会死亡。分析导致受精卵死亡的最可能原因是_____。⑦过程的检测结果为_____ 时,说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。
【答案】(1) ①. (外源)促性腺激素 ②. MⅡ ③. 获能 ④. 肝素
(2) ①. 显微注射(利用显微注射将目的基因注入受精卵中) ②. 囊胚期 ③. 滋养层 ④. 受体细胞中是否含有目的基因 (3)囊胚或桑葚胚
(4) ①. 外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后,导致受精卵内生命活动必须的某些基因不能表达 ②. 转基因奶牛的乳汁中乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响,且乳汁产量也不受影响
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
【小问1详解】
为了获得更多的卵母细胞,需要对奶牛A进行超数排卵处理,一般通过注射促性腺激素处理母牛,采集的卵母细胞还需要培养至MⅡ中期,才能进行③体外受精作用过程。精子进行受精作用之前需要进行获能处理,即用一定浓度的肝素或钙离子载体处理。
【小问2详解】
⑤过程表示将重组质粒导入动物受精卵中,常用的方法是利用显微注射法将目的基因注入受精卵中。当受精卵发育到取囊胚时期,取滋养层细胞进行性别鉴定,以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。用基因探针与目的基因杂交是为了检测受体细胞中是否含有目的基因,属于目的基因的检测。
【小问3详解】
在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或者囊胚。
【小问4详解】
外源基因插入受精卵中的DNA上后,导致受精卵死亡的最可能原因是:外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后,导致受精卵内生命活动必须的某些基因不能表达;⑦过程的检测结果为转基因奶牛的乳汁中乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响,且乳汁产量也不受影响时表示转基因成功,说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。
24. 红斑丹毒丝菌是猪的病原性细菌(引起猪丹毒),其表面抗原A蛋白(SpaA)和胆碱结合蛋白B(CbpB)能诱导猪等产生特异性抗体。枯草芽孢杆菌是一种益生菌,为猪丹毒口服活载体疫苗的研发奠定基础。研究人员构建重组质粒(过程如图1)导入枯草芽孢杆菌,一段时间后分别收集菌体和芽孢(抗逆性强,适宜条件下能萌发形成菌体),制备在菌体表面表达SpaA的重组菌体活载体疫苗、芽孢表面表达CbpB的重组芽孢活载体疫苗,并通过小鼠免疫实验评价免疫效果。请回答下列问题:
(1)已知引物R1与引物F2部分序列互补配对,以便合成融合基因spoⅢJ-spaA。其中R1的序列为5'-GCTGCCGCCACCGCCGCTTCCGCCACCGCCGCTTCCACCGCCACCCTTTTTCT-3',则PCR2过程中构建的引物F2的序列为______。
①5'-GAGGAGCGAAAACCGAGAGACTTAGGGCCTACGCTATATATCG-3'
②5'-CGCTGGCGGAACCGGCGGTGGCGGCAGCGATTCGAC-3'
③5'-GCCACCGCCTTCCCCCCCACCGCCGTCGCTAAGCTG-3'
④5'-TTGGCTATGTTTTACGATTAGGCAGCGATTCGAC-3'
(2)已知过程⑦、⑧都用双酶切构建重组质粒,则设计PCR1时在引物F1的______端添加的限制酶识别序列是______。质粒pDC中BamHⅠ和EcoRⅠ之间的长度______(填“大于”、“小于”或“等于”)MfeⅠ和BelⅠ之间的长度。过程⑦、⑧不能同时在同一体系中进行的主要原因是______,若同时进行,酶切后的连接产物多。
(3)将重组质粒pDG-CBJA导入枯草芽孢杆菌,将发生如图2所示的同源重组过程,pDG中的序列A、序列B的设计依据是______。
(4)对转化的枯草芽孢杆菌进行筛选时,应将菌种接种在含壮观霉素和______的平板上,37℃培养24h,加碘液,3min后弃去碘液,观察菌落周围有无透明圈产生,选择______的菌落来制备疫苗。
(5)科研人员研究了不同疫苗体液免疫应答的效果,结果如图3,A组为磷酸缓冲液,B组为野生型枯草芽孢杆菌菌体,C组为野生型枯草芽孢杆菌芽孢,D组为重组枯草芽孢杆菌菌体活载体疫苗,E组为重组枯草芽孢杆菌芽孢活载体疫苗。
①五组实验中,______组为对照组。
②小鼠口服菌体活载体疫苗(表达SpaA)后,血清抗SpaA抗体低;芽孢活载体疫苗不表达SpaA,但小鼠口服芽孢活载体疫苗后血清抗SpaA抗体较高,其原因是______。
【答案】(1)② (2) ①. 5, ②. CAATTG ③. 等于 ④. BamHI和BclI是同尾酶,EcoRI和MfeI是同尾酶,过程⑦、⑧形成的黏性末端相同,易导致融合基因错误连接
(3)amyE基因两端的部分序列
(4) ① 淀粉 ②. 周围没有透明圈
(5) ①. ABC ②. 芽孢抗逆性强,芽孢能顺利通过胃肠道进入内环境;适宜条件下芽孢萌发成菌体并表达SpaA, 激活体液免疫
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
已知引物R1与引物F2部分序列互补配对,②中5,GGTGGCGG 3,序列与R1的序列5,CCGCCACC 3,互补配对,PCR后可以合成融合基因spoⅢJ-spaA,因此引物F2的序列为②对应的序列。故选②。
【小问2详解】
融合基因spoⅢJ-spaA两端的引物为F1和R2,结合接入质粒的位置,两边的限制酶序列对应为MfeⅠ和Bel Ⅰ,因此F1的5'端应加上MfeⅠ的识别序列,R2的5'端应加上Bel Ⅰ的识别序列,接入融合基因spoⅢJ-spaA,同理在BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ之间接入catC-cbpB融合基因。质粒pDC中BamHⅠ和EcoRⅠ之间的长度为7602-(9876-2295)=21bp,MfeⅠ和BelⅠ之间的长度为9876-(11377-1522)=21bp,二者相等;BamH Ⅰ和Bel Ⅰ形成的黏性末端均为5,GATC 3,,EcoR Ⅰ和Mfe Ⅰ形成的黏性末端均为5,AATT 3,,会导致两种融合基因错接入质粒,酶切后的连接产物多,因此过程⑦、⑧不能同时在同一体系中进行。
【小问3详解】
将重组质粒pDG-CBJA导入枯草芽孢杆菌,与序列A、B所在的地方发生同源重组,即融合基因的两侧与序列A、B的基因序列相同,发生同源替换,故序列A应与amyE基因两端的部分序列相同。
【小问4详解】
转化的枯草芽孢杆菌含有壮观霉素抗性基因和不完整的淀粉酶基因,应将菌种接种在含壮观霉素和淀粉的平板上进行筛选;由于淀粉酶基因被破坏,因此不能降解淀粉,菌落周围无透明圈。
【小问5详解】
①红斑丹毒丝菌表面抗原A蛋白(SpaA)和胆碱结合蛋白B(CbpB)能诱导猪等产生特异性抗体,为研究不同疫苗体液免疫应答的效果,ABC均为对照组,DE为实验组。②菌体疫苗在消化道内易死亡,而芽孢是细菌休眠体,芽孢抗逆性强,芽孢能顺利通过胃肠道进入内环境;适宜条件下芽孢萌发成菌体并表达SpaA, 激活体液免疫。
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