江西南昌市外国语学校2025—2026学年下学期高二生物期中考试卷
2026-05-20
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2份
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27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3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 南昌市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.70 MB |
| 发布时间 | 2026-05-20 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57961508.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以农谚、传统发酵等生活实践与体细胞克隆犏牛、ADC药物等科技前沿为情境,通过基础判断与综合探究题,全面考查高二生物核心知识与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|12/24|细胞代谢、遗传规律、生态系统|第1题农谚分析体现生命观念,第3题基因电泳考查科学思维|
|多项选择|4/16|稳态调节、生物技术|14题克隆犏牛结合高原畜牧业,考查探究实践|
|非选择题|4/60|激素调节、基因工程、微生物培养|18题阿卡波糖耐药实验设计,19题抗盐烟草培育,综合考查态度责任与创新应用|
内容正文:
南昌市外国语学校2025—2026学年下学期
高二生物期中考试卷
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1.农谚是我国劳动人民智慧的结晶和经验的总结,其中蕴含着很多生物学原理。下列有关农谚的分析错误的是( )
A.“谷连谷,坐着哭”是指植物对土壤中元素的吸收具有选择性,长期种植谷子,会导致土壤中谷子所需的矿质元素减少
B.“无水肥无力”是指施肥的同时应适当浇水,在细胞中各元素主要以离子形式存在,矿质元素溶解在水中容易被植物吸收
C.“稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”,是指合理密植可提高植物的光能利用率,增加农产品的产量
D.“玉米带大豆,十年九不漏”突显了间作的好处,间作可通过不同农作物对资源的互补利用来提高它们的产量
2.图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图2为相同胰脂肪酶溶液在不同条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的实验结果。下列叙述错误的是( )
A.图1中竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位,从而影响酶促反应速率
B.图2中奥利司他、山茶叶提取物分别为非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂
C.底物浓度相对值大于10时,改变pH不能提高含有山茶叶提取物的酶促反应速率
D.非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性影响的机理相同
3.控制色觉的基因位于X染色体上,正常色觉基因(B)对色弱基因(B-)、色盲基因(b)为显性,色弱基因对色盲基因为显性,图1为某家族系谱图,图2为同种限制酶处理第Ⅱ代成员色觉基因的结果,序号①~⑤表示电泳条带。下列叙述错误的是( )
A.基因B、基因B-和基因b存在限制酶的酶切位点数分别是0、1、2
B.经酶处理后色弱基因条带为②③,色盲基因条带为②④⑤
C.Ⅱ-3与正常人结婚,子代表现为色弱的概率是1/4
D.不考虑其他变异的情况下,与色觉有关的基因型有9种
4.慢性失眠会使肾上腺皮质分泌皮质醇增多,进而产生疲劳、焦虑等症状。推拿治疗对患者下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)的影响如表。相关叙述错误的是( )
组别
时间
皮质醇
(pg·mL-1)
促肾上腺皮质激素
(pg·mL-1)
促肾上腺皮质激素释放激素
(pg·mL-1)
健康组
1486
298
187
推拿组
治疗前
1996
330
213
治疗后
1571
300
190
A.患者皮质醇较高与下丘脑产生的促肾上腺皮质激素释放激素较高有关
B.推拿治疗可以降低慢性失眠患者HPA轴相关激素的水平
C.还应检测睡眠质量、疲劳状态等指标来评价疗效
D.推拿治疗可能抑制了皮质醇对垂体的反馈抑制作用
5.“蓝眼泪”景观多由夜光藻大量增殖引发,夜光藻为甲藻门生物,以浮游植物、有机碎屑及小型浮游动物为食,受海浪扰动或捕食者刺激时能发出蓝光,吸引虾的天敌乌贼,以免被虾捕食。下列叙述错误的是( )
A.根据题干信息最多能写出含四个营养级的食物链
B.夜光藻在生态系统中的成分可以是消费者和分解者
C.夜光藻发光吸引虾的天敌,体现了生态系统的信息传递能调节种间关系
D.夜光藻大量增殖会导致生物多样性下降,不利于生态系统维持稳定性
6.除草剂莠去津是一种含氮的有机物,长期使用易对土壤造成污染。研究人员从土壤中筛选莠去津降解菌的过程如下图所示(含过量莠去津的固体培养基不透明)。下列叙述错误的是( )
A.从A瓶到C瓶的目的是逐步稀释培养液中的目的菌
B.应选择固体培养基中出现的有透明带菌落进行再纯化
C.图中进行再纯化的接种过程至少需要灼烧6次接种环
D.实验过程中需设置未接种的培养基作为对照
7.中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A.利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B.在果醋发酵过程中,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,可促进醋酸菌将乙醇直接氧化成乙酸
C.腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D.泡菜发酵后期,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用以避免中毒
8.用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒,构建基因表达载体(重组质粒),并转化到受体菌中。下列叙述错误的是( )
A.若用PvuI酶切,在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因
B.若用HindⅢ酶切,目的基因转录的产物可能不同
C.若用SphI酶切,可通过DNA凝胶电泳技术鉴定目的基因与质粒是否正确连接
D.受体菌本身应不具有对这两种抗生素的抗性
9.科研人员为研究M蛋白,构建了编码M蛋白的M基因与编码荧光蛋白的G基因融合表达的重组质粒,该质粒的部分结构如图1。为确定融合基因是否正确表达,科研人员提取了发荧光的受体细胞中的总蛋白,分成两组进行相关实验,并分别用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体检测相应蛋白的表达情况,结果如图2和图3(抗体与相应蛋白结合后会显示出条带,条带位置与蛋白质大小有关)。下列叙述错误的是( )
A.用PCR检测重组质粒中是否插入完整的G-M融合基因时,应选择引物2和引物3
B.G-M融合基因在受体细胞内转录时,以a链作为模板
C.条带1检出的蛋白为受体细胞表达的G-M融合蛋白
D.条带2检出的蛋白可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白
10.我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名糖尿病(T1DM)患者体内,患者在移植后75天开始不再需要外源胰岛素治疗。具体流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.从患者体内抽取的脂肪组织,在制备成单个细胞时可用胃蛋白酶处理
B.脂肪细胞和CiPSCs的培养都需要在CO2培养箱中进行
C.人的CiPSCs转化为胰岛细胞的过程,类似于植物组织培养中的脱分化
D.该成果不仅治愈了患者的2型糖尿病,还解决了免疫排斥问题
11.抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,它的作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.ADC中的抗体主要是发挥治疗效应,直接杀伤靶细胞
B.制备ADC中的抗体应用了动物细胞融合和动物细胞培养等技术
C.ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的选择透过性,
D.ADC中的细胞毒素也能识别并杀伤正常细胞,因此ADC具有副作用
12.我国科学家于2017年成功制备世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”,为提高重构胚的发育率,科研团队使用Kdm4d的mRNA(编码组蛋白去甲基化酶)和TSA(组蛋白脱乙酰化酶抑制剂)对重构胚进行处理,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.甲基化水平升高和组蛋白乙酰化水平降低可提高重构胚的囊胚率和内细胞团率
B.“去核”时应采用显微注射法去除MII期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C.对处于囊胚期的内细胞团均等分割可得到遗传物质相同的体细胞克隆猴
D.体细胞克隆猴的制备属于无性生殖,体现了体细胞的全能性
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13.糖尿病酮症酸中毒(DKA)是一种严重的糖尿病急性并发症,病因是胰岛素不足导致机体脂肪分解增强,酮体(脂肪氧化分解的中间产物,酸性较强)蓄积,进而引发代谢性酸中毒。胰岛素能有效降低血糖,控制DKA.为探究胰岛素不同给药方式对DKA患儿机体内环境的影响,科研人员进行了相关实验,结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别
空腹血糖
/(mmol·L-1)
炎症细胞因子IL-6
/(pg·mL-1)
尿酮转阴时间
/h
pH恢复时间
/h
胰岛素泵持续皮下注射
治疗前:9.58
治疗后:6.25
治疗前:49.81
治疗后:22.25
23.69
13.22
静脉输注
治疗前:9.87
治疗后:8.11
治疗前:49.75
治疗后:28.94
31.25
17.98
A.DKA患儿体内的细胞外液渗透压较高,抗利尿激素分泌量减少
B.若减肥节食过度,胰岛素分泌正常的人也可能发生酮症酸中毒
C.实验中皮下注射与静脉滴注胰岛素,胰岛素不都是直接进入血浆中
D.由表可知,治疗DKA效果较好的胰岛素给药方式是静脉输注
14.2025年5月 12日,经过中国多个团队联合攻关,全球首例体细胞克隆犏牛在西藏曲水繁育基地诞生了。该成果采用全基因组选择与体细胞克隆复合技术,攻克了高原低氧环境下胚胎存活率低等难题,可精准复制优质犏牛个体,助力高原畜种保护与畜牧业发展。下列说法正确的是( )
A.通过乙醇使细胞融合形成重构胚,重构胚还需电融合法激活使其完成细胞分裂和发育过程
B.卵子去核通常是在减数分裂I中期,用显微操作法去除纺锤体-染色体复合物
C.全基因组测序时需提取犏牛体细胞高纯度DNA,该过程中需用相关酶去除蛋白质和RNA
D.克隆犏牛培育过程中,胚胎移植前需对供、受体母牛进行同期发情处理,胚胎移植后需对受体母牛进行妊娠检查
15.科研人员从淤泥中分离高效降解S(一种含有C、H、N的有机物)的细菌,流程如下:取淤泥样品富集培养后获得摇瓶M,稀释后涂布于乙培养基(含无机盐、水、S和Y),挑取单菌落接种至甲培养基(含无机盐、水和S),经多次筛选得到目标菌株。下列说法错误的是( )
A.富集培养时培养基中需要添加S和Y
B.实验中盛水或培养基的摇瓶需采用高压蒸汽灭菌法灭菌
C.甲、乙培养基中加入S浓度越高,越有利于筛选出目的菌株
D.除水、无机盐外,甲、乙培养基中还需要加入牛肉膏和蛋白胨
16.某二倍体植物松散株型与紧凑株型是一对相对性状,控制该相对性状的基因为A/a。为研究控制该性状的基因,研究人员将一个紧凑株型的植株与纯合松散株型植株杂交,均为松散株型,中松散株型:紧凑株型=3∶1。研究得知,a基因由A基因内部插入一段序列而来(图1),研究人员设计了3条引物(P1~P3),位置如图1(→表示引物5′→3′方向)。以3个单株(甲、乙、丙)的DNA为模板,使用不同引物组合进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳结果分别为图2-A和2-B(图2-B中乙、丙电泳条带未标出)。不考虑PCR结果异常,下列说法正确的是( )
A.若a基因表达的肽链比A基因表达的肽链短,原因是插入导致转录提前终止
B.图2-A中的条带代表a,丙单株无扩增条带的原因是其基因型为AA
C.图2-B使用的引物组合是P1、P2,乙、丙植株对应的条带均有两条
D.使用图2-A中的引物组合扩增全部样本,有扩增条带松散株型:无扩增条带松散株型=2∶1
三、非选择题(本大题包括4小题,共60分)
17.“熬夜长不高”与睡眠时生长激素(GH)的释放机制有关。回答下列问题:
(1)GH由垂体分泌,其主要功能是 。通过对小鼠的血清检测发现,与清醒时相比,睡眠时GH释放显著增强,但仅凭该检测结果无法排除 等因素影响。为此,研究人员进一步利用小鼠开展实验,实验步骤如下:
①将生理状态相同的健康小鼠随机分为甲、乙两组;
②甲组:正常睡眠;乙组:睡眠剥夺处理。
③测量两组小鼠血清中GH浓度,结果如下表。
组别
GH峰值(ng/ml)
甲组
40
乙组
13
该结果支持的结论是 。
(2)我国科研人员进一步发现,觉醒时,下丘脑A区中的生长抑素(SST)神经元可释放γ-氨基丁酸(GABA)到邻近的生长激素释放激素(GHRH)神经元,GABA作为________可迅速而短暂地抑制GHRH神经元活性,进而使GH的分泌量减少;而A区的GHRH神经元和P区的SST神经元分别通过释放GHRH和SST作用于垂体,进而调节GH的含量。在右图中用箭头构建相关调节的示意图,并在箭头旁用“(+)”或“(-)”标注前后两者间的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关。
(3)在睡眠过程中,血液的GH量逐渐升高,当达到峰值时,觉醒中枢被激活,释放SST,使GH分泌量下降,该神经-体液调节过程体现了________调节机制。
(4)熬夜时,可以通过咖啡维持清醒,结合以上资料推测,熬夜过量饮用咖啡提神可能会影响青少年长高,原因是咖啡因在提神的同时,会 。
18.阿卡波糖是治疗Ⅱ型糖尿病的药物,部分患者长期使用后出现耐药现象,推测与肠道微生物有关。
(1)阿卡波糖是绝大多数生物不能利用的低聚糖,但能抑制淀粉酶等的活性,通过 来降低糖尿病患者的血糖浓度。
(2)为寻找影响阿卡波糖疗效的肠道微生物,研究者收集耐药患者的粪便样本,进行图1实验。经过图中①~⑤的步骤实现目的菌 ,⑥采用 法接种以分离单个菌落,筛选后鉴定出能降解阿卡波糖的菌种TD1。
(3)为研究TD1对阿卡波糖治疗Ⅱ型糖尿病疗效的影响,研究者将Ⅱ型糖尿病模型小鼠分为4组,用如图2所示的溶液进行灌胃15天,每天1次。第15天同时还用 溶液对4组小鼠灌胃,检测结果表明TD1能够降低阿卡波糖的疗效,依据是____________________ ___ _。
(4)进一步从TD1中筛选到编码阿卡波糖降解酶的apg基因。基于以上信息,请提出一种解决使用阿卡波糖后出现耐药问题的思路 。
19.科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草,培育过程如下图所示,图1中SalI、HindIII、BamHI代表相关限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。请回答下列问题。
(1)启动子是_______酶的作用位点,转录沿DNA模板链的_______(5′→3′/ 3′→5′)方向进行。
(2)过程①构建重组质粒应选用_______酶切割,酶切后通过DNA连接酶作用后获得重组质粒,以保证重组DNA序列的唯一性。
(3)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用_______技术。
(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,图2表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有______、______。从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是_______(填图中数字)菌落中的细菌。为了确定抗盐烟草是否培育成功,需使用_______方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性。
20.云南玉溪“褚橙”是芸香科柑橘属双子叶植物,其果实以味甜皮薄、橙香馥郁、肉质细嫩等诸多优良特质而被誉为橙中精品。果皮还可晾晒制成常见的中药材陈皮,所含橘皮苷、橘皮酸等具有较强的自由基清除能力,能增强细胞的抗氧化能力,还可在一定程度上防治心血管疾病。请结合题干回答下列问题。
(1)橘皮苷属于“褚橙”的______ (填“初生代谢物”或“次生代谢物”)。
(2)科研人员利用细胞工程技术制备抗橘皮苷的单克隆抗体用于快速检测橘皮苷,其基本操作过程如图1所示,图中给小鼠注射橘皮苷—牛血清白蛋白结合抗原的目的是______。③过程使用到______培养基,细胞丙是______,④过程是指______,再经过多次筛选,就可获得所需的细胞丁。
(3)科研小组尝试利用基因工程和发酵工程开发酵母细胞工厂以实现橘皮苷的量产。首先设法获取了橘皮苷合成关键酶基因,如图2所示,在利用PCR技术扩增该基因时,需要合成引物______ (在“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”中选择),连续扩增6次至少需要引物______个。扩增完成以后,常采用______法来鉴定PCR的产物。
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南昌市外国语学校2025—2026学年下学期
高二生物期中考试卷
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1.农谚是我国劳动人民智慧的结晶和经验的总结,其中蕴含着很多生物学原理。下列有关农谚的分析错误的是( )
A.“谷连谷,坐着哭”是指植物对土壤中元素的吸收具有选择性,长期种植谷子,会导致土壤中谷子所需的矿质元素减少
B.“无水肥无力”是指施肥的同时应适当浇水,在细胞中各元素主要以离子形式存在,矿质元素溶解在水中容易被植物吸收
C.“稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”,是指合理密植可提高植物的光能利用率,增加农产品的产量
D.“玉米带大豆,十年九不漏”突显了间作的好处,间作可通过不同农作物对资源的互补利用来提高它们的产量
【答案】B
【详解】A、植物对矿质元素的吸收具有选择性,长期连作谷子会持续消耗土壤中谷子需求量大的矿质元素,导致土壤肥力下降、谷子减产,A正确;
B、“无水肥无力”强调施肥需配合浇水,矿质元素需溶解在水中以离子形式被吸收,但细胞中的元素大部分以化合物形式存在,而非离子形式,B错误;
C、合理密植可避免种植过稀造成光能浪费,也可避免种植过密导致叶片相互遮挡、呼吸消耗增多,能有效提高光能利用率,增加产量,C正确;
D、玉米和大豆间作时,高矮株搭配可充分利用不同层次的光照,且大豆根瘤菌的固氮作用可提升土壤肥力,二者对资源的利用形成互补,能提高总产量,D正确。
2.图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图2为相同胰脂肪酶溶液在不同条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的实验结果。下列叙述错误的是( )
A.图1中竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位,从而影响酶促反应速率
B.图2中奥利司他、山茶叶提取物分别为非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂
C.底物浓度相对值大于10时,改变pH不能提高含有山茶叶提取物的酶促反应速率
D.非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性影响的机理相同
【答案】B
【详解】A、据图可知,竞争性抑制剂和底物能够争夺酶的同一活性部位,说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构,从而影响酶促反应速率,A正确;
B、奥利司他最终反应速率和对照组相同,所以奥利司他是竞争性抑制剂,山茶叶提取物最终反应速率低于对照组,所以山茶叶提取物是非竞争性抑制剂,B错误;
C、底物浓度相对值大于10时,改变pH不能提高含有山茶叶提取物的酶促反应速率,因为此时酶空间结构的改变不可恢复,C正确;
D、非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性影响的机理相同,都是改变酶的空间结构,且该抑制作用不可逆,D正确。
3.控制色觉的基因位于X染色体上,正常色觉基因(B)对色弱基因(B-)、色盲基因(b)为显性,色弱基因对色盲基因为显性,图1为某家族系谱图,图2为同种限制酶处理第Ⅱ代成员色觉基因的结果,序号①~⑤表示电泳条带。下列叙述错误的是( )
A.基因B、基因B-和基因b存在限制酶的酶切位点数分别是0、1、2
B.经酶处理后色弱基因条带为②③,色盲基因条带为②④⑤
C.Ⅱ-3与正常人结婚,子代表现为色弱的概率是1/4
D.不考虑其他变异的情况下,与色觉有关的基因型有9种
【答案】C
【详解】A、由家系图可知,Ⅱ-2号为色弱男性,Ⅱ-4号为色盲男性,前者的基因型为XB-Y,后者的基因型为XbY,由图②显示的电泳的电泳条带可知,②③表示色弱基因电泳产生,②④⑤表示色盲基因电泳产生,①表示B基因,B不能被切割,故基因B、基因B-和基因b存在限制酶的酶切位点数分别是0、1、2,A正确;
B、I-1色弱女和I-2正常男的子代出现了色弱男和色盲男,可推断I-1的基因型为XB-Xb,I-2的基因型为XBY,他们的子代Ⅱ-2男性色弱基因型为XB-Y,Ⅱ-4男性色盲基因型为XbY,依据电泳图谱信息Ⅱ-2色弱基因B-被限制酶切割为②③两个片段,Ⅱ-4色盲基因被限制酶切割为②④⑤三个片段,B正确;
C、Ⅱ-2和Ⅱ-4可知Ⅰ-1的基因型是XB⁻Xb,Ⅰ-2是正常男性,其基因型是XBY,因此Ⅱ-1和Ⅱ-3的基因型可能是XBXB⁻或XBXb,再看电泳条带,发现他们的电泳结果是不同的:Ⅱ-1含色弱基因XB⁻,Ⅱ-3含色盲基因Xb,因此Ⅱ-1和Ⅱ-3的基因型分别是XBXB⁻、XBXb,Ⅱ-3(XBXb)与正常人(XBY)结婚,后代不会出现色弱个体,但会出现1/4的概率是色盲患者,C错误;
D、不考虑其他变异的情况下,与色觉有关的基因型有9种,分别是XBXB、XBXB-、XBXb、XB-XB-、XB-Xb、XbXb、XBY、XB-Y、XbY,D正确。
4.慢性失眠会使肾上腺皮质分泌皮质醇增多,进而产生疲劳、焦虑等症状。推拿治疗对患者下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)的影响如表。相关叙述错误的是( )
组别
时间
皮质醇
(pg·mL-1)
促肾上腺皮质激素
(pg·mL-1)
促肾上腺皮质激素释放激素
(pg·mL-1)
健康组
1486
298
187
推拿组
治疗前
1996
330
213
治疗后
1571
300
190
A.患者皮质醇较高与下丘脑产生的促肾上腺皮质激素释放激素较高有关
B.推拿治疗可以降低慢性失眠患者HPA轴相关激素的水平
C.还应检测睡眠质量、疲劳状态等指标来评价疗效
D.推拿治疗可能抑制了皮质醇对垂体的反馈抑制作用
【答案】D
【解析】A、促肾上腺皮质激素是由垂体分泌的,下丘脑分泌的是促肾上腺皮质激素释放激素,A正确;
B、对比推拿组治疗前后的检测数据,皮质醇、促肾上腺皮质激素、促肾上腺皮质激素释放激素的水平均明显下降,接近健康组水平,说明推拿可以降低慢性失眠患者HPA轴相关激素的水平,B正确;
C、慢性失眠会使患者出现疲劳、焦虑等症状,因此除相关激素水平外,还应检测睡眠质量、疲劳状态等指标综合评价治疗效果,C正确;
D、皮质醇含量升高时会通过负反馈调节抑制垂体分泌促肾上腺皮质激素,推拿后促肾上腺皮质激素和皮质醇水平均下降,推测推拿可能促进了皮质醇对垂体的反馈抑制作用,D错误。
5.“蓝眼泪”景观多由夜光藻大量增殖引发,夜光藻为甲藻门生物,以浮游植物、有机碎屑及小型浮游动物为食,受海浪扰动或捕食者刺激时能发出蓝光,吸引虾的天敌乌贼,以免被虾捕食。下列叙述错误的是( )
A.根据题干信息最多能写出含四个营养级的食物链
B.夜光藻在生态系统中的成分可以是消费者和分解者
C.夜光藻发光吸引虾的天敌,体现了生态系统的信息传递能调节种间关系
D.夜光藻大量增殖会导致生物多样性下降,不利于生态系统维持稳定性
【答案】A
【详解】A、根据题干信息可写出食物链“浮游植物→小型浮游动物→夜光藻→虾→乌贼”,该食物链共包含5个营养级,因此最多可写出含5个营养级的食物链,A错误;
B、夜光藻捕食浮游植物、小型浮游动物时属于消费者,分解利用有机碎屑时属于分解者,因此它在生态系统中的成分可以是消费者和分解者,B正确;
C、夜光藻发出的蓝光属于物理信息,该信息可吸引虾的天敌乌贼,调节夜光藻、虾、乌贼之间的种间关系,体现了生态系统的信息传递能调节种间关系的功能,C正确;
D、夜光藻大量增殖会引发类似赤潮的危害,造成水体溶解氧下降、有毒物质积累等问题,导致大量水生生物死亡,生物多样性下降,不利于生态系统维持稳定性,D正确。
6.除草剂莠去津是一种含氮的有机物,长期使用易对土壤造成污染。研究人员从土壤中筛选莠去津降解菌的过程如下图所示(含过量莠去津的固体培养基不透明)。下列叙述错误的是( )
A.从A瓶到C瓶的目的是逐步稀释培养液中的目的菌
B.应选择固体培养基中出现的有透明带菌落进行再纯化
C.图中进行再纯化的接种过程至少需要灼烧6次接种环
D.实验过程中需设置未接种的培养基作为对照
【答案】A
【详解】A、从A、B、C 瓶是在无氮培养液中进行的富集培养,其主要目的是增加目的菌的浓度,而不是单纯的稀释,A错误;
B、固体培养基甲中含有过量莠去津,不透明。能降解莠去津的细菌会在菌落周围分解莠去津,形成透明带,因此,应选择有透明带的菌落进行再纯化,B正确;
C、图乙展示的是平板划线法纯化菌种,划线 5 次,每次划线前都要灼烧接种环,最后一次划线结束后也要灼烧接种环,共需要灼烧 5+1=6 次,C正确;
D、整个实验过程中,需设置未接种的选择培养基作为空白对照,以检验培养基是否被污染,D正确。
7.中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A.利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B.在果醋发酵过程中,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,可促进醋酸菌将乙醇直接氧化成乙酸
C.腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D.泡菜发酵后期,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用以避免中毒
【答案】C
【解析】A、制作果酒时,每隔12小时应拧松瓶盖(不是打开瓶盖)排出CO2,打开瓶盖会引入杂菌,导致发酵失败,A错误;
B、果醋发酵时,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,醋酸菌先将乙醇转化为乙醛,再将乙醛氧化为乙酸,B错误;
C、腐乳制作过程中,毛霉等微生物产生的蛋白酶,能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,这个过程可以提升腐乳的风味和营养价值,C正确;
D、泡菜发酵过程中,亚硝酸盐含量先上升后下降,发酵后期亚硝酸盐含量较低,此时食用更安全,D错误。
8.用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒,构建基因表达载体(重组质粒),并转化到受体菌中。下列叙述错误的是( )
A.若用PvuI酶切,在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因
B.若用HindⅢ酶切,目的基因转录的产物可能不同
C.若用SphI酶切,可通过DNA凝胶电泳技术鉴定目的基因与质粒是否正确连接
D.受体菌本身应不具有对这两种抗生素的抗性
【答案】C
【详解】A、若用PvuI酶切,则破坏了氨苄青霉素抗性基因,导入普通质粒和重组质粒的受体菌形成的菌落都具有抗四环素的能力,都能在含Tet(四环素)培养基中生存,A正确;
B、若用HindⅢ酶切,目的基因可能会以不同的方向插入质粒,因此目的基因转录的产物可能不同,B正确;
C、若用SphI酶切,目的基因可以和质粒进行正向拼接或反向拼接,但两种拼接方式形成的重组DNA分子碱基对数量相等,电泳形成的条带是一样的,因此不可通过DNA凝胶电泳技术鉴定目的基因与质粒是否正确连接,C错误;
D、我们利用氨苄青霉素或四环素来对受体菌进行筛选,首要条件就是受体菌本身应不具有对这两种抗生素的抗性,若受体菌本身有抗性,则无论是否成功导入质粒,受体菌都能在相应抗生素的培养基中活下来,D正确。
9.科研人员为研究M蛋白,构建了编码M蛋白的M基因与编码荧光蛋白的G基因融合表达的重组质粒,该质粒的部分结构如图1。为确定融合基因是否正确表达,科研人员提取了发荧光的受体细胞中的总蛋白,分成两组进行相关实验,并分别用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体检测相应蛋白的表达情况,结果如图2和图3(抗体与相应蛋白结合后会显示出条带,条带位置与蛋白质大小有关)。下列叙述错误的是( )
A.用PCR检测重组质粒中是否插入完整的G-M融合基因时,应选择引物2和引物3
B.G-M融合基因在受体细胞内转录时,以a链作为模板
C.条带1检出的蛋白为受体细胞表达的G-M融合蛋白
D.条带2检出的蛋白可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白
【答案】B
【详解】A、重组质粒的模板链为3'→5'方向,PCR扩增需要引物与模板链的3'端结合。引物1结合在a链5'端,方向与扩增方向不符;引物4结合在b链5'端,方向也不符;正确引物应为引物2和引物3,A正确;
B、启动子位于G基因上游(a链的5'端),转录时RNA聚合酶结合启动子,沿5'→3'方向合成RNA,因此模板链是b链(3'→5'),B错误;
C、据图2可知,用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体分别检测,均出现条带1,说明条带1是G-M融合蛋白,C正确;
D、据图2可知,抗M蛋白抗体检测出现条带2,抗荧光蛋白抗体检测不出现条带2,说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的M基因表达的,可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白,D正确。
10.我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名糖尿病(T1DM)患者体内,患者在移植后75天开始不再需要外源胰岛素治疗。具体流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.从患者体内抽取的脂肪组织,在制备成单个细胞时可用胃蛋白酶处理
B.脂肪细胞和CiPSCs的培养都需要在CO2培养箱中进行
C.人的CiPSCs转化为胰岛细胞的过程,类似于植物组织培养中的脱分化
D.该成果不仅治愈了患者的2型糖尿病,还解决了免疫排斥问题
【答案】B
【解析】A、脂肪组织要经过胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,才能分散成单个细胞,A错误;
B、动物细胞的培养均需在CO2培养箱中进行,以维持培养液的pH,B正确;
C、CiPSCs是分化程度低的多能干细胞,转化为胰岛细胞是细胞分化(形成功能特异的分化细胞),类似于植物组织培养中的再分化,C错误;
D、该成果解决的是患者胰岛B细胞受损导致胰岛素缺乏的问题,属于1型糖尿病,D错误。
11.抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,它的作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.ADC中的抗体主要是发挥治疗效应,直接杀伤靶细胞
B.制备ADC中的抗体应用了动物细胞融合和动物细胞培养等技术
C.ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的选择透过性,
D.ADC中的细胞毒素也能识别并杀伤正常细胞,因此ADC具有副作用
【答案】B
【详解】A、ADC的治疗效应是由细胞毒素(药物)直接杀伤靶细胞实现的,抗体的作用是特异性识别肿瘤抗原、靶向定位,本身不直接杀伤细胞,A错误;
B、ADC中的抗体是单克隆抗体,制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合和动物细胞培养,B正确;
C、ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞体现了细胞膜的流动性,C错误;
D、ADC中的细胞毒素本身不具备识别细胞的能力,识别肿瘤细胞的是抗体;正常细胞没有对应的肿瘤抗原,因此ADC不会结合正常细胞,只有当抗体的特异性不足时才可能误伤正常细胞,并非细胞毒素能识别正常细胞,D错误。
12.我国科学家于2017年成功制备世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”,为提高重构胚的发育率,科研团队使用Kdm4d的mRNA(编码组蛋白去甲基化酶)和TSA(组蛋白脱乙酰化酶抑制剂)对重构胚进行处理,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.甲基化水平升高和组蛋白乙酰化水平降低可提高重构胚的囊胚率和内细胞团率
B.“去核”时应采用显微注射法去除MII期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C.对处于囊胚期的内细胞团均等分割可得到遗传物质相同的体细胞克隆猴
D.体细胞克隆猴的制备属于无性生殖,体现了体细胞的全能性
【答案】C
【详解】A、由图可知,甲基化水平降低和组蛋白乙酰化水平升高可促进重构胚的囊胚率和内细胞团率, A错误;
B、 “ 去核 ” 时应采用显微操作法去除 MII 期卵母细胞中的纺锤体- 染色体复合物, B错误;
C、内细胞 团将来可发育成猴的各种组织, 对处于囊胚期的内细胞团均等分割可得到遗传物质相同的体细胞克隆猴, C正确;
D、体细胞克隆猴的成功制备属于无性生殖, 体现了体细胞核的全能性, D错误。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13.糖尿病酮症酸中毒(DKA)是一种严重的糖尿病急性并发症,病因是胰岛素不足导致机体脂肪分解增强,酮体(脂肪氧化分解的中间产物,酸性较强)蓄积,进而引发代谢性酸中毒。胰岛素能有效降低血糖,控制DKA.为探究胰岛素不同给药方式对DKA患儿机体内环境的影响,科研人员进行了相关实验,结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别
空腹血糖
/(mmol·L-1)
炎症细胞因子IL-6
/(pg·mL-1)
尿酮转阴时间
/h
pH恢复时间
/h
胰岛素泵持续皮下注射
治疗前:9.58
治疗后:6.25
治疗前:49.81
治疗后:22.25
23.69
13.22
静脉输注
治疗前:9.87
治疗后:8.11
治疗前:49.75
治疗后:28.94
31.25
17.98
A.DKA患儿体内的细胞外液渗透压较高,抗利尿激素分泌量减少
B.若减肥节食过度,胰岛素分泌正常的人也可能发生酮症酸中毒
C.实验中皮下注射与静脉滴注胰岛素,胰岛素不都是直接进入血浆中
D.由表可知,治疗DKA效果较好的胰岛素给药方式是静脉输注
【答案】BC
【详解】A、DKA患儿血浆中葡萄糖、酮体等增多,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌量增多,A错误;
B、减肥节食过度时,机体能量供应不足,会动员脂肪分解产生酮体,即使胰岛素分泌正常,也可能因酮体蓄积引发酮症酸中毒,B正确;
C、皮下注射,胰岛素直接进入的是组织液;静脉滴注,胰岛素直接进入血浆中,C正确;
D、由表可知,胰岛素泵持续皮下注射组治疗后空腹血糖、IL-6更低,尿酮转阴时间、pH恢复时间更短,因此治疗DKA效果较好的给药方式是胰岛素泵持续皮下注射, D错误。
14.2025年5月 12日,经过中国多个团队联合攻关,全球首例体细胞克隆犏牛在西藏曲水繁育基地诞生了。该成果采用全基因组选择与体细胞克隆复合技术,攻克了高原低氧环境下胚胎存活率低等难题,可精准复制优质犏牛个体,助力高原畜种保护与畜牧业发展。下列说法正确的是( )
A.通过乙醇使细胞融合形成重构胚,重构胚还需电融合法激活使其完成细胞分裂和发育过程
B.卵子去核通常是在减数分裂I中期,用显微操作法去除纺锤体-染色体复合物
C.全基因组测序时需提取犏牛体细胞高纯度DNA,该过程中需用相关酶去除蛋白质和RNA
D.克隆犏牛培育过程中,胚胎移植前需对供、受体母牛进行同期发情处理,胚胎移植后需对受体母牛进行妊娠检查
【答案】CD
【详解】A、体细胞核移植中,一般用电融合法使供体体细胞与去核卵母细胞融合形成重构胚,再用电刺激、乙醇等方法激活重构胚,使其完成分裂和发育过程,A错误;
B、卵子去核通常是在减数分裂Ⅱ中期,用显微操作法去除纺锤体-染色体复合物,B错误;
C、提取高纯度DNA时,去除蛋白质和RNA可以用相应酶处理,C正确;
D、胚胎移植操作中,移植前需要对供、受体母牛进行同期发情处理,使二者生理状态一致,为胚胎移入提供相同的生理环境,胚胎移植后确实需要对受体母牛进行妊娠检查,D正确。
15.科研人员从淤泥中分离高效降解S(一种含有C、H、N的有机物)的细菌,流程如下:取淤泥样品富集培养后获得摇瓶M,稀释后涂布于乙培养基(含无机盐、水、S和Y),挑取单菌落接种至甲培养基(含无机盐、水和S),经多次筛选得到目标菌株。下列说法错误的是( )
A.富集培养时培养基中需要添加S和Y
B.实验中盛水或培养基的摇瓶需采用高压蒸汽灭菌法灭菌
C.甲、乙培养基中加入S浓度越高,越有利于筛选出目的菌株
D.除水、无机盐外,甲、乙培养基中还需要加入牛肉膏和蛋白胨
【答案】ACD
【详解】A、物质Y是琼脂,富集培养用液体培养基,不能加入琼脂,A错误;
B、实验中的盛水或培养基的摇瓶需要进行高压蒸汽灭菌,以杀灭其中的杂菌,避免对实验造成干扰,B正确;
C、甲、乙培养基中加入的S是目标菌的营养物质,但如果S浓度过高,会导致培养基渗透压过高,抑制目标菌的生长,并非越有利于筛选出目的菌株,C错误;
D、甲、乙培养基是为了筛选能降解S的菌株,除水、无机盐外,不需要加入牛肉膏和蛋白胨,因为要以S作为唯一的营养来源来筛选,D错误。
故选ACD。
16.某二倍体植物松散株型与紧凑株型是一对相对性状,控制该相对性状的基因为A/a。为研究控制该性状的基因,研究人员将一个紧凑株型的植株与纯合松散株型植株杂交,均为松散株型,中松散株型:紧凑株型=3∶1。研究得知,a基因由A基因内部插入一段序列而来(图1),研究人员设计了3条引物(P1~P3),位置如图1(→表示引物5′→3′方向)。以3个单株(甲、乙、丙)的DNA为模板,使用不同引物组合进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳结果分别为图2-A和2-B(图2-B中乙、丙电泳条带未标出)。不考虑PCR结果异常,下列说法正确的是( )
A.若a基因表达的肽链比A基因表达的肽链短,原因是插入导致转录提前终止
B.图2-A中的条带代表a,丙单株无扩增条带的原因是其基因型为AA
C.图2-B使用的引物组合是P1、P2,乙、丙植株对应的条带均有两条
D.使用图2-A中的引物组合扩增全部样本,有扩增条带松散株型:无扩增条带松散株型=2∶1
【答案】BD
【详解】A、在A基因编码蛋白质的区域中插入一段序列得到a基因(图1),a基因表达的肽链比A基因表达的肽链短,应是终止密码子提前出现,a基因转录产生的mRNA提前终止翻译,A错误;
B、根据图示可知,A和a基因上均含有P1和P2引物互补的序列,而P3引物识别的序列只有a基因中才存在,即图2-A中使用的引物组合是P2和P3,丙的基因型为AA,B正确;
C、图2-B是利用引物P1和P2扩增的产物电泳的结果,由于a基因扩增出来的产物长度大于A基因扩增的产物,因此AA(松散株型)、aa(紧凑株型)基因的个体扩增的产物电泳时均只有一个条带,Aa(松散株型)的个体扩增的产物电泳时会出现两个电泳条带。所以乙和丙都只有一条带,C错误;
D、使用图2-A中的引物组合(P3和P2)扩增全部样本,由于只有含a基因的个体才能扩增出相应产物,且A为松散株型,而子二代中Aa∶AA=2∶1,所以使用图2-A中的引物组合扩增全部样本,有扩增条带松散株型(Aa):无扩增条带松散株型(AA)=2∶1,D正确。
故选BD。
三、非选择题(本大题包括4小题,共60分)
17.“熬夜长不高”与睡眠时生长激素(GH)的释放机制有关。回答下列问题:
(1)GH由垂体分泌,其主要功能是 。通过对小鼠的血清检测发现,与清醒时相比,睡眠时GH释放显著增强,但仅凭该检测结果无法排除 等因素影响。为此,研究人员进一步利用小鼠开展实验,实验步骤如下:
①将生理状态相同的健康小鼠随机分为甲、乙两组;
②甲组:正常睡眠;乙组:睡眠剥夺处理。
③测量两组小鼠血清中GH浓度,结果如下表。
组别
GH峰值(ng/ml)
甲组
40
乙组
13
该结果支持的结论是 。
(2)我国科研人员进一步发现,觉醒时,下丘脑A区中的生长抑素(SST)神经元可释放γ-氨基丁酸(GABA)到邻近的生长激素释放激素(GHRH)神经元,GABA作为________可迅速而短暂地抑制GHRH神经元活性,进而使GH的分泌量减少;而A区的GHRH神经元和P区的SST神经元分别通过释放GHRH和SST作用于垂体,进而调节GH的含量。在右图中用箭头构建相关调节的示意图,并在箭头旁用“(+)”或“(-)”标注前后两者间的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关。
(3)在睡眠过程中,血液的GH量逐渐升高,当达到峰值时,觉醒中枢被激活,释放SST,使GH分泌量下降,该神经-体液调节过程体现了________调节机制。
(4)熬夜时,可以通过咖啡维持清醒,结合以上资料推测,熬夜过量饮用咖啡提神可能会影响青少年长高,原因是咖啡因在提神的同时,会 。
【答案】(1) 促进生长发育 受昼夜更替(昼夜节律、光照) 睡眠本身(而非昼夜节律)是GH释放显著增强的必要条件
(2) 神经递质
(3)负反馈
(4)“激活SST神经元”/“抑制GHRH神经元”/“激活觉醒中枢”
【解析】(1)GH(生长激素)由垂体分泌,其主要功能是促进生长发育,这是青少年身高增长的关键激素。仅对比清醒与睡眠时的GH浓度,无法排除受昼夜更替、光照等无关变量的影响。实验结果显示:正常睡眠组(甲组)GH峰值(40ng/ml)远高于睡眠剥夺组(乙组,13ng/ml),说明睡眠可促进GH分泌,支持的结论是睡眠本身(而非昼夜节律)是GH释放显著增强的必要条件。
(2)觉醒时,下丘脑A区SST神经元释放的GABA作用于GHRH神经元,抑制其活性,GABA作为神经递质(传递神经信号的化学物质),具有快速、短暂作用的特点。觉醒时,下丘脑A区中的生长抑素(SST)神经元可释放γ-氨基丁酸(GABA)到邻近的生长激素释放激素(GHRH)神经元,GABA可迅速而短暂地抑制GHRH 神经元活性,进而使GH的分泌量减少;而A区的GHRH神经元和P区的SST神经元分别通过释放GHRH 和SST作用于垂体,进而调节GH的含量。A 区 SST 神经元→(-)→A 区 GHRH 神经元→(+)→垂体;P 区 SST 神经元→(-)→垂体。结合题干及分析,示意图如下:。
(3)在睡眠过程中,血液的GH量逐渐升高,当达到峰值时,觉醒中枢被激活,释放SST,使GH分泌量下降,睡眠中GH升高→峰值激活觉醒中枢→释放SST→抑制GH分泌,最终GH 浓度过高→抑制自身分泌,该神经-体液调节过程体现了负反馈调节机制。
(4)结合题干调节机制,清醒状态下SST神经元会被激活,通过释放GABA抑制GHRH神经元,同时P 区SST神经元也会抑制垂体,最终减少GH分泌;而咖啡因的作用是维持清醒、提神,其背后的生理效应为激活SST神经元(或激活觉醒中枢、抑制GHRH神经元),通过上述调节通路双重抑制垂体分泌生长激素(GH)。GH是促进青少年生长发育的关键激素,其分泌减少会直接影响骨骼等组织的生长,进而影响青少年长高。
18.阿卡波糖是治疗Ⅱ型糖尿病的药物,部分患者长期使用后出现耐药现象,推测与肠道微生物有关。
(1)阿卡波糖是绝大多数生物不能利用的低聚糖,但能抑制淀粉酶等的活性,通过 来降低糖尿病患者的血糖浓度。
(2)为寻找影响阿卡波糖疗效的肠道微生物,研究者收集耐药患者的粪便样本,进行图1实验。经过图中①~⑤的步骤实现目的菌 ,⑥采用 法接种以分离单个菌落,筛选后鉴定出能降解阿卡波糖的菌种TD1。
(3)为研究TD1对阿卡波糖治疗Ⅱ型糖尿病疗效的影响,研究者将Ⅱ型糖尿病模型小鼠分为4组,用如图2所示的溶液进行灌胃15天,每天1次。第15天同时还用 溶液对4组小鼠灌胃,检测结果表明TD1能够降低阿卡波糖的疗效,依据是____________________ ___ _。
(4)进一步从TD1中筛选到编码阿卡波糖降解酶的apg基因。基于以上信息,请提出一种解决使用阿卡波糖后出现耐药问题的思路 。
【答案】(1)抑制淀粉的消化
(2) 浓度增加 稀释涂布平板
(3) 淀粉 血糖增量相对水平组2显著低于组1,组4显著高于组2
(4)抑制apg基因的表达;抑制阿卡波糖降解酶的活性
【解析】(1)阿卡波糖抑制淀粉酶等糖类消化酶的活性,可抑制淀粉的消化,减少葡萄糖的生成和肠道吸收,从而降低糖尿病患者的血糖。
(2)图1逐步提高阿卡波糖浓度,可筛选出能降解阿卡波糖的目的菌,同时让目的菌数量增加,该过程实现目的菌的浓度增加;由图示可知分离获得单个菌落,采用的接种方法为稀释涂布平板法。
(3)阿卡波糖作用是降低餐后血糖,因此第15天需要给各组灌胃等量的淀粉,再检测血糖增量;根据图2结果,血糖增量相对水平组2显著低于组1,组4显著高于组2,证明阿卡波糖降血糖效果下降,即TD1会降低阿卡波糖的疗效。
(4)耐药的原因是TD1产生降解阿卡波糖的酶,因此可从抑制apg基因的表达;抑制阿卡波糖降解酶的活性等角度提出思路。
19.科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草,培育过程如下图所示,图1中SalI、HindIII、BamHI代表相关限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。请回答下列问题。
(1)启动子是_______酶的作用位点,转录沿DNA模板链的_______(5′→3′/ 3′→5′)方向进行。
(2)过程①构建重组质粒应选用_______酶切割,酶切后通过DNA连接酶作用后获得重组质粒,以保证重组DNA序列的唯一性。
(3)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用_______技术。
(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,图2表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有______、______。从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是_______(填图中数字)菌落中的细菌。为了确定抗盐烟草是否培育成功,需使用_______方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性。
【答案】(1) RNA聚合 3′→5′
(2) Sal I、HindIII (3) 植物组织培养 (4) 氨苄青霉素 四环素 4 和 6 一定浓度的盐水浇灌烟草植株(将烟草植株移栽到盐碱地中)
【详解】(1)启动子是RNA聚合酶的识别结合位点,启动转录;转录时RNA沿5′→3′合成,因此转录沿DNA模板链的3′→5′方向进行。
(2)质粒和含有目的基因的外源DNA分子上都含有SalI、HindIII、BamHI三种限制酶切割位点,其中BamHI的切割位点位于目的基因内部,用该酶切割会破坏目的基因;若只用SalI一种限制酶切割可能会导致目的基因与运载体反向连接;因此在构建重组质粒时,应选用SalI和HindIII两种限制酶对质粒和抗盐基因进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性。
(3)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用植物组织培养技术。
(4)用SalI和HindIII两种限制酶对质粒进行切割时,会破坏四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存,但不能在含有四环素培养基上生存,所以培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素,含目的基因的是4和6菌落中的细菌。除了从分子水平上进行检测,还可以从个体水平上进行鉴定,即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性。
20.云南玉溪“褚橙”是芸香科柑橘属双子叶植物,其果实以味甜皮薄、橙香馥郁、肉质细嫩等诸多优良特质而被誉为橙中精品。果皮还可晾晒制成常见的中药材陈皮,所含橘皮苷、橘皮酸等具有较强的自由基清除能力,能增强细胞的抗氧化能力,还可在一定程度上防治心血管疾病。请结合题干回答下列问题。
(1)橘皮苷属于“褚橙”的______ (填“初生代谢物”或“次生代谢物”)。
(2)科研人员利用细胞工程技术制备抗橘皮苷的单克隆抗体用于快速检测橘皮苷,其基本操作过程如图1所示,图中给小鼠注射橘皮苷—牛血清白蛋白结合抗原的目的是______。③过程使用到______培养基,细胞丙是______,④过程是指______,再经过多次筛选,就可获得所需的细胞丁。
(3)科研小组尝试利用基因工程和发酵工程开发酵母细胞工厂以实现橘皮苷的量产。首先设法获取了橘皮苷合成关键酶基因,如图2所示,在利用PCR技术扩增该基因时,需要合成引物______ (在“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”中选择),连续扩增6次至少需要引物______个。扩增完成以后,常采用______法来鉴定PCR的产物。
【答案】(1)次生代谢物
(2) 对小鼠进行免疫,得到能产生特定抗体的B淋巴细胞 杂交瘤细胞 克隆化培养和抗体检测
(3) Ⅱ、Ⅲ 使DNA聚合酶能够从引物的 3′ 端开始连接脱氧核苷酸 126 琼脂糖凝胶电泳
【分析】植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本生命活动所必需的产物称为次生代谢产物,甘草酸属于次生代谢产物;细胞产物的工厂化生产,主要应用的技术是植物细胞培养,是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖技术。
【详解】(1)植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本生命活动所必需的产物称为次生代谢物,橘皮苷属于次生代谢物。
(2)图中给小鼠注射橘皮苷—牛血清白蛋白结合抗原的目的是对小鼠进行免疫处理,得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。过程②是诱导细胞甲和骨髓瘤细胞融合的过程,该过程使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,是诱导细胞融合的化学方法。然后在选择培养基上进行过程③的第一次筛选后,得到细胞丙是杂交瘤细胞。然后再进行过程④,即对上述培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选获得细胞丁(分泌所需抗体的杂交瘤细胞);最终获得抗橘皮苷单克隆抗体。
(3)由于引物的作用是在DNA聚合酶的催化下,在引物的3′端连接上脱氧核苷酸,需要与模板的3′端结合,因此设计的扩增引物位置是图中的Ⅱ、Ⅲ。PCR技术为体外DNA复制,由于每合成1个DNA需要2个引物,扩增6次,得到26=64个DNA,即需要26+1−2=126个引物。扩增完成以后,常采用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定PCR的产物。
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