2022届江苏省苏锡常镇四市高三一模生物试题变式题21-24（解析版）

高三模拟试题PAGEPAGE11.肾内集合管细胞膜上具有AQP2、AQP3、AQP4等多种水通道蛋白。抗利尿激素（ADH）会通过调控AQP2的数量来调节水的重吸收，有关过程如下图所示，其中①~③表示体液成分，a、b表示囊泡的不同转运途径。请据图回答下列问题。（1）图中①~③中属于内环境的有_______________；集合管细胞之间通过封闭小带紧密连接，有效防止了_______________。（2）若图中“某种刺激”引起尿量减少，则该刺激可能为_______________，此时ADH的释放量将_______________，并与集合管细胞膜上的X特异性结合，引发细胞内一系列反应，据此推测X的化学本质是_______________。（3）水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是_______________。集合管细胞中，AQP2与分泌蛋白都能通过囊泡进行转运，它们在囊泡的位置区别是_______________。若正常人一次性快速饮用1000mL纯净水，b过程将会_______________（填“增强”、“减弱”或“基本不变”）。（4）若人体在正常饮水情况下尿量超过3L/d，则可能患有尿崩症。下列有关引发人体尿崩原因的分析，合理的有_______________。①下丘脑的损伤导致垂体合成和分泌的抗利尿激素量不足②自身产生的抗体与ADH受体特异性结合，导致集合管细胞对ADH不敏感③控制合成AQP2的基因过量表达，导致集合管细胞膜上的AQP2增多④通过ADH的调控，导致集合管细胞膜上AQP3和AQP4的数量过少⑤含AQP2的囊泡上缺乏某些蛋白，导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置〖答案〗（1）①.②③②.组织液（②）与（集合管内的）原尿的混合（2）①.细胞外液渗透压升高(或血量减少动脉血的降低等)②.增加③.糖蛋白(蛋白质)（3）①.协助扩散②.分泌蛋白是被囊泡包裹着的，而水通道蛋白则位于囊泡膜上③.增强（4）②⑤〖解析〗〖祥解〗分析题图：血浆中的ADH会与集合管细胞上的X载体结合，肾集合管腔壁细胞基质中的AQP2小泡向管腔膜迁移并与之融合，通过出泡作用，小泡膜上的AQP2嵌入管腔膜，使管腔膜AQP2的数量增加，从而使水渗透通透性相应增加。图中①属于细胞内液，②是组织液，③是血浆。〖小问1详析〗内环境是由血浆、组织液和淋巴液等组成的，图中①~③中属于内环境的有②组织液和③血浆；据图可知，集合管细胞之间通过封闭小带紧密连接，有效防止了组织液（②）与（集合管内的）原尿的混合。〖小问2详析〗若图中“某种刺激”引起尿量减少，则该刺激可能为细胞外液渗透压升高，细胞外液渗透压升高，会刺激下丘脑的渗透压感受器，抗利尿激素（ADH）的释放量将增加；激素需要与受体结合才能起作用，由于X能与ADH结合，故推测X的化学本质是糖蛋白。〖小问3详析〗分析题意可知，AQP是水通道蛋白，故水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是协助扩散；AQP2是水通道蛋白，其与分泌蛋白的区别在于：分泌蛋白是被囊泡包裹着的，而水通道蛋白则位于囊泡膜上；正常人一次性快速饮用1000mL纯净水，重吸收水减少，所以b将受体蛋白运回细胞，减少对水的重吸收，b过程将会增强，并导致细胞外液的渗透压降低。〖小问4详析〗①抗利尿激素是由下丘脑分泌，垂体释放的，①错误；②ADH可促进肾小管和集合管对水的重吸收，从而减少尿量，若自身产生的抗体与ADH受体特异性结合，导致集合管细胞对ADH不敏感，则会导致尿崩，②正确；③⑤据图可知，若集合管细胞膜上的AQP2增多，从而使水渗透通透性相应增加，促进对水分的吸收，不会引起尿崩；若含AQP2的囊泡上缺乏某些蛋白，导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置，则会导致重吸收作用减弱，可能引起尿崩，③错误，⑤正确；④据图可知，集合管细胞膜上AQP3和AQP4可将集合管中协助扩散至组织液中，若集合管细胞膜上AQP3和AQP4的数量过少，不会引起尿崩，④错误。故选②⑤。〖『点石成金』〗本题结合抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的调节机制图解，考查内环境的组成、细胞膜的结构特点、水平衡调节，要求考生识记内环境的组成；识记细胞膜的结构特点；识记水平衡调节的过程，能结合图中信息答题。2.抗利尿激素是一种多肽化合物，可作用于肾小管，激活肾小管上皮细胞内一系列反应，促进水通道蛋白插入肾小管上皮细胞膜（管腔面）（如下图所示）。回答下列问题：（1）当人吃的食物过咸或饮水过少的情况下，____________感受器兴奋，__________释放的抗利尿激素增多。该激素的合成部位在____________（填器官）。（2）肾小管上皮细胞中水通道蛋白的合成及加工过程与分泌蛋白相似，只是不分泌到细胞外，而是转移至细胞膜上，与水通道蛋白的合成及加工过程直接相关的细胞器有____________________。（3）据图分析，抗利尿激素促进肾小管细胞对水的重吸收的机制：一方面改变细胞中某些酶的活性，促进______________的合成，另一方面促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜______________，从而增加细胞膜上水通道蛋白的数量。（4）尿量超过3L/d称尿崩。假设尿崩症仅与抗利尿激素有关，说出引起尿崩的两个原因：①________________________；②_______________________________。〖答案〗①.下丘脑渗透压②.垂体③.下丘脑④.核糖体、内质网、高尔基体⑤.水通道蛋白⑥.融合⑦.抗利尿激素分泌量不足⑧.肾小管上皮细胞表面缺乏抗利尿激素受体从而使抗利尿激素不能发挥作用〖解析〗〖祥解〗分析图示：图示表示抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的调节机制，抗利尿激素作用于肾小管细胞，改变了细胞中某些酶的活性，从而促进水通道蛋白的合成，促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合，从而增加细胞膜上水通道蛋白的数量，最终促进了对水的重吸收〖详析〗（1）当人吃的食物过咸或饮水过少时，细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感受器兴奋，下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素增多。（2）水通道蛋白的合成及加工过程与分泌蛋白相似，肾小管上皮细胞中水通道蛋白在核糖体上合成，经内质网、高尔基体加工、包装并转移至细胞膜上，因此，与水通道蛋白合成及加工过程直接相关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。（3）结合题图分析可知，抗利尿激素作用于肾小管细胞，通过对细胞中某些酶的影响，促进水通道蛋白的合成；同时促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合，从而增加细胞膜上水通道蛋白的数量，最终促进肾小管上皮细胞对水的重吸收。（4）抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收，若尿崩症仅与抗利尿激素有关，则其原因可能是：抗利尿激素分泌量不足，导致肾小管和集合管对水的重吸收减弱；或肾小管细胞表面缺乏抗利尿激素受体而使抗利尿激素不能发挥作用。〖『点石成金』〗本题结合抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的调节机制图解，考查水平衡调节等知识，要求考生识记水平衡调节的过程，能结合图中信息答题。3.下图是人体稳态调节机制的示意图，①～④表示相关的激素。请据图回答下列问题：（1）某同学长跑时心跳加速，血压升高，压力感受器激活心血管中枢，传出神经释放神经递质，递质作用于心脏及血管细胞膜上的__________，从而降低血压，该调节方式属于__________调节。（2）该同学因运动大量出汗，血浆渗透压升高，激活位于__________的神经元A，促使其合成和分泌__________（填①的名称），进而促进肾脏对水的重吸收，使尿液_________（增加或减少）该调节方式属于__________调节。（3）如果人体中甲状腺受损，导致④的合成减少，则②、③合成_______（变多或变少），这种调节机制称为_____________调节（4）该同学因运动体温升高，达到37度并保持稳定，此时人体产热______（大于、等于、小于）散热。激素②的名称是__________，其生理作用是__________________________。〖答案〗（1）①.特异性受体②.神经（2）①.下丘脑②.抗利尿激素③.减少④.神经—体液（3）①.变多②.负反馈（反馈）（4）①.等于②.促甲状腺激素释放激素③.促进垂体释放促甲状腺激素〖解析〗〖祥解〗体温调节的机理；寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌（不自主收缩）增加产热。同时通过激素调节作用于甲状腺，使甲状腺激素分泌增多，新陈代谢活动加强，从而产生更多的热量；在炎热环境汗腺分泌活动加强，反射弧为：炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→传出神经→汗腺分泌活动加强，散热增多。〖小问1详析〗据题图所示可知，如果血压升高，压力感受器激活心血管中枢，作出综合分析，发出指令，通过传出神经释放神经递质，递质作用于心脏及血管细胞膜上的特异性受体，使心率减慢，血管紧张度下降，从而降低血压，该调节方式属于神经调节。〖小问2详析〗如果大量出汗，水分失去较多，血浆渗透压升高，下丘脑的渗透压感受器受到刺激，激活位于下丘脑的神经元A，促使其合成和分泌抗利尿激素，并由垂体释放进入血液，作用到肾小管和集合管，促进肾脏对水的重吸收，导致尿量减少，该调节过程既有神经调节，也有激素调节，属于神经-体液调节。〖小问3详析〗如果人体中甲状腺受损，导致④甲状腺激素的合成减少，反馈抑制减弱，导致②促甲状腺激素释放激素和③促甲状腺激素分泌变多，故这种调节机制称为负反馈（反馈）调节。〖小问4详析〗某同学体温稳定在37℃，此时人体产热等于散热。激素②的名称是促甲状腺激素释放激素，其生理作用是促进垂体释放促甲状腺激素。〖『点石成金』〗本题的知识点是水盐平衡的调节，体温调节，主要考查学生的识图能力并利用题图信息解决问题的能力和对神经调节和体液调节关系的理解与运用能力，难度适中。4.人体生命活动的正常进行是在机体调节作用下，各器官、系统协调参与的结果，也是多种信息分子参与的结果。下图是人体内部分信息分子的作用示意图，字母A-F表示信息分子，①②表示相关生理变化。请据图回答：（1）地方性甲状腺肿（大脖子病）曾是我国缺碘地区的一种常见疾病，随着加碘盐的普遍使用这种患者已极少见到。导致大脖子病最直接的信息分子是_____（名称）。（2）据图可知人体内环境稳态的主要调节方式是_____，维持图中各种信息分子含量处于动态平衡的调节机制是_____。（3）图中分子C表示_____，该分子作用于肾小管细胞，使细胞膜上的_____蛋白增加，进而加强①过程的进行。（4）人体血糖平衡是神经-体液共同调节的结果，参与血糖下降过程调节的信息分子有_____（至少写2个）。（5）人体处于寒冷环境下，机体除图中涉及的部分产热途径外，还会通过_____减少散热，调节后机体散热量_____（填“大于”“等于”或“小于”）炎热环境中的散热量。人在寒冷环境中比在炎热环境精力更集中、兴奋性更高的主要原因是_____。〖答案〗（1）促甲状腺激素（2）①.神经-体液-免疫调节网络②.负反馈（3）①.抗利尿激素②.水通道（4）神经递质、胰岛素、血糖浓度、胰高血糖素等（5）①.皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌汗液减少②.大于③.寒冷环境中甲状腺激素分泌量增加，提高了神经系统兴奋性〖解析〗〖祥解〗1、信息分子种类有神经递质、激素和细胞因子。神经系统分泌神经递质，内分泌系统分泌激素，免疫系统分泌细胞因子等。2、图中A对应过程是神经调节，B对应过程是甲状腺激素调节促进新陈代谢，C对应过程是水平衡调节，D对应过程是免疫调节，E对应过程是血糖调节。〖小问1详析〗碘是甲状腺激素合成的原料，缺碘不能合成甲状腺激素，分级调节加强，促甲状腺激素增加，导致大脖子病，故导致大脖子病最直接的信息分子是促甲状腺激素。〖小问2详析〗据图可知人体内环境稳态的主要调节方式是神经-体液-免疫调节网络，维持各种信息分子含量处于动态平衡的调节机制是负反馈调节。〖小问3详析〗C是抗利尿激素，可促进肾小管和集合管对水分的重吸收，该分子作用于肾小管和集合管细胞，使细胞膜上的水通道蛋白增加，进而加强①过程的进行，从而使细胞外液渗透压降低。〖小问4详析〗人体血糖平衡是神经-体液共同调节的结果，胰岛素降低血糖、胰高血糖素和肾上腺素升高血糖，含有神经递质作用于下丘脑等，故参与血糖下降过程调节的信息分子有神经递质、胰岛素、血糖浓度、胰高血糖素等。〖小问5详析〗人体处于寒冷环境下，机体除图中涉及的部分产热途径外，还会通过皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌汗液减少散热，调节后机体散热量大于炎热环境中的散热量。人在寒冷环境中比在炎热环境精力更集中、兴奋性更高的主要原因是寒冷环境中甲状腺激素分泌量增加，提高了神经系统的兴奋性。〖『点石成金』〗本题考查了神经调节、体液调节和免疫调节中信息分子的作用，对于甲状腺激素的分级调节、血糖平衡调节、水平衡调节、免疫调节、神经调节的理解把握知识点之间的内在联系是解题的关键。5.如图是人体稳态调节机制的相关示意图，①～④表示相关激素，⑤～⑦代表相关的过程或生理效应，A、B、C代表相关的器官或细胞。请回答下列问题：（1）某同学长跑时心跳加速，血压升高，压力感受器激活心血管，传出神经释放神经递质，递质作用于心脏及血管细胞膜上________，从而降低血压，该调节方式属于________调节。（2）该同学因运动大量出汗，血浆渗透压升高，激活位于________(填器官或腺体的名称)的神经元A，促使其合成和分泌激素①______________，进而促进______________，该调节方式属于______________调节。（3）该同学运动后会及时补充食物，补充食物半小时后，⑤→⑥→⑦的活动会增强，该过程的调节方式属于________调节，其中⑦代表的生理效应为________________________________________。图中葡萄糖与Ca2＋进入细胞的方式分别为________、________。（4）除Ⅰ型糖尿病人外，尿液中出现葡萄糖的原因可能还有________(填字母)。A.低血糖患者 B.一次性摄糖过多C.有自身免疫病的患者 D.肾小管重吸收功能障碍〖答案〗（1）①.(特异性)受体②.神经（2）①.下丘脑②.抗利尿激素③.肾小管和集合管对水分的重吸收④.神经—体液(负反馈)（3）①.神经—体液②.促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖含量下降③.协助扩散④.协助扩散（4）BCD〖解析〗〖祥解〗1、神经—体液调节严格来说可分为两部分，一部分是神经调节，另一部分是体液调节。神经调节指的是通过神经进行调节生命活动的方式，调节过程是反射弧。体液调节指的是激素、二氧化碳等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节。而神经—体液调节指上述两种调节方式共同协调、相辅相成，在整个调节过程中双方都参与，一般在调节过程中以神经调节为主，体液调节会直接或间接地受到神经系统的控制。2、渗透压调节的机理：细胞外液渗透压上升刺激下丘脑渗中的透压感受器，使下丘脑分泌、由垂体释放的抗利尿激素增多，作用于肾小管和集合管，增强对水的重吸收，导致尿量减少，重吸收的水分进入周围的毛细血管，使得细胞外液渗透压下降；另→方面，渗透压感受器产生的兴奋作用于大脑皮层，产生渴觉，主动喝水，也使细胞外液渗透压下降。〖小问1详析〗据题图所示可知，如果血压升高，相应的感受器兴奋，传入神经将兴奋传到心血管中枢，心血管中枢作出综合分析，发出指令，通过传出神经释放神经递质，递质作用于心脏及血管细胞膜上的特异性受体，使心率减慢，血管紧张度下降，从而降低血压，该调节过程只有神经系统参与，故调节方式属于神经调节。〖小问2详析〗该同学因运动大量出汗，丢失大量水分，血浆渗透压升高，使大脑皮层产生渴觉，并激活位于下丘脑的神经元A，即会使位于下丘脑的渗透压感受器兴奋，从而促进下丘脑合成抗利尿激素，垂体释放抗利尿激素也增多，进而促进肾小管和集合管对水的重吸收，该调节过程既有神经参与，也有激素参与，故该调节方式属于神经﹣体液调节。〖小问3详析〗该同学运动后会及时补充食物，补充食物半小时后，通过消化吸收的过程，使血糖上升，血糖升高可直接刺激胰岛B细胞。使其分泌胰岛素，属于体液调节；同时血糖升高也会通过神经传导，使下丘脑中的血糖调节中枢兴奋，通过神经调节促进胰岛素的分泌，这个过程属于神经调节，所以通过⑤→⑥→①调节血糖的方式属于神经—体液（负反馈）调节；其中⑦代表在胰岛素的作用下，使血糖下降，胰岛素作用的生理效应是：可使组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖含量下降。图中葡萄糖进入细胞是顺浓度梯度运输，需要转运蛋白（载体蛋白）的协助，不消耗能量，属于协助扩散；Ca2+进入细胞需要转运蛋白（载体蛋白）的协助，不消耗能量，属于协助扩散。〖小问4详析〗A、低血糖患者的血糖偏低，不会出现尿糖，A错误；B、一次性摄糖过多，使原尿中葡萄糖浓度过高，超过肾小管和集合管的重吸收能力，会导致糖尿，B正确；C、自身免疫病的患者，自身免疫系统持续杀伤胰岛细胞，则会导致胰岛素分泌不足，血糖含量过高，会导致糖尿，C正确；D、肾小管重吸收功能障碍，原尿中的葡萄糖不能被完全重吸收，会导致糖尿，D正确。故选BCD。〖『点石成金』〗本题考查水盐平衡的调节、神经调节、体液调节等知识，要求学生有良好的识图能力，并能利用题图信息解决问题，对神经调节和体液调节关系的理解与运用能力是解答本题的关键。6.人体水盐平衡的调节离不开抗利尿激素（ADH）和醛固酮的作用。下左图为ADH的作用机理示意图。醛固酮能促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收以及对钾离子的排出。肾素（也称血管紧张素原酶）一血管紧张素一醛固酮系统是体内肾脏所产生的一种升压调节体系，能引起血管平滑肌收缩产生升高血压的作用，其调节过程如下如图所示。（1）血浆渗透压是指______。（2）抗利尿激素的受体位于______（填“细胞膜上”或“细胞内”），原因是______。分析左图，抗利尿激素与受体结合后，通过M蛋白促进______，导致尿量减少。（3）肾素的作用机理是______。（4）当______时，肾上腺______分泌的醛固酮增加，也能促进抗利尿激素分泌，最终产生升压作用。但过度激活肾素一血管紧张素一醛固酮系统容易导致高血压，请根据题图提供一种开发降血压药物的思路：______。（5）当肾小管中葡萄糖浓度过高时，抗利尿激素分泌量______。机体需源源不断地合成分泌醛固酮、抗利尿激素等激素，原因是______。〖答案〗（1）血浆中溶质微粒对水的吸引力（2）①.细胞膜上②.抗利尿激素是蛋白质，其受体位于肾小管集合管的细胞膜上 ③.水通道蛋白合成促进对水重吸收（3）降低化学反应的活化能（4）①.细胞外液含量下降 ②.皮质③.开发出的药物能够抑制血管紧张素转化酶的活性，进而抑制血管紧张素Ⅱ的生成量，从而减少肾上腺分泌醛固酮的量，达到降低血压的目的（5）①.增加 ②.激素一经与靶细胞结合并发挥作用的就会灭活〖解析〗〖祥解〗左图中，ADH与特异性受体结合后会导致含水通道蛋白的囊泡与管腔细胞膜融合，细胞表面水通道蛋白数量增加，促进水的运输从而增加水的重吸收。右图中，血管紧张素原在肾素作用下水解为血管紧张素Ⅰ，血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转化酶的作用下，被水解为血管紧张素Ⅱ，血管紧张素Ⅱ再转化为血管紧张素Ⅲ，二者作用于肾上腺，使肾上腺皮质分泌醛固酮。〖小问1详析〗血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对水的吸引力。〖小问2详析〗由于抗利尿激素是蛋白质，其作用是促进肾小管和集合管对原尿中的水进行重吸收，受体位于肾小管集合管的细胞膜上。由左图可知，抗利尿激素与受体结合后，通过M蛋白促进水通道蛋白合成从而促进对水重吸收，导致尿量减少。〖小问3详析〗肾素是一种蛋白水解酶，酶的本质是蛋白质，酶作用的机理是降低化学反应的活化能。〖小问4详析〗细胞外液含量下降时会刺激肾小球旁细胞分泌肾素，激活肾素—血管紧张素原—醛固酮系统，肾上腺皮质分泌醛固酮增加，使肾脏重吸收钠离子增加，肾素分泌增加也能促进抗利尿激素分泌，从而引起肾小管和集合管对水重吸收增加，最终使细胞外液含量增加，产生升压作用。开发出的药物能够抑制血管紧张素转化酶的活性，进而抑制血管紧张素Ⅱ的生成量，从而减少肾上腺分泌醛固酮的量，达到降低血压的目的。〖小问5详析〗当肾小管中的葡萄糖浓度过高时，说明血浆的葡萄糖浓度也高于正常值，导致血浆的渗透压也比正常情况下高，因此高渗透压的血浆促进抗利尿激素分泌量增加；激素随血液运输到靶细胞，激素一经与靶细胞结合并发挥作用的就会灭活，因此需要源源不断地分泌各种激素才能维持机体激素含量的稳定。7.下图甲为人体神经系统对排尿的控制的示意图，其中尿道内，外括约肌都是一种环形肌肉，逼尿肌分布于膀胱壁。请据图回答：（1）图1中尿道内、外括约肌和膀胱逼尿肌属于反射弧组成部分中的______。（2）当膀胱充盈后，人会产生尿意，请用箭头和图中必要的文字、字母表示产生尿意的神经传导途径：______。在整个神经冲动向右传导的过程中，兴奋只能______（填“单向”或“双向”）传导。（3）正常情况下，人的尿量和排尿时机依赖于神经—体液调节，但是由于各种原因有时会出现异常排尿现象，如：受到惊吓后尿失禁，原因是______。（4）当尿液进入尿道后，尿道感受器兴奋，兴奋传入初级排尿中枢，进一步加强排尿中枢的活动，这是一种______（填“正反馈”或“负反馈”）调节。（5）人的尿量超过3L/d称为尿崩，引起尿崩的常见疾病称为尿崩症，临床表现为多尿、烦渴、多饮、低比重尿和低渗透压尿。依据病变部位，尿崩症可分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症，前者是由______分泌抗利尿激素的量不足所致；肾性尿崩症的病因是肾脏相应细胞表面缺乏______，而使抗利尿激素不能发挥作用，检测患者体内抗利尿激素的含量与正常人相比______（填“偏低”“不变”或“偏高”）。（6）如图2表示的是正常人和两类尿崩症患者禁水后尿液渗透压的变化曲线，曲线Ⅱ可代表______的尿液渗透压变化曲线。〖答案〗（1）效应器（2）①.膀胱壁感受器→脊髓腰骶段（或初级排尿中枢）→大脑皮层②.单向（3）大脑皮层对脊髓反射活动失去控制（或脊髓的反射活动不受大脑皮层的控制）（4）正反馈（5）①.下丘脑②.相应受体（特异性受体）③.偏高（6）中枢性尿崩患者〖解析〗〖祥解〗效应器指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态，正反馈的意义在于使生理过程不断加强，直至最终完成生理功能。位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收。〖小问1详析〗效应器指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等，所以尿道内、膀胱逼尿肌属于效应器。〖小问2详析〗当膀胱充盈后，人会产生尿意，传导途径为膀胱壁感受器→脊髓腰骶段（或初级排尿中枢）→大脑皮层。结合图中所示过程可知，在整个神经冲动向右传导的过程中，兴奋只能单向传导。〖小问3详析〗位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。所以受到惊吓后尿失禁原因是脊髓的反射活动受到高级中枢脑的控制。〖小问4详析〗当尿液进入尿道后，尿道感受器兴奋，进一步增强排尿中枢的活动，属于正反馈调节。〖小问5详析〗尿崩症临床表现为多尿、烦渴、低比重尿和低渗透压尿，中枢性尿崩症是由于下丘脑分泌抗利尿激素的量不足所致，尿液渗透压可提高。肾性尿崩症是肾脏相应细胞表面缺乏相应受体，检测患者体内抗利尿激素的含量与正常人相比偏高。〖小问6详析〗曲线Ⅱ注射抗利尿激素后尿液渗透压升高，说明是由于体内抗利尿激素分泌不足造成的，代表中枢性尿崩患者的尿液渗透压变化曲线。8.染色体核型分析是一种用于检测人类染色体疾病的方法，通常利用人外周血淋巴细胞制备染色体标本。请回答下列问题。（1）外周血淋巴细胞染色体标本的制备过程如下表，请完善表中有关内容。实验步骤的目的简要操作过程供给淋巴细胞存活必需的营养等条件，同时防止培养过程中①_______________用蒸馏水、无机盐、葡萄糖、氨基酸及促生长因子等制备合成培养基，还需添加适量的②_______________等天然成分、植物凝集素（PHA，可促使淋巴细胞分裂），同时要添加适量的青霉素、链霉素，无菌处理获取淋巴细胞消毒、采集静脉血，滴加到培养瓶中，轻轻摇匀将淋巴细胞培养至分裂高峰将培养瓶置于37℃恒温CO2培养箱中培养24小时，水平晃动培养瓶，使③_______________，再继续培养48小时④_______________终止培养前2~3小时，加入秋水仙素溶液3~4滴后混匀，继续培养至结束⑤_______________将培养液离心后，弃去上清液，加入0.075mol/L的KCl溶液（浓度略低于细胞内液），用吸管轻轻吹打细胞团混匀观察细胞染色体核型沉淀物中加入固定液处理，用Giemsa染色后，制片镜检（2）镜检发现某男孩的部分淋巴细胞染色体核型如图1所示，表明图示细胞出现了染色体数目倍增的异常现象，形成该现象的原因是_______________；同时，与淋巴细胞正常分裂的相同时期相比，图示细胞还表现出的异常特征是_______________。（3）研究发现，细胞周期蛋白依赖激酶（Cdk）在细胞周期调控中起关键作用，Cdk通常需要与细胞周期蛋白（cyclin）结合后才具有活性，两者结合作用机理如下图2所示。Cdk被完全激活，首先需要_______________，进而引起T环空间结构发生变化，然后在Cdk激活激酶的作用下使T环上的特定位点发生_______________。〖答案〗（1）①.杂菌污染②.血清③.淋巴细胞与培养液充分混匀④.使细胞更多停滞于有丝分裂中期⑤.细胞适度吸水膨胀而使染色体分散(便于观察染色体数目与形态)（2）①.染色体复制2次，而细胞分裂1次②.染色体成对排列在一起（3）①.Cdk与cyclin结合②.磷酸化(或活化的磷酸)〖解析〗〖祥解〗1、动物细胞培养需要满足以下条件（1）充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。（2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。（3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。（4）气体环境：95%空气+5%CO2。2、观察细胞有丝分裂时应选择处于分裂中期的细胞。〖小问1详析〗动物细胞培养过程中除需要提供适应的营养条件外，还需防止①杂菌污染，故常在合成培养基中添加②血清等天然成分；将淋巴细胞培养至分裂高峰时，需要在37℃恒温CO2培养箱中晃动培养瓶，使③淋巴细胞与培养液充分混匀，继续培养；由于有丝分裂中期时染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，故④需要使细胞更多停滞于有丝分裂中期；加入0.075mol/L的KCl溶液，是低渗溶液，目的是⑤使细胞适度吸水膨胀而使染色体分散，便于观察染色体数目与形态。〖小问2详析〗正常人为二倍体生物，经有丝分裂染色体复制1次、分裂次后，体内染色体应成对存在，而图示个体的染色体出现了染色体数目倍增的异常现象，是染色体复制2次，而细胞分裂1次造成的；与淋巴细胞正常分裂的相同时期相比，图示细胞还表现出的异常特征是染色体成对排列在一起。〖小问3详析〗据图可知，Cdk被完全激活，首先需要Cdk与cyclin结合，进而引起T环空间结构发生变化，然后在Cdk激活激酶的作用下使T环上的特定位点发生磷酸化。〖『点石成金』〗本题考查动物细胞培养和有丝分裂过程的相关知识，能将题干信息有效提取并利用，再结合所学知识答题。9.图甲是动物细胞培养的过程图，图乙是克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：（1）图甲所示技术的原理为________，容器A中的是动物器官或组织，它一般取自_____。（2）动物细胞培养过程中，需要两次使用___________处理，且都需要注意浓度和处理时间，以防对细胞结构造成破环。图甲中细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有____。为了防止细胞培养过程中的杂菌污染，可向培养液中加入适量的____。细胞在____培养过程中，绝大部分会衰老死亡，只有极少数细胞存活，这是因为存活的细胞发生了________。（3）图乙中核移植时受体应选用_______________期的卵母细胞，将供体的核注入去核的卵母细胞一般采用______________法，多莉面部的毛色为______________。（4）在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中才能发育成新个体，你认为原因可能是________（多选）。A.卵母细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达B.卵母细胞含有的营养物质多C.卵母细胞大，便于操作D.重组细胞才具有全能性（5）克隆动物培育成功有什么实际应用意义？_____________。〖答案〗（1）①.细胞增殖②.动物胚胎或幼龄动物（2）①.胰蛋白（或胶原蛋白）②.动物血清③.抗生素④.传代⑤.基因突变（癌变）（3）①.减数分裂Ⅱ中（或MⅡ中）②.显微操作③.白色（4）ABC（5）拯救濒危物种、繁育优良物种、医学上克隆器官等〖解析〗〖祥解〗胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。〖小问1详析〗图甲所示的技术为动物细胞的原代及传代培养，依据的原理是细胞增殖；容器A中的是动物器官或组织，它一般取自动物胚胎或幼龄动物，分裂能力强，分化程度低。〖小问2详析〗动物细胞培养过程中，需要两次使用胰蛋白（或胶原蛋白）处理，一次是原代培养时对动物组织进行细胞的分离，第二次是传代培养时处理贴壁生长的细胞；图甲为动物细胞培养，培养液中含有动物血清，而植物细胞培养时不需要添加动物血清；抗生素可以杀灭杂菌，防止动物细胞培养过程中的杂菌污染；细胞在传代培养过程中绝大部分会衰老死亡，只有极少数细胞存活；存活的细胞可能发生基因突变或癌变，导致传代过程中会死亡。〖小问3详析〗图乙中核移植时受体应选用减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞，此时的卵母细胞较成熟，有利于重组细胞的发育；一般采用显微操作将供体的核注入去核的卵母细胞；多莉的性状主要取决于细胞核的基因，细胞核来自于白面绵羊，因此多莉的面部为白色。〖小问4详析〗A、卵母细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达，而其它细胞的细胞质促进全能性表达的作用较弱，A正确；B、卵母细胞含有的营养物质多，有利于核基因的表达和重组细胞的分裂，B正确；C、卵母细胞大，便于在显微镜下进行核移植操作，C正确；D、动物的受精卵以及受精卵卵裂形成的几个细胞都具有全能性，生殖细胞也具有全能性，D错误。故选ABC。〖小问5详析〗克隆动物是用体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，经体外培养和胚胎移植而获得的与核供体动物遗传性状完全一致的一类动物，可以拯救濒危物种、繁育优良物种、医学上克隆器官等。〖『点石成金』〗本题主要考查动物细胞培养及胚胎工程，要求学生有一定的理解分析能力。10.下图是我国科学家培养克隆猴的流程图，回答下列问题：（1）与诱导植物细胞融合相比，诱导动物细胞融合特有的方法是____________________。（2）体外培养成纤维细胞时需要提供_________________。适宜的气体环境。在培养液中添加抗生素的目的是______________。（3）克隆猕猴的培育遵循的生物学原理是_________________。与克隆相比，试管动物技术在细胞融合（受精）前要进行的准备是____________。试管猕猴在过程③进行之前要对受体母猴进行___处理，为胚胎移植做准备。试管动物的培育属于________（填“有性生殖”或“无性生殖”）。（4）若培育能产生干扰素的转基因克隆猕猴，常采用___________法将目的基因导入受体细胞，通常选择的受体细胞是________。若要从克隆猕猴的尿液中分离到干扰素，则应在基因表达载体中添加______，才能使干扰素基因在克隆猕猴的膀胱壁细胞中表达。〖答案〗（1）灭活的病毒诱导（2）①.无菌、无毒的环境，营养物质，适宜的温度和PH②.防止杂菌污染（3）①.动物细胞核的全能性②.精子获能和卵子的准备③.同期发情④.有性生殖（4）①.显微注射②.受精卵③.膀胱壁蛋白基因的启动子〖解析〗〖祥解〗据图分析，图中①是将成纤维细胞与去核卵细胞融合，②是早期胚胎培养，③是胚胎移植。〖小问1详析〗诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，其中与诱导植物细胞融合相比，诱导动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒诱导。〖小问2详析〗体外培养成纤维细胞时需要提供无菌、无毒的环境，营养物质，适宜的温度和PH以及适宜的气体环境；在动物细胞培养过程中，为防止杂菌污染，可在培养液中添加抗生素。〖小问3详析〗克隆动物是指动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体，克隆猕猴的培育遵循的生物学原理是动物细胞核的全能性；与克隆（核移植）相比，试管动物技术在细胞融合（受精）前要进行精子获能和卵子的准备，要将卵子培养到MⅡ中期；③是胚胎移植，在胚胎移植之前，为使供体和受体处于相同的生理状态，需要对受体母猴进行同期发情处理；试管动物的培育涉及精子和卵子的结合过程，属于有性生殖。〖小问4详析〗基因工程中，将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术；由于受精卵的全能性最高，故通常选择的受体细胞是受精卵；若要从克隆猕猴的尿液中分离到干扰素，则应在基因表达载体中添加膀胱壁蛋白基因的启动子构建成基因表达载体，使干扰素基因在膀胱壁中表达，通过回收尿液获得干扰素。11.某研究所以马尾藻岩藻聚糖(SF)为研究对象，体外培养小鼠肉瘤细胞S180，做抗肿瘤活性实验的研究。下列为部分实验步骤与结果。实验步骤：①将S-180肿瘤细胞以RPMI-1640为培养液(含小牛血清、青霉素和链霉素)，在5%CO2培养箱中培养。②将上述培养过的S-180肿瘤细胞经酶消化，按1×103～1×105个·mL－1接种到96孔培养板，适宜条件下培养24h、48h、72h、96h后，以MTT法(又称比色法，一种检测细胞存活和生长的方法)于波长490nm处测定OD值，结果如下(图1)。③在适宜的培养条件和恰当的S-180肿瘤细胞接种浓度下，研究不同浓度(0mg·mL－1、0．1mg·mL－1、0．5mg·mL－1、1mg·mL－1、2mg·mL－1、4mg·mL－1、8mg·mL－1、10mg·mL－1、15mg·mL－1、20mg·mL－1、25mg·mL－1、30mg·mL－1)的SF对S-180肿瘤细胞增殖的抑制情况，96h后以MTT法于波长490nm处测定OD值，结果如下(图2)。实验结果：请回答下列问题：（1）步骤①中以RPMI-1640为培养液培养S-180肿瘤细胞的原理是________。添加一定量小牛血清的目的是____________________________。（2）步骤②中“消化”所使用的酶是________，为减少OD值测定的误差，应注意________________。（3）已知在一定细胞数目范围内，MTT法测得的OD值与活细胞数量呈正相关，由图1可知步骤③中恰当的S-180肿瘤细胞接种浓度为____________。（4）图2实验结果表明，在一定范围内SF浓度与细胞增殖的抑制作用呈________(选填正相关或负相关)，当SF浓度达到________时细胞增殖的抑制作用达到极限，继续增加SF浓度对细胞增殖的抑制作用变化不明显。（5）除SF浓度外，还有其他因素会影响SF抑制S-180肿瘤细胞的增殖，请你就此提出相关研究课题(只要求写出课题名称)：____________________________。〖答案〗①.细胞增殖②.其中含有一些促进细胞生长和增殖的营养物质③.胰蛋白酶或胶原蛋白酶④.多次测量，算平均值⑤.5×103个·mL-1⑥.正相关⑦.25mg·mL-1⑧.探究SF处理时间与S-180肿瘤细胞的增殖抑制关系（或探究SF分子大小与S-180肿瘤细胞的增殖抑制关系）〖解析〗〖祥解〗（1）动物细胞培养，原理：细胞增殖；动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养；动物细胞培养需要满足以下条件：①无菌、无毒的环境：培养液和培养用具应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，以便清除代谢产物防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。在使用合成培养基时通常需加入血清、血浆等一些天然成分。③温度和PH④气体环境：细胞所需的气体主要是O2和CO2。（2）根据题干信息，在一定细胞数目范围内，MTT法测得的OD值与活细胞数量呈正相关，图2表示S-180肿瘤细胞在不同浓度SF作用下生长曲线，SF浓度越大OD值越小，肿瘤细胞的数量越少，说明SF抑制肿瘤细胞的增殖。〖详析〗（1）动物细胞培养的原理是细胞增殖。添加一定量血清的目的是补充动物细胞培养所需的营养物质。（2）在动物细胞培养的过程中，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织分散成单个细胞，步骤②中“消化”所使用的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶，目的是为了获得细胞悬液。在实验中求平均值可以减少实验误差，所以为减少OD值测定的误差，应注意多次测量算平均值。（3）在一定细胞数目范围内，MTT法测得的OD值与活细胞数量呈正相关，所以由图1可知步骤③中恰当的S-180肿瘤细胞接种浓度为5×103个·mL-1。（4）图2实验结果表明，在定范围内，SF浓度与细胞增殖的抑制作用呈正相关，当SF浓度达到25mg·mL-1时细胞增殖的抑制作用达到极限，继续增加SF浓度对细胞增殖的抑制作用变化不明显。（5）本小题考查的是学生对再探究的认知程度，属于开放性试题，只要答得有道理即可给分，例如可以探究SF处理时间与S-180肿瘤细胞的增殖抑制关系（或探究SF分子大小与S-180肿瘤细胞的增殖抑制关系）。〖『点石成金』〗本题考查的是动物细胞培养的相关知识，考查学生的识图和分析能力，能够根据题干信息得出重要的结论，在结合问题得出相关〖答案〗，这是解答问题的关键。12.研究表明，胰岛淀粉样多肽（IAPP）基因过量表达并聚集是诱发Ⅱ型糖尿病的重要因素之一。为研究其机理，科研人员把人IAPP基因导入大鼠胰岛素瘤细胞（hIAPP/INS－1），让其过量表达，并与普通大鼠胰岛素瘤细胞（INS－1）进行对照实验。检测高糖刺激下两种细胞产生的胰岛素量和凋亡率，结果如下表所示。请分析回答：组别胰岛素/（ng·mL－1）凋亡率/‰hIAPP/INS－11.8520.0INS－16.2311.7（1）健康机体内能促使胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有_______；胰岛素分泌后经体液运输，作用于靶细胞膜上的_______，激活细胞内的信号通路，促进组织细胞_______，从而使血糖水平降低。（2）培养瘤细胞时，应在合成培养液中加入_______等天然成分，置于含5%CO2恒温培养箱中培养的目的是_______。（3）由结果推测，IAPP过量表达并聚集诱发Ⅱ型糖尿病的可能原因是_______。（4）为进一步揭示IAPP作用的分子机制，研究者经反转录PCR（RT－PCR）、电泳技术测定细胞内抗凋亡基因Bcl2、促凋亡基因Bax及β－actin基因的表达情况，结果如下图所示：①研究者应从细胞中提取_______，经RT－PCR获得相关基因；β－actin是一种内参基因，在检测基因表达情况变化时常用其作为参照，原因是_______。

②由结果推测，IAPP能_______，从而发挥作用。（5）综上研究，请为糖尿病的预防和治疗提供思路：_______。〖答案〗（1）①.葡萄糖、神经递质、胰高血糖素（答到两点得分）②.特异性受体③.加速摄取、利用葡萄糖（2）①.动物血清②.维持培养液pH的相对稳定（3）促使胰岛B细胞凋亡，无法产生足够胰岛素（4）①.总mRNA②.该基因在相应组织和细胞中表达相对恒定③.抑制Bcl2的表达，且促进Bax的表达（5）控制糖类的摄入量，抑制IAPP基因的表达量或注射针对IAPP的单克隆抗体〖解析〗〖祥解〗1、与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。2、分析表格：能过量表达人IAPP基因的大鼠胰岛素瘤细胞（hIAPP/INS-1）与普通大鼠胰岛素瘤细胞（INS-1）比较，胰岛素水平较低，细胞凋亡率较高。〖小问1详析〗正常人体内，胰岛素的分泌具有神经-激素调节，所以引起胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有神经递质、血糖浓度和胰高血糖素等；胰岛素的作用为促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，胰岛素与靶细胞膜上的特异性受体结合后，激活细胞内的信号通路，促进组织细胞加速摄取、利用葡萄糖，使血液中的葡萄糖进入细胞，从而使血糖水平降低。〖小问2详析〗将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基。动物细胞所需的营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。故培养瘤细胞时，应在合成培养液中加入动物血清等天然成分，细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的主要作用是调节培养基的pH，维持培养液pH的相对稳定。〖小问3详析〗由实验结果可知，Ⅱ型糖尿病患者胰岛素下降，原因可能是IAPP促使胰岛B细胞凋亡，无法产生足够胰岛素，故IAPP过量表达并聚集可诱发Ⅱ型糖尿病。〖小问4详析〗①研究者提取了两种细胞的总RNA，经逆转录后加入2种凋亡相关基因：抗凋亡基因Bc12和促凋亡基因Bax及β-actin基因的引物，PCR扩增后进行电泳分析，分析结果间接反映相关基因的表达量。β-actin基因在相应组织和细胞中表达相对恒定，是PCR中常见的内参基因，在检测基因表达情况变化时常用其作为参照，使结果真实可信。②根据研究结果推测，IAPP能抑制Bcl2的表达，且促进Bax的表达，从而发挥作用。〖小问5详析〗根据上述实验结论，糖尿病的预防和治疗提供思路：控制糖类的摄入量，抑制IAPP基因的表达量或注射针对IAPP的单克隆抗体。〖『点石成金』〗本题通过实验主要考查学生血糖调节的知识，意在考查学生对知识的理解能力以及识图能力和综合运用知识解决实际问题的能力。13.下列图1是从动物体内获得相关组织，分散成单个细胞后，模拟体内环境，使其继续生长、增殖的技术过程图解，图2利用胚胎工程培育“试管牛”的基本过程图解。请据图回答问题：（1）动物细胞工程的基础是_______________，此过程在无菌条件下，取出动物组织块剪碎，用培养液漂洗。然后用_______________酶等处理，形成分散的悬浮细胞。动物细胞培养过程中，要使细胞分散开培养的原因：一是______________________________；二是能保证细胞内有害代谢产物的及时排出。（2）动物细胞培养和植物组织培养的原理和目的不同：动物细胞培养的原理是_______________，目的是获得大量的细胞；植物组织培养的原理是______________________________，目的是获得新个体。（3）受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞须达到_______________时期，才具备受精的能力，而精子需经过_______________过程才能和卵细胞结合。（4）若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到_______________阶段的早期胚胎进行胚胎分割，在胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。图2中过程A称为_______________，其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。在操作前要对良种母牛和普通母牛用激素进行_______________处理，早期胚胎能在受体内正常存活的免疫学基础是___________________。（5）胚胎工程是指对动物的胚胎进行人为操作和处理以获得目标个体的技术，下列关于利用胚胎工程培育优质奶牛的相关叙述正确的是（）A.体外受精与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能，而体内受精前精子不需要获能B.经早期胚胎培养，可移植的胚胎发育到原肠胚阶段更好C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液D.胚胎移植能发挥优良母畜的繁殖能力，迅速扩大优良畜种的数量，加速优良畜种的推广应用〖答案〗（1）①.动物细胞培养②.胰蛋白③.能保证细胞所需要的营养供应（2）①.细胞增殖②.细胞的全能性（3）①.减数第二次分裂中期②.获能（4）①.桑椹胚或囊胚②.胚胎移植③.同期发情④.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应（5）D〖解析〗〖祥解〗图2是通过胚胎工程培育试管牛的过程，包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等过程，因此图中A表示胚胎移植。〖小问1详析〗动物细胞工程的基础是动物细胞培养，动物细胞培养时需要用胰蛋白酶处理，使其分离成单个细胞。动物细胞培养过程中，细胞需要与培养液进行物质交换，为了保证细胞所需要的营养供应和细胞内有害代谢产物的及时排出，因此要使细胞分散开培养。〖小问2详析〗动物细胞培养的原理是细胞增殖，目的是获得大量的细胞；植物组织培养的原理是细胞的全能性，目的是获得新个体。〖小问3详析〗体外受精时，卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才具备受精能力。精子需经过获能处理过程才能和卵细胞结合。〖小问4详析〗对早期胚胎进行分割可获得遗传物质完全相同的两个新个体。胚胎分割的时期一般是桑椹胚或囊胚时期。对囊胚期进行分割时需要将内细胞团均等分割。过程A属于胚胎移植，实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。为了提高移植的胚胎成活率，需要对良种母牛（供体）和普通母牛（受体）用激素进行同期发情处理。早期胚胎之所以能在受体内正常存活，是因为受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，从而为胚胎移植的成功提供了理论依据，这是胚胎移植成功的免疫学基础。〖小问5详析〗A、体外受精和体内受精前精子都需要获能，体内受精时精子在雌性生殖道内完成获能过程，A错误；B、可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，B错误；C、受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞中的卵黄，C错误；D、通过胚胎移植技术可以充分发挥优良母畜的繁殖能力，迅速扩大优良畜种的数量，加速优良畜种的推广应用，D正确。故选D。14.我国宫颈癌发病率已高居世界第二位且发病年轻化趋势明显，宫颈癌与HPV（人乳头瘤病毒，一种DNA病毒）的病毒感染密切相关。雷公藤红素是一种具有良好的抗癌效果的新型抗癌药物，水溶性差（必须用DMSO作为溶剂溶解）。请分析回答：（1）宫颈癌的早期检查包括宫颈细胞学检查（TCT）和HPV病毒感染检查。TCT检查的原理是由于癌细胞具有_________特点，故可在显微镜下观察是否出现角化细胞或凹空细胞，HPV病毒感染检查即利用核酸分子杂交方法，观察是否__________，确定是否感染HPV病毒。（2）为了探究雷公藤红素的抗癌效果，研究人员进行了如下实验，将人宫颈癌HeLa细胞系接种于动物细胞培养液后置于____中进行培养，用_________处理，得到细胞悬浮液用于实验。用不同浓度的雷公藤红素处理HeLa细胞，对照组添加等量的_________，其他条件相同且适宜。定期取样并测定细胞数量的相对值，结果如下图所示，由图可知__________。（3）研究人员进一步研究雷公藤红素的作用机理，进行了如下实验。①由下图可知，经雷公藤红素处理后，HeLa细胞处于_________期的含量明显增多，说明雷公藤红素的作用可能是_________；②测定HeLa细胞在不同浓度雷公藤红素处理后的凋亡情况，结果如下表：雷公藤浓度（µM）02.5510凋亡率（%）4.287.2237.334.8Bax蛋白含量+++++++++++Bcl-2蛋白含量++++++++由表格数据可知，雷公藤红素可以诱导细胞凋亡，这种作用可能是通过_________实现。〖答案〗①.形态结构发生改变②.出现杂交带③.CO2培养箱④.胰蛋白酶⑤.DMSO⑥.雷公藤红素对细胞增殖有抑制作用；随雷公藤红素浓度增加，抑制作用增强；10µM的剂量对HeLa细胞的增殖抑制最为显著⑦.S和G2⑧.能够抑制DNA的复制和相关蛋白的合成（能够抑制细胞分裂）⑨.促进Bax蛋白表达量和抑制Bcl-2蛋白表达量〖解析〗〖祥解〗1、癌细胞的特点：在适宜条件下能无限增殖；形态、结构发生显著变化；细胞膜表面发生变化，糖蛋白减少，细胞间的黏性降低。2、上图曲线可以看出，和对照组相比，雷公藤红素对细胞增殖有抑制作用；随雷公藤红素浓度增加，抑制作用增强；10µM的剂量对HeLa细胞的增殖抑制最为显著。3、下图曲线可以看出，经雷公藤红素处理后，和对照组相比，实验组中HeLa细胞处于S和G2期的数量明显增多。〖详析〗（1）宫颈细胞学检查（TCT）检查即在显微镜下观察是否出现角化细胞或凹空细胞，因为癌细胞具有形态结构发生改变的特点；HPV病毒感染检查即利用核酸分子杂交方法，观察是否出现杂交带，确定是否感染HPV病毒。（2）将人宫颈癌HeLa细胞系接种于动物细胞培养液后置于CO2培养箱中进行培养，用胰蛋白酶处理，得到细胞悬浮液用于实验；用不同浓度的雷公藤红素处理HeLa细胞，由于“雷公藤红素水溶性差，必须用DMSO作为溶剂溶解”，因此对照组应添加等量的DMSO，其他条件相同且适宜。定期取样并测定细胞数量的相对值，由图可知，雷公藤红素对细胞增殖有抑制作用；随雷公藤红素浓度增加，抑制作用增强；10µM的剂量对HeLa细胞的增殖抑制最为显著。（3）①据图分析已知，经雷公藤红素处理后，和对照组相比，实验组中HeLa细胞处于S和G2期的数量明显增多，说明雷公藤红素能抑制DNA的复制和相关蛋白的合成（能抑制细胞分裂）；②由表格数据可知，雷公藤红素可以诱导细胞凋亡，并且随着雷公藤红素浓度的升高，Bax蛋白含量升高，而Bcl-2蛋白含量下降，因此这种作用可能是通过促进Bax蛋白表达量和抑制Bcl-2蛋白表达量实现的。〖『点石成金』〗本题考查了癌细胞的特点以及肿瘤的防治等有关知识，要求考生能够识记癌细胞的特点，掌握核酸分子杂交的原理，能够结合题干和实验结果的曲线图、表格得出正确的实验结论，再结合所学知识准确答题。15.科研人员通过转基因技术培育出超量表达P蛋白的转基因甜玉米。在超量表达P基因载体的构建中，含P基因的DNA片段以及Ti质粒的酶切位点如下图所示，其中强启动子能驱动基因的持续转录。请回答下列问题。限制酶识别序列ClaⅠ5′AT↓CGAT3′BamHⅠ5′G↓GATCC3′HindⅢ5′A↓AGCTT3′EcoRⅠ5′G↓AATTC3′KpnⅠ5′GGTAC↓C3′SacⅠ5′GAGCT↓C3′（1）以RNA为模板，通过RT-PCR技术可获取P基因。进行RT–PCR时一般要加入4种脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP）而不是脱氧核苷酸，其原因是_______________，同时需加入的酶有_______________。为了特异性扩增P基因序列，需根据_______________设计特异性引物。（2）在构建基因表达载体时，应优先选用的限制酶是_______________和_______________，这样操作不仅使P基因在玉米植株中超量表达，还可利用T-DNA的_______________特性，最终使P基因_______________。（3）将农杆菌液浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养时，培养基中需加入_______________，筛选出的愈伤组织经再分化过程形成丛芽，最终获得转基因玉米植株。（4）对转基因再生玉米植株进行鉴定时发现，有些植株虽有P基因，但几乎没有P蛋白，造成该现象的原因可能有_______________。〖答案〗（1）①.dNTP能为子链延伸过程提供能量和原料(或脱氧核苷酸只能作为原料而不能提供能量)②.逆转录酶和Taq酶③.P基因两端的碱基序列（2）①.BamHI②.SacI③.可转移④.整合到玉米细胞染色体上（3）潮霉素（4）基因转化过程中强启动子可能丢失或断裂，未能真正转化成功；虽然转化成功，但是P基因保持沉默，不能有效表达〖解析〗〖祥解〗1、PCR反应进行的条件：引物(PCR引物为DNA片段，细胞内DNA复制的引物为一段RNA链）、酶、dNTP、模板和缓冲液（其中需要Mg2+）。2、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。〖小问1详析〗多聚酶链式反应简称PCR技术，是一种在DNA聚合酶作用下体外扩增特异DNA片段的技术，需要能量和原料等，dNTP（dATP，dTTP，dGTP，dCTP）能为子链延伸过程提供能量和原料，因此进行RT–PCR时一般要加入4种脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP）。以RNA为模板获取P基因属于逆转录过程，需要逆转录酶，PCR技术需要耐高温的DNA聚合酶，即Taq酶。引物是一小段单链DNA或RNA，作为DNA复制的起始点，为了特异性扩增P基因序列，需根据P基因两端的碱基序列设计特异性引物。〖小问2详析〗在构建基因表达载体时，要想使P基因在玉米植株中超量表达，切割目的基因时需要把强启动子和P基因连在一起切割下来，因此需要用到BamHI切割，另一种酶可以用KpnⅠ或者SacⅠ，在质粒中，KpnⅠ识别序列在BamHI识别序列的左侧，终止子在右侧，如果用KpnⅠ切割，目的基因和质粒连接后，目的基因不在启动子和终止子之间，将来无法转录，因此在构建基因表达载体时，应优先选用的限制酶是BamHI和SacI。T-DNA是Ti质粒上的一个片段。利用农杆菌等微生物可将人工合成的目的基因（P基因）片段通过T-DNA载体转移到受体植物（玉米细胞）的基因组中，是基因工程的重要技术手段。〖小问3详析〗据图可知，利用Ti质粒的T-DNA可将目的基因（P基因）转移到玉米细胞，T-DNA中含有标记基因潮霉素抗性基因，标记基因的作用检测受体细胞中是否含有目的基因，因此培养基中需加入潮霉素，能在此环境中生存的玉米即为转基因玉米。〖小问4详析〗基因能控制蛋白质的合成，该过程包括转录和翻译。些植株虽有P基因，但几乎没有P蛋白，造成该现象的原因可能有基因转化过程中强启动子可能丢失或断裂，未能真正转化成功；虽然转化成功，但是P基因保持沉默，不能有效表达等。〖『点石成金』〗本题考查PCR技术和基因工程的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。16.图1为培育转AFPs基因（抗冻基因）番茄的示意图，外源DNA和质粒上均标出了酶切位点及相关抗性基因，其中Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因。请分析并回答下列问题：（1）据图分析，若需使用插入灭活法筛选并鉴定重组质粒，应优先选用限制酶____________对目的基因和质粒切割。在形成的重组质粒上，能被RNA聚合酶识别且结合的部位称为____________。（2）图2中的A链和B链来自于AFPs基因。欲利用PCR技术对AFPs基因扩增4次循环，应选取的引物是____________，需要的引物数量是___________个。在这个过程中，还需要添加___________酶。（3）为提高导入成功率，常利用____________处理农杆菌，Ti质粒含有的____________可将目的基因整合到番茄细胞的染色体DNA上，采用___________技术将番茄细胞培育成转基因番茄。若要获得抗冻能力更强的抗冻番茄，可以对AFPs基因进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程需用到__________工程。检测转基因番茄是否产生抗冻蛋白，所用的方法是__________。（4）用插入灭活法筛选出的含重组质粒的农杆菌在含氨苄青霉素培养基和含四环素培养基上的存活情况分别是___________。〖答案〗（1）①.EcoRI、BamHI②.启动子（2）①.引物2、引物3②.30③.耐高温的DNA聚合酶

（3）①.Ca2+②.T-DNA③.植物组织培养④.蛋白质⑤.抗原-抗体杂交

（4）存活、不能存活〖解析〗〖祥解〗分析题图可知，图1中质粒中含有Ap基因和Tc基因，可选用的限制酶有EcoRI、BamHI、HindⅢ。构建重组质粒后，利用农杆菌转化法将重组质粒导入番茄细胞，通过组织培养技术获得转基因番茄。基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导人其中。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测有①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定有抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。〖小问1详析〗由题意可知，质粒的Tc基因中含有BamHI切割位点，若选用插入灭活法筛选并鉴定重组质粒，选用的限制酶组合应为EcoRI和BamHI。RNA聚合酶是转录的酶，能够识别并结合基因上的启动子。〖小问2详析〗DNA复制时从3’端延伸，因此利用PCR技术扩增AFPs基因选取的引物应为引物2和引物3。PCR循环4次，合成的DNA分子数为24＝16，每条子链的合成都需要引物，故需要的引物数量为16-2＝14个。PCR技术的原理是DNA双链的复制，因此在添加引物的同时，需要添加耐高温的DNA聚合酶。〖小问3详析〗形成的重组质粒需要导入到农杆菌体内，利用农杆菌将重组质粒转入番茄细胞中，因此为提高导入成功率，常利用Ca2+处理农杆菌。Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）可转移到被侵染的番茄细胞中，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。获得转基因的番茄细胞后，利用植物组织培养技术将该番茄细胞培育成转基因番茄。若要对AFPs基因改造获得抗冻的番茄，需要利用蛋白质工程技术先设计出所需的蛋白质，再进一步推导相应的基因碱基排列顺序，然后改造基因。检测转基因番茄是否产生抗冻蛋白，可采用抗原-抗体杂交。〖小问4详析〗由题意可知，含重组质粒农杆菌由于其Tc基因被限制酶切割插入了目的基因，导致其对四环素无抗性，因此用插入灭活法筛选出的含重组质粒的农杆菌在含氨苄青霉素培养基不能正常存活，在含四环素培养基上不能存活。〖『点石成金』〗本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记相关原理及操作步骤，掌握知识的细节问题，能结合所学的知识做出准确判断，正确解答问题。17.干燥综合征（SS）是临床常见的一种自身免疫病，其血清中存在多种抗体，其中以SSB抗体异性最强，影响最显著。科研人员为建立抗SSB抗体全自动定量检测的磁微粒化学发光试剂，利用基因工程技术获得重组SSB蛋白，流程如下，请分析回答：（1）利用RNA通过①过程获得cDNA需要____________酶。通过PCR技术扩增SSB基因的前提是要测定该基因两端部分核苷酸序列，目的是____________。（2）为确保与PET41a质粒定向连接，获得的SSB基因两端要含有____________酶切位点。在PCR过程中，第____________轮循环产物中出现含所需限制酶的片段A。（3）获得含SSB基因的重组质粒后，进行如下实验切割原质粒和重组质粒，获得片段大小如右表（1kb=1000碱基对）（注意：DNA片段大小与图中所画比例一致）。SSB基因的长度为____________。限制酶EcoRIBamHI和XhoI原质粒8.1kb2.7kb、5.4kb重组质粒3.4kb、5.0kb未做该处理（4）③过程目的是将重组质粒转染到大肠杆菌内，并接种于添加____________的培养基上，收集菌落进行鉴定，将阳性菌落进一步纯化后将菌体破碎处理，筛选得到重组SSB蛋白。（5）为检测重组质粒表达情况及重组蛋白与抗体结合能力，科研人员通过注射含纯化的重组SSB蛋白的弗氏佐剂进行如下实验，请完成下表：实验步骤实验操作分组取健康、生理状态相同的小鼠随机均分成两组。实验处理实验组注射含纯化的重组SSB蛋白的弗氏佐剂，对照组①____________，连续三次。饲养在相同且适宜环境中饲养。②___第三次免疫后第七天取小鼠血清并提取抗体进行检测。结果分析与对照组相比，若抗体检测呈③____________，则表明重组SSB蛋白具有与相应抗体高度结合的能力。〖答案〗（1）①.逆转录②.便于合成引物（2）①.BamHI和XhoⅠ②.三（3）3kb（4）卡那霉素（5）①.注射等量不含重组SSB蛋白的弗氏佐剂②.检测（获取实验结果）③.阳性〖解析〗〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方