题目内容

【题目】人体下丘脑是体温调节中枢,图示中A表示在不同体温时下丘脑冷敏神经元产生神经冲动的频率,B表示热敏神经元相应变化,回答下列问题:

1)体温调节过程的实质是在__________调节和体液调节的作用下,人体保持产热和__________相对平衡的过程。

2)图示中AB实线的交点所对应的温度可理解为正常情况下的体温值(体温调定点),如果体温低于该值,通过调节使皮肤毛细血管__________、汗腺分泌减少,以减缓散热速度,同时__________等激素(填出一种即可)分泌量增加。

3)病原体侵入人体后引发的免疫反应会产生一些致热原。由图可知,致热原导致下丘脑__________产生神经冲动的频率减弱、__________产生神经冲动的频率增强,使下丘脑体温调节中枢的__________升高,最终导致人体出现“发热”现象。

4)据图分析,人体“发热”前常常主观上感觉寒冷的原因是__________

【答案】神经 散热 收缩 甲状腺激素、肾上腺素(写出一种即给分) 热敏神经元 冷敏神经元 调定点/AB交点(所对应的体温值) 发烧初期,在到达体温调定(平衡)点/交点之前,冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元的放电频率。

【解析】

人体体温调节:

1)体温调节中枢:下丘脑;

2)机理:产热散热处于动态平衡;

3)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。

4)炎热环境下:主要通过增加散热在维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。

1)体温调节是人体在神经调节和体液调节的共同作用下,保持产热和散热相对平衡的过程。

2)如果体温低于体温调定点,通过皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌减少来减少散热,同时甲状腺激素、肾上腺素等激素分泌量增加促进细胞代谢,增加产热。

3)由图可知,致热原导致下丘脑热敏神经元产生神经冲动的频率减弱、冷敏神经元产生神经冲动的频率增强,使下丘脑体温调节中枢的体温调定点升高,最终导致人体出现“发热”现象。

4)据图分析可知,发烧初期,在到达体温调定(平衡)点/交点之前,冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元的放电频率,人体主观上会感觉寒冷。

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【题目】CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白(一种核酸酶)和sgRNA(向导RNA)构成的RNA-蛋白复合体,可利用sgRNA识别并结合特定DNA序列,引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑(如图所示)。RuBisCo是参与光合作用的关键酶,研究人员拟利用CRISPR/Cas9技术对大豆细胞RuBisCo基因进行定点编辑,以达到提高CO2利用率的目的,回答下列问题:


1)利用CRISPR/Cas9系统进行基因编辑时,Cas9蛋白可催化_______________(化学键名称)水解,剪切特定DNA片段,因此Cas9蛋白的这一功能与_______________酶相似。

2)用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中sgRNA碱基序列不同,因此首先要确定RuBisCo基因中的待编辑序列,根据_______________原则设计引物,通过_______________技术扩增相应的基因序列,作为编码特定sgRNA的模板。该技术所需的Taq酶特点是_______________,能使整个反应体系中DNA解链、退火、链的延伸都能快速进行。

3)将扩增获得的DNA片段与_______________基因共同导入到质粒载体,构建CRISPR/Cas9表达载体,将构建成功的表达载体通过_______________方法,导入大豆细胞。若检测到受体细胞中组成RuBisCo酶的氨基酸_______________发生了符合预期的改变,则表明基因编辑成功。

4CRISPR/Cas9系统在定点编辑基因时仍存在一个最大的弊端,就是有很大概率会造成其他一些非目的基因序列的错误剪接和编辑,请尝试分析其原因_______________

【题目】人们对富含纤维素的木材废料、废纸、农作物残渣等进行简单堆积或焚 烧,不仅浪费资源而且污染环境。研究人员将放线菌的纤维素酶基因导入大肠杆 菌体内,构建高表达纤维素酶的工程菌,提高纤维素降解效率,降低成本且环保。 请回答问题:

1)在富含 ____的土壤中采集土样,放入培养基中培养一段时间后,利用 ____ 法将菌液接种筛选培养基上。培养一段时间后,挑取不同形态、颜色的 ____ 进行分离及纯化,获得纯培养物。再接种到筛选鉴定培养基上,培养观察、 测量并记录 ____,结果如下表:

菌株名称

菌落直径(cm

降解圈直径(cm

D1

1.75

2.6

D3

1.90

2.7

D4

1.50

2.2

H1

1.16

2.3

H2

1.15

1.8

Lb1

0.45

1.4

由表可知菌株____为目标菌株,降解纤维素能力最强。

2)为获取纤维素酶高表达的工程菌,进行下列实验操作。

①从目标菌株中获取____,研究发现目标菌株内与产纤维素酶有关的基因共有 3 种,其中有两种基因已研究并被命名,选取未被命名的且标识为 5676的基因(长度为 1044 bp)进行克隆并使其在大肠杆菌中得到表达。

②选取质粒 p 构建纤维素酶重组表达载体( p-5676),____ 到大肠杆菌 DH5α,在抗性培养基过夜培养,抽提质粒经过 Nde I Kpn I 双酶切验证 结果如图 1 所示,其中 2____经酶切电泳的结果。通过对重组质粒测序,验证连接到质粒的基因与目的基因一致,说明____

③将 p-5676 转入BL21菌株,获得表达菌株BL215676),还应将____得到对照菌株 BL21p),经液体培养抽提质粒酶切验证,结果如图 2 所示, 说明纤维素酶表达菌种构建成功。

④分别测定表达菌株BL215676)培养液和对照菌株 BL21p)培养液的____,如果前者显著大于后者,表明高效表达纤维素酶的工程菌培育 成功,可用于生产实践。

3 综上研究,表达菌株 BL215676)培养液 ____(属于/不属于)发酵液。高效降解纤维素的工程菌成功构建,为其在工业中的应用打下良好基础,未 来后续研究重点你认为可放在哪些方面? ____

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