内容正文:
江苏省马坝高级中学2024—2025学年度第二学期期中考试
高二生物试题(选修)
2025.04
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.请用0.5毫米黑色墨水的签字笔按题号在答题纸上指定区域内作答;在其它位置作答一律无效;考试结束后,请将答题纸、卡交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,计40分)
1. 在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
C. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
D. 果酒发酵的适宜温度是30~35℃,果醋发酵的适宜温度是18~30℃
2. 《黄帝内经》中提到:“米酒甘甜,入肝经,能补血行气。”某品牌的甜酒曲中只有需氧型根霉菌,这种菌促进淀粉水解的能力强,产生酒精的能力较弱,因而用其制作的甜米酒甜味明显又略带酒香。下列相关叙述正确的是( )
A. 可用根霉菌和酵母菌一起进行有氧发酵来提高甜米酒的酒精浓度
B. 用适宜选择培养基即可获得某种用于酿制米酒的优质根霉菌种
C. 用纯根霉菌制作的甜米酒中只有酒精一种代谢产物因而更加安全
D. 蒸好的米饭放至室温再添加甜酒曲可以防止根霉菌因高温而失活
3. 从自然界中筛选具有优良性状的菌种的一般步骤为:采集样品→ 富集培养(使菌体数量增多)→纯种 分离→性能测定,如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列相关叙述错误的是( )
A. 可使用液体培养基进行富集培养
B. 为获得纯种的目的菌种,需对采集的样品进行灭菌
C. 获得图a所示结果的接种过程中,接种环需灼烧灭菌4次
D. 利用图b计算出样品中菌体浓度为5.85×108个/mL,则接种稀释液的稀释倍数为106倍
4. 某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”的实验,具体操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 尿素不耐热,常用过滤除菌法对尿素进行处理
B. 振荡20min的目的是使土壤中的微生物均匀分布
C. 鉴别尿素分解菌需在培养基中加酚红和缓冲对
D. 每克该土样中的尿素分解菌约为1.6×106个
5. 农杆菌是植物基因工程中常用到的一种细菌,下表为用来培养农杆菌的LB培养基配方,下图是对培养的农杆菌进行菌落计数的过程。下列叙述错误的是( )
蛋白胨
10.0g
酵母浸粉
5.0g
NaCl
10.0g
蒸馏水
1L
配制完成后,将pH调至7.0
A. 图中所用接种方法为稀释涂布平板法
B. 按表中配方配制的培养基按用途分属于基础培养基
C. 上述LB培养基为液体培养基,一般不用于微生物的分离和鉴定
D. 接种后的b、c、d培养基应立即与未接种的培养基一起倒置于培养箱中培养
6. 下图为利用植物细胞培养生产药用次生代谢物的流程图,下列相关叙述错误的是( )
A. 外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用自来水洗去酒精
B. ①过程需在避光条件下,在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化
C. ②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织获得单个细胞
D. ③过程植物细胞通过有丝分裂增殖,无需产生完整植株
7. 图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①可添加相关酶以去除细胞壁
B. 原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
C. 步骤②吸取原生质体放入等渗或略高渗的聚乙二醇溶液中清洗
D. 台盼蓝检测后应选择未被染成蓝色的原生质体继续培养
8. CD47是一种细胞膜表面的糖蛋白,可与巨噬细胞结合,从而抑制巨噬细胞的功能。为验证抗CD47的单克隆抗体能减弱CD47对巨噬细胞的抑制作用,某科研小组进行了实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 向肿瘤细胞共培养体系加入血清,主要用于提供未知的能源物质
B. 第一次筛选时可根据细胞中染色体的数目筛选杂交瘤细胞
C. 多次筛选时用到抗原—抗体杂交技术和克隆化培养技术
D. 预期实验结果为对照组巨噬细胞的吞噬能力高于实验组
9. 应用动物细胞培养技术进行人造肉生产逐渐走向商业化,其基本流程如图所示。相关叙述正确的是( )
A. 过程甲选择幼龄组织的原因是其全能性更易表达
B. 过程乙添加的动物血清需先用高压蒸汽进行灭菌
C 过程丙应采用开放式培养以减少培养基pH波动
D. 人造肉生产可添加支架材料以便于动物细胞吸附
10. 下图是“三亲婴儿”培育技术路线图。据图分析下列叙述错误是( )
A. “三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
B. 该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能够遗传给“三亲婴儿”
D. 核移植的卵母细胞和获能的精子即可直接在培养液中完成受精
11. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列有关叙述错误的是( )
A. 体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时需要加入动物血清
B. 步骤①使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达
C. 步骤②的实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
D. Kdm4d和TSA促进了重构胚中组蛋白的甲基化和乙酰化
12. 下列关于动物细胞工程和植物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 花药离体培养得到单倍体植株需要用到PEG来诱导细胞融合
B. 生产中获得草莓脱毒苗和动物干细胞的培养均使用固体培养基
C. 白菜—甘蓝细胞杂交和克隆猕猴的获得均可打破物种间生殖隔离
D. 愈伤组织和小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达
13. 下列关于生物技术操作或应用的叙述错误的是( )
A. 动物细胞培养时常拧松培养瓶瓶盖,以避免杂菌污染并确保细胞所需的气体供应
B. 核移植时常通过显微操作法去除卵母细胞的核,此操作需刺穿透明带
C. 克隆动物和试管动物培育过程中均需获取卵母细胞和进行胚胎移植
D. 胚胎分割技术中的胚胎可以来源于核移植,提高了胚胎的利用率和成活率
14. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 体细胞核移植可通过显微操作技术去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
B. 制备单克隆抗体时,天然抗原通常可直接刺激多种B细胞和辅助性T细胞
C. 将目的基因导入鲫鱼受精卵后,经体外培养获得早期胚胎,再进行胚胎移植
D. 囊胚进一步扩大导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化
15. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,用该方法制备转基因鼠的基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①过程中精子获能后细胞膜的流动性增加
B. ②过程采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质都来自父母双方
C. ③过程形成的早期胚胎发育到囊胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D. ④过程进行胚胎移植前需要对供体和受体进行超数排卵处理
16. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法,如奶牛活体采卵—体外胚胎生产(OPU-IVP)技术,该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列,依据该重复序列设计引物,建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系(SRY-PCR)。下列叙述错误的是( )
A. 体外受精后,在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR,应选择结果为阳性的胚胎进行移植
D. 受体母牛不会发生免疫排斥反应,所以移植前不需要进行免疫检查
17. 如图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞的获得过程,相关叙述错误的是( )
A. 卵母细胞通常在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
B. 过程①中,精子需要在ATP培养液中获能,卵母细胞应处于MⅡ期
C. 过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D. “早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有发育全能性
18. 南通某生物兴趣小组的同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验,主要实验流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨
B. 过程②过滤后弃去滤液,取纱布上的丝状物
C. 过程⑤加入酒精后,也可将溶液倒入离心管离心后取上清液
D. 过程⑥中A、B试管均会出现蓝色,但B试管中蓝色更深
19. 下列有关“DNA的提取与鉴定”“利用PCR扩增DNA片段及电泳鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 洋葱切碎加研磨液研磨过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置,DNA存在于上清液中
B. 将丝状物溶于体积分数95%的酒精,再加入二苯胺试剂在沸水浴中进行DNA鉴定
C. PCR扩增反应体系中dNTP既可以为扩增提供原料,也可以为子链的合成提供能量
D. PCR扩增后,琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带,可能引物特异性不强导致
20. 逆转录PCR(RT-PCR)是以mRNA为模板逆转录形成DNA,再以此为模板通过PCR进行DNA扩增的技术。如图为利用RT-PCR扩增人乳铁蛋白基因的部分过程,相关叙述错误的是( )
A. 由于基因的选择性表达,人乳铁蛋白基因mRNA应从人乳腺细胞中提取获得
B. 过程①②所需的酶分别是逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶,原料均为脱氧核苷酸
C. 过程③获得的人乳铁蛋白基因不具有起始密码子、终止密码子的对应序列
D. RT-PCR中,引物P1、P2的长度会影响复性温度以及扩增产物的数量和纯度
二、多选题(本大题共5小题,每题3分,计15分,少选或漏选1分,错选0分)
21. 某兴趣小组试图从土壤中分离分解尿素的细菌,流程如下图所示。下列说法正确的有
A. 该实验配制的培养基中不含蛋白胨
B. 图中菌液稀释10倍时所加无菌水的量都为9mL
C. 实验的合理顺序是“计算→称量→溶解→灭菌→调pH→倒平板→接种土壤样本→培养→计数”
D. 三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则1g土壤样本中约有分解尿素的细菌个
22. 交感神经系统可通过去甲肾上腺素影响骨细胞发育。某科研小组为验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,进行了图1所示实验,实验检测结果如图2,Cxcl12、Oste、mALP、Runx2、mCOL为骨细胞内表达的不同基因。下列叙述不正确的有( )
A. 图1实验组模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响
B. 骨细胞置于含有95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
C. 加入无菌处理的胎牛血清,可提高MSCs存活率
D. 交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达起抑制作用
23. 甘蓝型油菜引入我国历史较短,其遗传基础狭隘。菘蓝(别名“板蓝根”)是传统中药材,具有广谱抗病毒特性。研究人员利用甘蓝型油菜(体细胞中染色体数为38)与菘蓝(体细胞中染色体数为14) 进行体细胞杂交,再通过两次回交,培育抗病毒 甘蓝型油菜的甘蓝型油菜一菘蓝单体附加系,过程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 植物体细胞杂交过程中可用聚乙二醇诱导原生质体融合
B. BC1 植株的染色体组成为PQR,体细胞有丝分裂后期含52条染色体
C. BC2植株群体的体细胞中染色体数最少含有 39条,最多含有45条
D. 可从 BC2群体中筛选出7种只含有1 条菘蓝染色体的甘蓝型油菜一菘蓝单体附加系
24. 下列关于重组DNA技术的叙述,错误的是( )
A. 限制酶、DNA连接酶和质粒是重组DNA技术需要使用的基本工具酶
B. 限制酶切割DNA分子一次可产生2个游离的磷酸基团,消耗2分子水
C. 用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因,便于重组DNA分子的筛选
D. E.coli DNA连接酶连接平末端的效率远远高于T4 DNA连接酶
25. 人胰岛素分子容易聚合导致药效降低,可采用PCR技术改造人胰岛素基因(下图),下列说法正确的是( )
A. 可通过人工合成获取突变型目的基因
B. 上述方法可将待突变序列改造成5´-AAGCCC-3´
C. 需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D. 通过电泳检测PCR产物,可确定基因是否改造成功
第Ⅱ卷(非选择题)
三、非选择题(本大题共4小题,除特殊说明外,每空1分,共计45分)
26. 酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题:
(1)为分离培养该酵母菌,配制培养基时应以_____为唯一碳源,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的pH,及时对培养基进行分装,并进行_____灭菌。
(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约___℃的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。经培养,可在培养基的_______部位出现菌落。
(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的是________。
a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌
b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
c.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株
d.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量
(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证____________的充足供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1 000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上_______色细胞的个数应不少于_______,才能达到每毫升4×109个活细胞的预期密度。
(5)通过发酵获得的大量的酵母菌菌体,即_______________,可作为饲料蛋白的来源。
27. Ⅰ下图表示科学家通过植物细胞工程,培育“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。
(1)步骤①常用含有__酶的__溶液处理离体细胞,既能获得2种植物细胞的原生质体,又能避免原生质体因过度吸水而破裂。
(2)步骤③细胞融合完成的标志是__,获得的融合细胞至少有__种。若换用矮牵牛的叶肉细胞和粉蓝烟草的__细胞重做该实验,则更易筛选出杂种细胞。
(3)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含__条染色体, 属于__倍体植株。
Ⅱ.银杏的次生代谢产物银杏黄酮、银杏内酯等具有良好的药用效果,一般从叶片中取得,但传统栽植方法周期长、成本高、受环境影响大,无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术,从愈伤组织中提取,具有一定的研究意义与应用前景。
(4)外植体往往选自生长旺盛的部位,但也不能太嫩,因为太嫩的组织细胞在__处理时化学药品渗透较快,后续用__多次冲洗也不易清除,导致细胞失活甚至破裂。
(5)将愈伤组织转入到__培养基中进行扩大培养,以提取次生代谢物。该过程与植物组织培养相比的优点有__。
A.细胞与培养基的结合更加充分 B.受培养基中成分差异的影响较小
C.对环境不敏感 D.对营养物质的吸收更容易
(6)研究表明,用塑料膜或玻璃纸等通气不良的介质封口,可提升银杏黄酮和银杏内酯的产量,原因是__胁迫细胞诱导产生更多的次生代谢物。
28. 土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研人员将水稻耐盐基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉更88中,培育出了4株耐盐碱水稻新品种。其操作流程及相关限制酶识别序列和切割位点如下图,图中Ⅰ~Ⅲ为限制酶的酶切位点,bar为抗除草剂基因,Kanr为卡那霉素抗性基因。请回答:
(1)过程①需要模板DNA、________(同时提供原料和能量)、_______酶、2种引物、Mg2+等。被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的______转移到水稻的___________上。
(2)过程①所用引物如下,则过程②使用的限制酶是______和______,限制酶识别序列应该添加在引物的_____端。
(3)花椰菜病毒启动子含有__________的核苷酸序列,本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因,其目的是________。
(4)科研人员采用特定的方法大量提取成功转化的4株植株叶片的基因组DNA(目的基因中不含AAGCTT),用Hind Ⅲ完全消化,消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交,其杂交结果如图所示(图中数字标号代表转化成功的植株)。下列有关分析正确的有_____________。
①还有不含目的基因的DNA条带在图中没有显示
②杂交带位置不同说明Hind Ⅲ消化形成的DNA片段长度不同
③相同位置上杂交带对应DNA片段的脱氧核苷酸序列相同
④目的基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的
29. 目前最常利用杂交瘤杂交法来制备特异性抗体。长春花是野生花卉,其所含长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1是某双特异性抗体作用图,下图2是科研人员通过杂交一杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体部分过程。请回答下列问题:
(1)与植物体细胞杂交相比,图2中过程②特有的诱导融合方法是________________,过程②选用的骨髓瘤细胞_______(选填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(2)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是________________。图2方框内需要经过________次筛选,才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、________________等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(3)图2中③选出的杂交瘤细胞,还需进行_________和__________,才能筛选出足够量的____________ 的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是____________。
(4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是_________________。
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江苏省马坝高级中学2024—2025学年度第二学期期中考试
高二生物试题(选修)
2025.04
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.请用0.5毫米黑色墨水的签字笔按题号在答题纸上指定区域内作答;在其它位置作答一律无效;考试结束后,请将答题纸、卡交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,计40分)
1. 在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
C. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
D. 果酒发酵的适宜温度是30~35℃,果醋发酵的适宜温度是18~30℃
【答案】C
【解析】
【分析】参与果酒制作的酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型;参与果醋制作的醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型;参与泡菜制作的乳酸菌,其新陈代谢类型是异养厌氧型。
【详解】A、乳酸菌属于厌氧细菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,A错误;
B、醋酸菌为好氧细菌,且醋酸的发酵温度高于果酒的发酵温度,因此制作好葡萄酒后,除通入无菌空气外,还需要适当提高发酵装置的温度,B错误;
C、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,而制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以保证乳酸菌进行无氧呼吸,C正确;
D、果酒发酵时温度宜控制在18~30℃,果醋发酵时温度宜控制在30~35℃,D错误。
故选C。
2. 《黄帝内经》中提到:“米酒甘甜,入肝经,能补血行气。”某品牌的甜酒曲中只有需氧型根霉菌,这种菌促进淀粉水解的能力强,产生酒精的能力较弱,因而用其制作的甜米酒甜味明显又略带酒香。下列相关叙述正确的是( )
A. 可用根霉菌和酵母菌一起进行有氧发酵来提高甜米酒的酒精浓度
B. 用适宜的选择培养基即可获得某种用于酿制米酒的优质根霉菌种
C. 用纯根霉菌制作的甜米酒中只有酒精一种代谢产物因而更加安全
D. 蒸好的米饭放至室温再添加甜酒曲可以防止根霉菌因高温而失活
【答案】D
【解析】
【分析】1、根霉菌属于需氧型微生物,正常生长需要充足的氧气利用起来进行有氧呼吸才能正常新陈代谢。
2、酵母菌是兼性厌氧的微生物,它在有氧的情况下可以呼吸,在无氧的情况下就发酵,即在有氧气的环境中,酵母菌将葡萄糖转化为水和二氧化碳,无氧的条件下,将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精。
【详解】A、酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精,A错误;
B、用适宜的选择培养基可获得根霉菌种,还需经发酵检测才能获得某种用于酿制米酒的优质根霉菌种,B错误;
C、用纯根霉菌制作甜米酒中不是只有酒精一种代谢产物,C错误;
D、蒸好的米饭放至室温再添加甜酒曲可以防止温度过高杀死发酵微生物,D正确。
故选D。
3. 从自然界中筛选具有优良性状的菌种的一般步骤为:采集样品→ 富集培养(使菌体数量增多)→纯种 分离→性能测定,如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列相关叙述错误的是( )
A. 可使用液体培养基进行富集培养
B. 为获得纯种的目的菌种,需对采集的样品进行灭菌
C. 获得图a所示结果的接种过程中,接种环需灼烧灭菌4次
D. 利用图b计算出样品中菌体浓度为5.85×108个/mL,则接种稀释液的稀释倍数为106倍
【答案】B
【解析】
【分析】每克样品中的菌落数= (C÷V )×M,其中C代表某一稀释度下的平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL), M代表稀释的倍数。
【详解】A、与使用固体培养基相比,使用液体培养基培养菌种时,菌体可以分布在整个培养基中,可充分利用其中的营养物质,提高培养液中氧气含量,菌体数量增加的更快,A正确;
B、需要从采集的样品分离得到目的菌种,不能对样品进行灭菌,B错误;
C、图a所示结果的接种次数为3次,接种环需灭菌4次,C正确;
D、利用稀释涂布平板法计算菌体浓度的方法为:菌落数÷接种液体积×稀释倍数,而用于计数的平板的菌落数应在30-300之间,因此58.5个÷0.1ml×稀释倍数=5.85×108个/ml,计算得出稀释倍数为106倍,D正确。
故选B。
4. 某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”的实验,具体操作流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 尿素不耐热,常用过滤除菌法对尿素进行处理
B. 振荡20min的目的是使土壤中的微生物均匀分布
C. 鉴别尿素分解菌需在培养基中加酚红和缓冲对
D. 每克该土样中的尿素分解菌约为1.6×106个
【答案】C
【解析】
【分析】1、过滤除菌法是用物理阻留的方法将液体或空气的细菌除去,以达到无菌目的。所用的器具是含有微小孔径的滤菌器。主要用于血清、毒素、抗生素等不耐热生物制品及空气的除菌。
2、每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
3、分解尿素的细菌的鉴定:细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】A、尿素不耐高温,需选择不破坏其化学性质的灭菌方法,因此常用过滤除菌法对尿素进行处理,A正确;
B、根据图示可知,振荡20min的目的是使土壤中的微生物均匀分布,以便于后续的分离和计数,B正确;
C、分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素, 但是不能同时加入缓冲对,C错误;
D、识图分析可知,图示平板中有16个菌落,该过程中稀释的倍数为104,最后只取了0.1mL进行涂布稀释,因此每克该土样中的尿素分解菌约为16×104÷0.1=1.6×106个,D正确。
故选C。
5. 农杆菌是植物基因工程中常用到的一种细菌,下表为用来培养农杆菌的LB培养基配方,下图是对培养的农杆菌进行菌落计数的过程。下列叙述错误的是( )
蛋白胨
10.0g
酵母浸粉
5.0g
NaCl
10.0g
蒸馏水
1L
配制完成后,将pH调至7.0
A. 图中所用接种方法为稀释涂布平板法
B. 按表中配方配制的培养基按用途分属于基础培养基
C. 上述LB培养基为液体培养基,一般不用于微生物的分离和鉴定
D. 接种后的b、c、d培养基应立即与未接种的培养基一起倒置于培养箱中培养
【答案】D
【解析】
【分析】微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
【详解】A、图示菌落计数接种所用的方法为稀释涂布平板法,A正确;
BC、培养基配方中无琼脂,为液体培养基,微生物的分离与计数一般使用的是固体培养基,所以该培养基一般不能用于微生物的分离与鉴定;含蛋白胨和酵母浸粉等成分,不属于选择培养基,一般对细菌无选择作用,属于基础培养基,BC正确;
D、接种后的b、c、d培养基,标记好培养基的种类、培养日期以及样品稀释度后,与未接种的培养基一起倒置于培养箱中培养,D错误。
故选D。
6. 下图为利用植物细胞培养生产药用次生代谢物的流程图,下列相关叙述错误的是( )
A. 外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用自来水洗去酒精
B. ①过程需在避光条件下,在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化
C. ②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织获得单个细胞
D. ③过程植物细胞通过有丝分裂增殖,无需产生完整植株
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用无菌水洗去酒精,A错误;
B、①过程需在避光条件下,在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化,生长素/细胞分裂素比例适中,促进愈伤组织的形成,B正确;
C、②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织,不仅可以降解果胶层,而且还能软化细胞壁,进而获得单个细胞,C正确;
D、③过程只需要获得大量植物细胞,植物细胞通过有丝分裂增殖,无需产生完整植株,D正确。
故选A。
7. 图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①可添加相关酶以去除细胞壁
B. 原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
C. 步骤②吸取原生质体放入等渗或略高渗的聚乙二醇溶液中清洗
D. 台盼蓝检测后应选择未被染成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、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,在制备原生质体时,步骤①可添加纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A正确;
B、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,B正确;
C、步骤②吸取原生质体放入等渗液中清洗,若放入略高渗的聚乙二醇溶液中,原生质体会失水,C错误;
D、台盼蓝检测后应选择未被染成蓝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正确。
故选C。
8. CD47是一种细胞膜表面的糖蛋白,可与巨噬细胞结合,从而抑制巨噬细胞的功能。为验证抗CD47的单克隆抗体能减弱CD47对巨噬细胞的抑制作用,某科研小组进行了实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 向肿瘤细胞共培养体系加入血清,主要用于提供未知的能源物质
B. 第一次筛选时可根据细胞中染色体的数目筛选杂交瘤细胞
C. 多次筛选时用到抗原—抗体杂交技术和克隆化培养技术
D. 预期实验结果为对照组巨噬细胞的吞噬能力高于实验组
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:
(1)对小鼠注射特定抗原使小鼠产生免疫反应;
(2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;
(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;
(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡, 只有融合的杂种细胞才能生长;
(5) 对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;
(6) 最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中, 就可以提取出大量的单克隆抗体。
【详解】A、动物细胞培养时通常会在培养液中加入一些天然成分, 肿瘤细胞共培养体系加入的血清可提供某些营养物质, A 错误;
B、第一次筛选是要选出杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生抗体,不能根据细胞中染色体的数目筛选,B 错误;
C、多次筛选时用到抗原-抗体杂交技术来检测是否产生所需抗体,同时进行克隆化培养技术以获得大量能产生特定抗体的细胞,C正确;
D、实验组中加入了单克隆抗体,抗体与肿瘤细胞表面的CD47发生特异性结合,从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用, 而对照组中没有加入单克隆抗体,不能与肿瘤细胞表面的CD47 结合,因而无法解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,因此,预期实验结果为实验组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于对照组, D错误。
故选C。
9. 应用动物细胞培养技术进行人造肉生产逐渐走向商业化,其基本流程如图所示。相关叙述正确的是( )
A. 过程甲选择幼龄组织的原因是其全能性更易表达
B. 过程乙添加的动物血清需先用高压蒸汽进行灭菌
C. 过程丙应采用开放式培养以减少培养基pH波动
D. 人造肉生产可添加支架材料以便于动物细胞吸附
【答案】D
【解析】
【分析】体外培养的动物细胞可以分为两大类:一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖;另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,大多数细胞属于这种类型,这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁。
【详解】A 、动物细胞培养的原理是细胞增殖,没有体现全能性,A错误;
B、高压蒸汽灭菌会破坏动物血清中的营养成分,故动物血清不能高压蒸汽灭菌,B错误;
C、动物细胞培养应避免杂菌污染,开放式培养很可能被空气中的杂菌感染,C错误;
D、动物细胞培养时会有细胞出现贴壁生长的特点,故人造肉生产可添加支架材料以便于动物细胞吸附,D正确。
故选D。
10. 下图是“三亲婴儿”培育技术路线图。据图分析下列叙述错误的是( )
A. “三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
B. 该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能够遗传给“三亲婴儿”
D. 核移植的卵母细胞和获能的精子即可直接在培养液中完成受精
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。原理是动物细胞核具有全能性,克隆动物的遗传物质来自双亲,其核遗传物质来自供核生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
【详解】A、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲,一半来自父亲,线粒体基因来自于卵母细胞捐献者,所以“三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,A正确;
B、图示表示“三亲婴儿”的培育过程,由图可知,该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等操作,B正确;
C、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内,而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质,故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”,C正确;
D、据图可知,核移植的卵母细胞需要培养到MⅡ期才能和获能的精子在培养液中完成受精,D错误。
故选D。
11. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列有关叙述错误的是( )
A. 体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时需要加入动物血清
B. 步骤①使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达
C. 步骤②的实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
D. Kdm4d和TSA促进了重构胚中组蛋白的甲基化和乙酰化
【答案】D
【解析】
【分析】1、将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。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞的细胞核具有全能性;
2、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传;除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、动物细胞培养时,通常需要在培养基中加入动物血清,以提供细胞生长所需的一些未知营养物质等,所以体外培养小鼠成纤维细胞和卵母细胞时需要加入动物血清,A正确;
B、步骤①是将小鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞,iPS细胞是一种诱导性多能干细胞,该过程使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达,从而具有了多能性,B正确;
C、步骤②是去核卵母细胞的过程,其实质是去除了卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物,C正确;
D、已知Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,会促进组蛋白去甲基化,而不是甲基化;TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,会抑制组蛋白脱乙酰酶的活性,从而抑制组蛋白的脱乙酰化,即促进了组蛋白的乙酰化,D错误。
故选D。
12. 下列关于动物细胞工程和植物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 花药离体培养得到单倍体植株需要用到PEG来诱导细胞融合
B. 生产中获得草莓脱毒苗和动物干细胞的培养均使用固体培养基
C. 白菜—甘蓝细胞杂交和克隆猕猴的获得均可打破物种间生殖隔离
D. 愈伤组织和小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、花药离体培养得到单倍体植株通常用秋水仙素处理使得染色体加倍,A错误;
B、动物干细胞的培养使用的是液体培养基,B错误;
C、白菜—甘蓝细胞杂交打破了物种间生殖隔离,克隆猕猴的获得是核移植的结果,没有打破物种间生殖隔离,C错误;
D、脱分化形成愈伤组织以及小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达,D正确。
故选D。
13. 下列关于生物技术操作或应用的叙述错误的是( )
A. 动物细胞培养时常拧松培养瓶瓶盖,以避免杂菌污染并确保细胞所需的气体供应
B. 核移植时常通过显微操作法去除卵母细胞的核,此操作需刺穿透明带
C. 克隆动物和试管动物培育过程中均需获取卵母细胞和进行胚胎移植
D. 胚胎分割技术中的胚胎可以来源于核移植,提高了胚胎的利用率和成活率
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】A、细胞培养时通常采用培养皿或松盖培养瓶,这与培养箱内的气体可以进入细胞培养皿或培养瓶中,保证细胞对气体的需求,同时避免杂菌污染,A正确;
B、核移植时常通过显微操作法去除卵母细胞的核,显微操作去核法是在刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下,去除卵母细胞核,B正确;
C、克隆动物和试管动物培育过程中均需获取卵母细胞和进行胚胎移植,C正确;
D、胚胎分割技术中的胚胎可以来源于核移植,能提高胚胎的利用率,不能提高成活率,D错误。
故选D。
14. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 体细胞核移植可通过显微操作技术去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
B. 制备单克隆抗体时,天然抗原通常可直接刺激多种B细胞和辅助性T细胞
C. 将目的基因导入鲫鱼受精卵后,经体外培养获得早期胚胎,再进行胚胎移植
D. 囊胚进一步扩大导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、体细胞核移植中的“去核”是指去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物,A正确;
B、天然抗原可直接刺激B细胞,但通常需要通过抗原呈递细胞呈递给辅助性T细胞,再由辅助性T细胞进一步起作用,B错误;
C、将目的基因与获能的精子溶液,在一定的温度等条件下培养一段时间后,使精子携带有目的基因,然后进行人工授精,目的基因导入鲫鱼受精卵后,经培养便可获得转基因动物,无需进行胚胎移植,C错误;
D、移植后的囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,D错误。
故选A。
15. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,用该方法制备转基因鼠的基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ①过程中精子获能后细胞膜的流动性增加
B. ②过程采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质都来自父母双方
C. ③过程形成的早期胚胎发育到囊胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D. ④过程进行胚胎移植前需要对供体和受体进行超数排卵处理
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示表示培育转基因鼠的基本流程,其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,②是体外受精过程,③是早期胚胎培养过程,④是胚胎移植过程。
【详解】A、①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,该过程中获能后的精子运动加速,能够迅速的游向卵子,膜流动性增加,A正确;
B、②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质来自父母双方和外源基因,不都来自父母双方,B错误;
C、③过程形成的早期胚胎发育到桑葚胚或囊胚才能进行胚胎移植,C错误;
D、④是胚胎移植过程,应选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,进行胚胎移植前需要对供体雌性个体进行超数排卵处理,对受体进行同期发情处理,D错误。
故选A。
16. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法,如奶牛活体采卵—体外胚胎生产(OPU-IVP)技术,该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列,依据该重复序列设计引物,建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系(SRY-PCR)。下列叙述错误的是( )
A. 体外受精后,在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR,应选择结果为阳性的胚胎进行移植
D. 受体母牛不会发生免疫排斥反应,所以移植前不需要进行免疫检查
【答案】C
【解析】
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
(1)卵母细胞的采集和培养:①主要方法是用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(2)精子的采集和获能:①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体或者雌、雄原核时,说明卵子已经完成了受精,A正确;
B、活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素是促性腺激素只能作用于性腺,所以只能作用于特定细胞,B正确;
C、取滋养层细胞进行SRY-PCR,结果为阳性的胚胎说明其含有Y染色体,为雄性,为多获得可以生产牛奶的奶牛应该选择结果为阴性的胚胎进行移植,C错误;
D、受体不会对外来胚胎发生免疫排斥,因此不需要进行免疫检查,D正确。
故选C。
17. 如图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞的获得过程,相关叙述错误的是( )
A. 卵母细胞通常在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
B. 过程①中,精子需要在ATP培养液中获能,卵母细胞应处于MⅡ期
C. 过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D. “早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有发育全能性
【答案】B
【解析】
【分析】分析图示可知,将精卵结合,然后移除雄原核,并分裂分化形成早期胚胎,最终形成孤雌单倍体胚胎干细胞。
【详解】A、卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,A正确;
B、过程①中,精子需要用获能液(使精子获得受精的能力)培养,不是用ATP培养液培养,卵母细胞应处于MⅡ期,B错误;
C、过程②是早期胚胎发育,此过程经历了有丝分裂和分化,分化的实质是基因的选择性表达,因此不同阶段表达的基因存在差异,C正确;
D、据题图可知,“早期胚胎”最可能是囊胚,囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,D正确。
故选B。
18. 南通某生物兴趣小组的同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验,主要实验流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨
B. 过程②过滤后弃去滤液,取纱布上的丝状物
C. 过程⑤加入酒精后,也可将溶液倒入离心管离心后取上清液
D. 过程⑥中A、B试管均会出现蓝色,但B试管中蓝色更深
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的溶解性:(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
【详解】A、过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨,得到含DNA的混合液,A正确;
B、过程②是第一次过滤,应保留滤液,弃去纱布上的物,B错误;
C、DNA不溶于酒精溶液,过程⑤加入酒精后,需要静置析出,如果将溶液倒入离心管离心后应取沉淀,C错误;
D、将DNA丝状物放入物质量浓度为2mol/L的NaCl溶液中,使其溶解,再加入二苯胺试剂,沸水浴加热出现蓝色,过程⑥中B试管均会出现蓝色,A试管为无色的二苯胺溶液,D错误。
故选A。
19. 下列有关“DNA的提取与鉴定”“利用PCR扩增DNA片段及电泳鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 洋葱切碎加研磨液研磨过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置,DNA存在于上清液中
B. 将丝状物溶于体积分数95%的酒精,再加入二苯胺试剂在沸水浴中进行DNA鉴定
C. PCR扩增反应体系中dNTP既可以为扩增提供原料,也可以为子链的合成提供能量
D. PCR扩增后,琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带,可能是引物特异性不强导致
【答案】B
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精;鉴定DNA时,需要先将DNA溶解在NaCl溶液中,再与二苯胺溶液混合,并在水浴加热条件下呈现蓝色。
【详解】A、洋葱切碎加研磨液研磨过滤后,滤液放置4∘C冰箱中静置,DNA存在于上清液中。因为在该实验中,破碎细胞释放出 DNA 等物质,经过离心或静置分层后DNA会溶解在上清液中,A正确;
B、应该将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液,再加入二苯胺试剂在沸水浴中进行DNA鉴定,而不是溶于体积分数95%的酒精,B错误;
C、PCR扩增反应体系中dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)既可以为扩增提供原料,在形成磷酸二酯键时,dNTP 脱去两个磷酸基团,释放的能量为子链的合成提供能量,C正确;
D、PCR扩增后,琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带,可能是引物特异性不强,导致引物与模板结合位点不唯一,扩增出多种不同的DNA片段,从而在电泳结果上出现多条条带,D正确。
故选B。
20. 逆转录PCR(RT-PCR)是以mRNA为模板逆转录形成DNA,再以此为模板通过PCR进行DNA扩增的技术。如图为利用RT-PCR扩增人乳铁蛋白基因的部分过程,相关叙述错误的是( )
A. 由于基因的选择性表达,人乳铁蛋白基因mRNA应从人乳腺细胞中提取获得
B. 过程①②所需的酶分别是逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶,原料均为脱氧核苷酸
C. 过程③获得的人乳铁蛋白基因不具有起始密码子、终止密码子的对应序列
D. RT-PCR中,引物P1、P2的长度会影响复性温度以及扩增产物的数量和纯度
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、由于基因的选择性表达,人乳铁蛋白基因只在人乳腺细胞中表达,则人乳铁蛋白基因mRNA应从人乳腺细胞中提取获得,A正确;
B、过程①为逆转录过程,需要逆转录酶的参与,过程②为DNA的复制(利用PCR技术合成),需要耐高温的DNA聚合酶,这两个过程都是合成DNA链,需要的原料均为脱氧核苷酸,B正确;
C、mRNA上含有起始密码子和终止密码子,则由mRNA逆转录获得的人乳铁蛋白基因具有起始密码子、终止密码子的对应序列,C错误;
D、PCR扩增中,引物的长度会影响复性温度以及扩增产物的数量和纯度,引物长度越长,复性的温度越高,扩增的产物特异性越强,D正确。
故选C。
二、多选题(本大题共5小题,每题3分,计15分,少选或漏选1分,错选0分)
21. 某兴趣小组试图从土壤中分离分解尿素的细菌,流程如下图所示。下列说法正确的有
A. 该实验配制的培养基中不含蛋白胨
B. 图中菌液稀释10倍时所加的无菌水的量都为9mL
C. 实验的合理顺序是“计算→称量→溶解→灭菌→调pH→倒平板→接种土壤样本→培养→计数”
D. 三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则1g土壤样本中约有分解尿素的细菌个
【答案】ABD
【解析】
【分析】每克样品中的菌落数= (C÷V )×M,其中C代表某一稀释度下的平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL), M代表稀释的倍数。
【详解】A、本实验的目的是从土壤中分离分解尿素的微生物,而蛋白胨主要提供氮源和维生素等,所以蛋白胨不能作为配制本培养基的原料,A正确;
B、题图中菌液稀释10倍时需要加入1 mL菌液和9 mL无菌水,B正确;
C、培养基配置的基本过程:计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板,因此实验的合理程序为“计算→称量→溶解→调pH→灭菌→倒平板→接种土壤样本→菌落计数”,C错误;
D、根据图解可知,对菌液进行稀释时共稀释了106倍,分别接种了3个培养皿,一段时间后,三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则该1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌(54+46+50)÷3×106=5×107个,D正确。
故选ABD。
22. 交感神经系统可通过去甲肾上腺素影响骨细胞发育。某科研小组为验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,进行了图1所示实验,实验检测结果如图2,Cxcl12、Oste、mALP、Runx2、mCOL为骨细胞内表达的不同基因。下列叙述不正确的有( )
A. 图1实验组模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响
B. 骨细胞置于含有95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
C. 加入无菌处理的胎牛血清,可提高MSCs存活率
D. 交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达起抑制作用
【答案】BD
【解析】
【分析】图1中实验组加入去甲肾上腺素模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响。
分析图2,去甲肾上腺素组与对照组相比,Cxcl12、Oste、mALP和mCOL在骨细胞内表达量较低,而Runx2在骨细胞内表达量较高。
【详解】A、分析题意,该实验的目的是验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,结合图1可知,实验组加入去甲肾上腺素模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响,A正确;
B、骨细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,B错误;
C、添加胎牛血清能为细胞培养提供未知营养成分,故加入无菌处理的胎牛血清,可提高MSCs存活率,C正确;
D、分析图2,去甲肾上腺素组与对照组相比,Cxcl12、Oste、mALP和mCOL在骨细胞内表达量较低,而Runx2在骨细胞内表达量较高,由此可知,交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达并不是都起抑制作用,D错误。
故选BD。
23. 甘蓝型油菜引入我国历史较短,其遗传基础狭隘。菘蓝(别名“板蓝根”)是传统中药材,具有广谱抗病毒特性。研究人员利用甘蓝型油菜(体细胞中染色体数为38)与菘蓝(体细胞中染色体数为14) 进行体细胞杂交,再通过两次回交,培育抗病毒 甘蓝型油菜的甘蓝型油菜一菘蓝单体附加系,过程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 植物体细胞杂交过程中可用聚乙二醇诱导原生质体融合
B. BC1 植株的染色体组成为PQR,体细胞有丝分裂后期含52条染色体
C. BC2植株群体的体细胞中染色体数最少含有 39条,最多含有45条
D. 可从 BC2群体中筛选出7种只含有1 条菘蓝染色体的甘蓝型油菜一菘蓝单体附加系
【答案】AD
【解析】
【分析】植物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。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体;用物理法(离心、振动、电刺激)或者化学法(聚乙二醇)诱导细胞融合,获得融合的原生质体;原生质体再生出细胞壁,获得杂种细胞;杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【详解】A、甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经纤维素酶和果胶酶处理后获得原生质体,用物理法(离心、振动、电刺激)或者化学法(聚乙二醇PEG)诱导细胞融合,获得融合的原生质体,A正确;
B、甘蓝型油菜(PPQQ)与菘蓝(RR)进行体细胞杂交,F1的染色体组成为PPQQRR,将F1与甘蓝型油菜(PPQQ)回交,F1能产生配子为PQR,甘蓝型油菜(PPQQ)能产生配子为PQ,BC1的染色体组成为PPQQR,甘蓝型油菜(PPQQ)的体细胞中染色体数为38,菘蓝(RR)体细胞中染色体数为14,R的染色体数为7,因此体细胞有丝分裂后期含90条,B错误;
C、用BC1(PPQQR)与甘蓝型油菜(PPQQ)再一次回交,得到的BC2植株群体的染色体组成为PPQQ~PPQQ+R,甘蓝型油菜(PPQQ)的体细胞中染色体数为38,菘蓝(RR)体细胞中染色体数为14,R的染色体数为7,因此BC2植株群体的染色体组成为38~38+7,即体细胞中染色体数最少含有38条,最多含有45条,C错误;
D、BC1的染色体组成为PPQQR,BC2植株群体的染色体组成为38~38+7,因此可从 BC2群体中筛选出7种只含有1 条菘蓝染色体的甘蓝型油菜一菘蓝单体附加系,D正确。
故选AD。
24. 下列关于重组DNA技术的叙述,错误的是( )
A. 限制酶、DNA连接酶和质粒是重组DNA技术需要使用的基本工具酶
B. 限制酶切割DNA分子一次可产生2个游离的磷酸基团,消耗2分子水
C. 用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因,便于重组DNA分子的筛选
D. E.coli DNA连接酶连接平末端的效率远远高于T4 DNA连接酶
【答案】ACD
【解析】
【分析】基因工程常用的运载体常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等,其中质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
【详解】A、限制酶、DNA连接酶是重组DNA技术需要使用的基本工具酶,而质粒是重组DNA技术需要使用的基本工具之一但不属于工具酶,质粒是具有自我复制能力的双链环状DNA分子,A错误;
B、限制酶切割DNA分子一次,该过程断裂两个磷酸二酯键,产生2个游离的磷酸基团,消耗2分子水,B正确;
C、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子;用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素抗性基因,便于重组DNA分子的筛选,C错误;
D、从大肠杆菌中分离的E.coli DNA连接酶连接平末端的效率远远低于T4 DNA连接酶,D错误。
故选ACD。
25. 人胰岛素分子容易聚合导致药效降低,可采用PCR技术改造人胰岛素基因(下图),下列说法正确的是( )
A. 可通过人工合成获取突变型目的基因
B. 上述方法可将待突变序列改造成5´-AAGCCC-3´
C. 需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D. 通过电泳检测PCR产物,可确定基因是否改造成功
【答案】ABC
【解析】
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,利用的原理是DNA复制,需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶),过程包括:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、在基因工程中,可以通过人工合成的方法获取目的基因,包括突变型目的基因,A正确;
B、根据图示,正常引物延伸方向是从5'到3',突变引物延伸方向也是从5'到3',按照碱基互补配对原则,最终得到的突变序列应该是5'-AAGCCC-3’,B正确;
C、PCR过程需要高温来使DNA双链打开,故反应所需的DNA聚合酶需要耐高温,C正确;
D、原始基因与改造后的基因大小是相同的,故不能通过电泳检测PCR产物来确定基因是否改造成功,应采用测序的办法来确定,D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、非选择题(本大题共4小题,除特殊说明外,每空1分,共计45分)
26. 酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题:
(1)为分离培养该酵母菌,配制培养基时应以_____为唯一碳源,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的pH,及时对培养基进行分装,并进行_____灭菌。
(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约___℃的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。经培养,可在培养基的_______部位出现菌落。
(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的是________。
a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌
b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
c.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株
d.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量
(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证____________的充足供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1 000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上_______色细胞的个数应不少于_______,才能达到每毫升4×109个活细胞的预期密度。
(5)通过发酵获得的大量的酵母菌菌体,即_______________,可作为饲料蛋白的来源。
【答案】(1) ①. 甲醇 ②. 高压蒸汽(湿热)
(2) ①. 50 ②. 表层和内部
(3)a、b、c (4) ①. 营养和氧气 ②. 无 ③. 40
(5)单细胞蛋白
【解析】
【分析】配制培养基的操作步骤为计算→称量→溶化→定容→调pH→培养基的分装→包扎→灭菌→倒平板。据图分析,从土壤样品中分离该类酵母的实验流程为①称量土样→②梯度稀释→③平板浇注分离→④划线纯化→⑤扩大培养。
【小问1详解】
因为要分离能利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌,所以配制培养基时应以甲醇为唯一碳源。对培养基进行灭菌通常采用高压蒸汽(或湿热)灭菌法进行灭菌;
【小问2详解】
倒平板时,培养基的温度约为50℃,这样既不会因为温度过高杀死菌种,也不会因为温度过低导致培养基凝固。经培养后,可在培养基的表面和内部部位出现菌落,因为在浇注分离过程中,酵母菌可能分布在培养基内部和表面;
【小问3详解】
a、接种针、接种环使用前都必须灭菌,做到无菌操作,a正确;
b、划线时应避免划破培养基表面,以防止大量酵母菌聚集,不能形成正常菌落,b正确;
c、可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株,c正确;
d、该实验的目的是获得利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌,不需要测定酵母菌中的甲醇含量,d错误。
故选abc。
【小问4详解】
酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖,因此为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和氧气;活细胞膜具有选择透过性,经等体积台盼蓝染液染色,无色细胞是活细胞才能计数;为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1000倍后,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数(假设为n),达到每毫升3×109个活细胞的预期密度,而台盼蓝与菌液等体积加入,则n÷80×400÷(0.1×10-3)×1000×2=4×109,n=40;
【小问5详解】
通过发酵获得的大量的酵母菌菌体,即单细胞蛋白,可作为饲料蛋白的来源。
27. Ⅰ下图表示科学家通过植物细胞工程,培育“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。
(1)步骤①常用含有__酶的__溶液处理离体细胞,既能获得2种植物细胞的原生质体,又能避免原生质体因过度吸水而破裂。
(2)步骤③细胞融合完成的标志是__,获得的融合细胞至少有__种。若换用矮牵牛的叶肉细胞和粉蓝烟草的__细胞重做该实验,则更易筛选出杂种细胞。
(3)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含__条染色体, 属于__倍体植株。
Ⅱ.银杏的次生代谢产物银杏黄酮、银杏内酯等具有良好的药用效果,一般从叶片中取得,但传统栽植方法周期长、成本高、受环境影响大,无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术,从愈伤组织中提取,具有一定的研究意义与应用前景。
(4)外植体往往选自生长旺盛的部位,但也不能太嫩,因为太嫩的组织细胞在__处理时化学药品渗透较快,后续用__多次冲洗也不易清除,导致细胞失活甚至破裂。
(5)将愈伤组织转入到__培养基中进行扩大培养,以提取次生代谢物。该过程与植物组织培养相比的优点有__。
A.细胞与培养基的结合更加充分 B.受培养基中成分差异的影响较小
C.对环境不敏感 D.对营养物质的吸收更容易
(6)研究表明,用塑料膜或玻璃纸等通气不良的介质封口,可提升银杏黄酮和银杏内酯的产量,原因是__胁迫细胞诱导产生更多的次生代谢物。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 等渗或略高渗
(2) ①. 融合细胞再生出细胞壁 ②. 3##三 ③. 根尖等非绿色组织
(3) ①. 38 ②. 四
(4) ①. 消毒 ②. 无菌水
(5) ①. 液体 ②. AD
(6)低氧
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
小问1详解】
植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,可用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体,同时为防止原生质体因渗透失衡而破裂,需置于等渗或略高渗溶液。
【小问2详解】
植物原生质体融合成功的标志是融合细胞再生出细胞壁;获得的融合细胞至少有,种,即甲+甲、乙+乙以及甲+乙三类杂合方式;若换用矮牵牛的叶肉细胞和粉蓝烟草的根尖等非绿色组织(不含叶绿体),则可凭是否带绿色叶绿体来更容易筛选出真正的杂种细胞。
【小问3详解】
植物体细胞杂交得到的植株染色体和染色体组数目是两个个体的染色体和染色体组数目之和,矮牵牛—粉蓝烟草杂种植株体细胞含38条染色体(14+24);杂种植株含有4个染色体组,故属于异源四倍体植株。
【小问4详解】
外植体不能太嫩的原因是:在消毒处理时,过嫩组织会使药液更易渗入伤及细胞,后续用无菌水多次冲洗(防止杂菌污染)也难以彻底去除,从而导致细胞受损。
【小问5详解】
可以将愈伤组织转入到液体培养基中,进一步扩大培养,以提取有益次生代谢物,在此过程中需要做到无菌操作;与固体培养基培养愈伤组织相比,液体培养基培养愈伤组织的优点有:与培养基的结合更加充分、对营养物质的吸收更容易。故选AD。
【小问6详解】
研究表明,用通气较为不良的介质封口,如塑料膜或玻璃纸,可以提升黄酮和内酯的产量,可能原因是低氧胁迫细胞诱导产生次生代谢物。
28. 土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研人员将水稻耐盐基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉更88中,培育出了4株耐盐碱水稻新品种。其操作流程及相关限制酶识别序列和切割位点如下图,图中Ⅰ~Ⅲ为限制酶的酶切位点,bar为抗除草剂基因,Kanr为卡那霉素抗性基因。请回答:
(1)过程①需要模板DNA、________(同时提供原料和能量)、_______酶、2种引物、Mg2+等。被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的______转移到水稻的___________上。
(2)过程①所用引物如下,则过程②使用的限制酶是______和______,限制酶识别序列应该添加在引物的_____端。
(3)花椰菜病毒启动子含有__________的核苷酸序列,本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因,其目的是________。
(4)科研人员采用特定的方法大量提取成功转化的4株植株叶片的基因组DNA(目的基因中不含AAGCTT),用Hind Ⅲ完全消化,消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交,其杂交结果如图所示(图中数字标号代表转化成功的植株)。下列有关分析正确的有_____________。
①还有不含目的基因的DNA条带在图中没有显示
②杂交带位置不同说明Hind Ⅲ消化形成的DNA片段长度不同
③相同位置上杂交带对应DNA片段的脱氧核苷酸序列相同
④目的基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的
【答案】(1) ①. dNTP ②. 耐高温的DNA聚合酶##TaqDNA聚合酶 ③. T-DNA ④. 染色体DNA
(2) ①. BamH I ②. Sac I ③. 5’
(3) ①. RNA聚合酶识别、结合 ②. 依据bar表达推测目的基因同时表达 (4)①②④
【解析】
【分析】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感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
过程①是PCR扩增目的基因,PCR技术需要模板DNA、dNTP(同时提供原料和能量)、耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶 )、2种引物、Mg2+等。在农杆菌转化法中,被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的T-DNA转移到水稻的染色体DNA上。
【小问2详解】
观察一对引物5'端会发现有BamH I的识别序列GATCC和Sac I的识别序列GAGCTC,故过程②使用的限制酶是BamH I和Sac I。在引物设计时,限制酶识别序列应该添加在引物的5'端,因为DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链。
【小问3详解】
启动子又叫RNA聚合酶结合位点,故其含有RNA聚合酶识别、结合的核苷酸序列,有了启动子才能驱动基因的转录,最终获得相关表达产物,本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因,其目的是依据bar表达推测目的基因同时表达。
【小问4详解】
①消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交,不含目的基因的DNA条带在图中没有显示,①正确;
②杂交带位置不同说明Hind Ⅲ消化形成的DNA片段长度不同,因为不同长度的DNA片段在电泳中的迁移速率不同,②正确;
③相同位置上杂交带对应DNA片段长度相同,脱氧核苷酸序列不一定相同,③错误;
④目的基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的,所以不同植株的实验结果中杂交带数目不同,④正确。
故选①②④。
29. 目前最常利用杂交瘤杂交法来制备特异性抗体。长春花是野生花卉,其所含长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1是某双特异性抗体作用图,下图2是科研人员通过杂交一杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体部分过程。请回答下列问题:
(1)与植物体细胞杂交相比,图2中过程②特有的诱导融合方法是________________,过程②选用的骨髓瘤细胞_______(选填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(2)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是________________。图2方框内需要经过________次筛选,才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、________________等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(3)图2中③选出的杂交瘤细胞,还需进行_________和__________,才能筛选出足够量的____________ 的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是____________。
(4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是_________________。
【答案】(1) ①. 灭活的病毒 ②. 不能
(2) ①. 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 ②. 2 ③. 有害代谢物的积累##培养液中营养物质缺乏
(3) ①. 克隆化培养 ②. (专一)抗体检测 ③. 既能无限增殖又能产生特异性抗体 ④. 特异性强、灵敏度高、可大量制备
(4)双特异性单克隆抗体能将抗药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞
【解析】
【分析】根据题图分析:双特异性抗体制备流程为,先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应,然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交,得到单克隆杂交—杂交瘤细胞,再培养该细胞,最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体。
【小问1详解】
诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒),与植物体细胞杂交相比特有的方法是灭活的病毒。小鼠B淋巴细胞在HAT培养基上可正常存活,但不能繁殖,骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长,骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的融合细胞能在HAT培养基上正常生活,并无限增殖。
【小问2详解】
图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞。图2方框内需要经过2次筛选,先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞,后筛选出杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
【小问3详解】
为选出能产生专一抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中,使多孔培养板每孔中有一个细胞,然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞,进行克隆化培养。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,并且可大量制备。
【小问4详解】
双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞,对人体的副作用更小。
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