精品解析:山西阳泉市郊区阳泉市第一中学校2025-2026学年第二学期高二年级期中考试试题生物
2026-04-30
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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) | 山西省 |
| 地区(市) | 阳泉市 |
| 地区(区县) | 郊区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.25 MB |
| 发布时间 | 2026-04-30 |
| 更新时间 | 2026-04-30 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57646353.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:
阳泉一中2025-2026学年第二学期高二年级期中考试试题
生物
考试时长: 75 分钟 总分: 100 分
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 肺炎支原体和肺炎链球菌均可使人患肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A. 二者遗传物质相同且主要是DNA
B. 二者基因所含有的核苷酸是随机排布的
C. 二者均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
D. 二者均是原核生物且细胞结构相同
2. 某同学对所学的部分生物进行了分类,如图所示,以下关于其分类的描述正确的是( )
组别
生物种类
①
蓝藻、大肠杆菌、支原体、乳酸菌
②
HIV、新冠病毒、流感病毒、T2噬菌体
③
黑藻、水绵、根瘤菌、硝化细菌
A. ①中的生物在生命系统中所属的层次是细胞和个体,都能进行无丝分裂
B. ②中的生物的遗传物质都是RNA,都无细胞结构
C. ③中的生物都是生产者,都能进行光合作用
D. 表中的生物都含有核酸和蛋白质,都能繁殖后代
3. 下列有关病毒在生物学和医学领域应用的叙述,错误的是( )
A. 灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合
B. 用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体
C. 基因工程中常用噬菌体转化植物细胞
D. 经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防
4. 老面是指馒头发酵后剩下的含有酵母菌的生面团,可用于再次发酵。老面发酵与酵母发酵的基本原理相同,但由于老面中混有杂菌,在酵母菌将葡萄糖分解成酒精后,部分酒精可进一步被氧化成醋酸,导致面有酸味。为了中和酸味,人们常往发面中加入适量食用碱,碱与醋酸发生反应的同时能产生CO2.下列说法错误的是( )
A. 葡萄糖分解生成酒精的过程属于放能反应
B. 酒精氧化生成醋酸的过程能使面团变得膨松
C. 老面发酵时有酸味可能是因为醋酸菌在有氧条件下将葡萄糖分解成醋酸
D. 老面发酵时添加的食用碱可使面团更膨松
5. 酵母干重的50%左右都是蛋白质,含有9种人体必需的氨基酸。生产酵母蛋白的酵母菌,经挑选、培育,蛋白质含量可高达80%。而酿酒过程中筛选出的优良菌种具有高效的产酒精能力与高酒精耐受性。下列关于酵母菌的说法,正确的是( )
A. 由于酵母菌蛋白质含量高,其菌体可用于单细胞蛋白的生产
B. 进行酿酒酵母扩大培养的过程中,需要先有氧后无氧的环境
C. 对酵母菌进行显微镜直接计数时,需选用细菌计数板
D. 由酿制葡萄酒转为酿制果醋的过程中,需要通入无菌空气并降低温度
6. 下图表示从土壤中筛选某种抗生素产生菌的过程,相关叙述正确的是( )
A. 稀释涂布平板法统计的菌落数就是样品中活菌实际值
B. 没有出现透明圈的菌株说明其不能产生抗生素
C. 接种5种测试菌的接种环需要灼烧灭菌5次
D. 测试菌2、5对筛选菌产生的抗生素具有较强抗性
7. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
8. 研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
9. 干眼症是由于泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞(ES细胞)的诱导多能干细胞(iPS细胞),进而培养得到眼结膜组织,可分泌泪液成分“粘液素”,有望治疗干眼症。下列说法错误的是( )
A. 导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
B. 利用iPS获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子
C. iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性
D. 利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞
10. 2016年,世界上第一例经过核移植操作的“三亲婴儿”在墨西哥出生。至目前“三亲婴儿”技术仍存在争议。关于“三亲婴儿”的培育过程,下列叙述错误的是( )
A. 该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
B. 去核是指用显微操作法去除有核膜包被的卵母细胞的细胞核
C. 三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的
D. 卵母细胞捐赠者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体
11. 如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期。下列叙述错误的是( )
A. ①过程发生了非同源染色体自由组合
B. ②过程通过有丝分裂增殖
C. 胚胎发育到③过程开始发生分化
D. 处于a时期的胚胎中具有囊胚腔
12. 下列有关生物技术操作的叙述正确的是( )
A. 培养青霉菌时,用血细胞计数板实时监测培养液中的活菌数量
B. 进行植物体细胞杂交时,需在低渗缓冲液中诱导原生质体融合
C. 人工授精时,采集的精液需经获能处理后才能输入雌性生殖道
D. 电泳实验中,看到指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
13. SRY基因是哺乳动物Y染色体上具有决定雄性性别作用的基因片段,常用作对移植前的胚胎进行性别鉴定,其过程如下:先从被测胚胎细胞中提取DNA片段,然后设计特异性引物并用胚胎细胞中的DNA为模板进行PCR扩增,最后用特异性探针(是一段带有检测标记,能与目的基因互补的核苷酸序列)对扩增产物进行检测,该鉴定方法被称为SRY-PCR法。下列对该方法的分析,错误的是( )
A. 设计特异性引物和探针时需要用到SRY基因的核苷酸序列
B. 扩增SRY基因时,当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链
C. 当温度下降到72℃左右时,两种特异性引物会与互补的DNA链结合
D. 用特异性探针对扩增产物进行检测时,若结果呈阳性,则检测个体为雄性
14. 用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开),电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1中X代表的碱基对数为4500,Y是限制酶A的酶切位点
B. 用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团
C. 若用酶A和酶B同时处理该DNA片段,则电泳后得到5种产物
D. 电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA结合,便于在紫外灯下观察
15. 以基因工程为代表的生物技术革命给人类带来了巨大收益和无限愿景的同时,也带来了安全和伦理问题。下列说法正确的是( )
A. 转基因技术可用来增加酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
B. 通过基因工程培育高产青霉菌,并从中提取青霉素,满足对青霉素的需求
C. 我国对转基因生物实行转基因危害标识制度,维护了消费者的知情权和选择权
D. 我国坚决反对克隆人,不允许进行任何生殖性克隆人的实验
16. 为制备带有荧光标记的DNA探针,研究人员在反应系统内只添加了DNA聚合酶、缓冲液、H2O和4种dNTP(dN—Pα~Pβ~Pγ,其中dGTP被荧光标记)的反应管①~③中分别加入适量单链DNA(如图)。形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。下列分析正确的是( )
反应管①:5′-GGCTATAGCCAGA-3′
反应管②:5′-GTTTCGCGATGGC-3′;3′-AGCGCTACCGATG-5′
反应管③:5′-CCAGGAGATTGC-3′;3′-CCTCTAACGATC-5′
A. 实验中需要用荧光物质对dGTP的γ位磷酸基团进行标记
B. DNA聚合酶沿模板链将dNTP逐个连接到引物的5′端
C. 反应管②的反应系统内因缺乏模板或引物不能进行PCR扩增
D. 实验结束后,能得到带有荧光标记DNA探针的反应管只有③
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 观察下列结构,回答下列问题:
(1)区分衣藻和蓝细菌两类细胞的主要依据是______。
(2)衣藻和蓝细菌的同化类型均为______(“自养型”或“异养型”),因为______。
(3)病毒的生活方式为________,如果想用放射性同位素标记T2噬菌体,主要操作步骤是_______。
(4)若在显微镜下观察到一个细胞的细胞质沿逆时针方向流动,则实际的流动方向应是______。
18. 某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装一种果酒、果醋两用发酵装置,如下图所示。回答下列问题:
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供______和维生素等。
(2)用于生产果酒的酵母菌属于_______(代谢类型)菌。图发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间。利用图中装置进行果酒发酵时,软管夹应______(填“打开”或“关闭”),每隔一段时间打开单向阀排气。
(3)由果酒发酵转为果醋发酵时,有些方面需要做出调整,例如,需要______(填“升高”或“降低”)发酵温度,还需要___________。请写出该过程的反应式:____________。
(4)在啤酒的工业化生产过程中,需要对发芽的大麦进行焙烤,其目的是__________。酵母菌的繁殖、酒精的生成发生在____________阶段(填“主发酵”或“后发酵”)。
(5)传统发酵食品的制作过程中,由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往造成发酵食品的品质不一,工业上大规模生产时,通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为_____。
19. 百脉根是一种重要的牧草和药用植物,其叶片富含单宁。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等生物活性,被广泛应用于医药、食品及日化产品。百脉根野生资源有限,难以满足市场化需求,研究人员拟通过植物细胞工程技术进行优良品种培育及单宁的工业化生产。具体过程如图所示,其中的数字代表处理或生理过程。回答下列问题:
(1)进行百脉根组织培养时,常选用幼嫩叶片作为外植体,原因是____________。将消毒后的外植体接种到培养基上,若培养基中细胞分裂素/生长素的比值_____1(填“大于”或“小于”),有利于诱导③过程中生根过程。
(2)过程③要进行照光培养,照光的作用是________;与传统的扦插繁殖相比,图中②③过程培养获得植株乙的优点为_________。
(3)若要获得高产单宁的诱变体植株丙,适合作为诱变处理对象的是_________(填“茎尖”“愈伤组织”或“试管苗”),理由是__________。
(4)某同学认为,植物细胞培养技术是通过促进细胞生长来提高单个细胞的单宁产量,从而实现单宁高效生产。你_____(填“同意”或“不同意”)该观点,理由是________。
20. 为提高栽培马铃薯的抗寒性,科研人员开展了相关研究,发现野生马铃薯基因ScUGT73B4可特异地响应冻害,并通过调控类黄酮的积累提升植株的抗冻性。将该基因导入栽培马铃薯并实现过表达后,转基因植株的耐冻能力显著增强。回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增目的基因时,PCR反应体系中____和____的分子数量会随着反应的进行逐渐减少。
(2)在构建携带ScUGT73B4的基因表达载体时,为保证连接的准确性和效率,应选择____酶对Ti质粒进行双酶切,同时在扩增基因ScUGT73B4的上下游分别引入____酶识别序列。之后用DNA连接酶连接纯化后的酶切产物,获得重组DNA分子。
(3)重组Ti质粒构建完成后,可通过____(填方法)将该质粒转入栽培马铃薯细胞,然后筛选转化细胞,并再生成植株。抗性基因M____(填“能”或“不能”)用于筛选成功转化的栽培马铃薯细胞,原因是____。
(4)类黄酮是野生马铃薯在低温胁迫下产生的次生代谢产物。进一步研究表明,体外喷施类黄酮也可明显增强栽培马铃薯的耐寒性。科研人员拟利用植物细胞培养实现类黄酮的工厂化生产,图乙表示培养高产细胞生产类黄酮时细胞生长与产物合成的关系。为大量获得类黄酮,可将高产细胞置于适宜条件下____(填“贴壁”或“悬浮”)培养,待细胞进入指数生长后期或稳定期时,____以诱导类黄酮的合成和积累。
21. 肿瘤细胞表面有受体EGFR,CD3是T细胞表面的标志性抗原。科研人员制备双特异性抗体EGFR/CD3,可招募T细胞定向移至肿瘤细胞,增强其对肿瘤细胞的杀伤力,过程如下图所示。
(1)动物细胞培养:动物细胞培养应提供的气体条件是95%空气和5% CO2,其中CO2的作用是___________。注射EGFR 进入小鼠体内后,可从小鼠脾脏中获取能产生特异性抗体的细胞B,并用___________酶进行处理分离制备成细胞悬液,细胞B与细胞A融合前,___________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞B数量。
(2)诱导融合:细胞融合过程中可添加某种物质___________诱导细胞融合。
(3)第一次筛选:常使用特定的选择培养基(如HAT 培养基),该培养基对未融合的细胞和___________细胞生长具有抑制作用。
(4)第二次筛选:筛选出杂交瘤细胞后,先进行克隆化培养,再利用___________法,来获得能产生特定抗体的单克隆杂交瘤细胞。
(5)克隆培养:在体外进行杂交瘤细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加___________等天然成分。据图分析,抗体是由两条H链和两条L链组成的4条肽链的对称结构,双杂交瘤细胞会产生多种抗体,推测其可能的原因是___________。
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阳泉一中2025-2026学年第二学期高二年级期中考试试题
生物
考试时长: 75 分钟 总分: 100 分
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 肺炎支原体和肺炎链球菌均可使人患肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A. 二者遗传物质相同且主要是DNA
B. 二者基因所含有的核苷酸是随机排布的
C. 二者均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
D. 二者均是原核生物且细胞结构相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、二者遗传物质都是 DNA,A错误;
B、基因中的核苷酸排列是特定且有遗传信息的,不是随机排布的,B错误;
C、二者都是原核细胞,都含有自身的核糖体,可以独立完成蛋白质的合成过程,C正确;
D、二者都是原核生物,但细胞结构不同:肺炎支原体无细胞壁,而肺炎链球菌有细胞壁,D错误。
故选C。
2. 某同学对所学的部分生物进行了分类,如图所示,以下关于其分类的描述正确的是( )
组别
生物种类
①
蓝藻、大肠杆菌、支原体、乳酸菌
②
HIV、新冠病毒、流感病毒、T2噬菌体
③
黑藻、水绵、根瘤菌、硝化细菌
A. ①中的生物在生命系统中所属的层次是细胞和个体,都能进行无丝分裂
B. ②中的生物的遗传物质都是RNA,都无细胞结构
C. ③中的生物都是生产者,都能进行光合作用
D. 表中的生物都含有核酸和蛋白质,都能繁殖后代
【答案】D
【解析】
【分析】1、原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核;它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。
2、真核细胞的DNA分布在细胞核、线粒体、叶绿体中,原核细胞的DNA分布在拟核和质粒中。
3、真核生物中的蛔虫没有线粒体,只能进行无氧呼吸;而原核生物中的蓝藻、硝化细菌等虽没有线粒体,但是细胞中含有有氧呼吸有关的酶系统,因此能够进行有氧呼吸。
【详解】A、①中的生物都属于原核生物,单细胞个体,在生命系统中所属的层次是细胞和个体,无丝分裂是真核生物的分裂方式之一,A错误;
B、②中的生物都是病毒,都无细胞结构,但是T2噬菌体的遗传物质是DNA,B错误;
C、根瘤菌属于异养生物,不是生产者,硝化细菌是生产者,但是进行化能合成作用,C错误;
D、表中的生物都含有核酸和蛋白质,都能繁殖后代,D正确。
故选D。
3. 下列有关病毒在生物学和医学领域应用的叙述,错误的是( )
A. 灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合
B. 用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体
C. 基因工程中常用噬菌体转化植物细胞
D. 经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防
【答案】C
【解析】
【分析】1、病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
2、疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。应用转基因技术生产的疫苗,主要成分是病毒的表面抗原蛋白,接种后能刺激机体免疫细胞产生抵抗病毒的抗体。
【详解】A、促进动物细胞的融合除了物理方法和化学方法外,还可以采用灭活的病毒,A正确;
B、病毒作为抗原可刺激机体发生特异性免疫,产生抗体,用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体,B正确;
C、基因工程中常用农杆菌转化植物细胞,农杆菌的特点是其细胞内的Ti质粒上的T-DNA片段能够转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上,C错误;
D、经过灭活或减毒处理的病毒可以作为免疫学中的疫苗,用于免疫预防,D正确。
故选C。
【点睛】
4. 老面是指馒头发酵后剩下的含有酵母菌的生面团,可用于再次发酵。老面发酵与酵母发酵的基本原理相同,但由于老面中混有杂菌,在酵母菌将葡萄糖分解成酒精后,部分酒精可进一步被氧化成醋酸,导致面有酸味。为了中和酸味,人们常往发面中加入适量食用碱,碱与醋酸发生反应的同时能产生CO2.下列说法错误的是( )
A. 葡萄糖分解生成酒精的过程属于放能反应
B. 酒精氧化生成醋酸的过程能使面团变得膨松
C. 老面发酵时有酸味可能是因为醋酸菌在有氧条件下将葡萄糖分解成醋酸
D. 老面发酵时添加的食用碱可使面团更膨松
【答案】B
【解析】
【分析】细胞内的化学反应分成吸能反应和放能反应两大类。前者是需要吸收能量的;后者是释放能量的。许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;许多放能反应与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。
【详解】A、葡萄糖分解生成酒精的过程释放能量,形成ATP,属于放能反应,A正确;
B、 酒精氧化生成乙酸的过程无气体释放,不能使面团变得膨松,B错误;
C、老面发酵时有酸味可能是因为醋酸菌在氧气充足条件下将葡萄糖分解成乙酸,C正确;
D、老面发酵时添加的食用碱,碱与乙酸发生反应的同时能产生CO2,可使面团更膨松,D正确。
故选B。
5. 酵母干重的50%左右都是蛋白质,含有9种人体必需的氨基酸。生产酵母蛋白的酵母菌,经挑选、培育,蛋白质含量可高达80%。而酿酒过程中筛选出的优良菌种具有高效的产酒精能力与高酒精耐受性。下列关于酵母菌的说法,正确的是( )
A. 由于酵母菌蛋白质含量高,其菌体可用于单细胞蛋白的生产
B. 进行酿酒酵母扩大培养的过程中,需要先有氧后无氧的环境
C. 对酵母菌进行显微镜直接计数时,需选用细菌计数板
D. 由酿制葡萄酒转为酿制果醋的过程中,需要通入无菌空气并降低温度
【答案】A
【解析】
【详解】A、单细胞蛋白指微生物菌体本身,题干说明酵母菌蛋白质含量高且富含人体必需氨基酸,因此其菌体可用于单细胞蛋白的生产,A正确;
B、酿酒酵母扩大培养的目的是快速增加酵母菌种群数量,酵母菌只有在有氧条件下才能大量繁殖,因此扩大培养需要全程有氧环境,B错误;
C、细菌计数板适用于个体更小的细菌计数,酵母菌细胞体积远大于细菌,显微镜直接计数酵母菌需选用血球计数板,C错误;
D、果醋发酵依靠醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,最适发酵温度为30~35℃,高于果酒发酵的18~30℃,因此由酿酒转果醋时需要通入无菌空气并升高温度,D错误。
6. 下图表示从土壤中筛选某种抗生素产生菌的过程,相关叙述正确的是( )
A. 稀释涂布平板法统计的菌落数就是样品中活菌实际值
B. 没有出现透明圈的菌株说明其不能产生抗生素
C. 接种5种测试菌的接种环需要灼烧灭菌5次
D. 测试菌2、5对筛选菌产生的抗生素具有较强抗性
【答案】D
【解析】
【详解】A、稀释涂布平板法统计的菌落数是样品中活菌的估算值,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以统计的数值会比实际活菌数少,A错误;
B、没有出现透明圈,可能的原因有两种:一是该菌株不能产生抗生素,二是产生的抗生素对指示菌S没有抑制作用。不能直接判定其不能产生抗生素,B错误;
C、接种5种测试菌时,每次划线前都需要灼烧接种环,且接种完最后一种菌后也需要灼烧接种环,所以总共需要灼烧6次,C错误;
D、观察右侧的测试菌生长情况,测试菌2和5在筛选菌产生的抗生素作用下,生长情况较好,说明它们对该抗生素具有较强抗性,D正确。
7. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、在脱分化过程中,1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,A错误;
B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变,但基因重组发生在减数分裂过程中,而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂,所以不会发生基因重组,B错误。
C、3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1,C错误;
D、百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此可以作为该研究中的外植体,D正确;
故选D。
8. 研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
【答案】B
【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为杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等,A 错误;
B、全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,杂种细胞经过培养形成再生植株 N,这证明了杂种细胞仍具有全能性,B正确;
C、花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离,因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,C错误;
D、植株 N 是花椰菜(BB,2n=18)和黑芥(CC,2n=16),二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后,染色体组成是 BBCC,存在同源染色体,在减数分裂时能正常联会配对,能产生可育配子,D错误。
故选B。
9. 干眼症是由于泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞(ES细胞)的诱导多能干细胞(iPS细胞),进而培养得到眼结膜组织,可分泌泪液成分“粘液素”,有望治疗干眼症。下列说法错误的是( )
A. 导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
B. 利用iPS获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子
C. iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性
D. 利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞
【答案】D
【解析】
【分析】
胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
【详解】A、根据题文,导入的基因能促使已分化的体细胞成为诱导多能干细胞(iPS细胞),体细胞无分裂能力,而干细胞是一类有分裂能力的细胞,故导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力,A正确;
B、iPS可分化为多种细胞,加入分化诱导因子才能获得相应的组织或器官,B正确;
C、iPS细胞分裂能力强,分化程度低,所以iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性,C正确;
D、iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞,只需对体细胞进行操作及适当的培养即可,没有伦理学的问题,还可以避免免疫排斥,故利用iPS细胞治疗人类疾病的前景优于ES细胞,D错误。
故选D。
10. 2016年,世界上第一例经过核移植操作的“三亲婴儿”在墨西哥出生。至目前“三亲婴儿”技术仍存在争议。关于“三亲婴儿”的培育过程,下列叙述错误的是( )
A. 该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
B. 去核是指用显微操作法去除有核膜包被的卵母细胞的细胞核
C. 三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的
D. 卵母细胞捐赠者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植: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。2、分析题图:图示表示“三亲婴儿”的培育过程,该过程中采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术及胚胎移植技术。
【详解】A、图示表示三亲婴儿的培育过程,由图可知,三亲婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等,A正确;
B、用于核移植的卵母细胞通常处于减数第二次分裂中期(MII期),此时细胞核(染色体)已被排出,仅保留极体或分散的染色体。去核操作实际是去除细胞质中的染色体物质,而非“有核膜包被的细胞核”,B错误;
C、三亲婴儿的核DNA来自父母(母方核供体和父方精子),线粒体DNA来自捐赠者。因核DNA控制绝大多数性状,故大多数性状由父母核遗传物质决定,C正确;
D、捐赠者仅提供线粒体DNA(位于细胞质),其核DNA(包括X染色体基因)已被去除,故携带的X染色体隐性基因不会遗传给婴儿,D正确。
故选B。
11. 如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期。下列叙述错误的是( )
A. ①过程发生了非同源染色体自由组合
B. ②过程通过有丝分裂增殖
C. 胚胎发育到③过程开始发生分化
D. 处于a时期的胚胎中具有囊胚腔
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图为受精作用和胚胎发育过程,图中①为受精作用,②③④为早期胚胎发育过程,a为囊胚,b为原肠胚。
【详解】A、①是受精作用,该过程中不会发生非同源染色体自由组合,A错误;
B、受精卵经过有丝分裂增殖,B正确;
C、①~④过程中,③④过程都会发生细胞分化,③过程开始发生分化,C正确;
D、囊胚具有囊胚腔,原肠腔的内胚层包围的囊腔叫原肠腔,D正确。
故选A。
12. 下列有关生物技术操作的叙述正确的是( )
A. 培养青霉菌时,用血细胞计数板实时监测培养液中的活菌数量
B. 进行植物体细胞杂交时,需在低渗缓冲液中诱导原生质体融合
C. 人工授精时,采集的精液需经获能处理后才能输入雌性生殖道
D. 电泳实验中,看到指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
【答案】D
【解析】
【详解】A、血细胞计数板计数时无法区分死菌与活菌,统计结果为培养液中总菌数,不能实现活菌数量的实时监测,A错误;
B、植物原生质体无细胞壁保护,在低渗缓冲液中会吸水涨破,诱导原生质体融合需在等渗缓冲液中进行,B错误;
C、人工授精时,采集的精液可直接输入雌性生殖道,精子可在雌性生殖道内自然完成获能过程,无需提前进行获能处理,C错误;
D、电泳实验中,若指示剂前沿迁移至凝胶边缘仍继续电泳,会导致待分离的分子跑出凝胶无法检测,因此看到指示剂前沿接近凝胶边缘时需停止电泳,D正确。
13. SRY基因是哺乳动物Y染色体上具有决定雄性性别作用的基因片段,常用作对移植前的胚胎进行性别鉴定,其过程如下:先从被测胚胎细胞中提取DNA片段,然后设计特异性引物并用胚胎细胞中的DNA为模板进行PCR扩增,最后用特异性探针(是一段带有检测标记,能与目的基因互补的核苷酸序列)对扩增产物进行检测,该鉴定方法被称为SRY-PCR法。下列对该方法的分析,错误的是( )
A. 设计特异性引物和探针时需要用到SRY基因的核苷酸序列
B. 扩增SRY基因时,当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链
C. 当温度下降到72℃左右时,两种特异性引物会与互补的DNA链结合
D. 用特异性探针对扩增产物进行检测时,若结果呈阳性,则检测个体为雄性
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息分析可知,用SRYA特异性探针对扩增产物进行检测,若形成杂交带,则说明其含有SRY基因(位于Y染色体上的性别决定基因),则胚胎的性别为雄性,若出现阴性反应,没有出现杂交带,则胚胎为雌性。
【详解】A、SRY基因是哺乳动物Y染色体上具有决定雄性性别作用的基因片段,因此设计特异性引物和探针时需要用到SRY基因的核苷酸序列,A正确;
B、扩增SRY基因时,当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链,B正确;
C、当温度下降到50℃左右时,两种特异性引物通过碱基互补配对会与两条单链的DNA链结合,C错误;
D、用SRY特异性探针对扩增产物进行检测,若形成杂交带,即呈阳性,则说明其含有SRY基因,则胚胎的性别为雄性,D正确。
故选C。
14. 用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开),电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1中X代表的碱基对数为4500,Y是限制酶A的酶切位点
B. 用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团
C. 若用酶A和酶B同时处理该DNA片段,则电泳后得到5种产物
D. 电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA结合,便于在紫外灯下观察
【答案】C
【解析】
【分析】限制酶酶切,是一项基于DNA限制酶的基因工程技术,其基本原理是利用限制酶对DNA上特定序列的识别,来确定切割位点并实现切割,从而获得所需的特定序列。
【详解】A、图2的结果①得到的碱基对数分别是500、3500、6000,结果②得到的碱基对数分别是2000、8000,结合图1可推测Y是限制酶A的酶切位点,X代表的碱基对数为4500,即图1中有两个限制酶A的酶切位点,切割完后得到三个长度的片段:3500、(4500+1500)、500,正好与图2的酶①结果相符,A正确;
B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,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开,用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段,可断开6个磷酸二酯键,最终得到6个游离的磷酸基团,B正确;
C、由题干信息限制酶在对应切点一定能切开,可知用酶A和酶B同时处理该DNA可以得到4个DNA片段,电泳后得到4种产物,C错误;
D、用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA分子结合,便于在紫外灯下观察条带,D正确。
故选C。
15. 以基因工程为代表的生物技术革命给人类带来了巨大收益和无限愿景的同时,也带来了安全和伦理问题。下列说法正确的是( )
A. 转基因技术可用来增加酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
B. 通过基因工程培育高产青霉菌,并从中提取青霉素,满足对青霉素的需求
C. 我国对转基因生物实行转基因危害标识制度,维护了消费者的知情权和选择权
D. 我国坚决反对克隆人,不允许进行任何生殖性克隆人的实验
【答案】D
【解析】
【详解】A、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,A错误;
B、高产青霉菌是通过诱变育种(物理或化学诱变)获得的,B错误;
C、我国对转基因生物实行的是转基因生物标识制度,C错误;
D、我国明确反对克隆人,不允许进行任何生殖性克隆人的实验,只允许进行治疗性克隆相关研究,D正确。
16. 为制备带有荧光标记的DNA探针,研究人员在反应系统内只添加了DNA聚合酶、缓冲液、H2O和4种dNTP(dN—Pα~Pβ~Pγ,其中dGTP被荧光标记)的反应管①~③中分别加入适量单链DNA(如图)。形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。下列分析正确的是( )
反应管①:5′-GGCTATAGCCAGA-3′
反应管②:5′-GTTTCGCGATGGC-3′;3′-AGCGCTACCGATG-5′
反应管③:5′-CCAGGAGATTGC-3′;3′-CCTCTAACGATC-5′
A. 实验中需要用荧光物质对dGTP的γ位磷酸基团进行标记
B. DNA聚合酶沿模板链将dNTP逐个连接到引物的5′端
C. 反应管②的反应系统内因缺乏模板或引物不能进行PCR扩增
D. 实验结束后,能得到带有荧光标记DNA探针的反应管只有③
【答案】D
【解析】
【分析】子链的延伸方向为5'→3',由题意可知,在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区,要能得到带有荧光标记的DNA探针,需要能根据所提供的模板进行扩增,且扩增子链种含有A。
【详解】A、dGTP的γ位与β位之间的高能磷酸键会断裂为PCR提供能量,因此若对dGTP的γ位磷酸基团进行标记,则标记不会出现在子链中,需要用荧光物质对dGTP的α位磷酸基团进行标记,A错误;
B、DNA聚合酶沿模板链将dNTP逐个连接到引物的3′端,B错误;
C、反应管②的两条单链DNA分子之间具有互补的序列,既是模板又是引物,可以进行PCR,但双链DNA区之外的5'端模板链中没有碱基C,不能与被荧光标记的dGTP结合,因此不能制备带有荧光标记的DNA探针,C错误;
D、①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列,但双链DNA区之外的3'端无模板,因此无法进行DNA合成,不能得到带有荧光标记的DNA探针,③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列,且双链DNA区之外的5'端有模板和碱基C,在模板链的3'端能连接上被荧光标记的dGTP,因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 观察下列结构,回答下列问题:
(1)区分衣藻和蓝细菌两类细胞的主要依据是______。
(2)衣藻和蓝细菌的同化类型均为______(“自养型”或“异养型”),因为______。
(3)病毒的生活方式为________,如果想用放射性同位素标记T2噬菌体,主要操作步骤是_______。
(4)若在显微镜下观察到一个细胞的细胞质沿逆时针方向流动,则实际的流动方向应是______。
【答案】(1)有无以核膜为界限的细胞核
(2) ①. 自养型 ②. 它们都含有光合色素,能进行光合作用,利用无机物制造有机物
(3) ①. 寄生 ②. 先用含有放射性的培养基培养细菌,再用标记后的细菌培养T2噬菌体
(4)逆时针
【解析】
【小问1详解】
衣藻为真核生物,蓝细菌为原核生物,区分衣藻和蓝细菌两类细胞的主要依据是有无以核膜为界限的细胞核。原核生物的细胞没有核膜包被的细胞核,真核生物的细胞含有核膜包被的细胞核。
【小问2详解】
衣藻含叶绿素和类胡萝卜素等光合色素,蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素等光合色素,都能进行光合作用,利用无机物制造有机物,所以二者的同化类型都属于自养型。
【小问3详解】
病毒没有细胞结构,为专性寄生生活。T2噬菌体没有细胞结构,需寄生在活细胞内,因此用放射性同位素标记T2噬菌体,应先用含有放射性的培养基培养细菌,再用标记后的细菌培养T2噬菌体。
【小问4详解】
显微镜下成的是倒像,即左右颠倒、上下颠倒的像,因此若在显微镜下观察到一个细胞的细胞质沿逆时针方向流动,则实际的流动方向应是逆时针。
18. 某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装一种果酒、果醋两用发酵装置,如下图所示。回答下列问题:
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供______和维生素等。
(2)用于生产果酒的酵母菌属于_______(代谢类型)菌。图发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间。利用图中装置进行果酒发酵时,软管夹应______(填“打开”或“关闭”),每隔一段时间打开单向阀排气。
(3)由果酒发酵转为果醋发酵时,有些方面需要做出调整,例如,需要______(填“升高”或“降低”)发酵温度,还需要___________。请写出该过程的反应式:____________。
(4)在啤酒的工业化生产过程中,需要对发芽的大麦进行焙烤,其目的是__________。酵母菌的繁殖、酒精的生成发生在____________阶段(填“主发酵”或“后发酵”)。
(5)传统发酵食品的制作过程中,由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往造成发酵食品的品质不一,工业上大规模生产时,通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为_____。
【答案】(1)氮源、碳源
(2) ①. 异养兼性厌氧 ②. 关闭
(3) ①. 升高 ②. 保持通氧状态或打开软管夹和充氧泵 ③. C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
(4) ①. 加热杀死种子胚,但不使淀粉酶失活 ②. 主发酵
(5)纯培养物
【解析】
【小问1详解】
蛋白胨含有氮和碳,可为细菌提供氮源、碳源和维生素。
【小问2详解】
酵母菌同化类型为异养,异化类型为兼性厌氧,因此其代谢类型为异养兼性厌氧型;发酵罐留1/3空间,一是为酵母菌初期有氧呼吸提供氧气,满足其大量繁殖;二是可以防止发酵液溢出;利用图中装置进行果酒发酵时,果酒发酵需要无氧环境,因此软管夹需要关闭。
【小问3详解】
果醋发酵的醋酸菌适宜温度高于果酒发酵的适宜温度,因此由果酒发酵转为果醋发酵时需要升高发酵温度,此外醋酸菌是好氧菌,因此需要保持通氧状态或打开软管夹和充氧泵;此时醋酸菌将乙醇转化为醋酸,反应式为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。
【小问4详解】
啤酒工业化生产中,焙烤发芽大麦的目的是加热杀死种子胚,但不使淀粉酶失活,这一操作可避免胚消耗种子储存的淀粉,同时不使淀粉酶失活;酵母菌繁殖、酒精生成主要发生在主发酵阶段。
【小问5详解】
由单一个体繁殖获得的纯微生物群体,称为纯培养物,这是工业大规模发酵获得稳定产品的基础。
19. 百脉根是一种重要的牧草和药用植物,其叶片富含单宁。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等生物活性,被广泛应用于医药、食品及日化产品。百脉根野生资源有限,难以满足市场化需求,研究人员拟通过植物细胞工程技术进行优良品种培育及单宁的工业化生产。具体过程如图所示,其中的数字代表处理或生理过程。回答下列问题:
(1)进行百脉根组织培养时,常选用幼嫩叶片作为外植体,原因是____________。将消毒后的外植体接种到培养基上,若培养基中细胞分裂素/生长素的比值_____1(填“大于”或“小于”),有利于诱导③过程中生根过程。
(2)过程③要进行照光培养,照光的作用是________;与传统的扦插繁殖相比,图中②③过程培养获得植株乙的优点为_________。
(3)若要获得高产单宁的诱变体植株丙,适合作为诱变处理对象的是_________(填“茎尖”“愈伤组织”或“试管苗”),理由是__________。
(4)某同学认为,植物细胞培养技术是通过促进细胞生长来提高单个细胞的单宁产量,从而实现单宁高效生产。你_____(填“同意”或“不同意”)该观点,理由是________。
【答案】(1) ①. 幼嫩叶片分化程度低,细胞全能性高,易于诱导形成愈伤组织 ②. 小于
(2) ①. 促进叶绿素形成,有利于试管苗进行光合作用 ②. 可以高效、快速地实现种苗的大量增殖
(3) ①. 愈伤组织 ②. 愈伤组织细胞分裂旺盛,处于不断分裂状态,诱变处理后更容易获得突变细胞
(4) ①. 不同意 ②. 利用细胞产物的工厂化生产单宁不是通过提高单个细胞的单宁产量,而是主要通过增加细胞数量从而增加单宁的含量
【解析】
【小问1详解】
幼嫩叶片分化程度低,细胞全能性高,易于诱导形成愈伤组织,所以常选用幼嫩叶片作为外植体。细胞分裂素与生长素的比值调控器官分化方向。当比值大于1(即细胞分裂素相对较多)时,有利于诱导生芽;当比值小于1(生长素相对较多)时,有利于诱导生根。
【小问2详解】
照光的作用是促进叶绿素的合成,有利于试管苗进行光合作用。植物组织培养技术为图中②③过程,该技术与传统的扦插繁殖均属于无性生殖,都可以保持优良品种的遗传特性,该技术的优点为可以高效、快速地实现种苗的大量增殖。
【小问3详解】
适合作为诱变处理对象的是愈伤组织,原因是愈伤组织细胞分裂旺盛,处于不断分裂状态,诱变处理后更容易获得突变细胞。
【小问4详解】
不同意该同学的观点,利用细胞产物的工厂化生产单宁不是通过提高单个细胞的单宁产量,而是主要通过增加细胞数量从而增加单宁的含量。
20. 为提高栽培马铃薯的抗寒性,科研人员开展了相关研究,发现野生马铃薯基因ScUGT73B4可特异地响应冻害,并通过调控类黄酮的积累提升植株的抗冻性。将该基因导入栽培马铃薯并实现过表达后,转基因植株的耐冻能力显著增强。回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增目的基因时,PCR反应体系中____和____的分子数量会随着反应的进行逐渐减少。
(2)在构建携带ScUGT73B4的基因表达载体时,为保证连接的准确性和效率,应选择____酶对Ti质粒进行双酶切,同时在扩增基因ScUGT73B4的上下游分别引入____酶识别序列。之后用DNA连接酶连接纯化后的酶切产物,获得重组DNA分子。
(3)重组Ti质粒构建完成后,可通过____(填方法)将该质粒转入栽培马铃薯细胞,然后筛选转化细胞,并再生成植株。抗性基因M____(填“能”或“不能”)用于筛选成功转化的栽培马铃薯细胞,原因是____。
(4)类黄酮是野生马铃薯在低温胁迫下产生的次生代谢产物。进一步研究表明,体外喷施类黄酮也可明显增强栽培马铃薯的耐寒性。科研人员拟利用植物细胞培养实现类黄酮的工厂化生产,图乙表示培养高产细胞生产类黄酮时细胞生长与产物合成的关系。为大量获得类黄酮,可将高产细胞置于适宜条件下____(填“贴壁”或“悬浮”)培养,待细胞进入指数生长后期或稳定期时,____以诱导类黄酮的合成和积累。
【答案】(1) ①. 引物 ②. 脱氧核苷酸
(2) ①. BamHⅠ 、EcoRⅠ ②. Bgl Ⅱ和EcoR I酶
(3) ①. 农杆菌转化法 ②. 不能 ③. 该基因在T-DNA之外,并未转入到马铃薯细胞的染色体DNA上。
(4) ①. 悬浮 ②. 低温
【解析】
【小问1详解】
利用PCR技术扩增目的基因时,PCR反应体系中引物和脱氧核苷酸的分子数量会随着反应的进行逐渐减少,因为这些物质在PCR扩增过程中不断被消耗。
【小问2详解】
在构建携带ScUGT73B4的基因表达载体时,为保证连接的准确性和效率,应选择BamHⅠ 、EcoRⅠ酶对Ti质粒进行双酶切,但由于目的基因上有BamHⅠ 的识别序列,因而需要再扩增目的基因时选择该酶的同尾酶Bgl Ⅱ进行设计,结合转录方向可知,需要在目的基因的左侧添加Bgl Ⅱ识别序列,在右侧添加EcoRⅠ的识别序列,即在扩增基因ScUGT73B4的上下游分别引入Bgl Ⅱ和EcoR I酶识别序列,之后用DNA连接酶连接纯化后的酶切产物,获得重组DNA分子。
【小问3详解】
重组Ti质粒构建完成后,可通过农杆菌转化法将该质粒转入栽培马铃薯细胞,然后筛选转化细胞,并再生成植株。抗性基因M不能用于筛选成功转化的栽培马铃薯细胞,因为该基因在T-DNA之外,并未转入到马铃薯细胞的染色体DNA上。
【小问4详解】
为大量获得类黄酮,可将高产细胞置于适宜条件下悬浮培养,这样可以避免接触抑制。类黄酮是野生马铃薯在低温胁迫下产生的次生代谢产物,待细胞进入指数生长后期或稳定期时,通过低温以诱导相关基因的表达促进类黄酮的合成和积累。
21. 肿瘤细胞表面有受体EGFR,CD3是T细胞表面的标志性抗原。科研人员制备双特异性抗体EGFR/CD3,可招募T细胞定向移至肿瘤细胞,增强其对肿瘤细胞的杀伤力,过程如下图所示。
(1)动物细胞培养:动物细胞培养应提供的气体条件是95%空气和5% CO2,其中CO2的作用是___________。注射EGFR 进入小鼠体内后,可从小鼠脾脏中获取能产生特异性抗体的细胞B,并用___________酶进行处理分离制备成细胞悬液,细胞B与细胞A融合前,___________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞B数量。
(2)诱导融合:细胞融合过程中可添加某种物质___________诱导细胞融合。
(3)第一次筛选:常使用特定的选择培养基(如HAT 培养基),该培养基对未融合的细胞和___________细胞生长具有抑制作用。
(4)第二次筛选:筛选出杂交瘤细胞后,先进行克隆化培养,再利用___________法,来获得能产生特定抗体的单克隆杂交瘤细胞。
(5)克隆培养:在体外进行杂交瘤细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加___________等天然成分。据图分析,抗体是由两条H链和两条L链组成的4条肽链的对称结构,双杂交瘤细胞会产生多种抗体,推测其可能的原因是___________。
【答案】(1) ①. 维持培养液的pH ②. 胰蛋白酶/胶原蛋白 ③. 不需要
(2)PEG(或聚乙二醇)
(3)同种融合(或融合的具有同种核)
(4)抗原一抗体杂交(或抗体阳性检测)
(5) ①. 动物血清 ②. 双杂交瘤细胞会表达产生两种H链和两种L链,H链和L链的结合又是随机的,因而产生多种抗体
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
动物细胞培养需95%空气和5%CO₂的混合气体。95%空气提供细胞呼吸所需的O₂,5%CO₂能维持培养液的pH稳定。EGFR作为抗原注射小鼠后,小鼠免疫系统会产生特异性抗体,从脾脏中获取细胞B,脾脏组织中的细胞相互黏连,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解细胞间的蛋白质,使细胞分散形成细胞悬液。细胞B是已免疫的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞(细胞A)融合前无需原代培养扩大数量,直接融合即可满足实验需求。
【小问2详解】
诱导动物细胞融合的脂溶性物质是 PEG(聚乙二醇)。PEG能改变细胞膜的通透性,使两个细胞的细胞膜融合,进而实现细胞质和细胞核的融合。
【小问3详解】
HAT培养基是筛选杂交瘤细胞的常用选择培养基,它能抑制未融合的亲本细胞(细胞A、细胞B)和同种融合细胞(如细胞A与细胞A融合、细胞B与细胞B融合)的生长,仅允许异种融合的杂交瘤细胞存活。
【小问4详解】
第一次筛选得到的杂交瘤细胞可能存在多种,需先进行克隆化培养,获得单一细胞来源的克隆群,保证细胞的纯度。通过抗原——抗体杂交法等抗体阳性检测方法,筛选出能产生特定抗体(抗EGFR抗体或抗CD3抗体)的单克隆杂交瘤细胞,排除产生无关抗体的细胞。
【小问5详解】
体外培养杂交瘤细胞时,合成培养基需添加动物血清等天然成分,血清中含多种未知营养物质,能满足细胞生长和增殖的需求。双杂交瘤细胞由单克隆杂交瘤细胞与细胞C融合形成,会表达两种不同的H链和两种不同的L链。由于H链和L链的结合是随机的,会形成多种组合,因此理论上会产生多种抗体。
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