精品解析：广东广州市白云中学等校2025学年第二学期期中联考试卷高二生物学

2025学年第二学期期中联考试卷高二生物学 本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页。满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡指定的位置上。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 第一部分 选择题（共40分） 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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. “中田有庐，疆场有瓜。是剥是菹，献之皇祖”出自《诗经·小雅·信南山》，其中的“菹”为“泡菜”的古称。古法制作泡菜时，民众多取应季蔬菜，以盐水拌匀后封于陶坛中，经半个月即可闻到酸香之味。某同学模仿古法制造泡菜，数日后未闻酸味反而发现泡菜腐败，造成这一结果的原因最不可能是（　　） A. 环境温度太高 B. 未接种纯菌种 C. 陶坛封固不密 D. 蔬菜反复洗涤 2. L-天冬酰胺酶可分解天冬酰胺释放出氨、氨与奈斯勒试剂反应呈棕色。为筛选获得L-天冬酰胺酶高产菌株，某研究小组用含有牛肉膏、蛋白胨、水、NaCl、奈斯勒试剂等成分的培养基进行实验。实验结果如图所示。下列有关叙述中，错误的是（ ） A. 应该在富含天冬酰胺的环境中取样 B. 该培养基中含有琼脂，接种时采用的是稀释涂布平板法 C. 应选择菌落B作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养 D. 获得L-天冬酰胺酶高产菌株纯培养物的关键是防止杂菌污染 3. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是（　　） A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂 C. 过程③用PEG诱导原生质体融合与细胞膜选择透过性有关 D. 耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段 4. 小型猪的心血管系统、消化系统及生理指标与人类高度近似，其被公认为异种器官移植的理想供体。我国科学家通过基因编辑技术将利用体细胞克隆技术（如图）获得的猪肝成功植入人体，实现异种器官移植新突破。下列说法正确的是（ ） A. 猪耳朵细胞培养需加血清，气体环境为95%氧气加5%二氧化碳 B. 仅敲除CMAH基因，不能完全避免猪肝移植后的免疫排斥 C. 重构胚用 Ca2+载体激活，通常发育到桑葚胚或原肠胚阶段再移植 D. 代孕母猪用促性腺激素超数排卵后才能移植胚胎 5. 新一代人工智能（AI）模型ESM3首次实现了对蛋白质序列、结构和功能的统一推理，使蛋白质工程取得了极大的进展。下列叙述错误的是（　　） A. AI可通过基因序列预测蛋白质的空间结构 B. AI可基于已有的科研数据构建结构与功能相匹配的蛋白质模型 C. AI与蛋白质工程结合，可以设计自然界不存在的新蛋白质 D. AI设计的蛋白质通常在细胞外合成，不需要对基因进行操作 6. 线粒体疾病由细胞核或线粒体基因突变所致，常累及神经、肌肉等能量需求高的组织器官。通过诱导多能干细胞（iPS细胞）研究线粒体疾病的流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 可以将特定基因通过转基因技术导入患者成纤维细胞实现重新编程 B. 患者iPS细胞分化出的特定靶细胞移植回患者体内会引发免疫排斥 C. 基因编辑线粒体DNA纠正突变，可以实现线粒体疾病的个性化治疗 D. iPS细胞不存在治疗性克隆所涉及到的抛弃早期胚胎的伦理争议 7. METAP1是一种锌金属蛋白酶，负责去除新生蛋白质的初始氨基酸，对蛋白质的稳定、成熟及细胞定位至关重要。伴侣蛋白 ZNG1的核心功能是将锌离子精准输送到目标蛋白，如METAP1，下列叙述错误的是（　　） A. 成熟蛋白质的肽链氨基端首位氨基酸一般不相同 B. 构成 METAP1的元素中，既有大量元素，也有微量元素 C. 抑制 METAP1的活性，不影响细胞内蛋白质的分布问题 D. 伴侣蛋白 ZNG1既能与锌离子结合，也能与锌离子分离 8. 细胞器串扰是指真核细胞内不同细胞器之间通过膜结构联系、物质交换、信号传递等方式相互协调、协同完成生命活动。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞骨架在细胞器串扰中起到了至关重要的作用 B. 细胞间的信息传递必须依赖细胞器串扰才能完成 C. 内质网与高尔基体通过囊泡转运物质，体现了细胞器串扰 D. 细胞器串扰利于细胞代谢有序进行，是细胞功能特化的基础 9. 水熊虫在干燥条件刺激下，细胞会大量合成海藻糖（一种非还原性二糖）和特异性无序蛋白，这些分子会替代水分子，在细胞内大分子和细胞器周围形成一个无定形的、玻璃状的固态基质，从而保护细胞。下列有关叙述错误的是（ ） A. 在海藻糖溶液中加入斐林试剂并加热，不会生成砖红色沉淀 B. 海藻糖合成过程，体现了基因对生物性状的间接控制 C. 特异性无序蛋白的合成需要内质网、高尔基体参与 D. 固态基质形成后细胞代谢减弱，可减少自由基对DNA的攻击 10. 研究人员在深海热泉口发现一种新型嗜热细菌，其细胞膜含特殊支链脂质，可在90℃以上维持膜的结构特点。下列推测合理的是（　　） A. 该菌的DNA分子中G-C碱基对比例显著高于常温细菌 B. 其细胞膜不含磷脂，仅由特殊支链脂质构成，避免高温溶解 C. 组成特殊支链脂质的各种元素在细胞中大多以离子形式存在 D. 该细菌线粒体数量多，以提高在深海环境中对氧气的利用率 11. 幽门螺杆菌是胃溃疡的“头号元凶”。幽门螺杆菌分泌的黏附素（蛋白质）能使其紧贴于胃部上皮细胞，从而破坏胃黏膜，使人患胃炎、胃溃疡等疾病。下列叙述正确的是（　　） A. 幽门螺杆菌的遗传物质是DNA，遗传信息储存在脱氧核苷酸中 B. 黏附素在核糖体上合成后，经过内质网、高尔基体加工后分泌 C. 幽门螺杆菌与眼虫最大的区别是无叶绿体，不能进行光合作用 D. 幽门螺杆菌的 DNA 双链上不存在游离的磷酸基团 12. 黑藻是多年生沉水植物，对水质变化敏感，具有强净化能力。下列说法正确的是（ ） A. 在高倍镜下可观察到黑藻叶肉细胞中的叶绿体绕细胞核运动 B. 黑藻叶肉细胞因中央大液泡无色素，故不能作为观察质壁分离现象的实验材料 C. 利用黑藻根尖分生区观察有丝分裂的制片流程为解离、染色、漂洗、制片 D. 黑藻可作为水体污染的指示物，吸收含N、P的无机盐可用于水体修复 13. G蛋白偶联受体（GPCR）是人体内最大的膜受体家族，是细胞感知并整合胞外信号的核心分子之一。最新研究发现，黏附类GPCR（如GPCR56）接受信号激活后可通过迁移体等胞外囊泡转移至邻近接收细胞，实现跨细胞信号传递。下列相关叙述正确的是（　　） A. GPCR56的合成和加工无需内质网和高尔基体参与 B. 经迁移体携带的活性GPCR56，通过血液定向运输至全身发挥作用 C. 抑制细胞骨架的组装，会降低迁移体的形成效率 D. 激素信号与GPCR56囊泡信号的传递模式均为“信号分子→膜受体→胞内信号” 14. 某科研团队以丝瓜为材料，开展了缺硼、缺钙及补素对果实发育影响的实验，相关结果如下表，下列分析正确的是（　　） 组别 弯瓜率 木栓化率 平均单瓜重下降比 处理方式 实验一 10% 8% 无 全程正常供硼、供钙 实验二 39% 47% 21% 开花后缺硼处理 实验三 11% 8% 5% 开花后缺硼至幼瓜期喷施硼砂 实验四 34% 34% 15%-18% 开花后缺钙处理 实验五 10% 9% 4% 开花后缺钙至幼瓜期喷施螯合钙 注：植物细胞木栓化是细胞壁变硬、不透水不透气，最终该细胞会失去活性 A. 硼和钙元素都是丝瓜生长发育必需的元素且丝瓜对硼需求量更大 B. 植物可以通过渗透作用吸收硼和钙元素，无需消耗能量 C. 木栓化是植物的一种适应性变化，可以防止植株水分的流失，但是会导致丝瓜品质下降 D. 为节约丝瓜生产成本可以只在幼瓜期喷施硼砂和螯合钙等肥料 15. 为提升海南特色热带水果台农芒果的抗病性，研究人员利用基因工程导入抗病基因，获得转基因抗病植株。相关质粒、抗病基因的结构及部分过程如图所示，其中用不同限制酶切割后会形成不同的DNA末端。下列叙述正确的是（　　） A. 利用PCR获取和扩增抗病基因时，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Ca2+来激活DNA聚合酶 B. 为防止目的基因和质粒反向连接，宜用BamH I和Sau3A I两种限制酶切割目的基因和质粒 C. 导入重组质粒的受体细胞在含潮霉素的培养基中能存活，在含四环素的培养基中不能存活 D. 获得转基因抗病台农芒果植株后，可利用病原体的接种实验，进行个体生物学水平的鉴定 16. 如图，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T 三种物质的“HAT 培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是（　　） A. 免疫的B淋巴细胞及其相互融合细胞因全合成途径被A阻断，在HAT培养基上不能增殖 B. 骨髓瘤细胞及其相互融合细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT培养基上不能增殖 C. 杂交瘤细胞因为可进行上述两个途径，能在HAT培养基上大量增殖 D. HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，既能大量增殖又能产生较高纯度的目标抗体 第二部分 非选择题（共60分） 二、非选择题 17. 下图为真核细胞中几类蛋白质的合成、加工和运输过程的示意图。多肽链中是否有信号序列以及信号序列的种类将影响蛋白质的去向。请回答下列问题。 （1）通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和_____结构，某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是_____。 （2）上图中，在游离的核糖体中合成的肽链若存在_____序列，则这段肽链会与核糖体一起转移到_____上继续合成，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。 （3）内质网膜出芽形成的囊泡包裹着蛋白质通过_____（细胞结构）定向运输到高尔基体，该过程所需的能量来自_____（生理过程）。 （4）有同学认为真核细胞中的肽链都必须经过内质网和高尔基体的作用才能形成有活性的蛋白质。你是否认同该观点：_____（填“是”或“否”），请据图说出你的依据：_____（写出1点即可）。 18. 黄曲霉毒素是黄曲霉等菌株产生的一类剧毒的含碳有机物，常见于发霉粮食及粮食制品中，其中以黄曲霉毒素B1（AFB1）毒性最强。为保障食品安全，科研人员尝试开发能有效降解AFB1的生物菌剂。回答下列问题： （1）欲筛选AFB1降解菌，科研人员需配制以______为唯一碳源的选择培养基，对待选样品中的微生物进行培养。 （2）经连续选择培养后，初步分离得到能降解AFB1的菌株，用______法或_____法接种子固体培养基上获得单菌落。通过观察______，初步鉴定菌种类别，进而筛选得到分泌 AFB1降解酶的菌株。 （3）用菌株A 进行AFB1降解实验，72h 内定时取样检测，结果如图所示。 ①0~60h内，发酵装置中菌株A 的种群接近于_____形增长，60h后菌株A密度下降，可能的原因除了营养物质的消耗，还可能是装置中________、________等发酵条件改变，不利于菌体生长繁殖。 ②利用稀释涂布平板法对72h内的菌株A 进行计数，在样品稀释度合适，同一稀释度下至少对3个平板重复计数的情况下，统计的活菌数往往较实际值偏小，原因是________。 （4）将菌株A制成用于保障食品安全的生物菌剂时，从食品安全角度考虑，还需要解决的问题是______。 19. 猴痘是由猴痘病毒（MPXV，一种双链DNA病毒）引发的传染性疾病。E8L蛋白是MPXV的核心结构蛋白，抗E8L蛋白的抗体可诊断和治疗猴痘。为快速获得抗E8L蛋白的单克隆抗体，研究人员利用下图1创新技术路线进行制备。回答下列问题： （1）被脂质体包裹的E8LmRNA疫苗注入小鼠体内后，与小鼠细胞融合，该融合细胞表达出的是________（填“E8L蛋白”或“抗E8L蛋白的抗体”）。为快速产生大量抗体，①处可采取的措施是_______。 （2）经②确认免疫效果后，从小鼠脾脏获取B细胞，用荧光分选技术对目标细胞（E8L+/IgG+）进行筛选。E8L+信号指该细胞表面的受体能特异性识别被荧光标记的E8L蛋白，故目标细胞________（填“是”或“不是”）浆细胞。IgG+信号指该细胞能被偶联荧光的IgG抗体识别，即能产生所需的单克隆抗体。⑤中受体细胞为动物细胞，则将基因表达载体导入的方法是________。 （3）步骤⑥用抗体检测牛痘病毒、水痘病毒、甲流病毒等病毒。结果是除牛痘病毒的D8蛋白，抗体无法与其他病毒蛋白结合，出现该结果的原因是________。与杂交瘤细胞生产抗体相比，该创新技术路线无需经历动物细胞工程中的_____技术，从而缩短了制备时间，提高了效率。 （4）该抗体未来可以用于猴痘疫情爆发时的免疫诊断和免疫治疗。目前，利用PCR检测是诊断猴痘病毒感染的主要方法，该方法中需要用到的酶是_______。图2是用于疾病诊断的抗原检测试剂盒原理示意图，图3是检测阳性和阴性的结果示意图，若检测结果为阳性，则正常情况下应该发生了_______次特异性结合。 20. 鹅源星状病毒属于RNA病毒，鹅群感染后死亡率高，对鹅类养殖构成巨大威胁。其全基因组结构模式图如图甲所示，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白。研究人员以疑似感染该病毒死亡鹅的组织为样本，通过研磨提取上清液，进而制备单克隆抗体。回答下列问题： （1）鹅死亡的原因还可能包括感染鹅细小病毒（一种DNA病毒）或感染致病细菌。为确定感染源，研究人员以样本总DNA为模板，在PCR反应体系中通过加入______进行特定片段的扩增并进行相应检测；同时，将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现_______。 （2）成功分离出鹅源星状病毒后，研究人员提取了该病毒的RNA，并通过_______获得该病毒的cDNA作为纤突蛋白基因序列的扩增模板。扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是_______（填编号）。 （3）从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增，______，导入特定受体细胞，______。进行细胞培养后可从中获得纤突蛋白。 （4）研究人员利用纤突蛋白制备获得了纤突蛋白单克隆抗体，该单克隆抗体可应用于______（答两点）。 21. 组织型纤溶酶原激活剂（t-PA）是一种广泛用于溶解血栓的蛋白质类药物，但t-PA在血液中的半衰期很短（3～5分钟），在临床治疗中需大剂量静脉注射才能维持其有效浓度，但会增加出血风险。研究团队借助PCR技术改造获得t-PA基因L，并通过图1所示流程制备乳腺生物反应器，最终获得半衰期较长的突变型t-PA。 回答下列问题： （1）研究人员首先根据突变型t-PA的________________设计其空间结构，进而推测其________________，再根据“中心法则”逆推t-PA基因的核苷酸序列。 （2）上述的①过程使用的“t-PA基因L”，实际上是由图2所示两个元件构建的融合基因（图3），其中BLGSP序列决定的乳球蛋白（BLG）信号肽由16个已知的氨基酸序列组成，而将正常t-PA的第117位天冬酰胺替换为谷氨酰胺即可得到突变型t-PA。 为确定两元件是否正确连接，需进行PCR检测，若仅用一对引物，则应选择图3中的引物_______。最后，将融合基因与表达载体（图4）经限制酶_____和DNA连接酶处理构建形成重组表达载体。 （3）重组表达载体经筛选后导入山羊受精卵，培养获得早期胚胎，在进行性别鉴定时，需要取囊胚期的___________细胞做DNA分析。利用胚胎分割技术可获得多只转基因山羊，这体现了早期胚胎细胞具有__________。 （4）t-PA突变基因只在山羊乳腺上皮细胞中表达，而不在其他组织细胞内表达，推测其原因是________________。 （5）检测转基因动物是否培育成功，还需要进行个体生物学水平的鉴定，具体做法是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期期中联考试卷高二生物学 本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页。满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡指定的位置上。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 第一部分 选择题（共40分） 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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. “中田有庐，疆场有瓜。是剥是菹，献之皇祖”出自《诗经·小雅·信南山》，其中的“菹”为“泡菜”的古称。古法制作泡菜时，民众多取应季蔬菜，以盐水拌匀后封于陶坛中，经半个月即可闻到酸香之味。某同学模仿古法制造泡菜，数日后未闻酸味反而发现泡菜腐败，造成这一结果的原因最不可能是（　　） A. 环境温度太高 B. 未接种纯菌种 C. 陶坛封固不密 D. 蔬菜反复洗涤 【答案】B 【解析】 【详解】A、高温会促进杂菌繁殖，同时抑制乳酸菌活性（乳酸菌最适温度为30℃左右），导致腐败风险增加，符合腐败原因，A错误； B、古法泡菜依赖蔬菜表面天然附着的乳酸菌（如乳酸杆菌）进行发酵，无需人工接种纯菌种。该因素不会直接导致腐败，反而属于传统工艺特点，B正确； C、密封不严会使氧气进入，破坏无氧环境，抑制乳酸菌发酵，同时促进好氧杂菌繁殖，符合腐败原因，C错误； D、过度清洗会减少蔬菜表面天然乳酸菌数量，降低发酵启动效率，增加杂菌竞争优势，符合腐败原因，D错误。 故选B。 2. L-天冬酰胺酶可分解天冬酰胺释放出氨、氨与奈斯勒试剂反应呈棕色。为筛选获得L-天冬酰胺酶高产菌株，某研究小组用含有牛肉膏、蛋白胨、水、NaCl、奈斯勒试剂等成分的培养基进行实验。实验结果如图所示。下列有关叙述中，错误的是（ ） A. 应该在富含天冬酰胺的环境中取样 B. 该培养基中含有琼脂，接种时采用的是稀释涂布平板法 C. 应选择菌落B作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养 D. 获得L-天冬酰胺酶高产菌株纯培养物的关键是防止杂菌污染 【答案】C 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法，将已经灭菌的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法，将待分离的菌液经过适合的稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、要筛选能产生 L - 天冬酰胺酶的菌株，因为该酶可分解天冬酰胺，所以在富含天冬酰胺的环境中更容易找到能产生该酶的菌株，因此应该在富含天冬酰胺的环境中取样，A正确； B、从接种结果来看，菌落分布较为均匀，该培养基是固体培养基，含有凝固剂（琼脂），接种时采用的是稀释涂布平板法，B正确； C、菌落B和菌落C周围棕色圈的直径相同，但C的菌落直径更小，因此菌落C的单个细胞产生的L−天冬酰胺酶更多，应选择菌落C作为高产L−天冬酰胺酶菌株进行大量培养，C错误； D、在微生物培养过程中，获得纯培养物的关键就是防止杂菌污染，这是微生物培养的基本要求，所以获得 L - 天冬酰胺酶高产菌株纯培养物的关键是防止杂菌污染，D正确。 故选C。 3. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是（　　） A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂 C. 过程③用PEG诱导原生质体融合与细胞膜选择透过性有关 D. 耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程①是获得植物细胞的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，A正确； B、根据题干信息“将其中一个细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种”，由此可知过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，B正确； C、过程③用PEG诱导原生质体融合与细胞膜流动性有关，C错误； D、实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的中间偃麦草整合形成耐盐小麦，说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。 4. 小型猪的心血管系统、消化系统及生理指标与人类高度近似，其被公认为异种器官移植的理想供体。我国科学家通过基因编辑技术将利用体细胞克隆技术（如图）获得的猪肝成功植入人体，实现异种器官移植新突破。下列说法正确的是（ ） A. 猪耳朵细胞培养需加血清，气体环境为95%氧气加5%二氧化碳 B. 仅敲除CMAH基因，不能完全避免猪肝移植后的免疫排斥 C. 重构胚用 Ca2+载体激活，通常发育到桑葚胚或原肠胚阶段再移植 D. 代孕母猪用促性腺激素超数排卵后才能移植胚胎 【答案】B 【解析】 【详解】A、动物细胞培养时，需充入95%空气和5%二氧化碳的混合气体，而非95%氧气和5%二氧化碳的混合气体，A错误； B、除CMAH基因编码的抗原外，猪细胞还存在其他可引发人体免疫排斥的抗原，结合题图可知该技术除敲除CMAH外还需要导入人源功能基因改造，因此仅敲除CMAH不能完全避免免疫排斥，B正确； C、重构胚需用Ca2+载体等方法激活，通常发育到桑葚胚或囊胚阶段进行移植，主要因为这两个时期的胚胎发育更稳定、着床率更高，且能更准确筛选出优质胚胎，C错误； D、代孕母猪用雌激素或孕激素刺激其同期发情是具备胚胎移植的生理学基础，D错误。 5. 新一代人工智能（AI）模型ESM3首次实现了对蛋白质序列、结构和功能的统一推理，使蛋白质工程取得了极大的进展。下列叙述错误的是（　　） A. AI可通过基因序列预测蛋白质的空间结构 B. AI可基于已有的科研数据构建结构与功能相匹配的蛋白质模型 C. AI与蛋白质工程结合，可以设计自然界不存在的新蛋白质 D. AI设计的蛋白质通常在细胞外合成，不需要对基因进行操作 【答案】D 【解析】 【详解】A、蛋白质的氨基酸序列由基因的碱基序列决定，而氨基酸序列是蛋白质空间结构形成的基础，因此AI可通过分析基因序列预测蛋白质的空间结构，A正确； B、AI可对已积累的大量蛋白质结构、功能相关的科研数据进行学习、分析，从而构建出结构与功能相匹配的蛋白质模型，B正确； C、蛋白质工程的实质是通过基因修饰或基因合成改造现有蛋白质或制造新蛋白质，与AI结合可提升设计效率，能够设计出自然界不存在的新蛋白质，C正确； D、蛋白质的合成需要以对应基因作为模板，无论是在细胞内合成还是体外合成，都需要先获得设计的蛋白质对应的目的基因，必须对基因进行操作，D错误。 6. 线粒体疾病由细胞核或线粒体基因突变所致，常累及神经、肌肉等能量需求高的组织器官。通过诱导多能干细胞（iPS细胞）研究线粒体疾病的流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 可以将特定基因通过转基因技术导入患者成纤维细胞实现重新编程 B. 患者iPS细胞分化出的特定靶细胞移植回患者体内会引发免疫排斥 C. 基因编辑线粒体DNA纠正突变，可以实现线粒体疾病的个性化治疗 D. iPS细胞不存在治疗性克隆所涉及到的抛弃早期胚胎的伦理争议 【答案】B 【解析】 【详解】A、可以将特定基因通过转基因技术导入患者成纤维细胞实现重新编程，进而诱导多能干细胞（iPS细胞）形成，A正确； B、患者iPS细胞分化出的特定靶细胞移植回患者体内一般不会引发免疫排斥，B错误； C、结合图示可知，基因编辑线粒体DNA纠正突变，可以实现线粒体疾病的个性化治疗，实现精准治疗，C正确； D、iPS细胞取自患者的体细胞，是使用病人自身的细胞重编程形成的，用iPS细胞治疗疾病可以避免免疫排斥反应和抛弃早期胚胎的伦理争议，D正确。 7. METAP1是一种锌金属蛋白酶，负责去除新生蛋白质的初始氨基酸，对蛋白质的稳定、成熟及细胞定位至关重要。伴侣蛋白 ZNG1的核心功能是将锌离子精准输送到目标蛋白，如METAP1，下列叙述错误的是（　　） A. 成熟蛋白质的肽链氨基端首位氨基酸一般不相同 B. 构成 METAP1的元素中，既有大量元素，也有微量元素 C. 抑制 METAP1的活性，不影响细胞内蛋白质的分布问题 D. 伴侣蛋白 ZNG1既能与锌离子结合，也能与锌离子分离 【答案】C 【解析】 【详解】A、METAP1会去除新生蛋白质的初始氨基酸，不同蛋白质的氨基酸序列存在差异，因此成熟蛋白质的肽链氨基端首位氨基酸一般不相同，A正确； B、METAP1本质为蛋白质，组成元素包含C、H、O、N等大量元素，同时其为锌金属蛋白酶，还含有微量元素Zn，因此构成METAP1的元素中既有大量元素也有微量元素，B正确； C、METAP1对蛋白质的细胞定位至关重要，细胞定位即蛋白质在细胞内的分布位置，因此抑制METAP1的活性会影响细胞内蛋白质的分布，C错误； D、ZNG1的功能是将锌离子精准输送到目标蛋白，该过程需要ZNG1先结合锌离子，运输到目标蛋白后再与锌离子分离，因此ZNG1既能与锌离子结合，也能与锌离子分离，D正确。 8. 细胞器串扰是指真核细胞内不同细胞器之间通过膜结构联系、物质交换、信号传递等方式相互协调、协同完成生命活动。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞骨架在细胞器串扰中起到了至关重要的作用 B. 细胞间的信息传递必须依赖细胞器串扰才能完成 C. 内质网与高尔基体通过囊泡转运物质，体现了细胞器串扰 D. 细胞器串扰利于细胞代谢有序进行，是细胞功能特化的基础 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，具有锚定支撑细胞器、参与细胞内物质运输和信号传递的功能，在细胞器间的协调配合中起到关键作用，A正确； B、细胞器串扰是细胞内部不同细胞器之间的相互作用，细胞间的信息传递方式多样，如高等植物通过胞间连丝传递信息、细胞通过细胞膜表面糖蛋白直接识别传递信息等过程，都不需要依赖细胞器串扰完成，B错误； C、内质网和高尔基体是不同的细胞器，二者通过囊泡转运分泌蛋白等物质，属于细胞器间的物质交换，符合细胞器串扰的定义，C正确； D、细胞器串扰可让不同细胞器协同配合，保障细胞代谢有序高效进行，不同功能的细胞中细胞器串扰的模式存在差异，是细胞功能特化的基础，D正确。 9. 水熊虫在干燥条件刺激下，细胞会大量合成海藻糖（一种非还原性二糖）和特异性无序蛋白，这些分子会替代水分子，在细胞内大分子和细胞器周围形成一个无定形的、玻璃状的固态基质，从而保护细胞。下列有关叙述错误的是（ ） A. 在海藻糖溶液中加入斐林试剂并加热，不会生成砖红色沉淀 B. 海藻糖合成过程，体现了基因对生物性状的间接控制 C. 特异性无序蛋白的合成需要内质网、高尔基体参与 D. 固态基质形成后细胞代谢减弱，可减少自由基对DNA的攻击 【答案】C 【解析】 【详解】A、海藻糖是非还原性二糖，无法与斐林试剂发生氧化还原反应生成砖红色沉淀，A正确； B、海藻糖的合成需酶催化，而酶的合成由基因控制，该过程通过代谢产物间接影响性状，体现了基因对性状的间接控制，B正确； C、特异性无序蛋白（如题干所述）为胞内蛋白，其合成只需核糖体参与，无需内质网和高尔基体加工（二者主要参与分泌蛋白的修饰），C错误； D、干燥环境下形成的固态基质可降低细胞代谢速率，减少自由基产生，从而减轻自由基对DNA的损伤，D正确。 故选C。 10. 研究人员在深海热泉口发现一种新型嗜热细菌，其细胞膜含特殊支链脂质，可在90℃以上维持膜的结构特点。下列推测合理的是（　　） A. 该菌的DNA分子中G-C碱基对比例显著高于常温细菌 B. 其细胞膜不含磷脂，仅由特殊支链脂质构成，避免高温溶解 C. 组成特殊支链脂质的各种元素在细胞中大多以离子形式存在 D. 该细菌线粒体数量多，以提高在深海环境中对氧气的利用率 【答案】A 【解析】 【详解】A、G-C碱基对之间有3个氢键，A-T碱基对之间有2个氢键，氢键越多，DNA热稳定性越高，嗜热细菌生活在90℃以上高温环境，其DNA 分子中G-C碱基对比例应显著高于常温细菌，以维持DNA结构稳定，A正确； B、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，所有细胞的细胞膜都含有磷脂，特殊支链脂质是辅助其在高温下维持膜结构特点的成分，并非替代磷脂，B错误； C、细胞中的元素主要以化合物形式存在，C错误； D、细菌属于原核生物，细胞内无线粒体，D错误。 11. 幽门螺杆菌是胃溃疡的“头号元凶”。幽门螺杆菌分泌的黏附素（蛋白质）能使其紧贴于胃部上皮细胞，从而破坏胃黏膜，使人患胃炎、胃溃疡等疾病。下列叙述正确的是（　　） A. 幽门螺杆菌的遗传物质是DNA，遗传信息储存在脱氧核苷酸中 B. 黏附素在核糖体上合成后，经过内质网、高尔基体加工后分泌 C. 幽门螺杆菌与眼虫最大的区别是无叶绿体，不能进行光合作用 D. 幽门螺杆菌的 DNA 双链上不存在游离的磷酸基团 【答案】D 【解析】 【详解】A、遗传信息是指DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，并非储存在脱氧核苷酸单体本身，A错误； B、幽门螺杆菌为原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器，无内质网、高尔基体等结构，黏附素合成后无需经过内质网、高尔基体加工，B错误； C、幽门螺杆菌是原核生物，眼虫是真核生物，二者最大的区别是幽门螺杆菌没有以核膜为界限的细胞核，而非无叶绿体，C错误； D、幽门螺杆菌的DNA为环状双链结构，环状DNA两端闭合，因此双链上不存在游离的磷酸基团，D正确。 12. 黑藻是多年生沉水植物，对水质变化敏感，具有强净化能力。下列说法正确的是（ ） A. 在高倍镜下可观察到黑藻叶肉细胞中的叶绿体绕细胞核运动 B. 黑藻叶肉细胞因中央大液泡无色素，故不能作为观察质壁分离现象的实验材料 C. 利用黑藻根尖分生区观察有丝分裂的制片流程为解离、染色、漂洗、制片 D. 黑藻可作为水体污染的指示物，吸收含N、P的无机盐可用于水体修复 【答案】D 【解析】 【详解】A、高倍镜下可观察到黑藻叶肉细胞中的叶绿体围绕中央大液泡运动，A错误； B、黑藻叶肉细胞的中央大液泡虽无色素，但细胞质中含有绿色的叶绿体，可作为观测标记，能够作为观察质壁分离现象的实验材料，B错误； C、利用根尖分生区观察有丝分裂的制片流程为解离、漂洗、染色、制片，漂洗需在染色前进行，目的是洗去解离液，防止解离过度、避免影响染色效果，C错误； D、黑藻对水质变化敏感，因此可作为水体污染的指示物；其吸收含N、P的无机盐可降低水体富营养化程度，可用于水体修复，D正确。 13. G蛋白偶联受体（GPCR）是人体内最大的膜受体家族，是细胞感知并整合胞外信号的核心分子之一。最新研究发现，黏附类GPCR（如GPCR56）接受信号激活后可通过迁移体等胞外囊泡转移至邻近接收细胞，实现跨细胞信号传递。下列相关叙述正确的是（　　） A. GPCR56的合成和加工无需内质网和高尔基体参与 B. 经迁移体携带的活性GPCR56，通过血液定向运输至全身发挥作用 C. 抑制细胞骨架的组装，会降低迁移体的形成效率 D. 激素信号与GPCR56囊泡信号的传递模式均为“信号分子→膜受体→胞内信号” 【答案】C 【解析】 【详解】A、GPCR56属于膜蛋白，膜蛋白由核糖体合成后，需要经过内质网的加工、折叠，再通过高尔基体的进一步修饰、分类和运输才能定位到细胞膜上，故GPCR56的合成和加工过程需要内质网和高尔基体参与，A错误； B、题干明确说明黏附类GPCR激活后通过迁移体转移至邻近接收细胞，并非通过血液运输至全身发挥作用，B错误； C、细胞骨架参与细胞内物质运输、囊泡的形成和转运等生命活动，迁移体属于胞外囊泡，其形成过程依赖细胞骨架的支撑和运输，因此抑制细胞骨架的组装会降低迁移体的形成效率，C正确； D、激素信号的传递模式为信号分子（激素）→靶细胞膜受体→胞内信号；而GPCR56囊泡传递的是膜受体本身，并非信号分子，二者传递模式存在本质差异，D错误。 14. 某科研团队以丝瓜为材料，开展了缺硼、缺钙及补素对果实发育影响的实验，相关结果如下表，下列分析正确的是（　　） 组别 弯瓜率 木栓化率 平均单瓜重下降比 处理方式 实验一 10% 8% 无 全程正常供硼、供钙 实验二 39% 47% 21% 开花后缺硼处理 实验三 11% 8% 5% 开花后缺硼至幼瓜期喷施硼砂 实验四 34% 34% 15%-18% 开花后缺钙处理 实验五 10% 9% 4% 开花后缺钙至幼瓜期喷施螯合钙 注：植物细胞木栓化是细胞壁变硬、不透水不透气，最终该细胞会失去活性 A. 硼和钙元素都是丝瓜生长发育必需的元素且丝瓜对硼需求量更大 B. 植物可以通过渗透作用吸收硼和钙元素，无需消耗能量 C. 木栓化是植物的一种适应性变化，可以防止植株水分的流失，但是会导致丝瓜品质下降 D. 为节约丝瓜生产成本可以只在幼瓜期喷施硼砂和螯合钙等肥料 【答案】C 【解析】 【详解】A、硼属于植物所需的微量元素，钙属于大量元素，丝瓜对钙的需求量更大，且本实验仅能证明缺硼、缺钙均会影响丝瓜果实发育，无法比较二者需求量大小，A错误； B、植物根细胞吸收硼、钙等矿质元素离子的方式为主动运输，需要消耗能量，渗透作用是溶剂分子（如水）的跨膜运输方式，不适用于矿质元素的吸收，B错误； C、木栓化的细胞壁不透水不透气，可减少植株水分流失，是植物对环境的适应性变化，但果实细胞木栓化后会失活，导致丝瓜品质下降，C正确； D、本实验仅验证了开花后缺素、幼瓜期补素的补救效果，未证明其他生长阶段不需要硼、钙元素，因此不能得出“仅在幼瓜期喷施相关肥料即可节约成本”的结论，D错误。 15. 为提升海南特色热带水果台农芒果的抗病性，研究人员利用基因工程导入抗病基因，获得转基因抗病植株。相关质粒、抗病基因的结构及部分过程如图所示，其中用不同限制酶切割后会形成不同的DNA末端。下列叙述正确的是（　　） A. 利用PCR获取和扩增抗病基因时，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Ca2+来激活DNA聚合酶 B. 为防止目的基因和质粒反向连接，宜用BamH I和Sau3A I两种限制酶切割目的基因和质粒 C. 导入重组质粒的受体细胞在含潮霉素的培养基中能存活，在含四环素的培养基中不能存活 D. 获得转基因抗病台农芒果植株后，可利用病原体的接种实验，进行个体生物学水平的鉴定 【答案】D 【解析】 【详解】A、PCR反应缓冲液中一般添加Mg2+激活DNA聚合酶，Ca2+用于处理受体细胞制备感受态，不是PCR体系的成分，A错误； B、为了防止目的基因自我环化，可以使用BamH I和Sau3A I两种酶对目的基因进行切割，但是质粒上没有Sau3A I识别位点，且用BamH I酶切后会破坏两种抗性基因，不利于后续筛选，B错误； C、由图可知，目的基因插入质粒的潮霉素抗性基因内部，潮霉素抗性基因被插入失活，四环素抗性基因结构完整；因此导入重组质粒的受体细胞，能在含四环素的培养基存活，不能在含潮霉素的培养基存活，C错误； D、获得转基因植株后，对抗病性状进行个体生物学水平鉴定，可直接接种病原体，观察植株是否抗病，D正确。 16. 如图，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T 三种物质的“HAT 培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是（　　） A. 免疫的B淋巴细胞及其相互融合细胞因全合成途径被A阻断，在HAT培养基上不能增殖 B. 骨髓瘤细胞及其相互融合细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT培养基上不能增殖 C. 杂交瘤细胞因为可进行上述两个途径，能在HAT培养基上大量增殖 D. HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，既能大量增殖又能产生较高纯度的目标抗体 【答案】B 【解析】 【详解】A、免疫的B细胞及其相互融合细胞是正常细胞，细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，但因高度分化而不能增殖，A错误； B、物质A可以阻断其中的全合成途径，骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。因此，加入H、A、T三种物质后，骨髓瘤细胞无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖，B正确； C、杂交瘤细胞因为可以进行补救合成途径，能够在HAT 培养基上大量增殖，C错误； D、HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞能大量增殖，但并不都能产生高纯度的目标抗体，需要进行抗体检测才能筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，才可产生高纯度的目标抗体，D错误。 第二部分 非选择题（共60分） 二、非选择题 17. 下图为真核细胞中几类蛋白质的合成、加工和运输过程的示意图。多肽链中是否有信号序列以及信号序列的种类将影响蛋白质的去向。请回答下列问题。 （1）通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和_____结构，某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是_____。 （2）上图中，在游离的核糖体中合成的肽链若存在_____序列，则这段肽链会与核糖体一起转移到_____上继续合成，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。 （3）内质网膜出芽形成的囊泡包裹着蛋白质通过_____（细胞结构）定向运输到高尔基体，该过程所需的能量来自_____（生理过程）。 （4）有同学认为真核细胞中的肽链都必须经过内质网和高尔基体的作用才能形成有活性的蛋白质。你是否认同该观点：_____（填“是”或“否”），请据图说出你的依据：_____（写出1点即可）。 【答案】（1） ①. 空间 ②. 蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解 （2） ①. 内质网定向信号 ②. 内质网##粗面内质网 （3） ①. 细胞骨架 ②. 细胞呼吸 （4） ①. 否 ②. 胞质可溶性蛋白质无需经过内质网、高尔基体的作用，也能形成有活性的蛋白质 【解析】 【小问1详解】 通常细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和空间结构，因为蛋白质的结构与其功能是相适应的。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，即空间结构受到破坏，通常变性的蛋白质易被蛋白酶水解，这是因为蛋白质变性后变得松散、舒展，使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解，因此煮熟的蛋白质容易消化。 【小问2详解】 上图中，在游离的核糖体中合成的肽链若存在内质网定向信号序列，则这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质，即内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关。 【小问3详解】 细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说起着重要作用，因此内质网膜出芽形成的囊泡包裹着蛋白质可以通过细胞骨架定向运输到高尔基体，该过程所需的能量来自细胞呼吸，细胞呼吸实质是分解有机物、释放能量。 【小问4详解】 结合图示可以看出，真核细胞中的肽链未必都必须经过内质网和高尔基体的作用才能形成有活性的蛋白质，如图中的胞质可溶性蛋白质（或线粒体、叶绿体中的蛋白质），其合成过程无需经过内质网、高尔基体的作用，也能形成有活性的蛋白质。 18. 黄曲霉毒素是黄曲霉等菌株产生的一类剧毒的含碳有机物，常见于发霉粮食及粮食制品中，其中以黄曲霉毒素B1（AFB1）毒性最强。为保障食品安全，科研人员尝试开发能有效降解AFB1的生物菌剂。回答下列问题： （1）欲筛选AFB1降解菌，科研人员需配制以______为唯一碳源的选择培养基，对待选样品中的微生物进行培养。 （2）经连续选择培养后，初步分离得到能降解AFB1的菌株，用______法或_____法接种子固体培养基上获得单菌落。通过观察______，初步鉴定菌种类别，进而筛选得到分泌 AFB1降解酶的菌株。 （3）用菌株A 进行AFB1降解实验，72h 内定时取样检测，结果如图所示。 ①0~60h内，发酵装置中菌株A 的种群接近于_____形增长，60h后菌株A密度下降，可能的原因除了营养物质的消耗，还可能是装置中________、________等发酵条件改变，不利于菌体生长繁殖。 ②利用稀释涂布平板法对72h内的菌株A 进行计数，在样品稀释度合适，同一稀释度下至少对3个平板重复计数的情况下，统计的活菌数往往较实际值偏小，原因是________。 （4）将菌株A制成用于保障食品安全的生物菌剂时，从食品安全角度考虑，还需要解决的问题是______。 【答案】（1）AFB1 （2） ①. 稀释涂布平板 ②. 平板划线 ③. 菌落特征 （3） ①. S ②. 溶解氧 ③. PH ④. 当两个或多个细胞连接在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 （4）需检验菌株A降解AFB1后生成的产物是否安全无毒 【解析】 【分析】微生物的分离： ①利用该分离对象对某一营养物质的“嗜好”，专门在培养基中加入该营养物质，使该微生物大量增殖。这些物质主要是一些特殊的碳源、氮源，如纤维素可用来富集纤维素分解微生物，尿素可用来富集尿素分解微生物。 ②利用该分离对象对某种抑制物质的抗性，在混合培养物中加入该抑制物质，经培养后，由于原来占优势的它种微生物的生长受到抑制，而分离对象却可趁机大量增殖，使之在数量上占优势。如筛选酵母菌和霉菌，在培养基中加入青霉素，因青霉素可抑制细菌和放线菌的细胞壁的合成，从而抑制两类微生物的生长，而酵母菌和霉菌正常生长增殖。 【小问1详解】 要筛选AFB1降解菌，应该以AFB1为唯一碳源，对牦牛粪中的微生物进行培养，能够存活下来的即为能分解AFB1的微生物。 【小问2详解】 获得能降解AFB1的菌株后，可以用稀释涂布平板法或平板划线法将其接种在固体培养基上获得单菌落，观察菌落的特征来判断其类别。 【小问3详解】 ①由曲线图可知，菌株A在0-60h内呈S形增长；60h后，可能由于AFB1被降解，菌株A的营养物质不足；菌株A的代谢导致装置中溶解氧、pH等发酵条件改变，不利于菌体生长繁殖，故菌株A的密度下降。 ②利用稀释涂布平板法对72h内的菌株A 进行计数，在样品稀释度合适，同一稀释度下至少对3个平板重复计数的情况下，统计的活菌数往往较实际值偏小，原因是当两个或多个细胞连接在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 【小问4详解】 将菌株A制成用于保障食品安全的生物菌剂时，菌株A可以降解AFB1，还需要检验菌株降解AFB1后生成的产物是否安全无毒。 19. 猴痘是由猴痘病毒（MPXV，一种双链DNA病毒）引发的传染性疾病。E8L蛋白是MPXV的核心结构蛋白，抗E8L蛋白的抗体可诊断和治疗猴痘。为快速获得抗E8L蛋白的单克隆抗体，研究人员利用下图1创新技术路线进行制备。回答下列问题： （1）被脂质体包裹的E8LmRNA疫苗注入小鼠体内后，与小鼠细胞融合，该融合细胞表达出的是________（填“E8L蛋白”或“抗E8L蛋白的抗体”）。为快速产生大量抗体，①处可采取的措施是_______。 （2）经②确认免疫效果后，从小鼠脾脏获取B细胞，用荧光分选技术对目标细胞（E8L+/IgG+）进行筛选。E8L+信号指该细胞表面的受体能特异性识别被荧光标记的E8L蛋白，故目标细胞________（填“是”或“不是”）浆细胞。IgG+信号指该细胞能被偶联荧光的IgG抗体识别，即能产生所需的单克隆抗体。⑤中受体细胞为动物细胞，则将基因表达载体导入的方法是________。 （3）步骤⑥用抗体检测牛痘病毒、水痘病毒、甲流病毒等病毒。结果是除牛痘病毒的D8蛋白，抗体无法与其他病毒蛋白结合，出现该结果的原因是________。与杂交瘤细胞生产抗体相比，该创新技术路线无需经历动物细胞工程中的_____技术，从而缩短了制备时间，提高了效率。 （4）该抗体未来可以用于猴痘疫情爆发时的免疫诊断和免疫治疗。目前，利用PCR检测是诊断猴痘病毒感染的主要方法，该方法中需要用到的酶是_______。图2是用于疾病诊断的抗原检测试剂盒原理示意图，图3是检测阳性和阴性的结果示意图，若检测结果为阳性，则正常情况下应该发生了_______次特异性结合。 【答案】（1） ①. E8L蛋白 ②. 多次注射E8LmRNA疫苗（或增加mRNA疫苗的注射剂量） （2） ①. 不是 ②. 显微注射法 （3） ①. 牛痘病毒的D8蛋白与猴痘病毒的E8L蛋白具有相同（或相似）的抗原（决定簇），而其他病毒的蛋白无该抗原（决定簇） ②. 动物细胞融合 （4） ①. Taq酶（耐高温的DNA聚合酶） ②. 3 【解析】 【小问1详解】 E8LmRNA进入小鼠细胞后翻译产生E8L蛋白，作为抗原激发免疫；多次注射疫苗可进行二次免疫，快速产生大量抗体。 【小问2详解】 浆细胞不能识别抗原，而目标细胞表面受体能识别E8L蛋白，故目标细胞不是浆细胞；将基因表达载体导入动物细胞的常用方法为显微注射法。 【小问3详解】 抗体具有特异性，仅与特定抗原决定簇结合，牛痘病毒D8蛋白与E8L蛋白有相似抗原决定簇，故抗体能与其结合；该技术直接获取抗体基因进行表达，无需进行动物细胞融合（杂交瘤细胞制备的核心步骤）。 【小问4详解】 PCR技术需要耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）；抗原检测试剂盒中，阳性结果时，检测线（T线）发生抗原与抗体1、抗原与抗体2的结合，质控线（C线）发生抗体1与抗体3的结合，共3次特异性结合。 20. 鹅源星状病毒属于RNA病毒，鹅群感染后死亡率高，对鹅类养殖构成巨大威胁。其全基因组结构模式图如图甲所示，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白。研究人员以疑似感染该病毒死亡鹅的组织为样本，通过研磨提取上清液，进而制备单克隆抗体。回答下列问题： （1）鹅死亡的原因还可能包括感染鹅细小病毒（一种DNA病毒）或感染致病细菌。为确定感染源，研究人员以样本总DNA为模板，在PCR反应体系中通过加入______进行特定片段的扩增并进行相应检测；同时，将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现_______。 （2）成功分离出鹅源星状病毒后，研究人员提取了该病毒的RNA，并通过_______获得该病毒的cDNA作为纤突蛋白基因序列的扩增模板。扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是_______（填编号）。 （3）从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增，______，导入特定受体细胞，______。进行细胞培养后可从中获得纤突蛋白。 （4）研究人员利用纤突蛋白制备获得了纤突蛋白单克隆抗体，该单克隆抗体可应用于______（答两点）。 【答案】（1） ①. 鹅细小病毒DNA引物 ②. 致病细菌菌落 （2） ①. 逆（反）转录 ②. B （3） ①. 构建基因表达载体 ②. 检测鉴定转基因成功 （4）快速诊断鹅是否感染鹅源星状病毒／治疗鹅源星状病毒的感染（合理即可） 【解析】 【分析】单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。 【小问1详解】 实验目的是获得鹅细小病毒的DNA，因此PCR扩增时需要加入鹅细小病毒DNA引物，以保证能扩增出鹅细小病毒的DNA。将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现致病细菌菌落，以确定是否感染致病菌。 【小问2详解】 以该病毒的RNA为模板，在逆转录酶的作用下通过逆转录可形成该病毒的cDNA。根据图甲可知，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白，ORF2区域含有的碱基对数为6939－4807=2132，因此图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是B。 【小问3详解】 基因工程的操作步骤：目的基因的筛选与获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。因此从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增，构建基因表达载体，导入特定受体细胞，检测鉴定转基因成功。 【小问4详解】 抗原和抗体可特异性结合，因此纤突蛋白单克隆抗体可快速诊断鹅是否感染鹅源星状病毒。 21. 组织型纤溶酶原激活剂（t-PA）是一种广泛用于溶解血栓的蛋白质类药物，但t-PA在血液中的半衰期很短（3～5分钟），在临床治疗中需大剂量静脉注射才能维持其有效浓度，但会增加出血风险。研究团队借助PCR技术改造获得t-PA基因L，并通过图1所示流程制备乳腺生物反应器，最终获得半衰期较长的突变型t-PA。 回答下列问题： （1）研究人员首先根据突变型t-PA的________________设计其空间结构，进而推测其________________，再根据“中心法则”逆推t-PA基因的核苷酸序列。 （2）上述的①过程使用的“t-PA基因L”，实际上是由图2所示两个元件构建的融合基因（图3），其中BLGSP序列决定的乳球蛋白（BLG）信号肽由16个已知的氨基酸序列组成，而将正常t-PA的第117位天冬酰胺替换为谷氨酰胺即可得到突变型t-PA。 为确定两元件是否正确连接，需进行PCR检测，若仅用一对引物，则应选择图3中的引物_______。最后，将融合基因与表达载体（图4）经限制酶_____和DNA连接酶处理构建形成重组表达载体。 （3）重组表达载体经筛选后导入山羊受精卵，培养获得早期胚胎，在进行性别鉴定时，需要取囊胚期的___________细胞做DNA分析。利用胚胎分割技术可获得多只转基因山羊，这体现了早期胚胎细胞具有__________。 （4）t-PA突变基因只在山羊乳腺上皮细胞中表达，而不在其他组织细胞内表达，推测其原因是________________。 （5）检测转基因动物是否培育成功，还需要进行个体生物学水平的鉴定，具体做法是_______。 【答案】（1） ①. 预期功能 ②. 氨基酸序列 （2） ①. F1、R2 ②. Kpn I、Xho I （3） ①. 滋养层 ②. 全能性 （4）BLG启动子只有在乳腺细胞中才能表达（具有组织特异性）（或t-PA突变基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起） （5）提取转基因山羊乳汁中的组织型纤溶酶原激活剂（t-PA），检测其在血液中（含量及）半衰期时间 【解析】 【小问1详解】 蛋白质工程首先要建立蛋白质功能与结构的联系，然后依据所需蛋白质的预期功能，设计改造天然蛋白质的空间结构，推测出其氨基酸序列，并根据“中心法则”逆推出基因的核苷酸序列。 【小问2详解】 PCR检测时引物的选择要根据目的基因及引物的方向来选择，引物与DNA模板链的3'端（-OH）配对，在DNA聚合酶的作用下，将脱氧核苷酸加到引物的3'端，故根据图3可以得出选择的引物应该是F1和R2；构建基因表达载体过程中，限制酶的选择要注意限制酶的位置和种类，根据图4和图2可知，限制酶应该选目的基因两端的也就是Kpn I、Xho I。 【小问3详解】 重组表达载体经筛选后导入山羊受精卵，培养获得早期胚胎，在进行性别鉴定时，需要取囊胚期的滋养层细胞做DNA分析。利用胚胎分割技术可获得多只转基因山羊，这体现了早期胚胎细胞具有全能性。 【小问4详解】 t-PA突变基因含有BLG启动子，而BLG启动子只在山羊乳腺上皮细胞中表达，不在其他组织细胞内表达。 【小问5详解】 提取转基因山羊乳汁中的组织型纤溶酶原激活剂（t-PA），检测其在血液中含量及半衰期时间，这属于个体生物学水平的鉴定。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $