精品解析:内蒙古自治区赤峰市红山区赤峰第四中学2025-2026学年高二下学期5月期中生物试题
2026-06-16
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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) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 赤峰市 |
| 地区(区县) | 红山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.06 MB |
| 发布时间 | 2026-06-16 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58363280.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
赤峰第四中学2025-2026学年第二学期月考试题高二生物学
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图是泡菜制作过程中乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 乳酸菌是一种原核生物,代谢类型是异养厌氧型
B. 据图可推测在泡菜发酵中期乳酸含量达到最大
C. 发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同
D. 制作泡菜时加入的盐水需要没过全部菜料,以提供无氧环境
2. 酿酒技术早在千年前就已存在。如图是某同学制作果酒过程中酵母菌数量与酒精浓度随发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 酵母菌数量在时刻增长最快,之前只进行有氧呼吸
B. 发酵瓶等实验器具可用体积分数70%的酒精进行消毒
C. 在酒精的发酵过程中需不断的放气,且放气频率加快
D. 若增大酵母菌的接种量,该果酒的发酵时间可能会缩短
3. 关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述,错误的是( )
A. 土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成脲酶
B. 与稀释涂布平板法相比,平板划线法形成单菌落的效果不佳
C. 培养基应以尿素为唯一氮源,该细菌与硝化细菌所利用的碳源是相同的
D. 若将1mL土样稀释106倍后,取0.1mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别18、234、276,则该1mL土样中分解尿素的细菌数2.55×109
4. 实验室培养酵母菌、黑曲霉、白念珠菌(一种真菌)等常用沙氏BHI琼脂培养基,该培养基配方如下表。下列相关说法正确的是( )
脑心浸粉
10.0g/L
胰酪蛋白胨
2.5g/L
蛋白胨
7.0g/L
葡萄糖
21.0g/L
氯化钠
2.5g/L
磷酸氢二钠
1.25g/L
琼脂
15.0g/L
注:pH为7.0±0.2,温度为25℃
A. 蛋白胨只用于提供氮源,葡萄糖只用于提供碳源
B. 实验室里制备该培养基时,先灭菌,再调pH
C. 在培养细菌时,一般需要将培养基调至酸性
D. 也可用马铃薯琼脂培养基对酵母菌纯培养
5. 野生黑芥(2n=16)具有黑腐病的抗性基因,花椰菜(2n=18)易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。某实验小组用黑芥苗的叶肉细胞与花椰菜的幼根细胞进行细胞融合,经筛选、培养获得抗黑腐病的花椰菜杂种植株。下列相关叙述正确的是( )
A. 应在低渗溶液中获得两种原生质体
B. 原生质体两两融合后形成的细胞中一定含有34条染色体
C. 杂种植株形成过程中,需先在生长素浓度较高的培养基中诱导生根
D. 对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株
6. 下列关于植物细胞工程应用的叙述,错误的是( )
A. 微型繁殖为无性繁殖,能保持植物原有的遗传特性
B. 选取茎尖细胞培育脱毒苗的过程体现了植物细胞的全能性
C. 对愈伤组织进行诱变处理,从分化的植株中可筛选出突变品种
D. 同一植株的不同细胞经植物组织培养获得的新个体一定是同一物种
7. 已知某动物细胞培养过程中会发生细胞贴壁现象。下列相关叙述正确的是( )
A. 对贴壁细胞进行收集时,可直接采用离心法
B. 悬浮培养的细胞会因细胞密度大等因素使细胞分裂受阻
C. 动物细胞培养一般采用固体培养基,并维持一定的气体环境
D. 只有原代培养一传代培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
8. 哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。下列相关叙述错误的是( )
A. 自然条件下哺乳动物的受精在输卵管内完成
B. 受精卵细胞核中遗传物质一半来自父方一半来自母方
C. 卵裂期受精卵不断进行有丝分裂,细胞数量不断增加,胚胎总体积并不增加
D. 囊胚期内细胞团细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎儿的各种组织
9. 下列关于获取目的基因的叙述错误的是( )
A. 目的基因是编码蛋白质的基因
B. 来自苏云金杆菌的Bt基因可作为转基因抗虫棉的目的基因
C. 可通过BLAST(序列比对工具)了解基因的结构与功能
D. 目的基因可以人工合成,也可以利用PCR快速获取或扩增
10. 如图为某动物细胞核基因局部示意图,已知限制酶EcoRⅤ和BclⅠ的识别序列和切割位点分别为5'-GAT↓ATC-3'和5'-T↓GATCA-3'。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶EcoRⅤ和BclⅠ切割的都为磷酸二酯键
B. 限制酶BclⅠ切割该基因后形成的是黏性末端
C. 该基因转录过程中需要解旋酶打开④氢键
D. T4DNA连接酶能将BclⅠ切割后的两个片段连接起来
11. 从目标生物提取分离DNA是进行基因工程操作的基础。下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 猪血可以作为“DNA的粗提取和鉴定”的实验材料
B. 实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是析出DNA
C. 若以新鲜洋葱为实验材料,则研磨液过滤后保留沉淀
D. DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后呈灰紫色
12. 巢式PCR是一种使用两对引物扩增完整的片段的PCR。第一对PCR引物扩增片段和普通PCR相似。第二对为内部引物结合在第一次PCR产物内部,使得第二次PCR扩增片段短于第一次扩增,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 两轮扩增所需引物不同,原料和酶相同
B. 巢式PCR可增强扩增的特异性
C. 用内引物进行PCR时,扩增n次后理论上需要个引物
D. DNA的合成总是从子链的端向延伸与TaqDNA聚合酶的作用有关
13. PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A. 凝胶有一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物
B. 同一个凝胶中,DNA分子越大,迁移的速率越快
C. 染色的DNA分子可在300nm紫外灯下被检测出来
D. 移液器上的枪头在每吸取一种试剂后都必须进行更换
14. 科学家通过体外诱导体细胞,获得了诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞在医药领域具有良好的应用前景。下列相关叙述错误的是( )
A. 体外培养iPS细胞时,培养液中需添加血清,并定期更换培养液
B. 由iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞等重新具有了细胞周期
C. 源自病人体细胞的iPS细胞,用于器官移植可避免免疫排斥反应
D. 由iPS细胞产生的特定细胞,可用于药物安全性和有效性的检测
15. 生物技术是一把双刃剑,为人类生活带来巨大便利的同时,也可能给人类带来灾害。下列相关叙述正确的是( )
A. 生物武器具有致病能力强、攻击范围广等特点,应禁止生物武器
B. 设计试管婴儿技术因存在社会学、伦理学等方面的争议而被禁止
C. 生殖性克隆人有利于人类基因多样性的形成,但不利于人类的进化
D. 生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力
二、不定向选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 关于实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作,下列说法不正确的是( )
A. 配制培养基、倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行
B. 倒平板时,打开培养皿将锥形瓶中的培养基倒入
C. 倒入培养基后立即将平板倒置,防止培养基受污染
D. 划线接种时,灼烧接种环,待其冷却后进行再次划线
17. 体细胞与受精卵相比,细胞核中的DNA基本相同,但表观遗传修饰不同,因此基因表达也有所差异,于是体细胞细胞核转移人去核卵母细胞后,无法正常“指挥”生长发育过程。研究人员将组蛋白去甲基化酶的mRNA注入了图中M细胞,发现胚胎的发育率和妊娠率有所提高。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程a表示核移植,过程c可以通过电融合法获得重构胚M
B. 猴B提供的卵母细胞不需要进行获能,但是需要培养到MⅡ期
C. 图中克隆猴的大多性状与猴A相同,代孕猴不会将其遗传信息传递给克隆猴
D. 胚胎发育率提高的原因是去甲基化酶的合成增加,胚胎发育相关基因的甲基化提高
18. 某科研团队将人乳铁蛋白(hLF)基因转入到山羊体内,从山羊的乳汁中获得hLF,可以解决天然乳铁蛋白资源短缺的问题,下列有关叙述正确的是( )
A. 可用PCR直接扩增人乳铁蛋白的基因转录产物
B. 重组载体中人乳铁蛋白基因的启动子是山羊乳腺蛋白基因启动子
C. 将目的基因导入山羊受精卵中一般应用的技术是显微注射法
D. 检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译常采用抗原—抗体杂交技术
19. 限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别为:—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 标记基因一般是抗生素抗性基因或荧光标记基因
B. 用限制酶EcoRⅠ切割目的基因,同时用限制酶MunⅠ切割质粒
C. 构建重组质粒时,会形成5种脱氧核苷酸序列(最多考虑DNA片段两两连接)
D. 将重组质粒同时用以上2种限制酶切割则会再形成1种长度的DNA片段
20. 蛋白质工程取得的进展向人们展示出了诱人的前景,下列关于蛋白质工程应用的叙述,错误的是( )
A. 经蛋白质工程改造后的抗体可以降低诱发免疫反应的强度
B. 通过蛋白质工程改造的胰岛素类似物能抑制胰岛素的聚合
C. 利用膀胱生物反应器生产人的生长激素不属于蛋白质工程
D. 通过蛋白质工程制造出了一种能降解石油的“超级细菌”
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 土壤中大部分的磷难以被植物利用(无效磷),为筛选出能够将无效磷转化为植物易利用的磷(速效磷)的微生物,科研人员进行了如图1的实验,并分离出了两种解磷菌(B3-5-6、M-3-01)分别接种于含有相同磷矿粉的培养液中,测定培养液中速效磷含量变化如图2所示。回答下列问题:
(1)按照物理性质划分,培养基①为______________培养基,图1中接种方法是_____________,涂布器需要进行__________灭菌,以保证实验过程中不会被污染;若用该接种方法对微生物进行计数,一般结果会比实际的活菌数_________(填“多”或“少”)。
(2)若以无效磷作为培养基①中唯一的营养物质,______________ (填“能”或“不能”)筛选出解磷菌,原因是______________;培养基②的作用是______________。
(3)若想要在短时间内将土壤中的无效磷转化为有效磷,最好选用图2中解磷菌_______对土壤进行处理。
22. 非洲狼尾草光合效率高,为培育高光效的水稻新品种,研究人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对粳稻与非洲狼尾草的原生质体融合率的影响(已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用),实验结果如图1所示(异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率)。杂种细胞经植物组织培养获得几株杂种植株,在不同光照强度下测量了亲本及其中两株杂种植株的光合速率,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)在进行原生质体融合前,需要用______(填具体的物质)去除植物体细胞的细胞壁。诱导粳稻与非洲狼尾草的原生质体融合的方法除PEG处理外,还有______(答两点)等具体方法。
(2)分析图1能够得出不同PEG浓度下同源融合率均______(填“大于”“小于”或“等于”)异源融合率。若想要进一步确定诱导粳稻与非洲狼尾草原生质体融合的最佳PEG浓度,实验思路是:______。
(3)分析图2可知与粳稻和非洲狼尾草相比,杂种植株的光合速率特点是______;若再培育一株杂种植株3,一定具有上述特点吗?请说明原因______。
23. 癌症的免疫疗法是指重新激活抗肿瘤的免疫细胞,进而克服肿瘤的免疫逃逸。某些种类癌细胞表面有高表达的膜蛋白PSMA,CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。图甲为科研人员尝试构建的双特异性抗体PSMA×CD28生产流程图;图乙为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理图,请据图分析:
(1)图甲分析可知,制备双特异性抗体PSMA×CD28的过程中,用到的动物细胞工程技术主要有______(至少回答两点)。
(2)制备双特异性抗体PSMA×CD28时,应先分别将______(物质X)注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞,应用______(填生物方法)诱导细胞融合;将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释,借助多孔细胞培养板,利用______原理进行第二次筛选,选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体的优点是______。
(3)构建双特异性抗体过程中,杂交瘤细胞A×B会产生______(填“两种”或“多种”)抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。
24. 如图所示,若向PCR反应体系中加入两侧分别带有荧光基团和淬灭基团(抑制荧光发出)的探针,荧光探针和引物一起与模板结合,当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针,导致荧光基团和淬灭基团分离而发出荧光(每扩增1个DNA分子,就有1个荧光探针水解),图中①-③表示步骤。回答下列问题:
(1)PCR过程包括多次循环,每个循环分为3个步骤:变性、复性、______。复性的温度一般设定为______;若DNA中G+C的含量越多,要求变性的温度越高,其原因是______。
(2)PCR过程中引物的作用是______。PCR过程除需要模板和引物外,还需要______(写两点)。
(3)在相同PCR循环次数条件下,荧光强度与模板数量______(填”不相关”“呈正比”或“呈反比”)。若最初该反应体系中只有1个DNA分子模板,进行第3次循环时,需要消耗荧光探针______个。
(4)PCR技术还可以用于鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有某抗性基因。已知该抗性基因的部分序列如图:
根据上述序列应选择引物______(填字母)进行PCR。
A. 引物: B. 引物:
C. 引物: D. 引物:
25. 科学家设想将HIV的壳体蛋白(CA)基因与Ti质粒连接构建重组载体转染到枸杞细胞内,利用愈伤组织作为反应器生产HIV的壳体蛋白作为疫苗,以研究CA疫苗对人体的免疫应答。建立愈伤组织反应器的主要过程如下图所示。回答下列问题:
(1)①过程所用的酶为______;步骤②______是基因工程的核心工作。切割CA-DNA和Ti质粒用限制酶______,不选用其他两种限制酶的原因是______。
(2)步骤③一般先用处理农杆菌目的是____________。选农杆菌Ti质粒作HIV的壳体蛋白(CA)基因的载体的优点____________。
(3)为了筛选出含重组载体的农杆菌,应在添加氨苄青霉素的选择培养基上培养农杆菌,培养一段时间后获得的菌落不一定含重组载体,原因是______。
(4)是否能成功培育出转基因植株需从分子水平检测,包括通过______技术检测染色体DNA上是否插入目的基因或检测______。
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赤峰第四中学2025-2026学年第二学期月考试题高二生物学
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图是泡菜制作过程中乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 乳酸菌是一种原核生物,代谢类型是异养厌氧型
B. 据图可推测在泡菜发酵中期乳酸含量达到最大
C. 发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同
D. 制作泡菜时加入的盐水需要没过全部菜料,以提供无氧环境
【答案】B
【解析】
【详解】A、乳酸菌没有以核膜为界限的细胞核,是一种原核生物,代谢类型是异养厌氧型,A正确;
B、图示为乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线,在中期时乳酸菌含量达到最大,但发酵后期继续进行乳酸发酵,乳酸含量继续增加,B错误;
C、发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同:发酵初期是由于仍含有少量氧气抑制乳酸菌,后期是由于营养物质不足导致乳酸菌数量较少,C正确;
D、制作泡菜所需菌种是厌氧型,加入的盐水需要没过全部菜料,以提供无氧环境,D正确。
2. 酿酒技术早在千年前就已存在。如图是某同学制作果酒过程中酵母菌数量与酒精浓度随发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 酵母菌数量在时刻增长最快,之前只进行有氧呼吸
B. 发酵瓶等实验器具可用体积分数70%的酒精进行消毒
C. 在酒精的发酵过程中需不断的放气,且放气频率加快
D. 若增大酵母菌的接种量,该果酒的发酵时间可能会缩短
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图可知,酵母菌数量在T1时刻对应K/2,此时种群的增长速率最大,增长最快,T1之前无酒精的产生,说明进行的是有氧呼吸,A正确;
B、发酵瓶等实验器具可用体积分数为70%的酒精溶液进行消毒,避免杂菌污染,B正确;
C、在酒精的发酵过程中需要不断放气,前期放气频率较高,后期可延长放气时间,C错误;
D、若增大酵母菌的接种量,发酵过程增快,该果酒的发酵时间可能会缩短,D正确。
3. 关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述,错误的是( )
A. 土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成脲酶
B. 与稀释涂布平板法相比,平板划线法形成单菌落的效果不佳
C. 培养基应以尿素为唯一氮源,该细菌与硝化细菌所利用的碳源是相同的
D. 若将1mL土样稀释106倍后,取0.1mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别18、234、276,则该1mL土样中分解尿素的细菌数2.55×109
【答案】C
【解析】
【详解】A、分解尿素的细菌能够合成脲酶,脲酶可催化尿素分解为细菌提供氮源,因此这类细菌可以分解利用尿素,A正确;
B、平板划线法通过连续划线逐步稀释菌种,稀释过程随机性强,相比预先进行梯度稀释再涂布的稀释涂布平板法,更难获得分散均匀的单菌落,形成单菌落的效果不佳,B正确;
C、筛选从土壤中分离分解尿素的细菌,培养基应以尿素为唯一氮源,尿素分解菌为异养型,利用的是有机碳源,硝化细菌是自养型,以二氧化碳为碳源,二氧化碳为无机物,C错误;
D、计数时通常选择菌落数在30~300之间的实验组平板进行计数,若对1mL土样稀释106倍后,取0.1 mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别为18、234、276,则该1mL土样中分解尿素的细菌数为[(234+276)÷2]÷0.1×106=2.55×109个,D正确。
4. 实验室培养酵母菌、黑曲霉、白念珠菌(一种真菌)等常用沙氏BHI琼脂培养基,该培养基配方如下表。下列相关说法正确的是( )
脑心浸粉
10.0g/L
胰酪蛋白胨
2.5g/L
蛋白胨
7.0g/L
葡萄糖
21.0g/L
氯化钠
2.5g/L
磷酸氢二钠
1.25g/L
琼脂
15.0g/L
注:pH为7.0±0.2,温度为25℃
A. 蛋白胨只用于提供氮源,葡萄糖只用于提供碳源
B. 实验室里制备该培养基时,先灭菌,再调pH
C. 在培养细菌时,一般需要将培养基调至酸性
D. 也可用马铃薯琼脂培养基对酵母菌纯培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白胨不仅可提供氮源,还能提供碳源、生长因子等营养物质,葡萄糖除作为碳源外,还可作为能源物质,A错误;
B、制备培养基的正确流程是计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板,需先调pH再灭菌,避免灭菌后调pH引入杂菌,B错误;
C、细菌适宜生长在中性或弱碱性环境中,培养细菌时需将培养基调至中性或弱碱性,C错误;
D、马铃薯琼脂培养基是培养真菌的常用培养基,酵母菌属于真菌,可用该培养基对酵母菌进行纯培养,D正确。
5. 野生黑芥(2n=16)具有黑腐病的抗性基因,花椰菜(2n=18)易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。某实验小组用黑芥苗的叶肉细胞与花椰菜的幼根细胞进行细胞融合,经筛选、培养获得抗黑腐病的花椰菜杂种植株。下列相关叙述正确的是( )
A. 应在低渗溶液中获得两种原生质体
B. 原生质体两两融合后形成的细胞中一定含有34条染色体
C. 杂种植株形成过程中,需先在生长素浓度较高的培养基中诱导生根
D. 对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株
【答案】D
【解析】
【详解】A、原生质体无细胞壁,置于低渗溶液中会吸水涨破,因此需在等渗或略高渗溶液中制备原生质体,A错误;
B、原生质体两两融合存在三种类型:黑芥-黑芥融合、花椰菜-花椰菜融合、黑芥-花椰菜融合,仅黑芥和花椰菜融合的细胞含有34条染色体,因此两两融合的细胞不一定都含34条染色体,B错误;
C、植物组织培养再分化阶段,生长素与细胞分裂素比值高时利于根分化,比值低时利于芽分化。杂种植株培育过程中通常先诱导生芽,再诱导生根,C错误;
D、实验目的是获得抗黑腐病的杂种植株,对杂种植株接种黑腐病菌,可根据植株的抗病表现筛选出高抗性的杂种植株,D正确。
6. 下列关于植物细胞工程应用的叙述,错误的是( )
A. 微型繁殖为无性繁殖,能保持植物原有的遗传特性
B. 选取茎尖细胞培育脱毒苗的过程体现了植物细胞的全能性
C. 对愈伤组织进行诱变处理,从分化的植株中可筛选出突变品种
D. 同一植株的不同细胞经植物组织培养获得的新个体一定是同一物种
【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(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、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、植物微型繁殖为无性繁殖,能保持植物原有的遗传特性,进而保持亲本的优良性状,A正确;
B、培育脱毒苗时,利用不含病毒的分生区细胞(如茎尖细胞)进行组织培养得到完整植株,体现了植物细胞的全能性,B正确;
C、愈伤组织细胞一直处于不断增殖的状态,容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变,因此对愈伤组织进行诱变处理,从分化的植株中可筛选出突变品种,C正确;
D、组织培养的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞,同一植株的花粉细胞与体细胞经植物组织培养得到的新个体存在生殖隔离,是不同物种,D错误。
故选D。
7. 已知某动物细胞培养过程中会发生细胞贴壁现象。下列相关叙述正确的是( )
A. 对贴壁细胞进行收集时,可直接采用离心法
B. 悬浮培养的细胞会因细胞密度大等因素使细胞分裂受阻
C. 动物细胞培养一般采用固体培养基,并维持一定的气体环境
D. 只有原代培养一传代培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
【答案】B
【解析】
【分析】在从动物体取出的成块组织中,细胞与细胞靠在一起,彼此限制了生长和增殖。因此,在进行细胞培养时,首先要对新鲜取材的动物组织进行处理,或用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将组织分散成单个细胞。然后,用培养液将细胞制成细胞悬液,再将细胞悬液放入培养皿或培养瓶内,置于适宜环境中培养。
【详解】A、贴壁细胞需先用胰蛋白酶等处理,分散成单个细胞后,再进行离心收集,A错误;
B、悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,B正确;
C、动物细胞培养一般采用液体培养基,并维持一定的气体环境,C错误;
D、该动物细胞有贴壁生长和接触抑制现象,每一次传代培养均需加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散成单个细胞,D错误。
故选B。
8. 哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。下列相关叙述错误的是( )
A. 自然条件下哺乳动物的受精在输卵管内完成
B. 受精卵细胞核中遗传物质一半来自父方一半来自母方
C. 卵裂期受精卵不断进行有丝分裂,细胞数量不断增加,胚胎总体积并不增加
D. 囊胚期内细胞团细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎儿的各种组织
【答案】D
【解析】
【详解】A、自然条件下,哺乳动物的受精过程是在雌性的输卵管内完成的,A正确;
B、受精卵细胞核中的遗传物质一半来自母方一半来自父方,但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方,B正确;
C.卵裂期受精卵通过有丝分裂增加细胞数量,该阶段胚胎总体积并不增加,C正确;
D、沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞为滋养层细胞,将来能发育成胎膜和胎盘,D错误。
9. 下列关于获取目的基因的叙述错误的是( )
A. 目的基因是编码蛋白质的基因
B. 来自苏云金杆菌的Bt基因可作为转基因抗虫棉的目的基因
C. 可通过BLAST(序列比对工具)了解基因的结构与功能
D. 目的基因可以人工合成,也可以利用PCR快速获取或扩增
【答案】A
【解析】
【详解】A、目的基因主要是编码蛋白质的结构基因,还包括部分具有调控作用的非编码基因,并非所有目的基因都编码蛋白质,A错误;
B、苏云金杆菌的Bt基因编码的Bt毒蛋白可毒杀棉铃虫等农业害虫,是转基因抗虫棉的常用目的基因,B正确;
C、BLAST是基因序列比对工具,将获取的基因序列与数据库中已知结构、功能的基因做序列比对,可推测该基因的结构与功能,C正确;
D、序列较短、碱基序列已知的目的基因可通过人工化学合成获得,对于碱基序列已知的目的基因,也可利用PCR技术快速扩增获取,D正确。
10. 如图为某动物细胞核基因局部示意图,已知限制酶EcoRⅤ和BclⅠ的识别序列和切割位点分别为5'-GAT↓ATC-3'和5'-T↓GATCA-3'。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶EcoRⅤ和BclⅠ切割的都为磷酸二酯键
B. 限制酶BclⅠ切割该基因后形成的是黏性末端
C. 该基因转录过程中需要解旋酶打开④氢键
D. T4DNA连接酶能将BclⅠ切割后的两个片段连接起来
【答案】C
【解析】
【详解】A、限制酶的作用是断裂DNA分子中相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,两种限制酶切割的化学键都为磷酸二酯键,A正确;
B、限制酶Bcl Ⅰ切割后两条链的切口错开,会产生单链突出的黏性末端,B正确;
C、转录过程中RNA聚合酶自身具备解旋功能,不需要解旋酶打开氢键,解旋酶是DNA复制过程中发挥解旋作用的酶,C错误;
D、T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端,Bcl Ⅰ切割产生的黏性末端碱基互补,可被T4DNA连接酶连接,D正确。
11. 从目标生物提取分离DNA是进行基因工程操作的基础。下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 猪血可以作为“DNA的粗提取和鉴定”的实验材料
B. 实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是析出DNA
C. 若以新鲜洋葱为实验材料,则研磨液过滤后保留沉淀
D. DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后呈灰紫色
【答案】B
【解析】
【详解】A、猪是哺乳动物,其成熟红细胞内没有细胞核,所以猪血不能用于DNA的粗提取,A错误;
B、由于DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,故在DNA粗提取与鉴定的实验中,预冷酒精溶液可析出含杂质较少的DNA分子,B正确;
C、研磨新鲜洋葱时,DNA会溶解在研磨液中,过滤后需要保留含有DNA的滤液,沉淀是细胞残渣等杂质,需要丢弃,C错误;
D、DNA溶液加入二苯胺试剂后经沸水浴加热,冷却后呈现的是蓝色,D错误。
12. 巢式PCR是一种使用两对引物扩增完整的片段的PCR。第一对PCR引物扩增片段和普通PCR相似。第二对为内部引物结合在第一次PCR产物内部,使得第二次PCR扩增片段短于第一次扩增,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 两轮扩增所需引物不同,原料和酶相同
B. 巢式PCR可增强扩增的特异性
C. 用内引物进行PCR时,扩增n次后理论上需要个引物
D. DNA的合成总是从子链的端向延伸与TaqDNA聚合酶的作用有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、第一轮所用引物为外引物,第二轮所用引物为内引物,两次所用原料均为dNTP(四种游离的脱氧核苷酸),酶均为TaqDNA聚合酶,A正确;
B、巢式PCR可增强扩增的特异性,因为如果利用外引物扩增产生了错误片段,则巢式(内)引物能在错误片段上进行配对的概率低,B正确;
C、PCR为体外DNA复制,每合成一条子链即需要一个引物,扩增n次后一共有2n个DNA,新合成了(2n-1)个DNA,合成了(2n-1)×2=2n+1-2条新链,需要2n+1-2个引物,C错误;
D、TaqDNA聚合酶只能在引物的3'端添加游离的脱氧核苷酸,因此DNA的合成总是从子链的5'端向3'延伸,D正确。
13. PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A. 凝胶有一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物
B. 同一个凝胶中,DNA分子越大,迁移的速率越快
C. 染色的DNA分子可在300nm紫外灯下被检测出来
D. 移液器上的枪头在每吸取一种试剂后都必须进行更换
【答案】B
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的简称,指在引物指导下由酶催化的对特定模板(克隆或基因组DNA)的扩增反应,是模拟体内DNA复制过程,在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。
【详解】A、在进行电泳时,要预留一个加样孔,加入指示分子大小的标准参照物,A正确;
B、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率,DNA分子越小,迁移的速率越快,B错误;
C、凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来,C正确;
D、为避免污染DNA,在操作时,移液器上的枪头在每吸取一种试剂后都必须进行更换,D正确。
故选B。
14. 科学家通过体外诱导体细胞,获得了诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞在医药领域具有良好的应用前景。下列相关叙述错误的是( )
A. 体外培养iPS细胞时,培养液中需添加血清,并定期更换培养液
B. 由iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞等重新具有了细胞周期
C. 源自病人体细胞的iPS细胞,用于器官移植可避免免疫排斥反应
D. 由iPS细胞产生的特定细胞,可用于药物安全性和有效性的检测
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程;细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、体外培养iPS细胞时,培养液中需添加血清,并定期更换培养液,防治代谢废物大量积累影响细胞增殖,A正确;
B、神经细胞是高度分化的细胞,没有细胞周期,B错误;
C、源自病人体细胞的iPS细胞,遗传物质相同,具有相同MHC,用于器官移植可避免免疫排斥反应,C正确;
D、药物实验无法直接用于个体,因此其安全性和有效性的检测可以由iPS细胞产生的特定细胞来进行实验,D正确。
故选B。
15. 生物技术是一把双刃剑,为人类生活带来巨大便利的同时,也可能给人类带来灾害。下列相关叙述正确的是( )
A. 生物武器具有致病能力强、攻击范围广等特点,应禁止生物武器
B. 设计试管婴儿技术因存在社会学、伦理学等方面的争议而被禁止
C. 生殖性克隆人有利于人类基因多样性的形成,但不利于人类的进化
D. 生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力
【答案】A
【解析】
【详解】A、生物武器具有致病能力强、攻击范围广、难以防治等特点,会对人类造成极大危害,国际上明确禁止生物武器的研发、使用,A正确;
B、禁止非医学需要的设计试管婴儿(如性别选择等),出于医学救治目的(如为患病孩子提供适配造血干细胞)的设计试管婴儿经严格审批后可开展,B错误;
C、生殖性克隆人属于无性繁殖,后代基因与供核亲本高度一致,不仅不会促进人类基因多样性形成,还存在严重的伦理、社会等问题,我国明确禁止生殖性克隆人,C错误;
D、生物武器的类型包括致病菌、病毒、生化毒剂、重组致病菌等,干扰素是免疫活性物质,不属于生物武器范畴,D错误。
二、不定向选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 关于实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作,下列说法不正确的是( )
A. 配制培养基、倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行
B. 倒平板时,打开培养皿将锥形瓶中的培养基倒入
C. 倒入培养基后立即将平板倒置,防止培养基受污染
D. 划线接种时,灼烧接种环,待其冷却后进行再次划线
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、配制培养基的操作在培养基灭菌前完成,无需在酒精灯火焰旁进行,仅倒平板、接种等灭菌后的无菌操作需要在酒精灯火焰旁进行,A错误;
B、倒平板时不能完全打开培养皿,仅需将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙倒入培养基即可,完全打开培养皿易引入杂菌造成污染,B错误;
C、倒入培养基后需待培养基冷却凝固后再将平板倒置,若立即倒置,未凝固的培养基会流动,无法正常形成平板,C错误;
D、划线接种时灼烧接种环后,若未冷却就划线,高温会杀死酵母菌,因此需待接种环冷却后再进行再次划线,D正确。
17. 体细胞与受精卵相比,细胞核中的DNA基本相同,但表观遗传修饰不同,因此基因表达也有所差异,于是体细胞细胞核转移人去核卵母细胞后,无法正常“指挥”生长发育过程。研究人员将组蛋白去甲基化酶的mRNA注入了图中M细胞,发现胚胎的发育率和妊娠率有所提高。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程a表示核移植,过程c可以通过电融合法获得重构胚M
B. 猴B提供的卵母细胞不需要进行获能,但是需要培养到MⅡ期
C. 图中克隆猴的大多性状与猴A相同,代孕猴不会将其遗传信息传递给克隆猴
D. 胚胎发育率提高的原因是去甲基化酶的合成增加,胚胎发育相关基因的甲基化提高
【答案】ABC
【解析】
【分析】题图分析:图中A为供核细胞,b表示采用显微操作去核法去核,c表示采用电融合法获得重构胚M,之后再培育到早期胚胎,最终进行胚胎移植。
【详解】A、过程a表示核移植,过程c可以通过电融合法获得重构胚M,而后通过体外胚胎培养获得合适的早期胚胎,A正确;
B、精子需要进行获能处理,猴B提供的卵母细胞不需要进行获能,但是需要培养到MⅡ期,B正确;
C、图中克隆猴的细胞核遗传物质来自猴A,而细胞质遗传物质来自猴B,因此其大多性状与猴A相同,部分性状与猴B相同,代孕猴不会将其遗传信息传递给克隆猴,C正确;
D、胚胎发育率提高的原因是去甲基化酶的合成增加,胚胎发育相关基因甲基化降低,能够正常表达,D错误。
故选ABC。
18. 某科研团队将人乳铁蛋白(hLF)基因转入到山羊体内,从山羊的乳汁中获得hLF,可以解决天然乳铁蛋白资源短缺的问题,下列有关叙述正确的是( )
A. 可用PCR直接扩增人乳铁蛋白的基因转录产物
B. 重组载体中人乳铁蛋白基因的启动子是山羊乳腺蛋白基因启动子
C. 将目的基因导入山羊受精卵中一般应用的技术是显微注射法
D. 检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译常采用抗原—抗体杂交技术
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、PCR技术的扩增模板为DNA,人乳铁蛋白基因的转录产物是RNA,无法直接用PCR扩增,需先经逆转录得到cDNA后才能进行扩增,A错误;
B、要使人乳铁蛋白基因在山羊乳腺细胞中特异性表达,重组载体中需使用山羊乳腺蛋白基因的启动子,驱动目的基因在乳腺细胞中转录,最终从乳汁中获得目标产物,B正确;
C、将目的基因导入动物受精卵的常用方法是显微注射法,C正确;
D、人乳铁蛋白基因的翻译产物是蛋白质,检测是否产生目标蛋白质常采用抗原—抗体杂交技术,D正确。
19. 限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别为:—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 标记基因一般是抗生素抗性基因或荧光标记基因
B. 用限制酶EcoRⅠ切割目的基因,同时用限制酶MunⅠ切割质粒
C. 构建重组质粒时,会形成5种脱氧核苷酸序列(最多考虑DNA片段两两连接)
D. 将重组质粒同时用以上2种限制酶切割则会再形成1种长度的DNA片段
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、标记基因一般是抗生素抗性基因或荧光标记基因,便于目的基因的筛选,A正确;
B、由图可知,目的基因两侧都是限制酶EcoR Ⅰ的切割位点,因此应选用限制酶EcoR Ⅰ切割含有目的基因的外源DNA分子,质粒中含有限制酶Mun Ⅰ和限制酶EcoR Ⅰ的切割位点,但EcoR Ⅰ的切割位点位于标记基因中,用其切割会破坏标记基因,因此为保证重组质粒表达载体的准确构建,应选用限制酶Mun Ⅰ切割质粒,切割后的黏性末端相同,B正确;
C、DNA拼接时最多考虑DNA片段两两连接时,可能形成不拼接两种脱氧核苷酸序列,目的基因与目的基因同方向拼接和不同方向拼接两种,质粒与质粒同方向拼接和不同方向拼接两种,质粒与目的基因同方向拼接和不同方向拼接两种,共8种,C错误;
D、限制酶Mun Ⅰ切割质粒后与目的基因连接形成重组质粒,连接处形成-CAATTC-和-GAATTG-的新序列,都不能被2种限制酶识别、切割,但EcoR Ⅰ能识别标记基因的相应序列并切割, 使环状重组质粒断裂形成1种长度的DNA片段,D正确。
20. 蛋白质工程取得的进展向人们展示出了诱人的前景,下列关于蛋白质工程应用的叙述,错误的是( )
A. 经蛋白质工程改造后的抗体可以降低诱发免疫反应的强度
B. 通过蛋白质工程改造的胰岛素类似物能抑制胰岛素的聚合
C. 利用膀胱生物反应器生产人的生长激素不属于蛋白质工程
D. 通过蛋白质工程制造出了一种能降解石油的“超级细菌”
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究,获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息,在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造,通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统,这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物,甚至可以是细胞系统。
【详解】A、经蛋白质工程改造后的抗体可以降低诱发免疫反应的强度,A正确;
B、通过蛋白质工程改造的胰岛素类似物能抑制胰岛素的聚合,可以在临床上广泛应用,B正确;
C、科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器,使小鼠膀胱可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。该过程利用了基因工程的技术,即利用膀胱生物反应器生产人的生长激素,属于基因工程的应用,C正确;
D、制造出了一种能降解石油的“超级细菌”是转基因工程的产物,D错误。
故选D。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 土壤中大部分的磷难以被植物利用(无效磷),为筛选出能够将无效磷转化为植物易利用的磷(速效磷)的微生物,科研人员进行了如图1的实验,并分离出了两种解磷菌(B3-5-6、M-3-01)分别接种于含有相同磷矿粉的培养液中,测定培养液中速效磷含量变化如图2所示。回答下列问题:
(1)按照物理性质划分,培养基①为______________培养基,图1中接种方法是_____________,涂布器需要进行__________灭菌,以保证实验过程中不会被污染;若用该接种方法对微生物进行计数,一般结果会比实际的活菌数_________(填“多”或“少”)。
(2)若以无效磷作为培养基①中唯一的营养物质,______________ (填“能”或“不能”)筛选出解磷菌,原因是______________;培养基②的作用是______________。
(3)若想要在短时间内将土壤中的无效磷转化为有效磷,最好选用图2中解磷菌_______对土壤进行处理。
【答案】(1) ①. 固体 ②. 稀释涂布平板法 ③. 灼烧 ④. 少
(2) ①. 能 ②. 在该培养基上只有能利用无效磷的微生物能生存 ③. 对菌种进行扩大培养
(3)M-3-01
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化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大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
分析题意,培养基①能够对菌落进行培养和观察,从物理性质划分应属于固体培养基;图1中接种方法需要先进行梯度稀释,属于稀释涂布平板法;为保证实验过程中不会被污染,需要对涂布器进行灼烧灭菌;用稀释涂布平板法进行微生物计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是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。
【小问2详解】
解磷菌能够将无效磷转化为植物易利用的速效磷,因此在只含磷矿粉的选择培养基上,只有解磷菌能生长,而其余微生物不能生存,故若以无效磷作为培养基①中唯一的营养物质,能筛选出解磷菌;培养基②是液体培养基,作用是对菌种进行扩大培养。
【小问3详解】
由图2可知,在72h以内,与B3-5-6相比,M-3-01培养液中溶磷量的含量最高,推测其解磷能力最强,故推测其解磷能力最强,M-3-01对土壤进行处理。
22. 非洲狼尾草光合效率高,为培育高光效的水稻新品种,研究人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对粳稻与非洲狼尾草的原生质体融合率的影响(已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用),实验结果如图1所示(异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率)。杂种细胞经植物组织培养获得几株杂种植株,在不同光照强度下测量了亲本及其中两株杂种植株的光合速率,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)在进行原生质体融合前,需要用______(填具体的物质)去除植物体细胞的细胞壁。诱导粳稻与非洲狼尾草的原生质体融合的方法除PEG处理外,还有______(答两点)等具体方法。
(2)分析图1能够得出不同PEG浓度下同源融合率均______(填“大于”“小于”或“等于”)异源融合率。若想要进一步确定诱导粳稻与非洲狼尾草原生质体融合的最佳PEG浓度,实验思路是:______。
(3)分析图2可知与粳稻和非洲狼尾草相比,杂种植株的光合速率特点是______;若再培育一株杂种植株3,一定具有上述特点吗?请说明原因______。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 电融合、离心、高Ca2+-高pH等
(2) ①. 大于 ②. 在PEG浓度为30%~40%范围内设置一系列浓度梯度,其中异源融合率最高对应的PEG浓度为最佳融合浓度
(3) ①. 杂种植株的光合速率小于非洲狼尾草的光合速率,大于粳稻的光合速率 ②. 不一定,实验获得的杂种植株数量过少,不能得出准确结论
【解析】
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,进行原生质体融合需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁进而获得原生质体。促进植物原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、高Ca2+—高pH融合法和PEG处理。
【小问2详解】
同源融合率=总融合率-异源融合率,根据图1柱状图分析,不同PEG浓度同源融合率均大于异源融合率。图中当PEG浓度为35%时异源融合率最高,若想要进一步确定诱导粳稻与非洲狼尾草原生质体融合的最佳PEG浓度,应在PEG浓度为30%~40%范围内设置一系列浓度梯度,其中异源融合率最高的PEG浓度即为最适融合浓度。
【小问3详解】
分析图2,光合作用速率最高的是非洲狼尾草,光合速率最低的是粳稻,杂种植株的光合速率小于非洲狼尾草的光合速率,大于粳稻的光合速率。由于实验只获得了几株杂种植株,具有一定的偶然性,实验获得的杂种植株数量过少,不能得出准确结论,故若再培育一株杂种植株3,不一定具有光合速率小于非洲狼尾草的光合速率,大于粳稻的光合速率的特点。
23. 癌症的免疫疗法是指重新激活抗肿瘤的免疫细胞,进而克服肿瘤的免疫逃逸。某些种类癌细胞表面有高表达的膜蛋白PSMA,CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。图甲为科研人员尝试构建的双特异性抗体PSMA×CD28生产流程图;图乙为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理图,请据图分析:
(1)图甲分析可知,制备双特异性抗体PSMA×CD28的过程中,用到的动物细胞工程技术主要有______(至少回答两点)。
(2)制备双特异性抗体PSMA×CD28时,应先分别将______(物质X)注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞,应用______(填生物方法)诱导细胞融合;将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释,借助多孔细胞培养板,利用______原理进行第二次筛选,选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体的优点是______。
(3)构建双特异性抗体过程中,杂交瘤细胞A×B会产生______(填“两种”或“多种”)抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。
【答案】(1)动物细胞培养、动物细胞融合等
(2) ①. PSMA、CD28 ②. 灭活的病毒 ③. 抗原与抗体特异性结合 ④. 准确识别抗原细微差异,与抗原特异性结合,并可大量制备
(3) ①. 多种 ②. 双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA又能结合CD28,使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集,有效激活T细胞杀伤癌细胞
【解析】
【小问1详解】
制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合(诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合)和动物细胞培养技术(培养B细胞等)等。
【小问2详解】
双特异性抗体PSMA×CD28制备时,PSMA、CD28相当于抗原,需要先将PSMA、CD28分别注射到小鼠体内刺激小鼠产生B淋巴细胞,再分离出B淋巴细胞,应用灭活的病毒诱导细胞融合;抗原与抗体的结合具有特异性,故利用抗原与抗体特异性结合的原理可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体的优点有准确识别抗原细微差异,与抗原特异性结合,并可大量制备。
【小问3详解】
融合细胞会表达出两种L链和两种H链,而L链和H链又是随机组合的,所以杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA,又能结合CD28,使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集,从而有效激活T细胞杀伤癌细胞。
24. 如图所示,若向PCR反应体系中加入两侧分别带有荧光基团和淬灭基团(抑制荧光发出)的探针,荧光探针和引物一起与模板结合,当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针,导致荧光基团和淬灭基团分离而发出荧光(每扩增1个DNA分子,就有1个荧光探针水解),图中①-③表示步骤。回答下列问题:
(1)PCR过程包括多次循环,每个循环分为3个步骤:变性、复性、______。复性的温度一般设定为______;若DNA中G+C的含量越多,要求变性的温度越高,其原因是______。
(2)PCR过程中引物的作用是______。PCR过程除需要模板和引物外,还需要______(写两点)。
(3)在相同PCR循环次数条件下,荧光强度与模板数量______(填”不相关”“呈正比”或“呈反比”)。若最初该反应体系中只有1个DNA分子模板,进行第3次循环时,需要消耗荧光探针______个。
(4)PCR技术还可以用于鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有某抗性基因。已知该抗性基因的部分序列如图:
根据上述序列应选择引物______(填字母)进行PCR。
A. 引物: B. 引物:
C. 引物: D. 引物:
【答案】(1) ①. 延伸 ②. 50℃ ③. G与C之间形成三个氢键,氢键越多DNA结构越稳定,变性的温度越高
(2) ①. 引物与模板链结合,使TaqDNA聚合酶从端连脱氧核苷酸 ②. TaqDNA聚合酶、dNTP、缓冲液等
(3) ①. 呈正比 ②. 4 (4)CD
【解析】
【小问1详解】
PCR是体外进行DNA复制,包括变性(解旋)、复性(引物与模板链结合)、延伸(合成子链);复性温度一般调至50°C左右;G与C之间形成三个氢键,氢键越多DNA结构越稳定,变性是破坏氢键,因此G+C的含量越多,要求变性的温度越高。
【小问2详解】
引物能与模板链结合,使TaqDNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。PCR过程除需要模板和引物外,还需要4种游离的脱氧核苷酸(dNTP)、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液等。
【小问3详解】
每扩增1个DNA分子,就有1个荧光探针水解,模板数量越多,荧光强度越大,呈正比;若最初该反应体系中只有1个DNA分子模板,进行第3次循环时,有4个DNA需要扩增,因此需要消耗荧光探针4个。
【小问4详解】
引物能与模板链结合,即引物与模板链的3′端进行碱基互补配对,使TaqDNA聚合酶能够从引物的3′端开始复制,合成与模板链进行碱基互补配对的物质,因此根据上述序列应选择引物CD。
25. 科学家设想将HIV的壳体蛋白(CA)基因与Ti质粒连接构建重组载体转染到枸杞细胞内,利用愈伤组织作为反应器生产HIV的壳体蛋白作为疫苗,以研究CA疫苗对人体的免疫应答。建立愈伤组织反应器的主要过程如下图所示。回答下列问题:
(1)①过程所用的酶为______;步骤②______是基因工程的核心工作。切割CA-DNA和Ti质粒用限制酶______,不选用其他两种限制酶的原因是______。
(2)步骤③一般先用处理农杆菌目的是____________。选农杆菌Ti质粒作HIV的壳体蛋白(CA)基因的载体的优点____________。
(3)为了筛选出含重组载体的农杆菌,应在添加氨苄青霉素的选择培养基上培养农杆菌,培养一段时间后获得的菌落不一定含重组载体,原因是______。
(4)是否能成功培育出转基因植株需从分子水平检测,包括通过______技术检测染色体DNA上是否插入目的基因或检测______。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 基因表达载体的构建 ③. PatⅠ和BamHⅠ ④. EcoRⅠ会破坏目的基因,NotⅠ的切割位点不在T-DNA上
(2) ①. 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ②. Ti质粒的T-DNA能将目的基因转移并整合到侵染植物细胞的染色体DNA上
(3)空载体和重组载体均含有氨苄青霉素抗性基因,含有空载体或重组载体的农杆菌均能在添加氨苄青霉素的选择培养基上生长繁殖并形成菌落
(4) ①. PCR ②. 目的基因是否转录出了mRNA
【解析】
【小问1详解】
①过程为逆转录,所用的酶为逆转录。步骤②基因表达载体的构建是基因工程的核心工作。因为EcoRI会破坏目的基因,NotI的切割位点不在T-DNA中,所以选用PatI和BamHI切割CA-DNA和Ti质粒。
【小问2详解】
步骤③一般先用Ca2+处理农杆菌目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。选用 Ti 质粒作为 HIV 壳体蛋白(CA)基因的载体,优点是 Ti 质粒的 T-DNA 能将目的基因转移并整合到侵染植物细胞的染色体 DNA 上。
【小问3详解】
为了筛选出含重组载体的农杆菌,应在添加氨苄青霉素的选择培养基上培养农杆菌,培养一段时间后获得的菌落含有未重组载体和含有重组载体的农杆菌都能在含有氨苄青霉素的培养基上形成菌落,不一定含有重组载体。
【小问4详解】
是否能成功培育出转基因植株需从分子水平检测,包括通过PCR技术检测染色体DNA上是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA。
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