精品解析:陕西省渭南市大荔县城郊中学2025~2026学年下学期期中考试高二生物试题
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内容正文:
大荔县城郊高级中学2025~2026学年度第二学期期中
高二生物学
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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. 制作泡菜时,将洗净的蔬菜放入泡菜坛中,加入凉开水和食盐,再倒入少量陈泡菜水,盖上坛盖并用水密封坛口。下列叙述错误的是( )
A. 盐水配制好后应立即加入泡菜坛
B. 加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种
C. 用水密封坛口是为了创造无氧环境
D. 不同发酵阶段,泡菜中亚硝酸盐的浓度不同
2. 如图为某同学用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行酵母菌纯化培养的部分操作步骤,下列说法错误的是( )
A. 由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物
B. 蛋白胨可为酵母菌生长提供氮源、碳源和维生素等
C. 牛肉膏蛋白胨培养基需先调节pH再进行高压蒸汽灭菌
D. ③到④过程中,每次划线后都需要灼烧接种环并蘸取菌液
3. DMF(一种含碳有机物)是一种优良的工业溶剂和有机合成材料,它广泛应用于制革、化工、医药、农药等各个生产行业。含DMF的废水毒性大,对环境造成严重的危害,某实验小组尝试筛选分离得到能够高效降解DMF的菌株,用于DMF的降解,下列有关叙述错误的是( )
A. 从化工厂排污口附近的污水中取样更容易分离到目的菌
B. 筛选目的菌所需要的培养基应该以DMF为唯一碳源
C. 可用平板划线法统计样品中的活菌数量对DMF降解菌进行计数
D. 利用高效降解DMF的菌株降解DMF,能够修复受其污染的水源
4. 发酵工程是指采用工程技术手段,利用微生物为人类生产有用生物产品的一种技术。下列相关说法错误的是( )
A. 传统发酵常用混合菌种,而发酵工程所用大多为单一菌种
B. 发酵工程的中心环节是发酵罐中发酵,需要严格控制发酵的条件
C. 医药工业上,抗生素、疫苗等药物可以通过发酵工程来获得
D. 用单细胞蛋白制成的微生物饲料,是通过发酵工程从微生物细胞中提取的
5. 啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是( )
A. 发芽过程中,大麦种子细胞合成的赤霉素可催化淀粉酶快速合成
B. 焙烤的目的是使淀粉酶变性失活,避免种子萌发时消耗有机物
C. 啤酒生产过程中,酵母菌的繁殖和酒精的生成都在主发酵阶段完成
D. 后发酵阶段指将发酵产物置于高温、通风环境下储存一段时间
6. 天然抗癌药物紫杉醇是红豆杉的一种次生代谢产物。为保护野生红豆杉资源,科研人员用下图所示方法提取紫杉醇。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①需使生长素比例远高于细胞分裂素
B. 过程②③需接种到固体培养基上培养
C. 过程①②③未体现红豆杉细胞的全能性
D. 紫杉醇是红豆杉细胞基本生命活动所必需的代谢产物
7. 大剂量的紫外线能随机破坏染色体结构,使其发生断裂和部分消除,导致细胞不再分裂。碘乙酰胺(IOA)可使细胞质中某些酶失活,从而抑制细胞分裂。科研人员将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草(耐盐基因位于染色体上)进行体细胞杂交,获得了耐盐小麦新品种,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需要利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁
B. Ⅰ处理和Ⅱ处理分别代表大剂量紫外线处理和适量的IOA处理
C. 过程②可用离心法完成,能恢复分裂能力的细胞为融合成功的杂种细胞
D. 在不发生染色体数目变异的情况下,小麦也可能获得中间偃麦草的耐盐性状
8. 细胞培养肉指从动物组织中分离肌肉干细胞、脂肪干细胞等,在人工环境下促进细胞增殖分化并组合成与传统肉类相似的肉制品。该技术被视为解决未来肉类供应紧张的重要途径,但目前仍存在贴壁依赖等技术瓶颈。下列叙述正确的是( )
A. 细胞培养肉生产的原理是动物细胞的细胞核具有全能性
B. 获取的组织需要用胰蛋白酶和胃蛋白酶处理分散成单个细胞
C. 细胞培养过程中,混合气体含CO2的主要作用是刺激细胞呼吸
D. 在培养液中适当添加可食用黏附支架,有助于增加产量
9. 研究人员利用大熊猫成纤维细胞建立了诱导多能干细胞系(iPSCs),iPSCs不仅能在体外培养条件下稳定增殖传代,还能分化为特定的功能性细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. iPSCs体外增殖传代的过程是通过有丝分裂实现的
B. 与大熊猫成纤维细胞相比,iPSCs细胞分化程度更高
C. 诱导多能干细胞具有与胚胎干细胞完全相同的分化潜能
D. 诱导获得iPSCs过程中没有发生基因的选择性表达
10. 抗体-细胞毒素药物偶联物(T-DM1)由曲妥珠单克隆抗体、细胞毒素药物DM1偶联形成,是治疗乳腺癌的靶向药物,其作用机制如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 为了获得曲妥珠单克隆抗体,可选择DM1作为抗原刺激小鼠
B. 曲妥珠抗体与HER2受体结合后,通过胞吞方式进入癌细胞
C. T-DM1可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,减少对健康细胞的伤害
D. 利用荧光或同位素标记的曲妥珠抗体可用于定位肿瘤的位置
11. 我国科学家将大熊猫的细胞核移植到去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出大熊猫早期胚胎,下列相关叙述错误的是( )
A. 常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
B. 采集的卵母细胞去核后,再培养到MII期
C. 兔子卵母细胞的细胞质中含有可促使大熊猫细胞核全能性表达的物质
D. 动物体细胞核移植技术的难度高于胚胎细胞核移植技术
12. 下列关于哺乳动物受精和胚胎早期发育的说法,正确的是( )
A. 精子入卵后透明带会迅速发生生理反应阻止其他精子进入
B. 受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
C. 卵裂期细胞数目增多,胚胎的总体积增加
D. 滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,属于母体组织
13. 经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 采集来的优良雄性奶牛的精子可直接用于体外受精
B. 采用注射孕激素的方法对良种母牛进行超数排卵处理
C. 对囊胚进行胚胎分割前可以分离②内细胞团细胞中DNA分析,鉴定性别
D. 胚胎移植时,需将囊胚移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内
14. 某生物实验室常用 5 种限制酶,这些限制酶的识别序列和切割位点如下。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶切割 DNA 分子后可能形成黏性末端或平末端
B. 上述 5 种限制酶作用的都是磷酸二酯键
C. DNA 片段被 BamHⅠ切割一次,会形成 1 个游离的 5'末端
D. EcoRⅠ和 MfeⅠ切割后形成的黏性末端可通过 DNA 连接酶连接
15. 在一项关于珍稀野生花卉物种保护的科研项目中,其研究团队计划深入研究该花卉的遗传信息,首先需要提取其细胞中的DNA以便后续分析。以下关于此次科研操作的描述,正确的是( )
A. 实验中使用体积分数为75%的冷酒精可快速沉淀DNA,去除部分杂质
B. 根尖细胞处于活跃分裂状态,核DNA含量丰富利于提取DNA
C. 向研磨液中加入2mol/L的NaCl溶液,可使DNA溶解度降低并析出
D. 提取的DNA需用二苯胺试剂鉴定,常温下即可观察到明显蓝色变化
16. PCR技术是在体外合成特定DNA片段的一种方法,下列关于PCR技术的叙述,错误的是( )
A. PCR技术中DNA的解旋方式与体内DNA复制不同
B. 复性时,PCR体系中加入的两种引物通过碱基互补配对相结合
C. 反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
D. 经过5次循环后消耗引物62个
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 杨梅果醋具有促进消化、抗氧化等功效,杨梅果醋制作工艺流程如图所示,图中A、B表示参与发酵的主要菌种。回答下列问题:
(1)接种的菌种A和菌种B在细胞结构上的主要区别是菌种B_____。利用果酒制作果醋的反应简式是_______。
(2)在经压榨的杨梅汁中加入一定量的蔗糖可加快酒精发酵,但若过量加入则会使发酵减慢或停止,其原因可能是________。
(3)酿制果酒时,果酒发酵过程往往不能长时间密封,原因是________。若果酒发酵过程中被菌种B污染,_______(填“会”或“不会”)经发酵产生大量醋酸,理由是________。
(4)在图示整个发酵过程中pH的变化趋势是________。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是______(答出一点)。
18. 金黄色葡萄球菌因在培养基上形成金黄色菌落而得名。它广泛分布于自然界及人和动物的皮肤、黏膜表面,可引起多种感染性疾病。人误食被金黄色葡萄球菌污染的食物后,可能出现腹泻、呕吐等症状。研究者尝试用蜻蜓肠道共生菌的代谢产物开发新型抑菌药物,部分实验步骤如图所示,图中数字编号代表实验步骤。回答下列问题:
(1)为了保证实验的顺利进行,解剖蜻蜓用的镊子、培养皿、试管等工具,使用前需用______________法进行灭菌。用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其原因是______________。
(2)步骤⑤中,稀释涂布了4个培养基,每个培养基上涂布0.2mL稀释液,4个培养基上生长的菌落数分别为81、78、86、91,则在步骤③的蜻蜓肠道提取液中,肠道共生菌的密度为______________个/mL(假设所有共生菌都能在培养基上生长),通过该过程获得的菌落数比实际活菌数一般要______________(填“大”或“小”)。
(3)接种培养一段时间,培养基上共出现42种蜻蜓肠道共生菌。为了判断培养基上生长的多个菌落是否为同一种类,可以观察菌落的______________(写出两点特征)等。
(4)研究者分离出蜻蜓肠道菌株A,提取其代谢产物并用丙酮定容制成“药液A”。欲比较“药液A”与庆大霉素液(用无菌水配制的抗生素溶液)对金黄色葡萄球菌的抑菌效果。实验方法如图2。在培养基上均匀涂布金黄色葡萄球菌菌液,用无菌镊子将分别浸过A、B、C液和无菌水的圆纸片沥干后均匀置于上述培养基表面。A、B、C液分别为“药液A”、______________、______________,将培养基在37℃下培养24小时。测量______________,记录、比较,得出结论。
19. 愈伤组织在生物技术中有广泛的应用价值。为探究愈伤组织形成过程中的分子调控机制,研究人员以拟南芥为实验材料设计了一系列实验。分析回答下列问题:
(1)植物组织培养是指在一定条件下,将_________的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过__________过程转变为愈伤组织,并重新分化,最终形成完整植株的过程。由愈伤组织形成根、芽等的过程需要光照,原因是__________。
(2)已有研究表明转录因子W会影响愈伤组织的形成。
①研究者利用生长素受体缺失型幼苗的茎尖在愈伤组织培养基中培养一段时间,测得转录因子W的基因相对表达量如图1所示,结果显示:___________。
②研究人员利用野生型、突变体1(W基因缺失)、突变体2(W基因过表达)进一步设计实验,每组分化情况如图2所示,结果表明:____________。
(3)研究人员发现W会激活PLT7基因的转录,推测其通过PLT7调控愈伤组织的形成。并通过后续实验证明该推测。请在表中补充支持该结论的实验组设计,表中“+”的数量与愈伤组织大小呈正相关。
实验分组
野生型
突变体2(W基因过表达)
①_______
愈伤组织大小
+++
②_____
+
(4)请根据文中信息,写出生长素诱导愈伤组织形成的分子机制:_________(用文字和“→”表示,并在“→”上方用“+”或“-”标注前后两者间的作用,“+”表示促进,“-”表示抑制)。
20. 人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热,该病毒表面的糖蛋白(EV-GP)是主要的抗原,能诱导机体产生特异性免疫反应。为寻找治疗EV病的有效方法,研究人员开展了系列研究,回答下列问题:
(1)为获得产生抗EV-GP抗体效果理想的B淋巴细胞,可采集多名感染了EV并已康复的人体血液,选择_______的血液,从其脾中得到B淋巴细胞。
(2)将上述B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,融合过程中可采用的诱导方法有________(至少写出两种),然后接种至含次黄嘌呤(H)、氨基蝶呤(A)和胸腺嘧啶核苷(T)的HAT培养基。核苷酸合成有两个途径,如图1所示。其中,骨髓瘤细胞只能利用全合成途径进行无限增殖;B淋巴细胞两种途径都能进行。
HAT培养基能筛选出目标融合细胞的原因是_________。筛选出的细胞还需要进行_______和抗体检测,最终获得能分泌特异性抗EV-GP抗体的细胞株,进行抗体检测所利用的原理是_________。
(3)研究人员将制备的多种单抗分别与病毒混合,获得两种抑制效果较好的单克隆抗体A和B。研究人员用分子结构成像技术证实了A、B与EV-GP结合的位点不同,若将A和B进行如图2所示的实验,一组加未标记抗体A和荧光标记抗体B,二组加未标记抗体B和荧光标记抗体B,则两组荧光强度相比结果是_________。
(4)抗EV-GP单抗可用于治疗EV感染,与传统的血清抗体治疗相比,单克隆抗体治疗的优势是________。
21. 研究表明,大豆中的SGF14a基因可提高作物的铝耐受性。某科研团队为了验证SGF14a基因在植物应答铝胁迫(生长环境中铝盐较多,铝盐含量较多的土壤呈酸性)中的作用,构建含SGF14a基因的表达载体,将其转化到烟草细胞,进而获得转基因烟草。如图为含大豆SGF14a基因的DNA片段和农杆菌Ti质粒结构及酶切位点示意图,已知A位点和B位点转录后分别对应起始密码子和终止密码子,①~④代表引物。回答下列问题:
(1)由图可知,利用PCR技术扩增大豆SGF14a基因时,反应体系中需加入的引物是__________(填序号),引物的作用是___________。
(2)经分析,科研团队最终选择用限制酶Xba Ⅰ切割SGF14a基因的左侧,用限制酶__________切割SGF14a基因的右侧。
(3)基因表达载体中T-DNA的作用是__________,对转化后的农杆菌细胞进行筛选时,培养基中需加入___________(填抗生素名称)。
(4)为确定SGF14a基因在烟草细胞中是否成功表达,在分子水平上可利用_________技术检测烟草细胞是否产生SGF14a蛋白。为确定转SGF14a基因的烟草植株的铝耐受性较野生型烟草植株是否增强,需进行个体生物学水平的鉴定,请简要写出鉴定思路:______________。
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高二生物学
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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. 制作泡菜时,将洗净的蔬菜放入泡菜坛中,加入凉开水和食盐,再倒入少量陈泡菜水,盖上坛盖并用水密封坛口。下列叙述错误的是( )
A. 盐水配制好后应立即加入泡菜坛
B. 加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种
C. 用水密封坛口是为了创造无氧环境
D. 不同发酵阶段,泡菜中亚硝酸盐的浓度不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、配制的盐水需经煮沸冷却至室温后再加入泡菜坛,若立即加入温度较高的盐水,会杀死后续接入的乳酸菌,无法正常完成乳酸发酵,A错误;
B、陈泡菜水中留存有之前泡菜发酵产生的大量乳酸菌,加入后可直接为发酵过程提供乳酸菌菌种,缩短发酵时间,B正确;
C、乳酸菌为严格厌氧型微生物,用水密封坛口可隔绝外界空气,创造乳酸菌发酵所需的无氧环境,C正确;
D、泡菜发酵的不同阶段亚硝酸盐浓度存在差异:发酵初期硝酸盐还原菌活跃,会将硝酸盐还原为亚硝酸盐,使亚硝酸盐浓度上升;发酵中后期乳酸菌大量繁殖产生乳酸,环境pH降低,硝酸盐还原菌的活动被抑制,同时已生成的亚硝酸盐会被逐步分解,亚硝酸盐浓度下降,D正确。
2. 如图为某同学用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行酵母菌纯化培养的部分操作步骤,下列说法错误的是( )
A. 由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物
B. 蛋白胨可为酵母菌生长提供氮源、碳源和维生素等
C. 牛肉膏蛋白胨培养基需先调节pH再进行高压蒸汽灭菌
D. ③到④过程中,每次划线后都需要灼烧接种环并蘸取菌液
【答案】D
【解析】
【详解】A、由单一个体繁殖所获得的微生物群体即为纯培养物,可以看做是一个种群,A正确;
B、蛋白胨是蛋白质的降解产物,可为酵母菌生长提供氮源、碳源和维生素等营养物质,B正确;
C、制备牛肉膏蛋白胨培养基时,需先调节pH再进行高压蒸汽灭菌,避免调节pH的过程引入杂菌,C正确;
D、平板划线操作中,仅第一次划线前需要蘸取菌液;后续每次划线前灼烧接种环后,直接从上一次划线的末端开始划线,不需要再次蘸取菌液,D错误。
3. DMF(一种含碳有机物)是一种优良的工业溶剂和有机合成材料,它广泛应用于制革、化工、医药、农药等各个生产行业。含DMF的废水毒性大,对环境造成严重的危害,某实验小组尝试筛选分离得到能够高效降解DMF的菌株,用于DMF的降解,下列有关叙述错误的是( )
A. 从化工厂排污口附近的污水中取样更容易分离到目的菌
B. 筛选目的菌所需要的培养基应该以DMF为唯一碳源
C. 可用平板划线法统计样品中的活菌数量对DMF降解菌进行计数
D. 利用高效降解DMF的菌株降解DMF,能够修复受其污染的水源
【答案】C
【解析】
【详解】A、化工厂排污口附近的污水长期处于含DMF的环境中,会富集大量可降解DMF的目的菌株,因此从该区域取样更容易分离到目标菌,A正确;
B、筛选可降解DMF的目的菌时,使用以DMF为唯一碳源的选择培养基,可抑制不能利用DMF的微生物生长,仅让能利用DMF的目的菌存活,起到选择作用,B正确;
C、平板划线法的功能是分离纯化微生物,无法对样品中的活菌进行准确定量计数,对DMF降解菌进行活菌计数应采用稀释涂布平板法,C错误;
D、高效降解DMF的菌株可将水体中的DMF分解,降低污染物含量,属于生物修复手段,能够修复受DMF污染的水源,D正确。
4. 发酵工程是指采用工程技术手段,利用微生物为人类生产有用生物产品的一种技术。下列相关说法错误的是( )
A. 传统发酵常用混合菌种,而发酵工程所用大多为单一菌种
B. 发酵工程的中心环节是发酵罐中发酵,需要严格控制发酵的条件
C. 医药工业上,抗生素、疫苗等药物可以通过发酵工程来获得
D. 用单细胞蛋白制成的微生物饲料,是通过发酵工程从微生物细胞中提取的
【答案】D
【解析】
【详解】A、传统发酵依靠天然存在的微生物群落完成发酵过程,多为混合菌种;发酵工程为避免杂菌污染、保证产物纯度与生产效率,大多采用单一纯种菌种,A正确;
B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,该过程需要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,保障微生物生长与代谢产物生成,B正确;
C、医药工业中,抗生素(如青霉素)、重组疫苗等药物,均可通过发酵工程培养对应工程菌来规模化生产,C正确;
D、单细胞蛋白是指通过发酵工程获得的大量微生物菌体本身,并非从微生物细胞中提取的物质,D错误。
5. 啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是( )
A. 发芽过程中,大麦种子细胞合成的赤霉素可催化淀粉酶快速合成
B. 焙烤的目的是使淀粉酶变性失活,避免种子萌发时消耗有机物
C. 啤酒生产过程中,酵母菌的繁殖和酒精的生成都在主发酵阶段完成
D. 后发酵阶段指将发酵产物置于高温、通风环境下储存一段时间
【答案】C
【解析】
【详解】A、赤霉素是植物激素,仅承担调节植物生命活动的功能,不具有催化作用,催化淀粉酶合成的是细胞内的相关酶,A错误;
B、焙烤的目的是终止大麦发芽过程(使胚失去活性,避免种子萌发持续消耗有机物),但需要保留淀粉酶的活性,以便后续糖化阶段利用淀粉酶将淀粉分解为可发酵糖,若淀粉酶变性失活则无法完成糖化工序,B错误;
C、主发酵阶段初期会通入少量氧气,让酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖,待氧气耗尽后,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,酵母菌的繁殖和主要的酒精生成都在主发酵阶段完成;后发酵阶段仅利用残留的少量糖缓慢发酵,作用是促进酒液澄清、风味成熟,C正确;
D、后发酵阶段需要在低温、密闭的环境下储存,高温、通风环境会导致酵母菌有氧呼吸消耗有机物,还易造成杂菌污染,使啤酒变质,D错误。
6. 天然抗癌药物紫杉醇是红豆杉的一种次生代谢产物。为保护野生红豆杉资源,科研人员用下图所示方法提取紫杉醇。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①需使生长素比例远高于细胞分裂素
B. 过程②③需接种到固体培养基上培养
C. 过程①②③未体现红豆杉细胞的全能性
D. 紫杉醇是红豆杉细胞基本生命活动所必需的代谢产物
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程①是外植体脱分化形成愈伤组织的阶段,需要生长素和细胞分裂素比例适中才能诱导愈伤组织形成:若生长素比例远高于细胞分裂素,会诱导根的分化,无法形成愈伤组织,A错误;
B、过程②是将愈伤组织分散为单个细胞、过程③是培养获得高产细胞群,这两个过程通常使用液体培养基进行悬浮培养,可让细胞与营养物质充分接触,利于细胞增殖,并非必须接种到固体培养基上,B错误;
C、细胞全能性的体现需要已分化的细胞最终发育为完整个体或分化为其它各种细胞,过程①②③仅获得了大量可生产紫杉醇的高产细胞群,没有形成完整的红豆杉植株或分化为各种细胞,因此未体现红豆杉细胞的全能性,C正确;
D、紫杉醇是红豆杉的次生代谢产物,次生代谢产物不是细胞基本生命活动所必需的,只有初级代谢产物才是细胞基本生命活动必需的,D错误。
7. 大剂量的紫外线能随机破坏染色体结构,使其发生断裂和部分消除,导致细胞不再分裂。碘乙酰胺(IOA)可使细胞质中某些酶失活,从而抑制细胞分裂。科研人员将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草(耐盐基因位于染色体上)进行体细胞杂交,获得了耐盐小麦新品种,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需要利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁
B. Ⅰ处理和Ⅱ处理分别代表大剂量紫外线处理和适量的IOA处理
C. 过程②可用离心法完成,能恢复分裂能力的细胞为融合成功的杂种细胞
D. 在不发生染色体数目变异的情况下,小麦也可能获得中间偃麦草的耐盐性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①是去除两种植物细胞的细胞壁,因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以需要利用纤维素酶和果胶酶来实现,A正确;
B、根据题干信息,大剂量紫外线能破坏染色体结构使细胞不再分裂,碘乙酰胺(IOA)可使细胞质中某些酶失活从而抑制细胞分裂。结合图示,Ⅰ处理应是适量的IOA处理(抑制普通小麦细胞分裂),Ⅱ处理应是大剂量紫外线处理(破坏中间偃麦草染色体结构使其细胞不再分裂,耐盐基因可转移并整合到普通小麦染色体上),B错误;
C、过程②是诱导原生质体融合,可用离心法等方法完成。由于Ⅰ处理使普通小麦细胞不能分裂,Ⅱ处理使中间偃麦草细胞不能分裂,所以能恢复分裂能力的细胞为融合成功的杂种细胞,C正确;
D、大剂量紫外线可使中间偃麦草的染色体断裂,带有耐盐基因的染色体片段可易位整合到普通小麦的染色体上,该过程仅发生染色体结构变异,不发生染色体数目变异,此时普通小麦即可获得耐盐性状,D正确。
8. 细胞培养肉指从动物组织中分离肌肉干细胞、脂肪干细胞等,在人工环境下促进细胞增殖分化并组合成与传统肉类相似的肉制品。该技术被视为解决未来肉类供应紧张的重要途径,但目前仍存在贴壁依赖等技术瓶颈。下列叙述正确的是( )
A. 细胞培养肉生产的原理是动物细胞的细胞核具有全能性
B. 获取的组织需要用胰蛋白酶和胃蛋白酶处理分散成单个细胞
C. 细胞培养过程中,混合气体含CO2的主要作用是刺激细胞呼吸
D. 在培养液中适当添加可食用黏附支架,有助于增加产量
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞培养肉运用动物细胞培养技术,原理是细胞的增殖与分化,A错误;
B、将动物组织分散成单个细胞时,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理;胃蛋白酶的最适pH为强酸性,而动物细胞培养的培养液pH接近中性,胃蛋白酶在此环境中活性极低,无法发挥分散作用,B错误;
C、细胞培养过程中,混合气体中CO2的主要作用是维持培养液的pH,C错误;
D、在培养液中适当添加可食用黏附支架,可为细胞提供附着位点,满足贴壁生长的需求,有助于扩大培养规模、增加产量,D正确。
9. 研究人员利用大熊猫成纤维细胞建立了诱导多能干细胞系(iPSCs),iPSCs不仅能在体外培养条件下稳定增殖传代,还能分化为特定的功能性细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. iPSCs体外增殖传代的过程是通过有丝分裂实现的
B. 与大熊猫成纤维细胞相比,iPSCs细胞分化程度更高
C. 诱导多能干细胞具有与胚胎干细胞完全相同的分化潜能
D. 诱导获得iPSCs过程中没有发生基因的选择性表达
【答案】A
【解析】
【详解】A、iPSCs属于真核体细胞类群,体外增殖传代时通过有丝分裂的方式实现遗传物质的稳定传递,保持细胞的遗传特性,A正确;
B、大熊猫成纤维细胞是高度分化的体细胞,iPSCs是经重编程获得的多能干细胞,分化程度更低、全能性更高,B错误;
C、诱导多能干细胞的分化潜能与胚胎干细胞类似,但二者分化潜能并非完全相同,C错误;
D、诱导获得iPSCs的过程是体细胞重编程的过程,该过程中会发生特定基因的开启与关闭,存在基因的选择性表达,D错误。
10. 抗体-细胞毒素药物偶联物(T-DM1)由曲妥珠单克隆抗体、细胞毒素药物DM1偶联形成,是治疗乳腺癌的靶向药物,其作用机制如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 为了获得曲妥珠单克隆抗体,可选择DM1作为抗原刺激小鼠
B. 曲妥珠抗体与HER2受体结合后,通过胞吞方式进入癌细胞
C. T-DM1可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,减少对健康细胞的伤害
D. 利用荧光或同位素标记的曲妥珠抗体可用于定位肿瘤的位置
【答案】A
【解析】
【详解】A、曲妥珠单克隆抗体的功能是特异性识别并结合乳腺癌细胞膜上的HER2受体,因此制备该单克隆抗体时,应选择HER2作为抗原刺激小鼠,才能获得可分泌抗HER2抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、从图示过程可知,曲妥珠抗体与HER2受体结合后,细胞膜内陷将抗体-受体复合物包裹进入细胞,该物质跨膜方式为胞吞,B正确;
C、T-DM1的抗体部分可特异性识别仅在乳腺癌细胞表面高表达的HER2受体,能将细胞毒素DM1定向递送到肿瘤细胞内,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,减少细胞毒素对健康细胞的伤害,C正确;
D、曲妥珠抗体可特异性结合肿瘤细胞表面的HER2受体,因此用荧光或同位素对其进行标记后,可通过检测标记信号的分布定位肿瘤的位置,D正确。
11. 我国科学家将大熊猫的细胞核移植到去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出大熊猫早期胚胎,下列相关叙述错误的是( )
A. 常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
B. 采集的卵母细胞去核后,再培养到MII期
C. 兔子卵母细胞的细胞质中含有可促使大熊猫细胞核全能性表达的物质
D. 动物体细胞核移植技术的难度高于胚胎细胞核移植技术
【答案】B
【解析】
【详解】A、显微操作法能精准去除卵母细胞的细胞核,避免损伤细胞结构,A正确;
B、卵母细胞需先在体外培养至MII中期(此时细胞核已排出至第一极体),再进行去核操作,B错误;
C、卵母细胞的细胞质含丰富的营养和调控因子(如激活核全能性的物质),可促进供体核的全能性表达,C正确;
D、体细胞分化程度高,核全能性更难恢复,故体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植,D正确。
故选B。
12. 下列关于哺乳动物受精和胚胎早期发育的说法,正确的是( )
A. 精子入卵后透明带会迅速发生生理反应阻止其他精子进入
B. 受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
C. 卵裂期细胞数目增多,胚胎的总体积增加
D. 滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,属于母体组织
【答案】B
【解析】
【详解】A、防止多精入卵的第一道屏障是透明带反应,该反应发生在精子触及卵细胞膜、尚未入卵的阶段;精子入卵后触发的是卵细胞膜反应(第二道屏障),并非透明带的生理反应,A错误;
B、哺乳动物的受精场所为输卵管,受精卵形成后即在输卵管内通过有丝分裂(卵裂)启动早期胚胎发育,同时逐步向子宫方向移动,B正确;
C、卵裂期细胞通过有丝分裂使数目不断增多,但胚胎总体积基本不变甚至略有减小,因为分裂后单个细胞体积变小,且此阶段尚未从母体获取营养物质,C错误;
D、滋养层细胞是囊胚期由受精卵分裂分化形成的胚胎细胞,不属于母体组织,将来可发育为胎膜和胎盘的胎儿部分,D错误。
13. 经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 采集来的优良雄性奶牛的精子可直接用于体外受精
B. 采用注射孕激素的方法对良种母牛进行超数排卵处理
C. 对囊胚进行胚胎分割前可以分离②内细胞团细胞中DNA分析,鉴定性别
D. 胚胎移植时,需将囊胚移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内
【答案】D
【解析】
【详解】A、采集获得的精子必须经过获能处理才具备受精能力,无法直接用于体外受精,A错误;
B、对良种母牛进行超数排卵处理需要注射促性腺激素,孕激素主要用于同期发情处理,B错误;
C、囊胚结构中②是内细胞团,将来会发育为胎儿的各类组织,若取内细胞团细胞做DNA分析鉴定性别会严重损伤胚胎,实际操作中应取①滋养层细胞进行性别鉴定,C错误;
D、胚胎移植时需对受体雌性进行同期发情处理,使供体和受体的生理状态保持一致,将囊胚移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内,才能保证胚胎正常着床、发育,D正确。
14. 某生物实验室常用 5 种限制酶,这些限制酶的识别序列和切割位点如下。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶切割 DNA 分子后可能形成黏性末端或平末端
B. 上述 5 种限制酶作用的都是磷酸二酯键
C. DNA 片段被 BamHⅠ切割一次,会形成 1 个游离的 5'末端
D. EcoRⅠ和 MfeⅠ切割后形成的黏性末端可通过 DNA 连接酶连接
【答案】C
【解析】
【详解】A、限制酶切割后可能形成黏性末端或平末端,A正确;
B、限制酶作用的都是相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,B正确;
C、一个限制酶切割一次,使DNA双链断开,会形成2个游离的5'末端,C错误;
D、由图可知,EcoRⅠ和MfeⅠ切割后形成的黏性末端的碱基可互补,故可通过DNA连接酶将二者连接,D正确。
故选C。
15. 在一项关于珍稀野生花卉物种保护的科研项目中,其研究团队计划深入研究该花卉的遗传信息,首先需要提取其细胞中的DNA以便后续分析。以下关于此次科研操作的描述,正确的是( )
A. 实验中使用体积分数为75%的冷酒精可快速沉淀DNA,去除部分杂质
B. 根尖细胞处于活跃分裂状态,核DNA含量丰富利于提取DNA
C. 向研磨液中加入2mol/L的NaCl溶液,可使DNA溶解度降低并析出
D. 提取的DNA需用二苯胺试剂鉴定,常温下即可观察到明显蓝色变化
【答案】B
【解析】
【分析】1、DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2、DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、实验中用于沉淀DNA的酒精应为体积分数95%的冷酒精,A错误;
B、根尖分生区细胞分裂活跃,处于间期的细胞较多,此时核DNA已完成复制(含量为4n),且细胞数量多,总核DNA含量丰富,利于提取,B正确;
C、2mol/L的NaCl溶液会使DNA溶解度达到最高,C错误;
D、二苯胺试剂与DNA需在沸水浴条件下显蓝色,常温下无法观察到明显变化,D错误。
故选B。
16. PCR技术是在体外合成特定DNA片段的一种方法,下列关于PCR技术的叙述,错误的是( )
A. PCR技术中DNA的解旋方式与体内DNA复制不同
B. 复性时,PCR体系中加入的两种引物通过碱基互补配对相结合
C. 反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
D. 经过5次循环后消耗引物62个
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR技术中DNA通过高温加热使氢键断裂实现解旋,体内DNA复制依靠解旋酶断开氢键完成解旋,A正确;
B、复性阶段,两种引物分别与互补的模板DNA链通过碱基互补配对结合,B错误;
C、PCR每一轮新合成的DNA链都可作为下一轮反应的模板,C正确;
D、PCR经过n次循环后,共形成2n个DNA分子,总链数为2n+1,其中最初的2条亲代母链不需要引物,因此消耗引物总数为26-2=62个,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 杨梅果醋具有促进消化、抗氧化等功效,杨梅果醋制作工艺流程如图所示,图中A、B表示参与发酵的主要菌种。回答下列问题:
(1)接种的菌种A和菌种B在细胞结构上的主要区别是菌种B_____。利用果酒制作果醋的反应简式是_______。
(2)在经压榨的杨梅汁中加入一定量的蔗糖可加快酒精发酵,但若过量加入则会使发酵减慢或停止,其原因可能是________。
(3)酿制果酒时,果酒发酵过程往往不能长时间密封,原因是________。若果酒发酵过程中被菌种B污染,_______(填“会”或“不会”)经发酵产生大量醋酸,理由是________。
(4)在图示整个发酵过程中pH的变化趋势是________。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是______(答出一点)。
【答案】(1) ①. 无核膜包被的细胞核 ②.
(2)加入过量蔗糖会导致细胞外液浓度过大,酵母菌因失水活性降低或死亡
(3) ①. 酵母菌无氧呼吸产生CO2,会使得装置气压增大 ②. 不会 ③. 酒精发酵是无氧环境,而醋酸发酵需要氧气,且两者发酵时温度不同
(4) ①. 逐渐降低 ②. 调节培养液pH、及时排出代谢产物等
【解析】
【小问1详解】
接种的菌种A参与酒精发酵,菌种B参与醋酸发酵,前者是酵母菌,为真核生物,后者为醋酸菌,为原核生物,二者在细胞结构上的主要区别是菌种B没有以核膜为界限的细胞核。利用果酒制作果醋的反应简式可表示为:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
【小问2详解】
在经压榨的杨梅汁中加入一定量的蔗糖可加快酒精发酵,即适量补充底物可加快酒精发酵,但若过量加入则会使发酵减慢或停止,其可能的原因是加入过量蔗糖会导致细胞外液浓度过大,酵母菌因失水活性降低或死亡。
【小问3详解】
酿制果酒时,果酒发酵过程往往不能长时间密封,因为酵母菌无氧呼吸产生CO2,会使得装置气压增大,因此需要定时放气。若果酒发酵过程中被菌种B污染,则“不会”经发酵产生大量醋酸,因为酒精发酵是无氧环境,而醋酸发酵需要氧气,且两者发酵时温度不同,醋酸菌发酵温度为30~35℃,因而难以成为优势种。
【小问4详解】
在图示酒精发酵过程中会不断产生二氧化碳,引起pH下降,在醋酸发酵过程中醋酸的产生也会使pH下降,因此在整个发酵过程中pH的变化趋势是逐渐降低。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢产物等。
18. 金黄色葡萄球菌因在培养基上形成金黄色菌落而得名。它广泛分布于自然界及人和动物的皮肤、黏膜表面,可引起多种感染性疾病。人误食被金黄色葡萄球菌污染的食物后,可能出现腹泻、呕吐等症状。研究者尝试用蜻蜓肠道共生菌的代谢产物开发新型抑菌药物,部分实验步骤如图所示,图中数字编号代表实验步骤。回答下列问题:
(1)为了保证实验的顺利进行,解剖蜻蜓用的镊子、培养皿、试管等工具,使用前需用______________法进行灭菌。用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其原因是______________。
(2)步骤⑤中,稀释涂布了4个培养基,每个培养基上涂布0.2mL稀释液,4个培养基上生长的菌落数分别为81、78、86、91,则在步骤③的蜻蜓肠道提取液中,肠道共生菌的密度为______________个/mL(假设所有共生菌都能在培养基上生长),通过该过程获得的菌落数比实际活菌数一般要______________(填“大”或“小”)。
(3)接种培养一段时间,培养基上共出现42种蜻蜓肠道共生菌。为了判断培养基上生长的多个菌落是否为同一种类,可以观察菌落的______________(写出两点特征)等。
(4)研究者分离出蜻蜓肠道菌株A,提取其代谢产物并用丙酮定容制成“药液A”。欲比较“药液A”与庆大霉素液(用无菌水配制的抗生素溶液)对金黄色葡萄球菌的抑菌效果。实验方法如图2。在培养基上均匀涂布金黄色葡萄球菌菌液,用无菌镊子将分别浸过A、B、C液和无菌水的圆纸片沥干后均匀置于上述培养基表面。A、B、C液分别为“药液A”、______________、______________,将培养基在37℃下培养24小时。测量______________,记录、比较,得出结论。
【答案】(1) ①. 干热灭菌 ②. 防止冷凝水污染培养基;防止培养基中的水分过快散失
(2) ①. 4.2×105 ②. 小
(3)颜色、形状、大小
(4) ①. 丙酮 ②. 庆大霉素液(前两空顺序可互换) ③. 圆纸片周围无菌落生长区域(或抑菌圈的大小;抑菌圈的直径)
【解析】
【小问1详解】
为了保证实验的顺利进行,解剖蜻蜓用的镊子、培养皿、试管等工具,使用前需用干热灭菌法进行灭菌,这样可以保证工具上不带杂菌。用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,倒置的目的是防止冷凝水污染培养基;防止培养基中的水分过快散失,也可避免冷凝水对菌落造成影响。
【小问2详解】
步骤⑤中,稀释涂布了4个培养基,每个培养基上涂布0.2mL稀释液,4个培养基上生长的菌落数分别为81、78、86、91,则在步骤③的蜻蜓肠道提取液中,肠道共生菌的密度为(81+78+86+91)÷4÷0.2×103=4.2×105个/mL(图中共稀释了103倍),通过该过程获得的菌落数比实际活菌数一般要小,因为当平板上两个或两个以上的细胞聚集在一起时长出的只是一个菌落参与统计。
【小问3详解】
接种培养一段时间,培养基上共出现42种蜻蜓肠道共生菌。为了判断培养基上生长的多个菌落是否为同一种类,可以观察菌落的颜色、形状、大小等特征,因为菌落的特征具有种的特异性。
【小问4详解】
本实验目的是比较药液A和庆大霉素的抑菌效果,需要设置对照排除溶剂的干扰:A是药液A,B为庆大霉素液作为阳性对照,C为药液A的溶剂丙酮,排除丙酮本身的抑菌作用,无菌水作为空白对照。抑菌效果通过测量圆纸片周围无菌落生长区域(或抑菌圈的大小;抑菌圈的直径)来判断,抑菌圈越大说明抑菌能力越强。
19. 愈伤组织在生物技术中有广泛的应用价值。为探究愈伤组织形成过程中的分子调控机制,研究人员以拟南芥为实验材料设计了一系列实验。分析回答下列问题:
(1)植物组织培养是指在一定条件下,将_________的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过__________过程转变为愈伤组织,并重新分化,最终形成完整植株的过程。由愈伤组织形成根、芽等的过程需要光照,原因是__________。
(2)已有研究表明转录因子W会影响愈伤组织的形成。
①研究者利用生长素受体缺失型幼苗的茎尖在愈伤组织培养基中培养一段时间,测得转录因子W的基因相对表达量如图1所示,结果显示:___________。
②研究人员利用野生型、突变体1(W基因缺失)、突变体2(W基因过表达)进一步设计实验,每组分化情况如图2所示,结果表明:____________。
(3)研究人员发现W会激活PLT7基因的转录,推测其通过PLT7调控愈伤组织的形成。并通过后续实验证明该推测。请在表中补充支持该结论的实验组设计,表中“+”的数量与愈伤组织大小呈正相关。
实验分组
野生型
突变体2(W基因过表达)
①_______
愈伤组织大小
+++
②_____
+
(4)请根据文中信息,写出生长素诱导愈伤组织形成的分子机制:_________(用文字和“→”表示,并在“→”上方用“+”或“-”标注前后两者间的作用,“+”表示促进,“-”表示抑制)。
【答案】(1) ①. 离体 ②. 脱分化 ③. 叶绿素的合成需要光照,且光照可诱导愈伤组织分化,有利于后续植株进行光合作用合成有机物
(2) ①. 与野生型植株相比,生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低 ②. W能促进愈伤组织形成,促进芽的分化
(3) ①. 在突变体2中敲除(或沉默)PLT7基因(意近即可) ②. ++++
(4)
【解析】
【小问1详解】
植物组织培养是指在一定条件下,将离体的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过脱分化过程转变为愈伤组织,并重新分化,最终形成完整植株的过程。由愈伤组织形成根、芽等的过程需要光照,因为叶绿素的合成需要光照,且光照可诱导愈伤组织分化,有利于后续植株进行光合作用合成有机物。
【小问2详解】
① 对比图1两条曲线:野生型随培养时间延长W基因表达量大幅上升,生长素受体缺失突变体的W基因表达量始终维持在极低水平,说明生长素需要通过生长素受体才能正向诱导W基因的表达。
② 结合图2可知:W缺失的突变体1愈伤组织更小,W过表达的突变体2愈伤组织更大,证明W基因的表达量和愈伤组织形成能力正相关,W能促进愈伤组织形成,促进芽的分化。
【小问3详解】
本实验的目的是验证W通过激活PLT7调控愈伤组织形成,根据表格信息,为了达到上述目的需要设置“W过表达但PLT7功能丧失”的实验组:已知W过表达本身会让愈伤组织比野生型更大(对应②为多于+++的++++),但如果敲除PLT7后愈伤组织大小仅为+,远小于野生型,就可以证明W对愈伤组织的促进作用依赖PLT7。
【小问4详解】
结合题意可知,生长素结合受体后逐级正向激活下游W基因、PLT7基因,最终促进愈伤组织形成,相应的机制可表示如下:
生长素WPLT7愈伤组织。
20. 人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热,该病毒表面的糖蛋白(EV-GP)是主要的抗原,能诱导机体产生特异性免疫反应。为寻找治疗EV病的有效方法,研究人员开展了系列研究,回答下列问题:
(1)为获得产生抗EV-GP抗体效果理想的B淋巴细胞,可采集多名感染了EV并已康复的人体血液,选择_______的血液,从其脾中得到B淋巴细胞。
(2)将上述B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,融合过程中可采用的诱导方法有________(至少写出两种),然后接种至含次黄嘌呤(H)、氨基蝶呤(A)和胸腺嘧啶核苷(T)的HAT培养基。核苷酸合成有两个途径,如图1所示。其中,骨髓瘤细胞只能利用全合成途径进行无限增殖;B淋巴细胞两种途径都能进行。
HAT培养基能筛选出目标融合细胞的原因是_________。筛选出的细胞还需要进行_______和抗体检测,最终获得能分泌特异性抗EV-GP抗体的细胞株,进行抗体检测所利用的原理是_________。
(3)研究人员将制备的多种单抗分别与病毒混合,获得两种抑制效果较好的单克隆抗体A和B。研究人员用分子结构成像技术证实了A、B与EV-GP结合的位点不同,若将A和B进行如图2所示的实验,一组加未标记抗体A和荧光标记抗体B,二组加未标记抗体B和荧光标记抗体B,则两组荧光强度相比结果是_________。
(4)抗EV-GP单抗可用于治疗EV感染,与传统的血清抗体治疗相比,单克隆抗体治疗的优势是________。
【答案】(1)抗体相对数量最多
(2) ①. PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法(任选两种) ②. 只有目标融合细胞才能通过补救途径合成DNA并增殖 ③. 克隆化培养 ④. 抗原与抗体的特异性结合
(3)一组的荧光强度高于二组
(4)特异性强、灵敏度高、可大量制备
【解析】
【小问1详解】
为获得产生抗EV-GP抗体效果理想的B淋巴细胞,可采集多名感染了EV并已康复的人体血液,选择抗体相对数量最多的血液,从其脾中得到B淋巴细胞,因为该细胞具有较强的产生抗体的潜力。
【小问2详解】
将上述B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,融合过程中可采用的诱导方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法(任选两种),由于融合的随机性,因而需要对融合细胞进行选择,通常采用选择培养基进行选择。即融合后接种至含次黄嘌呤(H)、氨基蝶呤(A)和胸腺嘧啶核苷(T)的HAT培养基。核苷酸合成有两个途径,如图1所示。其中,骨髓瘤细胞只能利用全合成途径进行无限增殖;B淋巴细胞两种途径都能进行。HAT培养基能阻断全合成途径,因而在该培养基中骨髓瘤细胞以及骨髓瘤细胞自融的细胞不能在该培养基上生长,B淋巴细胞尽管有补救合成途径,但B淋巴细胞没有增殖能力,因此在该培养基上能生长的只能是杂交瘤细胞;杂交瘤细胞可利用补救途径合成进行DNA复制,且继承了骨髓瘤细胞的无限增殖的特征,因而可在该培养基上生长。
【小问3详解】
研究人员将制备的多种单抗分别与病毒混合,获得两种抑制效果较好的单克隆抗体A和B。研究人员用分子结构成像技术证实了A、B与EV-GP结合的位点不同,若将A和B进行如图2所示的实验,一组加未标记抗体A和荧光标记抗体B,二组加未标记抗体B和荧光标记抗体B,由于二组中结合的抗体有未标记的抗体B和荧光标记的抗体B,但都结合的是同一个位点,因此,两组荧光强度相比结果是一组的荧光强度高于二组。
【小问4详解】
抗EV-GP单抗可用于治疗EV感染,与传统的血清抗体治疗相比,单克隆抗体治疗的优势是特异性强、灵敏度高、可大量制备,因为单克隆抗体纯度高,而血清抗体的纯度低。
21. 研究表明,大豆中的SGF14a基因可提高作物的铝耐受性。某科研团队为了验证SGF14a基因在植物应答铝胁迫(生长环境中铝盐较多,铝盐含量较多的土壤呈酸性)中的作用,构建含SGF14a基因的表达载体,将其转化到烟草细胞,进而获得转基因烟草。如图为含大豆SGF14a基因的DNA片段和农杆菌Ti质粒结构及酶切位点示意图,已知A位点和B位点转录后分别对应起始密码子和终止密码子,①~④代表引物。回答下列问题:
(1)由图可知,利用PCR技术扩增大豆SGF14a基因时,反应体系中需加入的引物是__________(填序号),引物的作用是___________。
(2)经分析,科研团队最终选择用限制酶Xba Ⅰ切割SGF14a基因的左侧,用限制酶__________切割SGF14a基因的右侧。
(3)基因表达载体中T-DNA的作用是__________,对转化后的农杆菌细胞进行筛选时,培养基中需加入___________(填抗生素名称)。
(4)为确定SGF14a基因在烟草细胞中是否成功表达,在分子水平上可利用_________技术检测烟草细胞是否产生SGF14a蛋白。为确定转SGF14a基因的烟草植株的铝耐受性较野生型烟草植株是否增强,需进行个体生物学水平的鉴定,请简要写出鉴定思路:______________。
【答案】(1) ①. ①和④ ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(2)Hind Ⅲ (3) ①. 可携带目的基因转移到烟草细胞,并将其整合到烟草细胞的染色体DNA上 ②. 氨苄青霉素
(4) ①. 抗原—抗体杂交 ②. 将等量的转SGF14a基因的烟草植株和野生型烟草植株栽培到铝盐含量较多的酸性土壤中,其他条件均适宜,培养适宜时间后,观察植株的生长情况(意近即可)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,利用PCR技术扩增大豆SGF14a基因时,反应体系中需加入的引物是①和④,因为加入这两种引物能够将目的基因扩增完整,扩增过程中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
结合图示可知,目的基因中有BamHⅠ的识别序列,为了避免目的基因被切割,不选择使用该限制酶,同时选择的限制酶还需要位于质粒上启动子和终止子之间,且需要考虑转录的方向,因此,在构建目的基因表达载体时最终选择用限制酶Xba Ⅰ切割SGF14a基因的左侧,用限制酶Hind Ⅲ切割SGF14a基因的右侧。
【小问3详解】
基因表达载体中T-DNA的作用是可携带目的基因转移到烟草细胞,并将其整合到烟草细胞的染色体DNA上,进而保证目的基因可以在受体细胞中稳定存在,对转化后的农杆菌细胞进行筛选时,培养基中需加入氨苄青霉素,能够在该培养基上生长的就是带有重组质粒的农杆菌。
【小问4详解】
为确定SGF14a基因在烟草细胞中是否成功表达,即是否合成相应的蛋白质,在分子水平上可利用抗原-抗体杂交技术检测烟草细胞是否产生SGF14a蛋白。为确定转SGF14a基因的烟草植株的铝耐受性较野生型烟草植株是否增强,需进行个体生物学水平的鉴定,即需要将转基因烟草和野生烟草放在相同的环境中培养,通过观察长势做出相应的判断,即相应的鉴定思路为:将等量的转SGF14a基因的烟草植株和野生型烟草植株栽培到铝盐含量较多的酸性土壤中,其他条件均适宜,培养适宜时间后,观察植株的生长情况。
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