临淄中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 自然界的细胞具有统一性,不同细胞又具有多样性。下列有关说法正确的是( )
A. 根据有无叶绿素可以区分自养生物和异养生物
B. 核糖体与线粒体是原核生物与真核生物共有的细胞器
C. 人类细胞与鼠细胞融合实验支持了“细胞膜结构具有统一性”的观点
D. 不同生物细胞膜的功能复杂程度取决于膜蛋白的数量
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
【详解】A、自养生物包括进行光合作用或化能合成作用的生物,不一定都有叶绿素,A错误;
B、原核生物没有线粒体,核糖体是原核生物与真核生物共有的细胞器,B错误;
C、人类细胞与鼠细胞融合实验说明了人类细胞膜和鼠细胞膜的组成和结构上具有一致性,因而该实验支持了“细胞膜结构具有统一性”的观点,C正确;
D、一般而言,细胞的功能越复杂,其细胞膜上蛋白质的种类和数量就越多,即细胞膜的功能复杂程度取决于膜蛋白的种类与数量,D错误。
故选C。
2. 水绵是一种丝状绿藻,而微囊藻属于蓝细菌,具有类似于类囊体的光合片层结构。二者大量繁殖均能引发水华。下列说法正确的是( )
A. 水绵为低等植物,与微囊藻的区别之一是有中心体
B. 水绵和微囊藻的细胞核中都有核酸-蛋白质复合物
C. 微囊藻的光合片层结构可完成光合作用全部过程
D. 水华是由淡水中的N、P元素经生物富集作用引发的
【答案】A
【解析】
【分析】原核生物与真核生物的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核。原核生物无核膜,细胞质中只有核糖体一种细胞器,细胞壁主要成分是肽聚糖。真核细胞有核膜,细胞质中有多种细胞器,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。常见的原核生物菌、放线菌、支原体、蓝细菌和衣原体。
【详解】A、微囊藻属于蓝细菌,是一种原核生物,只有核糖体这一种细胞器,水绵为低等植物,含有中心体,因此水绵与微囊藻的区别之一是水绵有中心体,A正确;
B、微囊藻属于蓝细菌,是一种原核生物,不含有细胞核,B错误;
C、微囊藻的光合片层上的光合色素能够吸收光能,完成光合作用的光反应阶段,光合作用的暗反应阶段在细胞质基质中进行,C错误;
D、水华是由淡水中的N、P等元素含量过高,导致藻类疯狂生长而引起的,与生物富集作用关系不大,D错误。
故选A。
3. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 微量元素Fe、Mg分别参与血红蛋白和叶绿素的构成
B. 氨基酸空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一
C. 磷脂、几丁质和脱氧核糖核酸的元素组成相同
D. 氢键的存在使水具有较高的比热容,水温相对稳定
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞中常见的大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
2、水属于极性分子,水分子之间靠氢键结合,氢键比较弱,易被破坏,只能维持极短时间,这样氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性。同时,由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。
3、几丁质是一种含氮元素的多糖,组成元素为C、H、O、N;磷脂属于脂质,元素组成是C、H、O、N、P;脱氧核糖核酸(DNA)属于核酸,核酸的元素组成是C、H、O、N、P。4、蛋白质结构多样性的原因是:由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别;蛋白质功能的多样性与其结构的多样性有关。
【详解】A、大量元素Mg是构成叶绿素的元素,微量元素Fe参与血红蛋白的构成,A 错误;
B、蛋白质空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一,B错误;
C、几丁质是一种多糖,含有的元素包括C、H、O、N,磷脂和脱氧核糖核酸的元素组成是C、H、O、N、P,C错误;
D、由于氢键的存在,使水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,即水温保持相对稳定,D正确。
故选D。
4. 刘畊宏的《本草纲目》健身操火爆全网,带来一股全民跳健身操的热潮。如果我们了解组成细胞的分子等相关知识,也可以指导我们注重营养的均衡,进行科学健身。下列涉及细胞中的化合物的叙述,不合理的是( )
A. 在鸡蛋清中加入食盐会看到白色絮状物,这一过程改变了蛋白质分子中的肽键数
B. 生物大分子是以碳链为基本骨架的单体连接而成的多聚体
C. 糖类和脂质提供了生命活动的重要能源
D. 饺子馅中的无机盐进入人体细胞后,多数以离子形式存在
【答案】A
【解析】
【分析】1、盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
2、糖类的元素组成和功能:(1)元素组成一般含有:C、H、O,(2)功能:主要的能源物质。
3、无机盐的存在形式:细胞中大多数无机盐以离子形式存在。
【详解】A、在鸡蛋清中加入食盐会看到白色絮状物,是盐析现象,这一过程没有改变蛋白质分子中的肽键数和蛋白质的空间结构,A符合题意;
B、生物大分子是由单体连接而成的多聚体,每一个单体都以若干个相邻的碳原子构成的碳链为基本骨架,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的,B不符合题意;
C、糖类是主要的能源物质,脂质中脂肪是细胞内良好的储能物质,C不符合题意;
D、细胞中大多数无机盐以离子形式存在,饺子馅中的无机盐进入人体细胞后,多数以离子形式存在,D不符合题意。
故选A。
5. 人体内的核酸类物质有“从头合成”和“补救合成”两条途径。例如,嘌呤核苷酸的“从头合成”主要在肝脏细胞中,通过利用一些简单的前体物5-磷酸核糖、氨基酸、CO2等逐步合成;而“补救合成”途径则可以在大多数组织细胞中,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷等物质合成。下列说法正确的是( )
A. 细胞中嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸数量相等
B. 含氮碱基的不同,导致细胞中核酸的基本组成单位有8种
C. 腺嘌呤核苷酸占比较小的DNA分子稳定性更高,与磷酸二酯键有关
D. “补救合成”的过程更简单,会减少细胞中能量的消耗
【答案】D
【解析】
【分析】1、核酸根据五碳糖不同分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有RNA。
2、DNA与RNA在组成上的差别是:一是五碳糖不同,二是碱基不完全相同,DNA中含有的碱基是A、T、G、C,RNA的碱基是A、U、G、C,核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质。
【详解】A、细胞中存在RNA,RNA中的嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸数量不一定相等,因此细胞中嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸数量不一定相等,A错误;
B、根据五碳糖和含氮碱基的不同,导致细胞中核酸的基本组成单位核苷酸有8种,B错误;
C、双链DNA分子中,A与T之间有2个氢键,而C和G之间有3个氢键,因此C和G的含量越高,DNA分子的热稳定性越高,腺嘌呤核苷酸占比较小的DNA分子稳定性更高,与氢键有关,C错误;
D、分析题意可知,“从头合成”是从简单的前体物甚至从无机物开始,“补救合成”是从核酸水解的中间产物开始,“补救合成”的过程更简单,会减少细胞中能量的消耗,D正确。
故选D。
6. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,下列说法正确的是( )
A. 癌变细胞的核孔数量多于正常细胞,与其核基因转录较频繁有关
B. 在光学显微镜下能观察到细胞核的核膜、核孔和核仁等结构
C. 脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D. 细胞核内生命活动所需的能量由细胞核自主提供
【答案】A
【解析】
【分析】细胞核的结构:
1、核膜:(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、癌细胞可以进行无限分裂,细胞代谢强,所以癌变细胞的核孔数量多于正常细胞,与其核基因转录较频繁有关 ,A正确;
B、核孔和核膜是亚显微结构,光学显微镜下不能看见核膜和核孔,B错误;
C、脱氧核糖核酸是遗传物质,不会从核孔进入细胞质,C错误;
D、细胞核内生命活动的能量由细胞呼吸提供,细胞呼吸的场所在细胞质基质或者线粒体,D错误。
故选A。
7. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌时在高压蒸汽灭菌锅的适当位置放置含有生物指示剂的培养液和含芽孢的菌片。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的玻璃瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述错误的( )
A. 嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较强,常用作指示菌来测定灭菌的效果
B. 灭菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液属于选择培养基
C. 湿热灭菌可利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌
D. 若培养液颜色没有变化而阳性对照组颜色为黄色,说明达到灭菌目的
【答案】B
【解析】
【分析】消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、芽孢是细菌的休眠体,芽孢壁厚,含水量极低,代谢缓慢,抗逆性强,嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较普通杂菌强,若嗜热脂肪杆菌的芽孢死亡可说明其他杂菌也已死亡,可用作指示菌来测定灭菌的效果,A正确;
B、菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液用于鉴别嗜热脂肪杆菌是否存活,因此属于鉴别培养基,B错误;
C、湿热灭菌是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法,其中高压蒸汽灭菌的效果最好,C正确;
D、阳性对照组颜色为黄色,说明灭菌前存在有活性芽孢,灭菌后培养液颜色没有变化说明芽孢不能生长,则已达到灭菌目的,D正确。
故选B。
8. CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,相关实验流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 提前给小鼠注射CD47进行免疫,以便小鼠产生浆细胞和骨髓瘤细胞
B. 步骤②可以用PEG促融,杂交瘤细胞的传代培养需要无菌和CO2培养箱
C. ②③过程两次筛选的方法不同,但都能得到具有大量增殖能力的杂交瘤细胞
D. 对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导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;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、提前向免疫动物注射抗原CD47的目的是使免疫动物小鼠产生大量的浆细胞,小鼠的骨髓瘤细胞是从患骨髓瘤的小鼠体内获取,A错误;
B、步骤②表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞结合,可以用PEG、物理方法和灭活的病毒促融,杂交瘤细胞的传代培养需要无菌和CO2培养箱,B正确;
C、②③过程两次筛选的方法不同,②选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞),③筛选出能够产生特异性抗体的细胞群,两者能得到具有大量增殖能力的杂交瘤细胞,C正确;
D、上述推测为抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,对照组为不加单克隆抗体的巨噬细胞+肿瘤细胞的共培养体系,对照组现象应该是吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组,D正确。
故选A。
9. 下列与细胞膜的结构和功能有关的叙述,正确的是( )
A. 与细胞间信息交流有关的信号分子必须与细胞膜表面受体结合,才能完成信息传递过程
B. 磷脂分子和部分蛋白质分子是可以运动的,膜流速率可影响到细胞膜组分的更新速度
C. 海带细胞通过协助扩散快速地将大量的碘从海水中吸收至细胞内
D. 磷脂分子中,由甘油、脂肪酸组成的头部是亲水的,由磷酸组成的尾部是疏水的,对于细胞膜控制物质运输起重要作用
【答案】B
【解析】
【分析】细胞间信息交流主要有三种方式:(1)通过体液的作用来完成的间接交流,如胰岛素通过体液运输到靶细胞,并调节靶细胞对葡萄糖的摄取;(2)相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,如传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩;(3)相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流。
【详解】A、植物细胞通过胞间连丝传递信号,不依赖于细胞膜上的受体,A错误;
B、细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成,磷脂分子和部分蛋白质分子是可以运动的,膜流速率可影响到细胞膜组分的更新速度,B正确;
C、海带细胞可以从低浓度海水中吸收碘离子,即碘离子是从低浓度一侧转运到高浓度一侧,运输方式为主动运输,C错误;
D、磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸组成分子,由磷酸组成的“头”部是亲水的,由脂肪酸组成的“尾”部是疏水的,D错误。
故选B。
10. 紫花苜蓿(2n=32)是应用较为广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n=12)富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用),下列说法错误的是( )
A. 将两种细胞分别置于略高渗透压环境下,有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B. ②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C. ③过程需要在有光照、植物激素的作用才能化形成完整植株
D. ②过程的细胞中染色体数目最多有88条,③过程产生的再生植株是可育的多倍体
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、在制备两种植物原生质体时,需用酶解法去除植物细胞的细胞壁,去壁后的原生质体在较高渗透压环境下处于较稳定状态,不易破裂,从而有利于获得两种植物的原生质体,A正确;
B、由题意可知,使用IOA和R-6G处理后,原生质体和同源融合体不能再生愈伤组织,故②过程不需要使用选择培养基筛选杂种愈伤组织,B错误;
C、③过程分别表示再分化,脱分化所需的生长素/细胞分裂素比值为1,再分化时,提高该比值有利于根的分化,降低该比值有利于芽的分化,再分化过程需要光照,C正确;
D、紫花苜蓿染色体数目为32条,百脉染色体数目为12条,融合之后细胞内染色体数目为32+12=44条,②过程表示脱分化,进行的是有丝分裂,此时染色体数目最多有44×2=88条(有丝分裂后期),紫花苜蓿是二倍体,百脉是二倍体,③过程产生的再生植株是可育的多倍体(四倍体),D正确。
故选B。
11. 世界上首例体细胞克隆猴“中中”“华华”在中国诞生,克隆的大致流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 通常需要在培养卵母细胞的培养液中加入血清等天然成分
B. 体细胞克隆猴的诞生表明动物体细胞的细胞核具有全能性
C. 非人灵长类动物的体细胞核在去核卵母细胞中难以恢复到分化前的功能状态
D. 图中“去核”去掉的是减数分裂Ⅰ中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
【答案】D
【解析】
【分析】核移植技术指的是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,原理是动物细胞核的全能性;动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
【详解】A、通常需要在培养卵母细胞的培养液中加入血清等天然成分,以保证细胞正常生长,A正确;
B、体细胞克隆猴的诞生是重组细胞发育为完整个体的过程,该过程表明动物体细胞的细胞核具有全能性,B正确;
C、体细胞分化程度高,供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态,导致胚胎发育率低,C正确;
D、对卵母细胞进行去核,即去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,D错误。
故选D。
12. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如下,下列说法正确的是( )
A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,能生长的微生物都能合成脲酶
B. 若每支试管稀释10倍,则图中a的数值应为2.7,5号试管共稀释了106倍
C. 图中左上角培养基菌落连成一片,可能是稀释倍数不够造成的
D. 若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个
【答案】B
【解析】
【分析】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,选择菌落数在30~300的进行记数,求其平均值,再通过计算得出土壤中细菌总数。
【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,在此培养基上能生长的微生物不一定都能合成脲酶,如固氮菌也能生存,A错误;
B、若每支试管稀释10倍,即将0.3mL菌液与amL无菌水混合稀释10倍,需要a的数值为2.7,5g土壤溶于定溶剂形成50mL溶液被稀释了10倍,故5号试管共稀释了106倍,B正确;
C、图中左上角培养基菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的,C错误;
D、若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是(275+285+280)÷3÷0.2×105×5=7×108个,D错误。
故选B。
13. 华蟾素注射液是我国经典抗肿瘤药物,研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌HepG-2细胞的作用机理,用华蟾素注射液和肝癌HepG-2细胞进行了一系列实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 为防止细胞培养过程发生污染,培养液中要加入抗生素
B. 每隔一段时间需更换1次培养液,目的是防止代谢物积累对细胞自身造成危害
C. 据图甲可知,华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖,且只与浓度呈正相关
D. 图乙的结果进一步表明,华蟾素的作用机理可能是抑制肝癌HepG-2细胞的DNA分子复制
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH:36.5℃+0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2 (维持培养液的pH)。
【详解】A、动物细胞培养时,为防止培养过程发生污染要加入抗生素,A正确;
B、每隔一段时间更换1次培养液,目的是防止代谢物积累对细胞自身造成危害(补充细胞所需营养物质),B正确;
C、据图甲可知,华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖,与浓度和作用时间都呈正相关,C错误;
D、图乙的结果进一步表明,随着华蟾素浓度的增加,处于间期的细胞增多,则华蟾素的作用机理可能是抑制肝癌HepG-2细胞进入分裂期,可能是抑制肝癌HepG-2细胞的DNA分子复制 ,D正确。
故选C。
14. 下图分别表示某种质粒和含目的基因的DNA片段,利用相关工具酶将二者构建成基因表达载体并导入受体菌。几种可供使用的限制酶识别序列及其切割位点为EcoRⅠ:-G↓AATTC-;BamHⅠ:-G↓GATCC-;BclⅠ:-T↓GATCA-;Sau3AⅠ:-↓GATC-;SmaⅠ:-CCC↓GGG-。
注:TetR表示四环素抗性基因;AmpR表示氨苄青霉素抗性基因。
下列关于构建基因表达载体时限制酶的选择及其相关叙述,错误的是( )
A. 若单独使用SmaI,则目的基因表达的产物可能不相同
B. 若单独使用SmaⅠ,则含有目的基因的受体菌不能在氨苄青霉素培养基中生长
C. 若选择BamHⅠ和SmaI,能在四环素培养基中生长的受体菌一定含有目的基因
D. 若用EcoRI和BclⅠ切割质粒,则需用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA
【答案】C
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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裂,形成黏性末端或平末端。
【详解】A、用同一种限制酶切割质粒和含目的基因的DNA片段后,目的基因可能会反向连接到质粒上,因此目的基因表达的产物可能不相同,A正确;
B、若单独使用SmaⅠ切割质粒和含目的基因的DNA片段,会破坏质粒上的氨苄青霉素抗性基因,使含有目的基因的受体菌不能在氨苄青霉素培养基中生长,B正确;
C、若选择BamHⅠ和SmaⅠ切割质粒和含目的基因的DNA片段,重组质粒上含有正常的四环素抗性基因:能在四环素培养基中生长的受体菌有可能获得了重组质粒,也有可能获得的是普通质粒,C错误;
D、含目的基因的DNA片段上没有BclⅠ的识别序列,不能使用BclⅠ切割含目的基因的DNA片段,但Sau3AⅠ切割DNA后产生的黏性末端与BclⅠ相同,故若用EcoRⅠ和BclⅠ切割质粒,则需用EcoRⅠ和Sau3AI切割含目的基因的DNA片段,D正确。
故选C。
15. 为减少引物与模板之间的非特异性配对,人们对普通PCR技术进行了改良,发明了巢式PCR技术、其原理是利用两套引物进行两轮PCR扩增。首先利用第一对引物(外引物)对目的基因所在的DNA进行第一轮扩增(经过15~30次循环),第二轮扩增以第一轮扩增产物为模板,利用第二对引物(内引物或巢式引物)结合在第一轮扩增产物内部,经过15~30次循环,获得第二轮扩增片段(即目的基因),最终第二轮扩增片段短于第一轮,基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 两对引物的碱基序列不相同,但均应为单链DNA片段
B. 使用外引物至少经过3次循环,才能得到图示的第一轮扩增产物
C. 若第一轮扩增产生错误片段,则其进入第二轮扩增的概率极低
D. 普通PCR与巢式PCR相比,特异性更强,错误率更高
【答案】D
【解析】
【分析】PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术。原理:DNA复制。前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶。过程:(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、两对引物的碱基序列不相同,但均应为单链DNA片段,以便与模板互补配对,A正确;
B、根据DNA的半保留复制的特点,可知PCR前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长,第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链,即仅含引物之间的序列,因此,至少经过3轮循环才能得到图示的第一轮扩增产物,B正确;
C、由于内引物扩增模板是外引物扩增后的产物,第二阶段反应能否进行,也是对第一阶段反应正确性的鉴定,如果第一次扩增产生了错误片段,则第二次能在错误片段上进行引物配对并扩增的概率降低,C正确;
D、巢式PCR中加入的组分与常规PCR相同,都含有模板、引物、Taq酶(热稳定的DNA聚合酶)、dNTP(四种游离的脱氧核苷酸)、缓冲液、Mg2+等,第一轮扩增中,外引物用以产生扩增产物,此产物在内引物的存在下进行第二轮扩增,从而提高反应的特异性获得的产物特异性更强,D错误。
故选D。
二、不定项选择题题(每题3分,选对得3分,选不全得1分,有错选项0分,共15分)
16. 我国历来有端午食棕的风俗,北方甜粽多由粽叶包裹糯米和红枣制成。粽叶中有大量的纤维素、叶绿素以及氨基酸等,糯米富含淀粉,而红枣中含有葡萄糖、果糖、蔗糖等,下列说法正确的是( )
A. 粽叶中叶绿素、氨基酸都含有C、H、O、N元素
B. 纤维素、氨基酸和淀粉均以碳链为基本骨架
C. 糖类在供应充足时,可以大量转化为脂肪
D. 植物体内的糖类绝大多数以葡萄糖等单糖的形式存在
【答案】ABC
【解析】
【分析】组成多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。糖类大致可以分为单糖、二糖、多糖等几类,生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。
【详解】A、叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg,氨基酸组成元素是C、H、O、N,有的还含有S等元素,A正确;
B、氨基酸是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,纤维素和淀粉也是以碳链为基本骨架,B正确;
C、糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,C正确;
D、植物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,D错误。
故选ABC。
17. 短杆菌肽S是从短杆芽孢杆菌中提取的环状十肽类抗生素。短杆菌肽S主要破坏细胞膜,也破坏真核细胞的线粒体膜,从而抑制其他微生物的生长繁殖。下列说法正确的是( )
A. 短杆菌肽S至少含有1个游离氨基和1个游离的羧基
B. 合成1分子短杆菌肽S的过程中会形成10个肽键
C. 短杆菌肽S可能改变膜的通透性,从而影响细胞的渗透压
D. 短杆菌肽S经酒精处理后,不能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】BC
【解析】
【分析】氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水的过程,连接两个氨基酸的化学键是肽键。
【详解】A、短杆菌肽S是环状十肽类抗生素,至少含有游离的氨基和游离的羧基为0个,A错误;
B、合成1分子短杆菌肽S的脱水缩合过程中会产生10分子水,形成10个肽键,B正确;
C、短杆菌肽S主要破坏细胞膜,也破坏真核细胞的线粒体膜,可能改变膜的通透性,从而影响细胞的渗透压,C正确;
D、短杆菌肽S经酒精处理后,会发生变性,变性的蛋白质可以与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
故选BC。
18. 柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。如图为研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸的简要流程图。下列说法错误的是( )
A. 黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
B. 将菌种接种至A培养基时,浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
C. 将菌种转接至B培养基的目的是增加黑曲霉菌种数量
D. 若发酵罐C中的原料为大豆粉,可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
【答案】BD
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、由培养时需要通气振荡可知,黑曲霉的异化作用类型为需氧型,因此其代谢类型为异养需氧型,制作果醋利用的是醋酸菌,制作腐乳利用的是毛霉,它们的代谢类型均为异养需氧型,A正确;
B、将菌种接种至A培养基时,平板划线法的接种工具接种环在使用前需在火焰上灼烧灭菌,B错误;
C、将菌种转接至B培养基是将菌种转接至新的培养基,目的是为了进行扩大培养,从而增加菌种的数量,C正确;
D、以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉),将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,然后经淋洗、调制可以制成酱油产品,D错误。
故选BD。
19. 植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所,生产药物蛋白。叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。叶绿体转化是以同源重组原理将外源目的基因整合到目标叶绿体基因组中的一种方式,是一种高表达、安全性极高的遗传转化方法。下列相关叙述正确的是( )
A. 植物生物反应器涉及的现代生物学技术是基因工程和植物细胞工程
B. 构建的基因表达载体中含有叶绿体特异启动子,使得目的基因只能在叶绿体中表达
C. 植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散
D. 把目的基因导入叶绿体DNA中,将来产生的配子一定含有此目的基因
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、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、植物生物反应器首先需要用基因工程技术将目的基因导入植物细胞,其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞,因此涉及基因工程和细胞工程技术,A正确;
B、要使得目的基因只能在叶绿体中表达,则构建的基因表达载体中要含有叶绿体特异性启动子,B正确;
C、由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,因此植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散,C正确;
D、把该基因导入叶绿体DNA中,叶绿体DNA存在于细胞质中,在配子产生过程中并不遵循遗传定律,所以将来产生的配子中不一定含有抗病基因,D错误。
故选ABC。
20. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述错误的是( )
A. Gata3基因的启动子可以控制GFP基因的表达
B. 翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白
C. 4号条带的小鼠是野生型,2号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 若用引物1和引物3进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写,是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、分析图中可知,启动子在编码区的左侧,GFP基因整合Gata3基因的右侧,启动子启动转录后,可以在Gata3基因转录后,使GFP基因转录,Gata3基因的启动子也能控制GFP基因的表达,A正确;
B、基因的转录和翻译均是从5′→3′,因启动子在左侧,转录和翻译方向均为从左向右,Gata3蛋白在GFP蛋白的左侧,所以翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白,B正确;
C、整合GFP基因后,核酸片段变长,2号个体只有大片段,所以是Gata3-GFP基因纯合子,4号个体只有小片段,是野生型,C正确;
D、若用引物1和引物3进行PCR,杂合子和Gata3-GFP基因纯合子都能扩增出相应的片段则不能区分杂合子和纯合子,D错误。
故选D。
三、简答题(55分)
21. 低密度脂蛋白(LDL)过多是动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要危险因素。LDL是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成的复合物,结构如图1所示。LDL运送至人体各处的组织细胞,在组织细胞内发生一系列代谢活动,过程如图2所示。
(1)细胞合成胆固醇的细胞器是__________,在人体内胆固醇的作用是__________。
(2)与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是__________,LDL通过血液能将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞,原因是____________________。
(3)据图2分析,LDL进入靶细胞的方式是__________。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。请推测含有受体小囊泡的去路是__________。
(4)血浆中胆固醇含量过高,易引发高胆固醇血症(FH)。科研人员研制了一种治疗FH的药物X,为评估其药效,选取FH患者若干,随机均分为5组,分别注射不同剂量的药物X,一段时间后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表。
注射物质(1次/周) 药物X(mg/周)
0 30 100 200 300
胆固醇含量相对值(注射后/注射前) 100% 94.5% 91.2% 76.8% 50.6%
转氨酶活性 + + + + + + + +
(注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关)
根据表中数据判断,给FH患者注射药物X最佳剂量及理由是______________________________。
【答案】 ①. 内质网 ②. 构成细胞膜成分,参与血液中脂质的运输等 ③. 只有单层磷脂分子 ④. LDL结构中的载脂蛋白能与靶细胞膜上的LDL受体特异性结合 ⑤. 胞吞 ⑥. 与细胞膜融合,受体重新分布在细胞膜上被重新利用 ⑦. 200mg/周,降低胆固醇效果明显,同时肝脏不受损伤
【解析】
【分析】结合题意分析图解:细胞外的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成LDL,与细胞膜上的LDL受体识别并结合,形成受体-LDL复合物;通过胞吞作用进入细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,并转运至胞内体;在胞内体中,LDL与其受体分离,受体随囊泡膜运到质膜,与质膜融合,受体重新分布在质膜上被利用;而分离后的LDL进入溶酶体内被水解酶水解,释放出游离的胆固醇被细胞利用。
【详解】(1)内质网分为粗面内质网和滑面内质网,主要功能:粗面内质网的主要功能是帮助蛋白质的转运,滑面内质网的主要功能是与脂质的合成有关,所以合成胆固醇的细胞器是内质网。在人体内胆固醇的作用是构成细胞膜成分,参与血液中脂质的运输等。
(2)与构成生物膜的基本支架磷脂双分子层相比,LDL膜结构的主要不同点是只有单层磷脂分子,LDL通过血液能将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞,与其结构中的载脂蛋白与靶细胞膜上的LDL受体特异性结合直接相关。
(3)据图2分析,LDL进入靶细胞的方式是胞吞。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。据图分析可知,含有受体的小囊泡与细胞膜融合,受体重新分布在细胞膜上被重新利用。
(4)通过对表格中实验结果的对比分析,药物X的用量在200毫克/周时,检测得到的转氨酶活性与对照组相同,即肝脏没有受到损害,但用量在300毫克/周时,检测得到的转氨酵活性明显比对照组高,说明肝脏已经受到损者;所以在选择药物的用量时,一方面考虑到疗效达到最大化,另一方面要考虑对肝脏尽可能不损害,所以药物X的用量选择在200mg/周。
【点睛】本题主要考查胞吞、膜的流动性、溶酶体功能和脂质的种类及功能等相关知识点,掌握相关知识结合题意答题。
22. 吃腐烂的水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或者更严重的症状,这和微生物产生的毒素有关。某学习小组为了寻找腐烂的苹果中可安全食用的区域,特开展以下实验。用苹果的腐烂部位、距离腐烂部位1 cm和2 cm的组织做实验材料,检测不同区域中微生物的种类和数量。已知苹果的pH在3.5~4之间,下面是操作流程:
(1)步骤②是____,根据题意,本实验选用的接种方法是____。
(2)步骤③中,为了防止出现微生物之间抑制生长的现象,学习小组配制了不同的细菌和真菌的培养基。这些培养基是____(填“选择培养基”或“鉴定培养基”),它们虽然配方不同,但是一般都含有水、碳源、____。
(3)在步骤③中,可根据____对不同菌种进行初步鉴定。每隔24 h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时记录作为实验结果,这是为了防止____。统计腐烂部位的菌落数目发现,青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多,细菌数目很少。细菌数目很少可能的原因是____(答2点)。
(4)分析数据发现,距离腐烂部位越远,微生物的数量越少;距离腐烂部位2 cm的样品中微生物数量极少。有人认为,不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位2 cm的部分可安全食用的结论,还需要补充实验操作____。
【答案】(1) ①. 梯度稀释(等比稀释) ②. 稀释涂布平板法
(2) ①. 选择培养基 ②. 氮源、无机盐
(3) ①. 菌落特征(或者写成菌落的颜色、大小、形状等) ②. 因培养时间不足遗漏菌落数目;细菌适宜在中性或弱碱性的环境中生长,苹果呈酸性,不适合细菌生长 ③. 青霉菌产生的青霉素等抗生素抑制细菌的生长
(4)检测上述区域中微生物产生的毒素含量
【解析】
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数为30~300、适于计数的平板,在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值。
【小问1详解】
常见的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,题图可知,本实验选用的是稀释涂布平板法,步骤②是梯度稀释(等比稀释)。
【小问2详解】
在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。步骤③中,为了防止出现微生物之间抑制生长的现象,学习小组配制了不同的细菌和真菌的培养基。这些培养基是选择培养基,它们虽然配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。
【小问3详解】
不同菌种形成的菌落特征存在差异,在步骤③中,可根据菌落特征(或者写成菌落的颜色、大小、形状等)对不同菌种进行初步鉴定。每隔24 h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时记录作为实验结果,这是为了防止因培养时间不足遗漏菌落数目;细菌适宜在中性或弱碱性的环境中生长,苹果呈酸性,不适合细菌生长。由于青霉菌产生的青霉素等抗生素抑制细菌的生长,故青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多,细菌数目很少。
【小问4详解】
分析数据发现,距离腐烂部位越远,微生物的数量越少;距离腐烂部位2 cm的样品中微生物数量极少。有人认为,不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位2 cm的部分可安全食用的结论,为了安全起见,还需要检测上述区域中微生物产生的毒素含量。
23. 随着畜牧业的发展,现代化的繁育技术早已替代传统的奶牛育种技术。在我国某奶牛现代化胚胎生产工厂,建立了一套成熟的生产高产奶奶牛胚胎的生产线,请根据所学知识。回答下列问题:
(1)为了改良本地奶牛产奶量低以及解决生产成本的问题,研究人员从澳大利亚购买了20头雌性荷斯坦奶牛,精子直接从精子库购买,精子解冻之后,在进行体外受精之前我们需要对精子:进行_________处理。为了增加卵细胞的数量,可以对荷斯坦奶牛注射_________。进行体外受精之后,需要进一步判断卵细胞是否受精,判断的方法是_________。
(2)获得早期胚胎之后,还不能直接作为商品进行售卖,还需要对其进行性别鉴定。SRY-PCR技术是比较常用的性别鉴定方法,利用的原理是通过判断胚胎细胞是否具备雄性个体Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)来判断胚脸的性别。在进行PCR时应选择SRY基因的一段碱基作引物,取胚胎中_________细胞的DNA作模板,最后利用SRY基因特异性探针,对扩增产物进行检测;我们应该选择反应结果呈_________(填“阴性”或“阳性”)者作为商品出售,原因是_________。
(3)得到胚胎后,通过胚胎移植技术就可以让本地牛生出具备高产奶优良性状的雌性奶牛,且高产奶性状不受本地牛的影响,原因是_________。
【答案】(1) ①. 获能 ②. 促性腺激素 ③. 观察透明带和卵细胞膜之间是否存在第二极体
(2) ①. 滋养层 ②. 阴 ③. 反应结果呈阴性,证明其细胞内没有Y染色体,为雌性个体
(3)供体胚胎可以与受体母牛子宫建立正常的生理和组织联系,其遗传特性在孕育过程中不受影响
【解析】
【分析】体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等主要步骤;进行胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
【小问1详解】
刚获得的精子没有受精能力,需要进行获能处理。可通过对荷斯坦奶牛注射促性腺激素,进行超数排卵,获得更多的卵细胞。可通过观察透明带和卵细胞膜之间是否存在第二极体来判断是否受精。
【小问2详解】
取胚胎中的滋养层细胞中的DNA作为模板。SRY基因特异性探针,对扩增产物进行检测时,如果扩增产物有SRY基因,则探针检测结果为阳性(存在基因-探针结合区域),此动物性别为雄性;如果扩增产物无SRY基因,则探针检测结果为阴性(不存在基因-探针结合区域),此动物为雌性。
【小问3详解】
供体胚胎可以与受体母牛子宫建立正常的生理和组织联系,其遗传特性在孕育过程中不受影响,是胚胎移植技术的理论基础。
24. 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细胞,进而克服肿瘤的免疫逃逸、某些种类癌细胞表面高表达银蛋白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。科研人员尝试构建双特异性抗体PSMA×CD28的生产流程,如图1所示;双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理,如图2所示。
(1)据图1分析,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_____(答出2点即可)。
(2)双特异性抗体PSMA×CD28制备时,应先将_____(物质X)分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。将B淋巴细胞分别与小鼠的骨髓瘤细胞融合,常用的诱导方法有_____(答出2种即可)。将第一次筛选获得的杂交瘤细胞进行多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过1个,通过培养让其增殖,然后利用_____原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体的优点有_____。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞因为_____(答出两点)等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析,杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体,原因是_____。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是_____。
【答案】(1)动物细胞融合和动物细胞培养##动物细胞培养和动物细胞融合
(2) ①. PSMA、CD28##CD28、PSMA ②. PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法 ③. 抗原与抗体特异性结合 ④. 特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点 ⑤. 细胞密度过大、有害代谢产物积累和培养液中营养物质缺乏
(3) ①. 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 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,从而有效激活T细胞杀伤癌细胞
【解析】
【分析】1、单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。
2、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】
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和动物细胞培养技术。
【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。B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。将第一次筛选获得的杂交瘤细胞进行多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过1个,通过培养让其增殖,然后利用抗原与抗体特异性结合的原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,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:特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞因为细胞密度过大、有害代谢产物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】
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。
25. 科研人员构建了可表达H-M3融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该质粒的部分结构如图所示,其中M3编码序列表达标签短肽M3。
(1)图中启动子的作用是_____。除图中标出的结构外,作为载体,质粒还需具备的结构有_____(答出两点即可)。构建重组质粒需要使用T4DNA连接酶,下列属于T4DNA连接酶底物的是_____。
(2)为了确定H基因连接到质粒中且插入方向正确,需进行PCR检测,若仅用一对引物,应选择图中的_____,添加引物的原因是_____。PCR是在PCR扩增仪中自动完成的,完成以后常采用_____来鉴定PCR的产物。
(3)图中胰岛素基因以_____链作为模板进行转录。构建基因表达载体时一般至少需要两种限制酶,以防止_____和_____。为使胰岛素基因能够在大肠杆菌中表达出正确的蛋白质,获取目的基因时通常先_____,然后再通过逆转录得到胰岛素基因。
(4)PCR扩增胰岛素基因的前提是_____,以用于特异性制备PCR扩增需要的引物。PCR扩增过程中,经过4轮循环后,得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为_____,n次循环后,至少消耗引物_____个。
(5)若H基因为水母体内的绿色荧光蛋白基因,科研人员将构建的表达载体导入大肠杆菌,结果发现大肠杆菌有的发绿色荧光,有的发黄色荧光,有的不发荧光。将发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后,对H基因进行测序,发现其碱基序列发生改变,将该基因命名为H1基因(黄色荧光蛋白基因)。若要通过基因工程的方法探究H1基因能否在真核细胞中表达,实验思路是_____。
【答案】(1) ①. RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录 ②. 限制酶切割位点 、标记基因 、复制原点等 ③. ②④
(2) ①. F1 和 R2(或 F2 和 R1) ②. DNA 聚合酶不能从头合成 DNA ,只能从引物的 3 ′ 端开始连接脱氧核苷酸 ③. 琼脂糖凝胶电泳
(3) ①. a ②. 反向连接 ③. 自身环化 ④. 提取胰岛B细胞中的mRNA
(4) ①. 获得一段已知目的基因的序列 ②. 1/8 ③. 2(n+1)-2
(5)将构建的含 HI 基因的表达载体导入酵母菌中 ,检测酵母菌是否能发黄色荧光
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,用于驱动基因转录;基因表达载体有目的基因、启动子终止子、标记基因、复制原点等,故除图中标出的结构(启动子、终止子、目的基因)外,作为载体,质粒还需具备的结构有限制酶切割位点 、标记基因 、复制原点等;T4DNA连接酶既可连接黏性末端也可连接平末端,据图中的位点可知,②和④的 5'→3’和3'→5’的末端均相同,故属于T4DNA连接酶底物。
【小问2详解】
PCR扩增时,需要一对引物,为了确定H基因连接到质粒中且插入方向正确,需要将引物连接在H基因两侧,据图可知,可选择的引物是F1 和 R2(或 F2 和 R1);由于DNA 聚合酶不能从头合成 DNA ,只能从引物的 3 ′ 端开始连接脱氧核苷酸,故必须添加引物;PCR产物的鉴定常用琼脂糖凝胶电泳技术。
【小问3详解】
由图可知转录的方向为从左到右,且是从RNA的5’→3’,DNA链的-OH端为3’端,故应该以A链为模板进行转录;为防止反向连接和自身环化,构建基因表达载体时一般至少需要两种限制酶;转录是以mRNA为模板,故为使胰岛素基因能够在大肠杆菌中表达出正确的蛋白质,获取目的基因时通常先提取胰岛B细胞中的mRNA然后再通过逆转录得到胰岛素基因。
【小问4详解】
在进行PCR扩增目的基因时,需要加入引物,引物是根据一段已知目的基因(胰岛素基因)的序列合成的DNA片段;PCR扩增过程中,经过4轮循环后,得到16个DNA分子,其中有2个DNA分子只有含有母链,且该DNA分子只含一种引物,故得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为2/16=1/8;每合成一条新链会消耗一个引物,n次循环后一共有2(n+1)条链,其中有两条母链不需要消耗引物,故n次循环后,至少消耗引物2(n+1)-2个。
【小问5详解】
分析题意可知,H1基因是黄色荧光蛋白基因,该基因若能正常表达,则会发出黄色荧光 ,故要通过基因工程的方法探究H1基因能否在真核细胞中表达,实验思路是:将构建的含 HI 基因的表达载体导入酵母菌中 ,检测酵母菌是否能发黄色荧光。临淄中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 自然界的细胞具有统一性,不同细胞又具有多样性。下列有关说法正确的是( )
A. 根据有无叶绿素可以区分自养生物和异养生物
B. 核糖体与线粒体是原核生物与真核生物共有的细胞器
C. 人类细胞与鼠细胞融合实验支持了“细胞膜结构具有统一性”的观点
D. 不同生物细胞膜的功能复杂程度取决于膜蛋白的数量
2. 水绵是一种丝状绿藻,而微囊藻属于蓝细菌,具有类似于类囊体的光合片层结构。二者大量繁殖均能引发水华。下列说法正确的是( )
A. 水绵为低等植物,与微囊藻的区别之一是有中心体
B. 水绵和微囊藻的细胞核中都有核酸-蛋白质复合物
C. 微囊藻的光合片层结构可完成光合作用全部过程
D. 水华是由淡水中的N、P元素经生物富集作用引发的
3. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 微量元素Fe、Mg分别参与血红蛋白和叶绿素的构成
B. 氨基酸空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一
C. 磷脂、几丁质和脱氧核糖核酸的元素组成相同
D. 氢键的存在使水具有较高的比热容,水温相对稳定
4. 刘畊宏的《本草纲目》健身操火爆全网,带来一股全民跳健身操的热潮。如果我们了解组成细胞的分子等相关知识,也可以指导我们注重营养的均衡,进行科学健身。下列涉及细胞中的化合物的叙述,不合理的是( )
A. 在鸡蛋清中加入食盐会看到白色絮状物,这一过程改变了蛋白质分子中的肽键数
B. 生物大分子是以碳链为基本骨架的单体连接而成的多聚体
C. 糖类和脂质提供了生命活动的重要能源
D. 饺子馅中的无机盐进入人体细胞后,多数以离子形式存在
5. 人体内的核酸类物质有“从头合成”和“补救合成”两条途径。例如,嘌呤核苷酸的“从头合成”主要在肝脏细胞中,通过利用一些简单的前体物5-磷酸核糖、氨基酸、CO2等逐步合成;而“补救合成”途径则可以在大多数组织细胞中,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷等物质合成。下列说法正确的是( )
A. 细胞中嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸数量相等
B. 含氮碱基的不同,导致细胞中核酸的基本组成单位有8种
C. 腺嘌呤核苷酸占比较小的DNA分子稳定性更高,与磷酸二酯键有关
D. “补救合成”的过程更简单,会减少细胞中能量的消耗
6. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,下列说法正确的是( )
A. 癌变细胞的核孔数量多于正常细胞,与其核基因转录较频繁有关
B. 在光学显微镜下能观察到细胞核的核膜、核孔和核仁等结构
C. 脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D. 细胞核内生命活动所需的能量由细胞核自主提供
7. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌时在高压蒸汽灭菌锅的适当位置放置含有生物指示剂的培养液和含芽孢的菌片。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的玻璃瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述错误的( )
A. 嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较强,常用作指示菌来测定灭菌的效果
B. 灭菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液属于选择培养基
C. 湿热灭菌可利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌
D. 若培养液颜色没有变化而阳性对照组颜色为黄色,说明达到灭菌目的
8. CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,相关实验流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 提前给小鼠注射CD47进行免疫,以便小鼠产生浆细胞和骨髓瘤细胞
B. 步骤②可以用PEG促融,杂交瘤细胞的传代培养需要无菌和CO2培养箱
C. ②③过程两次筛选的方法不同,但都能得到具有大量增殖能力的杂交瘤细胞
D. 对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测
9. 下列与细胞膜的结构和功能有关的叙述,正确的是( )
A. 与细胞间信息交流有关信号分子必须与细胞膜表面受体结合,才能完成信息传递过程
B. 磷脂分子和部分蛋白质分子是可以运动的,膜流速率可影响到细胞膜组分的更新速度
C. 海带细胞通过协助扩散快速地将大量的碘从海水中吸收至细胞内
D. 磷脂分子中,由甘油、脂肪酸组成的头部是亲水的,由磷酸组成的尾部是疏水的,对于细胞膜控制物质运输起重要作用
10. 紫花苜蓿(2n=32)是应用较为广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n=12)富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用),下列说法错误的是( )
A. 将两种细胞分别置于略高渗透压环境下,有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B. ②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C. ③过程需要在有光照、植物激素的作用才能化形成完整植株
D. ②过程的细胞中染色体数目最多有88条,③过程产生的再生植株是可育的多倍体
11. 世界上首例体细胞克隆猴“中中”“华华”在中国诞生,克隆的大致流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 通常需要在培养卵母细胞的培养液中加入血清等天然成分
B. 体细胞克隆猴的诞生表明动物体细胞的细胞核具有全能性
C. 非人灵长类动物的体细胞核在去核卵母细胞中难以恢复到分化前的功能状态
D. 图中“去核”去掉的是减数分裂Ⅰ中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
12. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如下,下列说法正确的是( )
A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基,能生长的微生物都能合成脲酶
B. 若每支试管稀释10倍,则图中a数值应为2.7,5号试管共稀释了106倍
C. 图中左上角培养基菌落连成一片,可能是稀释倍数不够造成的
D. 若仅以4号试管接种培养基计数,5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个
13. 华蟾素注射液是我国经典抗肿瘤药物,研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌HepG-2细胞的作用机理,用华蟾素注射液和肝癌HepG-2细胞进行了一系列实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 为防止细胞培养过程发生污染,培养液中要加入抗生素
B. 每隔一段时间需更换1次培养液,目的是防止代谢物积累对细胞自身造成危害
C. 据图甲可知,华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖,且只与浓度呈正相关
D. 图乙的结果进一步表明,华蟾素的作用机理可能是抑制肝癌HepG-2细胞的DNA分子复制
14. 下图分别表示某种质粒和含目的基因的DNA片段,利用相关工具酶将二者构建成基因表达载体并导入受体菌。几种可供使用的限制酶识别序列及其切割位点为EcoRⅠ:-G↓AATTC-;BamHⅠ:-G↓GATCC-;BclⅠ:-T↓GATCA-;Sau3AⅠ:-↓GATC-;SmaⅠ:-CCC↓GGG-。
注:TetR表示四环素抗性基因;AmpR表示氨苄青霉素抗性基因。
下列关于构建基因表达载体时限制酶的选择及其相关叙述,错误的是( )
A. 若单独使用SmaI,则目的基因表达的产物可能不相同
B. 若单独使用SmaⅠ,则含有目的基因的受体菌不能在氨苄青霉素培养基中生长
C. 若选择BamHⅠ和SmaI,能在四环素培养基中生长的受体菌一定含有目的基因
D. 若用EcoRI和BclⅠ切割质粒,则需用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA
15. 为减少引物与模板之间的非特异性配对,人们对普通PCR技术进行了改良,发明了巢式PCR技术、其原理是利用两套引物进行两轮PCR扩增。首先利用第一对引物(外引物)对目的基因所在的DNA进行第一轮扩增(经过15~30次循环),第二轮扩增以第一轮扩增产物为模板,利用第二对引物(内引物或巢式引物)结合在第一轮扩增产物内部,经过15~30次循环,获得第二轮扩增片段(即目的基因),最终第二轮扩增片段短于第一轮,基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 两对引物的碱基序列不相同,但均应为单链DNA片段
B. 使用外引物至少经过3次循环,才能得到图示的第一轮扩增产物
C. 若第一轮扩增产生错误片段,则其进入第二轮扩增的概率极低
D. 普通PCR与巢式PCR相比,特异性更强,错误率更高
二、不定项选择题题(每题3分,选对得3分,选不全得1分,有错选项0分,共15分)
16. 我国历来有端午食棕的风俗,北方甜粽多由粽叶包裹糯米和红枣制成。粽叶中有大量的纤维素、叶绿素以及氨基酸等,糯米富含淀粉,而红枣中含有葡萄糖、果糖、蔗糖等,下列说法正确的是( )
A 粽叶中叶绿素、氨基酸都含有C、H、O、N元素
B. 纤维素、氨基酸和淀粉均以碳链为基本骨架
C. 糖类在供应充足时,可以大量转化为脂肪
D. 植物体内的糖类绝大多数以葡萄糖等单糖的形式存在
17. 短杆菌肽S是从短杆芽孢杆菌中提取的环状十肽类抗生素。短杆菌肽S主要破坏细胞膜,也破坏真核细胞的线粒体膜,从而抑制其他微生物的生长繁殖。下列说法正确的是( )
A. 短杆菌肽S至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基
B. 合成1分子短杆菌肽S的过程中会形成10个肽键
C. 短杆菌肽S可能改变膜通透性,从而影响细胞的渗透压
D. 短杆菌肽S经酒精处理后,不能与双缩脲试剂发生紫色反应
18. 柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。如图为研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸的简要流程图。下列说法错误的是( )
A. 黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
B. 将菌种接种至A培养基时,浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
C. 将菌种转接至B培养基的目的是增加黑曲霉菌种数量
D. 若发酵罐C中的原料为大豆粉,可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
19. 植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所,生产药物蛋白。叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。叶绿体转化是以同源重组原理将外源目的基因整合到目标叶绿体基因组中的一种方式,是一种高表达、安全性极高的遗传转化方法。下列相关叙述正确的是( )
A. 植物生物反应器涉及的现代生物学技术是基因工程和植物细胞工程
B. 构建的基因表达载体中含有叶绿体特异启动子,使得目的基因只能在叶绿体中表达
C. 植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物目的基因通过花粉在自然界中扩散
D. 把目的基因导入叶绿体DNA中,将来产生的配子一定含有此目的基因
20. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述错误的是( )
A. Gata3基因的启动子可以控制GFP基因的表达
B. 翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白
C. 4号条带的小鼠是野生型,2号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 若用引物1和引物3进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子
三、简答题(55分)
21. 低密度脂蛋白(LDL)过多是动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要危险因素。LDL是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成的复合物,结构如图1所示。LDL运送至人体各处的组织细胞,在组织细胞内发生一系列代谢活动,过程如图2所示。
(1)细胞合成胆固醇的细胞器是__________,在人体内胆固醇的作用是__________。
(2)与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是__________,LDL通过血液能将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞,原因是____________________。
(3)据图2分析,LDL进入靶细胞的方式是__________。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。请推测含有受体小囊泡的去路是__________。
(4)血浆中胆固醇含量过高,易引发高胆固醇血症(FH)。科研人员研制了一种治疗FH的药物X,为评估其药效,选取FH患者若干,随机均分为5组,分别注射不同剂量的药物X,一段时间后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表。
注射物质(1次/周) 药物X(mg/周)
0 30 100 200 300
胆固醇含量相对值(注射后/注射前) 100% 94.5% 91.2% 76.8% 50.6%
转氨酶活性 + + + + + + + +
(注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关)
根据表中数据判断,给FH患者注射药物X的最佳剂量及理由是______________________________。
22. 吃腐烂的水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或者更严重的症状,这和微生物产生的毒素有关。某学习小组为了寻找腐烂的苹果中可安全食用的区域,特开展以下实验。用苹果的腐烂部位、距离腐烂部位1 cm和2 cm的组织做实验材料,检测不同区域中微生物的种类和数量。已知苹果的pH在3.5~4之间,下面是操作流程:
(1)步骤②是____,根据题意,本实验选用的接种方法是____。
(2)步骤③中,为了防止出现微生物之间抑制生长的现象,学习小组配制了不同的细菌和真菌的培养基。这些培养基是____(填“选择培养基”或“鉴定培养基”),它们虽然配方不同,但是一般都含有水、碳源、____。
(3)在步骤③中,可根据____对不同菌种进行初步鉴定。每隔24 h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时记录作为实验结果,这是为了防止____。统计腐烂部位的菌落数目发现,青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多,细菌数目很少。细菌数目很少可能的原因是____(答2点)。
(4)分析数据发现,距离腐烂部位越远,微生物的数量越少;距离腐烂部位2 cm的样品中微生物数量极少。有人认为,不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位2 cm的部分可安全食用的结论,还需要补充实验操作____。
23. 随着畜牧业的发展,现代化的繁育技术早已替代传统的奶牛育种技术。在我国某奶牛现代化胚胎生产工厂,建立了一套成熟的生产高产奶奶牛胚胎的生产线,请根据所学知识。回答下列问题:
(1)为了改良本地奶牛产奶量低以及解决生产成本的问题,研究人员从澳大利亚购买了20头雌性荷斯坦奶牛,精子直接从精子库购买,精子解冻之后,在进行体外受精之前我们需要对精子:进行_________处理。为了增加卵细胞的数量,可以对荷斯坦奶牛注射_________。进行体外受精之后,需要进一步判断卵细胞是否受精,判断的方法是_________。
(2)获得早期胚胎之后,还不能直接作为商品进行售卖,还需要对其进行性别鉴定。SRY-PCR技术是比较常用的性别鉴定方法,利用的原理是通过判断胚胎细胞是否具备雄性个体Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)来判断胚脸的性别。在进行PCR时应选择SRY基因的一段碱基作引物,取胚胎中_________细胞的DNA作模板,最后利用SRY基因特异性探针,对扩增产物进行检测;我们应该选择反应结果呈_________(填“阴性”或“阳性”)者作为商品出售,原因是_________。
(3)得到胚胎后,通过胚胎移植技术就可以让本地牛生出具备高产奶优良性状的雌性奶牛,且高产奶性状不受本地牛的影响,原因是_________。
24. 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细胞,进而克服肿瘤的免疫逃逸、某些种类癌细胞表面高表达银蛋白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。科研人员尝试构建双特异性抗体PSMA×CD28的生产流程,如图1所示;双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理,如图2所示。
(1)据图1分析,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_____(答出2点即可)。
(2)双特异性抗体PSMA×CD28制备时,应先将_____(物质X)分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。将B淋巴细胞分别与小鼠的骨髓瘤细胞融合,常用的诱导方法有_____(答出2种即可)。将第一次筛选获得的杂交瘤细胞进行多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过1个,通过培养让其增殖,然后利用_____原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体的优点有_____。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞因为_____(答出两点)等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析,杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体,原因是_____。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是_____。
25. 科研人员构建了可表达H-M3融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该质粒的部分结构如图所示,其中M3编码序列表达标签短肽M3。
(1)图中启动子的作用是_____。除图中标出的结构外,作为载体,质粒还需具备的结构有_____(答出两点即可)。构建重组质粒需要使用T4DNA连接酶,下列属于T4DNA连接酶底物的是_____。
(2)为了确定H基因连接到质粒中且插入方向正确,需进行PCR检测,若仅用一对引物,应选择图中的_____,添加引物的原因是_____。PCR是在PCR扩增仪中自动完成的,完成以后常采用_____来鉴定PCR的产物。
(3)图中胰岛素基因以_____链作为模板进行转录。构建基因表达载体时一般至少需要两种限制酶,以防止_____和_____。为使胰岛素基因能够在大肠杆菌中表达出正确的蛋白质,获取目的基因时通常先_____,然后再通过逆转录得到胰岛素基因。
(4)PCR扩增胰岛素基因的前提是_____,以用于特异性制备PCR扩增需要的引物。PCR扩增过程中,经过4轮循环后,得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为_____,n次循环后,至少消耗引物_____个。
(5)若H基因为水母体内的绿色荧光蛋白基因,科研人员将构建的表达载体导入大肠杆菌,结果发现大肠杆菌有的发绿色荧光,有的发黄色荧光,有的不发荧光。将发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后,对H基因进行测序,发现其碱基序列发生改变,将该基因命名为H1基因(黄色荧光蛋白基因)。若要通过基因工程的方法探究H1基因能否在真核细胞中表达,实验思路是_____。