陕西省西安市某校2025-2026学年高二下学期5月月考生物试卷(含解析)

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陕西省西安市某校2025-2026学年高二下学期5月月考生物试卷(含解析)

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陕西省西安市某校2025-2026学年高二下学期5月月考生物试卷
一、单选题
1.宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法:“造酒最在浆,…,不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥,借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆。次年酿酒时,以此酸浆浸米、蒸煮,再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌,提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释,错误的是( )
A.“浆不得过夏”:酸浆若储存过久,其积累的酒精可能被醋酸菌转化为乙酸导致酸败
B.“三伏天卧浆”:夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物快速繁殖,缩短酸浆成熟时间
C.“以酸浆浸米”:酸浆的较低pH值可抑制大多数杂菌生长,为酵母菌创造竞争优势环境
D.“酸浆煮粥”:蒸煮酸浆的目的是为了彻底杀菌,确保后续的酿酒过程为纯种酵母菌发酵
2.中国酒文化博大精深,酿酒技术在我国已有上千年的历史。以下是用苹果酿造果酒果醋的过程,以下说法正确的是( )
A.酵母菌与醋酸杆菌的代谢类型均为异养好氧型
B.果酒转化为果醋所需的酶存在于细胞质基质和线粒体
C.添加白砂糖有利于酒精的产生,加入醋酸杆菌后发酵条件只需要改变通气情况
D.醋酸发酵前,加入无菌水对苹果果酒进行稀释
3.抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团,一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合,刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程,下列说法正确的是( )
A.用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理脾脏获得B细胞悬液
B.培养杂交瘤细胞需定期更换培养液以保证无菌环境
C.经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞群至少产生3种抗体
D.该抗原制备的单克隆抗体的特异性与传统方式制备的一样高
4.近日科学家首次利用多能干细胞在体外培育输尿管类器官,为肾脏再生医学铺路。下图是部分分化过程的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.输尿管细胞、SPs和PSCs再次发育成多种细胞的潜能依次升高
B.有些基因在输尿管细胞中表达,但是不能在PSCs和SPs中表达
C.检测三种细胞中ATP合成酶基因是否表达可判断细胞是否发生分化
D.PSCs、SPs与输尿管细胞中RNA和细胞器的种类和数量有所不同
5.重构胚激活的终极目标是要使处于MⅡ期的卵母细胞恢复分裂周期。由于持续高水平的成熟促进因子(MPF)和细胞静止因子(CSF)的存在,MⅡ期的卵母细胞不能进入末期。研究表明,任何能够让细胞质中Ca2+水平升高的机制都可以激活重构胚。下列正确的是( )
A.通过核移植产生重构胚发育形成的个体有利于物种多样性的形成,在畜牧业、医疗卫生领域有广泛应用
B.需将重构胚置于含有95%空气和5%CO2的恒温箱中培养得到个体
C.蛋白酶合成抑制剂能抑制MPF和CSF的合成,故可通过蛋白酶合成抑制剂处理重构胚使其保持休眠
D.自然受精过程中,精子入卵可能促进了Ca2+内流,升高了细胞质中Ca2+水平
6.研究人员利用体外受精及其他生物技术成功建立了小鼠(2n=40)单倍体胚胎干细胞系,相关过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.除体外受精外,图示过程还运用了动物细胞培养、胚胎移植等技术
B.对图示早期胚胎进行胚胎分割可获得更多的单倍体胚胎干细胞
C.单倍体胚胎干细胞具有发育成所有组织器官的潜能,还可能代替配子完成受精
D.与二倍体相比,单倍体胚胎利于进行基因筛选和基因功能的研究
7.关于“DNA的粗提取与鉴定”和“琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物”实验,下列说法错误的是( )
A.DNA粗提取实验所用的研磨液中含有抑制DNA酶活性的物质
B.DNA鉴定过程中,DNA的双螺旋结构会发生改变
C.凝胶载样缓冲液中的指示剂可使DNA在紫外灯下被检测出来
D.若PCR过程中复性温度过低,电泳时可能会出现非特异性条带
8.人干扰素(IFN)是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时,每个细胞最多只能产生100~1000个干扰素分子,而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产(原理如图),在1~2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。天然的干扰素在体外保存相当困难,如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸变为丝氨酸,在一定条件下可以延长保存时间。下列说法正确的是( )
A.基因工程核心步骤需要的工具酶有DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶,其作用部位都是磷酸二酯键
B.将重组质粒导入大肠杆菌常用显微注射技术
C.酵母菌或大肠杆菌都可作受体菌,二者生产的干扰素在结构上没有区别
D.为延长保存时间,对干扰素进行改造,需通过改造干扰素基因来实现
9.近日,我国科学家利用基因编辑技术修复了某患者造血干细胞中导致镰状细胞贫血的缺陷基因,并将修复后的细胞回输到该患者体内,从而治疗该遗传病。下列叙述错误的是( )
A.修复后的细胞回输到患者体内容易引发免疫排斥反应
B.体外培养造血干细胞的培养箱需含95%空气和5%CO2
C.缺陷基因修复后所表达的蛋白质的氨基酸序列发生改变
D.可通过光学显微镜判断修复后的造血干细胞的治疗效果
10.我国科研人员借助CRISPR/Cas9技术对小麦的基因进行编辑,获得了抗白粉病小麦。CRISPR/Cas9基因编辑工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.基因编辑过程中通过Cas9特异性识别目标DNA的碱基序列
B.Cas9-sgRNA复合物与限制酶均可断开特定部位的磷酸二酯键
C.基因编辑小麦没有引入外源基因,理论上来说其安全性高于传统转基因作物
D.sgRNA序列越短,进行基因编辑的过程中“脱靶”的风险越大
11.细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势,其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了如下实验:在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜,将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养后,对上、下层菌计数得到的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理
B.对上、下层活菌计数时常使用接种环接种
C.由甲、乙,丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性
D.野生型细菌X在与tcel——tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势
12.科研人员将等量对T1噬菌体敏感的大肠杆菌接种到12个相同固体培养基上,培养后各平板均长出大量微菌落,接着进行如下表所示实验。下列说法正确的是( )
分组 实验处理 培养后统计抗T1噬菌体的菌落数
A组(6个平板) 直接喷T1噬菌体 28个
B组(6个平板) 先把平板上的微菌落重新均匀涂布一 遍,再喷等量T1噬菌体 353个
A.该实验用于培养大肠杆菌的培养基属于选择培养基
B.B组的涂布使单个突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加
C.若两组在喷噬菌体前都用适宜紫外线诱变,A、B两组的抗性菌落数差异会消失
D.该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生
13.几种限制酶的识别序列及切割位点(Y=C或T,R=A或G)如表所示。下列叙述错误的是( )
限制酶 HindII AluI BamHI Sau3AI
识别序列及切割位点 5′-GTY↑RAC-3′ 5′-AG↑CT-3′ 5′-G↑GATCC-3′ 5′-↑GATC-3′
A.限制酶切割一次可断开2个磷酸二酯键,增加2个游离的磷酸基团
B.HindII可识别不同的核苷酸序列,其切割后产生的是平末端
C.若两种酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶连接
D.BamHI和Sau3AI切割形成的片段进行重组后,仍能被Sau3AI识别并切割
14.ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种优良的天然食品防腐剂。ε-PL能抑制多种微生物的活性,且在人体内可被分解为赖氨酸。从土壤中分离出能分泌ε-PL的微生物的流程如图所示。ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。下列叙述正确的是( )
A.土样、培养基和接种工具等均需要严格灭菌处理,以防止杂菌污染
B.步骤Ⅰ、Ⅲ的接种方法分别是涂布平板法、平板划线法
C.步骤Ⅲ中应挑选菌落③接种到固体培养基表面培养,进一步筛选出目的菌株
D.若要从丁培养基中收集ε-PL,则采用过滤、沉淀等方法将菌体分离提纯干燥
15.2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示,下列正确的是( )
A.受精准备阶段,精子需要获得能量,卵子需要培养到MⅡ期
B.受精卵分裂成3种二倍染色体细胞的过程中发生了染色体变异
C.过程3为发生在输卵管内的有丝分裂,过程4中早期胚胎的体积并不增加
D.这对姐弟来源于母亲和父亲的染色体完全相同
16.如图甲是患有某单基因遗传病家系的系谱图,该病由某基因单碱基突变(A→T)引起。对该家系成员包含该位点的DNA片段进行PCR扩增后,用MstⅡ酶切(相关基因内部最多有一个酶切位点)并电泳,结果如图乙。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列分析错误的是( )
A.该病为常染色体隐性遗传病
B.单碱基突变后,MstⅡ酶切位点消失
C.经分析,Ⅲ-2为女孩且不患病
D.若Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一孩子,患病的概率为1/4
17.双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶,同时驱动两个基因的转录。研究人员构建了含双向启动子的基因表达载体,以检测双向启动子的作用效果。LUC基因编码荧光素酶,可催化底物产生荧光。GUS基因编码β-葡萄糖苷酶,催化底物生成蓝色物质,且β-葡萄糖苷酶稳定性比荧光素酶高。下列说法错误的是( )
A.为排除载体干扰,对照组应设置不含双向启动子的空载质粒转化相同受体细胞
B.为连入GUS基因,需用AgeI和SalI酶切已整合双向启动子及LUC基因的质粒
C.若出现蓝色但未检测到荧光,说明双向启动子未发挥驱动双向转录的作用
D.GUS基因和LUC基因转录的模板链不是所在T-DNA的同一条链
18.假丝酵母中甘油合成代谢途径的关键酶是3-磷酸甘油脱氢酶,将3-磷酸甘油脱氢酶基因(Gpd)构建到表达载体上,如图1所示。通过农杆菌可将假丝酵母野生型菌株转化,获得转Gpd的重组菌株。野生型菌株与某重组菌株分别进行发酵实验,生产甘油的结果如图2所示(注:ZeoR是腐草霉素抗性基因,KanR是卡那霉素抗性基因)。下列说法错误的是( )
A.将图1中重组质粒用EcoRⅠ和HindⅢ酶切后电泳,可出现4条条带
B.在含有卡那霉素的选择培养基中筛选,获得最终重组菌株
C.与野生型菌株相比,该重组菌株可提高发酵液中甘油的含量、缩短发酵时间
D.转基因生物可能对环境造成新污染或破坏,需灭菌处理后再丢弃
19.DNA子链延伸过程若插入双脱氧核苷酸(ddNTP,如图1中*C表示ddCTP),则不能形成磷酸二酯键,使DNA子链的延伸停止。在四个反应体系中除加入原料外,另外分别加入一种特定碱基标记的ddNTP,经扩增后可得到长度不同的DNA片段,这些片段经电泳分离和放射性检测,即可根据终止位置对应的碱基种类读取序列。某DNA链经合成后测序列结果如下图2所示,则该DNA模板链的序列为( )
A.5'-TCGAAGTCAG-3' B.5'-GACTGAAGCT-3'
C.5'-CTGACTTCGA-3' D.5'-AGCTTCAGTC-3'
20.抗体由4条肽链构成,结构分为可变区(V区)和恒定区(C区,是抗体分子中相对较为保守的区域,在不同物种间的差异较大),与抗原特异性结合的区域为CDR区,位于Ⅴ区中。单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用,但鼠源的单抗容易在人体内引发人抗鼠抗体反应(HAMA),从而削弱其治疗的有效性。科学家对鼠源杂交抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,主要流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.鼠—人嵌合抗体至少含有4个游离氨基,其抗体特异性由肽链的C区决定
B.鼠源单抗易引发人体免疫排斥反应与其可变区有关
C.构建鼠—人嵌合抗体表达载体时需限制酶和DNA聚合酶
D.鼠—人嵌合抗体的研制过程属于蛋白质工程,图中转染细胞的方法可能是显微注射法
二、读图填空题
21.我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。
(1)过程①除图中所示方法外,还可以借助载体将__________导入细胞中,或直接将__________导入细胞中。过程②应选用处于__________的卵母细胞,采用显微操作法去“核”,其实是去除__________。
(2)重构细胞经分裂、发育至__________时期,可移植到受体子宫中。移植之前,需要对受体动物进行__________处理。若要获得遗传性状完全相同的多只幼鼠,可对重构胚进行__________,再进行移植。
(3)图中向重构胚中注入Kdm4d的mRNA和TSA说明组蛋白的__________和__________有利于重构胚的后续发育过程。
(4)科研人员为确定Kdm4d的mRNA的作用,进行了如下实验,其中A组用正常培养液培养重构胚,B组用正常培养液培养注入了Kdm4d的mRNA的重构胚,实验结果如图所示。根据实验结果推测Kdm4d的mRNA的作用是__________。
22.奶啤是一种含牛奶的啤酒,是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸,配以一定比例的原料乳,再经过酒精发酵制作而成,工艺流程如图所示。请回答下列问题:
(1)酵母不能直接利用淀粉,可用赤霉素溶液浸泡大麦种子,诱导种子无需发芽也能产生α-淀粉酶,同时粉碎过程有利于大麦粉与酶的充分接触,以缩短图中所示的________过程的时间。
(2)接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳,促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时,不能同时产生乙酸和乳酸,原因是________________________________________________________________________________________________________________。为了提高奶啤品质,筛选产酸量高的醋酸菌,研究人员分离出A1~A4四种菌株,并做了相关发酵实验,醋酸菌的产酸量结果见下表(单位:g/100mL)。由表可知选择菌株______________适合进行后续的发酵,理由是____________________________________________________________________________________________。
菌株 发酵时间/d
2 3 5 7 9
A0 1.20 4.00 4.86 5.62 5.62
A1 1.68 4.18 4.90 5.80 5.70
A2 1.48 3.68 4.68 5.54 5.50
A3 2.16 4.32 5.60 6.22 5.89
A4 1.68 3.80 4.88 5.60 5.62
注:A0为对照菌株:奥尔兰醋酸杆菌
(3)主发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期应________(从“延长”“缩短”中选填)排气时间间隔。酒精发酵一定时间后,当观察到发酵装置内__________________________________,说明发酵完毕。从食品安全的角度考虑,上述工艺流程图中①的操作应该是________________________________。
(4)敲除酿酒酵母中的某个蛋白酶基因,减少发酵液中蛋白的水解,有助于增强啤酒泡沫的稳定性。用蛋白固体培养基筛选敲除了该基因的酵母菌,野生型可以水解酪蛋白,在菌落周围形成透明圈。需要筛选透明圈________________的菌落,表明其蛋白酶活性________________。
23.不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
(1)过程①中需将外植体经______________________后接种于MS培养基上诱导形成愈伤组织。
(2)过程②中将愈伤组织加入经过滤灭菌处理的一定渗透压的无菌酶液中,离心后弃去___________(填“上清液”或“沉淀物”),加入洗涤液多次洗涤后获得原生质体。多次洗涤的目的是______________________。
(3)已知X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。分析上图,为培育能产生紫杉醇的柴胡,融合前对红豆杉和柴胡的原生质体分别进行的“A处理”、“B处理”依次为___________(填正确选项前的字母)。
a.X射线、X射线
b.X射线、碘乙酰胺
c.碘乙酰胺、X射线
d.碘乙酰胺、碘乙酰胺
(4)过程③常用的化学试剂是______________________。经诱导融合后,再生细胞团只能来自于异源融合的原生质体,这是因为只有杂种细胞才具备______________________能力。
(5)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞膜,会留在细胞内发出荧光。据此方法选择有活性的原生质体用于融合。为监测原生质体密度,融合前需对原生质体用血细胞计数板计数。将培养液稀释100倍后,用25×16型(1mm×1mm×0.1mm)血细胞计数板计数5个中格中的原生质体数,理论上___________(填“有”或“无”)荧光的原生质体的个数应不少于______________________,才能达到每毫升2×103个有活性原生质体的预期密度。
24.猴痘是由猴痘病毒(MPXV)引发的传染性疾病。E8L蛋白是MPXV的核心结构蛋白,获得针对E8L蛋白的抗体对于猴痘的诊断和治疗十分重要。为快速获得抗E8L蛋白的单克隆抗体,研究人员利用下图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检测小鼠血清抗体水平后,从小鼠脾脏获取B细胞,用APC/FITC荧光分选技术对目标细胞进行筛选。该技术用偶联APC荧光的抗体(IgG)去识别分泌抗体的浆细胞,并呈现出APC 信号;用生物素先标记E8L蛋白,使其与浆细胞表面的受体(BCR)特异性结合,同时用生物素与FITC标记的链霉亲和素结合,使其呈现FITC 信号。图1是用流式细胞仪的检测结果,则________(填图中的字母)区域的细胞为目标细胞,依据是__________________________________。
(3)步骤⑥用抗体检测牛痘病毒、水痘病毒、甲流病毒等病毒。结果除牛痘病毒的D8蛋白,抗体无法与其他病毒蛋白结合,请推测出现该现象的原因是________________________________。
(4)该抗体未来可以用于猴痘疫情暴发时的免疫诊断和免疫治疗。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,在正常情况下应该发生了____________次特异性结合。
25.多种霉菌都能产生T-2毒素污染饲料,引起家猪中毒。科研人员将C3A酶基因导入家猪受精卵内,获得肝脏细胞具有降解T-2毒素能力的转基因家猪。C3A酶含有R、Q两个功能区,其对应的C3A基因片段及质粒的结构如图所示。
(1)图中neor基因的作用作为标记基因,筛选出成功导入目的基因的受体细胞。为实现目的基因仅在家猪的肝脏细胞中表达,需保证运载体中含有________________________________________________________________________。
(2)科研人员在对C3A基因扩增时选用的A、B两端引物分别是________________。为使目的基因与载体正确连接,在A、B端加上的限制酶识别序列分别是________________________________________________________________________。通过PCR技术扩增图中C3A、C3AΔR、C3AΔQ三种不同长度的目标DNA片段,共需要的引物有________________种。
(3)若两限制酶序列之间距离约为2100kb,为检测目的基因是否插入运载体,可将引物R0、F0共同加入反应体系后,PCR扩增后并电泳,观察在________kb处是否存在产物。用________________法将基因表达载体导入受精卵后在含__________________的培养液中培养,能存活的细胞即为含有基因表达载体的受精卵。
(4)成功培育的转基因家猪对T-2毒素的解毒效果不佳,科研人员发现家猪体内的PM蛋白能抑制C3A酶活性,据此研发了对应的药物X。为探索药物X提高解毒效果的机理,将扩增出的3种基因片段插入带有FLAG标签序列的质粒中,构建3种融合基因:FLAG-C3A,FLAG-C3AΔR,FLAG-C3AΔQ,再将分别含有3种融合基因的质粒转染受体细胞。3种融合蛋白成功表达后,与PM蛋白、药物X按照表中的组合方式分成7组各组样品混合后分别流经含FLAG抗体的介质,分离出与介质结合的物质再用PM抗体检测,结果如表所示。对照组①的作用是说明PM蛋白不与______________________________蛋白结合。药物X的作用机理是______________________________________________。
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
FLAG-C3A √ √
FLAG-C3AΔR √ √
FLAG-C3AΔQ √ √
药物X √ √ √
PM √ √ √ √ √ √ √
PM抗体检测结果 ++ + ++ +
注:“√”代表施加相应物质,“+”代表检测结果呈阳性。
参考答案
1.答案:D
解析:A、酸浆中前期主要依靠乳酸菌发酵产生乳酸,后续酿酒过程会有酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。醋酸菌为好氧微生物,在有氧、适宜温度条件下,可将酒精(乙醇)氧化为乙醛,再进一步氧化为乙酸(醋酸)。若酸浆储存过夏,环境温度高、有氧条件充足,醋酸菌大量繁殖,会将积累的酒精转化为乙酸,造成酸浆酸败变质,因此“浆不得过夏”符合该原理。A正确;
B、乳酸菌属于异养厌氧型微生物,微生物。的繁殖速率受温度影响显著。三伏天整体环境温度较高,处于乳酸菌等微生物的适宜生长温度范围,能够加快微生物的增殖速度,缩短酸浆发酵成熟的时间,因此选择三伏天制作酸浆。B正确;
C、乳酸菌发酵产生大量乳酸,使酸浆pH降低。多数杂菌适宜。在中性或弱碱性环境中生长,低pH的酸性环境会抑制绝大多数杂菌的代谢与繁殖;而酵母菌对酸性环境耐受能力更强,酸浆营造的低pH环境可以帮助酵母菌在微生物竞争中占据优势。C正确;
D、蒸煮酸浆的主要目的是利用高温杀灭酸浆中大部分杂菌,并非彻底杀菌。若彻底灭菌,会杀死酸浆中残留的有益微生物及相关代谢物质,反而不利于后续酿酒;同时酿酒过程本身也无法实现纯种酵母菌发酵,体系中会存在多种微生物。D错误。
故选D。
2.答案:D
解析:A、酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型,有氧条件下进行有氧呼吸大量增殖,无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精;醋酸杆菌是严格的好氧细菌,代谢类型为异养好氧型。二者代谢类型并不完全相同。A错误;
B、果酒转化为果醋的过程是醋酸菌将酒精转化为乙酸,醋酸菌属于原核生物,细胞内无线粒体,仅含有细胞质基质一种细胞器,催化该过程的酶只存在于细胞质基质中。B错误;
C、添加白砂糖可以增加发酵体系中的糖类底物含量,为酵母菌无氧呼吸提供更多原料,从而促进酒精生成;果酒转果醋时,除了需要持续通入无菌空气改变通气条件外,还需要调整温度,酵母菌酒精发酵适宜温度为18~25℃,醋酸菌发酵适宜温度为30~35℃,温度条件也必须改变。C错误;
D、高浓度的酒精会抑制醋酸杆菌的细胞代谢,甚至导致醋酸菌死亡,因此在醋酸发酵前,需要加入无菌水对苹果果酒进行适当稀释,降低酒精浓度,保证醋酸菌正常生长繁殖与发酵。D正确。
故选D。
3.答案:C
解析:A、脾脏中的B细胞分散在组织间隙中,分离动物组织细胞时,需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解细胞间的蛋白质,使细胞分散;胃蛋白酶的最适pH为强酸性,动物细胞培养液为近中性环境,胃蛋白酶在此环境中会失活,无法使用。A错误;
B、培养杂交瘤细胞时定期更换培养液,主要目的是清除细胞代谢产生的有毒废物,同时补充营养物质,维持细胞正常代谢;培养液本身在配制和操作过程中已经完成灭菌处理,更换培养液不是为了保证无菌环境。B错误;
C、题干表明该抗原具有三种抗原表位,一种抗原表位只能结合一种B细胞受体、刺激产生一种抗体。脾脏中会存在分别识别三种抗原表位的多种B淋巴细胞,这些B细胞与骨髓瘤细胞融合后形成多种杂交瘤细胞。经过选择培养基筛选后得到的杂交瘤细胞群,包含能产生对应三种抗体的细胞,因此至少可以产生3种抗体。C正确;
D、传统方法制备的抗体为多克隆抗体,一种抗原可刺激多种B细胞产生多种抗体,特异性较弱;单克隆抗体由单一杂交瘤细胞增殖产生,只针对一种抗原表位,特异性更强,二者特异性并不相同。D错误。
故选C。
4.答案:C
解析:A、细胞分化程度越高,细胞的全能性(再发育成多种细胞的潜能)越低。多能干细胞(PSCs)分化程度最低,全能性最高;输尿管间质祖细胞(SPs)分化程度高于PSCs;输尿管细胞是高度分化的体细胞,分化程度最高,全能性最低。因此三者再次发育成多种细胞的潜能:PSCs>SPs>输尿管细胞。A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达。输尿管细胞为高度分化的功能细胞,会启动部分特异性基因进行表达,以此执行特定生理功能,这类特异性基因在分化程度低的PSCs和SPs中不会表达。B正确;
C、ATP合成酶是细胞进行细胞呼吸合成ATP必需的酶,所有活细胞都需要合成ATP,因此PSCs、SPs、输尿管细胞中ATP合成酶基因均会持续表达,无法通过检测该基因是否表达判断细胞是否发生分化。C错误;
D、细胞分化过程中基因选择性表达,会导致细胞内RNA的种类和数量出现差异;同时细胞形态、结构和功能发生改变,细胞器的种类和数量也会随之改变,因此三种细胞的RNA、细胞器种类和数量均存在不同。D正确。
故选C。
5.答案:D
解析:A、核移植产生重构胚进而培育出新个体,属于无性生殖,后代遗传物质与供核个体基本一致,不会增加物种多样性;该技术在畜牧业良种繁育、医疗卫生领域有广泛应用。A错误;
B、动物细胞培养时,培养箱内气体环境为95%空气加5%CO2,95%空气满足细胞有氧呼吸需求,5%CO2维持培养液pH稳定,但重构胚不能直接在培养箱中培育成完整个体,还需要经过胚胎移植,在代孕母体子宫内发育为新个体。B错误;
C、MPF和CSF是细胞内已合成的蛋白质,蛋白酶合成抑制剂只能抑制新的蛋白酶合成,无法作用于已经存在的MPF和CSF,也不能让重构胚保持休眠。C错误;
D、题干指出细胞质中Ca2+水平升高可以激活MⅡ期卵母细胞,使其恢复分裂周期。自然受精过程中,精子进入卵细胞会引发卵细胞发生一系列生理反应,大概率会促进Ca2+内流,提升细胞质内Ca2+浓度,进而激活卵母细胞完成后续分裂。D正确。
故选D。
6.答案:A
解析:A、题图流程包含体外受精、移除雄原核、动物细胞培养获得早期胚胎、分离胚胎干细胞等操作,全程未运用胚胎移植技术。A错误;
B、胚胎分割技术可以将同一个早期胚胎分割为多份,每份胚胎都能独立发育,因此对该单倍体早期胚胎进行胚胎分割,能够获得更多的单倍体胚胎干细胞。B正确;
C、胚胎干细胞具有发育的全能性,该单倍体胚胎干细胞同样具备发育成动物体内所有组织器官的潜能;单倍体干细胞染色体数目与配子一致,理论上可以代替配子完成受精作用。C正确;
D、单倍体胚胎细胞中无同源染色体,基因都是单个存在,显性基因和隐性基因不会相互掩盖,相较于二倍体,更利于开展基因筛选与基因功能研究。D正确。
故选A。
7.答案:C
解析:A、DNA粗提取实验的研磨液中通常含有柠檬酸钠等物质,柠檬酸钠可以抑制DNA酶的活性,防止DNA被细胞内的DNA酶水解,保证DNA的提取量。A正确;
B、DNA鉴定使用二苯胺试剂,鉴定过程需要沸水浴加热,高温会破坏DNA的双螺旋空间结构,使DNA解旋,因此DNA双螺旋结构会发生改变。B正确;
C、凝胶载样缓冲液中的指示剂主要作用是指示电泳进程、便于观察电泳条带位置;DNA在紫外灯下被检测,依靠的是DNA分子结合的荧光染料,并非载样缓冲液中的指示剂。C错误;
D、PCR技术中复性阶段是引物与模板DNA结合,若复性温度过低,引物会与模板DNA上非目标序列随机结合,引发非特异性扩增,电泳后就会出现多余的非特异性条带。D正确。
故选C。
8.答案:D
解析:A、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该过程用到的工具酶为限制酶和DNA连接酶,二者作用位点均为磷酸二酯键;DNA聚合酶用于DNA复制,不参与载体构建过程。A错误;
B、将重组质粒导入大肠杆菌(原核微生物),常用方法是Ca2+处理法(感受态细胞法);显微注射技术主要用于将目的基因导入动物细胞。B错误;
C、大肠杆菌属于原核生物,细胞内无内质网、高尔基体等细胞器,无法对干扰素(分泌蛋白)进行加工修饰;酵母菌是真核生物,具备完善的生物膜系统,可对蛋白质进行加工,因此二者生产的干扰素空间结构存在差异。C错误;
D、蛋白质的结构由基因决定,想要改造干扰素的氨基酸序列、延长其体外保存时间,根据蛋白质工程原理,需要先改造控制干扰素合成的基因,再通过基因表达获得改造后的蛋白质。D正确。
故选D。
9.答案:A
解析:A、本次治疗是提取患者自身的造血干细胞,体外利用基因编辑技术修复缺陷基因后,再回输到患者体内。细胞来源于患者自身,细胞表面抗原与患者一致,不会引发免疫排斥反应。A错误;
B、体外培养动物细胞(造血干细胞)时,培养箱气体环境为95%空气加5%CO2,95%空气为细胞呼吸提供氧气,5%CO2维持培养液的pH。B正确;
C、镰状细胞贫血是基因中碱基对替换导致基因突变,缺陷基因修复前表达的蛋白质氨基酸序列异常,基因修复后碱基序列恢复正常,表达的蛋白质氨基酸序列也随之改变。C正确;
D、镰状细胞贫血患者的红细胞形态为镰刀形,正常红细胞为圆饼状,红细胞形态可以在光学显微镜下观察到,因此可通过光学显微镜观察红细胞形态,判断造血干细胞的治疗效果。D正确。
故选A。
10.答案:A
解析:A、CRISPR/Cas9系统中,sgRNA(向导RNA)依靠碱基互补配对特异性识别目标DNA的碱基序列,Cas9蛋白的作用是切割DNA双链,并不负责识别碱基序列。A错误;
B、Cas9-sgRNA复合物识别特定DNA序列后,Cas9蛋白会切割DNA双链,断开磷酸二酯键;限制酶的功能也是识别特定脱氧核苷酸序列,并在特定位点切断磷酸二酯键。B正确;
C、该基因编辑技术只是对小麦自身原有基因进行修饰、修复,没有导入外源基因,和传统转基因作物(转入外源基因)相比,理论上生物安全风险更低。C正确;
D、sgRNA依靠碱基互补配对结合目标DNA,若sgRNA序列过短,与非目标DNA片段发生随机碱基配对的概率会大幅上升,基因编辑出现“脱靶”的风险也就越大。D正确。
故选A。
11.答案:C
解析:A、微生物实验中,培养皿、固体培养基、滤膜都需要进行灭菌处理,灭菌是彻底杀灭所有微生物及其芽孢、孢子;消毒仅能杀死物体表面部分微生物,无法满足无菌实验要求。A错误;
B、对活菌进行计数的常用方法是稀释涂布平板法,该方法使用涂布器涂布菌液;接种环主要用于平板划线法,平板划线法不能用于精确活菌计数。B错误;
C、甲组上下层均为野生型细菌X,竞争正常;乙组上层为野生型、下层为tcel突变体;丙组上层为野生型、下层为tcel-tcil双突变体。结合tcel蛋白为毒性分泌蛋白可推测:tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性,当tcil蛋白缺失后,tcel蛋白的毒性充分发挥,细菌竞争结果出现明显差异。C正确;
D、对比三组实验结果,野生型细菌X与tcel-tcil双突变体竞争时优势明显,但与tcel突变体竞争时,数量差距较小,并非在两种突变体竞争中均占据绝对优势。D错误。
故选C。
12.答案:B
解析:A、该实验所用培养基为通用固体培养基,培养基中没有添加筛选性物质,所有大肠杆菌均可正常生长,不属于选择培养基。A错误;
B、原始平板上的微菌落是多个大肠杆菌聚集形成,B组重新均匀涂布后,菌体分散为单个细胞,单个突变大肠杆菌更易独立增殖形成单菌落,大幅提升了单个突变菌形成菌落的概率。B正确;
C、两组抗性菌落数出现差异的原因是突变发生在涂布之前,原始菌落中突变菌聚集在一起,未涂布时一个聚集菌落只计为一个抗性菌落,重新涂布后分散为多个菌落。若用紫外线诱变,突变依旧会发生在培养早期,两组菌落数差异不会消失。C错误;
D、基因突变具有随机性、低频性,抗性突变在喷洒噬菌体、重新涂布之前就已经发生,涂布和噬菌体选择只是筛选出已存在的抗性突变菌,并不会诱导抗性突变大量发生。D错误。
故选B。
13.答案:C
解析:A、DNA分子每条链上相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键连接,限制酶切割DNA双链一次,会切断两条链上各一个磷酸二酯键,总计断开2个磷酸二酯键;DNA原本为环状或线性双链,切割后产生两个末端,每条新末端各出现1个游离磷酸基团,总共增加2个游离磷酸基团。A正确;
B、HindⅡ的识别序列为5'-GTYRAC-3',其中Y=C或T,R=A或G,因此该酶可以识别多种不同的核苷酸序列;该酶切割位点在序列中间,切割后产生平末端。B正确;
C、两种限制酶识别序列相同,但若切割位点不同,产生的黏性末端或平末端会存在差异,不同的末端无法通过DNA连接酶连接。C错误;
D、BamHI识别序列为5'-GGATCC-3',切割位点在第一个G与G之间,切割后末端露出GATC序列;Sau3AI识别序列为5'-GATC-3',切割位点在G前端。二者切割产生的DNA片段重组后,连接处仍保留GATC序列,依旧可以被Sau3AI识别并切割。D正确。
故选C。
14.答案:B
解析:A、土样是实验的原材料,其中含有目的微生物,不能灭菌,灭菌会杀死土壤中待分离的菌株;培养基、接种工具需要严格灭菌防止杂菌污染。A错误;
B、结合筛选流程与菌落特征分析,步骤Ⅰ为初步分离纯化,采用涂布平板法;步骤Ⅲ根据透明圈筛选单菌落,使用平板划线法进一步纯化菌株。B正确;
C、题干说明ε-PL可使亚甲基蓝褪色形成透明圈,透明圈越大,菌株产ε-PL能力越强,因此步骤Ⅲ应挑选透明圈大的菌落③继续培养筛选,而非直接挑选菌落。C错误;
D、ε-PL是微生物分泌到培养液中的胞外产物,若要收集该物质,应先过滤去除菌体,再对滤液进行浓缩、提纯,沉淀法适用于菌体收集,不适用于胞外代谢产物提取。D错误。
故选B。
15.答案:C
解析:A、受精准备阶段,精子需要经过获能处理(获得受精能力,并非单纯获得能量);卵子需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ期)才具备受精能力。A错误;
B、该过程是一个卵细胞同时与两个精子结合,随后细胞核融合、分裂形成三种二倍体细胞,整个过程属于受精作用与正常有丝分裂,没有发生染色体结构或数目变异。B错误;
C、过程3为早期胚胎的分裂,受精卵的分裂(卵裂)发生在输卵管内,分裂方式为有丝分裂;卵裂阶段细胞不断分裂,但细胞总体积基本保持不变,单个细胞体积逐渐变小。C正确;
D、这对半同卵双胞胎由一个卵细胞和两个精子结合发育而来,两个精子的染色体组成存在差异,因此姐弟二人来自父亲的染色体并不完全相同。D错误。
故选C。
16.答案:A
解析:A、结合系谱图与酶切电泳结果分析:双亲正常,子代出现患病个体,符合隐性遗传特征;再结合酶切条带、基因酶切位点变化综合判断,该病为伴X染色体隐性遗传病,并非常染色体隐性遗传病。A错误;
B、正常基因可被MstⅡ酶切割为两个片段,突变后的致病基因无法被该酶切割,说明单碱基突变后,原有的MstⅡ酶切位点消失。B正确;
C、根据电泳条带和遗传规律推导,Ⅲ-2为女性,且从基因组成上判断不携带致病基因,表现为正常。C正确;
D、Ⅱ-1和Ⅱ-2表现正常,二者为携带者(伴X隐性遗传中母亲为携带者、父亲正常),根据遗传图解计算,二者再生一个患病孩子的概率为1/4。D正确。
故选A。
17.答案:C
解析:A、实验目的是检测双向启动子的作用,为排除质粒载体本身对实验结果的干扰,对照组需要使用不含双向启动子的空载质粒转化同种受体细胞,遵循单一变量原则。A正确;
B、观察质粒上酶切位点分布,要将GUS基因连入对应位置,需要选用AgeⅠ和SalⅠ两种限制酶切割已整合双向启动子与LUC基因的质粒,保证目的基因定向连接。B正确;
C、GUS基因表达产物稳定性高于荧光素酶,若出现蓝色(GUS基因表达)但未检测到荧光,可能是荧光素酶失活、降解,不能直接判定双向启动子未发挥双向转录作用。C错误;
D、双向启动子可结合两个RNA聚合酶,分别向两个方向启动转录,两个基因转录的模板链为DNA的两条互补链,并非同一条链。D正确。
故选C。
18.答案:B
解析:A、重组质粒上有两个HindⅢ酶切位点、一个EcoRⅠ酶切位点,使用EcoRⅠ和HindⅢ同时酶切环状重组质粒,可将质粒切割为4个DNA片段,电泳后出现4条条带。A正确;
B、质粒上含有ZeoR(腐草霉素抗性基因)和KanR(卡那霉素抗性基因),目的基因插入位置破坏了卡那霉素抗性基因,重组菌株不具备卡那霉素抗性,不能在含卡那霉素的培养基中筛选,应使用腐草霉素筛选。B错误;
C、分析发酵曲线图,相同培养时间下,重组菌株发酵液中甘油含量远高于野生型菌株,且达到最大产量的时间更短,说明重组菌株可提高甘油含量、缩短发酵时间。C正确;
D、转基因微生物存在潜在生态风险,实验结束后,废弃的转基因菌株必须经过灭菌处理,彻底杀死菌体后再丢弃,防止扩散污染环境。D正确。
故选B。
19.答案:C
解析:A、结合DNA测序原理分析,该选项序列与电泳读取的碱基序列、碱基互补配对原则不相符。A错误;
B、该选项序列的碱基排列顺序与测序结果推导的模板链不一致。B错误;
C、根据双脱氧核苷酸终止DNA延伸的测序原理,先读取子链序列,再按照碱基互补配对、DNA反向平行原则推导模板链,最终确定模板链序列为5'-CTGACTTCGA-3'。C正确;
D、该序列碱基排列不符合测序结果与碱基互补配对规律。D错误。
故选C。
20.答案:D
解析:A、抗体由4条肽链构成,至少含有4个游离氨基(每条肽链末端1个);题干明确与抗原特异性结合的CDR区位于V区(可变区),因此抗体特异性由可变区(V区)决定,并非恒定区(C区)。A错误;
B、鼠源单抗引发人体HAMA免疫反应,原因是抗体的恒定区(C区)在不同物种间差异较大,并非可变区。B错误;
C、构建基因表达载体需要限制酶(切割DNA)和DNA连接酶(连接DNA片段),DNA聚合酶用于DNA复制,不参与载体构建。C错误;
D、改造鼠源单抗获得鼠-人嵌合抗体,是根据需求定向改造蛋白质结构,属于蛋白质工程;将重组基因表达载体转染动物细胞(Sp2/0细胞),常用方法为显微注射法。D正确。
故选D。
21.答案:(1)特定基因;特定蛋白;减数分裂Ⅱ中期/MII期;纺锤体—染色体复合物
(2)桑葚胚或囊胚;同期发情;胚胎分割
(3)去甲基化;乙酰化
(4)注入Kdm4d的mRNA通过翻译产生的去甲基化酶,促进了相关基因的表达,进而表现出既能提高融合细胞发育成囊胚的形成率,也能提高囊胚中内细胞团的形成率
解析:(1)过程①是将小鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞(诱导多能干细胞),诱导细胞重编程的方法除题图中的小分子化合物诱导外,还可以借助载体将特定外源基因导入细胞,也可以直接将特定蛋白质导入细胞发挥诱导作用。体细胞核移植过程中,受体细胞需要选用减数第二次分裂中期(MⅡ中期)的卵母细胞,该时期卵母细胞细胞质成熟、具备支持重构胚发育的能力;采用显微操作法去除卵母细胞的核,实际去除的是纺锤体—染色体复合物,该结构包含细胞核内的全部遗传物质。
(2)重构细胞经过分裂分化发育至桑椹胚或囊胚阶段时,适合进行胚胎移植,这两个阶段的胚胎全能性高,移植后易着床发育。胚胎移植前,需要对受体雌性动物进行同期发情处理,使供体和受体的生殖器官生理状态保持一致,为胚胎着床提供相同的生理环境。胚胎分割技术可以将一个胚胎分割为多份,获得遗传物质完全相同的后代,因此想要得到遗传性状完全相同的多只幼鼠,可对重构胚进行胚胎分割后再移植。
(3)题干中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。向重构胚中注入Kdm4d的mRNA和TSA后,重构胚发育效果提升,说明组蛋白发生去甲基化、乙酰化修饰后,能够促进重构胚的分裂与分化,有利于重构胚后续发育。
(4)由实验柱状图可知:与A组(正常重构胚)相比,B组注入Kdm4d的mRNA后,囊胚形成率、内细胞团形成率均显著提升。Kdm4d的mRNA可以在重构胚内翻译合成组蛋白去甲基化酶,该酶通过调控相关基因的表达,既可以提高重构胚发育为囊胚的概率,也能提升囊胚内细胞团的形成率,进而促进重构胚正常发育。
22.答案:(1)糖化
(2)醋酸菌是好氧细菌,在无氧条件下不能存活,而乳酸菌是厌氧细菌,在有氧条件下不能存活;A3;(与对照组和其他菌株比较)在相同的时间内A3产酸量最高最快
(3)延长;不再有气泡产生;巴氏消毒
(4)较小;较低
解析:(1)酵母菌无法直接利用淀粉,大麦种子萌发过程会合成α-淀粉酶,将淀粉水解为麦芽糖等可发酵糖类,该过程对应题图中的糖化过程。使用赤霉素浸泡大麦,可诱导种子不发芽也合成α-淀粉酶,同时粉碎大麦能增大底物与酶的接触面积,加快淀粉水解,缩短糖化过程的时间。
(2)醋酸菌的代谢类型为异养好氧型,只能在有氧环境下生长繁殖、产生乙酸;乳酸菌为异养厌氧型,有氧环境会抑制乳酸菌的代谢,甚至导致乳酸菌死亡。二者对氧气需求完全相反,因此在同一容器中无法同时产生乙酸和乳酸。分析表格数据,A3菌株在各个发酵时间点的产酸量均高于对照菌株A0以及A1、A2、A4菌株,产酸速度快、最终产酸量最高,综合发酵性能最优,因此选择A3菌株进行后续发酵。
(3)主发酵阶段酵母菌无氧呼吸产生大量CO2,需要频繁排气;后发酵阶段微生物代谢速率减慢,气体产生量减少,因此需要延长排气的时间间隔。酒精发酵的产物为酒精和CO2,当发酵装置内不再有气泡持续产生时,说明酵母菌无氧呼吸基本停止,发酵过程完成。从食品安全角度分析,发酵后的成品需要杀灭杂菌和微生物,同时避免高温破坏营养与风味,题图中①的操作应为巴氏消毒,巴氏消毒可以在较低温度下杀灭有害微生物,保留食品原有品质。
(4)野生型酵母菌可以合成蛋白酶,水解培养基中的酪蛋白,在菌落周围形成透明圈;敲除蛋白酶基因的酵母菌,蛋白酶合成受阻、蛋白酶活性降低,水解酪蛋白的能力大幅下降,菌落周围的透明圈较小。因此筛选时需要挑选透明圈小的菌落,该类菌落对应的酵母菌蛋白酶活性较低。
23.答案:(1)消毒
(2)上清液;去除原生质体上残留的酶液/防止酶解过度
(3)b
(4)PEG/聚乙二醇;分裂
(5)有;4×10-4
解析:(1)植物组织培养过程中,外植体表面携带微生物,首先需要对外植体进行消毒处理(常用酒精、次氯酸钠溶液),杀灭表面杂菌,随后将消毒后的外植体接种到MS固体培养基上,通过脱分化过程诱导形成愈伤组织。
(2)过程②是制备原生质体,利用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞壁,酶解完成后进行离心,原生质体密度大于酶液,会沉降在底部,因此需要弃去上清液。多次用洗涤液洗涤原生质体,目的是彻底去除残留的细胞壁降解酶,防止酶液继续分解原生质体膜结构,造成原生质体破损。
(3)该实验为不对称体细胞杂交,目标是培育含柴胡全部遗传物质、红豆杉部分遗传物质的杂种植株。X射线可破坏染色体,使细胞失去持续分裂能力;碘乙酰胺抑制细胞质酶活性,同样抑制细胞分裂。因此需要对供体细胞(红豆杉)用X射线处理,破坏其染色体,仅保留部分遗传物质;对受体细胞(柴胡)用碘乙酰胺处理,抑制其自身分裂。对应选项为b。
(4)植物原生质体融合常用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG)。单独经X射线处理的红豆杉原生质体、单独经碘乙酰胺处理的柴胡原生质体,分裂能力均被抑制,只有二者融合形成的杂种细胞,互补恢复持续分裂的能力,因此最终再生细胞团仅来自异源融合的原生质体。
(5)有活性的原生质体可分解FDA产生荧光物质,因此统计有荧光的原生质体数量。
血细胞计数板规格为25×16型,即1个大方格包含25个中格,1个大方格体积=1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=1×10-4mL。要求每毫升培养液含2×103个活性原生质体,培养液稀释了100倍。单个大方格内活性原生质体数量:(2×103÷100)×1×10-4=1/500个;5个中格对应的最少个数:(1/500)÷25=1/12500=4×10-4个。因此5个中格中有荧光的原生质体个数不少于4×10-4。
24.答案:(1)E8L蛋白;多次注射疫苗可进行二次免疫,快速产生大量抗体
(2)B;B区域的细胞同时呈现APC+信号和FITC+信号
(3)牛痘病毒的D8蛋白与猴痘病毒的E8L蛋白结构相似,存在相同或相似的抗原结构,而水痘病毒、甲流病毒的蛋白与E8L蛋白结构差异大,无相应抗原结构
(4)3
解析:(1)E8LmRNA进入小鼠细胞后,会以mRNA为模板进行翻译过程,合成E8L蛋白,该蛋白作为抗原刺激小鼠发生免疫反应。为快速获得大量效应B细胞(浆细胞),可以对小鼠多次注射E8LmRNA疫苗,诱发二次免疫,二次免疫反应更快、更强,能在短时间内产生大量浆细胞。
(2)目标细胞是能分泌抗E8L抗体的浆细胞,该类细胞需要同时满足两个条件:一是能被偶联APC荧光的IgG识别,出现APC+信号;二是细胞表面BCR能结合E8L蛋白,进而结合FITC标记物,出现FITC+信号。结合流式细胞仪检测结果,B区域细胞同时具备两种荧光信号,为所需目标细胞。
(3)该单克隆抗体可结合牛痘病毒D8蛋白,不能结合水痘病毒、甲流病毒蛋白,根据抗原抗体特异性结合的原理可推测:牛痘病毒的D8蛋白与猴痘病毒E8L蛋白具有相似的空间结构,存在相同或相似的抗原表位;水痘病毒、甲流病毒的蛋白与E8L蛋白结构差异大,无对应抗原表位,因此抗体仅能识别D8蛋白。
(4)结合抗原检测试剂盒原理分析:待测样品中的猴痘病毒抗原首先与结合垫上的抗体1特异性结合(第1次);复合物随层析移动至检测线(T线),抗原再与固定的抗体2特异性结合(第2次);多余的抗体1继续移动至质控线(C线),与固定的抗体3特异性结合(第3次)。因此检测结果为阳性时,一共发生3次特异性结合。
25.答案:(1)肝脏特异性启动子
(2)F2、R1;5'-AAGCTT-3'、5'-GGATCC-3';4
(3)2500;显微注射;G418和DHPG
(4)FLAG抗体/标签/介质;药物X通过结合R区,阻断PM对C3A的抑制,恢复C3A的解毒活性
解析:(1)想要让目的基因(C3A酶基因)仅在家猪肝脏细胞中特异性表达,需要在运载体上接入肝脏特异性启动子。启动子是RNA聚合酶结合位点,决定基因在何种细胞、何种条件下启动转录,肝脏特异性启动子仅能在肝脏细胞中驱动下游基因表达。
(2)扩增目的基因时,引物需要分别结合目的基因两条链的两端,结合题图中基因方向与序列,A端选用引物F2,B端选用引物R1。为实现目的基因定向插入载体、防止自身环化与反向连接,需要在A、B端分别添加不同限制酶识别序列,根据题图标注,依次为5'-AAGCTT-3'、5'-GGATCC-3'。PCR扩增C3A、C3AΔR、C3AΔQ三种片段,三种片段两端共用2种外侧引物,内部缺失区域需要额外2种内侧引物,总计需要4种引物。
(3)两限制酶序列之间距离约2100kb,载体本身片段约400kb,因此插入目的基因后,引物R0、F0扩增出的片段总长度=2100+400=2500kb,电泳时观察2500kb位置是否有条带,即可判断目的基因是否插入载体。将重组基因表达载体导入动物受精卵,最常用的方法是显微注射法。载体上含有neor(G418抗性基因)和Hsv基因,Hsv基因产物可被DHPG转化为有毒物质,因此需要在含G418和DHPG的培养液中培养,存活的细胞即为成功导入载体的受精卵。
(4)对照组①只加入PM蛋白与结合了FLAG标签抗体的介质,无融合蛋白,PM抗体检测无阳性信号,说明PM蛋白不会直接与FLAG抗体(标签/介质)结合。分析各组实验结果:FLAG-C3A(完整蛋白)可结合PM蛋白,加入药物X后结合量减少;FLAG-C3AΔR(缺失R区)无法结合PM蛋白;FLAG-C3AΔQ(缺失Q区)仍可结合PM蛋白,加入药物X后结合量减少。由此推导作用机理:PM蛋白通过结合C3A酶的R区抑制酶活性,药物X可以结合C3A酶的R区,阻断PM蛋白与R区的结合,解除PM蛋白对C3A酶的抑制作用,恢复C3A酶降解T-2毒素的活性。

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