2022届贵州省贵阳市五校高三下学期联考（五）高三下学期联考（五）理综生物试题含解析

  贵阳市五校2022届高三年级联合考试(五)

理科综合试卷生物

一、选择题

1. 神经细胞的K+外流属于协助扩散，需要通道蛋白的协助。而K+进入神经细胞是通过主动运输的方式，需要载体蛋白的协助。下列关于K+进出神经细胞的叙述，正确的是（    ）

A. K+通道是由蛋白质复合物构成的 B. K+通道也可以让Na+通过

C. K+进出神经细胞都需要ATP供能 D. 不断升高温度可以持续提高K+外流的速率

【答案】A

【解析】

【分析】离子通过细胞膜进出细胞有两种方式，一种是通过离子通道，另一种是借助离子泵的搬运。前者是协助扩散，后者是主动运输。

【详解】A、钾离子通道的结构由四条蛋白质次单位聚集而成，产生一个四折叠的对称复合物，其中心有一个离子引导孔洞的开合。四个相似的蛋白质次单位聚集产生一个复合物 ，A正确；

B、细胞内高钾低钠的维持，是通过钠-钾泵协助下主动运输的结果，离子通道往往是顺浓度梯度进行被动运输过程，B错误；

C、钾离子主要维持细胞内液渗透压，细胞内钾离子浓度高于细胞外，因此钾离子进入神经细胞的方式是主动运输，需要消耗ATP，而钾离子出神经细胞的方式是协助运输，不需要消耗ATP，C错误；

D、膜上通道蛋白的运动受温度影响，一定范围内，升高温度，可以提高K+外流的速率，但温度太高，蛋白质空间结构会被破坏，D错误。

故选A。

2. 下列是有关科学家通过研究取得重要理论成果的叙述，正确的是（    ）

A. 施莱登、施旺的细胞学说提出一切生物都由细胞发育而来

B. 赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质

C. 摩尔根通过果蝇眼色遗传，用“假说一演绎”法证明了基因在染色体上

D. 高斯通过实验发现草履虫种群数量增长为J型曲线

【答案】C

【解析】

【分析】1、细胞学说建立者主要是两位德国科学家施莱登和施旺。后人根据他们分别于1838年和1839年发表的研究结果进行整理并加以修正，综合为以下要点：

（1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；

（2）细胞是一个相对独立单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；

（3）新细胞是由老细胞分裂产生的。

2、假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。即提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。

【详解】A、细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺，提出细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成，A错误；

B、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，B错误；

C、摩尔根通过假说一演绎法， 通过果蝇眼色遗传，证明了基因在染色体上，C正确；

D、高斯通过实验发现草履虫种群数量增长为S型曲线，D错误。

故选C。

3. 下列关于农业生产中的一些措施，叙述错误的是（    ）

A. 在作物生长期中，对植株进行松土可以促进根系对矿质元素的吸收

B. 农田施肥的同时，适当浇水，有利于肥料中的矿质元素被作物根系吸收

C. 间作(在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法可提高农田的光能利用率

D. 种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗，通常在无氧条件下贮藏

【答案】D

【解析】

【分析】在植株之间去除杂草并进行松士可避免杂草与农作物竞争阳光、水、无机盐，提升作物光合作用强度，保证物质与能量更多的流向农作物，促进农作物的生长发育，同时松土能增加土壤中氧气含量，增强根细胞呼吸作用强度，促进根细胞的生长发育，促进水和无机盐的吸收。

【详解】A、中耕松土是在植株之间去除杂草并进行松士能增加土壤中氧气含量，增强根细胞呼吸作用强度，促进根细胞的生长发育，促进水和无机盐的吸收，A正确；

B、由于无机盐溶于水，农田施肥的同时往往需要适当的浇水，使根细胞吸收水分的同时吸收无机盐，促进了无机盐的吸收，B正确；

C、间作是指在同一生长期内，同一农田上间隔种植两种作物，高矮植物搭配，更有利于提高光能的利用率，光饱和点高的植物能吸收更多的光能，C正确；

D、种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗，通常在低氧、低温和干燥的条件下贮藏，D错误。

故选D。

4. 新冠病毒由内部RNA和外部包膜(含有蛋白质)组成。该病毒RNA的复制要在自身特有的RNA聚合酶(RdRp)催化下完成，人类不具有这种酶。口服抗新冠病毒药物是一类能与RdRp结合、竞争性参与合成RNA的核苷酸类似物，可扰乱病毒RNA的合成。下列有关叙述正确的是（    ）

A. 病毒包膜中的蛋白质都是在病毒的核糖体上合成的

B. 新冠病毒的RNA聚合酶可以催化以RNA为模板合成DNA的过程

C. 若该药物也能与人体的RNA聚合酶结合，则副作用较大

D. 该药物参与病毒RNA合成时，不遵循碱基互补配对原则

【答案】C

【解析】

【分析】新冠病毒为RNA病毒，抗新冠病毒药物能竞争性参与合成病毒RNA的过程，使病毒的增殖受到影响。药物参与RNA合成时遵循碱基互补配对原则。

【详解】A、病毒包膜中的蛋白质都是在病毒的宿主细胞的核糖体上合成的，病毒没有细胞结构，A错误；

B、新冠病毒的RNA聚合酶催化以RNA为模板合成RNA的过程，B错误；

C、若该药物也能与人体的RNA聚合酶结合，那就会影响人体细胞中的RNA的合成即转录过程，则副作用较大，C正确；

D、药物参与病毒RNA合成时，同样遵循碱基互补配对原则，D错误。

故选C。

5. 油菜素内酯(BR) 是一种植物激素，主要分布在植物生长旺盛的部位，其生理作用是促进细胞伸长和细胞分裂。表中所示是相关研究的实验结果，下列分析错误的是（    ）

A. 通过上述实验可以得出结论： BR的生理作用具有两重性

B. 由表中数据可知，促进芹菜幼苗生长的最适BR浓度在0． 2~0．4mg●L-1之间

C. 在调节芹菜幼苗生长的过程中，与BR生理作用类似的激素可能是赤霉素、生长素

D. BR不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息

【答案】A

【解析】

【分析】分析表格：油菜素内酯浓度在0--0.3范围内，随着油菜素内酯浓度的升高，植株的平均株高逐渐升高；油菜素内酯浓度在0.3--0.5范围内，随着油菜素内酯浓度的升高，植株的平均株高逐渐降低，但仍高于对照组。

【详解】A、与对照组相比，各浓度的BR都促进了芹菜幼苗的伸长，没有体现BR生理作用的两重性，A错误；

B、表中BR浓度在0.3时，芹菜幼苗平均株高最高，则促进芹菜幼苗生长的最适BR浓度在0． 2~0．4mg●L-1之间，B正确；

C、BR的生理作用是促进细胞伸长和细胞分裂，赤霉素和生长素都能促进细胞伸长，三者生理作用相似，C正确；

D、植物激素不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息，D正确。

故选A。

6. 在亚马逊河的河边生活着-种枯叶龟，背壳酷似一片枯叶，方便其躲避天敌和捕食。下面对枯叶龟这一物种形成的解释，错误的是（    ）．

A. 突变和基因重组为枯叶龟的进化提供原材料

B. 亚马逊河流域生态环境导致枯叶龟向着适应环境的方向发生变异

C. 枯叶龟的形态是其与其他生物及无机环境共同进化的结果

D. 自然选择使枯叶龟种群基因频率发生改变，从而决定了生物进化的方向

【答案】B

【解析】

【分析】自然选择学说是达尔文创立的以自然选择为中心得生物进化学说。该学说科学地解释了生物进化得原因，并认为遗传和变异是生物进化的内因，变异是不定向的，为进化提供了原材料;通过自然选择，不利的变异会被淘汰，有利的变异被保存，并通过遗传积累起来，然后产生生物的新类型。

【详解】A、突变和基因重组只能为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向，A正确；

B、共同进化是指生物与环境、不同物种之间在相互影响中不断进化和发展，因此，同一物种的不同种群向着适应环境的方向发展进化不属于共同进化，B错误；

C、共同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，C正确；

D、自然选择使枯叶龟种群基因频率发生定向改变，因此自然选择决定了生物进化的方向，D正确。

故选B。

三、非选择题

7. 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光。

（1）萤火虫合成ATP时的能量来源是_______________。请从化学结构的角度解释ATP能为荧光素供能的原因是_______________________。

（2）ATP合成酶是催化ADP和Pi合成ATP的酶。ATP合成酶广泛分布于萤火虫细胞的细胞质基质以及______________。

（3）用所给材料设计实验证明荧光素酶具有专一性。要求：写出实验思路和预期结果及结论。_________________________( 实验材料：激活的荧光素、荧光素酶、淀粉酶)

【答案】（1）    ①. 细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量    ②. ATP含有高能磷酸键，水解能释放出大量的能量   

（2）线粒体内膜和线粒体基质（或线粒体）   

（3）实验思路：取两支试管并编号为A、B；分别加入等量的激活的荧光素，其他条件相同。A试管加入荧光素酶，B试管加入淀粉酶。观察试管是否发出荧光。预期结果及结论A试管发出荧光，B试管不发出荧光。证明荧光素酶具有专一性

【解析】

【分析】1、ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构 式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种高能磷酸键，ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键中。ATP可以水解，这实际上是指ATP分子中特殊的化学键水解。ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。

2、在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量来源是：对于绿色植物来说，既可以来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。

3、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生于细胞质基质，1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量；第二阶段发生于线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H] 并释放少量能量；第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。

【小问1详解】

萤火虫不能进行光合作用，所以萤火虫合成ATP时的能量来源是细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。ATP是直接给细胞的生命活动提供能量的物质，结构上含有两个高能磷酸键，其中远离A的那个高能磷酸键很容易水解，于是远离A的那个P就脱离开来，形成游离的Pi，同时释放大量的能量，ATP就转化成ADP，释放的能量就为荧光素供能。

【小问2详解】

ATP在动物细胞中通过细胞呼吸产生，场所为细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜即线粒体。

【小问3详解】

酶具有专一性，从题干可知，荧光素接受ATP提供的能量后，在荧光素酶的催化作用下，与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光。利用此原理可证明荧光素酶的专一性，因此实验思路和预期结果及结论如下：取两支试管并编号为A、B；分别加入等量的激活的荧光素，其他条件相同。A试管加入荧光素酶，B试管加入淀粉酶。观察试管是否发出荧光。预期结果及结论A试管发出荧光，B试管不发出荧光。证明荧光素酶具有专一性。

【点睛】本题重点考查细胞呼吸和ATP的结构和功能，要求考生对教材基础知识点的理解，同时还考查ATP是直接能源物质的实验探究，培养考生的科学探究能力。

8. 血糖平衡对机体生命活动具有重要作用。图是血糖调节模式图，据图回答问题。

（1）当机体处于低血糖状态时，如果机体通过途径①→②→③使血糖水平恢复正常，其主要机理是___________(填激素)分泌增多，促进了______分解成葡萄糖，使血糖水平升高。在血糖调节的过程中，胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌，胰高血糖素也是如此，这种调节方式叫作___________调节。

（2）健康人进餐后，血糖浓度有小幅度的增加，然后恢复到餐前水平。在此过程中，血液中胰岛素浓度的相应变化是__________。胰岛素的生理作用是__________。

（3）I 型糖尿病患者是由于_______细胞损伤，导致胰岛素分泌不足或不能合成而引起的疾病；治疗时，常通过_________(填“注射”或“口服”)胰岛素来降低血糖浓度。

【答案】（1）    ①. 胰高血糖素    ②. 肝糖原    ③. 反馈##负反馈   

（2）    ①. 先升高，后降低    ②. 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低   

（3）    ①. 胰岛B    ②. 注射

【解析】

【分析】体内血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。

【小问1详解】

从低血糖状态恢复至正常水平，主要是胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多，胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。在血糖调节的过程中，胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌，胰高血糖素也是如此，这种调节方式叫做反馈调节。

【小问2详解】

健康人进餐后，血糖浓度有小幅度的增加，此时血液中胰岛素浓度升高，然后血糖浓度恢复到餐前水平，血液中胰岛素浓度随即下降到正常浓度；胰岛素的生理功能是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。

【小问3详解】

I型糖尿病患者是由于胰岛B细胞损伤，导致胰岛素分泌不足或不能合成而引起的疾病；由于胰岛素的化学本质是蛋白质，治疗时，常通过注射胰岛素来降低血糖浓度。

【点睛】答题关键在于掌握血糖平衡调节机理、糖尿病的病因及治疗方式。

9. 食物链、食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动是沿着此渠道进行的。假如在某温带草原上存在如图的食物网，请分析回答：

（1）图中有_______条食物链，写出能量损失最少的食物链：_________。

（2）图中所示的食物网不包括生态系统成分中的________________。食物网是指______。

（3）如果要调查该草原上土壤中小动物的类群丰富度，可以用________法。

【答案】（1）    ①. 2    ②. 草→兔→猫头鹰   

（2）    ①. 分解者、非生物的物质和能量    ②. 许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构   

（3）取样器取样

【解析】

【分析】1、根据题意和图示分析可知：草是生产者，图中共两条食物链，即草→兔→猫头鹰、草→食草昆虫→食虫鸟→猫头鹰，除草外其余均为消费者，猫头鹰属于第三、四营养级，含能量最多的营养级是生产者草，兔和草食昆虫均以草为食属于竞争关系，流入生态系统的能量是草固定的太阳能。

2、能量流动特点是单向流动，逐级递减。

【小问1详解】

题图中有2条食物链，分别是草→兔→猫头鹰、草→食草昆虫→食虫鸟→猫头鹰，根据能量流动过程中逐级递减的特点可知，草→兔→猫头鹰是能量损失最少的食物链。

【小问2详解】

生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，图中所示的食物网中包含生产者、消费者，因此图中所示的食物网不包括生态系统成分中的分解者、非生物的物质和能量。

食物网是指许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。

【小问3详解】

调查土壤中小动物的类群丰富度的方法为取样器取样法。

【点睛】本题结合食物网图解，考查生态系统的结构和功能以及调查土壤中小动物的类群丰富度的方法，要求考生识记生态系统的组成成分和调查土壤中小动物的类群丰富度的方法，掌握生态系统的营养结构，掌握能量流动的特点及其中的相关计算，能结合图中信息准确答题。

10. 袁隆平是世界上第一个成功利用水稻杂种优势的科学家，曾被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献。请根据所学知识，回答问题：

（1）水稻是两性花，花多且小，育种环节繁琐，工作量大。在袁隆平院士的研究过程中，最关键的是找到了野生雄性不育的水稻，可以将其作为______(填“父本”或“母本”)，大大简化育种环节。

（2）杂交水稻的育种原理是______，利用的是F1的杂种优势，其后代会发生_______，因此需要年年制种。

（3）在水稻育种过程中，出现了具有耐盐性状的新品种，写出判断该变异性状是否能够遗传的最为简便的操作过程：____________

（4）水稻的高秆(不抗倒伏)对矮秆(抗倒伏)为显性，抗病对不抗病为显性；控制这两对相对性状的两对等位基因独立遗传。请用纯合高秆抗病水稻和纯合矮秆不抗病水稻为实验材料，设计实验获得能稳定遗传的抗倒伏抗病水稻新品种。(要求：简要写出主要操作过程)____________________________________________。

【答案】（1）母本    （2）    ①. 基因重组    ②. 性状分离   

（3）待其成熟后，让其自交，观察后代是否出现耐盐性状   

（4）方法一：

①用纯合高秆抗病水稻和纯合矮秆不抗病水稻杂交，得到F1。

②F1自交得到F2。

③在F2中选择抗倒伏（矮秆）抗病水稻。

④连续多代自交直至不发生性状分离。

方法二：

①用纯合高秆抗病水稻和纯合矮秆不抗病水稻杂交，得到F1。

②用F的花粉进行花药（花粉）离体培养；获得单倍体植株。

③用秋水仙素（或低温）处理单倍体植株幼苗

④从培育得到的植株中选择抗倒伏（矮秆）抗病水稻。

【解析】

【分析】杂交育种：（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法．（2）方法：杂交→自交→选优→自交．（3）原理：基因重组．通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状．（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长．（5）实例：水稻的育种。

【小问1详解】

水稻是两性花，可以自交，若对水稻进行杂交需要对母本进行去雄（套袋），育种环节繁琐，工作量大。在袁隆平院士的研究过程中，最关键的是找到了野生雄性不育的水稻，可以将其作为母本，大大简化育种环书。

【小问2详解】

杂交水稻的育种原理是基因重组，利用的是F1的杂种优势，其后代会发生性状分离，因此需要年年制种。

【小问3详解】

在育种过程中，出现了具有耐盐性状的新品种，可能是遗传物质改变引起的，也可能是环境因素引起的，若是遗传物质改变则为可遗传变异，若为环境因素引起不会遗传给下一代，判断该变异性状是否能够遗传最简便的方法就是待该幼苗长大成熟后，让其自交；观察后代是否出现耐盐性状。

【小问4详解】

方法一：采用杂交育种方法。用纯合高秆抗病水稻和纯合矮秆不抗病水稻杂交，得到F1。F1自交得到F2。在F2中选择抗倒伏（矮）抗病水稻，通过连续多代自交选育出能稳定遗传抗倒伏抗病水稻新品种。方法二：采用单倍体育种方法。用纯合高秆抗病水稻和纯合矮秆不抗病水稻杂交，得到F1。用F1的花粉进行花药（花粉）离体培养，获得单倍体植株。用秋水仙素（或低温）处理单倍体植株幼苗。从培育得到的植株中选择抗倒伏（矮秆）抗病，且能够正常生殖的水稻，都是纯合子，即为能稳定遗传的抗倒伏抗病水稻新品种。

【点睛】本题主要考查杂交育种的相关知识，要求考生识记杂交育种的原理，掌握遗传定律的应用，属于考纲中理解和应用层次的考查。

[生物一选修1： 生物技术实践]

11. 乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如图

（1）筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用__________作为培养基中的唯一碳源。 培养基中琼脂具有_______作用。

（2）培养微生物时，培养基常用_________方法进行灭菌。

（3）根据分子量的大小分离蛋白质的有效方法是_______； 在填装凝胶柱时，不得有气泡存在，原因是_______________。 在测定乳糖酶分子量时，通常使用________的方法。

（4）乳糖酶宜采用化学结合法进行固定化。除化学结合法外，酶的固定化方法还包括_____等；在制备固定化乳糖酶时，一般不宜采用包埋法，原因是__________________。

【答案】（1）    ①. 乳糖    ②. 凝固   

（2）高压蒸汽灭菌    （3）    ①. 凝胶色谱法（或分配色谱法）    ②. 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果    ③. SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳   

（4）    ①. 包埋法、物理吸附法##物理吸附法、包埋法    ②. 酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出
 

【解析】

【分析】1、筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源，即利用选择培养基筛选。

2、固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法（交联法），由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应．固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持。

【小问1详解】

已知乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源，培养基中琼脂的作用是凝固剂。

【小问2详解】

为了避免杂菌污染，在培养微生物前，对培养基采用高压蒸汽灭菌方法进行灭菌。

【小问3详解】

根据分子量的大小分离蛋白质的有效方法是凝胶色谱法（或分配色谱法）；在填装凝胶柱时，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。在测定蛋白质分子量时通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法检测其分子量大小。

【小问4详解】

固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出。

【点睛】本题考查微生物的培养、固定化酶技术和细胞固定化技术的相关知识，意在考查学生的识记能力和理解能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。

[生物一选修 3：现代生物科技专题]

12. 为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了如图所示实验流程。

回答下列问题：

（1）在杂交瘤细胞的体外培养过程中，需要的气体主要有O2和CO2。O2的主要作用是______，CO2的主要作用是__________。

（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤；___________________。

（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于___________，使用该培养基进行细胞培养的结果是______。杂交瘤细胞增殖能力强，其主要增殖方式是______________________。

（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有__________

【答案】（1）    ①. 维持细胞的有氧呼吸    ②. 维持培养液的pH   

（2）取小鼠甲的脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液   

（3）    ①. 选择培养基    ②. 只有杂交瘤细胞能够生存    ③. 有丝分裂   

（4）将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养

【解析】

【分析】1.动物细胞培养过程取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用胶原蛋白酶）处理（消化），形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。

2.单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的浆细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。

【小问1详解】

在杂交瘤细胞的体外培养过程中，需要的气体主要有O2和CO2。其中O2的主要作用是维持细胞的有氧呼吸，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

【小问2详解】

取小鼠甲的脾脏，用剪刀将脾脏组织剪碎，再用胰蛋白酶处理获得单个细胞，然后加入培养液制成单细胞悬液，此后放入恒温培养箱中进行培养，

【小问3详解】

图中筛选1需要用到选择培养基，目的是通过抑制其他细胞的生长获得杂交瘤细胞，即在该培养基上只有杂交瘤细胞能够生长。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，该过程要用到抗原抗体杂交，故筛选所依据的原理是抗原一抗体反应具有特异性。杂交瘤细胞增殖能力强，其主要增殖的方式是有丝分裂。

【小问4详解】

获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后，可以在体外培养液中进行培养，也可以在小鼠的腹腔中进行培养，使杂交瘤细胞大量增殖，从而可以获得大量的抗体。

【点睛】熟知单克隆抗体的制备流程是解答本题的关键，正确分析图示的信息是解答本题的前提，掌握动物细胞培养的过程以及培养液中各种成分的功能是解答本题的另一关键。