新冠疫情出现后,疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。下图1为一种疫苗的研发思路,图中①~⑦表示过程,质粒上的标记基因SUC2控制合成蔗糖酶,使P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存。图2是一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。请据图回答下列问题:
(1)图1中①过程需要使用________ 酶先得到cDNA,再设计一对_______ ,利用PCR技术,在优化反应条件后扩增得到S基因。PCR过程每次循环分为3步,其中温度最高的一步是________ 。
(2)图1中②过程通常要选用两种限制酶对S基因进行切割,其目的是________ 。
(3)图1中表示筛选的过程是_________ (填编号),为达到利用标记基因筛选的目的,作为受体细胞的普通P型酵母菌应该满足的条件是_________ 。
(4)参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是______ (选填“有”或“无”)新冠病毒感染史,理由是_________ 。
(5)据图2分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是__________ 。
(1)图1中①过程需要使用
(2)图1中②过程通常要选用两种限制酶对S基因进行切割,其目的是
(3)图1中表示筛选的过程是
(4)参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是
(5)据图2分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是
更新时间:2022-10-19 00:53:52
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【推荐1】目前研制的新冠疫苗有多种,其中mRNA疫苗备受关注。研究发现纳米脂质颗粒中LNP能使mRNA疫苗在体内以非侵入性的方式进行靶向递送。mRNA疫苗通过胞外递送到胞内后可能面临内体逃逸和胞内免疫两个难点,如图所示。请回答下列问题:
(1)封装在LNP中的编码新冠病毒抗原蛋白的mRNA疫苗以_____ 的方式进入靶细胞,形成内体小泡,之后从内体小泡逃逸,利用宿主细胞的核糖体进行_____ ,产生的抗原蛋白分泌到细胞外激活宿主的免疫应答,产生相应的抗体和_____ ,从而获得对新冠病毒的免疫力。
(2)若内体小泡内的mRNA未实现逃逸,则会被_____ 识别,使该外来mRNA降解;若逃逸成功也需逃避_____ 的识别,以免被降解。
(3)DNA疫苗通过抗原蛋白基因在动物细胞中的表达,引起机体免疫应答。与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的安全性更有优势,这是因为mRNA疫苗不会进入_____ 内,无整合到宿主细胞基因组中的风险。然而RNA疫苗的临床应用仍受到限制,试分析原因可能是_____ 。
(4)为了更好地预防新冠病毒,国家提倡在注射两针新冠疫苗的基础上,再注射一针加强疫苗,从体液免疫的角度分析这样做的意义是_____ 。
(1)封装在LNP中的编码新冠病毒抗原蛋白的mRNA疫苗以
(2)若内体小泡内的mRNA未实现逃逸,则会被
(3)DNA疫苗通过抗原蛋白基因在动物细胞中的表达,引起机体免疫应答。与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的安全性更有优势,这是因为mRNA疫苗不会进入
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【推荐2】下图表示病原体侵入人体后机体发生的特异性免疫过程。请回答下列问题。
(1)图中所示的是___ 免疫过程,b细胞在___ 中成熟。
(2)图中细胞e是___ ,该细胞在二次免疫中可由___ 增殖、分化而来;与e细胞发挥功能相适应的细胞器有___ 。(写出三种)。
(3)③过程中发挥作用的物质称为___ ,图中能特异性识别抗原的细胞有___ 。(填图中字母)
(4)预防接种后,当病原体侵入时,免疫的主要途径是___ (用图中数字表示),其特点是___ ,因此可迅速消灭病原体,有效预防某些疾病。
(1)图中所示的是
(2)图中细胞e是
(3)③过程中发挥作用的物质称为
(4)预防接种后,当病原体侵入时,免疫的主要途径是
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【推荐3】下图表示机体首次和再次接触新冠病毒时,免疫系统协调配合发挥免疫效应的过程,①-⑦代表免疫细胞。请回答:
(1)机体免疫系统的功能包括______________________ 。
(2)上图中APC称为_______ 细胞,其主要功能是____________ ;图中能进行分裂分化的细胞有细胞毒性T细胞和_____ (填序号)。
(3)当新冠病毒侵入人体内环境时,B细胞的激活需要_________ 和__________ 两个信号,B细胞激活后分裂分化形成__________ ,图中_____ (填序号)所分泌的______ 能促进B细胞的分裂分化。
(4)为了更好地预防新冠肺炎,专家建议在接种两针新冠疫苗的基础上接种第三针加强针。结合上图及所学知识,说明提出这一建议的理由___________________ 。
(1)机体免疫系统的功能包括
(2)上图中APC称为
(3)当新冠病毒侵入人体内环境时,B细胞的激活需要
(4)为了更好地预防新冠肺炎,专家建议在接种两针新冠疫苗的基础上接种第三针加强针。结合上图及所学知识,说明提出这一建议的理由
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【推荐1】淀粉液化是淀粉加工业中的一个重要工艺,传统的方法是加入外源耐高温α淀粉酶,工艺复杂且成本较高。现通过基因工程技术将地衣芽孢杆菌的耐高温α-淀粉酶基因转入马铃薯,直接获得含有耐高温α淀粉酶的淀粉类原料,从而简化工艺,降低成本。回答下列问题:
(1)筛选具有耐高温α-淀粉酶基因的地衣芽孢杆菌,可将菌种接种至富含淀粉的LB培养基,在__________ 条件下培养一段时间,向培养基表面滴加碘液,选取透明圈较大的菌落。
(2)图1为耐高温α-淀粉酶基因,请根据图中给出的部分碱基序列设计PCR扩增该基因的引物,引物序列分别为_____________________ 、___________________ (标明3'端和5'端)。除引物、耐高温的DNA聚合酶等,PCR的缓冲溶液中一般要添加Mg2+,其作用是__________________ 。(3)将目的基因导入马铃薯可用农杆菌转化法,图2为构建表达载体所用Ti质粒,根据基因表达载体的结构组成分析,“X”应为_____________ 。目的基因应插入Ti质粒的______________ ,因为_________________________ 。
(1)筛选具有耐高温α-淀粉酶基因的地衣芽孢杆菌,可将菌种接种至富含淀粉的LB培养基,在
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【推荐2】猪传染性胃肠炎病毒(TGEV,+RNA))是引起猪传染性胃肠炎的主要病原体,其核衣壳蛋白(N)保守性强,对病毒粒子的装配有重要作用。科研人员根据TGEV的N基因保守序列设计特异性引物和TaqMan探针,与pCold-Ⅰ质粒连接,构建重组质粒pCold-Ⅰ-N,建立针对N基因的荧光定量PCR检测方法,用于临床快速诊断。
(1)提取TGEV的RNA,在________ 酶的作用下获得cDNA,在PCR扩增时需要添加________ 种引物,引物的作用是________ 。
(2)PCR反应需要的温度条件如图1,98°C预变性5min的目的是______ 。引物、探针与模板的结合发生在图1的______ 阶段。(3)实验中使用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定PCR扩增产物,结果如图2,分析可知,目的条带大小约________ bp。将目的条带回收后,利用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ切割目的条带和pCold-Ⅰ载体,然后在DNA连接酶的作用下构建重组质粒pCold-Ⅰ-N。使用双酶切的原因是________ 。除N基因外,构建成功的pCold-Ⅰ-N还包括________ 等。
(1)提取TGEV的RNA,在
(2)PCR反应需要的温度条件如图1,98°C预变性5min的目的是
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【推荐3】PCR技术应用非常广泛,可用于扩增目的基因,制作探针,引入定点突变,定量检测DNA等。完成下列有关PCR技术和相关应用的问题:
(1)PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的______________ 步骤。
(2)在影响扩增反应的各种因素中,引物的设计最为重要,引物的3'端应采用简并密码较少的氨基酸的对应核苷酸序列,否则会导致扩增的非特异性序列数量__________ 。
(3)在正常变性和退火之后研究某TaqDNA聚合酶的催化效率,得到了下列表格:
83℃下没有产物的原因是__________ 。
(4)PCR反应后期,由于__________ 等原因,反应速率会降低。
(5)PCR过程中,温度的控制至关重要,变性温度过低会因为___________ ,最终都会导致反应效率降低。退火温度过高则会因___________ 导致目标产物的量______________ 。
(6)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别你为限制性引物与非限制性引物,其最佳比例一般为1:50~1:100,在PCR反应的最初10-15个循环中,其扩增产物最初主要是双链DNA,但当限制性引物消耗完后,非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA,最初10个循环扩增产生双链DNA,后20个循环均只扩增一条链,则需要限制性引物__________ 个,需要非限制性引物___________ 个。因为双链DNA和单链DNA的分子量大小不同,可通过__________ 方法将其分离。
(1)PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的
(2)在影响扩增反应的各种因素中,引物的设计最为重要,引物的3'端应采用简并密码较少的氨基酸的对应核苷酸序列,否则会导致扩增的非特异性序列数量
(3)在正常变性和退火之后研究某TaqDNA聚合酶的催化效率,得到了下列表格:
22℃ | 37℃ | 55℃ | 70℃ | 78℃ | 83℃ | |
子链延伸速率(个核苷酸·秒·酶分子-1) | 0.25 | 1.5 | 22 | 60 | 250 | 0 |
(4)PCR反应后期,由于
(5)PCR过程中,温度的控制至关重要,变性温度过低会因为
(6)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别你为限制性引物与非限制性引物,其最佳比例一般为1:50~1:100,在PCR反应的最初10-15个循环中,其扩增产物最初主要是双链DNA,但当限制性引物消耗完后,非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA,最初10个循环扩增产生双链DNA,后20个循环均只扩增一条链,则需要限制性引物
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【推荐1】2020年,2019- -nCoV (新型冠状病毒)肆虐全球,直至今日,疫情在很多国家仍没有得到有效控制。下图1为2019-nCoV的结构示意图,其中蛋白S (刺突糖蛋白)通过与人体黏膜细胞表面的ACE2受体结合而进入细胞,蛋白M能刺激机体产生免疫反应;图2是科研人员研制新冠病毒疫苗的一条技术路线。请据图回答有关问题。
(1)2019-nCoV能通过蛋白S感染人的黏膜细胞,却不能感染人的皮肤细胞,其根本原因是______ 。
(2)图2中①过程为______ ,构建重组DNA需要的工具酶有______ , 过程③要先将大肠杆菌处理成______ 。
(3)pVAX1是一种可以应用于人体的载体质粒,它在与目的基因一起构建疫苗II时,一般需要使用两种限制性核酸内切酶切割目的基因和pVAX1,这样做的目的是:______ 。
(4)疫苗I和疫苗II同为通过基因工程获得的疫苗,它们在人体内引起的免疫效应的不同之处是:疫苗I是注射蛋白M (蛋白细胞),可直接作为抗原激发人体的免疫反应并产生______ ;而疫苗II则是将构建的______ 疫苗注射到动物体内通过转录、翻译合成蛋白M,进而激发免疫反应。
(1)2019-nCoV能通过蛋白S感染人的黏膜细胞,却不能感染人的皮肤细胞,其根本原因是
(2)图2中①过程为
(3)pVAX1是一种可以应用于人体的载体质粒,它在与目的基因一起构建疫苗II时,一般需要使用两种限制性核酸内切酶切割目的基因和pVAX1,这样做的目的是:
(4)疫苗I和疫苗II同为通过基因工程获得的疫苗,它们在人体内引起的免疫效应的不同之处是:疫苗I是注射蛋白M (蛋白细胞),可直接作为抗原激发人体的免疫反应并产生
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【推荐2】下图所示过程为科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达。据图回答:
(1)图中过程(1)表示的是采取______ 的方法来获取目的基因。获得目的基因后,如果想快速提高其数量,可以采用______ 技术对相应的DNA片段进行扩增,扩增原理是____________ ,该技术需要_______________________ 条件(写出四个)
(2)图中过程(2)是基因工程的第二步,即:________________________ 。
(3)图中过程(3)是用人工方法,使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内,一般将受体大肠杆菌B用_________ 处理,使细胞处于能吸收外源DNA的生理状态,这种细胞称为_________ 细胞,再与溶于缓冲液的表达载体混合,在一定的温度下完成转化。
(4)检测大肠杆菌B是否导入了质粒或重组质粒,可采用的方法是将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的,说明已导入了质粒A或重组质粒,反之则没有导入,原因是普通质粒A和重组质粒上都有_____________ 。
(5)如果把导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,出现的现象是有的能生长,有的不能生长,其中导入重组质粒的细菌______ (能/不能)生长。
(6)检测目的基因是否表达出相应蛋白质,应采取_______________________ 技术。
(1)图中过程(1)表示的是采取
(2)图中过程(2)是基因工程的第二步,即:
(3)图中过程(3)是用人工方法,使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内,一般将受体大肠杆菌B用
(4)检测大肠杆菌B是否导入了质粒或重组质粒,可采用的方法是将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的,说明已导入了质粒A或重组质粒,反之则没有导入,原因是普通质粒A和重组质粒上都有
(5)如果把导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,出现的现象是有的能生长,有的不能生长,其中导入重组质粒的细菌
(6)检测目的基因是否表达出相应蛋白质,应采取
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解题方法
【推荐3】“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,帮助科学家了解大脑。Cre-LoxP系统能够实现特定基因的敲除,其技术过程如图1所示。(1)当两个LoxP序列位于同一个DNA分子上且方向相同时,Cre重组酶能将两个切割位点之间的核苷酸序列切除并形成环状而失活,剩余序列会连接起来。据此可知,Cre重组酶在此过程中的作用类似于___ 酶。在特定基因的敲除过程中,若两个LoxP序列方向相反时,Cre重组酶使两个LoxP间的序列颠倒,由此产生的变异本质上属于___ 。
(2)图1中LoxP序列的方向取决于序号___ 对应的区域。一个LoxP序列的内部被Cre重组酶切割后,将在DNA序列的___ (填5′或3′)端形成游离的磷酸基团。
(3)科学家以小鼠为材料,将三种荧光蛋白基因、两种LoxP序列与脑组织特异表达启动子M相连接,构建图2所示的基因表达载体,再用___ 法将该基因表达载体导入小鼠的受精卵中,进而得到仅含一个图2所示片段的转基因小鼠,再经过进一步操作,获得纯合的转基因小鼠a(不含Cre酶)。(4)图2所示序列的两个LoxP1之间或两个LoxP2之间的基因,只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控,研究者将Cre酶基因与启动子N(由信号分子X开启)连接,经一系列操作,获得纯合转基因小鼠b,将纯合小鼠a和b杂交,得到F1。
a.若无X作用时,该小鼠脑组织的色彩为___ 色,其他组织细胞颜色为___ 色。
b.若有X作用时,该小鼠脑组织会出现“脑彩虹”,请阐述机理:___ 。
(2)图1中LoxP序列的方向取决于序号
(3)科学家以小鼠为材料,将三种荧光蛋白基因、两种LoxP序列与脑组织特异表达启动子M相连接,构建图2所示的基因表达载体,再用
a.若无X作用时,该小鼠脑组织的色彩为
b.若有X作用时,该小鼠脑组织会出现“脑彩虹”,请阐述机理:
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【推荐1】新型冠状病毒(+RNA)引起的新型冠状病毒肺炎肆虐全球已经两年,病毒还在不停的变异,疫情还没有明显减缓。请分析回答:
(1)新冠病毒进入人体后,免疫系统会被调动起来,首先发生炎症反应以清除有害物质,此时巨噬细胞等会吞噬病毒并释放炎症因子,一方面招募更多的巨噬细胞参与,另一方面,炎症因子导致临近区域细胞死亡,释放出细胞内容物,给免疫系统提供更多的分子信号,这种调节属于_______ 反馈调节。1L-6(白细胞介素-6)是一种炎症因子,1L-6受体拮抗剂常用于治疗因炎症反应过强导致的重症患者,其作用机制是直接阻止_____ 与受体结合,从而阻断______ 。
(2)新冠病毒的棘突蛋白(S蛋白)必须与宿主细胞膜上的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合才能入侵细胞,说明细胞膜上的ACE2蛋白质具有_____ 功能。据上述信息,可利用抗体与______ 结合来阻止病毒侵染细胞。
(3)下图示炎症反应的调节机制。研究表明,电刺激迷走神经,引起脾神经释放去甲肾上腺素,可促进______ ,进而抑制_______ ,从而明显缓解炎症反应的症状。临床上常用可的松(一种肾上腺皮质激素类药物)降低炎反应,但大量且长期使用可能会导致______ 等器官功能减退。
(4)近期,新型冠状病毒又出现了奥密克戎变异株,其变异位点达到32个之多,但我国生产的灭活疫苗仍可有效减少重症和死亡病例的发生,其原因是新变异株中有许多______ 与原病毒相同,故注射原疫苗后产生的抗体_______ 。
(1)新冠病毒进入人体后,免疫系统会被调动起来,首先发生炎症反应以清除有害物质,此时巨噬细胞等会吞噬病毒并释放炎症因子,一方面招募更多的巨噬细胞参与,另一方面,炎症因子导致临近区域细胞死亡,释放出细胞内容物,给免疫系统提供更多的分子信号,这种调节属于
(2)新冠病毒的棘突蛋白(S蛋白)必须与宿主细胞膜上的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合才能入侵细胞,说明细胞膜上的ACE2蛋白质具有
(3)下图示炎症反应的调节机制。研究表明,电刺激迷走神经,引起脾神经释放去甲肾上腺素,可促进
(4)近期,新型冠状病毒又出现了奥密克戎变异株,其变异位点达到32个之多,但我国生产的灭活疫苗仍可有效减少重症和死亡病例的发生,其原因是新变异株中有许多
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【推荐2】中国科学技术大学发现,“炎症风暴”是导致新冠肺炎患者病情加重或死亡的重要因素之一。“炎症风暴”是指机体受到感染后免疫系统的过度反应,引起体液中多种淋巴因子迅速大量产生,造成对机体自身损害的现象。”
(1)当病菌侵入人体后,刺激人的免疫系统,机体将发挥免疫系统的____________ 功能,产生大量的淋巴因子,从而出现炎症反应。淋巴因子在体液免疫中的作用是_____________ 。
(2)炎症反应有助于加强机体对病菌的消灭,但是如果病菌没有被清除,人的免疫系统则会产生更多的淋巴因子,活化更多的免疫细胞,并引起机体机械损伤,这种疾病被称为________ ,其具体致病原因是_________________________ 。
(3)新冠病毒感染者因为有大量免疫细胞、淋巴因子存在于病毒含量较高的肺部,会引发呼吸障碍,甚至呼吸衰竭,此时_____________ 会感受到血液中的____________ (信息分子)含量升高,通过神经体液调节使呼吸变得急促。
(4)根据以上信息,你觉得合理的治疗方案是:________________________ 。
(1)当病菌侵入人体后,刺激人的免疫系统,机体将发挥免疫系统的
(2)炎症反应有助于加强机体对病菌的消灭,但是如果病菌没有被清除,人的免疫系统则会产生更多的淋巴因子,活化更多的免疫细胞,并引起机体机械损伤,这种疾病被称为
(3)新冠病毒感染者因为有大量免疫细胞、淋巴因子存在于病毒含量较高的肺部,会引发呼吸障碍,甚至呼吸衰竭,此时
(4)根据以上信息,你觉得合理的治疗方案是:
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【推荐3】人体处于不同的环境中会发生相应不同的生命活动调节。回答下列问题:
(1)每年10月到次年3月是诺如病毒流行的季节,人体感染诺如病毒后体温将升高,引起发热症状。在体温升高的过程中,机体产热量____ 散热量,此时甲状腺激素的分泌量会____ 。
(2)人在持续剧烈运动大量出汗的过程中,尿液的产生量会____ ,从水盐平衡调节的角度分析其原因是____ 。
(3)调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状,说明吸毒会使位于下丘脑的____ 中枢受损。吸毒者吸食毒品后,容易受细菌、病毒感染而患病,这一事实说明吸毒还会损伤人体的____ 系统。
(4)中国科兴新冠疫苗被世卫组织纳入紧急使用清单,科兴新冠疫苗是一种灭活疫苗,这种疫苗注入人体后引起的特异性免疫反应通常是____ 免疫,原因是____ 。
(1)每年10月到次年3月是诺如病毒流行的季节,人体感染诺如病毒后体温将升高,引起发热症状。在体温升高的过程中,机体产热量
(2)人在持续剧烈运动大量出汗的过程中,尿液的产生量会
(3)调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状,说明吸毒会使位于下丘脑的
(4)中国科兴新冠疫苗被世卫组织纳入紧急使用清单,科兴新冠疫苗是一种灭活疫苗,这种疫苗注入人体后引起的特异性免疫反应通常是
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