如图1所示,1型人类免疫缺陷病毒(HIV-1)由包膜和核衣壳两部分组成,核衣壳包括衣壳蛋白、两条单链RNA、逆转录酶等。图2是HIV侵入人体细胞后的增殖过程。请分析回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/19799d96-57c3-454b-88aa-45a471491ff5.png?resizew=553)
(1)与T2噬菌体相比,HIV具有的包膜来自____ ,感染细胞时膜外蛋白gp120主要与____ 细胞表面的CD4受体结合,其构象改变导致与gp41分离。独立的跨膜蛋白gp41由于含有较多的____ (选填“疏水”或“亲水”)性氨基酸残基,可部分插入宿主细胞的质膜,在细胞表面辅助受体CCR5等的参与下,造成包膜与细胞(质)膜的融合。HIV含有2条相同的RNA链,推测其主要意义是____ 。
(2)研究发现,被HIV 潜伏感染的细胞表面没有HIV的蛋白(此时的病毒称为“原病毒”),对HIV而言,主要意义是____ 。参与过程①的酶也参与过程②,由此可推测逆转录酶的功能有____ (①催化DNA链的延伸 ②催化RNA链延伸 ③切割DNA分子)。
(3)潜伏期之后,原病毒利用宿主细胞的转录和翻译系统形成子代病毒组装的“原件”,此时宿主细胞膜上会出现HIV的蛋白,其主要意义是____ 。研究还发现HIV基因组可以产生一个miRNA,可以降低细胞凋亡通路下游基因ERCC1和IER3表达,其主要意义是____ 。
(4)目前已批准的抗HIV药物主要有核苷酸型反转录抑制剂和反转录酶抑制剂两类,由于核苷酸型反转录抑制剂与脱氧核苷酸结构相似,掺入后导致图2中过程①受阻。与之相比反转录酶抑制剂类药物副作用较小,其原因是____ 。
(5)迄今为止,虽然对艾滋病研究高度重视,仍然无药物可以彻底治愈艾滋病,故预防仍然是上策,下列做法有助于预防艾滋病传播的有____ 。
①采取安全的性行为,如使用避孕套
②接受检测并积极治疗HIV
③不与他人共用牙刷、剃须刀等
④不与HIV感染者握手、拥抱
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/19799d96-57c3-454b-88aa-45a471491ff5.png?resizew=553)
(1)与T2噬菌体相比,HIV具有的包膜来自
(2)研究发现,被HIV 潜伏感染的细胞表面没有HIV的蛋白(此时的病毒称为“原病毒”),对HIV而言,主要意义是
(3)潜伏期之后,原病毒利用宿主细胞的转录和翻译系统形成子代病毒组装的“原件”,此时宿主细胞膜上会出现HIV的蛋白,其主要意义是
(4)目前已批准的抗HIV药物主要有核苷酸型反转录抑制剂和反转录酶抑制剂两类,由于核苷酸型反转录抑制剂与脱氧核苷酸结构相似,掺入后导致图2中过程①受阻。与之相比反转录酶抑制剂类药物副作用较小,其原因是
(5)迄今为止,虽然对艾滋病研究高度重视,仍然无药物可以彻底治愈艾滋病,故预防仍然是上策,下列做法有助于预防艾滋病传播的有
①采取安全的性行为,如使用避孕套
②接受检测并积极治疗HIV
③不与他人共用牙刷、剃须刀等
④不与HIV感染者握手、拥抱
更新时间:2024-01-07 09:38:04
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【推荐1】阅读下列材料并回答问题:
退一步海阔天空——酿酒酵母的竞争智慧
距今1.5-1.25亿年,由于有花植物的大量出现,微生物开始通过有氧发酵快速高效地利用前者花蜜和果实中提供的大量糖类。在众多糖类中,葡萄糖能效最高,因此哪种微生物能更高效地吸收葡萄糖,就具备了更强的生存优势。在这种情况下,葡萄糖抑制机制应运而生。很多微生物宁肯抑制对其他糖类的代谢能力,也要“挤破头”地争夺葡萄糖。野生型酿酒酵母已进化出复杂的机制,可以感知环境中可用葡萄糖的波动水平,并主要在转录水平以及转录后和翻译后水平调控多个网络,旨在确保通过发酵途径优先利用葡萄糖。野生型酿酒酵母及其近亲的最突出特征之一是,即使在存在过量氧气的情况下,它们也希望通过无氧呼吸将糖快速降解为乙醇和CO2,这种有氧发酵特性称为Crabtree效应。Crabtree效应赋予酵母强大的能力,使其能够通过快速消耗糖分和生产乙醇在富含糖分的小生境中抑制其他微生物竞争者的生长。
野生型酿酒酵母的有氧发酵能力取决于葡萄糖抑制回路,其中葡萄糖的存在抑制其他碳源的利用。GAL网络的结构基因包括:编码半乳糖转运蛋白的GAL2和编码将半乳糖修饰为葡萄糖-1-磷酸以用于糖酵解(葡萄糖分解生成丙酮酸的过程)的GAL1系列编码酶,均受到GAL4编码的转录因子激活。HXT主要负责葡萄糖的转运。酵母半乳糖代谢基因依据外界碳源有不同的表达方式:当以葡萄糖作为碳源时,葡萄糖诱导Mig1抑制GAL1系列基因和GAL4基因的表达。另一方面,Gal80蛋白结合在Gal4蛋白上,抑制Gal4的活性;当以半乳糖作为碳源时,半乳糖、ATP以及信号感应蛋白Gal3能够与Gal80结合,使Gal80从Gal4-Gal80蛋白复合物上脱落下来,导致GAL1系列基因和GAL2基因的表达。普通酵母相关基因和蛋白的关系如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/16/2594203797782528/2594862480809984/STEM/9d9e9c64-f26e-4d17-a0ad-2bb8b15cf7dd.png)
大约在10,000年前,当由于产奶动物的驯化而使发酵乳变得普遍可用时,避开对葡萄糖的激烈竞争,优先利用半乳糖,建立起生长优势后再参与对葡萄糖的争夺,对不能直接利用乳糖的微生物来说,无疑是一个非常有利的生存策略。从乳制品中分离出的马奶酒酵母实现了这一聪明的竞争策略。对其分子机制的研究结果表明,马奶酒酵母完全解除了葡萄糖抑制效应,将GAL2基因的拷贝数倍增且序列发生改变,在细胞中表达不受抑制,同时具有葡萄糖和半乳糖转运能力。主要负责葡萄糖转运的基因HXT6和HXT7可能是多余的,因此在马奶酒酵母中被删除或失活。借此,马奶酒酵母实现了即时、快速和优先利用半乳糖,并可同时利用葡萄糖的目的,进一步增强了竞争优势。
野生型酿酒酵母和马奶酒酵母在葡萄糖和半乳糖作碳源时,在不同时间检测相关基因的转录水平如图2所示,葡萄糖、半乳糖和酒精的含量变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/16/2594203797782528/2594862480809984/STEM/b493a2d3-1d7c-4121-8624-c94ff2a51c38.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/16/2594203797782528/2594862480809984/STEM/cf6928b0-e930-426e-a2ee-307962e310c9.png)
(1)糖酵解是指在_____ 中,将葡萄糖分解为丙酮酸和_____ ,将葡萄糖中的能量转化为_____ 和_____ 。
(2)写出野生型酿酒酵母在竞争中取得优势的策略(2条):_____
(3)根据文中信息,在图1的①中标出蛋白的名称,②③处标出+/-号。_____
(4)当葡萄糖和半乳糖同时存在时,根据文中信息和图3解释野生型酿酒酵母和马奶酒酵母对两种糖利用和酒精产量差异的原因:_____
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大约在10,000年前,当由于产奶动物的驯化而使发酵乳变得普遍可用时,避开对葡萄糖的激烈竞争,优先利用半乳糖,建立起生长优势后再参与对葡萄糖的争夺,对不能直接利用乳糖的微生物来说,无疑是一个非常有利的生存策略。从乳制品中分离出的马奶酒酵母实现了这一聪明的竞争策略。对其分子机制的研究结果表明,马奶酒酵母完全解除了葡萄糖抑制效应,将GAL2基因的拷贝数倍增且序列发生改变,在细胞中表达不受抑制,同时具有葡萄糖和半乳糖转运能力。主要负责葡萄糖转运的基因HXT6和HXT7可能是多余的,因此在马奶酒酵母中被删除或失活。借此,马奶酒酵母实现了即时、快速和优先利用半乳糖,并可同时利用葡萄糖的目的,进一步增强了竞争优势。
野生型酿酒酵母和马奶酒酵母在葡萄糖和半乳糖作碳源时,在不同时间检测相关基因的转录水平如图2所示,葡萄糖、半乳糖和酒精的含量变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/16/2594203797782528/2594862480809984/STEM/b493a2d3-1d7c-4121-8624-c94ff2a51c38.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/16/2594203797782528/2594862480809984/STEM/cf6928b0-e930-426e-a2ee-307962e310c9.png)
(1)糖酵解是指在
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(3)根据文中信息,在图1的①中标出蛋白的名称,②③处标出+/-号。
(4)当葡萄糖和半乳糖同时存在时,根据文中信息和图3解释野生型酿酒酵母和马奶酒酵母对两种糖利用和酒精产量差异的原因:
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解题方法
【推荐2】人类胚胎发育早期(约2-3周),尤其是植入子宫后的形态转变期,因体内观察困难而被视为研究难点。干细胞衍生的胚胎模型对于揭示此阶段的发育过程与组织间相互作用至关重要。尽管小鼠胚胎研究已推动构建适用于人类胚胎离体培养的研究体系,但理解人类胚胎具体机制仍面临挑战。剑桥大学教授MagdalenaZernicka-Goetz团队于2023年6月在Nature发布研究成果,创建了一个模块化、可操作且全面的人类胚胎模型,有望深度探索人类胚胎植入后这一关键时期的发育机理。
(1)本研究中,科学家通过过表达__________ 和__________ 转录因子,成功诱导了类下胚层细胞的形成。
(2)按照在胚胎发育过程中出现的时间顺序排列以下结构_____________ 。
①内细胞团②中央羊膜腔③下胚层④外胚层极化
(3)关于原肠期胚胎中转录因子的作用机制,以下表述正确的有( )
(4)在原肠期胚胎中,下列哪些因素可能影响转录因子的功能( )
(5)在原肠期胚胎中,先锋转录因子的主要作用是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/9/e6d7d438-2240-40d4-9fc7-2fa044b59ece.png?resizew=806)
(1)本研究中,科学家通过过表达
(2)按照在胚胎发育过程中出现的时间顺序排列以下结构
①内细胞团②中央羊膜腔③下胚层④外胚层极化
(3)关于原肠期胚胎中转录因子的作用机制,以下表述正确的有( )
A.转录因子通过其时空特异性表达参与细胞命运决定和组织分化。 |
B.上游信号通路(如Wnt、BMP、Nodal)不直接调控转录因子的表达。 |
C.转录因子仅通过与DNA序列结合来调控基因表达,无需与其他蛋白质相互作用。 |
D.先锋转录因子主要通过改变染色质结构为其他转录因子提供易于接近的DNA模板。 |
E.表观遗传修饰对转录因子的功能无影响,它们只调控非编码RNA的表达。 |
(4)在原肠期胚胎中,下列哪些因素可能影响转录因子的功能( )
A.细胞间的化学信号传递 |
B.染色质的开放程度 |
C.非编码RNA(如lncRNA、miRNA)的表达水平 |
D.环境温度变化 |
E.蛋白质翻译后修饰(如磷酸化、乙酰化) |
(5)在原肠期胚胎中,先锋转录因子的主要作用是( )
A.直接激活下游关键基因的转录 |
B.通过泛素化途径降解其他转录因子 |
C.改变染色质结构以促进其他转录因子的结合 |
D.抑制非编码RNA对转录过程的干扰 |
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非选择题-实验题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】小狗毛囊色素细胞能够合成黑色的真黑素和黄色的褐黑素,二者形成的混合色素决定了其毛色。色素合成的调控机制如图所示,α-MSH与ASP可以影响酪氨酸酶mRNA的合成量,通过调节酪氨酸酶的合成,进而影响真黑素和褐黑素的比例,导致呈现出不同毛色,基因型和颜色关然如表所示;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/4/a9931fb0-3c68-4658-81cb-e304c06f0b4d.png?resizew=655)
注:当真黑素和褐黑素同时存在时可表现为灰色,且真黑素含最越高,灰色越深;当真黑素含量远高于褐黑素时,表现为黑色。
(1)α-MSH与ASP通过影响基因C的_____ 过程,影响酪氨酸酶的合成。当仅有基因A、C时,合成的色素主要是_____ ;当基因A、B、C同时存在时,基因A、B共同作用,对基因C的调控结果表现为_____ (填“促进”或“抑制”或“不影响”)。
(2)现有纯合黑色品系甲、黄色品系乙和浅灰色品系丙,为判断基因A/a、B/b的位置关系,选择上述三个品系中_____ ,杂交得到F1,F1中的雌雄个体相互交配得到F2;
①若基因A/a、B/b在两对常染色体上,通过遗传图解表示出上述从亲本到F2的杂交过程_____ 。
②若基因A/a、B/b在一对常染色体上,且完全连锁,则F2表现型和比例为_____ 。
(3)现欲获得黄色到浅灰色之间的中间色,请利用所学工程技术的原理和方法,选择品系乙或丙,并以酶D或E为改造对象来实现_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/4/a9931fb0-3c68-4658-81cb-e304c06f0b4d.png?resizew=655)
基因型 | AAbbCC | aaBBCC | AABBCC | aabbCC | 含有cc |
颜色 | 黄 | 黑 | 深灰 | 浅灰 | 白 |
(1)α-MSH与ASP通过影响基因C的
(2)现有纯合黑色品系甲、黄色品系乙和浅灰色品系丙,为判断基因A/a、B/b的位置关系,选择上述三个品系中
①若基因A/a、B/b在两对常染色体上,通过遗传图解表示出上述从亲本到F2的杂交过程
②若基因A/a、B/b在一对常染色体上,且完全连锁,则F2表现型和比例为
(3)现欲获得黄色到浅灰色之间的中间色,请利用所学工程技术的原理和方法,选择品系乙或丙,并以酶D或E为改造对象来实现
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非选择题-实验题
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(0.4)
【推荐1】已有研究发现,免疫疗法可能改善人体自身的衰老细胞或衰老疾病,科研人员对此进行相关实验
(1)据图1所示,肿瘤细胞膜表面表达某些抗原分子信号,___________ 细胞识别分子信号,分裂并分化,一部分新形成的细胞可以在体液中循环,它们可以识别、接触并___________ 所识别的肿瘤细胞。但是某些肿瘤细胞通过表达___________ 蛋白,从而“伪装”自己,导致机体免疫很难清除这些肿瘤细胞。基于以上原理,研发了免疫疗法,主要用于治疗肿瘤。___________ 方式,“迷惑”免疫细胞,逃脱免疫监视。
(4)进一步研究衰老细胞中PD-L1含量的变化机制,科研人员在PD-L1蛋白含量低的衰老细胞中分别加入相关蛋白酶抑制剂E或B后,检测PD-L1的蛋白含量及PD-L1+衰老细胞群比例,结果如图所示,结果表明:___________ 。___________ 。
(1)据图1所示,肿瘤细胞膜表面表达某些抗原分子信号,
A.衰老小鼠模型注入PD-1抗体或无关抗体,检测表达PD-L1蛋白的细胞数量 |
B.衰老小鼠注入PD-1抗体或无关抗体,检测表达PD-L1蛋白的衰老细胞比例 |
C.衰老小鼠注射PD-1抑制剂,检测与衰老有关的表型 |
D.体外细胞实验,检测表达PD-L1的衰老细胞对免疫监视的抵抗 |
(4)进一步研究衰老细胞中PD-L1含量的变化机制,科研人员在PD-L1蛋白含量低的衰老细胞中分别加入相关蛋白酶抑制剂E或B后,检测PD-L1的蛋白含量及PD-L1+衰老细胞群比例,结果如图所示,结果表明:
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(0.4)
【推荐2】2023年我国多地出现甲型流感病毒感染人群,甲型流感病毒是一种RNA包膜病毒。下图是人体对甲型流感病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞为辅助性T细胞,a~g代表不同的物质。请据图回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/23/3417498178772992/3418007711244288/STEM/723b5be6352149e6b25c824887f57565.png?resizew=461)
(1)甲型流感病毒被Ⅰ摄取处理后,将抗原呈递在细胞表面,然后传递给Th细胞,Th细胞表面的特定分子发生变化并与Ⅴ______ (填细胞名称)结合,这是激活Ⅴ细胞的第二信号;激活Ⅴ细胞的第一信号是______ 。图中g与病毒的结合,可以抑制______ 。
(2)Ⅲ______ (填细胞名称)能裂解被该病毒侵染的细胞,该过程属于______ 免疫。图中Ⅰ~Ⅶ不能识别抗原的是______ (填序号)。
(3)a和b是该病毒表面的两种糖蛋白,a、b蛋白的氨基酸序列变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。当a、b出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年进行疫苗接种以达到_____ 的作用。
(4)研究者通过实验观察b蛋白抗体对甲型流感病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的b蛋白抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、甲型流感病毒和易感细胞。
① 实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、______ (选择并排序)等。
A.将抗体分别与甲型流感病毒混合
B.将各混合物加入同一细胞培养瓶
C.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
D.检测b蛋白抗体与易感细胞的结合率
E.检测培养物中甲型流感病毒的增殖量
F.细胞对甲型流感病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗b蛋白的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是______ (填“D63”或“D21”),选用的对照抗体应不能与______ 特异性结合。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/23/3417498178772992/3418007711244288/STEM/723b5be6352149e6b25c824887f57565.png?resizew=461)
(1)甲型流感病毒被Ⅰ摄取处理后,将抗原呈递在细胞表面,然后传递给Th细胞,Th细胞表面的特定分子发生变化并与Ⅴ
(2)Ⅲ
(3)a和b是该病毒表面的两种糖蛋白,a、b蛋白的氨基酸序列变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。当a、b出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年进行疫苗接种以达到
(4)研究者通过实验观察b蛋白抗体对甲型流感病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的b蛋白抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、甲型流感病毒和易感细胞。
① 实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、
A.将抗体分别与甲型流感病毒混合
B.将各混合物加入同一细胞培养瓶
C.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
D.检测b蛋白抗体与易感细胞的结合率
E.检测培养物中甲型流感病毒的增殖量
F.细胞对甲型流感病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗b蛋白的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/23/3417498178772992/3418007711244288/STEM/346177bad5a7486c89b72e141bc68890.png?resizew=265)
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非选择题-实验题
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(0.4)
【推荐3】为了研究机体对脂肪合成的调控,科学家进行了系列研究。
(1)正常小鼠能够产生某种物质 X 抑制脂肪的合成,从而保持体型的正常。科学家在实验室 中发现了两种不同品系的肥胖小鼠(分别记为 A小鼠和 B小鼠),一种小鼠无法正常产生该物质X,另一种小鼠体内无与该物质X特异性结合的受体,因此都会导致脂肪合成过多。 为了研究这两种小鼠的肥胖机理,他进行了如下的实验。
实验组 1:通过手术,把 A小鼠与正常小鼠从肩膀到盆腔之间的皮肤连在一起,并使其血液循环联通(如下图实验1所示)。 一段时间之后,A 小鼠体型明显减小,正常小鼠体型不变。
实验组 2:通过手术,把 B小鼠与正常小鼠从肩膀到盆腔之间的皮肤连在一起,并使其血液循环联通(如下图实验2所示)。 一段时间之后,B 小鼠体型不变,正常小鼠体型明显减小且部分个体死亡。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/15/2593627636678656/2594396739911680/STEM/2f86f106-29e7-4c6e-967a-636242cd0a29.png)
(1)实验中选用的 A 小鼠、B 小鼠和正常小鼠的细胞表面抗原需相同,其目的是避免因_____ (填免疫应答的类型),导致异体排斥而引起的死亡。
(2)以上实验还需增设一对照实验,该对照实验为:_______________________________________ , 预测该对照实验结果:_____________________________________________________________ 。
(3)由实验1和实验2推测A小鼠肥胖最可能的原因是_______________________________________ 。
(4)血糖浓度持续降低会使体内脂肪含量减少,其原因是______________________________________ 。
寒冷刺激能使脂肪代谢加快,其原因有甲状腺激素增加及_________________________________ 。
(5)研究发现物质 X 属于动物激素,且遵循负反馈调节机制,请你画出实验组 1 和实验组2中 A、B 小鼠体内物质 X 在实验过程中的变化曲线。______________________________________
(1)正常小鼠能够产生某种物质 X 抑制脂肪的合成,从而保持体型的正常。科学家在实验室 中发现了两种不同品系的肥胖小鼠(分别记为 A小鼠和 B小鼠),一种小鼠无法正常产生该物质X,另一种小鼠体内无与该物质X特异性结合的受体,因此都会导致脂肪合成过多。 为了研究这两种小鼠的肥胖机理,他进行了如下的实验。
实验组 1:通过手术,把 A小鼠与正常小鼠从肩膀到盆腔之间的皮肤连在一起,并使其血液循环联通(如下图实验1所示)。 一段时间之后,A 小鼠体型明显减小,正常小鼠体型不变。
实验组 2:通过手术,把 B小鼠与正常小鼠从肩膀到盆腔之间的皮肤连在一起,并使其血液循环联通(如下图实验2所示)。 一段时间之后,B 小鼠体型不变,正常小鼠体型明显减小且部分个体死亡。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/15/2593627636678656/2594396739911680/STEM/2f86f106-29e7-4c6e-967a-636242cd0a29.png)
(1)实验中选用的 A 小鼠、B 小鼠和正常小鼠的细胞表面抗原需相同,其目的是避免因
(2)以上实验还需增设一对照实验,该对照实验为:
(3)由实验1和实验2推测A小鼠肥胖最可能的原因是
(4)血糖浓度持续降低会使体内脂肪含量减少,其原因是
寒冷刺激能使脂肪代谢加快,其原因有甲状腺激素增加及
(5)研究发现物质 X 属于动物激素,且遵循负反馈调节机制,请你画出实验组 1 和实验组2中 A、B 小鼠体内物质 X 在实验过程中的变化曲线。
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(0.4)
【推荐1】下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/3/28/1578859448180736/1578859448975360/STEM/fb994bfa806d43ea82d5a16dd3a19a1f.png?resizew=554)
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1. 若图2中目的基因D是人的α-抗胰蛋白酶的基因,现在要培养乳汁中含α-抗胰蛋白酶的羊,研究者需将该基因通过_________ (方法)注入到羊的_________ 中,则发育成的羊有可能分泌含α-抗胰蛋白酶的乳汁。这一过程涉及到以下哪些过程_________ 。
A.DNA自我复制B.DNA以其一条链为模板合成RNA
C.RNA自我复制D.按照RNA上密码子的排列顺序合成蛋白质
2. 限制酶SmaⅠ和XmaⅠ作用的不同点是______________________________ 。
3. 图2中的目的基因D需要同时使用MetⅠ和PstⅠ才能获得,而图1所示的质粒无相应的限制酶酶切位点。所以在该质粒和目的基因构建重组质粒时,需要对质粒改造,构建新的限制酶酶切位点。试帮助完成构建需要的限制酶酶切位点的过程(提供构建需要的所有条件):首先用a 处理质粒;然后用b 处理质粒,使被切开的质粒末端连接上相应的脱氧核苷酸;再用c 处理质粒,形成了的限制酶酶切割位点,它可被d 识别。则a~d处依次是_________ 。
①EcoRⅠ ②MetⅠ ③PstⅠ ④DNA连接酶 ⑤DNA聚合酶
A.③④⑤②B.③⑤④①C.①⑤④②D.②④⑤③
4. 假设图1质粒上还有一个PstⅠ的识别序列,现用EcoRⅠ、PstⅠ单独或联合切割同一质粒,得到如下表的DNA长度片段。请在图20中画出质粒上EcoRⅠ和PstⅠ的切割位点。(标出酶切位点之间长度)
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____
5. 检测筛选是一个重要步骤。下图表示在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种方法与培养方法,以检测基因表达载体是否导入大肠杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有_________ 。从筛选结果分析,含目的基因的是_____ (填编号)菌落中的细菌。
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1. 若图2中目的基因D是人的α-抗胰蛋白酶的基因,现在要培养乳汁中含α-抗胰蛋白酶的羊,研究者需将该基因通过
A.DNA自我复制B.DNA以其一条链为模板合成RNA
C.RNA自我复制D.按照RNA上密码子的排列顺序合成蛋白质
2. 限制酶SmaⅠ和XmaⅠ作用的不同点是
3. 图2中的目的基因D需要同时使用MetⅠ和PstⅠ才能获得,而图1所示的质粒无相应的限制酶酶切位点。所以在该质粒和目的基因构建重组质粒时,需要对质粒改造,构建新的限制酶酶切位点。试帮助完成构建需要的限制酶酶切位点的过程(提供构建需要的所有条件):首先用a 处理质粒;然后用b 处理质粒,使被切开的质粒末端连接上相应的脱氧核苷酸;再用c 处理质粒,形成了的限制酶酶切割位点,它可被d 识别。则a~d处依次是
①EcoRⅠ ②MetⅠ ③PstⅠ ④DNA连接酶 ⑤DNA聚合酶
A.③④⑤②B.③⑤④①C.①⑤④②D.②④⑤③
4. 假设图1质粒上还有一个PstⅠ的识别序列,现用EcoRⅠ、PstⅠ单独或联合切割同一质粒,得到如下表的DNA长度片段。请在图20中画出质粒上EcoRⅠ和PstⅠ的切割位点。(标出酶切位点之间长度)
酶 | DNA片段长度(kb碱基对) |
EcoRⅠ | 14kb |
PstⅠ | 2.5kb、11.5kb |
EcoRⅠ+ PstⅠ | 2.5kb、5.5kb/6.0kb |
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5. 检测筛选是一个重要步骤。下图表示在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种方法与培养方法,以检测基因表达载体是否导入大肠杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有
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【推荐2】科技文阅读——P53蛋白
1979年,人们发现了p53蛋白,认为它是SV病毒的癌蛋白。随后,人们又发现野生型的p53蛋白并非癌蛋白,而是抑癌蛋白,这种认知的反转是因为编码P53的TP53基因容易发生突变,真正致癌的是突变型P53。P53是怎样发挥作用的?
p53蛋白有很多与细胞凋亡或细胞周期调控过程有关的靶基因。p53蛋白的真正功能是一种转录因子,在细胞处于应激状态时可被诱导表达,通过与这些基因内部或上游的p53反应元件相结合,激活这些基因的转录,最终使细胞停滞于G1期;并与复制因子A相互作用,参与DNA的复制与修复;如果修复失败,P53蛋白即启动程序性死亡(凋亡)过程诱导细胞自杀,阻止有癌变倾向的突变细胞的生成,从而防止细胞癌变。
细胞是怎样调节P53蛋白的活性,使其能够准确发挥抑癌作用的?要研究某蛋白活性最常用的方法是找到与该蛋白发生相互作用的其它蛋白,而在众多p53蛋白的“把关人”蛋白中最重要就是MDM2蛋白。MDM2蛋白能够与p53蛋白紧密结合,通过多种方式(如促使P53降解)抑制其生物学活性;而后来发现MDM2基因居然是受p53蛋白调控的靶基因,结果就是p53蛋白诱导MDM2蛋白表达,然后MDM2蛋白促进p53蛋白降解,两者之间形成了一个负反馈环路。得益于此环路,在非应激细胞中的p53蛋白的活性,一直维持在较低的基础水平;当细胞面临各种致瘤刺激信号时,某些物质(如抑癌因子ARF)与MDM2蛋白相结合或者MDM2蛋白的含量减少,从而“解放”了p53蛋白,抑制作用减弱,p53蛋白就会被活化,发挥抑癌作用。
肿瘤细胞中P53蛋白结构异常,所以目前利用P53治疗癌症的思路之一是基因疗法,即将正常的P53基因导入癌症患者体内,使其复制表达,杀灭肿瘤细胞;另一个思路是重建P53蛋白的活性,如开发出一种小分子物质,它可以与突变的p53蛋白发生相互作用,促使该突变蛋白改变构象,恢复正常功能,但是这类药物只可以用于携带有p53突变基因的患者。
问题:(1)、结合文中内容,请说明突变的P53蛋白致癌的原因是什么?_____________________
(2)、结合基因工程的操作技术,尝试说明怎样利用P53蛋白进行基因治疗?_____________________
(3)结合文中内容,说明没有发生P53基因突变的癌症病人,应该怎样治疗?_____________________
1979年,人们发现了p53蛋白,认为它是SV病毒的癌蛋白。随后,人们又发现野生型的p53蛋白并非癌蛋白,而是抑癌蛋白,这种认知的反转是因为编码P53的TP53基因容易发生突变,真正致癌的是突变型P53。P53是怎样发挥作用的?
p53蛋白有很多与细胞凋亡或细胞周期调控过程有关的靶基因。p53蛋白的真正功能是一种转录因子,在细胞处于应激状态时可被诱导表达,通过与这些基因内部或上游的p53反应元件相结合,激活这些基因的转录,最终使细胞停滞于G1期;并与复制因子A相互作用,参与DNA的复制与修复;如果修复失败,P53蛋白即启动程序性死亡(凋亡)过程诱导细胞自杀,阻止有癌变倾向的突变细胞的生成,从而防止细胞癌变。
细胞是怎样调节P53蛋白的活性,使其能够准确发挥抑癌作用的?要研究某蛋白活性最常用的方法是找到与该蛋白发生相互作用的其它蛋白,而在众多p53蛋白的“把关人”蛋白中最重要就是MDM2蛋白。MDM2蛋白能够与p53蛋白紧密结合,通过多种方式(如促使P53降解)抑制其生物学活性;而后来发现MDM2基因居然是受p53蛋白调控的靶基因,结果就是p53蛋白诱导MDM2蛋白表达,然后MDM2蛋白促进p53蛋白降解,两者之间形成了一个负反馈环路。得益于此环路,在非应激细胞中的p53蛋白的活性,一直维持在较低的基础水平;当细胞面临各种致瘤刺激信号时,某些物质(如抑癌因子ARF)与MDM2蛋白相结合或者MDM2蛋白的含量减少,从而“解放”了p53蛋白,抑制作用减弱,p53蛋白就会被活化,发挥抑癌作用。
肿瘤细胞中P53蛋白结构异常,所以目前利用P53治疗癌症的思路之一是基因疗法,即将正常的P53基因导入癌症患者体内,使其复制表达,杀灭肿瘤细胞;另一个思路是重建P53蛋白的活性,如开发出一种小分子物质,它可以与突变的p53蛋白发生相互作用,促使该突变蛋白改变构象,恢复正常功能,但是这类药物只可以用于携带有p53突变基因的患者。
问题:(1)、结合文中内容,请说明突变的P53蛋白致癌的原因是什么?
(2)、结合基因工程的操作技术,尝试说明怎样利用P53蛋白进行基因治疗?
(3)结合文中内容,说明没有发生P53基因突变的癌症病人,应该怎样治疗?
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【推荐3】蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、人造韧带等。蜘蛛通过在腹部的腺体生成蜘蛛丝,并使用一种名为“喷丝头”的器官将蛛丝排出体外。由于蜘蛛会互相攻击,吃掉同类,因此无法像蚕丝一样通过养殖大量生产。利用现代生物技术生产蜘蛛丝不断取得成功,请回答下列问题:
运用基因工程技术已经创造出了“蜘蛛羊”过程如图,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/9fe2e8f9-eeef-4492-848c-30c638bdfc22.png?resizew=412)
(1)蛛丝蛋白基因可从蜘蛛的________ 文库中获取,获取的基因不含启动子。甲过程需用到的工具是________ (填工具名称)。检测目的基因是否导入受体细胞可用DNA分子杂交技术,要用_____________ 作探针。
(2)重组细胞培养成早期胚胎的过程中,需要提供________ 、无毒的条件,若在培养基中加入抗生素________ (能、不能)抑制真菌的生长。若成功导入目的基因的转基因羊并没有产生相应的蛛丝蛋白,根据中心法则分析,其可能的原因是________ 。
(3)可将________ 技术结合基因工程等技术得到具有新性状的克隆羊。
(4)如图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图。若用PCR技术获取目的基因,则与之对应的引物结合部位应该是图中的________ (填数字);该DNA分子在PCR仪中经过4次循环,一共消耗每种引物数量________ 个。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/d3e235f7-4cb0-46ee-8c2d-9b5533a8d6fc.png?resizew=382)
蛛丝蛋白产量低,科学家尝试用现代生物技术生产蛛丝蛋白,如利用微生物发酵,转基因动植物等。家蚕是唯一可以通过人工养殖大量获取丝纤维的动物,由于蚕丝蛋白和蜘蛛丝蛋白在结构上有一定的相似性,因此利用家蚕遗传改造大量获取类蜘蛛丝纤维是一个可行性高的策略。请回答下列问题:
(5)下列关于应用现代生物技术生产蛛丝蛋白叙述不正确的是
(6)中国科学院谭安江研究组发现家蚕丝蛋白的主要成分有丝素重链(FibH),丝素轻链(FibL),丝胶蛋白(Sericin)等,其中FibH约占整个丝蛋白含量的70%以上。研究组利用基因工程的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白,其主要思路是借助转基因技术敲除________ ,同时保留了其上下游完整的调控序列,定点整合了含有部分蜘蛛丝基因和________ 的DNA 片段,以便目的基因的筛选。
(7)研究人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸,蛛丝韧性可提高50%,利用蛋白质工程对蛛丝蛋白进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能→________ 蛋白质空间结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列。
运用基因工程技术已经创造出了“蜘蛛羊”过程如图,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/9fe2e8f9-eeef-4492-848c-30c638bdfc22.png?resizew=412)
(1)蛛丝蛋白基因可从蜘蛛的
(2)重组细胞培养成早期胚胎的过程中,需要提供
(3)可将
(4)如图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图。若用PCR技术获取目的基因,则与之对应的引物结合部位应该是图中的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/d3e235f7-4cb0-46ee-8c2d-9b5533a8d6fc.png?resizew=382)
蛛丝蛋白产量低,科学家尝试用现代生物技术生产蛛丝蛋白,如利用微生物发酵,转基因动植物等。家蚕是唯一可以通过人工养殖大量获取丝纤维的动物,由于蚕丝蛋白和蜘蛛丝蛋白在结构上有一定的相似性,因此利用家蚕遗传改造大量获取类蜘蛛丝纤维是一个可行性高的策略。请回答下列问题:
(5)下列关于应用现代生物技术生产蛛丝蛋白叙述不正确的是
A.不可采用细菌和植物作为表达体系,但可选用酵母菌作为表达体系 |
B.将含有丝蛋白基因的表达载体导入雌性动物的乳腺细胞中可获得乳腺生物反应器 |
C.若受体细胞为大肠杆菌,菌落的大小、有无荚膜、隆起程度等肉眼可见的特征都可作为优秀菌种鉴定的依据 |
D.筛选出高产蛛丝蛋白菌种需经扩大培养,再接种到发酵罐中进行发酵生产 |
(7)研究人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸,蛛丝韧性可提高50%,利用蛋白质工程对蛛丝蛋白进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能→
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【推荐1】艾滋病(AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的传染病。
(1)HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,随病程发展,最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,或发生恶性肿瘤而死亡,这说明免疫系统的______ 功能被瓦解。
(2)HIV的侵染过程如图1所示,请完善部分内容:②______ ④______ ______ 。
材料:A生理盐水
B.已感染HIV的辅助性T细胞
C.HIV病毒
D.未感染HIV的辅助性T细胞______ 。
(4)进一步研究揭示,在侵入辅助性T细胞时,HIV病毒的蛋白水解酶特异性切割细胞质基质中的CARD8炎症小体(一种能识别病原相关分子的多蛋白复合体),释放活性结构域,进而激活凋亡蛋白酶-1,引发细胞炎症性死亡。HIV的侵入对象主要是辅助性T细胞,却可能因触发CARD8炎症小体途径导致其大量死亡,这对HTV生存的意义是:______ 。
(1)HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,随病程发展,最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,或发生恶性肿瘤而死亡,这说明免疫系统的
(2)HIV的侵染过程如图1所示,请完善部分内容:②
材料:A生理盐水
B.已感染HIV的辅助性T细胞
C.HIV病毒
D.未感染HIV的辅助性T细胞
图2
(4)进一步研究揭示,在侵入辅助性T细胞时,HIV病毒的蛋白水解酶特异性切割细胞质基质中的CARD8炎症小体(一种能识别病原相关分子的多蛋白复合体),释放活性结构域,进而激活凋亡蛋白酶-1,引发细胞炎症性死亡。HIV的侵入对象主要是辅助性T细胞,却可能因触发CARD8炎症小体途径导致其大量死亡,这对HTV生存的意义是:
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【推荐2】根据材料回答问题:材料一:科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/22/3243337639665664/3244481768251392/STEM/cf0418284aa1490e8dae0a192bc50c72.png?resizew=337)
材料二:人类免疫缺陷病毒(简称HIV)能够攻击人体的免疫系统。当HIV入侵人体后,主要攻击辅助性T细胞,导致辅助性T细胞的数量持续下降,人体免疫功能被严重削弱。目前科学家仍然没有找到根治HIV感染的有效方法。
(1)兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻的两个神经元间传递需要通过的结构是______ ,脾神经元释放去甲肾上腺素的过程体现了生物膜在结构上具有______ 。
(2)图中T细胞为______ (填“细胞毒性”或“辅助性”)T细胞,可分泌______ 作用于B细胞,促使B细胞增殖分化为______ 。
(3)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。请设计实验思路并预期实验结果。
实验材料及用具:小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
完善实验设计思路:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的______ 作为实验组,另一组作为对照组;分别给两组小鼠注射______ ;一段时间后,检测两组小鼠______ 的产生量。
预期实验结果:______ 。
(4)HIV主要攻击辅助性T细胞,而不会攻击肌肉细胞、皮肤细胞等细胞,从细胞膜结构角度分析,其原因最可能是______ 。当HIV进入细胞后会通过______ 的作用形成互补的DNA并整合到辅助性T细胞的DNA中。由于目前科学家仍然没有找到根治HIV感染的有效方法,采取一定的措施预防HIV感染显得尤为重要。下列选项中可能导致艾滋病感染的是哪几项?______
A与他人共用牙刷和剃须刀 B.使用未经消毒的器械文眉、穿耳
C.与HIV感染者握手、拥抱 D.与他人共用注射器针头注射吸毒
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/22/3243337639665664/3244481768251392/STEM/cf0418284aa1490e8dae0a192bc50c72.png?resizew=337)
材料二:人类免疫缺陷病毒(简称HIV)能够攻击人体的免疫系统。当HIV入侵人体后,主要攻击辅助性T细胞,导致辅助性T细胞的数量持续下降,人体免疫功能被严重削弱。目前科学家仍然没有找到根治HIV感染的有效方法。
(1)兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻的两个神经元间传递需要通过的结构是
(2)图中T细胞为
(3)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。请设计实验思路并预期实验结果。
实验材料及用具:小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
完善实验设计思路:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的
预期实验结果:
(4)HIV主要攻击辅助性T细胞,而不会攻击肌肉细胞、皮肤细胞等细胞,从细胞膜结构角度分析,其原因最可能是
A与他人共用牙刷和剃须刀 B.使用未经消毒的器械文眉、穿耳
C.与HIV感染者握手、拥抱 D.与他人共用注射器针头注射吸毒
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【推荐3】Ⅰ.如图是人体维持内环境稳态的部分调节机制简图。据图回答下列问题。
(1)当人体运动导致大量出汗时,由于细胞外液渗透压________ ,刺激了图一中________ 的渗透压感受器,促进垂体释放________ ,使肾小管和集合管加强对水的重吸收,尿量减少。当足量饮水1 h后,通过图一中a所示的________ 调节机制,尿量逐渐恢复正常。该调节机制是神经和体液相互协调的结果。
(2)图二是免疫调节的部分过程。图中既能参与非特异性免疫,又能参与特异性免疫的细胞是________________ ;肺结核病是一种危害较大的传染病,结核杆菌属细胞内寄生菌,当它初次侵入人体细胞后,人体发挥主要作用的免疫过程是________ (填图中数字)。艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,HIV侵入人体后破坏T淋巴细胞,使免疫系统的功能瓦解。请写出艾滋病患者体内缺少抗体的原因:____________ 。
Ⅱ.如图表示免疫异常引起的某种疾病的发病机理。请回答:
(3)经增殖分化形成细胞甲的B淋巴细胞是由骨髓中的________ 分化而来,细胞甲分泌的抗体与双缩脲试剂反应呈现________ 。
(4)免疫是建立在细胞识别基础上的,在细胞识别中起重要作用的是________ (填物质名称)。
(5)从免疫学角度分析,该病属于人体免疫疾病中的________ 病。
(6)图中抗体与甲状腺细胞上的激素丙受体结合,导致甲状腺细胞对激素丙的敏感度降低,从而使激素乙分泌量________ (填“增多”或“减少”),在治疗中常使用________ 来缓解该病患者的病症。
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(1)当人体运动导致大量出汗时,由于细胞外液渗透压
(2)图二是免疫调节的部分过程。图中既能参与非特异性免疫,又能参与特异性免疫的细胞是
Ⅱ.如图表示免疫异常引起的某种疾病的发病机理。请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/28/e8ae7f9a-153b-4c88-bc4f-fef54e7c1ea1.png?resizew=328)
(3)经增殖分化形成细胞甲的B淋巴细胞是由骨髓中的
(4)免疫是建立在细胞识别基础上的,在细胞识别中起重要作用的是
(5)从免疫学角度分析,该病属于人体免疫疾病中的
(6)图中抗体与甲状腺细胞上的激素丙受体结合,导致甲状腺细胞对激素丙的敏感度降低,从而使激素乙分泌量
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