非酒精性脂肪肝肝炎(NASH)是由脂肪过度积累引起的代谢疾病,实验人员进行了一系列实验,探究T细胞对NASH肝损伤的影响。
(1)NASH病情发展可导致肝癌发生,肝癌的发生与免疫____ 功能失调有关。
(2)Tcr是T细胞受体,与T细胞的识别、免疫应答功能有关。研究人员在野生型小鼠(WT)体内敲除Tcr基因,构建Tcr-/-小鼠,分别用高脂饮食(HFD)饲喂WT和Tcr-/-小鼠6个月后,肝组织染色切片结果如图1,实验说明:高脂饮食诱导NASH小鼠模型成功,且NASH的发生与T细胞有关,依据是____ 。
注:ND饲喂正常饮食6个月;HFD饲喂高脂饮食6个月;WT是野生型小鼠;Tcr-/-是T细胞受体缺失小鼠
(3)炎症反应会导致细胞因子IL分泌增多。CD122是T细胞表面的受体分子,能与IL结合,向胞内传递信号。研究发现NASH患者和NASH模型小鼠肝脏内高表达CX蛋白的T细胞(CX+T细胞)显著增多,据图2阐述该现象的原因____ 。
注:Foxol是T细胞内转录因子,可调控基因表达;“+”表示进行处理,“-”表示未进行处理
(4)NASH小鼠的脂肪肝代谢会产生高浓度的乙酸分子,研究人员推测乙酸能诱导CX+T细胞攻击肝脏组织,引起NASH小鼠的肝损伤。为验证该假设,进行了实验,实验主要流程见下图,统计肝细胞死亡数量。
①Ⅰ-Ⅱ处理所需的实验材料应分别选用____ 。(填选项前字母)
A.IL B.生理盐水 C.乙酸 D.CX蛋白
②若____ ,则证明假设是正确的。
(1)NASH病情发展可导致肝癌发生,肝癌的发生与免疫
(2)Tcr是T细胞受体,与T细胞的识别、免疫应答功能有关。研究人员在野生型小鼠(WT)体内敲除Tcr基因,构建Tcr-/-小鼠,分别用高脂饮食(HFD)饲喂WT和Tcr-/-小鼠6个月后,肝组织染色切片结果如图1,实验说明:高脂饮食诱导NASH小鼠模型成功,且NASH的发生与T细胞有关,依据是
注:ND饲喂正常饮食6个月;HFD饲喂高脂饮食6个月;WT是野生型小鼠;Tcr-/-是T细胞受体缺失小鼠
(3)炎症反应会导致细胞因子IL分泌增多。CD122是T细胞表面的受体分子,能与IL结合,向胞内传递信号。研究发现NASH患者和NASH模型小鼠肝脏内高表达CX蛋白的T细胞(CX+T细胞)显著增多,据图2阐述该现象的原因
注:Foxol是T细胞内转录因子,可调控基因表达;“+”表示进行处理,“-”表示未进行处理
(4)NASH小鼠的脂肪肝代谢会产生高浓度的乙酸分子,研究人员推测乙酸能诱导CX+T细胞攻击肝脏组织,引起NASH小鼠的肝损伤。为验证该假设,进行了实验,实验主要流程见下图,统计肝细胞死亡数量。
①Ⅰ-Ⅱ处理所需的实验材料应分别选用
A.IL B.生理盐水 C.乙酸 D.CX蛋白
②若
更新时间:2024-03-11 18:35:55
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【推荐1】I.遗传信息传递时出现差错会引起基因突变。细胞内原癌基因或抑癌基因发生突变,会导致细胞分裂失控,从而引起癌变。科学家在真核细胞内发现了聚合酶θ(Polθ)。Polθ主要承担检测和修复DNA双链断裂的工作。当DNA双链断裂时,断裂处的5’端被某些酶切后,出现局部单链DNA(ssDNA悬臂),其上有些区域的碱基可互补配对,称为微同源区。微同源区结合后,Polθ可延伸微同源区的3’端,促进双链断裂处DNA的连接(如下图),但该过程极易出现突变等错误。Polθ在大延伸多数组织细胞中不表达,但在许多癌细胞中高表达,促进癌细胞生长。
(1)分析Polθ修复DNA过程中产生突变的原因可能有( )A、微同源区的形成造成断裂部位碱基对缺失
B、Polθ在催化蛋白质合成过程中不遵循碱基互补配对原则
C、延伸微同源区的3’端时,碱基对错配引起基因突变
D、将不同来源的DNA片段连接在一起,引起DNA序列改变
p53基因是人体细胞中的一种抑癌基因。当p53基因被激活后,其表达产物能检测DNA损伤点,阻止受损伤的DNA进入复制期。
(2)上图为细胞周期示意图,p53基因表达产物最可能作用的时期( )
A、① B、② C、③ D、④
p53基因表达产物还会通过下图所示途径修复受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。
(3)结合上图及所学知识,阐述p53基因的抑癌机理:_____________ 。
II.中性粒细胞对癌症的预防发挥着重要作用。研究发现,中性粒细胞能分泌的E酶通过作用于跨膜蛋白CD95的羧基端(C端),诱导癌细胞DNA损伤,杀伤癌细胞。CD95的C端位于细胞内,据此推测:E酶须进入细胞内才能杀伤癌细胞。
(4)E酶会被蛋白酶降解,由此推测该酶的生成涉及到的细胞器包括_________ (填写编号)
①内质网②中心体③高尔基体④溶酶体⑤核糖体⑥线粒体
(5)大肠杆菌中蛋白质的表达与中性粒细胞中不同,大肠杆菌细胞内转录和翻译___________ (同步/分步)进行,可能的原因是______________________ 。
(6)有人设计一个实验方案验证该推测。请选出方案中不合理的选项( )
A、实验组材料为用E酶的胞吞抑制剂处理后的癌细胞
B、对照组材料为用E酶的胞吞促进剂处理后的癌细胞
C、两组癌细胞都加入E酶培养一段时间
D、检测实验组和对照组癌细胞的杀伤率
III.科研人员在下图A所示接瘤小鼠的某些肿瘤内注射一定量E酶(注射的E酶无法运输到非注射瘤),检测肿瘤的生长情况和CD8+细胞(一种细胞毒性T细胞)相对数量,结果如图B。
(7)请根据图结果补充E酶抑癌的新机制_____________ 。
(1)分析Polθ修复DNA过程中产生突变的原因可能有( )A、微同源区的形成造成断裂部位碱基对缺失
B、Polθ在催化蛋白质合成过程中不遵循碱基互补配对原则
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p53基因表达产物还会通过下图所示途径修复受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。
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II.中性粒细胞对癌症的预防发挥着重要作用。研究发现,中性粒细胞能分泌的E酶通过作用于跨膜蛋白CD95的羧基端(C端),诱导癌细胞DNA损伤,杀伤癌细胞。CD95的C端位于细胞内,据此推测:E酶须进入细胞内才能杀伤癌细胞。
(4)E酶会被蛋白酶降解,由此推测该酶的生成涉及到的细胞器包括
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(5)大肠杆菌中蛋白质的表达与中性粒细胞中不同,大肠杆菌细胞内转录和翻译
(6)有人设计一个实验方案验证该推测。请选出方案中不合理的选项( )
A、实验组材料为用E酶的胞吞抑制剂处理后的癌细胞
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C、两组癌细胞都加入E酶培养一段时间
D、检测实验组和对照组癌细胞的杀伤率
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(0.4)
【推荐2】HIV能特异性感染细胞表面有X的辅助性T细胞,因而推测X是HIV的受体。为研究HIV感染辅助性T细胞的机理,根据以下提供的实验材料与用具,完善实验思路,并预测实验结果。
材料与用具:HIV,人X阳性的辅助性T细胞,抗X的单抗,血清抗体(含抗X的抗体),小鼠X阳性的辅助性T细胞,人Y(化学因子受体)的配体Z,细胞培养液,卡氏瓶等(要求与说明:细胞感染率的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜;配体指对受体具有识别能力并能与之结合的物质)。
(1)为证明X是HIV的受体,请完善实验思路,并用柱状图预测实验结果。
实验思路:
①实验分组:__________ 。
(用“+”表示加入)
②测定各组的细胞感染率。
用柱状图预测实验结果:_______________________ 。
(2)为进一步证明X是HIV的受体,可以在X阴性的辅助性T细胞中表达X基因。如果出现_________________________________ 结果,则证明结论的正确性。
(3)小鼠含有X阳性的辅助性T细胞,但是小鼠的X不能和HIV结合。为了进一步研究人的X是HIV结合所需要的,但HIV感染细胞需要Y的帮助,完善实验思路,并预期结果。
①在小鼠T细胞中表达人的X基因,________________________________ 。
②在小鼠T细胞中同时表达人的X基因和人的Y基因,_________________________ 。
③在小鼠T细胞中同时表达人的X基因和人的Y基因,___________________ 中培养,HIV的感染被干扰。
材料与用具:HIV,人X阳性的辅助性T细胞,抗X的单抗,血清抗体(含抗X的抗体),小鼠X阳性的辅助性T细胞,人Y(化学因子受体)的配体Z,细胞培养液,卡氏瓶等(要求与说明:细胞感染率的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜;配体指对受体具有识别能力并能与之结合的物质)。
(1)为证明X是HIV的受体,请完善实验思路,并用柱状图预测实验结果。
实验思路:
①实验分组:
HIV | 人X阳性的辅助性T细胞 | 抗X单抗 | 血清抗体 | |
甲组 | ||||
乙组 | ||||
丙组 |
(用“+”表示加入)
②测定各组的细胞感染率。
用柱状图预测实验结果:
(2)为进一步证明X是HIV的受体,可以在X阴性的辅助性T细胞中表达X基因。如果出现
(3)小鼠含有X阳性的辅助性T细胞,但是小鼠的X不能和HIV结合。为了进一步研究人的X是HIV结合所需要的,但HIV感染细胞需要Y的帮助,完善实验思路,并预期结果。
①在小鼠T细胞中表达人的X基因,
②在小鼠T细胞中同时表达人的X基因和人的Y基因,
③在小鼠T细胞中同时表达人的X基因和人的Y基因,
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【推荐3】经研究发现,活化的T细胞表面的PD-1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的PD-L1(程序性死亡配体1)一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1,与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞活化,来逃避免疫系统的“追杀”。图1为T细胞通过表面受体(TCR)识别抗原递呈细胞呈递的肿瘤抗原后被激活,进而攻击肿瘤细胞的示意图。图2为肿瘤细胞的一种免疫逃逸机制示意图。请回答下列问题:(1)机体免疫功能正常时,可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除,这体现了免疫系统的___ 功能。图1中抗原呈递细胞通过___ 方式摄取肿瘤抗原。
(2)图1中细胞毒性T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有___ 性,细胞毒性T细胞分泌毒素,使肿瘤细胞死亡。
(3)据图2分析,肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞内的HIPIR蛋白结合,借助___ 分子的帮助,又回到细胞的表面,实现了免疫逃逸。
(4)为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路,可注入___ 抗体来阻断这一免疫逃逸通路。该物质注入体内后通过___ 传送与___ 结合,可解除T细胞的活化抑制。
(5)为探究HIPIR蛋白对PD-L1的作用,科研人员用HIPIR的反义基因片段(si-HIPIR)处理结肠癌细胞,对照试剂是非反义基因片段(HIPIR基因片段),其它条件相同且适宜。检测PD-L1蛋白和HIPIR蛋白的含量,结果图3所示。HIPIR蛋白对PD-L1具有___ 作用。注:GAPDH为对照蛋白质
(2)图1中细胞毒性T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有
(3)据图2分析,肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞内的HIPIR蛋白结合,借助
(4)为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路,可注入
(5)为探究HIPIR蛋白对PD-L1的作用,科研人员用HIPIR的反义基因片段(si-HIPIR)处理结肠癌细胞,对照试剂是非反义基因片段(HIPIR基因片段),其它条件相同且适宜。检测PD-L1蛋白和HIPIR蛋白的含量,结果图3所示。HIPIR蛋白对PD-L1具有
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(0.4)
【推荐1】著名科学家奥托·瓦博格提出,“为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能?”该疑问被称为“瓦博格效应”。为解决该疑问,科学家对大量癌细胞做了研究。请据此回答下列问题:
(1)由于无氧呼吸产能相对较少,有科学家提出“瓦博格效应”是由缺氧导致的。为验证该结论,科学家将癌细胞放入克服上述条件的情况下培养,发现_________________________ ,因此,否定了该推论。
(2)研究发现,癌细胞会选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失,从而间接抑制有氧呼吸第________ 阶段,同时可推断癌细胞所需能量主要来自细胞呼吸第________ 阶段。
(3)进一步研究发现,癌细胞线粒体上丙酮酸载体(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖,为验证该结论,可将__________________________ 重新引入癌细胞,对该癌细胞进行培养,若______________________________ ,则符合该推论。
(1)由于无氧呼吸产能相对较少,有科学家提出“瓦博格效应”是由缺氧导致的。为验证该结论,科学家将癌细胞放入克服上述条件的情况下培养,发现
(2)研究发现,癌细胞会选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失,从而间接抑制有氧呼吸第
(3)进一步研究发现,癌细胞线粒体上丙酮酸载体(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖,为验证该结论,可将
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【推荐2】按照国家药品食品管理局的规定,婴儿奶粉蛋白质的含量不能低于12%。某商店欲购进一批ⅹⅹ牌婴儿奶粉,欲鉴别其蛋白质的含量是否达标及是否含还原性糖,请根据以下提供的实验材料,提出实验思路,预测实验结果和结论。
(1)实验材料: ⅹⅹ牌婴儿奶粉一袋、蛋白质含量为12%的奶粉一袋、双缩脲试剂A、双缩脲试剂B、本尼迪特试剂、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管、药勺、天平、10mL的量筒、酒精灯。
(2)实验思路:
(3) 预期实验结果及结论:
(1)实验材料: ⅹⅹ牌婴儿奶粉一袋、蛋白质含量为12%的奶粉一袋、双缩脲试剂A、双缩脲试剂B、本尼迪特试剂、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管、药勺、天平、10mL的量筒、酒精灯。
(2)实验思路:
(3) 预期实验结果及结论:
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解题方法
【推荐3】强光照条件下,植物细胞可以通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”(部分过程如下图所示)实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移,并可以通过信号传递调节植物的生理活动以适应环境变化。回答下列问题:(1)叶绿体利用分布在__________ 上的色素将光能转化为ATP和NADPH中的化学能;水的光解为NADPH的合成提供了__________ 。叶绿体中光合产物暂时以淀粉形式储存的意义是___________ 。
(2)当光照过强时,“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将NADPH中含有的还原能输出叶绿体,再经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的__________ 中含有的还原能,最终在__________ (场所)转化为ATP中的化学能。
(3)当光照过强时,植物细胞释放到胞外的ATP(eATP)可通过受体介导的方式,调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响,科研人员用一定最适宜浓度的eATP溶液处理豌豆叶片,结果如图所示。注:NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶,活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放。
该实验自变量为____________ ,推测eATP调节植物光合速率的机制为:____________ 。
(2)当光照过强时,“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将NADPH中含有的还原能输出叶绿体,再经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的
(3)当光照过强时,植物细胞释放到胞外的ATP(eATP)可通过受体介导的方式,调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响,科研人员用一定最适宜浓度的eATP溶液处理豌豆叶片,结果如图所示。注:NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶,活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放。
该实验自变量为
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【推荐1】中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖,她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。
I:研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。
(1)在FPP合成酶基因表达过程中,①步骤的产物需要经过________ 才能成为成熟的mRNA,此mRNA作用是作为_______ 的模板。
(2)实验发现,通过对酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,该育种方式的遗传学原理是_______ ,同时跨物种间的转基因过程能正常表达体现了生物间共用_________ ,随后科研人员也发现酵母合成的青蒿素仍很少,根据图解为提高酵母菌合成的青蒿素的产量,请提出一个合理的思路_______ 。
II:已知青蒿的花色白色(只含白色色素)和黄色(含黄色色素)是一对相对性状,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,显性基因A控制以白色色素为前体物合成黄色色素的代谢过程,但当隐性基因bb存在时可抑制其表达(如图所示)。据此回答:
(1)开黄花的青蒿植株的基因型可能是_______ 。
(2)现有AAbb、aaBB二个纯种白花青蒿品种,为了培育出能稳定遗传的黄花品种,某同学设计了如下程序:
第一年:用AAbb和aaBB两个品种进行杂交,得到F1种子;
第二年:将F1种子种下得F1植株,F1随机交配得F2种子;
第三年:再将F2种子种下得F2植株,F2自交,然后选择开黄花植株的种子混合留种;
重复步骤Ⅲ若干代,直到后代不出现性状分离为止。
①F1植株能产生比例相等的四种配子,原因是______________ 。
②F2的表现型及比例为_____________ 。
③若F1与基因型为aabb的白花品种杂交,后代的表现型及比例为_____________ 。
④F2自交,在开黄花的植株上所结的种子中黄花纯合子占____________ 。
⑤有同学认为这不是最佳方案,你能在原方案的基本上进行修改,以缩短培育年限吗?请用遗传图解及简要文字叙述你的方案____________ 。
I:研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。
(1)在FPP合成酶基因表达过程中,①步骤的产物需要经过
(2)实验发现,通过对酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,该育种方式的遗传学原理是
II:已知青蒿的花色白色(只含白色色素)和黄色(含黄色色素)是一对相对性状,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,显性基因A控制以白色色素为前体物合成黄色色素的代谢过程,但当隐性基因bb存在时可抑制其表达(如图所示)。据此回答:
(1)开黄花的青蒿植株的基因型可能是
(2)现有AAbb、aaBB二个纯种白花青蒿品种,为了培育出能稳定遗传的黄花品种,某同学设计了如下程序:
第一年:用AAbb和aaBB两个品种进行杂交,得到F1种子;
第二年:将F1种子种下得F1植株,F1随机交配得F2种子;
第三年:再将F2种子种下得F2植株,F2自交,然后选择开黄花植株的种子混合留种;
重复步骤Ⅲ若干代,直到后代不出现性状分离为止。
①F1植株能产生比例相等的四种配子,原因是
②F2的表现型及比例为
③若F1与基因型为aabb的白花品种杂交,后代的表现型及比例为
④F2自交,在开黄花的植株上所结的种子中黄花纯合子占
⑤有同学认为这不是最佳方案,你能在原方案的基本上进行修改,以缩短培育年限吗?请用遗传图解及简要文字叙述你的方案
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(0.4)
【推荐2】玳瑁猫的毛色有黑、橙、白三种颜色,控制黑色(B)和橙色(b)基因位于X染色体上,Y染色体上没有相应的等位基因。常染色体上的A基因偶尔表达后会阻止相关色素的形成,出现白色。雌猫细胞中的两条X染色体在发育过程中有一条会随机失活,形成巴氏小体。回答下列问题:
(1)研究表明,X染色体上存在编码X染色体失活特异性转录物的基因,该基因的转录物不是蛋白质,而是___________ 。X染色体上被该转录物覆盖的大部分基因活性被抑制,进而导致X染色体失活,推测该转录物覆盖X染色体后通过影响_________ 过程实现基因活性被抑制。
(2)在雌猫皮肤的某一区域的细胞中,如果带有__________ 染色体失活,则该区域出现橙色斑块,该三色玳瑁猫的基因型为____________ 。黑色雌猫的基因型为__________ 。
(3)绝大多数玳瑁猫都是雌性,偶尔也见少数的玳瑁雄猫、但是生殖能力较低。根据上述分析、玳瑁雄猫的性染色体组成以及基因型为__________ ,这种变异类型属于__________ 。
(4)科学家用一只三色猫(甲)作为核供体,用一只黑猫(乙)作为代孕母亲、克隆出一只小猫(丙),但丙的花色只有黑色和白色两种毛色。克隆猫(丙)的毛色没有橙色斑,对这种现象的解释是_____________________ 。
(1)研究表明,X染色体上存在编码X染色体失活特异性转录物的基因,该基因的转录物不是蛋白质,而是
(2)在雌猫皮肤的某一区域的细胞中,如果带有
(3)绝大多数玳瑁猫都是雌性,偶尔也见少数的玳瑁雄猫、但是生殖能力较低。根据上述分析、玳瑁雄猫的性染色体组成以及基因型为
(4)科学家用一只三色猫(甲)作为核供体,用一只黑猫(乙)作为代孕母亲、克隆出一只小猫(丙),但丙的花色只有黑色和白色两种毛色。克隆猫(丙)的毛色没有橙色斑,对这种现象的解释是
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【推荐3】表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5﹣甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。(说明:甲基为﹣CH3)
(1)由上述材料可知,DNA甲基化____ (选填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(2)由于图2中过程①的方式是_______________ ,所以其产物都是半甲基化的,因此过程②必须经过______________ 的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制__ 。
(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子﹣2(IGF﹣2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF﹣2是小鼠正常发育必须的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及a表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为__ 。精子A:a =1:1,且卵细胞中的A和a由于启动子甲基化不表达,精子中的A和a由于启动子非甲基化可以表达,所以F1雌雄个体间随机交配,后代F2的表现型及其比例应为___ 。
(5)5﹣氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在____________ 过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的___________ 竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
(6)原核生物DNA的甲基化主要作用是_______________________________________ 。
(1)由上述材料可知,DNA甲基化
(2)由于图2中过程①的方式是
(3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制
(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子﹣2(IGF﹣2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF﹣2是小鼠正常发育必须的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及a表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为
(5)5﹣氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在
(6)原核生物DNA的甲基化主要作用是
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解题方法
【推荐1】CAR-T细胞疗法是通过设计CAR基因,并导入癌症患者的T细胞中,使其转化为CAR-T细胞,杀死特定肿瘤细胞的一种疗法。
(1)CAR-T细胞通过____ 肿瘤细胞的抗原,从而清除肿瘤细胞。CAR-T疗法体现了免疫系统的____ 功能。
(2)多发性骨髓瘤(MM)是一种以浆细胞异常增殖为特征的恶性肿瘤,B细胞成熟抗原(BCMA)选择性表达于包括MM肿瘤细胞在内的浆细胞表面,在人体主要器官的细胞上基本不表达。科研人员从健康志愿者外周血中分离出T细胞,均分为两组,实验组T细胞进行转化,构建新型针对BCMA的CAR-T细胞,对照组T细胞不做处理。选人骨髓瘤B细胞为靶细胞,进行CAR-T细胞杀伤实验,结果如表:两组细胞在不同效靶比时对靶细胞的杀伤效率比较(注:效靶比指的是T细胞与靶细胞的浓度比值)。
①根据以上结果,说明已经成功构建出靶向BCMA的CAR-T细胞,理由是____ 。
②T细胞与肿瘤细胞发生反应的另一个关键特征是促炎症细胞因子(IFN-γ)的释放,让CAR-T细胞杀伤相同数量的靶细胞后检测IFN-γ的含量,若____ ,则进一步表明已经成功构建出相应的CAR-T细胞。
(3)CAR-T细胞无法进入肿瘤组织内部,对实体瘤治疗效果不佳。实体瘤组织的核心区缺氧,某种厌氧型细菌可定植在肿瘤的核心区。研究人员对该细菌进行改造获得工程菌,用于提高CAR-T的靶向性。
①由图1可知,工程菌定植在肿瘤的核心区并释放靶标分子,该分子可以____ ,将CAR-T细胞招募到肿瘤周围,使其发挥免疫功能。
②绿色荧光和红色荧光叠加时显示为黄色荧光。科研人员用红色荧光蛋白标记CAR-T细胞,再将其与肿瘤细胞、靶标分子共同培养,在显微镜下检测荧光分布情况。结果显示____ ,说明靶标分子发挥功能。
③为进一步验证工程菌能否提高CAR-T的靶向性,研究人员向图2所示小鼠静脉注射CAR-T细胞,并在左侧肿瘤内单次注射工程菌。两周后发现双侧肿瘤生长均受到抑制,但左侧肿瘤的治疗效果更明显。请结合上述原理进行解释____ 。
(1)CAR-T细胞通过
(2)多发性骨髓瘤(MM)是一种以浆细胞异常增殖为特征的恶性肿瘤,B细胞成熟抗原(BCMA)选择性表达于包括MM肿瘤细胞在内的浆细胞表面,在人体主要器官的细胞上基本不表达。科研人员从健康志愿者外周血中分离出T细胞,均分为两组,实验组T细胞进行转化,构建新型针对BCMA的CAR-T细胞,对照组T细胞不做处理。选人骨髓瘤B细胞为靶细胞,进行CAR-T细胞杀伤实验,结果如表:两组细胞在不同效靶比时对靶细胞的杀伤效率比较(注:效靶比指的是T细胞与靶细胞的浓度比值)。
组别 | 效靶比 | 靶细胞凋亡率(%) |
实验组 | 1:4 | 16.67 |
1:1 | 41.90 | |
4:1 | 65.05 | |
对照组 | 1:4 | 2.53 |
1:1 | 6.50 | |
4:1 | 17.21 |
②T细胞与肿瘤细胞发生反应的另一个关键特征是促炎症细胞因子(IFN-γ)的释放,让CAR-T细胞杀伤相同数量的靶细胞后检测IFN-γ的含量,若
(3)CAR-T细胞无法进入肿瘤组织内部,对实体瘤治疗效果不佳。实体瘤组织的核心区缺氧,某种厌氧型细菌可定植在肿瘤的核心区。研究人员对该细菌进行改造获得工程菌,用于提高CAR-T的靶向性。
①由图1可知,工程菌定植在肿瘤的核心区并释放靶标分子,该分子可以
②绿色荧光和红色荧光叠加时显示为黄色荧光。科研人员用红色荧光蛋白标记CAR-T细胞,再将其与肿瘤细胞、靶标分子共同培养,在显微镜下检测荧光分布情况。结果显示
③为进一步验证工程菌能否提高CAR-T的靶向性,研究人员向图2所示小鼠静脉注射CAR-T细胞,并在左侧肿瘤内单次注射工程菌。两周后发现双侧肿瘤生长均受到抑制,但左侧肿瘤的治疗效果更明显。请结合上述原理进行解释
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非选择题-实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】免疫细胞能识别肿瘤,并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”,实现巨噬细胞“搭便车”的设计,将药物输入到肿瘤内部。
(1)机体识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫系统______ 的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞,具有极强的“归巢”肿瘤的能力。
(2)金纳米棒(AuNR)是一种光热材料,常用于局部肿瘤治疗,在808nm的激光照射下,产生光热效应,使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育,再用紫外光照射,获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体(AuNR/ABs)。
①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察,结果如图1。该实验的对照组为______ 。
②荧光标记AuNR和AuNR/ABs,分别与TAM进行孵育,检测TAM细胞内的荧光强度,结果如图2。结合图1和图2实验结果,分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是______ 。_____________________ 。
(4)利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果,请完善实验组设计思路_____________________ 。
(1)机体识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫系统
(2)金纳米棒(AuNR)是一种光热材料,常用于局部肿瘤治疗,在808nm的激光照射下,产生光热效应,使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育,再用紫外光照射,获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体(AuNR/ABs)。
①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察,结果如图1。该实验的对照组为
②荧光标记AuNR和AuNR/ABs,分别与TAM进行孵育,检测TAM细胞内的荧光强度,结果如图2。结合图1和图2实验结果,分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是
(3)为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤(R),一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤(L)模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗,最后记录两个肿瘤的重量(图3)。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因
注:CpG 是可激活特异性免疫的佐剂 1组:缓冲液+照光 2组:AuNR-CpG+照光 3组:AuNR/ABs+照光 4组:AuNR-CpG/ABs+照光 5 组:AuNR-CpG/ABs |
(4)利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果,请完善实验组设计思路
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非选择题-解答题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】学习以下材料,回答(1)~(4)题。
植物的免疫
植物在与病原物长期的斗争中,逐渐形成了自己的免疫防御机制,通过识别“自我”和“非我”,将信号传递到细胞核内,调控相应基因表达,启动防卫反应抵抗外来入侵。
病原物侵染植物需要通过植物表面的物理屏障。叶片表面的角质层、蜡质层以及植物细胞的细胞壁,均可有效阻止病原物入侵。一旦突破第一层屏障,植物体内的水杨酸和茉莉酸将激活相关基因表达,进行基础性的广谱抗病。茉莉酸可诱导生物碱和酚酸的产生,抑制病原物的生长繁殖;水杨酸可抑制病原物分泌的植物细胞壁降解酶活性,降低其致病力,同时可以诱导几丁质酶和葡聚糖酶的表达,水解真菌细胞壁等。
此外,植物还会启动模式触发免疫(PTI)。PTI是植物通过细胞膜表面的模式识别受体(PR)识别病原物相关分子(PA)所引发的免疫过程。PA是广泛存在于微生物中的保守分子,如细菌的脂多糖、真菌的几丁质等。PR会特异性识别PA并引发相应的免疫应答抑制病原物。PR和PA都具有种间差异,二者虽然相对保守,但在选择压力下都不断进化。
尽管PTI成功抵抗了大多数病原物,但少数病原物进化出效应子抑制植物的PTI,从而继续侵染植物。效应子类型多样,蛋白质、RNA和代谢产物都可作为效应子发挥作用。为应对效应子对PTI的抑制,植物又进化出识别效应子的抗病R蛋白,启动效应子触发免疫反应(ETI),最终导致侵染位点宿主细胞死亡,抑制病原物扩散。
在自然选择的作用下,病原物可通过已有效应子的进化或获取新的效应子来避开植物的ETI,而植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。植物与病原物之间的互作呈现Z字形的“拉锯战”局面。植物和病原物长期互相选择,形成了病原物致病性和植物抗病性的多样性。
(1)PR在细胞中的加工需要________ (细胞器)的参与。
(2)植物与病原物在长期的互相选择中不断演化,这称为_______ 。根据本文信息将选项前字母排序,概述植物与病原物的互作过程:C→_______ →D。
A.R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应
B.病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应
C.PR识别PA触发植物PTI免疫反应
D.植物进化出新的R蛋白
E.病原物获取新的效应子
(3)植物免疫和人体免疫存在相似之处,请从文中找出两点进行类比。______
(4)本文从一定程度上体现了“生物界具有统一性”。请依据高中所学从细胞和分子水平,各提供一个支持该观点的新证据。______
植物的免疫
植物在与病原物长期的斗争中,逐渐形成了自己的免疫防御机制,通过识别“自我”和“非我”,将信号传递到细胞核内,调控相应基因表达,启动防卫反应抵抗外来入侵。
病原物侵染植物需要通过植物表面的物理屏障。叶片表面的角质层、蜡质层以及植物细胞的细胞壁,均可有效阻止病原物入侵。一旦突破第一层屏障,植物体内的水杨酸和茉莉酸将激活相关基因表达,进行基础性的广谱抗病。茉莉酸可诱导生物碱和酚酸的产生,抑制病原物的生长繁殖;水杨酸可抑制病原物分泌的植物细胞壁降解酶活性,降低其致病力,同时可以诱导几丁质酶和葡聚糖酶的表达,水解真菌细胞壁等。
此外,植物还会启动模式触发免疫(PTI)。PTI是植物通过细胞膜表面的模式识别受体(PR)识别病原物相关分子(PA)所引发的免疫过程。PA是广泛存在于微生物中的保守分子,如细菌的脂多糖、真菌的几丁质等。PR会特异性识别PA并引发相应的免疫应答抑制病原物。PR和PA都具有种间差异,二者虽然相对保守,但在选择压力下都不断进化。
尽管PTI成功抵抗了大多数病原物,但少数病原物进化出效应子抑制植物的PTI,从而继续侵染植物。效应子类型多样,蛋白质、RNA和代谢产物都可作为效应子发挥作用。为应对效应子对PTI的抑制,植物又进化出识别效应子的抗病R蛋白,启动效应子触发免疫反应(ETI),最终导致侵染位点宿主细胞死亡,抑制病原物扩散。
在自然选择的作用下,病原物可通过已有效应子的进化或获取新的效应子来避开植物的ETI,而植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。植物与病原物之间的互作呈现Z字形的“拉锯战”局面。植物和病原物长期互相选择,形成了病原物致病性和植物抗病性的多样性。
(1)PR在细胞中的加工需要
(2)植物与病原物在长期的互相选择中不断演化,这称为
A.R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应
B.病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应
C.PR识别PA触发植物PTI免疫反应
D.植物进化出新的R蛋白
E.病原物获取新的效应子
(3)植物免疫和人体免疫存在相似之处,请从文中找出两点进行类比。
(4)本文从一定程度上体现了“生物界具有统一性”。请依据高中所学从细胞和分子水平,各提供一个支持该观点的新证据。
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