【题目】请根据材料分析回答:
材料一 椐不完全统计,每年全世界大概有200万人需要器官移植,但器官捐献的数量远低于需求。要解决器官移植的缺口,一个途径是自愿捐献,第二个途径是人造器官,第三个途径就是异种器官移植。
早在1905年,法国科研人员就进行了世界第一例异种器官移植手术,将兔肾植入肾功能衰竭的儿童体内。手术很成功,但16天后由于排异反应,这名儿童死于肺部感染。之后,世界各地的研究者逐步加入到异种器官移植研究之中。
材料二 异种器官移植的好处是动物器官取之不尽,又比人造器官更具自然和生物性;但异种器官移植也存在排斥反应等问题。猪的器官因大小和功能与人类相似,被认为是最有可能成为能移植到人身上的异体器官。但上世纪90年代,研究者发现猪的器官在人体内会被免疫排斥;而且猪的基因组里含有内源性逆转录病毒的序列对人体也有潜在的健康风险。
基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。
科学家用新一代基因技术打把方法,根除了猪细胞里面所有的内源性病毒活性,诞生出世界首批对器官移植而言“无毒”的小猪。
(1)“内源性逆转录病毒的序列对人体也有潜在的健康风险”,这种潜在的健康风险主要指的
是________________________,内源性逆转录病毒灭活猪的诞生,可大大缓解器人体官移植所面临的供源不足问题,从根本上解决猪器官用于人体移植的__________传播风险。 (2)基因技术打靶方法,也称基因敲除,请你提出一种利用基因敲除去除内源性逆转录病毒的原理或技术方法。____________________________________________________________。
(3)利用基因敲除去除内源性逆转录病毒后,进行异种器官移植不意味着一定安全,理由是_________。
【答案】 嵌在细胞内基因组的病毒,在猪身体里不会有毒性,但当猪的细胞与人的细胞接触时,病毒就会从猪的基因组“跳”到人的基因组中,导致人体受到损害(合理给分) 异种病毒 利用基因同源重组进行基因敲除 ②利用随机插入突变进行基因敲除 ③利用RNAi(RNA干扰)引起的基因敲除(回答出其中之一即可,其他合理答案给分) 还需要解决因异种器官移植所产生的免疫排斥反应(答出“发生免疫排斥反应”即给分)
【解析】本题考查免疫、基因工程和器官移植相关知识,意在考察考生对科技前沿知识的了解和对题干信息的提取和应用能力。
(1)内源性逆转录病毒,是指嵌在细胞内基因组的病毒,在猪身体里不会有毒性,但当猪的细胞与人的细胞接触时,病毒就会从猪的基因组“跳”到人的基因组中。异种病毒传播最典型的例子,就是艾滋病病毒从灵长类动物传播到人类。内源性逆转录病毒灭活猪诞生,从根本上解决了猪器官用于人体移植的异种病毒传播风险。
(2)实现基因敲除的多种原理和方法:
①利用基因同源重组进行基因敲除 通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重组原理,用设计的同源片段替代靶基因片段,从而达到基因敲除的目的。
②利用随机插入突变进行基因敲除 此法利用某些能随机插入基因序列的病毒、细菌或其它基因载体,在目标细胞基因组中进行随机插入突变,建立一个携带随机插入突变的细胞库,然后通过相应的标记进行筛选获得相应的基因敲除细胞。
③双链RNA进入细胞后,能够在Dicer酶的作用下被裂解成siRNA,而另一方面双链RNA还能在RdRP的作用下自身扩增后,再被Dicer酶裂解成siRNA.siRNA的双链解开变成单链,并和某些蛋白形成复合物,Argonaute2是目前唯一已知的参与复合物形成的蛋白。此复合物同与siRNA互补的mRNA结合,一方面使mRNA被RNA酶裂解,另一方面以siRNA作为引物,以mRNA为模板,在RdRP作用下合成出mRNA的互补链。结果mRNA也变成了双链RNA,它在Dicer酶的作用下也被裂解成siRNA。这些新生成的siRNA也具有诱发RNAi作用,通过这个聚合酶链式反应,细胞内的siRNA大大增加,显著增加了对基因表达的抑制。从21到23个核苷酸的siRNA到几百个核苷酸的双链RNA都能诱发RNAi,但长的双链RNA阻断基因表达的效果明显强于短的双链RNA。
(3)异种器官移植会产生免疫排斥反应,故科学家还需要解决此方面的问题。
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【题目】将某雄性动物细胞的全部DNA分子双链经32P标记(染色体数2N)后,置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞,检测子细胞中的情况。下列推断正确的是
A. 若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行有丝分裂
B. 若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行减数分裂
C. 若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞所占比例一定为1/2
D. 若进行减数分裂,则含32P染色体的子细胞所占比例一定为1
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【题目】在水稻根尖成熟区表皮细胞中能正常完成的生理活动有
①核DNA→核DNA
②合成RNA聚合酶
③mRNA→蛋白质
④K+自由扩散进入细胞
⑤染色质→染色体
⑥[H]+O2→H2O
⑦H2O→[H]+O2
⑧渗透作用
⑨核糖核苷酸→mRNA
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
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【题目】捕蝇草以其分泌物消化所捕食的昆虫。为检测分泌物的性质,有个同学做了如下实验:取甲、乙两支洁净的试管,分别加入1cm3瘦肉块,向甲试管中注入2 mL新鲜的分泌物,向乙试管中注入2mL清水。振荡两支试管,然后将两试管下半部浸入35 ℃左右的温水中,2小时后观察发现,甲试管内瘦肉块明显变小,乙试管内肉块无明显变化。请回答下列问题:
(1)该分泌物中可能含有__________酶。甲、乙两试管中,__________为对照组。
(2)若要验证温度对分泌物活性的影响,可再取丙、丁两支洁净的试管,两试管内均应加__________,并将两试管分别放入__________中,2小时后观察试管内瘦肉块的变化。
(3)该同学为鉴定该分泌物含蛋白质,向试管中加入1 mL双缩脲试剂A液和4滴双缩脲试剂B液,振荡均匀,然后加入2 mL新鲜的分泌物,在水浴中加热到60 ℃以上,观察溶液的颜色。请指出其中两处错误:①__________________________________________________;
②__________________________________________________。
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【题目】某实脸小组在适宜条件下利用水生植物伊乐藻进行了如下实验(如表中“+”表示进行相关操作,“-”表示未进行相关操作)。
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
自来水(mL) | 5 | 5 | 5 | 5 |
溴麝香草酚蓝水溶液(滴) | 10 | 10 | 10 | 10 |
生长状况一致的伊乐藻(枝) | 1 | - | 1 | - |
密闭试管 | + | + | + | + |
适宜光照 | + | + | - | - |
45分钟后颜色变化 |
不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
(1)3号试管的颜色变化是_____________________。
(2)45分钟后,1号试管的CO2含量___________(增加/不变/减少),原因是__________________。
(3)该实验的自变量是____________________________________________。
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【题目】很多人看恐怖电影时,在内脏神经的支配下,肾上腺髓质释放的肾上腺素增多。该激素可作用于心脏,使心率加快,同时会出现出汗、闭眼等反应。下列叙述不正确的是( )
A. 此过程涉及到神经递质的释放与识别
B. 心跳加速是激素作用的结果,激素起作用后被灭活,血压能恢复正常
C. 该过程涉及到兴奋在神经纤维和神经元之间的双向传递
D. 此过程涉及到生物膜之间的融合和转化
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【题目】微生物强化采油(MEOR)是利用某些微生物能降解石油,增大石油的乳化度,降低石油粘度的原理,通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。以下是人们筛选、纯化和扩大培养该类微生物的实验操作。请分析回答:
(1)土壤有________________之称,该类微生物应取自_____________的土壤。
(2)用于筛选和纯化该类微生物的培养基从功能上讲属于________培养基。对培养基进行灭菌,常用的方法是____________________________。
(3)接种后,必须密封培养,其原因是__________________。培养一段时间后,在培养基上形成降油圈,此时选取降油圈____________的菌落作为高效菌株。
(4)扩大培养过程中需要对微生物进行计数,取0.2mL样品,用固体培养基对其培养,最后统计三个平板,菌落数分别是200、180、220,则样品中微生物的数量为___________个/mL。该统计结果______(低于/高于)实际值。
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【题目】下列关于生物体内有机物的叙述正确的是
A. 脂质不参与生命活动的调节
B. 蛋白质是生物体主要的能源物质
C. 核酸是生物体储存遗传信息的物质
D. 糖类不参与细胞识别和免疫调节
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【题目】现有一只小鼠表现出反应迟钝、嗜睡等症状。某同学欲通过实验探究该小鼠出现此症状的原因。请回答:
(1)如果给小鼠注射_________溶液后症状得到缓解,则说明该小鼠出现此症状的原因是血糖偏低,此种情况下还可以通过注射____________(填激素名称)来缓解此症状。
(2)另一种原因是:某部位病变导致甲状腺激素(TH)含量低,上述症状的出现体现了甲状腺激素具
有___________的功能。该同学通过测量下列血液中相关激素含量来判定病变部位。
a.如血液中TRH偏多,TSH和TH偏低,则说明病变部位为__________,可通过注射________来验证该结论,若注射后血液中__________激素含量明显升高,则说明该结论正确。
b.如血液中TRH和TSH含量都偏多,TH含量偏低,则说明病变部位为___________________。
用a和b两种方法判定该小鼠异常病因所依据的原理是:TH的分泌过程中存在___________调节。
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