【题目】诺如病毒是一种单链RNA 病毒,可引起流行性急性肠胃炎的重要病原体。诺如病毒衣壳P蛋白上含有抗原位点和受体识别位点,在体外可单独表达,被用于疫苗的免疫实验研究。
(1)人体感染诺如病毒后,会引发_______免疫,在康复者血清中能够检测到_________(物质)。有研究表明感染后第 180 天记忆B细胞仍具有持久性,说明这些细胞对机体具有___________作用。
(2)研究人员希望借P蛋白治疗由β蛋白沉积导致的阿尔茨海默症,选取β蛋白作为免疫原,利用诺如病毒P颗粒作为疫苗载体,研究其免疫原性。研究人员将β蛋白基因插入P蛋白基因的恰当位置,制备了重组P蛋白基因P-β(1780bp)后,采用双酶切方法,通过NdeⅠ和XhoⅠ酶和pET载体质粒(5230bp)构建重组质粒pET-P-β,如图1。对照组应选用___________。
①诺如病毒RNA ②P蛋白基因与pET载体质粒构建的重组质粒pET-P ③pET载体质粒
(3)为了鉴定重组质粒pET-P-β是否构建成功,NdeⅠ和XhoⅠ酶分别对重组质粒pET-P-β和pET载体质粒进行酶切,然后酶切片段和重组P蛋白基因进行电泳,请将你判断的电泳结果画到表中对应的泳道上。
7000bp 4000bp 1000bp | |||
DNA标记 | P-β | pET | pET-P-β |
_______
(4)想要获得目的蛋白,需要将构建的重组质粒pET-P-β、pET-P和pET分别转入用________处理的成为感受态的大肠杆菌细胞,培养处理后提取蛋白质。过程如下:
若干健康小鼠随机分为3组,将提取的蛋白质分别溶于PBS缓冲液,对小鼠进行皮下免疫,并对4次免疫后的血清进行不同梯度稀释,用__________(β蛋白/P蛋白)作为抗原,通过免疫法检测重组P-β蛋白的免疫原性。如图2所示,请据图描述出能够表明P-β蛋白可以在小鼠体内引起免疫反应,具有特异的免疫原性的实验结果____________。
【答案】特异性免疫(体液免疫) 抗体 潜在的长期保护(预防再次感染) ②③ Ca2+(CaCl2) β蛋白 在不同稀释度条件下,P-β蛋白组的吸光度值均明显高于PBS组和P蛋白组,PBS组和P蛋白组区别较小
【解析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)人体感染诺如病毒后,机体受到抗原的刺激会引发特异性免疫,在康复患者的血清中产生特异性抗体。记忆细胞能相对持久的识别相同的抗原,避免相同抗原再次入侵对机体的损害,说明记忆细胞对机体具有潜在的长期保护作用。
(2)采用双酶切法获得了重组质粒pET-P-β,为了研究β蛋白的免疫原性,依据单一变量的原则,对照组应该是P蛋白基因与pET载体质粒构建的重组质粒pET-P和pET载体质粒,即②③。
(3)根据题干信息,重组P蛋白基因P-β为1780bp,pET载体质粒为5230bp,用NdeⅠ和XhoⅠ酶酶切重组质粒pET-P-β能获得P-β和pET两个片段,因此p-β酶切电泳后出现一条带,位置是1780bp,PET酶切电泳后出现一条带,位置是5230bp、PETp-β酶切后出现两条带,位置分别是1780bp和5230bp,具体的图示结果如下:
(4)将基因表达载体导入大肠杆菌之前,要将大肠杆菌放入一定浓度的CaCl2溶液中处理,使之成为感受态的细胞。本题欲研究β蛋白的免疫原性,因此免疫后的血清进行不同梯度稀释后,用β蛋白作为抗原,通过免疫法检测重组P-β蛋白的免疫原性。据图2结果显示,在不同稀释度条件下,P-β蛋白组的吸光度值均明显高于PBS组和P蛋白组,PBS组和P蛋白组区别较小。
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【题目】吗啡是常用的镇痛剂,但长期使用会导致成瘾,科研人员对此进行研究。
(1)如图1所示,吗啡与脑组织V区细胞膜上的受体蛋白M结合,V区细胞产生_______,沿轴突传导到突触小体,多巴胺以________方式释放到_______,引起N区神经元兴奋,经一系列传递过程,最终弓起强烈刺激和陶醉感。长期使用吗啡,会使V区细胞对吗啡刺激的依赖性增大,导致成瘾。
(2)科研人员构建转基因秀丽隐杆线虫作为该研究的模式生物,为使蛋白M在秀丽隐杆线虫神经细胞中特异性表达,科研人员需将蛋白M基因与________等调控序列进行重组,再将重组基因通过_______法导入受精卵,获得转基因线虫(tgM)。
(3)为了在tgM线虫中找到抑制吗啡作用的基因,科研人员进行图2所示筛选。
①用EMS诱变剂处理tgM,诱导其发生_______,然后连续自交两代以获得_________的tgM。
②据图分析,最终在_______区得到的tgM,可用于筛选具有抑制吗啡作用的基因,原因是_______。
(4)研究发现,某些新型毒品的成瘾危害要远大于吗啡,让个体表现出难以中断、行为自制障碍、对药物的渴求、人际关系淡化、情绪失常等反应。有人说:“吸毒一口,掉入虎口”,为避免毒品成瘾,从行动上我们应当________。
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【题目】下图是某细胞中 X 基因的表达过程,则下列有关叙述正确的是( )
A.①③所用的模板和原料都不相同,但均有氢键的形成和破坏
B.②过程表示 Pre-mRNA 通过核孔进入细胞质后,经加工形成 mRNA
C.正常 mRNA 同时与多个核糖体结合,缩短了每个蛋白质的合成时间
D.该图表明基因中存在不翻译的序列,这些序列的存在不利于基因的表达
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【题目】健康人被雌性按蚊叮咬或输入有疟原虫寄生者的血液,有可能感染疟疾。研究人员设想利用“基因驱动系统技术”影响雌蚊的繁殖率,从而切断按蚊叮咬的传播途径,降低疟疾的感染率。
(1)dF基因是控制按蚊雌性性别的关键基因,研究人员通过转基因技术将驱动基因单元C——包含DNA识别区域、核酸内切酶基因和报告基因(如红色荧光蛋白基因)转入野生型雌蚊体内,使dF+/+(野生型)基因发生________,形成突变体(dFC/+)。
(2)根据孟德尔的遗传定律,基因型为dFC/+的雌雄个体杂交,预期F1基因型及比例应为________________。
(3)通过实验现象观察,发现含驱动基因单元的个体在F1代中的比例为100%,不同于上述预期。
①含驱动基因的性母细胞在进行减数分裂形成生殖细胞的过程中,由于驱动基因的作用,将驱动基因单元复制到对应的同源染色体上,此为图示的_____过程(用序号表示),形成_________基因型的配子;
②该突变体与_________按蚊杂交,产生F1代,因此所有个体均为含驱动基因单元的子代;
③F1雌雄个体间或F1与野生型交配,产生F2代如图,________基因型的雌蚊不育,但不影响雄蚊的育性。
(4)研究人员为观察该驱动基因单元的传递效率,进行如下实验:饲养多笼按蚊,每笼配备300只雌性野生型(dF+/+)、150只雄性野生型(dF+/+)和150只雄性杂合突变体(dFC/+),计算每代含驱动基因单元的按蚊比例。如图所示。
①根据实验可知,最初笼养按蚊的驱动基因频率为______________;
②通过统计学模型建构(如下图),笼养1组中按蚊驱动基因频率在第7代达到100%,据此推测,该种群会在第_______代崩溃、消亡,达到消灭按蚊传播疟疾的目的。
(5)目前此突变按蚊只进行了实验室饲养,请你从生态系统稳定性的角度分析,如果发生突变体按蚊泄露到野外,会引发什么样的生态问题?_________
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【题目】下图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是
A.计算可知,肉食动物需补偿输入的能量值为5×103kJ/(m2·a)
B.由图可知营养级较高的生物,在这场地震中受到的影响较大。
C.在人为干预下,能量在第二营养级到第三营养级之间传递效率为15.6%
D.流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
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【题目】某小型湖泊中主要的生物类群及其营养结构如图(1)所示,图(2)表示明虾和雪鲮不同成熟期食性的相对值的均值,请回答:
(1)图(1)中与剑水蚤处于食物链同一环节上的所有生物的总和称为________________;属于该环节的生物除剑水蚤外还有_____________________________。
(2)种群的年龄结构是指各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,并常用____________图形来表示;相对于生殖前期,生殖期雪鲮的食物来源中,来自剑水蚤的比例更_______(大/小)。
(3)该湖泊中,硅藻主要分布于表水层,剑水蚤、明虾和鲮鱼也主要在表水层觅食,而动植物残体的腐败和分解主要发生在______________,这种分层现象的产生主要是由垂直方向上的环境条件不同决定的;在深水湖中,鱼类在夏季的层次性往往比冬季更明显,其原因是____________________的垂直变化量夏季明显高于冬季。
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【题目】信号肽假说认为,核糖体是通过信号肽的功能而附着到内质网并合成分泌蛋白的,如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 信号肽可以引导新合成的蛋白质穿过内质网膜进入腔内
B. 切下信号肽的酶不会破坏新合成的蛋白质分子,体现专一性
C. 内质网以“出芽”方式将新合成的蛋白质分子运输到高尔基体
D. 抗体、神经递质、激素、血红蛋白等物质的合成都有这样的过程
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【题目】γ-氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用机理如图1所示。此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜,如与辣椒素同时注射才会发生如图2所示效果。下列分析不正确的是( )
A.局麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋
B.γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,使突触后膜电位差增加
C.γ-氨基丁酸通过胞吐的方式通过突触前膜
D.局麻药和γ-氨基丁酸的作用效果一致,均属于抑制性神经递质
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【题目】如图是三种不同的植物生长调节剂对格木苗鲜重的影响,下列相关叙述错误的是( )
A.格木苗体内细胞一定存在这三种植物生长调节剂的受体
B.图中NAA对格木苗鲜重的影响未体现出其作用的两重性
C.一定存在与5 mg/L作用效果相同的另一GGR6溶液浓度
D.三种植物生长调节剂对格木苗作用的最适宜浓度有所差异
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