【題目】最近吉林市因疫情變化管控升級,已復課的高三學生重回家中上網(wǎng)課,全市已累計完成核酸檢測超過8萬人。同時,我國率先開啟新冠疫苗二期臨床研究!據(jù)研究新冠病毒表面的 S 蛋白是主要的病毒抗原,在康復病人的血清中有抗 S 蛋白的特異性抗體。下圖為某機構(gòu)研制疫苗的部分過程。請回答相關問題:
(1)對疫情重點地區(qū)輸入人員進行核酸檢測需要用到__________________________做探針,進行血清抗體檢測方法的原理是___________________________。
(2)選擇性擴增S基因需要的前提條件及原因是______________________________。
(3)研究疫苗的步驟①用到的酶有__________________________,獲得的表達載體除了S 基因外,還有______________________________________等組成部分。
(4)S 基因在培養(yǎng)的動物細胞中穩(wěn)定遺傳的關鍵是___________________________。
(5)為了檢驗步驟③所表達的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應特性,可用動物細胞中表達的S 蛋白與________________________進行抗原—抗體雜交實驗,從而得出結(jié)論。
【答案】含放射性的S基因 抗原和抗體特異性結(jié)合 找到S基因核苷酸序列,根據(jù)這一序列合成引物 限制酶和DNA連接酶 啟動子、終止子、標記基因和復制原點 基因需要整合到細胞核中的DNA分子 肺炎疫情中康復病人血清
【解析】
基因工程的基本操作程序
第一步:目的基因的獲取
第二步:基因表達載體的構(gòu)建
1、目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳至下一代,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。
2、組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因+復制原點
第三步:將目的基因?qū)胧荏w細胞
第四步:目的基因的檢測和表達
1、首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子雜交技術。
2、其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,方法是采用用標記的目的基因作探針與 mRNA雜交。
3、最后檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取 蛋白質(zhì),用相應的 抗體進行抗原-抗體雜交。
(1)利用探針檢測病毒的原理是堿基互補配對,所以需要用含放射性的S基因作為探針,進行血清抗體檢測的方法是抗原-抗體雜交,原理是抗原可以和抗體特異性結(jié)合。
(2)選擇性擴增S基因的技術是PCR技術,關鍵是找到S基因核苷酸序列,原因是根據(jù)這一序列合成引物。
(3)步驟①是構(gòu)建基因表達載體,需要限制酶和DNA連接酶,表達載體上有目的基因(S)基因,啟動子、終止子、標記基因和復制原點。
(4)基因要在細胞中穩(wěn)定表達的關鍵是基因需要整合到細胞核中的DNA分子,隨著核基因傳遞。
(5)為檢測通過基因工程表達出的S蛋白是否與患病S蛋白有相同的免疫反應特性,而肺炎疫情中康復病人血清中含有抗體,所以可以用動物細胞中表達的S蛋白與肺炎疫情中康復病人血清進行抗體-抗原雜交實驗。
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【題目】某種質(zhì)粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制酶切割位點,它們的識別序列和黏性末端各不相同,該質(zhì)粒同時含有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因。科學家利用此質(zhì)粒培育轉(zhuǎn)基因抗鹽作物,提高糧食種植面積取得重大進展。其培育過程如下圖,請回答下列問題。
(1)在構(gòu)建重組質(zhì)粒時,應選用 ________兩種酶對質(zhì)粒和含抗鹽基因的DNA進行切割,以保證重組質(zhì)粒序列的唯一性。
(2)基因工程中的檢測篩選是一個重要的步驟。為篩選出導入了重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌,下圖表示運用影印培養(yǎng)法(使一系列培養(yǎng)皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種培養(yǎng)方法)檢測重組質(zhì)粒是否導入了土壤農(nóng)桿菌。
培養(yǎng)基除了含有土壤農(nóng)桿菌生長繁殖必需的成分和瓊脂外,培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B分別還要含有______、______________。從檢測篩選的結(jié)果分析,含有目的基因的是____(填數(shù)字)
菌落中的細菌。
(3)為了確定抗鹽作物是否培育成功,要用__________標記的含抗鹽基因的DNA片段作探針進行分子雜交檢測,還要從個體水平用 __________(方法)鑒定作物的耐鹽性。
(4)將轉(zhuǎn)入抗鹽基因的工程細胞培育成完整植株需要用組織培養(yǎng)技術,組織培養(yǎng)技術依據(jù)的原理是________________________。
(5)將抗鹽基因?qū)胱魑锛毎麅?nèi),使作物具有了抗鹽性狀,這種變異類型屬于_________。
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【題目】COVID-19感染者的主要癥狀是發(fā)熱、干咳、全身乏力等,其中發(fā)熱與機體的免疫增強反應有關。COVID-19感染人體后,作用于免疫細胞, 后者分泌白介素-1、白介素-6、腫瘤壞死因子和干擾素,這些物質(zhì)可作為內(nèi)源性致熱原進一步引起發(fā)熱癥狀。根據(jù)所學知識回答下列問題:
(1)白介素-1、白介素 -6、腫瘤壞死因子和干擾素等屬于免疫系統(tǒng)中的_______。
(2)內(nèi)源性致熱原直接或通過中樞介質(zhì)作用于下丘腦____________的神經(jīng)細胞,通過系列生理活動使產(chǎn)熱增加,如肝臟和骨骼肌細胞中有機物氧化放能增強;散熱減少,如_____________(至少答兩點),體溫達到一個更高的調(diào)定點,此時機體的產(chǎn)熱量______(填“大于”、“小于”或“等于”)散熱量。
(3)研究表明,在一定范圍內(nèi)的體溫升高(41℃~ 42℃)對特異性免疫應答有普遍增強影響,其中包括T細胞介導的_________和B細胞介導的_______。
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【題目】如圖為某學生在一定濃度的蔗糖溶液對細胞影響的實驗中所觀察到的細胞圖,請判斷下列敘述中正確的是( )
A.圖中①②⑥組成了細胞的原生質(zhì)層
B.圖中細胞⑥處的濃度一定大于⑦處的濃度
C.圖中①是細胞壁,⑥中充滿了蔗糖溶液
D.圖中⑦是細胞液,在細胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中,其顏色逐漸變淺
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【題目】黑加侖是我國北方主要的漿果之一,黑加侖果加工得到的果汁富含Vc、花青素等,每年有大量的出口,國內(nèi)還有黑加侖果汁加工的軟糖。果渣中的種籽經(jīng)加工提取得到的種籽油有防治動脈硬化、降低血脂等作用,因而有較髙的經(jīng)濟價值。相關工藝流程如下圖所示,請據(jù)圖回答問題:
(1)生產(chǎn)黑加侖果汁時,加入的果膠酶包括___________________________和多聚半乳糖醛酸酶,其作用是將果膠分解為__________________,從而使渾濁的果汁變得澄清。
(2)為降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量,需對果膠酶或產(chǎn)生果膠酶的細胞進行固定化處理。若針對產(chǎn)生果膠酶的細胞而言,應選用__________________(填“化學結(jié)合法”“物理吸附法”或“包埋法”)進行固定化處理,不選擇另兩種方法的原因是___________________________。
(3)從黑加侖種籽中提取種籽油較為簡便的方法是__________________。提取種籽油后余下的餅粕還可用于_______________________________________________________________(填寫兩種用途)。
(4)黑加侖種籽油的主要成分是γ-亞麻酸,其穩(wěn)定性極差,容易氧化,故在貯存時可采用________________________________________________等方法減少其氧化(填寫三種方法)。
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【題目】下列關于細胞工程操作流程的表述,不正確的是( )
A.動物組織細胞懸液→原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)
B.高產(chǎn)奶牛體細胞去核的牛卵母細胞重組細胞
C.B淋巴細胞和瘤細胞融合細胞單克隆抗體
D.胡蘿卜根切斷切成1cm2小塊愈傷組織植株
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【題目】下圖甲、乙、丙分別是目的基因、質(zhì)粒載體、重組DNA(重組質(zhì)粒)的三個示意圖,限制酶有BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。要獲得理想的可表達目的基因的重組DNA,最佳的限制酶組合方式是
A. 用EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體
B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體
C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體
D. 用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體
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【題目】科學家發(fā)現(xiàn),當神經(jīng)元興奮時神經(jīng)細胞上的Ca2+通道開放,Ca2+進入細胞內(nèi)引起細胞內(nèi)Ca2+濃度升高。囊泡上的突觸結(jié)合蛋白是游離Ca2+的受體,Ca2+和突觸結(jié)合蛋白結(jié)合后,使囊泡融合蛋白與突觸前膜上某種物質(zhì)結(jié)合形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),這樣囊泡和突觸前膜融合,使神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙(圖)。下列有關敘述正確的是( )
A.乙酰膽堿與突觸后膜受體的結(jié)合過程主要由①提供能量
B.突觸前膜所在神經(jīng)元特有的基因決定了囊泡和突觸前膜的融合位置
C.②興奮時,膜內(nèi)電位由負電位變?yōu)檎娢,并將電信號轉(zhuǎn)化為化學信號
D.若突觸前膜上的Ca2+通道被抑制,刺激突觸前神經(jīng)元,會使③的膜電位發(fā)生變化。
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【題目】冠狀病毒在自然界中有許多種。2019年底一種新型冠狀病毒(COVID-19)引發(fā)的新型肺炎疫情出現(xiàn)并在全球蔓延。疫情危害著人類的健康,同時考驗著各國的擔當,F(xiàn)已查明COVID-19的遺傳物質(zhì)是單股RNA,病毒的結(jié)合部位是人體肺部血管壁內(nèi)皮細胞膜上的某一位點(如圖),最終導致感染者出現(xiàn)肺衰竭、急性呼吸窘迫綜合征等癥狀。請根據(jù)所學相關知識回答下列問題:
(1)COVID-19侵入人體后經(jīng)過一系列的反應會引起人體發(fā)熱,體溫上升過程中人體的產(chǎn)熱量________散熱量,新陳代謝___________,耗氧量__________,同時由于肺部嚴重感染,影響呼吸,致使患者血氧飽合度過低而危及生命。
(2)COVID-19是自然界中許多冠狀病毒中的一種,其通過__________(填“胞吞”或“胞吐”)的方式進入肺部細胞。在肺部細胞內(nèi),COVID-19釋放__________并通過__________進入肺部細胞的細胞核進行復制。當肺部細胞變成靶細胞后,機體的免疫應答產(chǎn)生大量的__________細胞涌入肺部,靶細胞被裂解后,釋放出細胞內(nèi)容物,病原體失去了寄生的基礎,進而被吞噬、消滅。被治愈的感染者,他們短期內(nèi)不容易再次被新型冠狀病毒感染,這是因為其體內(nèi)產(chǎn)生了__________。
(3)在抗病毒過程中發(fā)現(xiàn)目前抗病毒藥物對某些病人療效不顯著。試從新型冠狀病毒遺傳物質(zhì)的特點分析可能的原因是______________________________,從而有效逃過免疫系統(tǒng)的攻擊。
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