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【題目】艾滋病又稱獲得性免疫缺陷綜合征,由人類免疫缺陷病毒(HIV)引起。猴免疫缺陷病毒(SIV)與HIV結構相似,可引起猴出現艾滋病樣癥狀。

1CD4+ T細胞作為T細胞的一種,在________中發(fā)育成熟后,在其表面蛋白α4β7等物質的介導下識別并結合血管內皮細胞,隨后沿著血管進入腸組織。HIVSIV主要侵染腸組織中的CD4+ T細胞并在其中大量增殖,從而破壞宿主的________免疫。

2ART療法是當前較為常用的艾滋病治療方法。司他夫定是ART的常用藥物之一,其結構與脫氧胸苷相似,但不能參與磷酸二酯鍵的形成,可在_________過程中競爭性抑制胸腺嘧啶脫氧核苷酸與酶的結合,從而抑制HIVSIV的的增殖,發(fā)揮治療作用。

3)甲研究小組利用α4β7制備單克隆抗體,以感染SIV的獼猴為動物模型,對如下表所示的兩種治療方案進行了對比研究。在實驗過程中定期檢測獼猴的血漿和腸組織中SIV的含量,結果如圖1和圖2所示。

階段

階段

階段

階段

階段

方案1

SIV感染

ART

ART+α4β7抗體

α4β7抗體

無治療

方案2

SIV感染

ART

ART+對照抗體

對照抗體

無治療

注:α4β7抗體不損傷CD4+ T細胞。

1和圖2的實驗結果可以說明兩種方案中ART均能抑制血漿和腸組織中SIV的增殖,且方案1的整體治療效果更好。判斷依據是________。

②結合實驗結果及(1)信息,推測α4β7抗體的作用機理是__________。

4)乙研究小組使用本小組保存的SIV和α4β7的另一種抗體(不損傷CD4+ T細胞)重復了上述實驗(其它實驗材料均與甲研究小組相同)。結果顯示,方案12的曲線在五個階段均幾乎重合,且與甲小組實驗結果中方案2的曲線相似。造成兩個研究小組實驗結果不同的原因可能有_________。

A. 兩個研究小組所用的病毒來源不同

B. 甲研究小組使用的SIV發(fā)生過變異,不能在宿主細胞中增殖

C. 乙研究小組使用的SIV發(fā)生過變異,其增殖不受到ART的抑制

D. 甲研究小組使用的α4β7抗體具有某種未知的作用,可以抑制SIV在停藥后的增殖

E. 乙研究小組使用的α4β7抗體已失效,不能與CD4+ T細胞表面的α4β7結合

【答案】胸腺 體液免疫和細胞(特異性) 逆轉錄 兩種方案在階段Ⅱ血漿和腸組織中的SIV含量均急劇下降,階段III仍保持較低SIV含量,說明ART能夠抑制SIV的增殖;且在停止治療后,方案1血漿和腸組織中的SIV含量遠低于方案2中的SIV含量,說明方案1效果更好 α4β7抗體通過與α4β7結合,阻斷CD4+ T細胞與血管內皮細胞間的信息交流,從而抑制CD4+ T細胞進入腸組織,進而抑制病毒的增殖和傳播 ADE

【解析】

依題文可知,CD4+ T細胞作為T細胞的一種屬于淋巴細胞,由此CD4+ T細胞既參與體液免疫也參與細胞免疫,利用免疫調節(jié)的相關知識再結合對照實驗原則做出解答。

1)依題文可知,T淋巴細胞在胸腺中發(fā)育成熟,而CD4+ T細胞作為T細胞的一種也應該在胸腺中發(fā)育成熟。因為T細胞既參與體液免疫也參與細胞免疫,所以當HIVSIV侵染CD4+ T細胞并在其中大量增殖時,會破壞宿主的體液免疫和細胞免疫。

2)依題文信息可知,胸腺嘧啶脫氧核苷酸是DNA的單體,而HIV的遺傳物質是RNA,所以ART可在逆轉錄過程中競爭性抑制胸腺嘧啶脫氧核苷酸與酶的結合,從而抑制HIV的增殖,發(fā)揮治療作用。

3兩種方案在階段Ⅱ血漿和腸組織中的SIV含量均急劇下降,階段III仍保持較低SIV含量,說明ART能夠抑制SIV的增殖;且在停止治療后,方案1血漿和腸組織中的SIV含量遠低于方案2中的SIV含量,說明方案1效果更好。

②依據實驗結果可推測,α4β7抗體通過與α4β7結合,阻斷了CD4+ T細胞與血管內皮細胞間的信息交流,從而抑制CD4+ T細胞進入腸組織,進而抑制病毒的增殖和傳播。

4)根據實驗目的可知,甲乙兩組的實驗對象應一致,要遵循單一變量原則,所以B、C錯誤,AD、E正確。

練習冊系列答案
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【題目】下圖為某科研小組采用“基因靶向”技術,對FS細胞進行的遺傳改造。先將小鼠的棕褐毛色基因導入黑色純種小鼠的胚胎干細胞(FS細胞)中,再將改造后的胚胎干細胞移植回囊胚繼續(xù)發(fā)育成小鼠的過程。據圖分析不正確的是

A. 第Ⅱ步使用的工具酶是DNA連接酶以及限制酶

B. 完成第Ⅱ步操作,得到由兩個DNA片段連接成的產物,必定是載體與棕褐毛色基因形成的重組DNA分子

C. 第Ⅲ步操作完成后,還需篩選出目的基因已成功導入的胚胎干細胞,并將該胚胎干細胞注射到囊胚中

D. ES細胞除可進行如圖操作外,也可進行冷凍保存

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【題目】下圖為需氧呼吸的3個階段示意圖,其中①~③表示過程,a~c表示物質。下列敘述正確的是(

A.①過程發(fā)生在線粒體基質B.②過程有水生成和消耗

C.③過程將有機物中的能量轉化為aD.bc分別是CO2O2

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【題目】為探究單側光對生長素分布的影響,科研工作者利用玉米胚芽鞘做了如下實驗。下列分析不正確的是

A.胚芽鞘的彎曲角度θ可反映瓊脂塊中生長素的含量

B.單側光不影響生長素從胚芽鞘尖端向瓊脂塊的擴散

C.單側光能在有光的一面誘導生長素在光下發(fā)生分解

D.單側光可以引起胚芽鞘中的生長素向背光側轉移

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【題目】果蠅是遺傳學研究中常用的模式生物,正常雌果蠅的性染色體如圖1?茖W家發(fā)現了在自然界能夠正常存活的某品系雌果蠅,其性染色體中含有Y染色體和并聯X染色體,組成如圖2。

1)正常雄果蠅的性染色體組成為________。在進行減數分裂時,這兩條染色體會在_________期分開,最終進入到不同的配子中。

2)科學家將圖2品系雌果蠅與正常雄果蠅交配,發(fā)現子代的性染色體組成只有2種,說明性染色體組成為_________的果蠅不能存活。

3)基因型為的雌果蠅與基因型為XbY的雄果蠅連續(xù)交配多代,b基因在此過程中的遺傳特點是________。

4)減數分裂過程中_________之間可發(fā)生由于DNA 分子_________后重接導致的交叉互換。然而在研究歷史上的很長一段時間,沒有實驗能夠證明交叉互換是發(fā)生在染色體復制之后,直到某實驗室利用圖3品系雌果蠅進行了研究。

有研究表明X染色體臂之間可以進行“交叉互換”。當圖3果蠅與正常雄果蠅雜交,若后代雌性個體的基因型為________,說明交叉互換發(fā)生在染色體復制之前:若后代雌性個體的基因型為_________,說明交叉互換發(fā)生在染色體復制之后。

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【題目】下圖為某二倍體動物的減數分裂過程,其中⑤⑥表示染色體向細胞兩極移動的時期,下列有關說法不正確的是

A.圖中①②⑤⑥過程含有兩個染色體組,細胞⑧也具有全能性

B.非同源染色體上的非等位基因自由組合發(fā)生于②,細胞⑧與精子結合的過程屬于基因重組

C.正常情況下,③細胞的基因型為aaBB,⑦最后退化消失

D.⑧細胞與基因型為ab的精子結合后,受精卵的基因型為Aabb

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【題目】某男子表現型正常,但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體,如圖甲。減數分裂時異常染色體的聯會如圖乙,配對的三條染色體中,任意配對的兩條染色體分離時,另一條染色體隨機移向細胞任一級。下列敘述正確的是

A.圖甲所示的變異屬于基因重組

B.觀察異常染色體應選擇處于分裂間期的細胞

C.如不考慮其他染色體,理論上該男子產生的精子類型有8種

D.該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代

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【題目】閱讀下面的材料,完成(1)~(5)題。

科研人員建立了一種新的靶向基因敲除技術——TALEN技術(原理見下圖)。TALEN技術使用的基因敲除工具是由DNA識別域和核酸內切酶兩個部分組成的蛋白質?茖W家發(fā)現了一種細菌蛋白質(TALE),它的二連氨基酸(NI、NGHD、NN,其中字母N、I、G、H、D分別代表了一種氨基酸)與四種堿基(A、G、CT)有恒定的對應關系:NI識別A,NG識別T,HD識別C,NN識別G。FokⅠ是一種形成二聚體后具有核酸內切酶活性的蛋白單體。因此,可以利用TALE作為DNA識別域,用FokⅠ二聚體定點切斷DNA。

科學家發(fā)現水稻植株無論是否具有光周期敏感蛋白基因P,在短日照條件下均表現為雄性可育。在長日照條件下,具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育;P只在單倍體花粉細胞中表達,使其能夠合成淀粉?蒲腥藛T使用TALEN技術對水稻基因P進行靶向敲除,以得到光敏雄性不育水稻新品種。

1)在TALEN技術的設計中,選擇使用FokⅠ單體而不直接使用FokⅠ二聚體,這樣能減少對DNA__________切割,保證了基因敲除的靶向性。為了讓TALEN技術能用于各種不同生物、不同基因的敲除,沒有與TALE蛋白結合的FokⅠ二聚體對DNA的切割應__________(選填具有不具有)類似于限制酶的限制性。

2)若TALE蛋白左臂所識別的基因P的序列為“-TGACC-” ,則TALE蛋白左臂對應的二連氨基酸序列應為__________。用這種方法,可以確定TALE蛋白的氨基酸序列,進而人工合成TALE蛋白基因。然后將TALE蛋白基因與__________基因進行融合,得到融合基因。

3)科研人員用圖2所示的質粒為載體,其中的潮霉素抗性作為標記基因,作用是__________。應選用__________酶將該質粒與融合基因構建為重組質粒,并將融合基因設法導入到水稻愈傷組織中,再利用__________技術獲得T0代植株。

4)由于基因靶向敲除成功的概率比較低,所以科研人員培育T0代植株時應保證__________日照條件,待其自花受粉得到T1代,再將T1代植株__________,并在開花期隨機選擇一部分植株的花粉進行鑒定,鑒定方法是__________。若觀察到某植株的花粉全部未被染成藍色,則該植株為所需的純合光敏雄性不育新品種。

5)與傳統(tǒng)的雄性不育水稻品種相比,光敏雄性不育新品種的優(yōu)勢在于它能實現自交繁殖并保留雄性不育特性,這是因為__________。

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【題目】科研人員對某草原一種哺乳動物的種群進行研究,得出了與種群密度相關的出生率和死亡率的變化,如圖所示。有關此圖的敘述不正確的是

A.該生物的種群增長曲線呈S

B.D點時種群達到環(huán)境容納的最大量,此時種內斗爭最激烈

C.要合理地利用該動物資源,應將該種群的密度控制在D點時的水平

D.死亡率逐漸增加的原因是食物、空間、天敵以及傳染病等因素的限制

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