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神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是血管内皮生长因子的新型受体,通过参与多种信号转导...

神经纤毛蛋白-1NRP-1)是血管内皮生长因子的新型受体,通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。本研究将为NRP-1单克隆抗体靶向治疗乳腺癌提供数据基础。

1)取乳腺癌(MCF7)组织块,运用__________技术获得MCF7细胞用于后续实验。用重组的人_________蛋白对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,制备杂交瘤细胞,将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,吸取培养孔中的__________(填“上清液”或“沉淀细胞”),应用__________技术进行抗体阳性检测。经多次筛选和细胞培养,获得NRP-1单克隆抗体(NRP-1 MAb)。

2)提取正常组织细胞和MCF7细胞的总蛋白,设置空白对照,加入NRP-1 MAb进行蛋白质免疫印迹,实验结果如下:

该实验结果说明了__________

3)将MCF7细胞制成单细胞悬液,等量注入4组裸鼠右前腋下,接种后3天开始给药,共给药7次。每隔5天测算一次肿瘤的体积,如下图所示:

对照组注射__________,从上图中可以看出__________

4)结合题干信息,综合以上研究请你推测NRP-1 MAb抑制肿瘤的作用机理是__________

5)注射不同剂量NRP-1 MAb 33天后,剥离肿瘤组织称重,实验结果如下图:

从该结果中可以看出____。综合比较(3)和(5)的实验结果,可见中高剂量和低剂量的NRP-1 MAb在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上出现了不一致性。

6)基于以上研究,科学家们对该抗体的用药方式有两种观点:谨慎用药和适宜浓度用药。你支持哪个观点,并说出理由______

 

动物细胞培养技术 神经纤毛蛋白-1(NRP-1) 上清液 抗原—抗体杂交技术 NRP-1在MCF7细胞中高表达 等量的生理盐水 NRP-1 MAb能够有效地降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的效果更显著 NRP-1在MCF7细胞中高表达,NRP-1 MAb与NRP-1特异性结合,阻断了血管内皮生长因子与NRP-1的结合,抑制了肿瘤血管生成,进而降低了肿瘤的体积。 NRP-1 MAb能够有效地降低肿瘤组织的重量,中、高剂量抗体的降低效果稍微没有低浓度的好,不同剂量降低效果的差异并不显著。 支持谨慎用药理由:随着治疗时间的延长,这种不一致性可能会加大,应进行后续研究,现阶段谨慎用药。支持适宜浓度用药理由:该抗体已经显示了显著的抑瘤效果,这种不一致性很小,可以考虑适宜浓度用药 【解析】 动物细胞融合,又称细胞杂交,指将两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。 单克隆抗体制备的过程中需要经过两次筛选,第一次用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;第二次用专一抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。 (1)取乳腺癌(MCF7)组织块,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行分散处理后,运用动物细胞培养技术获得MCF7细胞。要制备NRP-1单克隆抗体,需要用重组的人NRP-1蛋白对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,产生相应的浆细胞,与该浆细胞与骨髓瘤细胞进行融合处理,制备杂交瘤细胞。将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,可以从培养液即上清液中提取到单克隆抗体,可以用抗原-抗体杂交技术进行抗体阳性检测。经多次筛选和细胞培养,获得NRP-1单克隆抗体(NRP-1 MAb)。 (2)根据实验结果可知,只有MCF7细胞中蛋白可以与NRP-1 MAb发生免疫反应,说明NRP-1在MCF7细胞中高表达。 (3)实验的自变量是给药的剂量和时间,因变量是肿瘤的体积,对照组应该注射等量的生理盐水,根据实验结果可知,NRP-1 MAb能够有效地降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的效果更显著。 (4)根据“神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是血管内皮生长因子的新型受体,通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成”及实验数据NRP-1 MAb能够有效地降低肿瘤的体积可知,NRP-1在MCF7细胞中高表达,NRP-1 MAb与NRP-1特异性结合,阻断了血管内皮生长因子与NRP-1的结合,抑制了肿瘤血管生成,进而降低了肿瘤的体积。 (5)注射不同剂量NRP-1 MAb 33天后,剥离肿瘤组织称重,根据实验数据可知,NRP-1 MAb能够有效地降低肿瘤组织的重量,中、高剂量抗体的降低效果稍微没有低浓度的好,不同剂量降低效果的差异并不显著。 (6)综合比较(3)和(5)的实验结果,可见中高剂量和低剂量的NRP-1 MAb在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上出现了不一致性。根据上述研究结果可知,随着治疗时间的延长,这种不一致性可能会加大,应进行后续研究,故现阶段应该支持谨慎用药。
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阅读下面的材料,完成(1)~(6)题。

地衣是什么?这有关一个被颠覆的“真理”

1868年,瑞士科学家西蒙·施文德纳揭示了地衣是由单一真菌与单一微型藻类结伴相生的复合生命体。此后的150年,生物学家一直试图在实验室里栽培地衣,但是徒劳无功。

2011年,斯普利比尔使用现代遗传学手段,研究当地的两种地衣,其中一种会制造狐衣酸的强力毒素,呈现黄色;另一种则缺乏这种毒素,呈深棕色。这两种地衣看起来截然不同,被分类为两个“物种”已有一个世纪的历史。研究表明,它们中的真菌是一致的,搭配的也是一样的藻类。它们为什么会呈现不一样的颜色呢?

为寻真相,斯普利比尔分析了两种地衣所激活的基因,结果没有区别。他意识到,他的搜索范围太过狭隘了,地衣学家全都认为大型地衣中的真菌都来自子囊菌的类群,然后他将搜索范围拓展到整个真菌界。这时诡异的事情出现了,地衣当中大量被激活的基因来自一个完全不同的真菌类群——担子菌。

子囊菌是真菌中的一个类别,平时见到的霉菌中就有一些属于这类。担子菌也是真菌中的一类,平时见到的各种蘑菇大多都属于此类。

一开始,他们猜测是有担子菌碰巧长在地衣上面,可能只是样本污染,样品上落了一点点细屑什么的,再或者也可能是某种病原体,感染了地衣导致其生病等等。这甚至可能只是假信号。

但是,当斯普利比尔从他的数据中移除了所有担子菌基因后,与狐衣酸有关的一切也随之消失了。他开始怀疑担子菌实际上就是地衣的一部分,两种地衣都有,但是黄色地衣中担子菌的丰度和数量更高。

斯普利比尔收集了45000份地衣样本,批量筛查这些属于不同演化分支、来自不同大陆的样本,结果发现几乎所有的大型地衣中都能检测到担子菌类的基因。

在显微镜下,地衣由一层紧实的外壳包裹着绵软的内芯。藻类就嵌在那层厚厚的外壳上,子囊菌也长在那里,只不过它们的菌丝向内部分支,构筑成海绵状的内芯。担子菌在外壳的最外层,就在另外两个伙伴的周围。

然而就算是那些担子菌已经充分暴露出来,要鉴别它们也是困难重重,它们看起来跟子囊菌的菌丝横断面别无二致,完全没有理由认为那里存在两种而非一种真菌,这也是为何150年来都没人意识到这点的原因。

或许用上这三种成分,地衣学家终将能在实验室里成功栽培地衣。

1)一个世纪以来把黄色地衣和深棕色地衣分类为不同的两个“物种”,为什么有人提出质疑呢__________?斯普利比尔寻找到的真相是什么?__________

2)斯普利比尔最重要的发现是__________

A. 黄色地衣和深棕色地衣是不同的“物种”

B. 担子菌和子囊菌的菌丝横断面没有区别

C. 几乎所有大型地衣中都能检测到担子菌类的基因

D. 黄色地衣和深棕色地衣的真菌和藻类是一致的

3)若你已经意识到地衣的共生生物,你可以通过怎样的分子技术和手段直观地观察到地衣的共生生物?______

4)请概述斯普利比尔的研究前后,人们对地衣共生生物的认识。__________

5)请结合本文和所学知识概括互利共生的概念。__________

6)本文中的研究对地衣学的概念进行了修正,你觉得还有哪些谜团有待打开呢?__________(答出一点即可)

 

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水稻抛秧育苗时,多数茎和根系平躺在田面。科学家针对此现象开展下列研究。

1)在横放的水稻幼根中,IAA因重力影响使近地侧浓度较高,导致近地侧细胞的生长速度比远地侧__________,根向地弯曲生长。

2)将水稻根分成8组进行局部遮光和切除处理,放入如图所示的实验装置中,先将各组置于黑暗环境中,实验处理和结果如下表所示:

组别

处理

根尖的生长情况

1

黑暗中

垂直生长

2

某处理

负向光倾斜生长

3

遮住根尖以上的部位

负向光倾斜生长

4

遮住根尖

垂直生长

5

完全剥除根冠

 

6

不完全剥除根冠(残留根冠原始细胞)

约在1天内失去负向光性,新根冠形成后仍负向光生长

7

切除根尖0. 5mm(即切除根冠和分生区)

有限的伸长生长,无负向光性

8

切除根尖2mm(即切除根冠、分生区和伸长区)

 

 

28组应给予__________,第5组根尖的生长情况为__________,第8组根尖的生长情况为__________。根据上表推测__________是根的感光部位。

3)光对植物生长的调控需要IAA作为中介,用不同光照条件处理水稻幼苗,由下图可知__________

4)用单侧光处理水稻根后,检测根尖4mm向光侧和背光侧IAA含量,结果如下表:

处理

弯曲度

向光侧(ng·g-1·FW

背光侧(ng·g-1·FW

光强(100μmol·m-2·s-1

63

184

498

黑暗

0

418

418

 

根据上表可知,单侧光照使水稻根IAA__________,引起根的负向光性生长。

5)推测发生负向光性的原因可能是__________IAA的含量决定了根尖的生长方向,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。

6)请你根据所学知识并结合以上研究分析秧苗能够扎根直立的原因____

 

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水稻(2n=24)以自花授粉为主,一对等位基因(Aa)控制水稻的育性,当基因型为隐性纯合时,个体表现不育。研究人员对水稻突变体Q开展了如下研究,请回答问题:

1)统计Q自交后代得到可育株为111株,不育株QM308株。随着Q自交多代,类似分离情况再次出现。这一结果表明,该突变类型的遗传__________(填“符合”或“不符合”)孟德尔的分离定律。

2)进一步研究Q的减数分裂细胞的染色体组成,在__________期,能够观察到正常的____对染色体和一条额外的染色体,或者11组两两配对和一组3条染色体配对(三价体),推断Q的变异类型是__________,像这样的个体被称为三体。由Q自交后代的性状分离比可知,该育性基因位于__________上。

3)研究人员对Q的遗传模式推断如下图所示,并从Q的可育后代中,挑选自交后代可育:不育为__________的植株,进而选出了QM的非三体可育株。进一步设计__________杂交实验,发现均不能得到种子,推断该不育突变体QM为雌雄不育突变体。

4)杂合基因型(Aa)自交一代可以分离25%的隐性纯合个体(aa),随着自交代数的增加,隐性基因在后代中的比率将__________。若不育基因的染色体增加了一条,使基因型变为Aaa,自交n代后,不育隐性基因(a)可以稳定的存在于_____的群体中。

5)请你结合以上资料谈谈三体水稻在农业育种中的应用_____

 

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餐厨垃圾废液中的淀粉、蛋白质、脂肪等微溶性物质可以被微生物分解并利用,但由于初期有益微生物数量相对较少,存在发酵周期长、效率低等缺点,极易对环境造成污染。

1)为探究圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某餐厨垃圾废液的最佳接种量比,来制备微生物菌剂,研究者做了如下实验:

①将两种菌液进行不同配比分组处理如下表所示:

编号

R0

R1

R2

R3

圆褐固氮菌:巨大芽孢杆菌

10

01

11

21

 

 

将上表菌液分别接种于l00mL__________中进行振荡培养,振荡处理的目的是__________。本实验还需设置对照组为__________

②培养3天后测定活菌数,取一定量菌液进行__________稀释,然后分别取0. 1mL的菌液采用__________法接种于基本培养基中培养。进行计数时,可依据__________对两种菌进行区分,并选取菌落数在__________内的平板。实验结果如下图所示,由实验结果可知__________

2)为进一步探究菌种比例对该餐厨垃圾废液中蛋白质、脂肪等有机物的降解效果,测得15天内废液中蛋白质、脂肪的含量变化如下图所示:

由实验结果可知分别选取__________的接种比对该餐厨垃圾废液中蛋白质、脂肪降解效果最好。废液中个别组蛋白质含量在后期升高,分析可能的原因是__________

 

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适量的碘射入是保证人体正常甲状腺功能的必要条件。科研人员以体外培养人体正常甲状腺细胞为模型,探讨碘过量对甲状腺细胞的损伤及其机制。

1)人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘(I-)的浓度比血浆高2025倍,该细胞依靠__________方式从血浆中摄取碘。

2)滤泡上皮细胞在内质网上的__________合成甲状腺球蛋白的前体,继而在高尔基体上加工并浓缩形成分泌颗粒(含碘化甲状腺球蛋白),再以胞吐方式排放到腺泡腔内贮存。

3)在促甲状腺激素的调节下,滤泡上皮细胞摄取碘化甲状腺球蛋白,成为胞吞小泡,小泡与细胞内__________融合,碘化甲状腺球蛋白被分解形成大量T4和少量T3,即甲状腺激素,于细胞基底部释放入血液。上述过程体现了细胞膜具有__________功能。

4)体外培养甲状腺细胞,待细胞进入快速增殖期,分别加入浓度为011050mmol/LKI溶液处理24h。收集各组培养液测定乳酸脱氢酶(LDH)含量,计算LDH漏出率。取各组培养的细胞,检测并分析细胞周期及细胞凋亡率。实验结果如下:

KImmol/L

LDH漏出率

G1

S

G2M

凋亡率

0

34. 07%

60. 09%

32. 59%

1. 15%

9. 64%

1

37. 47%

59. 69%

34. 04%

6. 29%

10. 48%

10

37. 39%

60. 39%

35. 04%

6. 28%

10. 80%

50

43. 27%

72. 84%

18. 66%

8. 50%

14. 76%

 

注:分裂间期分为G1期、S期、G2期,其中S期为DNA分子复制期;M表示分裂期。

LDH是细胞内含有的酶,LDH漏出率的测定结果说明__________

②细胞周期是细胞正常生长的关键,50mmol/L KI作用于甲状腺细胞24h,细胞周期会阻滞细胞于________期进行DNA修复,如果无法修复,就会诱导细胞_______

5)碘是维持甲状腺形态和功能的重要因素之一,请结合上述信息以及所学知识谈一谈为什么建议人们要适量摄入碘___

 

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