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艾滋病是由HIV(RNA病毒)引起的一种致死率极高的恶性传染病,目前单纯依靠药物...

艾滋病是由HIVRNA病毒)引起的一种致死率极高的恶性传染病,目前单纯依靠药物无法完全治愈。下图是HIV感染T细胞的过程,请回答问题:

1)由图可知,HIV进入人体后,特异性识别靶细胞表面的________并在CCR5的帮助下与靶细胞膜融合,体现了细胞膜具有一定的___________ HIV向胞内注入__________及能催化过程的__________以周围游离的4种脱氧核糖核苷酸为原料合成相应产物。产物通过核膜上的___________(结构)进入细胞核并整合到基因组上。当靶细胞被激活后,整合的DNA会指导合成HIV___________进行组装,释放出的子代HIV进而感染健康细胞。

2)研究结果显示CD4分子是T细胞正常行使功能所必需的,CCR5不是其必需的

科研人员为了阻止HIVT细胞的侵染,提出可利用基因编辑技术(改变特定DNA片段碱基序列的一种生物技术)使___________ (填CD4CCR5)基因丧失功能

构建人源化免疫系统的模型小鼠若干,平均随机分成甲、乙两组,分别注射等量的HIV。当HIV在小鼠体内达到一定水平时,甲组注射一定量未经基因编辑的T细胞,乙组注射等量经过基因编辑的T细胞,结果如下图。

由图可知,注射T细胞时间为感染病毒后第_______周。从第6周开始,与甲组相比,乙组小鼠体内的病毒载量__________,推测原因可能是______________ 体液中的HIV被抗体结合。此实验结果说明________

3)基因编辑技术日趋成熟并逐步应用于医学实践。日前某些科学家基因编辑技术改造人体胚胎细胞中的关键基因以达到预防艾滋病的目的,请对此事件说明你的观点及述理由______________________________

 

受体(CD4) 流动性 RNA 逆转录酶 核孔 RNA和蛋白质 CCR5 2 明显下降 原有靶细胞被侵染后裂解导致HIV释放,而HIV不能侵染经过基因编辑的细胞。 经过基因编辑改造后的细胞,可有效抵御HIV侵染 支持,将先进且日趋成熟的技术应用于医学实践,从而达到了治病、防病的目的。(不支持,不认同细胞的基因改造,另外担忧技术不成熟,有潜在的风险等,改造的细胞对象分化水平越低,潜在风险越高) 【解析】 (1)由图可知,HIV进入人体后,特异性识别细胞表面的CD4,并在CCRS的帮助下与靶细胞膜融合,这依赖细胞膜的结构特性,即具有一定的流动性;病毒侵染宿主细胞时将核酸注入宿主细胞,HIV是RNA病毒,在宿主细胞能不能自我复制,需要逆转录成DNA才能进行遗传物质的复制,②过程是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程,该过程是以宿主细胞内游离的4种脱氧核苷酸为原料,在HIV向胞内注入RNA及能催化该过程的逆转录酶的作用下完成的。合成的DNA可以通过核孔进入细胞核并整合到基因组上,当靶细胞被激活后,整合的DNA会指导合成HIV的蛋白质外壳和RNA,然后再进行组装合成子代HIV,释放出的子代HIV进而感染健康细胞。 (2)①根据题干,CD4分子是T细胞正常行使功能所必需的,CCR5不是其必需的,因此,为了阻止HIV对T细胞的侵染,科研人员提出可利用基因编辑技术来改造T细胞的相关基因,根据分析可知应保留CD4基因而使CCR5基因丧失功能。 ②如图所示,注射T细胞后HIV载入量会增加,故注入时间为感染病毒后第2周;从第6周开始,乙组小鼠体内的病毒载量减少,而甲组在增加,结合以上分析,HIV只有在靶细胞同时存在CD4和CCR5才能侵染细胞,故原因可能是原有靶细胞被侵染后裂解导致HIV释放,而HIV不能侵染经过基因编辑的细胞,并且体液中的HIV与抗体结合,使病毒载入量减少。这一结果说明经过基因编辑改造后的细胞,由于CCR5受体的缺失,HIV不能完成对T细胞的侵染,从而有效的抵御HIV。 (3)基因编辑技术日趋成熟并逐步应用于医学实践。日前某些科学家基因编辑技术改造人体胚胎细胞中的关键基因以达到预防艾滋病的目的,开放性表述,只要论点和论据相呼应,并且符合生物学道理即可,如支持,将先进且日趋成熟的技术应用于医学实践,从而达到了治病、防病的目的。(不支持,伦理道德,改造的细胞对象分化水平越低,潜在风险越高。)
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考点分析:
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2018年诺贝尔生理学和医学奖授予了“负性免疫调节治疗癌症的疗法”的发现,这与2011年利用树突状细胞开发疫苗治疗癌症获同样奖项的发现,均是基于人类对免疫功能和肿瘤相关机制的分析为基础研究突破。下面是两项成果部分研究内容。

1)根据图1分析,树突状细胞将肿瘤特异性抗原信息________ T细胞后,激活T细胞的_______ 过程,产生的____________会最终将肿细胞裂解。

2)为了使患者体内的树突状细胞能够表达肿瘤抗原,研究者的具体做法是将__________ 注入从患者体内取出的树突状细胞内,再将成熟表达抗原的树突状细胞_________________,实现利用人体自身的免疫系统成员树突状细胞治疗癌症的作用。

3)根据图2分析,T细胞活化后到达癌组织区域,会借助细胞表面____________分子识別肿瘤细胞的MHC分子,T胞表面的程序性死亡受体的PD-1分子一旦被PD-L1激活,将启动自身的凋亡程序,这一识别作用将使肿瘤细胞______________________。依据这一发现,科研人员研制了两种特异性极强的靶向药物,尝试分析两种药物的抗肿瘤机理___________________________

 

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目前我国糖病患病率已高达97%,部分患者的病因与胰岛B细胞受损有关,下图表示胰岛B细胞分泌胰岛素的过程。

1)当细胞外液葡萄糖浓度升高,葡萄糖以_________方式被转运到胰岛B细胞内参与___________过程,使细胞中ATP/ADP比值上升,进而关闭ATP敏感的K+通道导致Ca2+进入细胞,Ca2+浓度的上升促进含有胰岛素的囊泡___________,最终释放胰岛素。

2)胰岛素依赖性糖尿病(IDDM)是一种自身免疫病。为验证单核巨细胞释放的白细胞介素IL-1β对胰岛B细胞的损伤效应,科研人员进行了如下实验。

组别

胰岛B细胞

IL-1β

FDP

基础胰岛素水平

高糖胰岛素水平

线粒体酶活性

NO

A

+

-

-

426

205

100

85

B

+

 

 

237

90

46

458

C

+

 

 

359

171

85

187

 

 

(注:FDP对胰岛B细胞有明显的保护功能:+代表加入。-代表不加)

请在表中相应空格处填写“+”或“-”将实验步骤补充完整_______

由表中倍息推测,在糖尿病人体内,I L-1β通过与胰岛B细胞表面的__________结合,导致NO合成酶基因异常表达,NO含量________ ,诱导胰岛B细胞损伤;同时NO影响___________________,使得ATP生成减少,导致胰岛素分泌异常。

3)针对上述IDDM患者,提出两种合理的治疗方案:_______________________________

 

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布氏田鼠是生活在寒冷地带的一种非冬眠小型哺乳动物。如图为持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程的示意图。请分析回答:

1)寒冷刺激一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放__________________,该生理活动 的结构基础是________。此过程还会使BAT细胞中cAMP增加,在其作用下,部分脂肪分解,其产物进入线粒体参与细胞呼吸。另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放________________的量增加,最终导致体内甲状腺激素的量增加。

2UCP­1基因的表达要经过____________过程实现,BAT细胞内的_____________能促进该基因的表达。

3)有氧呼吸过程中大量ATP的合成是在____________完成的,该结构富含ATP合成酶,能在跨膜H浓度梯度的推动下合成ATP。在BAT细胞中,UCP­1蛋白能增大该结构对H的通透性,消除H梯度,无法合成ATP,使有氧呼吸的最后阶段释放出来的能量全部变成________________

4)综上所述,在持续寒冷的环境中,布氏田鼠通过________________调节,最终引起BAT细胞中____________________________,实现产热增加,维持体温的稳定。

 

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瘦素是一种蛋白质类激素,可作用于下丘脑,调节人的食欲.其作用机理如图所示.请据图分析回答:

1)瘦素合成后,以_____的方式分泌出细胞,通过_____运输至下丘脑,并与靶细胞上的_____结合.

2)人体内脂肪含量偏高时,瘦素释放量增加,引起神经元A兴奋,神经元B受抑制,使信号分子xy的比值_____,从而使饱中枢兴奋;同时使信号分子z的释放,饥中枢受抑制,降低人的食欲.大多数肥胖者血液中瘦素水平没有降低,推测其体内_____,从而使_____食欲失去控制.

3)当人体大量进食后,胰岛素的分泌量增加,促进细胞_____葡萄糖并将其转变为脂肪.据此判断,当瘦素对胰岛素的分泌具有_____作用时,才可维持体内脂肪含量的稳定.

 

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下图表示兴奋通过神经骨骼肌接头引起肌肉收缩的部分过程,当乙酰胆碱(Ach)作用于A(Ach受体兼Na通道)时,产生动作电位;当兴奋传导至B时,C(Ca2+通道)打开,肌质网中Ca2+释放,引起肌肉收缩。请据图回答下列问题:

(1)图中神经骨骼肌接头属于反射弧中________的组成部分,当Ach作用于A时,在骨骼肌细胞内________(选填“能”或“不能”)检测到Ach,此时骨骼肌细胞产生动作电位,膜外发生的电位变化为______________

(2)已知神经骨骼肌接头上存在分解Ach的胆碱酯酶,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。可推测有机磷农药中毒后,肌肉会出现________症状。

(3)Ca2+通过_________的方式从肌质网释放到细胞质中,引起肌肉收缩。已知细胞外Ca2+对Na存在膜屏障作用,使Na内流减少。若血钙含量偏高,肌肉会出现________症状。

 

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