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某科研团队研制了一种针对某新型病毒A的生物疫苗Ⅹ,欲通过实验检测疫苗X对实验动物抵抗新型病毒A攻击的保护效力,进行以下实验研究:

实验材料与药品:实验用仔猪若干只,1mL医用注射器若干,含ⅠL的磷酸盐缓冲液(Ⅰ为某种白细胞介素),不含ⅠL的磷酸盐缓冲液,疫苗ⅹ,新型病毒A制剂(要求与说眀:磷酸盐缓冲液的配制方法不作要求;仔猪鼻腔分泌物中病毒含量、血清中抗新型病毒A抗体含量的具体测量方法不作要求。)

1)实验操作步骤

①选取 __________ 的健康仔猪若干只,平均分为4组,并编号为abcd

___________________淘汰阳性个体并确保每组剩余个体数相同。

③各组处理情况,a组仔猪肌肉注射:疫苗Ⅹ+含ⅡL的磷酸盐缓冲液(1mL/只);b组仔猪肌肉注射:疫苗Ⅹ十不含ⅡL的磷酸盐缓冲液(lmL/只);c组和d组伃猪肌肉注射:不含IL的磷酸盐缓冲液(1mL/只);按照上述处理方式对各组仔猪肌肉注射相关药品。7天后,对abc三组仔猪做__________处理,d组不做此项处理。

④步骤③完成后,各组仔猪给予相同且适宜的环境培养,后续⑧天每天分别检测每组仔猪鼻腔分泌物病毒含量与血清中抗新型病毒A抗体,并计算平均值。

⑤对所得的数据进行相关分析统计,并得出结论

2)实验结果预测:请在坐标轴上用曲线图绘制出abc三组仔猪血清中抗新型病毒A抗体变化的预期实验结果__________(假设注射疫苗X3天后开始产生抗体,各组仔猪实验检测期间不出现死亡个体)

3)分析与讨论:

Ⅰ.根据所学知识尝试解释a组仔猪和b组仔猪抗体水平平均值差异的原因可能是 __________________________________________  

Ⅱ.经检测发现,后续8a组和d组仔猪鼻腔分泌物中全程无新型病毒A出现,b组仅在第10天和第11天检出极少量病毒,c组在第9天后即可检岀大量病毒,且病毒量后续有増长趋势。α组和b组出现上述结果的原因是疫苗X注射后可以刺激机体产生________________说明疫苗X对仔猪抵抗新型病毒A攻击具有较好的保护效力。

Ⅲ.若某地岀现了此种新型病毒A感染疫情,请用相应的生物学知识提岀两种可行的快速检测此新型病毒A的方法__________(仅书写检测方法,具体操作不作要求)。

 

生理状况相同(或答生长发育状况相同) 检测每组仔猪鼻腔分泌物中病毒的含量与血清中抗新型病毒 A 抗体 接种新型病毒A 制剂 疫苗 X 对仔猪血清中抗新型病毒A 抗体变化影响的示意图 a 组仔猪同时注射了白细胞介素,可以在体液免疫过程中加快抗原呈递过程,促进致敏 B 细胞克隆分化为效应细胞群和记忆细胞群,从而更快更多地分泌相关抗体 抗体和记忆细胞 ①检测新型病毒 A 相关的特征性抗原(蛋白质);②检测机体中抗新型病毒 A 相关的抗体;③检测新型病毒 A 相关的核酸片段。 【解析】 注射疫苗X后,实验动物会启动特异性免疫产生相关抗体和记忆细胞,从而产生对新型病毒A攻击的保护效力。 (1)实验步骤解析:①为保证单一变量的原则,实验动物选择过程中要选取生理状况相同的健康的个体,以排除其他生理因素对实验结果的影响。 ②为避免实验动物本身感染新型病毒A或之前已被新型病毒A免疫过,需要对每组仔猪鼻腔分泌物中病毒的含量与血清中抗新型病毒A抗体进行检测。 ③对实验中每组仔猪做相关处理后,需接种新型病毒A制剂,定时检测相关实验动物鼻腔分泌物病毒含量与血清中抗新型病毒A抗体量,以确定疫苗X的保护效力。 (2)实验结果预测:坐标轴要注意规范,标题、箭头、原点、坐标轴名称均需完整。a、b两组均注射了疫苗X,故3天后均会缓慢产生抗体,由于a组同时注射IL,抗体产生量和速率会稍快(原因后续介绍,允许a组起点稍早)。接种病毒后,由于a、b两组是二次免疫,故相应时间后产生抗体的量和速率都比之前快很多,故曲线大幅上升,同理a组在b组之上。c组为首次免疫,曲线走势参考前述a、b两组。 (3)分析与讨论: I、a、b两组的差异为是否含有IL(白细胞介素),抗原呈递过程中巨噬细胞会将抗原—MHC复合体呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞进而分泌白细胞介素—2促进致敏性B细胞克隆分化形成效应细胞和记忆细胞,从而产生更多抗体。因此,a组添加的IL很可能会增强上述过程从而促进抗体量的增加。 II、根据前述过程可推断是抗体和记忆细胞产生对病毒攻击的保护效力。 III、检测病毒需要从其特异性入手,从免疫角度考虑,抗原和抗体均具有特异性。因此可以考虑检测病毒的特异性抗原(病毒的特征性蛋白质)与病毒感染后机体产生的特异性抗体,新型病毒A的核酸也具有特异性,亦可进行特异性核酸检测以确定是否感染。
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考点分析:
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回答下列(一)(二)小题:

(一)回答与固定化酶相关的问题:

1)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有___________________,果胶酶可以在_______________等微生物体内找到,酶的固定化方法除了包埋法外,还包括______________、交联法、共价偶联法等。

(2)科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶,以硏究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量。如图甲、乙为部分研究结果。分析并回答相关问题

①由图甲可知,固定化小麦酯酶的最适宜温度是_______________

②由图甲和图乙可知,酶对有机溶剂不敏感,但对____________________________非常敏感。

③用固定化酶技术与微生物降解相比,其作用不需要适宜的_______

A.温度                    B.酸碱度

C.水分                    D.营养

(二)回答与基因工程和动物克隆有关的问题:

1)可利用______________方法检测某人体内是否有抗体,从而判断某人是否被冠状病毒感染。

2)上海多家生物公司已研发出冠状病毒检测试剂盒。该方法采用RT-PCR技术对病毒抗原进行检测。2019新型冠状病毒是RNA病毒,应该先用______________RNA逆转录为cDNA。再设计引物进行PCR扩增检测。

32020110日,科学家完成病毒基因组测序,经科学家初步研究发现冠状病毒核衣壳N蛋白具有特异抗原性。因此可用____________获取目的基因,利用____________与表达载体构建成重组DNA分子。导入经____________处理的受体细菌,诱导表达后分离纯化核衣壳N蛋白作为抗原。

4)将核衣壳N蛋白注射到小鼠体内,获取经免疫的脾细胞,再与小鼠的_____________融合,经筛选获得杂交瘤细胞系。再经____________培养法筛选岀杂交瘤细胞株。经体内或体外扩増培养,获得单克隆抗体。此抗体优点是___________________________________________________

 

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果蝇的杏红眼与白眼、黄身与黑身两对相对性状,受三对等位基因控制。其中一对性状受对等位基因(Aa)控制,基因位于性染色体上;另一对性状受两对等位基因(BbDd)控制,均符合盂德尔遗传规律。现让一只甲果蝇(杏红眼黄身)与一只乙果蝇(杏红眼黑身)单对多次杂交,后代无论雌雄果蝇的表现型均如图所示。请根据该杂交实验结果回答以下问题:

1)等位基因位于染色体的____________(填“相同”或“不同”)位置上。

2)控制杏红眼与白眼这对相对性状的基因在遗传时遵循____________定律,原因是__________________________________________________________

3)杂交后代中杏红眼雌果蝇的基因型有__________种;若只考虑果蝇的身色,让杂交实验后代中雌雄果蝇随机交配,其后代中黄身雄果蝇的比例为______________

4)让子代中的黑身雌果蝇和甲果蝇杂交,可用于子代中黑身雌果蝇基因型的确定,请写出该杂交的遗传图解______________

 

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某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动,在适宜条件下,对黑藻进行遮光处理(完仝黑暗),测得其吸收CO2速率和释放CO2速率随时间变化趋势如图1所示(吸收或释放CO2速率指单位时间单位叶面积吸收或释放CO2的量),其叶肉细胞内部分代谢途径如图2所示,请回答以下问题

1CO2 _____________(填“氧化”或¨还原”)为糖的一系列反应称为卡尔文循环。影响该反应的因素除外部条件如光照强度、CO2浓度等,还有内部因素如____________(写出两个)。

2)遮光处理后,短期内叶肉细胞中RuBP的含量会____________,完全黑暗后黑藻并没有立即停止吸收CO2,原因是____________________________

3)黑暗环境中叶绿体输出的三碳糖来自于____________,输出的三碳糖转化为葡萄糖,在氧气充足的条件下,在_______________(填场所)中被彻底氧化分解成CO2

4)该同学欲进一步探究遮光对黑藻叶绿素含量的影响,操作如下:

a.取等量遮光不同时间的黑藻苞叶烘十、粉碎、研磨,得到色素提取液;

b.光电比色法定量,以____________作为对照溶液,分别在652nm663nm645nm处测定叶绿体色素提取液的____________

c.计算。

 

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经过多年生态修复的库布齐沙漠,植被覆盖度、野生动物种类显著增加,成为了生态库布齐。回答下列有关问题:

1)从生态系统的营养结构分析,沙漠治理往往种植胡杨、沙柳、梭梭树等多种生物以便形成复杂的____________进而增强生态系统抵抗外力干扰的能力。为适应缺水环境和最大限度地减少竞争,可以调整植树造林中种群的空间配置格局为____________。库布齐从沙漠变成沙漠湿地、草原、森林,群落的这种依次取代现象称为____________

2)库布齐沙漠变成绿洲,不仅固定了风沙、涵养了水源,而且促进了碳循环从________到植物和动物的路线。野生动物种类的增加丰富了物种多样性,同时每种野生生物作为独一无二的基因库也反映了_______变得更为丰富。

3)在库布齐农业生产区,采用“板上发电、板下种草、板间养殖”的生态光伏和生态农牧业,即上层架设太阳能电板,地表种植甘草,并在其间养殖牛、羊、鹅等动物。这种立体养殖并调整作物品种,提高了经济效益和_______。生态农牧业和生态光伏体现了农业生态工程的种植业和畜牧业合理优化技术及_______技术。

 

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如图为某家族红绿色盲(A/a)和高胆固醇血症(B/b)的遗传系谱图。高胆固醇血症是常染色体上单基因显性遗传病。杂合个体(携带者)血液胆固醇含量中等,30岁左右易得心脏病。患者血液胆固醇含量高两岁时死亡。人群中每500人中有1个高胆固醇血症的携带者。5号不携带乙病的致病基因。下列相关叙述正确的是(   

A.11号个体的乙病致病基因来自于第Ⅰ代的2号个体

B.甲病是高胆固醇血症,12号个体不携带高胆固醇血症致病基因的概率是2/3

C.6号再次怀孕且胎儿为男性,则其成年后其可能的表现型有4种,基因型有4

D.14号与没有亲缘关系的正常男性婚配后生出一个非高胆固醇血症患者的色盲携带者的概率为2999/12000

 

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