中东呼吸综合征冠状病毒可引起人体严重的呼吸系统症状,甚至造成死亡。科研人员为研制针对该病毒的特异性治疗药物进行了系列研究。
(1)该病毒主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体D结合来感染宿主细胞。如图1所示,S1与受体D结合后导致S1和S2分离,S2的顶端插入到宿主细胞膜上,通过S2蛋白的_________改变从而将两个膜拉近,发生膜融合过程。病毒进入宿主细胞后,利用宿主细胞内的_________等为原料合成大分子物质组装成新的病毒,扩散并侵染健康细胞。
(2)R是该病毒的S1上与受体D结合的部分。科研人员用从康复者体内筛选出的三种抗体甲、乙、丙进行实验,研究它们与R的特异性结合能力。另用抗体丁作为对照抗体。实验流程如图2所示,结果如图3。在实验过程中将______作为抗原固定,分别将______加入反应体系,然后加入酶标记的抗体(能与待检抗体结合,携带的酶可使底物反应显色),其后加入底物显色,检测相应的吸光值(颜色越深吸光值越高)。
该实验中抗体丁可以作为对照抗体的理由是______________________________。实验结果表明______________________________。
(3)研究发现该病毒在感染宿主细胞后,有一种更快速的传播方式。当被感染细胞表面的病毒囊膜蛋白与健康细胞表面的受体D结合后,膜发生融合实现病毒的转移。为了探究三种抗体能否抑制病毒在被感染细胞和健康细胞之间的传播,科研人员展开研究。请在下表中的空白处填写相应实验处理,完成实验方案。(注:鼠受体D与人受体D存在序列和结构上的差异)
组别 | 实验处理 | 实验结果 | ||
实验组 | 抗体甲 | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | ①____________ | 无细胞融合 |
抗体乙 | 部分细胞融合 | |||
抗体丙 | 部分细胞融合 | |||
对照组1 | 不加抗体 | ②____________ | 表达鼠受体D的细胞 | 无细胞融合 |
对照组2 | 抗体丁 | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | ③____________ | 部分细胞融合 |
对照组3 | ④_______ | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | 表达人受体D的细胞 | 部分细胞融合 |
实验结果说明,三种抗体中,甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播,乙和丙效果不明显。
(4)科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与R结合的区域,实验结果表明,甲与乙结合R上不同的区域,甲与丙结合R的区域部分重叠。综合以上系列研究结果,研究人员推测将____________两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者,还需要进行哪些方面的研究?__________(写出一个方面即可)
植物的叶肉细胞在光下合成糖,以淀粉的形式储存。通常认为若持续光照,淀粉的积累量会增加。但科研人员有了新的发现。
(1)叶肉细胞吸收的CO2,在____________中被固定形成C3,C3在____________阶段产生的____________的作用下,形成三碳糖,进而合成__________进行运输,并进一步合成淀粉。
(2)科研人员给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉量,结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是____________。
(3)为了解释(2)的实验现象,研究人员提出了两种假设。
假设一:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成停止。
假设二:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成与降解同时存在。
为验证假设,科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量,结果如图2所示。
实验结果支持上述哪一种假设?请运用图中证据进行阐述。________________________________________________________________________。
(4)为进一步确定该假设成立,研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,为叶片光合作用通入仅含13C标记的13CO2四小时,在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c的关系满足____________(用关系式表示),则该假设成立。
科学家提出两种不同假说来解释酶与底物的专一性问题,“锁钥”假说和“诱导契合”假说。“锁钥”假说认为,底物和酶好似钥匙和锁的关系,一把锁只能被一把钥匙打开。“诱导契合”假说则认为,底物不能直接与酶很好地结合,与酶接触后会诱导酶的空间结构发生一定的改变,结构改变后的酶可以与底物完美结合,这就好像两个人握手的过程一样。科研人员为证明上述两种假说,设计如下实验。
在蚯蚓蛋白酶II(EfP-II)反应液中,加入底物CTH,反应生成黄色物质,检测黄色物质的吸光度(A405),绘制出曲线EfP-II+CTH。待上述反应完成后,再加入底物CU,反应产生同样的黄色物质,继续检测吸光度,绘制出曲线EfP-II+CTH+CU。各种不同底物组合的反应曲线,如下图。
(1)蚯蚓蛋白酶II是由蚯蚓细胞________上合成的具有__________作用的一种蛋白质。蚯蚓蛋白酶II的酶活性可以用单位质量的酶在单位时间内_______________________表示。影响酶活性的因素有_________________(写出两个)。
(2)在酶反应液中,分别进行
操作①:先加入CTH,250min后再加入CU。结果如图(a)所示。
操作②:先加入CU,250min后再加入CTH。结果如图(b)所示。
比较操作①与②,加入第二种底物后酶促反应速率变化的差别是_________________。
根据酶与底物专一性的假说,推测造成这种差别的原因是___________________________。
图中实验操作______________的反应速率结果可以支持这一推测。
(3)“锁钥”学说和“诱导契合”学说的主要分歧在于,酶与底物结合时,______________。
(4)综合以上分析,请在下面选择你认为本实验结果支持的假说,并说明理由。如果你认为不支持任何一种假说,请选择不支持现有假说,并写出可以解释实验结果的假说。
①支持“锁钥”假说:___________________________________________________________
②支持“诱导契合”假说:_______________________________________________________
③不支持现有假说:___________________________________________________________
研究人员用图1中质粒和图2中含目的基因的片段构建重组质粒(图中标注了相关限制酶切割位点),将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及PCR鉴定。以下叙述不正确的是
A.构建重组质粒的过程应选用BclⅠ和HindⅢ两种限制酶
B.使用DNA连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组
C.能在添加四环素的培养基上生存一定是含有重组质粒的大肠杆菌
D.利用PCR鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物甲和引物丙
研究人员利用农杆菌侵染水稻叶片,经组培、筛选最终获得了一株水稻突变体。利用不同的限制酶处理突变体的总DNA、电泳;并与野生型的处理结果对比,得到图所示放射性检测结果。(注:T-DNA上没有所用限制酶的酶切位点)对该实验的分析错误的是( )
A.检测结果时使用了放射性标记的T-DNA片段做探针
B.该突变体产生的根本原因是由于T-DNA插入到水稻核DNA中
C.不同酶切显示的杂交带位置不同,说明T-DNA有不同的插入位置
D.若野生型也出现杂交带,则实验样本可能被污染,检测结果不准确
将青蛙脑破坏保留脊髓,在脊柱下部打开脊椎骨,剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含背根、腹根和由背根腹根合并成的脊神经,如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验,以验证背根具有传入功能,腹根具有传出功能,实验操作和预期结果都正确的一组是( )
| 实验操作 | 预期结果 |
A | 剪断背根中央处,分别电刺激背根向中段、外周段 | 刺激背根向中段蛙后肢收缩;刺激背根外周段不发生反应 |
B | 剪断腹根中央处,分别电刺激腹根向中段、外周段 | 刺激腹根向中段蛙后肢收缩;刺激腹根外周段不发生反应 |
C | 剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根 | 蛙后肢均不收缩 |
D | 剪断背根、腹根中央处,电刺激脊神经 | 蛙后肢收缩 |
A.A B.B C.C D.D