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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...

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S1S2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。

2R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

____________

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

____________

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

____________

部分细胞融合

对照组3

_______

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)

 

空间结构 核苷酸、氨基酸 R 不同浓度的甲、乙、丙和丁 抗体丁不与R结合 不同浓度下甲、乙和丙均与R特异性结合,甲和乙的结合能力强于丙 表达人D受体的细胞 表达病毒囊膜蛋白的细胞 表达人D受体的细胞 不加抗体 甲与乙 制备甲与乙联合抗体的方法;比较单一抗体与甲乙联合抗体的抗MERS-CoV效果;对感染MERS-CoV的动物使用甲乙联合抗体治疗,检测治疗效果;评估甲乙联合抗体对动物体主要组织器官和正常细胞是否具有副作用 【解析】 病毒不具备细胞结构,仅含有核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳。病毒侵入机体后,外壳破裂,核酸释放出来,利用宿主的原材料合成自身的蛋白质外壳和核酸,然后组装成新一代病毒并释放。 (1)由图1看出,S2与S1分离,其顶端插入到宿主细胞膜上后,S2的形态结构发生改变(即空间结构改变),从而将两个膜拉近,便于膜的融合。病毒进入宿主细胞后,利用宿主细胞内的核苷酸、氨基酸等为原料合成核酸、蛋白质等大分子,进一步组装成新的病毒。 (2)由题干分析,该实验的目的是研究甲、乙、丙三种抗体与R的特异性结合能力,故将R作为抗原固定,再分别加入不同浓度的甲、乙、丙和丁抗体(丁抗体不与R结合,作为对照),然后再加入酶标记的抗体,以便进行检测。分析图3结果可知,与丁抗体和空白组相比,不同浓度下甲、乙、丙抗体均与R特异性结合,且甲、乙抗体与R的结合能力强于丙抗体。 (3)结合题干和图表分析,该实验的目的是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,自变量为抗体种类和受体D种类,因变量为细胞融合情况。故②作为无关变量应与其他组一致,即表达病毒囊膜蛋白的细胞;实验组与对照组2和3相比,自变量为抗体种类不同,实验组3为空白对照,故④为不加抗体;①、③为无关变量应与实验组3一致,即表达人D受体的细胞。 (4)由题干信息可知,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,故选用甲、乙两种抗体联合使用,抗病毒能力更强。若要使用联合抗体,需进一步研究制备甲与乙联合抗体的方法;比较单一抗体与甲乙联合抗体的抗MERS-CoV效果;对感染MERS-CoV的动物使用甲乙联合抗体治疗,检测治疗效果;评估甲乙联合抗体对动物体主要组织器官和正常细胞是否具有副作用等方面。
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考点分析:
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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C3C3____________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b13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量abc的关系满足____________(用关系式表示),则该假设成立。

 

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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IIEfP-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CTH250min后再加入CU。结果如图(a)所示。

操作②:先加入CU250min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:___________________________________________________________

 

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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

 

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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

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

 

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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

 

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