测定水样是否符合饮用水卫生标准,常用滤膜法测定大肠杆菌的数目。滤膜法的大致流程:用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到含有伊红美蓝的培养基(EMB培养基)上培养→统计菌落数目,流程示意图如下图所示。其中,指示剂伊红美蓝可使大肠杆菌菌落呈现紫黑色。请据图回答问题:
(1)过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶,其中需要进行灭菌处理的是_______________,与过滤有关的操作都要在______________旁进行。
(2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上,这属于微生物培养中的________操作。从物理状态角度分析,EMB培养基属于________培养基,从功能上分属于_______培养基。
(3)某生物兴趣小组的同学尝试按照上述方法进行测定,无菌操作下将10mL待测水样加入到90mL无菌水中,稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124,紫黑色菌落数平均为31,则推测1L待测水样中的大肠杆菌数目为________。
(4)大肠杆菌进行扩大培养时,用摇床振荡培养的目的是__________________________。
(5)不同微生物培养的温度和时间往往不同,在培养箱中培养时,细菌培养温度________(填“高于”“低于”或“等于”)霉菌培养温度,培养时间则_________(填“长于”或“短于”)霉菌培养时间。
科研人员在杂交瘤细胞的基础上,获得了双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可以同时结合两种抗原。
(1)科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内,引起机体的__________免疫,__________分泌相应抗体。
(2)科研人员获得上述小鼠的脾脏细胞,制备两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。
①制备杂交瘤细胞时,需将上述小鼠的脾脏组织,用__________处理获得单细胞后,再与小鼠的骨髓瘤细胞融合,筛选得到两种杂交瘤细胞。将两种杂交瘤细胞用__________试剂处理促进其融合,在培养基中加入__________(天然成分)培养。如果两种细胞成功融合,则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b,这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同)。因此,双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多,其中有一种抗体能同时与抗原α、β结合称为双特异性抗体,如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中__________。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
A2 |
|
|
| α |
|
③为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人员对重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变__________,进而改变蛋白质的空间结构,实现“榫卯”式互补组装的唯一性,这种改造属于现代生物技术中的__________工程。
(3)结合双特异性抗体特点,请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景:________。
乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。利用反义DNA技术(原理如图1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义表达载体的结构示意图。
(1)图2中的2A11为特异性启动子,则2A11应在番茄的 ____________(器官)中表达。
(2)从番茄成熟果实中提取 ___________为模板,利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,以进行拼接构成融合基因并扩增。
(3)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHⅠ和XbaⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含SacⅠ和XbaⅠ的酶切位点,用限制酶____________对上述两个基因进行酶切,再串联成融合基因,相应的Ti质粒应用限制酶 _______________进行切割,确保融合基因能够插入载体中。
(4)为了实现图1中反义基因的效果,应将融合基因 _______(正向/反向)插入在启动子 2A11 的下游即可构成反义融合基因。将表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有___的培养基中,可筛选出含有反义融合基因的农杆菌,再利用农杆菌转化法获得转基因番茄。
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,____________(填“能”/“不能”)用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因片段做探针进行检测,理由是____________。
阅读下列有关病毒的材料并回答题目。
Ⅰ.2019新型冠状病毒,即“2019-nCoV”,为有包膜病毒。颗粒呈圆形或椭圆形,直径50~200nm。颗粒表面有棒状突起,使病毒表面看起来形如花冠,故而得名。2019-nCoV基因组长度为29.8Kb,为单股正链RNA,其5’端为甲基化帽子,3’端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,可直接作为翻译模板。截至2020年3月25日上午10时,世界范围确诊感染此病毒的人数已累计达到412461人。
(1)下列选项错误的是_____
A.细胞膜能控制物质进出,故该病毒只能侵染受损细胞,使人患病
B.由于没有核糖体,这种病毒无法合成蛋白质,其包膜组成一定不含蛋白质
C.病毒的遗传物质水解后可产生一分子核苷,一分子含氮碱基与一分子磷酸
D.此病毒的单股正链RNA,只有转录形成对应的负链RNA才能附着在细胞的核糖体上
(2)这种病毒的遗传物质为_____,研究人员紧急研发了核酸检测试剂盒,以此来检测病毒,检测此病毒的核酸可使用_______法。研究人员发现,病毒的中间宿主为蝙蝠,某些情况下,病毒可在不同动物身体内翻译出基本相同的多肽链,这是因为_____。
(3)病毒入侵人体后,引起相关细胞分泌抗体,该抗体并不会与其他病症的抗原结合,这体现了________,此原理也可应用于该病的检测。若要用细胞工程的方法生产针对2019-nCoV上抗原的单克隆抗体,用到的技术有_________和_________。
(4)将2019-nCoV不稳定的RNA转换成DNA后,技术人员常采用荧光定量PCR技术定量检测样本中病毒的核酸含量。其原理如图:在PCR反应体系中每加入一对引物的同时,加入一个与某条模板链互补的荧光探针,当_________催化子链延伸至探针处,会水解探针,使荧光监测系统接受到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成。反应最终的荧光强度与PCR起始状态_________含量呈正相关。
Ⅱ.朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物。按图示1→2→3→4进行实验,验证朊病毒侵染因子是蛋白质,题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。
(1)本实验采用的研究方法是______。
(2)从理论上讲,经1→2→3→4实验离心后上清液中______(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P,沉淀物中___________(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P,出现上述结果的原因是:_________。
(3)如果添加试管5,从试管2中提取朊病毒后先加入试管5同时添加35S标记的(NH4)235SO4,连续培养一段时间后,再提取朊病毒加入试管3,培养适宜时间后离心,检测放射性应主要位于_______中,少量位于_______中,原因是:_____________。
(4)一般病毒的增殖同朊病毒之间的最主要区别是:一般的病毒侵染细胞是向宿主细胞提供________(物质),利用宿主细胞的_______________等物质进行增殖。
研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如下图所示。请分析回答:
(1)神经细胞中的ATP主要来自细胞呼吸,其结构简式是___________。正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是__________。
(2)由图可知,细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来。最后剩下的是___________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析,科学家当初推测“ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子”的实验思路是:①科学家用化学物质阻断__________后,发现靶细胞膜能接受到部分神经信号;②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的____________。
(4)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次实验,所得数据如下表所示:
实验编号 | X物质浓度(ng •mL-1) | 细胞内ATP浓度(nmoL •mL-1) | 细胞死亡百分率 |
A | 0 | 80 | 1 |
B | 2 | 70 | 3 |
C | 4 | 50 | 10 |
D | 8 | 20 | 25 |
E | 16 | 5 | 70 |
①实验的因变量是____________。
②实验数据表明,该实验因变量之间的联系是____________。
③若用混有浓度为2ng •mL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是:阻碍消化酶的_______,影响消化;妨碍______,影响营养物质的吸收。
如图中的甲、乙、丙分别代表人体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环的示意图。据此,下列说法中正确的是( )
A.甲图D与B间不能直接进行物质交换,D与A之间才能直接进行物质交换
B.因捕食关系而建立的食物链中,能量最少的是丙图中的B所处的营养级
C.从研究内容来看,甲属于生命系统的个体水平,乙、丙都属于群落水平
D.能量传递效率按10%计算,乙图中B取食A占的比例由1/2调整为5/6,则A供养的B数量是原来的2.2倍