【题目】根据材料回答问题:
材料一:科学家研究发现新型冠状病毒S蛋白(Spike protein,刺突蛋白)可与宿主细胞的病毒受体结合,是决定病毒入侵易感细胞的关键蛋白。
(1)以S蛋白作为______ 可制备单克隆抗体生产快速检测新冠病毒的试剂盒。单克隆抗体制备过程中有两次筛选,第一次筛选的目的是得到 ______________________的杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞还需进行_____________________________________,经过多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
材料二:新型冠状病毒核酸检测采用荧光定量PCR仪,通过检测荧光信号的累积(以Ct值表示)来确定样本中是否有病毒核酸。新冠病毒的遗传物质为RNA,科学家先将病毒RNA逆转录,再将得到的cDNA进行多聚酶链式反应扩增得到了大量DNA片段(如图所示)。
(2)在上述技术中,用到的酶有_______________________________(至少写出两种)。
(3)科学家已测出新冠病毒的核酸序列,据图分析,Ⅰ、Ⅱ过程需要根据病毒的核苷酸序列设计 __________。过程Ⅱ中以cDNA为模板经过_____________________三步循环扩增得到多个DNA片段,第____次复制后就能获得两条链等长的DNA序列 。
(4)采集新冠肺炎疑似患者的咽部细胞样本提取核酸进行上述PCR过程,每一个扩增出来的DNA序列,都可与预先加入的一段荧光标记探针结合,产生荧光信号,扩增出来的靶基因越多,观察到的 Ct值就越 _____________。
【答案】抗原 既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体 克隆化培养和抗体检测 逆(反)转录酶(依赖于RNA的DNA聚合酶)、热稳定DNA聚合酶(Taq或耐高温的TaqDNA聚合酶)、核酸酶 引物 变性、复性、延伸 一 强
【解析】
单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞;
(2)获得杂交瘤细胞
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
PCR技术:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理:DNA复制。
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
(1)由于S蛋白是决定病毒入侵易感细胞的关键蛋白,所以可以以S蛋白作为抗原制备单克隆抗体生产快速检测新冠病毒的试剂盒,单克隆抗体制备过程中有两次筛选,第一次筛选的目的是得到既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞还需要经过克隆化培养和抗体检测。
(2)从图中看出有逆转录的过程所以有逆转录酶、同时进行PCR技术,所以有热稳定DNA聚合酶(Taq或耐高温的TaqDNA聚合酶)、和核酸酶。
(3)PCR技术中需要根据病毒的核苷酸序列设计引物,PCR的过程是经过变性、复性、延伸三步循环扩增得到多个DNA片段,由于DNA分子进行半保留复制,所以第一次复制后就能获得两条链等长的DNA序列。
(4)由于Ct值表示荧光信号的累积,来确定样本中是否有病毒核酸,因此扩增出来的靶基因越多Ct值就越强。
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【题目】某极地苔原生态系统的碳循环如图所示,请据图回答:
(1)图中苔藓属于生态系统组成成分的________,动植物遗体和排遗物中的碳通过__________途径返回大气(填图中序号)。
(2)若北极狐体内的能量增加1.6×103kJ,按能量在相邻营养级间的传递效率为10%计算,则需要消耗苔藓的能量是________________________。
(3)与森林生态系统相比,苔原生态系统的动植物种类稀少,营养结构简单,抵抗力稳定性_______________ ,更容易受人类活动的影响导致整个生态系统的崩溃。
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【题目】野生型小鼠体型正常(由A基因控制),突变型小鼠表现为侏儒(由a基因控制),A、a为常染色体上的一对等位基因。研究者将纯合野生型雄性小鼠与突变型雌性小鼠进行交配,F1小鼠均表现为野生型,F1雌雄小鼠相互交配得F2。请回答下列问题:
(1)从理论分析,F2小鼠的表现型及比例应为____________________。
(2)实验结果表明,F2小鼠中野生型与突变型之比为1:1。研究发现,F2杂合小鼠染色体组成与表现型的关系如下图所示。
已知在配子形成时来自某亲本染色体上所携带的基因需要打上表达的“印迹”才能表达。据图推测,小鼠表现型是由__________(“父方”或“母方”)染色体上的基因被打上表达的“印迹”所决定。
(3)由亲代经F1繁殖获得F2的过程中,已被打上的表达“印迹”__________(“能”或“不能”)被“擦除”,判断依据是____________________。
(4)若雌雄小鼠中均有AA、Aa、aa基因型个体30只、60只和10只,让这群小鼠随机交配,后代中表现型及比例为____________________。
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【题目】下图表示某地甲,乙两个种群数量变化关系。据图分析,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两种群均呈“S”型增长,增长速率均受其本身密度制约
B.若该地区为草原,甲为羊,则乙可能是牛
C.甲、乙两种群为捕食关系,其中乙为捕食者
D.甲、乙两种群为竞争关系,竞争强度由弱到强再到弱
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【题目】我国一科研团队将小麦液泡膜Na+/K+逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到水稻细胞内,获得了转基因耐盐水稻新品种。回答下列有关问题:
(1)获取目的基因的方法很多。若已知TaNHX2基因序列,可以用________扩增该基因。首先根据序列设计、合成________并投入反应体系,同时,还需要放入dNTP、目的基因、Taq酶等。还可以人工合成TaNHX2基因,如图1表示人工合成的两条若干个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA。从功能看,Klenow酶是一种________酶。
(2)图2是3种限制酶的识别与酶切位点示意图,构建基因表达载体的时候,经BamH Ⅰ酶切割得到的目的基因可以与图3所示质粒被________酶切后的产物连接,理由是____________________________。连接后的重组质粒________(填“能”“不能”或“不一定能”)被BamH Ⅰ切割。
(3)基因表达载体通过农杆菌转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞,并将其____________________,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
(4)小麦与水稻差异很大,但却通过基因重组后,水稻能够合成小麦的蛋白质,这是因为_______________________________________________________。
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【题目】油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。
(1)分析可知,第24天的果实总光合速率______(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。假设每天的光照时长均为12小时,一天内,呼吸速率基本恒定,据图分析,第__天的有机物日积累量最多。第48天,光合速率显著降低,呼吸速率也下降,结合图甲和图乙,推测可能是由于________变色导致,可用_____________实验证实自己的推测,预测结果可能为_________________________。
(2)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化,第36天,种子内含量最高的有机物可用_____染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由______________转化而来。
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【题目】某研究小组为探究温度和pH对土豆提取液中过氧化氢酶活性的影响进行了相关实验,得到如图a所示的实验结果;图b表示土豆细胞中两种化合物的化学组成。下列叙述正确的是( )
A.图a中的自变量是pH,而温度、加入的过氧化氢溶液的浓度和体积都属于无关变量
B.土豆细胞中合成过氧化氢酶需要以图b中的②为直接模板,同时①分解提供能量
C.图a中A、B、C曲线出现差异的原因是温度的不同,且三种温度下该过氧化氢酶的最适pH相同
D.图b①和②中带圈部分所对应的含义相同,都是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
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【题目】下列对有关二倍体生物的细胞分裂图示的叙述中,正确的是( )
A.雄性激素能促进图2和图3中细胞的形成
B.图2细胞是基因自由组合定律产生的细胞学基础
C.图3细胞中有2对同源染色体,不含四分体
D.图3产生的子细胞的名称为卵细胞
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【题目】蚕豆病是一种单基因遗传病,其表现为红细胞中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏,使红细胞的抗氧化能力下降。回答下列问题:
(1)图1是某蚕豆病患者家族的遗传系谱图(阴影代表患者个体),据图1初步判断此病遗传方式为_______________。
(2)随后研究表明,控制合成G-6-PD 的基因位于X染色体上,在人的基因组中存在GA、GB 两种形式;突变基因g 不能控制合成G-6-PD,对该家族部分个体进行基因检测的结果如图2所示。
①人类基因组中GA、GB、g互为_________基因。带有突变基因的个体平时不发病,但在食用新鲜蚕豆后1-2 天内会出现溶血症状,说明带有突变基因个体的发病是_________共同作用的结果。
②Ⅱ-7个体的基因型为_________,其发病是因为_________基因未正常表达。Ⅱ-7与Ⅱ-8婚配所生子女有g基因的概率为_________。
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