题目内容
【题目】(生物——选修3:现代生物科技专题)
草鱼病毒性出血病是由草鱼呼吸孤病毒(GCRV)引起的,目前尚未找到防治药物。下图是通过基因工程方法将PV7双基因与某质粒连接,并通过草鱼攻毒实验检测免疫保护效果的过程示意图。图中P10和PH为启动子,箭头表示转录方向。PV71和PV72为GCRV外壳蛋白基因(DNA片段)。请回答下列问题:
草鱼病毒性出血病核酸疫苗实验鱼的死亡率和免疫保护率记录表
组别 | 疫苗注射量 | 实验鱼数 | 死亡鱼数 | 死亡率 | 免疫保护率 |
1 | 10μg | 20尾 | 0尾 | 0 | 100% |
2 | 30μg | 20尾 | 0尾 | 0 | 100% |
3 | 60μg | 20尾 | 1尾 | 5% | 95% |
空载体 | 30μg | 20尾 | 6尾 | 30% | 70% |
对照 | 0 | 20尾 | 20尾 | 100% | 0 |
(1制备草鱼病毒性出血病核酸疫苗,获取大量PV7双基因时可采用PCR技术进行扩增,该技术除需要原料、模板、_____________外,还必须用____________酶。PCR一般要经历三十次以上的循环,每次循环包括变性、复性和延伸三个阶段,其中变性是指____________条件下,DNA分子____________的过程。
(2)使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因,是为了防止____________,用不同限制酶先后两次切割质粒,是为了防止____________,有利于提高核酸疫苗构建的成功率。
(3)攻毒实验检测是指将不同浓度的核酸疫苗导入草鱼体内,通过转录和翻译产生草鱼呼肠孤病毒外壳蛋白,使草鱼生成抗体和记忆细胞,同时给草鱼注入相同浓度的GCRV,我,统计草鱼免疫保护率,实验结果说明____________。导入空载体(普通质粒)的草鱼免疫保护率达到70%,但草鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,可能的原因是________________________。核酸疫苗注射后,科学家发现PV7双基因在启动子的驱动下持续表达,至第49天核酸疫苗仍没有被降解,仍能检测到PV7双基因的转录。综上所述,与常规基因工程生产的蛋白质疫苗相比,核酸疫苗所具备的优点有________________________。
【答案】引物热稳定DNA聚合(或Taq)高温(或90—95℃、受热)解旋(为单链)连接的位置错误质粒自身环化核酸疫苗起到了保护草鱼、预防草鱼病毒性出血病的作用导入草鱼体内的空载体(普通质粒)能提高草鱼的非特异性免疫能力抗原性强、保护时间长、安全性好、制备和运输方便(答出两种即可给分)
【解析】
试题本题考查基因工程的相关知识,旨在考查考生的理解能力和获取信息的能力。
(1)PCR技术是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,PCR扩增目的基因时,除需要原料、模板、引物外,还需热稳定DNA聚合酶,每次循环需经过模板在高温(或90—95℃、受热)条件下变性,解旋为单链、复性(引物与DNA单链结合),热稳定DNA聚合酶在适当温度下催化DNA链延伸合成三步。
(2)启动子P10能启动PV71基因的转录,PH能启动PV72基因的转录,用不同的限制酶切割质粒PV71、PV72 基因是为了防止连接位置错误,用不同的限制酶先后两次切割质粒,是为了防止质粒向身环化,还有利于提高核酸疫苗构建的成功率。
(3)实验结果说明核酸疫苗起到了保护草鱼、预防草负病毒件出血病的作用,导入空载体(普通质粒),草鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,可能的原因是空载体(普通质粒)能提高草鱼的非特异性免疫能力,所以免疫保护率提高。与常规基因工程生产的蛋白质疫苗相比,核酸疫苗具有抗原性强、保护吋间长、安全性好、制备和运输方便等优点。
【题目】多细胞生物调节生命活动需依靠细胞通讯。细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并使之产生相应的反应的过程。下图是几种细胞通讯的实例,请分析回答:
(1) 肝细胞膜上受体的化学成分是______。A图中的胰岛B细胞分泌的物质是_____,作用于肝细胞,所引起的生理反应是______。
(2)B图中,若在e处给以适当刺激,则a、b、c、d、e中能检测到电位变化的是________。
(3)上述两图中细胞间传递信号的物质有_______,上述过程表明细胞膜具有的功能有______。
(4)乙酰胆碱(Ach)是一种神经递质,科研人员要探究神经组织内乙酰胆碱浓度对信息传递的速度有无影响,实验人员在a处注入不同浓度的Ach,b处给予恒定刺激,c、d处分别为兴奋感应时间测量点。实验处理和结果如下表。
说明:实验已排除其他干扰因素
Ach浓度(mmol/mL) | c处(ms) | d处(ms) |
0.1 | 5.00 | 5.56 |
0.2 | 5.00 | 5.48 |
0.3 | 5.00 | 5.31 |
0.4 | 5.00 | 5.24 |
c处数据说明了_____________ 。d处数据说明了____________。
【题目】(生物——选修1:生物技术实践)
土壤中含有大量的难溶性磷酸盐,为了从土壤中筛选出能够将难溶性磷酸盐转化为能被植物吸收的可溶性磷的优良解磷菌株,科研人员进行了如下实验:
实验原理:固体培养基中难溶性磷酸盐在微生物的作用下溶解,会在菌落周围形成透明圈(如图2),透明圈直径(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)代表微生物溶解磷的能力大小。
实验步骤:
步骤1:取某地区土样10g制得土壤溶液并进行一定浓度梯度的稀释,取稀释液1mL接种到基础培养基A上,在适宜温度下培养72h。
步骤2:在基础培养基A上用接种环挑取代表性菌落再次接种,培养3~4d后观察菌落的特征和透明圈的大小,初步筛选出三种优良解磷菌株(如下表)。
菌株 | 透明圈直径(D) | 菌落直径(d) | D/d |
M-3-01 | 18.8 | 12.3 | 1.5 |
B3-5-6 | 20.7 | 8.0 | 2.6 |
T1-4-01 | 9.1 | 6.5 | 1.4 |
(1)步骤1采用的是____________法分离解磷菌株;在统计菌落数目时,需按照菌落计数的要求计数,图1中应选择____________倍稀释度的菌液计数,结果才准确可靠。据图可得出每克土样中解磷菌株的活菌数为____________。
(2)图2中,依次进行的划线的四个区域的面积要求为A<B<C<D,D区面积最大的原因是____________,注意D区划线,不要与____________(填字母)区相连。
(3)为了筛选出所需菌株,培养基中唯一的磷源应该是____________________。培养基上出现的单一菌落可以看作一个____________(填“种群”“群落”或“生态系统”。)根据实验结果可以确定熔解磷能力最强的菌株是____________。
【题目】下面是某同学制作果酒和果醋的实验流程图以及分离土壤中能分解尿素的细菌的培养基配方。请回答有关问题:
KH2PO4 | Na2HPO4 | MgSO47H2O | 蛋白胨 | 葡萄糖 | 尿素 | 琼脂 |
1.4g | 2. 1g | 0.2g | 1.0g | 10.0g | 1.0g | 15.0g |
预分离土壤中能分解尿素的细菌的培养基配方
(1)图中方框内应该填写的实验步骤是___________,此步骤中起主要作用的微生物是___________,其发酵时___________(填“需要”或“不需要”)氧气,适宜的发酵温度范围是___________。
(2)根据培养基的成分判断,该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌?___________(填“能”或“不能”),原因是_________________________________。
(3)如果想进一步对初步筛选得到的菌株进行纯化并计数,可采用的接种方法是_________________。通常鉴定分解尿素的细菌的方法是在培养基中加入___________指示剂。