题目内容
【题目】禽流感病毒为RNA病毒,可以侵入禽类细胞中进行增殖,还可以跨种间感染人与哺乳动物,如感染人的中枢神经系统,临床表现为神经嗜性和高致病性。研究人员以野生型H9N2禽流感病毒为模式毒株,以小鼠为哺乳动物模型,在死亡小鼠体内分离出H9N2禽流感病毒,称之为H9N2鼠适应性病毒。请回答问题:
(1)为研究H9N2鼠适应性病毒对小鼠的致病性,研究人员将一定量的H9N2鼠适应性病毒注入实验组小鼠体内,同时分别将等量的_______________、H9N2禽流感模式病毒注入另外两组小鼠作为空白对照和标准对照。接种后14天内每天观察症状,记录体重,小鼠体重下降超过30%则判定死亡,绘制小鼠存活率曲线:
结果表明:H9N2鼠适应性病毒感染小鼠后,与标准对照组相比,小鼠体重______________,存活率______________。说明_________________________________________。
(2)为研究H9N2鼠适应性病毒对中枢神经系统的感染性和其在中枢神经系统中的增殖能力,在感染后的第3天和第5天,剖杀小鼠收集脑组织,研磨处理后检测上清液中病毒浓度的变化,绘制表格如下:
时间(天) | H9N2鼠适应性病毒浓度(pfu) | |
实验组 | 标准对照组 | |
3 | 0.1 | 0 |
5 | 3.1 | 0 |
实验结果表明H9N2鼠适应性病毒能够侵染神经细胞并进行增殖,主要依据是_________。
(3)为进一步研究H9N2鼠适应性病毒对小鼠神经嗜性影响的关键基因片段。研究人员通过________获得病毒的DNA分子,设计______________,通过PCR的方法获得H9N2鼠适应性病毒的基因组,与H9N2禽流感模式病毒基因组进行比较,发现其中涉及到PB2蛋白基因的突变和HA蛋白基因的突变。
(4)为研究PB2蛋白突变基因的作用,研究人员构建了PB2蛋白基因突变的病毒,与野生型病毒分别侵染两组小鼠,采用抗原一抗体杂交的方法统计PB2蛋白的含量如下表所示:
2小时 | 4小时 | 6小时 | 8小时 | 10小时 | |
野生型 | - | - | + | + + | + + |
突变型 | - | + + | + + + | + + + + | + + + + + |
(一表示未检测出PB2蛋白,+表示PB2蛋白的沉淀量)
实验结果表明:PB2蛋白基因的突变可以_____________PB2蛋白的合成。进一步研究发现,PB2蛋白含量与病毒在细胞中的增殖力呈正相关。
(5)为研究HA蛋白突变基因对病毒特异性侵染神经细胞的作用,你认为实验组的最佳操作步骤应该为___________。
a.HA基因突变的病毒b.野生型病毒c.侵染小鼠d.侵染小鼠神经细胞培养液e.统计小鼠的存活率f.统计神经细胞的存活率 g.显微镜观察神经细胞的形态变化
(6)根据上述研究结果推测,造成人类流感大流行的病毒可能由禽流感病毒进化而来,其原因是禽流感病毒通过______________的作用,能够迅速适应新宿主并有效的感染和传播。
【答案】 生理盐水 下降 降低 与H9N2禽流感模式病毒相比,H9N2鼠适应病毒对小鼠的致病性更强 随着时间的推移,小鼠脑神经细胞中H9N2鼠适应性病毒的浓度升高 逆转录 多个引物对 促进 adfgf 自然选择(选择)
【解析】本题以针对禽流感病毒的相关实验为背景,考查的知识点有特异性免疫、基因工程、和探究性实验设计和现象分析,意在考查考生能运用所学知识,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断。
(1)根据实验目的设置的对照组是注入等量的生理盐水;据图中曲线变化可知,标准对照组小鼠的体重先下降后基本恢复至原来体重,而H9N2鼠适应性病毒感染的小鼠体重一直下降,且始终低于标准对照组;空白对照组和标准对照组小鼠在实验后存活率均为100%,而H9N2鼠适应性病毒感染的小鼠存活率下降直到全部死亡;通过实验对比说明,与H9N2禽流感模式病毒相比,H9N2鼠适应病毒对小鼠的致病性更强。
(2)根据表格数据比较可知,实验组小鼠脑组织中有病毒,且随着时间的推移,小鼠脑神经细胞中H9N2鼠适应性病毒的浓度在升高,说明H9N2鼠适应性病毒能够侵染神经细胞并进行增殖。
(3)H9N2禽流感病毒为RNA病毒,可通过逆转录获得病毒的DNA分子,设计多个引物对,通过PCR的方法获得H9N2鼠适应性病毒的基因组。
(4)由表格数据分析可知,含PB2蛋白基因突变病毒的小鼠体内,PB2蛋白合成更快、更多,说明PB2蛋白基因的突变可以促进PB2蛋白的合成。
(5)根据实验课题“研究HA蛋白突变基因对病毒特异性侵染神经细胞的作用”,实验的自变量为有无HA蛋白突变基因的病毒,实验组的操作为:用HA基因突变的病毒侵染小鼠神经细胞培养液,一段时间后统计神经细胞的存活率,并用显微镜观察神经细胞的形态变化,统计神经细胞的存活率。
(6)禽流感病毒进化过程中,由于基因突变会产生可遗传变异,在自然选择作用下,能够适应新宿主的病毒能有效的感染和传播给人类,造成人类流感大流行。
[点睛]:本题属于实验类题型,解题关键是:1.设计实验步骤:明确实验课题,理解实验原理,确定自变量和因变量,设置对照组和实验组,控制无关变量,分析实验现象得出结论;2.解读题图:对坐标图的分析:a.先看横、纵坐标,找出它们之间的关系;b.分析图中每一条曲线的变化规律,并找出多条曲线之间变化的异同点;对表格数据分析:一是遵循实验的对照原则和单一变量原则,看清数据的变化规律,如上升还是下降, 二是根据自变量分析数据变化原因,对于联系教材的有关原理、概念等,尽可能用教材语言规范答题。