【题目】遗传性骨骼发育不良(SD)的致病原因多样。某研究小组发现了一个新的SD患病家系,对其致病机理展开研究。

(1)由图1推测,若该病的遗传方式为常染色体隐性遗传,则家系中Ⅱ-2的致病基因遗传自_________(填图1中序号)。

(2)已有研究表明,常染色体上M140基因的突变与SD的发生有关。为确定图1家系SD的遗传方式,科研人员对其成员M140基因进行了测序,部分结果如图2所示。由图2可知,致病的M140基因在箭头所指位点的碱基对为_________。结合图1、图2可知,该家系SD的遗传方式为______;产生致病基因的可能原因是在_________(填图1中序号)的早期胚胎细胞中发生了M140基因的突变。

(3)科研人员对M140基因在SD中的作用机制进行了深入研究。

①通过基因工程获得M140基因敲除(KO)小鼠,然后检测野生型小鼠和KO小鼠软骨组织中基因D(与骨发育密切相关)的转录情况,发现野生型小鼠基因D的mRNA含量低于KO小鼠。已知M140基因只转录不翻译,结合上述结果可提出两种推测:

推测一:M140基因的RNA促进基因D的mRNA降解。

推测二:_______________________________________

②科研人员体外培养野生型小鼠软骨细胞,先在培养液中加入转录抑制剂,然后向实验组细胞中导入足量M140基因的RNA,对照组导入与M140基因的RNA _____________不同的无关RNA。然后在第0.5h、1h、2h、4h分别检测细胞中基因D的mRNA含量。结果为对照组和实验组基因D的mRNA含量都随时间延长而下降,且__________________________,支持推测一。进一步研究发现,M140基因的RNA通过与基因D的mRNA互补结合,进而促进其降解。

③科研人员利用基因编辑技术使野生型小鼠M140基因发生与患者致病基因相同的变化,并得到纯合突变小鼠。这些突变小鼠表现出骨骼发育不良。研究人员对小鼠软骨细胞基因D表达情况进行检测,统计纯合突变体与野生型小鼠基因D的mRNA比值(如图3)。结果显示,与野生型小鼠相比,纯合突变小鼠基因D的mRNA含量_______。综合上述研究分析,出现该结果的原因是_____________

【题目】中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)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MERS-CoV的特异性治疗药物进行了系列研究。

(1)MERS-CoV主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体DPP4结合来感染宿主细胞。如图1所示, S1与DPP4结合后导致S1和S2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。MERS-CoV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。

(2)RBD是MERS-CoV的 S1上与DPP4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RBD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MERS-CoV在感染宿主细胞后,有一种更快速的病毒传播方式。当被感染细胞表面的MERS-CoV囊膜蛋白与健康细胞表面的DPP4结合后,膜发生融合实现MERS-CoV的转移。为了探究三种抗体能否抑制MERS-CoV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处理内容,完成实验方案。(注:鼠DPP4与人DPP4存在结构和序列上的差异)

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DPP4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DPP4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RBD结合的区域,实验结果表明,甲与乙结合 RBD 上不同的区域,甲与丙结合RBD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)。

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