7.回答下列有關(guān)遺傳信息的傳遞與表達(dá)及其免疫的問題.
草魚病毒性出血病是由草魚呼腸弧病毒(GCRV)引起的,草魚患病后死亡率很高,是養(yǎng)殖生產(chǎn)中的主要病害之一.如圖是科學(xué)家嘗試用基因工程的方法制備核酸疫苗,并通過草魚攻毒實(shí)驗(yàn)檢測(cè)免疫保護(hù)效果的過程示意圖.圖中P10和PH為啟動(dòng)子,箭頭表示轉(zhuǎn)錄方向.PV71和PV72為GCRV外殼蛋白基因(DNA片段).

(1)接種疫苗是預(yù)防微生物傳染病的有效方法.給草魚接種疫苗的目的是使草魚產(chǎn)生主動(dòng)免疫力.下列屬于引起草魚患病毒性出血病的抗原物質(zhì)的是CD.
A.PV71和PV72    B.重組質(zhì)粒    C.GCRV外殼蛋白    D.呼腸弧病毒
(2)GCRV的遺傳物質(zhì)是雙鏈RNA,因此需要設(shè)計(jì)一對(duì)引物,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,通過PCR技術(shù)獲得大量的PV7基因.
(3)在制備重組質(zhì)粒的過程中,要提高核酸疫苗構(gòu)建的成功率,下列操作合理的有ADE(多選).
A.使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因B.使用相同的限制酶切割PV71和PV72基因
C.將兩個(gè)PV7基因同時(shí)連接到質(zhì)粒上D.將兩個(gè)PV7基因先后連接到質(zhì)粒上
E.用兩種限制酶先后兩次切割質(zhì)粒F.用一種限制酶連續(xù)兩次切割質(zhì)粒
(4)對(duì)草莓進(jìn)行攻毒實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的過程中,首先是將不同濃度的核酸疫苗注射進(jìn)入草魚體內(nèi),PV7將通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程產(chǎn)生GCRV外殼蛋白,使草魚體內(nèi)產(chǎn)生抗體和記憶B細(xì)胞.然后還要給各組草魚注射等量的相同濃度的GCRV,觀察統(tǒng)計(jì)草魚的免疫保護(hù)率.
攻毒實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果見下表:
草魚病毒性出血病核酸疫苗實(shí)驗(yàn)魚的死亡率和免疫保護(hù)率記錄表
組別注射疫苗量實(shí)驗(yàn)魚數(shù)死亡魚數(shù)死亡率免疫保護(hù)率
110ug20尾0尾0%100%
230ug20尾0尾0%100%
360ug20尾1尾5%95%
430ug普通質(zhì)粒20尾6尾30%70%
5020尾20尾100%0%
(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)表明核酸疫苗的作用是非常有效的.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)組別4注射導(dǎo)入普通質(zhì)粒的草魚免疫保護(hù)率達(dá)到了70%,但是與組別5比較魚體內(nèi)并未檢測(cè)到抗體水平的明顯增加,應(yīng)用免疫知識(shí)分析可能的原因是導(dǎo)入草魚體內(nèi)的普通質(zhì)粒能提高草魚的非特異性免疫能力.

分析 分析題圖:圖中P10和PH為啟動(dòng)子,箭頭表示轉(zhuǎn)錄方向.PV71和PV72為GCRV外殼蛋白基因(DNA片段).
分析表格:組別5是對(duì)照組,與對(duì)照組相比,注射疫苗量在10ug~60ug時(shí),草魚病毒性出血病核酸疫苗實(shí)驗(yàn)魚的死亡率都幾乎為0,即免疫保護(hù)率幾乎均為100%.組別4注射導(dǎo)入普通質(zhì)粒的草魚免疫保護(hù)率達(dá)到了70%.

解答 解:(1)給草魚接種疫苗的目的是使草魚產(chǎn)生主動(dòng)免疫力.草魚病毒性出血病是由草魚呼腸弧病毒(GCRV)引起的,而GCRV的外殼蛋白是引起草魚患病毒性出血病的抗原物質(zhì).
(2)GCRV的遺傳物質(zhì)是雙鏈RNA,因此需要設(shè)計(jì)一對(duì)引物,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,通過PCR技術(shù)獲得大量的PV7基因.
(3)由圖可知,啟動(dòng)子P10能啟動(dòng)PV71基因的轉(zhuǎn)錄,啟動(dòng)子PH能啟動(dòng)PV72基因的轉(zhuǎn)錄,因此為了防止連接的位置有誤,應(yīng)使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因,也需要不同的限制酶先后兩次切割質(zhì)粒,再將兩個(gè)PV7基因先后連接到質(zhì)粒上.
(4)基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程,因此PV7將通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程產(chǎn)生GCRV外殼蛋白(抗原),受到抗原刺激后,草魚體內(nèi)產(chǎn)生抗體和記憶B細(xì)胞.然后還要給各組草魚注射等量的相同濃度的GCRV,觀察統(tǒng)計(jì)草魚的免疫保護(hù)率.
(5)組別4注射導(dǎo)入普通質(zhì)粒的草魚免疫保護(hù)率達(dá)到了70%,但是與組別5比較魚體內(nèi)并未檢測(cè)到抗體水平的明顯增加,可能的原因是導(dǎo)入草魚體內(nèi)的普通質(zhì)粒能提高草魚的非特異性免疫能力.
故答案為:
(1)使草魚產(chǎn)生主動(dòng)免疫力   CD
(2)逆轉(zhuǎn)錄  PCR
(3)ADE
(4)轉(zhuǎn)錄和翻譯     記憶B細(xì)胞    等量的相同濃度的GCRV
(5)導(dǎo)入草魚體內(nèi)的普通質(zhì)粒能提高草魚的非特異性免疫能力

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖標(biāo),考查基因工程和免疫的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié);識(shí)記免疫調(diào)節(jié)的具體過程,能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題,屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

17.在果蠅中同樣的受精卵,有的可以發(fā)育為雄性,有的可以發(fā)育成雌性,原因是性別受細(xì)胞內(nèi)的(  )
A.一對(duì)性染色體決定B.一對(duì)等位基因決定
C.一對(duì)常染色體決定D.細(xì)胞器決定

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18.關(guān)于“觀察黑藻葉片細(xì)胞的葉綠體形態(tài)與分布”,不正確的說法是( 。
A.實(shí)驗(yàn)全過程保持活性可以看到移動(dòng)的葉綠體
B.使用高倍顯微鏡可以看到葉綠體的雙層膜結(jié)構(gòu)
C.實(shí)驗(yàn)前需要將黑藻放在光照充足、溫度適宜條件下培養(yǎng)
D.實(shí)驗(yàn)過程不需要對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行染色

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15.已知豌豆高莖(D)對(duì)矮莖(d)為顯性,子葉黃色(Y)對(duì)子葉綠色(y)為顯性.現(xiàn)有一株高莖黃色豌豆(母本)和一株矮莖綠色豌豆(父本)雜交,得到F1見下表.不考慮基因突變等因素,且所有的卵細(xì)胞都能受精發(fā)育成種子,請(qǐng)回答下列問題:
表現(xiàn)型高莖黃色高莖綠色矮莖黃色矮莖綠色
個(gè)數(shù)21432221
(1)高莖黃色豌豆與矮莖綠色豌豆雜交,稱為測(cè)交.F1中首先表現(xiàn)出的性狀是子葉的顏色.
(2)F1的表現(xiàn)型理論比值為1:1:1:1,得到表中數(shù)據(jù)的原因是統(tǒng)計(jì)后代數(shù)量少,誤差較大.
(3)若d基因使雄配子完全致死,則F1高莖豌豆自交,后代高莖:矮莖=1:0;若d基因使雄配子一半致死,則F1高莖豌豆自交,后代高莖:矮莖=5:1.
(4)如果母本高莖黃色豌豆連續(xù)自交兩代,理論上F2中矮莖綠色豌豆出現(xiàn)的概率為$\frac{9}{64}$.

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2.為了檢測(cè)某種酶X在37℃時(shí)對(duì)3種二糖(糖A、糖B、糖C)的作用,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn).5min后檢測(cè)每只試管中的單糖和二糖,結(jié)果如下表.
試管1試管2試管3
單糖
二糖
(1)請(qǐng)寫出一種用于檢測(cè)單糖或二糖是否為還原糖的方法,并說明現(xiàn)象與相應(yīng)的結(jié)論:加入斐林試劑,水浴加熱后,出現(xiàn)磚紅色沉淀,證明有還原糖;如不出現(xiàn)磚紅色沉淀,則無還原糖
(2)從本實(shí)驗(yàn)中,可得出的結(jié)論是:該酶能分解3號(hào)試管中的二糖為單糖,但不能分解1、2號(hào)試管中的二糖,說明酶具有專一性.
(3)為進(jìn)一步檢測(cè)該酶與pH的關(guān)系,請(qǐng)用下面所給的材料和實(shí)驗(yàn)室中的基本設(shè)備,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),探究pH對(duì)酶活性的影響.
實(shí)驗(yàn)材料:酶X,糖A溶液、糖B溶液、糖C溶液(自選一種),斐林試劑,不同pH的物質(zhì)(酸、水、堿).
實(shí)驗(yàn)步驟:
①取三支潔凈試管,向三只試管中均加入1mL的酶X溶液,編號(hào)為A、B、C.
②向A試管中加入1mL酸,向B試管中加入1mL水,向C試管中加入1mL堿,搖勻.③將糖C溶液各2mL注入到A、B、C三只試管中,置于37℃水浴 中保溫5min.④在各支試管中分別加入2mL斐林試劑,然后水浴加熱5min,觀察顏色變化.

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12.果蠅屬于XY型性別決定的生物,常作為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料.果蠅的灰身和黑身、紅眼和白眼各為一對(duì)相對(duì)性狀,分別由等位基因A、a和B、b控制.請(qǐng)分析回答下列問題:
(1)若最初只有基因B,則出現(xiàn)基因b的根本原因是發(fā)生了基因突變.果蠅缺失一條染色體稱為單體,這種變異屬于染色體(數(shù)目)變異.
(2)如圖甲、乙表示基因B中遺傳信息傳遞的兩個(gè)過程.甲、乙兩圖分別表示基因B的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程.若B基因在解旋后,其中一條母鏈上的堿基G會(huì)被堿基T所替代,而另一條鏈正常,則該基因再連續(xù)復(fù)制n次后,突變成的基因A'與基因A的比例為1:1.
(3)表是兩只親本果蠅交配后,F(xiàn)1的表現(xiàn)型及比例.已知果蠅某一基因型的受精卵不能發(fā)育成活,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)推測(cè),該基因型可能為aaXBXB或aaXBXb
灰身紅眼灰身白眼黑身紅眼黑身白眼
雄性$\frac{3}{15}$$\frac{3}{15}$$\frac{1}{15}$$\frac{1}{15}$
雌性$\frac{6}{15}$0$\frac{1}{15}$0
(4)果蠅的眼色受多對(duì)等位基因的控制.當(dāng)每對(duì)等位基因中均有顯性基因時(shí)為野生型果蠅,眼色表現(xiàn)為暗紅色.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)三個(gè)隱性的突變?nèi)后w,眼色分別為白色、朱紅色、棕色.這三個(gè)群體均為純合子,相關(guān)基因均位于常染色體中的非同源染色體上.
①實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),隱性的突變?nèi)后w中,任何兩個(gè)隱性突變?nèi)后w個(gè)體間的雜交后代都是暗紅眼,說明眼色至少受3對(duì)等位基因控制.
②現(xiàn)有一暗紅色眼雄果蠅,控制眼色的基因型是雜合的,但不知有幾對(duì)基因雜合,現(xiàn)將該果蠅與多只隱性的雌果蠅(這些果蠅控制眼色的幾對(duì)基因都是隱性的)進(jìn)行測(cè)交,請(qǐng)預(yù)測(cè)測(cè)交后代結(jié)果,并做出雜合基因有幾對(duì)的結(jié)論.
Ⅰ.如果測(cè)交后代暗紅色占$\frac{1}{2}$,說明控制眼色的基因有一對(duì)雜合;
Ⅱ.如果測(cè)交后代暗紅色占$\frac{1}{4}$,說明控制眼色的基因有兩對(duì)雜合;
Ⅲ.如果測(cè)交后代暗紅色占$\frac{1}{8}$,說明控制眼色的基因有三對(duì)雜合.

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19.生物進(jìn)化與多樣性
樺尺蛾是一種夜晚活動(dòng)的蛾子,白天棲息在樹干上.一般為淺色,它借助與環(huán)境相似的體色躲避鳥類天敵.下表為英國曼徹斯特地區(qū)工業(yè)化前后森林中樺尺蛾變化的主要數(shù)據(jù):
表1
考察時(shí)間棲息環(huán)境淺色樺尺蛾所占比例深色樺尺蛾所占比例
1850年
(工業(yè)化前)
長滿淺色地衣的樹干
(樹皮)
占85%占15%
1950年
(工業(yè)化后)
裸露并被煤煙熏黑的樹干
(樹皮)
占15%占85%
(1)工業(yè)化后,樺尺蛾是否發(fā)生了進(jìn)化?理由是發(fā)生了進(jìn)化,因?yàn)闃宄叨攴N群的基因頻率發(fā)生了定向改變.
(2)深色樺尺蛾與淺色樺尺蛾是同一個(gè)物種,因?yàn)樯钌珮宄叨旰蜏\色樺尺蛾之間不存在生殖隔離.
(3)已知樺尺蛾的體色受一對(duì)等位基因的控制.深色樺尺蛾出現(xiàn)的根本原因是基因突變,樺尺蛾的體色不同體現(xiàn)了多樣性,可借助技術(shù)從分子水平上進(jìn)行檢測(cè),這一方法的優(yōu)點(diǎn)是簡便、高效.
(4)自然界有性生殖動(dòng)物存在多種生殖隔離類型.有①受精前隔離(阻礙雜種受精卵的形成),②受精后隔離(降低雜種生物生活力或可育性),受精后隔離又有③雜種不活、④雜種的子代生存能力差、可育性和⑤雜種不育等,自然選擇促進(jìn)生殖隔離機(jī)制進(jìn)化的方向是C
A.①→③→⑤→④B.①→③→④→⑤
C.④→⑤→③→①D.⑤→④→①→③
(5)如圖1表示環(huán)境條件發(fā)生變化后某個(gè)樺尺蛾種群中深色基因A和淺色基因a頻率的變化情況,下列說法正確的是BCD(多選)
A.環(huán)境條件發(fā)生變化后,使樺尺蛾產(chǎn)生適應(yīng)性的變異
B.P點(diǎn)時(shí)兩曲線相交,此時(shí)A和a的基因頻率均為50%
C.Q點(diǎn)表示環(huán)境發(fā)生了變化,A控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)境
D.在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變.

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15.青蒿素是治療瘧疾的重要藥物.利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍體,體細(xì)胞染色體數(shù)為18),通過傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代生物技術(shù)可培育高青蒿素含量的植株.請(qǐng)回答以下相關(guān)問題:
(1)假設(shè)野生型青蒿白青稈(A)對(duì)紫紅稈(a)為顯性,稀裂葉(B)對(duì)分裂葉(b)為顯性,兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳,則野生型青蒿最多有9種基因型;若F1代中白青稈,稀裂葉植株所占比例為$\frac{3}{8}$,則其雜交親本的基因型組合為AaBb×aaBb或AaBb×Aabb,請(qǐng)寫出該雜交過程的遺傳圖解
(2)四倍體青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低溫處理野生型青蒿正在有絲分裂的細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致染色體不分離,從而獲得四倍體細(xì)胞并發(fā)育成植株.推測(cè)低溫處理導(dǎo)致細(xì)胞染色體不分離的原因是低溫抑制紡錘體形成,該育種方法的原理是染色體變異,四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細(xì)胞的染色體數(shù)為27.

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14.圖中神經(jīng)元①、②、③都是興奮性神經(jīng)元,且這些神經(jīng)元興奮時(shí)都可以引起下一級(jí)神經(jīng)元或肌細(xì)胞的興奮.和神經(jīng)細(xì)胞一樣,肌肉細(xì)胞在受到適宜的刺激后,也能引起細(xì)胞膜電位的變化.圖中A、B和C處可作為刺激、剪斷或檢測(cè)電位的位點(diǎn);D處表示神經(jīng)肌肉接頭,其結(jié)構(gòu)和功能與突觸類似.請(qǐng)回答:
(1)在B處給予一個(gè)適宜刺激,在骨骼肌上能記錄到膜電位的變化.這是因?yàn)榇碳な股窠?jīng)元②興奮,引起神經(jīng)末梢釋放的(神經(jīng))遞質(zhì),通過突觸間隙,與肌肉細(xì)胞膜上的(特異性)受體結(jié)合,導(dǎo)致肌肉細(xì)胞膜電位的變化.
(2)某同學(xué)以神經(jīng)元①②為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,先在A處給予適宜刺激,在B處檢測(cè)電位變化;再在B處給予適宜刺激,在A處檢測(cè)電位變化.該實(shí)驗(yàn)不能證明突觸傳遞興奮具有單向性的特點(diǎn).要想證明該特點(diǎn),最簡單的辦法是剪斷C處(填操作措施),再進(jìn)行上述刺激及電位檢測(cè).

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