【題目】面對2019新型冠狀病毒在全球的肆虐，包括我國在內(nèi)的各國都在想方設法積極應對。下圖為科研人員研發(fā)冠狀病毒疫苗的幾種技術思路。

（1）途徑Ⅰ和Ⅱ都需要通過動物細胞培養(yǎng)獲得足夠數(shù)量的病毒株。在動物細胞培養(yǎng)中，除了適宜的營養(yǎng)物質(zhì)、溫度等條件外，還需要控制氣體條件是____________。途徑Ⅰ與途徑Ⅱ相比，生產(chǎn)的疫苗安全性更高的是途徑____________。

（2）途徑Ⅲ中，過程①的操作需要____________酶。途徑Ⅲ中所示技術的核心是____________（用圖中數(shù)字做答）。

（3）途徑Ⅳ生產(chǎn)的DNA疫苗在動物細胞中表達引起機體免疫應答。與DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有優(yōu)勢，這是因為mRNA不需要進入____________，無整合到宿主細胞染色體基因組中的風險，且易被____________水解，不會遺傳給子細胞。

（4）該病毒表面蛋白A為主要抗原，由病毒的A基因控制合成，為進一步獲得更符合治療要求的單克隆抗體，科研人員對抗體結(jié)構(gòu)進行精細研究，找到既不影響抗體空間結(jié)構(gòu)又降低免疫反應的____________序列，通過基因工程技術對抗體結(jié)構(gòu)進行人源化改造。這種人源單克隆抗體屬于____________工程的產(chǎn)物。

（5）研究發(fā)現(xiàn)人體在感染新冠病毒后可引發(fā)“細胞因子風暴”（機體感染病原體后，體液中多種細胞因子迅速大量產(chǎn)生的現(xiàn)象），進而傷害正常的宿主細胞，從而造成免疫攻擊行為。“細胞因子風暴”引發(fā)的免疫功能異常稱為________________________。

【答案】95%空氣與5%二氧化碳的混合氣體 Ⅱ 逆轉(zhuǎn)錄 ③ 細胞核 RNA（水解）酶 氨基酸 蛋白質(zhì) 自身免疫病

【解析】

1.自身免疫�。菏怯捎诿庖呦到y(tǒng)異常敏感，反應過度“敵我不分”將自身物質(zhì)當做外來異物進行攻擊而引起的這類疾病就是自身免疫病。如類風濕性關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、風濕性心臟病等。

2.疫苗是將病原微生物(如細菌、立克次氏體、病毒等)及其代謝產(chǎn)物，經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的用于預防傳染病的自動免疫制劑。疫苗保留了病原菌刺激動物體免疫系統(tǒng)的特性

3.基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術擴增和人工合成；

（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等；

（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法；

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）途徑Ⅰ是制備滅活病毒的過程，途徑Ⅱ是從病毒顆粒中獲得抗原蛋白的過程，因此兩種途徑都需要通過動物細胞培養(yǎng)獲得足夠數(shù)量的病毒株。在動物細胞培養(yǎng)中，除了適宜的營養(yǎng)物質(zhì)、溫度等條件外，還需要95%空氣與5%二氧化碳的氣體條件，該氣體條件不僅能滿足細胞正常代謝過程中氧氣的需求，還能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH，途徑Ⅰ與途徑Ⅱ兩條生產(chǎn)疫苗的過程中，途徑Ⅱ的安全性更高。

（2）途徑Ⅲ中，過程①為逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程中需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化。途徑Ⅲ是通過基因工程技術獲得的疫苗的過程，該技術的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建，即圖中的③。

（3）途徑Ⅳ生產(chǎn)的是DNA疫苗，DNA疫苗在動物細胞中表達產(chǎn)生抗原后引起機體免疫應答。與DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為mRNA不需要進入細胞核，不存在整合到宿主細胞染色體基因組中的風險，且易被RNA（水解）酶水解，更不會遺傳給子細胞。

（4）該病毒表面蛋白A為主要抗原，病毒蛋白A可以引起強烈的免疫反應，科研人員對抗體結(jié)構(gòu)進行精細研究，找到既不影響抗體空間結(jié)構(gòu)又降低免疫反應的氨基酸序列，然后推測出相應的核苷酸序列，最后通過基因工程技術對抗體結(jié)構(gòu)進行人源化改造。這種人源單克隆抗體的生產(chǎn)過程是蛋白質(zhì)工程的技術流程，因此該人源單克隆抗體是蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物。

（5）研究發(fā)現(xiàn)機體感染病原體后，體液中多種細胞因子迅速大量產(chǎn)生的現(xiàn)象，進而傷害正常的宿主細胞，從而造成免疫攻擊行為，這類似免疫功能過強導致的敵我不分引起的對正常細胞的攻擊反應，據(jù)此可知“細胞因子風暴”引發(fā)的免疫功能異常屬于自身免疫病。

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】微衛(wèi)星DNA是廣泛分布于真核生物基因組中的簡單重復序列。由于重復單位和重復次數(shù)在個體間表現(xiàn)出一定的遺傳性和差異性，因此微衛(wèi)星DNA可以作為分子標記，并有著廣泛應用。

（1）可以用標記的__________________為探針，與基因組文庫進行雜交篩選，然后再經(jīng)多個步驟獲取微衛(wèi)星DNA。

（2）擴增微衛(wèi)星DNA序列A7I0的PCR反應體系中含緩沖液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物及耐熱的DNA聚合酶。其中dNTP的作用是_____________________________； PCR技術護增目的基因的前提是_________________________，以便根據(jù)這一序列合成引物，所以引物應選用下圖中的_________（填圖中標號）。PCR的基本反應步驟為__________________________，其產(chǎn)物以_______________形式擴增。

（3）根據(jù)“微衛(wèi)星DNA”的特點判斷，應用這種標記可進行的研究有________（填字母）。

①人類親子鑒定 ②調(diào)查某地大熊貓種群數(shù)量

③誘導基因突變 ④冠狀病毒遺傳物質(zhì)測序

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

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【題目】紅樹植物健康生長需要適宜的淹水環(huán)境和鹽度。隨著底泥的淤升，華僑城濕地紅樹林生境陸化嚴重，紅樹植物長勢變差。

（1）華僑城濕地紅樹林優(yōu)勢種為秋茄，平均樹高約7米，林下有零星分布的桐花樹。該濕地所有生物構(gòu)成一個_________。秋茄與桐花樹高低錯落，說明具有________結(jié)構(gòu)，有利于_________。

（2）通過周期性補水，模擬秋茄林的淹水生境，在研究區(qū)域的秋茄林內(nèi)設置3個補水組樣方和3個對照組樣方，對照組的處理是__________。處理相應時間后，采用__________取樣，每個樣方內(nèi)取3個30cm深的沉積柱樣土壤底泥，每個沉積柱以5cm間隔進行分樣，將3個沉積柱同一水平的分樣混勻，總共獲得_________份沉積物樣品。測量底泥的理化性質(zhì)如下表所示：

含水率/﹪

鹽度/‰

對照組平均值

40．20±4．10

1．89±0．37

補水組平均值

42．46±3．20

2．12±0．45

補水對秋茄成林具有修復作用，推測該區(qū)紅樹植物秋茄長勢變差的主要原因是___________。

（3）選取補水組和對照組中秋茄成熟葉片，測定葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的含量（單位：mg/g）如下圖。

葉綠素a具有吸收和轉(zhuǎn)化光能的作用，葉綠素b和類胡蘿卜素具有吸收和傳遞光能的作用，圖示說明生境陸化對紅樹植物秋茄葉綠素a的損害程度________葉綠素b，而補水增強秋茄葉片對光能的________能力。

（4）在晴天9:00-11:00光照充足時，選擇補水組和對照組的秋茄成熟葉片，進一步測定了光合作用各項指標，如下表所示：

凈光合速率

μmol/m2·s

胞間CO2濃度

μmol/m2·s

氣孔導度

mol/m2·s

對照組

2．13

387．27

0．086

補水組

5．47

356．8

0．085

說明補水處理有效改善了陸化秋茄林的光合作用，并且________（填“是”或“不是”）由于氣孔開閉導致秋茄林光合速率下降而退化。

（5）秋茄林補水修復研究的意義是_____________________。

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【題目】下丘腦的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞在神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)功能活動的調(diào)節(jié)中起著重要的橋梁作用。右圖表示下丘腦一腺垂體一靶腺軸之間的聯(lián)系，請回答下列問題：

（1）圖中由下丘腦到腺垂體，再到對應的靶腺其調(diào)節(jié)方式為____________，靶腺激素C作用的部位____________（填“是”或“否”）都在細胞膜上。

（2）內(nèi)、外環(huán)境變化如果為寒冷刺激，則A、B、C激素增加的有____________，這是__________調(diào)節(jié)的結(jié)果。機體的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，因此臨床上常通過抽取____________來檢測內(nèi)分泌系統(tǒng)的疾病。

（3）反饋調(diào)節(jié)是生命系統(tǒng)中非常普遍的調(diào)節(jié)機制，它對于機體維持穩(wěn)態(tài)具有重要意義，下列屬于負反饋調(diào)節(jié)的有（多項選擇）（______）

A.血糖濃度較低，胰高血糖素的分泌會增加，血糖濃度會升高，但當血糖濃度升高到一定值后，胰高血糖素的分泌又會降低

B.在鹽酸的刺激下，小腸分泌促胰液素

C.在胎兒勉出的過程中，子宮肌收縮和胎兒對產(chǎn)道的刺激又進一步加強了下丘腦催產(chǎn)素神經(jīng)元的活動，使之分泌繼續(xù)增多

D.女性月經(jīng)周期中，雌激素分泌的增加會使促性腺激素釋放激素的分泌減少

E.女性排卵前，雌激素達到高峰會使促性腺激素釋放激素分泌增加，使黃體生成素釋放達到高峰，進而引起排卵

（4）通常將靶腺分泌的激素對下丘腦和腺垂體的負反饋作用稱為長反饋，腺垂體分泌的促激素對下丘腦的負反饋作用稱為短反饋，下丘腦分泌的某些釋放肽對下丘腦內(nèi)部的負反饋稱為超短反饋，圖中屬于短反饋的序號為____________。

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【題目】為研究植物激素對細胞的影響，某活動小組用2，4-D、NAA培養(yǎng)擬南芥細胞，其中①組不添加外源生長素類似物，②組添加2μmol·L-1的2，4-D，③組添加2μmol·L-1的NAA。部分實驗結(jié)果如下表（分裂指數(shù)指處于分裂期細胞數(shù)占細胞總數(shù)的比例）。相關敘述錯誤的是（ ）

組別

①

②

③

細胞形態(tài)

（放大倍數(shù)相同）

細胞長寬比

1．41

1．08

1．54

分裂指數(shù)（‰）

1．05

2．84

0．49

A.表中細胞的結(jié)構(gòu)A表示細胞核

B.③組中細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)A的位置與①、②兩組不同，被液泡擠到了細胞的一側(cè)，可以推測③組細胞已成熟

C.據(jù)表NAA有較弱的促進細胞伸長的作用，而2，4-D對此有抑制作用

D.據(jù)表2，4-D能促進擬南芥細胞的分裂，而NAA對此促進作用較弱

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【題目】下圖表示—個人工魚塘的食物網(wǎng)。以下?lián)䦂D作出的判斷，正確的是（ ）

A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是浮游植物固定太陽能的總量

B.圖中的生物可以構(gòu)成一個完整的生物群落

C.提高光能利用率和適度增加飼料投喂量，都可以提高魚塘的產(chǎn)量

D.該魚塘中消費者所含能量的總量可能多于生產(chǎn)者

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【題目】生物體內(nèi)某些重要化合物的元素組成和功能關系如圖所示。其中 X、Y 代表元素，a、b、c 是組成 A、B、C 三種生物大分子的單體。這三種單體的結(jié)構(gòu)可用 d 或 e 表示。據(jù)圖分析正確 的是

A.X 為 N、P 元素，a、b 是生物體內(nèi)遺傳信息的攜帶者

B.綠藻細胞內(nèi)單體結(jié)構(gòu) d 的種類有 8 種，藍藻細胞中 d 的種類有 4 種

C.人體細胞中不能合成所有種類的 e，而植物細胞一般可以合成所有種類的 e

D.A、B 的多樣性由 d 中的 n 充分體現(xiàn)，C 的多樣性由 e 中的 R 充分體現(xiàn)

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【題目】科研人員利用固定化酵母直接發(fā)酵甜菜汁生產(chǎn)燃料乙醇，下圖1表示相關的工藝流程，圖2為不同固定化酵母接種量對發(fā)酵的影響。請回答下列問題：

（1）圖1的步驟①中，溶化海藻酸鈉時要__________________，以防止焦糊。步驟②中加入果膠酶的作用是__________________。觀察形成凝膠珠的性狀，如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明__________________。

（2）圖1的步驟③中進行增殖培養(yǎng)的目的是__________________。步驟④體現(xiàn)了固定化酵母________________________________________________的優(yōu)點。

（3）由圖2可知，固定化酵母接種量為____________時酒精產(chǎn)量最高，接種量過高，酒精產(chǎn)量反而有所降低的原因是_________________________________________。

（4）生產(chǎn)實踐中，可以通過_________________________（方法）來逐漸提高固定化酵母對較高濃度糖液的耐受性，從而達到提高發(fā)酵效率的目的。

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【題目】圖示一棵植株被紙盒罩住，紙盒的左側(cè)開口，右側(cè)照光。如果固定幼苗，旋轉(zhuǎn)紙盒；或固定紙盒，旋轉(zhuǎn)幼苗；或?qū)⒓埡泻陀酌缫黄鹦D(zhuǎn)。一段時間后，幼苗的生長狀況分別是 （ ）

A. 直立生長、向右彎曲生長、彎向盒開口方向生長

B. 向左彎曲生長、直立生長、彎向盒開口方向生長

C. 向右彎曲生長、向左彎曲生長、直立生長

D. 向右彎曲生長、直立生長、彎向盒開口方向生長

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