【題目】艾滋病是由HIVRNA病毒)引起的一種致死率極高的惡性傳染病,目前單純依靠藥物無法完全治愈。下圖是HIV感染T細胞的過程,請回答問題:

1)由圖可知,HIV進入人體后,特異性識別靶細胞表面的________并在CCR5的幫助下與靶細胞膜融合,體現(xiàn)了細胞膜具有一定的___________ HIV向胞內(nèi)注入__________及能催化過程的__________以周圍游離的4種脫氧核糖核苷酸為原料合成相應(yīng)產(chǎn)物。產(chǎn)物通過核膜上的___________(結(jié)構(gòu))進入細胞核并整合到基因組上。當(dāng)靶細胞被激活后,整合的DNA會指導(dǎo)合成HIV___________進行組裝,釋放出的子代HIV進而感染健康細胞。

2)研究結(jié)果顯示CD4分子是T細胞正常行使功能所必需的,CCR5不是其必需的

科研人員為了阻止HIVT細胞的侵染,提出可利用基因編輯技術(shù)(改變特定DNA片段堿基序列的一種生物技術(shù))使___________ (填CD4CCR5)基因喪失功能

構(gòu)建人源化免疫系統(tǒng)的模型小鼠若干,平均隨機分成甲、乙兩組,分別注射等量的HIV。當(dāng)HIV在小鼠體內(nèi)達到一定水平時,甲組注射一定量未經(jīng)基因編輯的T細胞,乙組注射等量經(jīng)過基因編輯的T細胞,結(jié)果如下圖。

由圖可知,注射T細胞時間為感染病毒后第_______周。從第6周開始,與甲組相比,乙組小鼠體內(nèi)的病毒載量__________,推測原因可能是______________ 體液中的HIV被抗體結(jié)合。此實驗結(jié)果說明________

3)基因編輯技術(shù)日趨成熟并逐步應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實踐。日前某些科學(xué)家基因編輯技術(shù)改造人體胚胎細胞中的關(guān)鍵基因以達到預(yù)防艾滋病的目的,請對此事件說明你的觀點及述理由______________________________。

【答案】受體(CD4) 流動性 RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 核孔 RNA和蛋白質(zhì) CCR5 2 明顯下降 原有靶細胞被侵染后裂解導(dǎo)致HIV釋放,而HIV不能侵染經(jīng)過基因編輯的細胞。 經(jīng)過基因編輯改造后的細胞,可有效抵御HIV侵染 支持,將先進且日趨成熟的技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實踐,從而達到了治病、防病的目的。(不支持,不認同細胞的基因改造,另外擔(dān)憂技術(shù)不成熟,有潛在的風(fēng)險等,改造的細胞對象分化水平越低,潛在風(fēng)險越高)

【解析】

1)由圖可知,HIV進入人體后,特異性識別細胞表面的CD4,并在CCRS的幫助下與靶細胞膜融合,這依賴細胞膜的結(jié)構(gòu)特性,即具有一定的流動性;病毒侵染宿主細胞時將核酸注入宿主細胞,HIVRNA病毒,在宿主細胞能不能自我復(fù)制,需要逆轉(zhuǎn)錄成DNA才能進行遺傳物質(zhì)的復(fù)制,②過程是以RNA為模板合成DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程,該過程是以宿主細胞內(nèi)游離的4種脫氧核苷酸為原料,在HIV向胞內(nèi)注入RNA及能催化該過程的逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下完成的。合成的DNA可以通過核孔進入細胞核并整合到基因組上,當(dāng)靶細胞被激活后,整合的DNA會指導(dǎo)合成HIV的蛋白質(zhì)外殼和RNA,然后再進行組裝合成子代HIV,釋放出的子代HIV進而感染健康細胞。

2)①根據(jù)題干,CD4分子是T細胞正常行使功能所必需的,CCR5不是其必需的,因此,為了阻止HIVT細胞的侵染,科研人員提出可利用基因編輯技術(shù)來改造T細胞的相關(guān)基因,根據(jù)分析可知應(yīng)保留CD4基因而使CCR5基因喪失功能。

②如圖所示,注射T細胞后HIV載入量會增加,故注入時間為感染病毒后第2周;從第6周開始,乙組小鼠體內(nèi)的病毒載量減少,而甲組在增加,結(jié)合以上分析,HIV只有在靶細胞同時存在CD4CCR5才能侵染細胞,故原因可能是原有靶細胞被侵染后裂解導(dǎo)致HIV釋放,而HIV不能侵染經(jīng)過基因編輯的細胞,并且體液中的HIV與抗體結(jié)合,使病毒載入量減少。這一結(jié)果說明經(jīng)過基因編輯改造后的細胞,由于CCR5受體的缺失,HIV不能完成對T細胞的侵染,從而有效的抵御HIV
3)基因編輯技術(shù)日趨成熟并逐步應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實踐。日前某些科學(xué)家基因編輯技術(shù)改造人體胚胎細胞中的關(guān)鍵基因以達到預(yù)防艾滋病的目的,開放性表述,只要論點和論據(jù)相呼應(yīng),并且符合生物學(xué)道理即可,如支持,將先進且日趨成熟的技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實踐,從而達到了治病、防病的目的。(不支持,倫理道德,改造的細胞對象分化水平越低,潛在風(fēng)險越高。)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】桑樹是近些年多個省份推廣面積較大的樹種,在脆弱生態(tài)區(qū)的植被恢復(fù)和林農(nóng)經(jīng)濟方面發(fā)揮了非常重要的作用,尤其是桑樹和大豆的農(nóng)林復(fù)合模式,已開始大面積推廣應(yīng)用,F(xiàn)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作),在適宜溫度條件下,逐漸增加光照強度,測定的結(jié)果如下圖所示,據(jù)圖回答。

1)圖中測定的光合速率是指__________(凈光合速率/實際光合速率):若較長時間處于該值為0時,大豆難以正常生長,其原因是____________________________________。

2)桑樹單作,光照強度大于10X102μmol光子m-2s-1)時,限制光合速率的主要環(huán)境因素是________;此時,葉肉細胞中用于光合作用的CO2來源有__________________。

3)桑樹間作,當(dāng)光照強度在10X102μmol光子m-2s-1)時,桑樹葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的細胞器____。

4)與單作相比,間作能提高大豆對弱光的利用能力,作出這一判斷的依據(jù)是__________

5)研究表明,大豆等農(nóng)作物的葉綠體是可運動的。在弱光下葉綠體會緊貼近光側(cè)的細胞壁,在強光下葉綠體則會緊貼遠光側(cè)的細胞壁,這一生理現(xiàn)象的作用是_________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】種類超過兩種的等位基因稱為復(fù)等位基因。人的ABO血型由基因H、h和復(fù)等位基因、i共同控制,Hh為顯性,、均對i為顯性。上述基因位于兩對常染色體上,其控制物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)系如下圖,其中h不能控制前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為抗原。紅細胞表面的抗原種類與血型之間的關(guān)系如下表。請根據(jù)圖表回答下列問題:

抗原

A抗原

B抗原

A抗原、B抗原

H抗原

血型

A

B

AB

O

O型(孟買血型)

1)根據(jù)以上信息分析,基因型為的人是______型血,AB血型的基因型是______。

2)基因型為的夫婦生一個O型血孩子的概率為______。

3O型血中的孟買血型也叫“偽O型”,在中國極為罕見,輸血時,他們只能接受孟買血型的血液。孟買血型中純合子的基因型為______。

4)一對血型為O型的夫婦生了一個A型血的孩子,則這對夫婦基因型的組合可能有_______種。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】在小鼠大腦海馬區(qū)的傳入纖維上施加強刺激后幾小時內(nèi),只要再施加單次強刺激,突觸后膜的電位變化都會比未受過強刺激處理時髙2—3倍,這一現(xiàn)象可能的機制如下圖所示,對此理解錯誤的是

A. 突觸后膜上N受體被激活后,Ca2+以協(xié)助擴散方式進入胞內(nèi)

B. 胞內(nèi)Ca2+與鈣調(diào)蛋白共同作用,改變C酶空間結(jié)構(gòu)

C. 突觸前膜釋放谷氨酸,通過突觸后膜受體進入胞內(nèi)

D. C酶被激活后促進胞內(nèi)A受體轉(zhuǎn)移至細胞膜上

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】甲病和乙病均為單基因遺傳病。如圖為某家族有關(guān)甲病、乙病的遺傳家系圖。下列敘述錯誤的是(

A.甲病為常染色體顯性遺傳病,乙病為常染色體隱性遺傳病

B.圖中表現(xiàn)正常的人都不攜帶甲病的致病基因

C.710基因型相同的概率為11/18

D.9的致病基因直接來自Ⅱ6和Ⅱ7

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】科普閱讀

2019年諾貝爾生理學(xué)成醫(yī)學(xué)獎授予 Kaelin Ratcliffe、 Semenza,以表彰他們革命性地發(fā)現(xiàn)讓人們理解了細胞在分子水平上感受氧氣的基本原理。主要是通過對低氧誘導(dǎo)因子HF水平調(diào)節(jié)機制進行深入研究。HIF-1這種蛋白由HF-1aHF-1p(別名:ARNT)組合而成,具體的調(diào)節(jié)機制如圖

當(dāng)氧氣水平較低時(缺氧),HF-10就能被保護免于被降解,在細胞核中與HIF-1B(別名:ARNT)結(jié)合,開啟EPO、vEGFGUT等基因的表達(1):在正常氧氣水平下HF1能技蛋白體快速降解(2):氧氣能通過將基基團添加到HF-1a上來調(diào)節(jié)降解過程(3VHL蛋白能夠識別井形成一個攜帶HIF-1a的復(fù)合體,從而以一種氧氣依賴性的方式來對其進行降解(4)長期處在低氯環(huán)境中時,腎臟合成激素一促紅細胞生成素(EPO),刺激骨能制造更多的紅細胞。血管內(nèi)皮生長因子(vEGF)在低氧環(huán)境下,在體內(nèi)誘導(dǎo)血管新生。葡萄糖通過位于血腦屏障上的毛細血管內(nèi)皮細胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運體GUUT-1轉(zhuǎn)運入腦。

二十世紀中葉,研究人員發(fā)現(xiàn)一類遺傳性腫病人有著共同的特征:VEGFEPO等素水平極高,如間始終受到了低氧刺激一樣,在這些激素的作用下,他們大都患有不阿部位的血管瘤,或是腎癌?茖W(xué)家們通過基因的定位和測序,最終確定了與這一疾病相關(guān)的基因,并命名為VHL基因。VHL基因突變所導(dǎo)致的遺傳性腫瘤病稱為VHL病。

腫瘤是細胞不斷增殖的結(jié)果,腫瘤區(qū)域正是一個低氧區(qū),這個區(qū)域會出現(xiàn)大量的VEGFGUT1等物質(zhì),腫瘤惡性化的一個重要標(biāo)志就是生血管,這是與癌細胞對低氧的感知與響應(yīng)的結(jié)果。

1)據(jù)圖分析HF-1a被降解需要______________________________________ (條件)

2EPO被應(yīng)用于臨床,醫(yī)治與貧血相關(guān)的多種疾病。在上個世紀末,EPO有了個不那么光彩的應(yīng)用方向一興奮劑。通過注射EPO,運動員的身體就會合成更多紅細胞,提高供氧能力,從而提高肌肉的輸出功率,EPO參與的調(diào)節(jié)屬于______________ 調(diào)節(jié)。

3)適應(yīng)高原生活的人,體內(nèi)EPOGLUT1等物質(zhì)增多,保證大腦對_____________的需求。

4VHL病是由于VHL基因突變,合成的異常VHL蛋白,HF1a無法被降解,______________________,導(dǎo)致腫瘤發(fā)生

5)本研究的意義之一未來科學(xué)家可以研制藥物降低癌細胞內(nèi)__________ 的含量抑制腫瘤增殖達到治療的目的。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹,正確的是(

A.生長素極性運輸時不需要消耗能量

B.固醇類激素進入靶細胞的過程屬于主動運輸

C.神經(jīng)細胞受到刺激時產(chǎn)生的內(nèi)流屬于被動運輸

D.護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于協(xié)助擴散

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【題目】下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。

1)單克隆抗體技術(shù)是________________技術(shù)的重要應(yīng)用;后者的優(yōu)點是突破了有性雜交方法的局限,使______成為可能。

2B淋巴細胞是由動物體骨髓中的______________細胞增殖、分化、發(fā)育而來。

3)圖示中的細胞融合過程除了可以采用植物細胞原生質(zhì)體融合常用的方法外,還可以采用______處理。雜交瘤細胞的特點是_______________________________________________。

4)單克隆抗體技術(shù)經(jīng)過兩次篩選過程,第一次篩選出____________________,第二次篩選出____________________。

5)單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比,最大的優(yōu)越性體現(xiàn)在__________________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】制備轉(zhuǎn)基因克隆動物多是以易于核移植的胚胎成纖維細胞(EF)作為核供體。轉(zhuǎn)入人生長激素基因的鼠胚胎成纖維細胞(tEF)不能分泌人生長激素,推測其不具備相應(yīng)的細胞質(zhì)條件而影響了基因表達,從而影響了對轉(zhuǎn)基因細胞的篩選。為快速篩選出這類胞,研究者設(shè)計了如圖所示的大致流程,據(jù)此回答問題:

1)生長激素的化學(xué)本質(zhì)是________,雜合細胞可以分泌人生長激素,說明該細胞具備分泌生長激素的________條件。

2)這一分泌現(xiàn)象說明指導(dǎo)人生長激素合成的基因來自于________細胞,分泌生長激素的細胞質(zhì)條件由________細胞提供。

3)培養(yǎng)和誘導(dǎo)融合等操作均需在嚴格的________環(huán)境條件下操作,且配制的合成培養(yǎng)基通常需要加入________等一些天然成分。

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同步練習(xí)冊答案