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(1)水稻雄性不育系产生的花粉全部败育，使其在育种工作中，只能作，因此具有重
20.(11分)乐山是四川重要的茶叶产区，茶园在每年修剪和采摘后会产生大量的茶树枝条等
要的意义，可免去人工杂交实验中的操作，提高效率。
农业废弃物（主要成分为木质纤维素）。传统处理方式通常是焚烧或堆积，这不仅造成空
(2)两系杂交应当在」
的环境条件下自交繁育，在的环境条件下杂交制种。光
气污染和温室气体排放，也是资源的巨大浪费。某研究团队从乐山峨眉山原始森林的腐殖
温敏水稻在不同条件下育性不同的根本原因是
(3)图17-2中的恢复系R的基因型为
,若基因型为S(R)的个体连续自交两代，
土中，分离到一株高效降解木质纤维素的真菌一疣孢漆斑菌(Myrothecium verrucaria)。
则2中雄性不育个体所占的比例为
该真菌的W基因簇（基因簇是指基因组中紧密排列、功能相关或结构相似的一组基因，通
18.(14分)胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用，葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种细胞膜
常协同发挥作用，常见于真核生物中)能表达出一种强大的复合纤维素酶系，包括内切葡
上的葡萄糖转运蛋白，蛋白M为胰岛素受
葡萄糖
聚糖酶、外切葡聚糖酶和阝一葡萄糖苷酶，可以将纤维素高效分解为葡萄糖。现在，为将其
体。图18为胰岛素发挥作用的相关机理。
GLUT4
应用于茶园的秸秆处理，研究人员计划利用转基因技术改造出生产该酶的大肠杆菌工程
请据图回答下列问题：
L蛋白M
一细胞膜
菌，相关限制酶的识别序列如表20。请回答下列问题：
(1)下丘脑是调节血糖平衡的较高级中
枢，除此以外，还是_
(至少答出
GLUT4
表20
两项)等生命活动的调节中枢。
限制酶
Xba I
EcoR I
Spe I
Xho I
HindⅢ
(2)饭后半小时血糖升高，一方面
GLUT4-
型地
分解
识别序列
细胞感知血糖升高，合成并分泌胰岛
图18胰岛素机理示意图
(5'+3)
TI CTAGA GI AATTCA I CTAGT CI TCGAG
AI AGCTT
素，该调节方式为体液调节；另一方面
使下丘脑的某个区域兴奋，通过迷走神经使胰岛素的分泌量增加，该调节方式为
Hind
终止
EcoR I
空白对照
血糖下降后，胰岛素的作用结果反过来抑制胰岛素的分泌，这种调节机制是
M
(3)当胰岛素与蛋白M结合后，一方面会促进」
,从而促进了细胞对葡萄糖的摄取，另
碱基对(bp)】
色，氧酸合
一方面会促进葡萄糖的氧化分解、
和
,从而使血糖浓度降低。
3000
成基因
(4)少数人感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛B细胞而患糖尿病，已知该病毒不
pBL(2.2kb)
2500
侵染胰岛B细胞，病患者的免疫系统错误的将胰岛B细胞当作“非己”成分进行攻击，
1500
这属于
病，其原因可能是
(5)胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的胰岛素受体
750
功能受损的小鼠（简称为MKR小鼠），导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研
Spe
500
究小组拟通过实验证明胰岛素受体功能在血糖调节中的作用，实验材料有实验前均禁
引物2
3'a链
食10小时的血糖浓度相等的MKR小鼠和正常小鼠各10只，血糖仪，胰岛素测量仪，
200
葡萄糖溶液，注射器等，设计实验思路并预测结果。
5'b链
引物1■
W基因簇
实验思路：
实验结果：
19.(10分)研究发现，活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合，T细
图20-1
图20-2
胞即可“认清”对方，不触发免疫反
1500
P缓冲液（甲）
(1)传统的获取大量酶的生产方法是进行真菌发酵。但这种方法周期较长，且容易受到杂
应。肿瘤细胞可通过过量表达的
△抗PD-1抗体（乙）
PD-L1与PD-1结合，来逃避免
菌污染。为了更高效、可控地生产，现代生物技术倾向于采用
工程的方法。其
1000
分Tal(丙)
疫系统的“追杀”。基于此，科学家
基本操作流程是：从疣孢漆斑菌细胞中提取总RNA,通过，过程获得其纤维素酶
研制的抗PD-1抗体、抗PD-L1
500
8
●Tal+抗PD-1抗体（丁）
基因，然后将其导人到一个生长迅速、蛋白分泌能力强的受体细胞（如大肠杆菌）中，让
抗体作为广谱抗癌药物已经获批用
受体菌成为“细胞工厂”来大量生产这种酶。
来治疗多种癌症。为增强疗效，我
(2)图20-1标识了载体pBL和W基因簇中限制酶的切割位点(1kb=1000bp,假设构建
国科学家用软件计算筛到另一种物
2
46
8
10
质Taltirelin(简称Tal),并开展实验
处理后时间(d)
重组质粒前后，质粒pBL对应部分大小基本不变)。已知a链为W基因簇中的转录模
研究Tal与抗PD-1抗体的联合疗
图19
板链，结合上表分析，为保证W基因簇与质粒pBL正确连接，PCR扩增W基因簇时需
效及其作用机制。据图19回答下列问题：
在引物1和引物2的5'端分别添加的碱基序列5'
-3'、5'
-3。切
(1)一些抗原被APC
处理后，将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给辅助性T
割载体时应选用的限制酶是
细胞。细胞毒性T细胞活化后，可识别并杀伤肿瘤细胞，这体现免疫系统的
功能。
(3)图20-1载体pL中的色氨酸合成酶基因的作用是，将重组质粒导人色氨酸合
(2)抗PD-1抗体或抗PD-L1抗体的制备最常用的是单克隆抗体技术，单克隆抗体制备
成缺陷的大肠杆菌菌株，利用的培养基筛选菌株并提取质粒，用引物1和引物2
过程中，需在96孔板中对杂交瘤细胞进行和
,经多次筛选，就可获得所
进行PCR扩增，相关产物电泳图见图20-2。已知1号泳道和2号泳道分别是重组质
需的目的细胞。
(3)开展Tl功能探究时，模型小组分为甲、乙、丙、丁四组，用不同物质处理后，检测其肿瘤
粒和空载质粒的电泳图（均用E oRI酶切成线性），在3号、4号的PCR扩增产物中，符
体积，结果如图19所示。实验的对照组是组（写出对应组别的字母即可）。图
合预期的W基因簇的DNA片段是号，若要进一步验证可对其进行。空
19的实验结果说明
白对照组5中使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是
高三生物学第7页（共8页）
高三生物学第8页（共8页）

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