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文档简介

题型10新冠肺炎1.近期以奥密克戎为主的新冠疫情爆发,已知德尔塔毒株和奥密克戎毒株是2019新型冠状病毒毒株的变种。研究表明,德尔塔毒株中刺突蛋白突变位点有15处,奥密克戎毒株中目前已知的刺突蛋白的突变位点有32处。下列说法不正确的是(

)A.不同的新型冠状病毒变种中刺突蛋白上突变位点有差异,表明基因突变具有不定向性B.德尔塔毒株和奥密克戎毒株的传染性增强是病毒与宿主相互选择的结果C.奥密克戎侵染人体后,在内环境中迅速增殖形成大量病毒D.奥密克戎与人类的遗传信息的传递方式存在差异【答案】C【分析】基因突变具有不定向性,一个基因可突变为不同的等位基因。不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。协同进化形成了生物多样性。【详解】A.研究表明,德尔塔毒株中刺突蛋白突变位点有15处,奥密克戎毒株中目前已知的刺突蛋白的突变位点有32处,不同的新冠病毒变种中刺突蛋白上突变位点有差异,表明基因突变具有不定向性,A正确;B.德尔塔毒株和奥密克戎毒株的传染性增强是病毒与宿主相互选择、协同进化的结果,B正确;C.病毒没有细胞结构,需要在宿主细胞内才能增殖,不能在内环境中增殖,C错误;D.奥密克戎为RNA复制病毒,其遗传信息的传递包括RNA复制和翻译,人类的遗传信息的传递包括DNA复制、转录和翻译,因此奥密克戎与人类的遗传信息的传递方向不同,D正确。故选C。2.mRNA疫苗是以病原体抗原蛋白对应的mRNA为基础,通过一定的方式递送至人体细胞内,引起机体免疫反应的疫苗产品。下图表示某种新冠病毒mRNA疫苗引起机体产生免疫反应的部分过程,其中I~VI表示细胞,①~③表示物质,甲、乙表示细胞器。下列分析正确的是(

)A.物质③和淋巴因子参与组成人体免疫系统的第二道防线B.疫苗中的病毒mRNA经甲、乙摄取和加工形成物质②后呈递给细胞I、IIC.接种该疫苗后若新冠病毒入侵,细胞IV、VI能迅速增殖并大量表达S蛋白基因D.新冠病毒遗传物质中的碱基排列顺序与疫苗中mRNA的碱基排列顺序不完全相同【答案】D【分析】分析题图:图示表示某种新冠病毒mRNA疫苗引起机体产生免疫反应的部分过程,其中Ⅰ是T细胞,Ⅱ是B细胞,Ⅲ是效应T细胞,Ⅳ是记忆T细胞,Ⅴ是浆细胞,Ⅵ是记忆B细胞。甲为内质网,乙为高尔基体。【详解】A.物质③为抗体,参与人体特异性免疫,属于第三道防线,A错误;B.疫苗中的病毒mRNA,在宿主细胞的核糖体上经过翻译形成肽链,然后经过内质网(甲)和高尔基体(乙)加工,形成物质②后呈递给细胞I、II,B错误;C.接种该疫苗后若新冠病毒入侵,细胞IV(记忆T细胞)、VI(记忆B细胞)能迅速增殖并分化成效应T细胞和浆细胞,C错误;D.mRNA是经过剪切加工等方式获得,故新冠病毒遗传物质中的碱基排列顺序与疫苗中mRNA的碱基排列顺序不完全相同,D正确。故选D。3.新冠病毒mRNA疫苗的技术路线是:体外设计编码新冠病毒抗原蛋白的mRNA序列.经脂质体包裹后注射到人体内。以下是新冠病毒mRNA疫苗的部分说明书,相关叙述错误的是(

)【产品特性】冷冻,无菌、不含防腐剂的多剂浓缩液,给药前需稀释【建议接种年龄】16岁及以上,建议老年人接种,没有年龄上限【建议程序】2剂,建议间隔时间21-28天【禁忌症】已知对mRNA疫苗的任何成分有过敏性反应的个人,接种第一剂mRNA疫苗后出现速发型过敏反应的个人A.注射mRNA疫苗引起的免疫反应属于特异性免疫B.mRNA疫苗需冷冻保存是因为RNA不稳定,易降解C.应及时接种加强针的目的是为了提高机体内抗体和记忆细胞的数量D.接种第一剂mRNA疫苗后出现速发型过敏反应的个人属于第一次接触过敏原【答案】D【分析】疫苗接种,是将疫苗制剂接种到人或动物体内的技术,使接受方获得抵抗某一特定或与疫苗相似病原的免疫力,借由免疫系统对外来物的辨认,进行抗体的筛选和制造,以产生对抗该病原或相似病原的抗体,进而使受注射者对该疾病具有较强的抵抗能力。【详解】A.疫苗相当于抗原,可以引起人体产生记忆细胞和抗体,属于特异性免疫,A正确;B.RNA不稳定,易降解,因此mRNA疫苗需冷冻保存,B正确;C.加强针及再次注射相同疫苗,可以提高机体内抗体和记忆细胞的数量,增强免疫力,C正确;D.过敏反应是第二次接触过敏原才有的反应,接种第一剂mRNA疫苗后出现速发型过敏反应的个人属于第二次接触过敏原,D错误。故选D。4.新冠病毒是一种RNA病毒,常见的病毒检测方法有:①检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体;②用“新冠病毒核酸检测试剂盒”检测病毒的遗传物质RNA;③检测病毒表面的一种糖蛋白。即抗原分子。常见的疫苗有:减毒新冠病毒、灭活新冠病毒、新冠病毒RNA疫苗。下列有关说法不正确的是(

)A.新冠病毒患者通过方法①②③检测可能均呈阳性B.建议接种灭活新冠病毒疫苗加强针,其目的是刺激机体产生更多的抗体和记忆细胞C.新冠病毒侵入机体、T细胞、B细胞、效应T细胞均能发挥免疫效应D.新冠病毒RNA疫苗作为抗原直接引起机体产生体液免疫和细胞免疫【答案】D【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。【详解】A.新冠病毒患者感染新冠病毒,通过方法②③检测呈阳性,结构抗原刺激后机体产生相应抗体,方法①检测可能呈阳性,A正确;B.接种加强针,利于刺激机体产生更多的抗体和记忆细胞,B正确;C.新冠病毒侵入机体后,刺激机体产生体液免疫和细胞免疫,所以T细胞、B细胞、效应T细胞均能进行特异性识别,发挥免疫效应,C正确;D.新冠病毒RNA疫苗不是抗原,抗原分子应该是RNA指导合成的蛋白质分子,D错误。故选D。5.新冠病毒疫苗第三针(加强针)接种工作在辽宁有序推进。下列说法错误的是(

)A.新冠病毒疫苗进入人体后将作为抗体发挥作用B.新冠病毒疫苗第三针注射到人体后首先进入组织液C.新型冠状病毒在人体肺部细胞能够大量增殖D.疫苗的大规模接种将促进群体免疫屏障的建立【答案】A【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体免疫系统能够产生反应,而且这种反应具有特异性。新型冠状病毒主要的传播途径是呼吸道飞沫传播和接触传播。【详解】A.接种新冠病毒疫苗后,疫苗相当于抗原,进入机体可诱发机体的特异性免疫过程,人体内可产生相应的抗体,从而对新冠病毒具有抵抗力,A错误;B.接种新冠病毒疫苗采用肌肉注射的方式,注射到人体后首先进入组织液,B正确;C.新冠肺炎是一种呼吸道传染疾病,主要是通过呼吸道飞沫传播,进入人体肺部之后,可在肺部细胞内大量繁殖,C正确;D.群体免疫通过接种疫苗实现,即接种疫苗的人达到一定比例后,就可以保护整个群体免受对应传染病毒的感染,疫苗的大规模接种将促进群体免疫屏障的建立,D正确。故选A。6.今年3月12日,国家药监局发布通告,五款新冠抗原自测产品正式上市,居民可购买试剂盒自测新冠病毒抗原。新冠病毒抗原检测试剂盒利用了人工标记的抗体,检测新冠病毒表面的特定抗原。与核酸检测相比,抗原检测因为没有扩增,敏感性要略微低一点,但一旦检测出阳性,就会具有很强的价值。以下关于抗原和抗原检测的叙述,正确的是(

)A.抗原是由浆细胞产生的免疫活性物质B.抗原检测阴性的人一定不会是感染者C.抗原检测可以逐步取代核酸检测作为确诊依据D.抗原检测利用了抗原抗体特异性结合的原理【答案】D【分析】抗原检测检测的是病毒的蛋白质,而核酸检测检测的是病毒的核酸,两种检测方法各有优缺点。抗原检测的优点是简单、快速,10到15分钟便可出结果,个人可以自检,有利于对疑似人群进行早期分流和快速管理。缺点是敏感性稍差,不如核酸检测敏感性高。但核酸检测需要配备专门的仪器,经过专业培训的人员才能操作,获取结果时间长,至少需要2至3个小时。【详解】A.抗原是能够引起机体产生特异性免疫的病毒结构,不属于浆细胞产生的免疫活性物质,A错误;B.由于与核酸检测相比,抗原检测因为没有扩增,敏感性要略微低一点,因此抗原检测阴性的人也可能是感染者,B错误;C.目前,核酸检测仍然是新冠病毒感染的确诊依据,抗原检测可以作为核酸检测的补充,C错误;D.抗体与抗原能发生特异性结合,因此可利用这一原理用人工标记的特异性抗体进行特定抗原检测,D正确。故选D。7.自2020年12月30日我国第一款新冠疫苗上市以来,至2022年1月21日,全国累计报告接种新冠疫苗29.6亿剂次,对疫情防控起到了重要作用。新冠疫苗大规模生产所用的Vero细胞是在1962年从非洲绿猴肾脏分离得到的,Vero细胞生长速度快,可连续增殖,并能保持遗传稳定性。以大量增殖Vero细胞为基础而大量繁殖新冠病毒,再经灭活、提纯新冠病毒后制成疫苗,实现新冠疫苗的大规模生产。以下叙述正确的是(

)A.Vero细胞进行连续有丝分裂,无细胞周期与细胞分化B.Vero细胞在分裂中,发生染色体联会和出现四分体C.Vero细胞和新冠病毒的增殖相同,都进行分裂增殖D.Vero细胞为新冠病毒的增殖提供所需的氨基酸和核糖核苷酸【答案】D【分析】根据题意可知,Vero细胞可以连续增殖,其属于体细胞,可进行有丝分裂。新冠病毒无细胞结构,不能独立生活,可以在Vero细胞中增殖。【详解】A.Vero细胞进行连续的有丝分裂,有细胞周期,A错误;B.Vero细胞进行有丝分裂,无染色体的联会和四分体的形成,B错误;C.Vero细胞有细胞结构,进行有丝分裂,新冠病毒无细胞结构,不能进行细胞分裂,C错误;D.新冠病毒可以在Vero细胞中增殖,故Vero细胞可以为新冠病毒提供增殖所需的氨基酸(合成蛋白质)和核糖核苷酸(合成RNA),D正确。故选D。8.新冠肺炎的病原体是一种单股正链RNA(+)的冠状病毒,在宿主细胞内的增殖过程如图所示,a~e表示相应的生理过程。下列相关叙述错误的是(

)A.RNA(+)的嘌呤数与RNA(-)的嘧啶数相等B.mRNA和RNA(+)的碱基排列顺序相同C.过程b和过程e的碱基配对方式相同D.过程a需要的模板、原料和能量均来自宿主细胞【答案】D【分析】新型冠状病毒是一种单股正链RNA病毒,以RNA(+)表示。由图可知,新型冠状病毒能进行RNA的自我复制,还能充当翻译的模板,并参与病毒组成。【详解】A.由图可知,RNA(+)与RNA(-)碱基互补,A与U配对,G与C配对,故嘌呤数等于嘧啶数,A正确;B.mRNA和RNA(+)均是以RNA(一)为模板形成的,碱基排列顺序相同,B正确;C.过程b和过程e均是翻译过程,碱基配对方式相同,均是A与U配对,G与C配对,C正确;D.过程a属于RNA复制,模板由新冠病毒提供,原料和能量由宿主细胞提供,D错误。故选D。9.新型冠状病毒检测方法主要有核酸检测法和抗体检测法。医生对患者进行常规治疗时,需要注意水电解质平衡,维持内环境稳态,并定时监测肝酶、血氧饱和度等指标。以下相关说法错误的是(

)A.抗体诊断试剂盒需要根据新型冠状病毒内部的核酸研制B.核酸检测法利用了碱基互补配对的原理C.肺炎患者的细胞内液和血浆蛋白外渗都会导致肺水肿D.血氧饱和度正常的生理意义是保证细胞正常氧化分解有机物【答案】A【分析】内环境又叫细胞外液,主要由血浆、组织液和淋巴组成。内环境稳态是指内环境的理化性质包括温度、pH和渗透压保持相对稳定的状态。人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;血浆中含缓冲物质使pH保持为7.35~7.45;血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比,是呼吸循环的重要生理参数。核酸检测法常用的方法是荧光定量PCR,将新型冠状病毒核酸(RNA)逆转录为DNA,通过PCR技术扩增DNA,利用荧光定量PCR仪测定样本Ct值的大小,可以判断患者样本中是否含有新型冠状病毒。抗体检测法的原理是抗原-抗体的特异性结合,提取新冠病毒的蛋白质,注入动物体内激发特异性免疫,然后提取抗体并进行荧光标记或放射性性标记等,再将标记的抗体对样本进行检测,可以判断患者样本中是否含有新型冠状病毒。【详解】A.由分析可知,抗体诊断试剂盒是根据新型冠状病毒的蛋白质研制的,A错误;B.由分析可知,核酸检测法需要进行DNA扩增,利用了碱基互补配对的原理,B正确;C.肺炎患者的细胞内液和血浆蛋白外渗进入组织液,导致组织液渗透压升高,进入组织液水分增多,导致肺水肿,C正确;D.由分析可知,血氧饱和度可表示血液中O2含量的指标,其数值正常说明人体血液中O2的含量充足,能保证细胞通过有氧呼吸正常氧化分解有机物,D正确。故选A。【点睛】10.新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是+RNA病毒,引起的新冠肺炎严重威胁人类的健康。下图为新型冠状病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。有关叙述正确的是()A.+RNA.-RNA上均具有RNA复制酶基因B.能与核糖体结合并完成翻译过程的只有mRNAC.酶1.酶2和酶3是在病毒的核糖体上合成的RNA复制酶D.亲代+RNA→-RNA→子代+RNA的过程经过了两次信息传递【答案】D【分析】据图分析,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的RNA(+RNA)中含有RNA复制酶基因,先翻译形成RNA聚合酶,接着形成-RNA,再复制形成+RNA,-RNA转录形成信使RNA,翻译形成多种病毒蛋白,与子代+RNA组装形成子代病毒。【详解】A.新冠病毒遗传物质是+RNA,+RNA才有复制酶基因,A错误;B.新型冠状病毒的RNA(+RNA)中含有RNA复制酶基因,先翻译形成RNA聚合酶过程中,+RNA也与核糖体结合,B错误;C.酶1.酶2和酶3均是在宿主细胞的核糖体上合成的,病毒没有核糖体,C错误;D.亲代病毒RNA需经过两次信息传递才能产生子代病毒RNA,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)先形成-RNA,再复制形成+RNA,D正确。故选D。11.某地疾控部门对新冠疫苗接种做了如下说明:①本次使用的是全病毒灭活疫苗;②免疫程序为2针,至少间隔14天,接种部位为上臂三角肌。下列说法错误的是(

)A.全病毒灭活疫苗失去了病毒在细胞内增殖的能力B.在上臂三角肌接种后,疫苗直接进入内环境引起免疫应答C.第2次接种会刺激第1次接种产生的记忆细胞迅速增殖、分化产生浆细胞D.疫苗的防治作用原理与注射康复者的血清提取物救治患者相同【答案】D【分析】1.体液兔疫主要针对的目标是细胞外的病原体和毒素;细胞免疫直接对抗入侵的病原体、被病原体感染的细胞、癌细胞和移植器言的异体细胞。2.兔疫系统具有、监控和清除功能;人体有三道防线抵御病原体的攻击,其中皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;主要由免疫器官和免疫细胞组成的是人体的第三道防线,属于特异性兔疫。【详解】A.全病毒灭活疫苗是将病毒通过化学方法失去感染力和复制力,所以病毒无法在细胞内增殖,A正确;B.兔疫系统具有防卫、监控和清除功能,在接种疫苗后,抗原物质会直接进入内环境,引起体液免疫反应,产生浆细胞、记忆细胞并由浆细胞产生抗体,B正确;C.一次接种后会进行特异性免疫而产生记忆细胞,在二次接种时,记忆细胞会迅速分裂分化成浆细胞,能在更短的时间内产生更多抗体,应对侵入人体的新冠病毒,C正确;D.注射康复者的血清提取物救治患者属于被动免疫,而疫苗的防治属于主动兔疫,二者作用原理不同,D错误。故选D。【点睛】本题主要考查人体免疫系统在维持稳态中的作用,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。12.COVID-19病毒的基因组为单股正链RNA(与mRNA序列相同),含m个碱基。该病毒在感染的细胞胞质中复制、装配,以出芽方式释放,其增殖过程如下图所示。关于该病毒的叙述,不正确的是(

)A.COVID-19几乎只感染肺部细胞是因为侵入细胞必需要与特定的受体结合B.一个COVID-19的RNA分子复制出一个新COVID-19的RNA约需要2m个核苷酸C.该病毒基因所控制合成最长多肽链的氨基酸数不超过m/3D.已被治愈的患者体内会永远存在该病毒的抗体和记忆细胞【答案】D【分析】分析图示可知,COVID-19病毒与靶细胞膜上的受体结合,将其遗传物质基因组RNA注入宿主细胞中,基因组RNA通过复制形成-RNA,-RNA经过复制可形成多种长度的mRNA,进而翻译形成多种蛋白质。由于基因组RNA碱基序列和mRNA相同,所以某种mRNA还可以作为遗传物质参与该病毒的合成。【详解】A.由图可知,病毒侵入细胞时需要与细胞膜上的受体识别并结合,由于COVID-19的受体分布在肺部细胞上,故COVID-19几乎只感染肺部细胞是因为侵入细胞时必需要与其膜上的特定的受体结合,A正确;B.由图可知,一个COVID-19的RNA分子复制出一个新COVID-19的RNA需要先由+RNA复制形成-RNA,然后再形成mRNA,由于COVID-19病毒的基因组为单股正链RNA,与mRNA序列相同,所以上述经过两次RNA复制后可形成该病毒的遗传物质,单股正链RNA中含有m个碱基,所以两次复制共需要约2m个核苷酸,B正确;C.由于mRNA中三个相邻的碱基决定一个氨基酸,单股正链RNA中含m个碱基,所以mRNA中最多含m个碱基,故该病毒基因所控制合成最长多肽链的氨基酸数不超过m/3,C正确;D.抗体和记忆细胞在体内存活的时间是有限的,尤其抗体存在的时间较短,所以已被治愈的患者体内一段时间内可存在该病毒的抗体和记忆细胞,D错误。故选D。13.武汉大学人民医院发表研究称,女性在COVID-19的传播上表现出不同于男性的特征,女性不仅症状相对较轻,而且比男性有更长的潜伏期。此前有研究表明X染色体上存在免疫相关基因,根据雌雄个体染色体组成的差异,下列推测不合理的是(

)A.X染色体上免疫相关基因转录出的mRNA量在雌雄个体中有差异B.XXY的雄性个体X染色体上免疫相关基因的表达水平低于正常雄性个体C.X染色体缺失的雄性个体X染色体上免疫相关基因的表达水平低于正常雄性个体D.X染色体数目雌性多于雄性,因此雌性个体染色体上免疫相关基因表达水平较高【答案】B【分析】女性的性染色体组成为XX,男性的性染色体组成为XY,X染色体缺失的雄性个体性染色体组成为X0,根据题意“研究表明X染色体上存在免疫相关基因”,故从性染色体组成的角度分析,含X染色体越多的个体,免疫基因的表达量越大,免疫能力越强。【详解】A.题干信息表明X染色体上存在免疫相关基因,且雌性个体症状相对较轻,可推知X染色体越多,其上免疫基因的表达量越大。表达量越大产生mRNA的量也越多,因此可知雌性个体相关mRNA的量也有差异,A正确;BCD.根据染色体组成的差异,可推知不同个体中染色体上免疫相关基因的表达量由大到小的排列顺序依次为:XXY≈XX>XY≈XO>OY,所以B错误;C正确;D正确。故选B。【点睛】本题旨在考查学生用雌雄个体染色体组成的差异解释现实生活中生物学问题的能力。14.奧密克戎是2019新型冠状病毒(RNA病毒)的变种,奥密克戎入侵人体细胞后,其RNA直接指导合成两条超长复制酶多肽,再剪切成多个多肽链,然后该病毒RNA才能经这些剪切后形成的复制酶的催化开始复制。下列叙述正确的是(

)A.奥密克戎增殖过程所需要的酶都是由病毒RNA控制合成B.为获得一定数量的奥密克戎进行研究,利用完全培养基培养增殖C.新型冠状病毒的检测方法主要包括三种,即核酸检测、抗体检测和抗原检测D.一个含32P的奥密克戎以31P为原料增殖,产生的子代病毒中含放射性的有2个【答案】C【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。【详解】A.奥密克戎的RNA进入宿主细胞之后,能指导合成复制酶催化自身RNA的复制过程,此后病毒蛋白质合成过程所需要的酶是由宿主细胞提供的,A错误;B.病毒为非细胞生物,专性寄生物,因此病毒奥密克戎的培养不能在完全培养基中完成,B错误;C.新型冠状病毒的组成成分包括蛋白质和RNA,RNA和蛋白质均具有特异性,且宿主产生的抗体能与病毒抗原发生特异性结合,据此设计的的检测方法主要包括三种,即核酸检测、抗体检测和抗原检测,C正确;D.一个含32P的奥密克戎以31P为原料增殖,病毒RNA是单链的,若亲代RNA被分解,则其产生的子代病毒中不可能含有放射性,若亲代病毒RNA不作为子代病毒的组分,则子代病毒将均不具有放射性,因而产生的子代病毒中含有放射性的情况无法确定,D错误。故选C。15.新型冠状病毒的检测方法,目前主要有核酸检测法,抗原检测法等,两种方法的效能图如下。下列叙述错误的是(

)A.核酸检测法比抗原检测法更灵敏B.抗原检测法更依赖于体内的病毒数量C.核酸检测呈阴性可确定个体没有携带病毒D.潜伏期和传染期后,均不能用抗原检测法【答案】C【分析】新冠病毒是一种RNA病毒,主要侵染肺部等细胞,引起肺炎。【详解】A.由于潜伏期可能检测不到抗原但可以检测到核酸,核酸检测法比抗原检测法更灵敏,A正确;B.由图可知,病毒载量低时,核酸检测就会呈阳性,而病毒载量高时抗原检测才呈阳性,说明抗原检测法更依赖于体内病毒数量,B正确;C.由图可知,潜伏期,核酸检测也可能呈阴性,故核酸检测呈阴性,不能确定个体没有携带病毒,C错误;D.由图可知,潜伏期和传染期后,抗原检测法均呈阴性,故该时期不能用抗原检测法,D正确。故选C。16.目前,我国首款中和抗体新冠药物联合疗法已获批附条件上市,该疗法对目前出现的几种主要变异株均保持中和活性。从痊愈的新冠肺炎患者体内分离出几十种抗体基因,通过工程菌表达,筛选并制备出两种能抢先与新冠病毒表面的刺突蛋白结合的单克隆抗体,通过联合治疗,有效阻断病毒与宿主细胞结合,使病毒无法感染细胞,继而被免疫系统清除。下列说法错误的是A.中和抗体能预防新冠肺炎,但预防原理和灭活病毒疫苗不同B.新冠病毒入侵人体后可刺激浆细胞增殖,促进其分泌抗体C.获得该单克隆抗体的过程应用了基因工程和发酵工程技术D.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,经1次选择就能得到所需的杂交瘤细胞【答案】BD【分析】疫苗通常起到抗原的作用,通过刺激机体产生记忆细胞和抗体,发挥作用;机体产生记忆细胞和抗体需要一定的时间,故其作用发挥需要一定的时间。【详解】A.根据题意,中和抗体预防新冠肺炎的原理是中和抗体通过抢先与新冠病毒表面的刺突蛋白结合,从而阻断病毒感染细胞,起到预防作用,而灭活病毒疫苗相当于抗原,刺激机体产生记忆细胞和抗体,二者原理不同,A正确;B.浆细胞可以分泌抗体,但其是高度分化的细胞,不能再进行增殖,B错误;C.结合题干信息“从痊愈的新冠肺炎患者体内分离出几十种抗体基因,通过工程菌表达,筛选并制备出两种能抢先与新冠病毒表面的刺突蛋白结合的单克隆抗体”可知,获得该单克隆抗体的过程应用了基因工程和发酵工程技术,C正确;D.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,需要经过选择培养基的筛选(第1次)和阳性检测(第2次筛选)才能得到所需的杂交瘤细胞,D错误。故选BD。17.当前世界各地新冠肺炎的大流行主要是由更具传染性的奥密克戎变异株引起的,新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)主要负责受体识别和介导新冠病毒入侵宿主细胞。下列叙述正确的是(

)A.出现奥密克戎变异株的根本原因是环境的改变B.新冠病毒侵染宿主细胞的过程离不开自身溶酶体等细胞器的参与C.S蛋白氨基酸序列改变可能改变S蛋白与宿主细胞受体的结合效率D.与注射S蛋白相比,注射灭活的新冠病毒可使机体内的抗体种类更多【答案】CD【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。【详解】A.出现奥密克戊变异株的根本原因是核糖核苷酸序列的改变,A错误;B.新冠病毒没有细胞结构,B错误;C.奥密克戊变异株具有更强的传染性,说明S蛋白与宿主的结合效率更高,说明S蛋白氨基酸序列改变可能改变S蛋白与宿主细胞受体的结合效率,C正确;D.注射灭活的新冠病毒,因其表面有多种抗原蛋白,可在体内产生多种抗体,比只注射S蛋白产生的抗体种类多,D正确。故选CD。18.侵入机体的病毒会刺激T淋巴细胞合成并分泌干扰素IFN-Ⅰ,该物质具有广抗病毒活性。科研人员为研究IFN-Ⅰ与新冠患者病情的相关性,进行了以下研究。下列相关分析正确的是(

)项目危重症患者的血清轻症患者的血清研究一检测不到或检测到微量的IFN-Ⅰ检测到IFN-Ⅰ研究二少数能检测到抗IFN-Ⅰ的抗体,但未检测到检测到IFN-Ⅰ,但未检测到抗IFN-Ⅰ的抗体IFN-Ⅰ研究三个别患者IFNI基因缺陷,检测不到IFN-Ⅰ/A.测定血清中的IFN-Ⅰ含量有助于对症治疗新冠患者B.研究二中,少数危重症患者用IFN-Ⅰ治疗效果较好C.危重症患者的生理指标之一是血清中缺乏IFN-ⅠD.个别IFN-Ⅰ基因缺陷的危重症患者的T淋巴细胞活性较低【答案】ACD【分析】新冠肺炎是一种呼吸道(病毒性)传染病;从传染病角度说,新冠病毒是引起新冠肺炎的病原体。病毒的结构非常简单,仅由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成。新冠病毒可引起机体产生特异性免疫。【详解】A.由研究一可知,血清中的IFN-Ⅰ的含量可以用来判定患病程度,所以测定血清中的IFN-Ⅰ含量有助于对症治疗新冠患者,A正确;B.由题意可知,少数危重症患者体内存在抗IFN-I的抗体,血清中检测不到IFN-Ⅰ,即IFN-I无法发挥抗病毒作用,此时用IFN-I进行治疗,效果甚微,因此不能用IFN-Ⅰ治疗,B错误;C.由研究一可知,危重症患者的血清中检测不到或仅有微量IFN-Ⅰ,所以部分危重症患者的生理指标之一是血清中缺乏IFN-Ⅰ,C正确;D.侵入机体的病毒会刺激T淋巴细胞合成并分泌干扰素IFN-I,个别患者IFN-I基因缺陷,检测不到IFN-I,说明个别IFN-I基因缺陷的危重症患者的T淋巴细胞活性较低,D正确。故选ACD。19.新冠灭活病毒疫苗是用理化方法灭活新冠病毒,再通过纯化等步骤制备出的疫苗;新冠重组蛋白疫苗是将新冠病毒的目标抗原基因整合到表达载体中,然后将表达载体转化到仓鼠卵巢细胞中,经诱导表达出大量的抗原蛋白,再通过纯化而得到的疫苗;新冠腺病毒载体疫苗以腺病毒作为载体,将目标抗原基因重组到载体病毒基因组中得到的疫苗。下列叙述正确的是(

)A.灭活病毒疫苗产生过程中破坏了新冠病毒的抗原结构B.在上臂三角肌接种重组蛋白疫苗后,疫苗直接进入内环境引起免疫应答C.与重组蛋白疫苗相比,腺病毒载体疫苗能持续达抗原,免疫应答持久D.腺病毒载体疫苗发挥作用的过程中需要tRNA和rRNA的参与【答案】BCD【分析】疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。【详解】A.灭活病毒疫苗产生过程中没有破坏新冠病毒的抗原结构,仍可引起机体产生特异性免疫,A错误;B.在上臂三角肌接种重组蛋白疫苗后,疫苗直接进入组织液,通过血液运输可引起免疫应答,B正确;C.与重组蛋白疫苗相比,腺病毒载体疫苗能在体内不断表达抗原,使机体产生大量记忆细胞,免疫应答持久,C正确;D.腺病毒载体疫苗发挥作用的过程中需要将目标抗原基因先表达形成蛋白质,因此需要tRNA和rRNA的参与,D正确。故选BCD。20.新冠毒株变异株B.1.1.529(Omicron)刺突蛋白上的突变比德尔塔毒株多一倍,这种大量突变可能是在免疫缺陷患者慢性感染期间进化而来的。下列叙述正确的是(

)A.新冠病毒变异株的不断出现是由于宿主细胞中的RNA单链更易发生突变B.Omicron变异株的出现意味着需对基于原始毒株设计的疫苗进行修正C.多个突变可能会降低因接种疫苗而产生的抗体的识别能力D.免疫缺陷患者可能成为新冠毒株突变的一个重要来源【答案】BCD【分析】新冠病毒疫苗属于抗原,注射疫苗,引起人体的免疫反应,在体内产生抗体和记忆细胞,进而获得了对该抗原的抵抗能力,抗体能与抗原特异性结合,一旦抗原发生改变,该抗体就不能再起作用。【详解】A.新冠病毒的遗传物质是RNA,RNA是单链,更容易发生突变,不是宿主细胞的RNA发生突变,A错误;B.抗体具有专一性,Omicron变异株的出现意味着基于原始毒株设计的疫苗引起机体产生的抗体不能针对原始毒株起作用,需要进行修正,B正确;C.新冠毒株变异株B.1.1.529(Omicron)刺突蛋白上的突变比德尔塔毒株多一倍,抗原发生变化,因此会降低因接种疫苗而产生的抗体的识别能力,C正确;D.据题意可知,新冠毒株变异株B.1.1.529(Omicron)刺突蛋白上的突变可能是在免疫缺陷患者慢性感染期间进化而来的,据此推测免疫缺陷患者可能成为新冠毒株突变的一个重要来源,D正确。故选BCD。21.新型冠状病毒是依靠其表面的刺突蛋白(S蛋白)感染人体细胞的RNA病毒,腺病毒是生活中常见的感染人体细胞的DNA病毒。我国科学家陈薇院士团队与某生物公司联合,以一种人复制缺陷型腺病毒为载体,插入S蛋白基因构建重组腺病毒载体,研发出一种重组新冠病毒疫苗,该疫苗具有良好的防治效果。回答下列问题:(1)人复制缺陷型腺病毒载体,是指用_________酶将与其复制有关的基因剔除掉,使该病毒_____________。(2)获得足够数量S蛋白基因的方法是先经_________过程获得cDNA,再通过PCR技术扩增,这两个步骤需用到的酶有________________。(3)制备重组新冠病毒疫苗的主要原理是________________;该疫苗注射进人体后能够________________,从而激发人体产生免疫反应。(4)为检测注射重组新冠病毒疫苗后,人体是否产生了对S蛋白的免疫反应,可采取的实验思路是____________________。【答案】(1)限制(或限制性核酸内切)能够感染人体细胞,但不能复制(增殖)(2)逆(反)转录

逆转录酶、Taq酶(热稳定DNA聚合酶)(3)基因重组

翻译表达刺突蛋白(S蛋白)(4)提取该人体血清与(获得的)S蛋白进行抗原一抗体特异性反应实验【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。原理:DNA复制;前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。【详解】(1)腺病毒是DNA病毒,获得人复制缺陷型腺病毒载体需要用限制酶将与其复制有关的基因剔除掉,使该病毒能够感染人体细胞,但不能在人体内复制(增殖),从而不会对人体造成危害。(2)获得足够数量S蛋白基因的方法是,先经逆(反)转录获得DNA,该过程用到逆转录酶:再通过PCR技术扩增,该操作需用到Tag酶(热稳定DNA聚合酶)。(3)制备重组新冠病毒疫苗的主要原理是基因重组,该疫苗注射进人体后能够翻译表达刺突蛋白(S蛋白),从而激发人体的免接反应。(4)检验人体是否产生了对S蛋白的免疫反应,关键是看血清中是否存在相应的抗体,因此可提取人体血清与(获得的)S蛋白进行抗原一抗体特异性反应实验。【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。22.新型冠状病毒的检测方法很多,实时荧光RT-PCR(逆转录聚合酶链式反应)法是目前核酸检测的主要方法,操作流程:采集样本→提取RNA→逆转录成cDNA→PCR扩增→结果分析。下图是RT-PCR两步法的过程图,在PCR扩增时加入能与目的基因(新冠病毒的核壳蛋白N基因)结合的荧光探针。目的基因合成越多,荧光信号越强,回答下列问题。(1)构建cDNA文库时,会利用_____酶,将cDNA断开并与载体结合,然后把各个片段_____到一个受体菌群中储存。cDNA文库构建的意义有_____(回答1点)。(2)在配置PCR扩增液时,加入的荧光探针序列:5′-TTGCT……AGATT-3′,如果模板中存在N基因序列,与探针结合的序列应该是5′_____3′。如果某人没有感染新冠病毒,则PCR时DNA实时荧光信号强度_____(增强/减弱/不变)。(3)我国前不久推出新冠病毒抗原检测的方法,相较核酸检测,方便简单,出结果较快,其原理是_____,目前国家推广“抗原筛查,核酸诊断”的监测模式,如果取样中所含病原体数量较少时,核酸检测的优点是_____。【答案】(1)限制性内切核酸(限制)导入(转入)在研究具体某类特定细胞中基因组的表达状态及表达基因的功能鉴定方便具有特殊的优势(2)-AATCT……AGCAA-

不变(3)抗原-抗体杂交

进行PCR扩增,使得核酸含量增多,结果更准确【分析】cDNA文库与基因组DNA文库不同,它是由组织细胞提取分离的mRNA经逆转录酶作用获得的互补DNA(cDNA)构建的。某种意义上,cDNA文库可看是表达基因的文库,它所包含的cDNA片段代表了该特定组织细胞中正在表达甚因的外显子部分。因而由发育进程和组织细胞种类不同,基因组中表达功能的其因存在差异,所建的cDNA文库就不同。这就成为研究不同发育分化的正常细胞与肿瘤细胞等进行差异显示的理论基础。cDNA文库特异地反映某种组织或细胞中,在特定发育阶段表达的蛋白质的编码基因,因此cDNA文库具有组织或细胞特异性。【详解】(1)cDNA是RNA逆转录得到的DNA,用限制性核酸内切酶可以将cDNA切成不同的片段;再分别把各小段与载体结合,导入到一个受体菌群中,检测相应的菌落特征及菌株特性,建立cDNA文库;cDNA文库在研究具体某类特定细胞中基因组的表达状态及表达基因的功能鉴定方便具有特殊的优势,从而使它在个体发育、细胞分化、细胞周期调控、细胞衰老和死亡调控等生命现象的研究中具有更为广泛的应用价值,是研究工作中最常使用到的基因文库。(2)RT-PCR是先将新型冠状病毒的RNA逆转录成cDNA,然后再进行PCR(体外DNA复制),探针能与N基因序列特异性结合,由于DNA的结构为反向平行的两条链,5′与3′互补配对,因此与探针结合的序列应该是5′-AATCT……AGCAA-3′;PCR扩增时荧光探针被Taq酶切降解,使报告荧光基因和淬灭荧光基因基团分离,即每扩增一个DNA分子,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的积累与PCR产物形成完成同步,如果某人没有感染新冠病毒,无法进行PCR,则PCR时DNA实时荧光信号强度不变,即无法检测到荧光信号强度。(3)新冠抗原自测试剂盒利用了抗原-抗体杂交原理,过程为:将新冠抗体A以条带状通过划或者喷在硝酸纤维素膜上,并干燥,胶体金标记另外一种新冠抗体B吸附在标金垫上,当我们的样本加到试纸条一端的样本垫上后,通过毛细作用向前移动,溶解标金垫上的胶体金标记抗体B后相互反应,再移动至固定有抗体A的区域时,如果我们的样本里面含有新冠病毒,则在试纸条上出线质控线与检测线2条线,如果不含有,则只出线质控线1条线;核酸检测要进行PCR扩增,使核酸数量增多,检测结果更准确,而抗原检测没有扩增,抗原含量少,因此抗原试剂盒检测没有核酸检测结果准确。【点睛】本题主要考查新冠病毒的检测原理,要求学生有一定的理解分析能力。23.新型冠状病毒(SARS-CoV-2)隶属于β型冠状病毒,遗传物质为单链RNA。为应对由SARS-CoV-2引起的全球性疫情,不同的科研人员开展了相关研究。(1)新冠病毒的检测方法主要有核酸检测、抗体检测、抗原检测三大类。①核酸检测法如图1所示,因新冠病毒的RNA不能直接进行PCR扩增,必须先经过________成为DNA,PCR扩增每次循环一般分为三步,其中耐高温的DNA聚合酶参与的步骤是________。②间接免疫荧光法如图2所示:把SARS-CoV-2的标本固定在玻片上,然后将待测病人的血清滴在玻片上,特异性抗体与标本中抗原反应后,再加入荧光素标记的第二抗体(与第一抗体特异性结合),洗涤后在荧光显微镜下观察。若______________,则说明待测病人为新冠肺炎病毒感染者。(2)疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作的一项重要举措,我国科学家研发了多种新冠疫苗,其中重组腺病毒疫苗研发策略是:将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒DNA中,形成表达S蛋白的重组腺病毒,注射到健康人体内,腺病毒可侵染人体细胞,达到预防新冠病毒感染的效果。①与直接将S蛋白注射到体内作为疫苗相比,重组腺病毒疫苗的优点是可以引起人体产生__________免疫,更有效清除病毒。②为了构建重组腺病毒DNA,需要将S蛋白基因插入腺病毒DNA中,由于腺病毒DNA分子较大,传统的限制性核酸内切酶和DNA连接酶处理效率较低,所以采取如图1所示方法获得重组腺病毒DNA。将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中,据图推测,最终重组线性DNA分子上,X所示的原件应该为_____________。启动子的作用是________识别和结合的部位,有了它才能________。③生产疫苗的过程是将上述重组线性DNA分子(不编码病毒复制必需的E1蛋白)导入到293细胞系(该细胞系可表达人体细胞没有的E1蛋白),最终包装成完整的腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒______________________,从而提高了疫苗的安全性。④为了检测疫苗的效果,科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后,感染新冠病毒,一段时间后检测新冠病毒含量,结果如图2,说明重组腺病毒疫苗_______________,且效果最好的免疫方式是______________。【答案】(1)逆转录

延伸

出现荧光标记(2)细胞

Kan抗性基因

RNA聚合酶

驱动基因转录出mRNA

无法在人体宿主细胞内复制

(不论是滴鼻和口服还是肌肉注射都能够)使机体产生新冠病毒的免疫能力

滴鼻和口服【分析】1.目的基因的检测与鉴定:(1)分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因:DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA:分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质,抗原抗体杂交技术。(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。2.DNA疫苗是指将编码抗原蛋白的基因插入到适宜的质粒中得到的重组DNA分子,将DNA疫苗接种到人体内可表达产生相应的抗原,引起机体的免疫反应,进而达到预防特定的微生物感染的目的。【详解】(1)①由于新冠病毒的遗传物质为RNA,不能直接进行PCR扩增,必须先经过逆转录成为DNA。PCR循环可分为变性、复性、延伸三步,其中DNA聚合酶参与的是延伸,即合成子链。②分析题图可知:由于荧光素标记的第二抗体可以与第一抗体特异性结合,洗涤后在荧光显微镜下观察,若出现荧光(标记)现象,则说明待测病人体内产生了抗体,即为新冠病毒感染者。(2)①根据题意可知,腺病毒可侵入人体细胞,达到预防新冠病毒感染的效果,故可知重组腺病毒疫苗可以以引起人体的细胞免疫,更有效地清除病毒。②根据题图可知,获得重组线性DNA分子是通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的,故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因,故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因。启动子为RNA聚合酶的识别位点,用于驱动基因转录出mRNA。③根据题意可知,重组线性DNA分子中不含病毒复制必需的E1蛋白,人体细胞中也不含有E1蛋白,而作为载体的293细胞系中能够表达E1蛋白,故将这样获得的重组腺病毒疫苗,能够在载体中进行复制,诱导刺激人体产生免疫反应,但无法在人体的宿主细胞内复制,提高了疫苗的安全性。④分析题图可知,通过滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的雪貂对比对照组,均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力;题图中显示,滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低,说明该免疫方式效果最好。【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理,掌握基因工程的操作工具及操作步骤,注意各步骤中的相关细节,能结合题干中的信息回答,属于考纲识记和理解层次的考查。24.2021年12月8日,中国国家药监局应急批准腾盛华创医药技术(北京)有限公司新冠病毒中和抗体联合治疗药物安巴韦单抗注射液(BRII-196)及罗米司韦单抗注射液(BRII-198)注册申请,是中国全自主研发的单抗,联合用于治疗新型冠状病毒感染患者,效果显著。结合所学生物知识,回答下列问题:(1)制备新冠单克隆抗体时,可以将新冠抗原注入不同人体内,下表表示免疫次数和抗体效价(每分子抗体能结合抗原的数量)之间的关系,若血清抗体效价需达到1:4000以上,则人体要至少要经过_______次免疫才能符合要求,第一次免疫和第二次免疫时,人体内能产生新冠抗体的细胞分别是由_______________________增殖分化形成的。ABCDE第一次1:10001:10001:10001:10001:1000第二次1:20001:25001:36001:22001:3000第三次1:40001:46001:80001:50001:4500(2)制备新冠单克隆抗体过程中,涉及的技术原理是____________________________,专一抗体检测阳性和克隆化培养的目的是_______________________________,培养动物细胞的四个基本条件有适宜的温度和PH、营养、____________________________________。(3)新冠单克隆抗体能准确的结合新冠病毒,这主要是因为单克隆抗体具有______________(答两点)的优点。(4)骨髓瘤细胞和浆细胞融合一般可用灭活(灭活是指________________________________)的病毒或PEG作为诱导剂,融合效果受pH的影响,某实验小组为了探究PEG诱导细胞融合的最适pH,在pH为1〜8之内设置了系列等梯度的pH,发现随着pH的上升,细胞融合的效果越来越好,请你做补充实验,以达到该实验小组的实验目的。____________________________________。【答案】(1)3

B细胞、B细胞和记忆细胞(2)细胞增殖和细胞膜的流动性

获得大量能产生特异性抗体的杂交瘤细胞

无菌、无毒的环境和适宜的气体环境(3)特异性强、灵敏度高(4)用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力,但是并不破坏这些病原体的抗原结构

在pH大于8之后继续设置等梯度的pH,重复实验,直至融合效果下降【分析】单克隆抗体的制备用到的技术有动物细胞培养和动物细胞融合;所依据的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的流动性;该过程经过两次筛选,第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是获得大量能产生特异性抗体的杂交瘤细胞;该过程中获取的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产生专一性抗体;制备的单克隆抗体的优点:特异性强、灵敏度高、可大量制备。【详解】(1)表格中表示免疫次数和抗体效价(每分子抗体能结合抗原的数量)之间的关系,从表格可以看出血清抗体效价需达到1:4000以上,至少要经过3次免疫才能符合要求。在第一次免疫时,人体内能产生抗新冠抗体的细胞即浆细胞,是由B淋巴细胞增殖分化形成的,而第二次免疫时能产生抗新冠抗体的浆细胞是由B细胞和记忆B细胞增殖分化形成的。(2)制备新冠单克隆抗体过程中,用到的技术有动物细胞培养和动物细胞融合,所以依据的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的流动性,专一抗体检测阳性和克隆化培养为该过程的第二次筛选,其目的是获得大量能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。培养动物细胞的基本条件有适宜的温度和PH、营养、无菌、无毒的环境和适宜的气体环境。(3)因为单克隆抗体具有特异性强,灵敏度高的优点,所以新冠单克隆抗体能准确的结合新冠病毒。(4)病毒的灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力,但是并不破坏这些病原体的抗原结构。某实验小组为了探究PEG诱导细胞融合的最适pH,实验思路是先找到最适PH两侧的PH范围,然后缩小PH梯度在进行进一步实验,从而确定最适pH值。而实验中在pH为1〜8之内设置了系列等梯度的pH,发现随着pH的上升,细胞融合的效果越来越好,确定不了最适PH,所以应继续在pH大于8之后继续设置等梯度的pH值,重复实验,直至融合效果下降。【点睛】本题主要考查现代生物技术的基本知识,学生对相关的基础知识熟练掌握是解答本题的关键。25.全球新冠疫情形势仍然非常严峻,尤其是病毒出现了新变异株——德尔塔、奥密克戎,更是威胁着全人类的生命健康。快速检测是遏制疫情蔓延的第一步。目前常用“荧光RT—PCR技术”进行检测,方法是取被检测者的mRNA在试剂盒中逆转录出cDNA,并大量扩增,同时利用盒中荧光标记的新冠病毒核酸探针来检测PCR产物中是否含有新冠病毒的cDNA,在检测过程中,随着PCR的进行,反应产物不断累积,“杂交双链”荧光信号的强度也等比例增加,可通过荧光强度的变化监测产物量的变化,从而得到一条荧光扩增曲线图(如图)。理论上,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈阳性,但为了保证检测结果的准确性,一般要达到或超过阈值时才确诊。(1)如果要同时扩增两种基因,则试剂盒中的引物应该有_____种,引物的作用是_____。(2)上图中“平台期”出现的最可能的原因是_____。现有甲、乙两个待检样本,检测时都出现了上述形态的曲线,但甲的a点比乙的a点明显左移,请给这种结果做出科学合理的解释(试剂盒合格且正常,操作过程规范且准确):_____。(3)接种疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗制备时需将腺病毒的复制基因敲除后作为运载体,与新冠病毒相关基因构建重组腺病毒。将腺病毒复制基因敲除的目的是_____。(4)单克隆抗体可用于治疗新冠肺炎。制备单克隆抗体时需将相应的B淋巴细胞与_____融合,杂交瘤细胞在体外大规模培养,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是_____。(5)某些人进行新冠病毒抗体检测结果呈阳性,但进行核酸检测结果呈阴性,原因可能是_____。【答案】(1)4

使热稳定DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸(2)试剂盒中的原料(引物、探针)数量一定,超出一定的循环数后,荧光标记的“杂交双链”不再增加

甲样本中的新冠病毒含量更高,达到阈值所需的循环数更少(3)使病毒不能在人体细胞中复制,避免感染风险(4)骨髓瘤细胞

定期更换培养液(5)在感染新冠病毒后,通过免疫反应将新冠病毒清除了,但体内存在抗新冠病毒的抗体(合理即可)【分析】1.PCR又称聚合酶链式反应,PCR的过程可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加;PCR的三个步骤分别是:(1)高温变性:利用DNA在体外高温时变性会变成单链;(2)低温退火:低温时引物与单链按碱基互补配对的原则结合;(3)中温延伸:当调温度至DNA聚合酶最适反应温度,DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。2.根据题意可知,RT-PCR的原理与PCR一样,先提取病毒基因组RNA,通过反转录变成互补DNA(cDNA),然后再用病原体特异性的引物,以cDNA作为模板扩增病原体核酸序列;因为扩增的过程中荧光染料能同步整合在产物上,所以研究者可以通过荧光信号的强弱,进行实时检测;RT-PCR检测的步骤与方法为提取检测者的RNA,反转录成cDNA,体外用带有荧光标记的引物对cDNA进行扩增,如果有扩增后有荧光信号证明感染病毒。【详解】(1)根据PCR技术的原理,在扩增DNA分子时每一条链均需与相应的引物结合才能进行扩增,因此如果要成功将上述两种基因同时扩增出来,则在试剂盒中的引物应该有4种;引物是一小段单链DNA或RNA,作为DNA复制的起始点,作用是使热稳定DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。(2)分析荧光扩增曲线图,图中曲线通过荧光强度变化反映产物量的变化,因此曲线中“平台期”出现的最可能原因是试剂盒中的原料(引物、探针)数量一定,超出一定的循环数后,荧光标记的“杂交双链不再增加”;检测结果甲的点比乙的点明显左移,说明甲样本中的新冠病毒含量更高,达到阙值所需的循环数更少。(3)缺失复制基因的腺病毒不能正常在人体细胞内复制,利用其作为疫苗载体,更具安全性。(4)制备单克隆抗体时需将相应的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,杂交瘤细胞在体外大规模培养,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应定期更换培养液。(5)进行新冠病毒抗体检测结果呈阳性,但进行核酸检测结果呈阴性,原因可能是在感染新冠病毒后,通过免疫反应将新冠病毒清除了,但体内存在抗新冠病毒的抗体。【点睛】本题考查了PCR扩增技术的相关知识点,要求学生掌握PCR扩增技术的过程以及注意事项,理解引物与模板之间的关系和需要引物的种类,能够结合题意理解荧光RT-PCR技术检测依据的原理和操作流程,能够正确识图判断曲线的变化特点和原因,这是解决问题的关键。26.下图是B细胞与辅助性T细胞(Th细胞)相互作用之后B细胞被活化的过程图。CD80/86是B细胞识别抗原后表达的蛋白,CD40L是活化后的Th细胞表达的蛋白,BCR是B细胞表面的特异性识别抗原的受体,CD40和MHCⅡ是B细胞表面的组成性蛋白,CD28、TCR是Th细胞表面的组成性蛋白,请回答:(1)活化B细胞的第一信号是__________,抗原在B细胞中加工形成的抗原肽,与MHCⅡ形成复合物,提呈给T细胞表面的__________,从而形成活化Th细胞的第一信号。(2)活化Th细胞和B细胞的第二信号分别是__________、__________。(3)活化的Th细胞表达出的多种细胞因子的作用是__________。(4)科研人员将新冠病毒灭活后研制出灭活病毒疫苗。这种疫苗保留有新冠病毒的___________,能激活人体产生免疫反应。(5)科研人员研究了256名健康志愿者第2剂新冠灭活疫苗(Vero细胞,科兴)接种后,不同时间点体内抗新冠病毒抗体IgM和IgG以及总抗体的含量变化,结果如下表:时点IgM(相对值)lgG(相对值)总抗体(相对值)3d0.070.63.36-8d0.884.6291.113-15d1.075.0211.028-35d0.305.391.4①第2剂新冠灭活疫苗(Vero细胞,科兴)接种后产生IgM和IgG的浆细胞来源于__________的增殖和分化②IgM和lgG两种抗体中__________对机体保护性更持久。③灭活疫苗需要进行第三次接种,进行第三次接种的意义是_________。【答案】(1)抗原刺激

TCR(2)CD80/86

CD40L(3)促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化(4)抗原性(5)淋巴细胞

lgG

可使机体产生更多的记忆细胞和较多的抗体【分析】分析题图:B细胞活化过程为:Th细胞受活化信号①(接受抗原的MHCⅡ)和活化信号②(CD80/86)共同刺激后活化,产生CD40L,然后B细胞活化受活化受活化信号①(抗原)和活化信号②(CD40L)共同刺激活化。【详解】(1)由图知:活化B细胞的第一信号是抗原的刺激;抗原在B细胞中加工形成的抗原肽,与MHCⅡ形成复合物,提呈给T细胞表面的TCR,从而形成活化Th细胞的第一信号。(2)由分析知:活化Th细胞和B细胞的第二信号分别是CD80/86和CD40L。(3)活化的Th细胞表达出的多种细胞因子的作用是促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化。(4)将新冠病毒灭活后研制的灭活病毒疫苗,这种疫苗保留有新冠病毒的抗原性,能激活人体产生免疫反应。(5)新冠肺炎患者血清中检测到的两种抗体——IgM和IgG的产生及含量的变化过程。当新冠病毒侵入人体后,会刺激淋巴细胞产生IgM和IgG抗体。由表可知IgG抗体对机体保护时间更长;灭活疫苗需要进行第三次接种,可使机体产生更多的记忆细胞和较多的抗体。【点睛】本题考查免疫调节过程,需要学生提取题中信息结合所学知识答题。27.新型冠状病毒(SARS-CoV-2)隶属于β型冠状病毒,遗传物质为单链RNA。为应对由SARS-CoV-2引起的全球性疫情,不同的科研人员开展了相关研究。(1)新冠病毒的检测方法主要有核酸检测、抗体检测、抗原检测三大类。①核酸检测法如图1所示,因新冠病毒的RNA不能直接进行PCR扩增,必须先经过________成为DNA。图中的探针信号检测又称为________技术。②间接免疫荧光法如图2所示∶把SARS-CoV-2的标本固定在玻片上,然后将待测病人的血清滴在玻片上,特异性抗体与标本中抗原反应后,再加入荧光素标记的第二抗体(与第一抗体特异性结合),洗涤后在荧光显微镜下观察。若________,则说明待测病人为新冠肺炎病毒感染者。(2)疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作的一项重要举措,我国科学家研发了多种新冠疫苗,其中重组腺病毒疫苗研发策略是:将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒DNA中,形成表达S蛋白的重组腺病毒,注射到健康人体内,腺病毒可侵染人体细胞,达到预防新冠病毒感染的效果。①与直接将S蛋白注射到体内作为疫苗相比,重组腺病毒疫苗的优点是可以引起人体产生________免疫,更有效清除病毒。②为了构建重组腺病毒DNA,需要将S蛋白基因插入腺病毒DNA中,由于腺病毒DNA分子较大,传统的限制性核酸内切酶和DNA连接酶处理效率较低,所以采取如图1所示方法获得重组腺病毒DNA。将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中,据图推测,最终重组线性DNA分子上,X所示的原件应该为__________。③生产疫苗的过程是将上述重组线性DNA分子(不编码病毒复制必需的E1蛋白)导入到293细胞系(该细胞系可表达人体细胞没有的E1蛋白),最终包装成完整的腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒________,从而提高了疫苗的安全性。④为了检测疫苗的效果,科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后,感染新冠病毒,一段时间后检测新冠病毒含量,结果如图2,说明重组腺病毒疫苗________,且效果最好的免疫方式是________。【答案】(1)逆转录

DNA分子杂交

出现荧光标记(2)细胞

Kan抗性基因

无法在人体宿主细胞内复制

不论是滴鼻和口服还是肌肉注射都能够使机体产生新冠病毒的免疫能力

滴鼻和口服【分析】据图分析,图1提纯病毒RNA,RCR技术形成DNA探针;图2中间接免疫荧光法的原理抗原-抗体杂交法。DNA疫苗是指将编码抗原蛋白的基因插入到适宜的质粒中得到的重组DNA分子,将DNA疫苗接种到人体内可表达产生相应的抗原,引起机体的免疫反应,进而达到预防特定的微生物感染的目的。【详解】(1)①RNA需要经逆转录过程形成DNA后才能够进行扩增;利用核酸链制成探针进行检测称为DNA分子杂交技术。②由图示可知,间接免疫荧光法把冠状病毒标本固定在玻片上,然后将待测病人的血清滴在玻片上,特异性抗体与标本中抗原反应后,再加入荧光素标记的第二抗体(可与第一抗体特异性结合),洗涤后在荧光显微镜下观察,如果待测病人为新冠肺炎患者,则其血液中含有新冠病毒,可以和抗体结合,因此会产生荧光。(2)①根据题意可知,腺病毒可侵入人体细胞,达到预防新冠病毒感染的效果,故可知重组腺病毒疫苗可以以引起人体的细胞免疫,更有效地清除病毒。②根据题图可知,获得重组线性DNA分子是通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的,故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因,故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因。③根据题意可知,重组线性DNA分子中不含病毒复制必需的E1蛋白,人体细胞中也不含有E1蛋白,而作为载体的293细胞系中能够表达E1蛋白,故将这样获得的重组腺病毒疫苗,能够在载体中进行复制,诱导刺激人体产生免疫反应,但无法在人体的宿主细胞内复制,提高了疫苗的安全性;分析题图可知,通过滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的雪貂对比对照组,均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力;题图中显示,滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低,说明该免疫方式效果最好。【点睛】本题结合图解,考查新冠病毒的检测和疫苗的制备方法,需要掌握DNA分子杂交和抗原抗体杂交激素,分析图解,理解腺病毒疫苗的制备原理。28.2020年,2019—nCoV(新型冠状病毒)肆虐全球,直至今日,疫情在很多国家仍没有得到有效控制。下图1为2019-nCoV的结构示意图,其中蛋白S(刺突糖蛋白)通过与人体黏膜细胞表面的ACE2受体结合而进入细胞,蛋白M能刺激机体产生免疫反应;图2是科研人员研制新冠病毒疫苗的一条技术路线。请据图回答有关问题。(1)2019-nCoV能通过蛋白S感染人的黏膜细胞,却不能感染人的皮肤细胞,其根本原因是_______________。故切断病毒传播的有效途径之一是________(2)图2中①过程为__________构建重组DNA需要的工具酶有_______,其中的目的基因指的是___________过程③要先将大肠杆菌处理成_____________选择大肠杆菌做受体细胞的原因是_________________(3)pVAX1是一种可以应用于人体的载体质粒,其化学本质是_____________,它在与目的基因一起构建疫苗Ⅱ时,一般需要使用两种限制性核酸内切酶切割目的基因和pVAX1,这样做的目的是:_________________________________________(4)疫苗Ⅰ和疫苗Ⅱ同为通过基因工程获得的疫苗,它们在人体内引起的免疫效应的不同之处是:疫苗Ⅰ是注射蛋白M(蛋白细胞),可直接作为______激发人体的免疫反应并产生_______;而疫苗Ⅱ则是将构建的______疫苗注射到动物体内通过转录、翻译合成蛋白M,进而激发免疫反应。【答案】(1)ACE2受体基因在皮肤细胞中不表达

佩戴口罩(+勤洗手)(2)逆转录

限制酶、DNA连接酶

编码蛋白M的基因

感受态细胞

大肠杆菌繁殖速度快(3)DNA

保证重组DNA序列的唯一性(或若只用种限制酶切割可能会导致日的基因与运载体反向连接或避免日的基因的自身环化或将pVAX1重新连接等)(4)抗原

抗体和记忆细胞

DNA【分析】分析图可知,图一为新冠病毒的结构模式图,病毒表面蛋白S(刺突糖蛋白)通过与人体黏膜细胞表面的ACE2受体结合而进入细胞,蛋白M能刺激机体产生免疫反应;图2为科研人员研制新冠病毒疫苗的一条技术路线,其中①表示逆转录过程,②表示重组DNA的构建,③表示将重组DNA导入大肠杆菌,④表示培养和目的基因的扩增,⑤表示将疫苗Ⅱ用于动物实验。【详解】(1)人体细胞所含基因相同,但由于基因的选择性表达,不同细胞的蛋白质种类并不完全相同,2019-nCoV能通过蛋白S感染人的黏膜细胞,却不能感染人的某些其他细胞,说明人的某些细胞表面没有ACE2受体,其根本原因是ACE2受体基因在人的某些细胞中未表达。故切断病毒传播的有效途径之一是佩戴口罩和勤洗手等。(2)图2中①过程以蛋白M的RNA为模板合成DNA的过程为逆转录,所以图2中①过程为逆转录构建重组DNA,需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶,目的基因指的是编码蛋白M的基因。过程③为将重组DNA导入大肠杆菌中,所以需要先将大肠杆菌处理成感受态细胞。选择大肠杆菌做受体细胞的原因是大肠杆菌是单细胞生物,繁殖速度快,遗传物质相对较少。(3)质粒的化学本质是DNA,它在与目的基因一起构建疫苗Ⅱ时,一般需要使用两种限制性核酸内切酶切割目的基因和pVAX1,这样做的目的是:如果用同一种限制酶切割目的基因和载体,则目的基因和载体都只有一种黏性末端,那么在构建基因表达载体时可能会出现DNA连接酶将目的基因的首尾相连或者将切开的载体重新连接或将目的基因与载体进行反向连接的现象。(4)疫苗Ⅰ和疫苗Ⅱ同为通过基因工程获得的疫苗,它们在人体内引起的免疫效应的不同之处是:疫苗Ⅰ是注射蛋白M(蛋白细胞),可直接作为抗原激发人体的免疫反应并产生抗体和记忆细胞;而疫苗Ⅱ则是将构建的DNA疫苗注射到动物体内通过转录、翻译合成蛋白M,进而激发免疫反应。【点睛】本题借助新冠病毒考察了免疫调节以及基因工程用于制作疫苗等知识,具有一定难度,需要学生熟练掌握免疫调节和基因工程等相关知识,并结合所学知识准确作答。29.新型冠状病毒是一种RNA病毒,病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原。为预防病毒的传播,研究人员努力做好疫苗的研发及检测工作。请问答下列问题:(1)研究人员研发DNA疫苗过程的主要操作步骤如图所示。①阶段1表示目的基因的构建,这种获取目的基因的方法是________。若备选质粒被某限制酶切割后产生的单链末端是AGCT-,切割位点在A与A之间,则该限制酶的识别序列最可能是________。②图中筛选含目的基因的质粒及受体细胞的阶段分别是________。(2)有人说利用新冠病毒S蛋白的mRNA制备的mRNA疫苗,注射人体后可以通过逆转录,将病毒的基因嵌入人体染色体中。请判断这种说法是否正确并简述理由。________。(3)腺病毒载体疫苗是高效的重组病毒表达系统,可在哺乳动物细胞中高水平表达目的蛋白。该疫苗使用的是有遗传缺陷(不会整合到宿主细胞染色体的DNA上)的腺病毒,这种重组腺病毒疫苗的必需具备的条件是________(至少写出两点)。(4)血清抗体检测可以作为核酸检测的补充或协同。常用的血清抗体检测方法的原理如下图所示,待检血样加到试纸条一端的样本垫,通过毛细作用向前移动,金标垫上吸附有胶体金(聚集后呈红色)标记的特异性抗原I,若样本中含有病毒特异性抗体,则二者相互作用形成金标记抗原I-抗体复合物,然后继续向前移动,与固定在检测线(T线)的抗原II结合而被截留,聚集在检测线上,产生红色条带。游离的金标记抗原I则继续向前到达质量控制区(C线),与此处固定的特异性抗原I的抗体(图中简称抗抗体)结合,从而使C线发生颜色变化。在对新型冠状病毒抗体进行检测时,将血样与稀释剂混合后,直接添加到样本垫等待15min左右,就可以通过T线与C线的颜色来判断结果。T线与C线都变红色,则为阳性,说明血样中含有新型冠状病毒特异性抗体。①检测新冠病毒抗体时,采用的抗原I和II为同种抗原,可选________作为抗原。②血清抗体检测方法的灵敏度高,是因为检测过程中反复进行了________的特异性结合。根据文中叙述,若检测结果为阳性,则这种结合有________次。若待测血样中无新型冠状病毒特异性抗体,则为阴性,显色结果应为________。【答案】

人工化学合成法

Ⅱ和Ⅲ

否,因为人体正常细胞中不含有逆转录酶,无法逆转录形成DNA

将新冠病毒抗原基因(目的基因)导入受体细胞内、在受体细胞中

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