1. B淋巴细胞癌可由疱疹病毒(EBV)侵染B淋巴细胞或其他多种因素引发。请回答下列问题:
(1) 在EBV侵入人体后,一些病毒会被吞噬细胞吞噬、消化,这属于免疫系统的第道防线;一些病毒会入侵B细胞;还有一些病毒被摄取后,将其抗原处理、呈递给辅助性T细胞。
(2) EBV侵染B细胞后,会诱导合成病毒L蛋白,一部分L蛋白会出现在B细胞膜上。为研究L蛋白的作用,研究人员构建了B细胞过量表达L蛋白的模型鼠,6周后检测正常鼠和模型鼠的免疫细胞,结果如图1、图2。

根据图1和图2结果推测,L蛋白可激活细胞免疫,以清除过量表达L蛋白的B细胞,支持该推测的证据是

(3) 肿瘤相关抗原(TAA)是肿瘤细胞上存在的一类抗原分子,可被T细胞识别。L蛋白过量表达可引发B细胞表面TAA含量增加。而非EBV感染引起的B淋巴癌细胞(L-细胞)TAA水平低,难以有效激活T细胞。基于上述研究,为探究非EBV感染引起的B淋巴癌的治疗方法,研究人员以接种了L-细胞致瘤的小鼠为实验材料,进行了以下实验,实验处理及结果如下图。

注:将L蛋白过表达载体导入L-细胞获得L+细胞,将L+细胞与T细胞共同培养,获得被特异性激活的T细胞称为P-T细胞。

结合免疫学相关原理,解释图中P-T细胞治疗效果明显的原因:

(4) 抗原呈递时,TAA可与MⅠ或MⅡ蛋白形成复合物转运至细胞表面,从而被T细胞识别。研究人员设计实验以探究P-T细胞通过识别哪种复合物杀伤B淋巴癌细胞,下表为该实验的部分内容。

组别

靶细胞类型

添加抗体类型

检测指标

实验组1

L-细胞

MI蛋白的抗体

肿瘤细胞死亡率

实验组2

MⅡ蛋白的抗体

对照组

请从下列选项中选择合适内容,将字母填入表格①~③处。

A.L-细胞       B.正常B细胞       C.无关抗体       D.MI蛋白的抗体       E.MⅡ蛋白的抗体

若结果显示实验组1的检测指标显著低于实验组2和对照组,则说明

【考点】
基因工程的操作程序(详细); 非特异性免疫; 体液免疫与细胞免疫的协调配合;
【答案】

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实验探究题 困难
能力提升
换一批
2. 温度是影响微生物生长的重要因素,科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。
(1) 大肠杆菌是一种常见的微生物,常被改造为基因工程菌,其原因包括(写出2点)。
(2) 为实现温度控制工程菌合成所需物质,科研人员设计了以下方案,构建表达载体(见图1),将其导入大肠杆菌,获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖,当培养温度为30℃时,C基因编码的C蛋白形成二聚体,因而大肠杆菌表达荧光蛋白。

   

(3) 为检测该方案,科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上,形成单菌落,培养温度周期控制见图2。依据方案,每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带(环带4形成时间为34-48h,环带3形成时间为24-48h,环带2形成时间为10-48h,环带1形成时间为0-48h)。请预测图3所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况,在下面表格中按时间顺序,依次写出所表达荧光蛋白的颜色。

   

菌落环带

1

2

3

4

所表达荧光蛋白的颜色

绿、红、绿

(4) 聚羟基脂肪酸酯(PHA)常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子,可由单体分子3HB和4HB随机聚合,或通过分段聚合形成嵌段共聚物(图4),其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图4。请完善以下表格,通过改造上述方案以实现应用工程菌大规模生产优质PHA(不考虑各种酶在不同温度下的活性差异)。

   

操作

目的

对上述方案表达载体的改造为:①,并加入

持续表达启动子连接的②基因。将构建好的表

达载体导入大肠杆菌,获得工程菌。

获得可以合

成PHA的工程菌。

以③为原料配置培养基,灭菌后加入上述工程菌。

配制培养基、接种。

控制发酵条件:30℃发酵12小时,随后切换至37℃发酵36小时。

发酵48小时,获得3HB

比例为④的嵌

段共聚物。

实验探究题 困难
3. 大肠杆菌能进入实体瘤核心并保持较强活性,科研人员期望利用大肠杆菌构建一种基因表达可控的工程菌,期望用于人体特定部位实体瘤的免疫治疗。
(1) 科研人员利用温度敏感型转录调控蛋白构建温控表达的质粒系统,如下图。

   

①利用来自λ噬菌体的温度敏感型转录抑制因子Tcl42作为“开关”构建温控抑制元件,在(选填“λ噬菌体”、“大肠杆菌”或“人”)中具强活性的启动子pLac可以使Tcl42持续性表达,抑制启动子pRL;当控温至42℃时才开启特定基因的表达。

②Tcl42开关仅在加热时瞬时激活特定基因,而免疫疗法需要数周才能见效,所以设计了“基因电路”——一次短暂的温度激活后可维持长期的基因表达。其核心基因包括重组酶Bxb1基因、分泌型αPD-L1蛋白基因(该蛋白可用免疫治疗)等。

请选择相关选项完善该“基因电路”的技术路线:及质粒,获基因电路 → 受体菌37℃时,蛋白Tcl42抑制启动子pRL →→ 免疫元件无功能(不表达αPD-L1) →→ 解除蛋白Tcl42对启动子pRL的抑制→→细菌合成GFP,并分泌大量αPD-L1。

A、重组酶Bxb1基因不表达          B、菌体升温至42℃时

C、用不同的限制酶、DNA连接酶分别处理温控抑制元件、重组元件、免疫元件

D、启动子p7启动荧光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的转录

E、重组酶Bxb1基因表达,进而引起启动子p7两侧发生重组

(2) 科研人员用处理大肠杆菌,使其处于感受态,从而将“基因电路”质粒导入菌体内,经过培养、涂布后,筛选(选项),由此成功构建用于免疫治疗的温控工程菌(EcT)。

A、含有四环素的培养基上形成的菌落             B、具有绿色荧光的菌落

C、同时具有A和B特征的菌落                      D、具有A或B特征的菌落均可

(3) 使用聚焦超声(FUS)装置,可以使动物特定范围的组织快速升温至42℃,从而实现体内微生物治疗的温度控制。为验证上述温控工程菌的治疗肿瘤效果,选取若干组生理状态相近的小鼠,经过7天的成瘤建模后,分别进行如下处理,并检测记录小鼠体内肿瘤体积。

第1组:注射生理盐水,2天后FUS处理;

第2组:注射温控工程菌,2天后FUS处理。请评价并完善实验方案

最终证明温控工程菌可被FUS处理局部激活,并具有持续性肿瘤免疫治疗效果。

(4) 若期望将上述温控工程菌用于临床实验,还需利用小鼠开展方面的研究。
实验探究题 普通