热点新闻材料创新生物题湖南省祁东县育贤中学(421600)李卫东1.2006年8月15日,国家食品药品监督管理局召开新闻发布会,通报了对“欣弗事件”的调查结果:安徽华源生物药业有限公司违反规定生产,是导致这起不良事件的主要原因,应承担全部责任。经查,该公司2006年6月至7月生产的克林霉素磷酸酯葡萄糖注射液未按批准的工艺参数灭菌,影响了灭菌效果。下列有关微生物灭菌的叙述错误的是()A.灭菌是指杀死一定环境中所有的微生物的细胞、芽孢和孢子B.灭菌温度、灭菌时间、灭菌柜装载量等都会影响了灭菌效果C.灭菌是防止其它杂菌的污染D.灭菌一般是在接种后进行2.基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术,涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科,固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子,而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的它们就会结合起来,并在结合的位置发出荧光或者射线,出现“反应信号”,下列说法中不正确的是()A.基因芯片的工作原理是碱基互补配对B.待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序C.待测的DNA分子首先要解旋变为单链,才可用基因芯片测序D.由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列,因而具有广泛的应用前景,好比能识别的“基因身份”3.分析材料,回答问题:美国《Science》杂志2006年8月31日披露了一项基因治疗癌症新成果。美国科学家利用遗传工程学的方法改变患者自身白细胞,使其攻击肿瘤,成功挽救了两名皮肤癌患者的生命。这项成果被认为是基因治疗癌症研究的重大突破,使人们看到治愈癌症的新希望。T细胞依靠其表面的受体蛋白来识别需要杀伤的目标,但识别黑色素瘤细胞的受体蛋白远非所有T细胞都有。并且,许多患者体内无法自然生成足够多的抗癌T细胞。研究人员只能从零开始制造抗癌细胞。为此,他们从患者身上提取普通淋巴细胞。这种普通淋巴细胞可以从任何一人身上提取,本身并不能识别癌细胞。这些普通细胞被携带能制造T细胞受体的基因的病毒感染,即可识别癌细胞。虽然患者体内存活的能杀死黑色素瘤细胞的免疫T细胞很少,但研究人员可提取它们,经过上述技术操作,在实验室培养出数十亿个免疫T细胞。将这些“黑色素瘤杀手”T细胞输入患者体内,足以“击败”患者体内的肿瘤细胞。(1)用携带能制造T细胞受体的基因的病毒感染普通淋巴细胞,这一生物工程技术属于_______技术,其中普通淋巴细胞的作用是作为________细胞,病毒所起的作用是作为__________,能制造T细胞受体的基因最可能来源于____________________。T细胞受体是在细胞的_________(部位)合成的。(2)患者体内存活的能杀死黑色素瘤细胞的免疫T细胞,是由在_________(器官)处发育而成的T细胞增殖分化形成的,它能专一性地识别、杀死黑色素瘤细胞。这种免疫方式属_________免疫,其中抗原物质是_______________。(3)在实验室培养出数量巨大的免疫T细胞的技术属于生物工程技术中的____________________技术,所使用的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、_____________和____________等。细胞在培养瓶中贴壁生长,随着细胞的生长和增殖,培养瓶中的细胞越来越多,需要定期地用__________使细胞从瓶壁上脱离下来,配制成细胞悬浮液,分装到两个或两个以上的培养瓶中培养,这称为__________。(4)免疫T细胞杀死黑色素瘤细胞的作用机理是:____________________________________。4.随着中国经济的发展,煤、石油、天然气等不可再生资源的不断消耗和对环境的污染的严重性,以及2006年国际油价的持续上涨,研究和开发新能源已刻不容缓。中国科学家尝试开发“生物柴油”,所谓生物柴油就是以大豆、油菜籽、玉米、棉籽、花生、葵花籽、小桐籽、工程海藻、工业猪油、牛油、鱼油、废弃食用油、地沟油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。为了实现大规模生产生物柴油,我国科学家在“神州六号飞船”上搭载了四株珍贵的二倍体植物柴油树的试管苗,来培育生产生物柴油优良的新品种。2006年9月9日,中国首颗以航天育种为主要任务的返回式科学试验卫星——“实践八号”育种卫星成功发射,在轨运行15天后成功返回。我国的航天育种研究始于1987年,到目前为止已利用返回式卫星先后成功地进行了13次70多种农作物的空间搭载试验,但专门通过航天卫星进行农作物育种的研究尚属首次。根据上述材料回答:(1)下列有关“生物柴油”的说法错误的是()A.生物柴油是绿色可再生能源B.生物柴油的组成成分与石油柴油完全相同C.发展生物柴油来部分替代石油柴油,可缓解柴油供应紧张状况D.发展生物柴油能减轻环境压力,对生态环境保护具有重要的意义(2)下列有关航天育种的说法不正确的是()A.航天育种可缩短育种周期B.种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变C.航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研究成果,是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一D.“太空种子”都能培育出高产、优质、高效的新品种(3)为了获得高产植物柴油树的品系,以幼苗(试管苗)作为实验材料的理由是______________。(4)科学研究发现,某些种类的细菌合成柴油。①在细菌的___________上和二倍体植物柴油树种子细胞的_____________上都含有控制抗生素合成的基因;从基因结构比较,后者区别于前者的主要表现为_____________。②若通过生物工程,利用枯草杆菌大量获得这种“柴油”,请简述其操作方法____________。注意发酵过程需要严格控制温度、pH等条件,因为环境条件的改变会影响菌种的__________。5.2006年10月2日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,将2006年诺贝尔生理学或医学奖授予美国麻萨诸塞医学院的克雷格·梅洛(CraigC.Mello)教授和史丹佛大学医学院教授安德鲁·法尔(AndrewZ.Fire),以表彰他们在RNA干扰(RNAinterference,RNAi)及基因沉默现象研究领域的杰出贡献。早在1998年,他俩就于《Nature》(世界著名期刊)中发表了有关RNA干扰的概念:利用微小RNA片段来沉默(silence)特定的基因,在观察基因关闭后细胞的现象,推测该基因的功用。此外,这项获得2002年Science期刊“年度大突破”殊荣的发现,亦能关闭细胞或病毒的致病基因,因此被视为疾病治疗的新希望。RNA干扰通常是一种由双链RNA诱发的“基因沉默”(如下图所示),在此过程中,细胞中与双链RNA有同源序列的信使RNA被降解,来干扰生物体本身的RNA“信使”功能,从而抑制了致病基因的表达。这种技术最初曾被用来研究植物和蠕虫等,科学家后来发现它对哺乳动物细胞也有效。例如,美国哈佛医学院的科学家已经成功地利用RNA干扰技术治愈了实验鼠的肝炎。目前,RNA干扰治疗技术正在快速进入人体试验阶段。RNA干扰技术在探查基因功能和治疗人类疾病方面有广阔的应用前景,如今,分子生物学家发现RNAi在老鼠和人体细胞中也可以“停止基因活动”,由RNA干扰法所衍生出来众多学理上、临床上、以及药物开发与重大伤病疗法的开发应用方式不胜梅举,可谓贡献极大。不过,目前尚有几个难题。首先,科学家还没有找到一种方便快捷的方法,使RNA干扰能在患者体内的有效部位进行。其次,科学家还无法确定这种疗法是否会影响目标基因以外的其他基因,引发副作用。根据上述材料回答:(1)下列是对RNA干扰现象发现的理解,你认为不正确的是()A.RNA能抑制基因的表达B.RNA会干扰生物体本身的mRNA的“信使”功能C.RNA干扰现象可用于治疗某些疾病D.RNA干扰现象使细胞内特定mRNA的合成受阻(2)通过RNAi原理示意图可知,向生物体内注入微小RNA片段,会干扰生物体本身的mRNA,导致相应蛋白质无法合成,从而使特定基因沉默,这最能体现RNA的哪项功能()A.RNA可以作为某些生物的遗传物质B.RNA是某些反应的催化剂C.RNA是基因表达的媒介D.RNA在细胞中能自我复制(3)下列生物不存在RNAi现象的是()A.老鼠B.蠕虫C.线虫D.金黄色葡萄球菌(4)老鼠细胞的_________、_________等细胞器中有RNA的分布。(5)你认为RNA使基因处于关闭状态,是遗传信息传递的哪个过程受阻,为什么?(6)是否可以说“RNA也可以控制生物的性状”?结合以上材料,说明理由。6.分析材料,回答问题:2006年10月31日《美国科学院院刊》网络版上来自美国杰克逊实验室(JacksonLaboratory)的华人科学家李绍光(ShaoguangLi)等人发表的文章显示,靶向白血病组西部和干细胞中的多个激酶途径对改善小鼠Ph+白血病的治疗结果至关重要。通常认为利用imatinib来降低BCR-ABL的激酶活性能够完全抑制它的功能,从而导致它下游的信号途径的失活并达到治疗白血病的效果。在这项新的研究中,研究人员发现被BCR-ABL活化的SRC激酶在用imatinib治疗的小鼠白血病细胞中仍然活泼,这意味着imatinib不能失活所有的BCR-ABL相关信号途径。药物Imatinib治疗人类Philadelphiachromosome阳性(Ph+)慢性骨髓性白血病的效果很好,但是却不能有效治疗Ph+B细胞急性淋巴细胞白血病和慢性骨髓性白血病急性发作。这种SRC途径对白血病细胞在imatinib治疗条件下存活至关重要。另一种药物dasatinib对SRC和BCR-ABL激酶活性的抑制能够治愈B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)。但是,要完全治疗B-ALL和慢性骨髓性白血病需要杀死对imatinib和dasatinib都不敏感的白血病干细胞。因此,在治疗Ph+白血病时,除了靶向BCR-ABL和SRC激酶外,还必须靶向干细胞途径。白血病又名血癌,是一种高死亡率的疾病,在我国的发病几率为2.76×10-5。在儿童的恶性肿瘤发病率中,白血病居第一位。白血病是由于造血干细胞增殖分化异常而引起的恶性增殖性疾病,它不仅影响骨髓及整个造血系统,还侵犯身体其他器官。目前能根治白血病的惟一方法就是进行造血干细胞移植。干细胞移植是近几年来治疗白血病的一项突破性技术。在干细胞移植治疗方案中,患者只需接受大剂量的化疗与全身放疗,将骨髓内的病变造血细胞摧残,然后移植正常干细胞完全替代病人原有的病变骨髓,即可重建造血与免疫机能,这被称为造血干细胞移植。干细胞研究是与基因工程并列为生命科学两大热点之一,应用前景非常广阔。干细胞移植已成为许多疾病的最佳治疗方法,除了可以根治白血病以外,还能治疗其他血液病,如再生性障碍性贫血、淋巴系统恶性肿瘤、遗传性免疫缺陷症等。根据上述材料回答:(1)下列观点与材料相符合的是()A.药物Imatinib治疗Ph+B细胞急性淋巴细胞白血病的效果很好B.药物dasatinib不能抑制SRC和BCR-ABL激酶活性的C.在儿童的恶性肿瘤中,白血病发病率很高D.通过干细胞移植能治疗所有的人类疾病(2)目前治疗白血病的首选方法是_________。但没有亲缘关系的骨髓中其配型相结合的仅有万分之一,在同胞兄弟姐妹中也仅有25%的概率,试简述其原因________。为了避免器官移植时的异体排斥反应,医院建议保留婴儿的脐带血,以便必要时________________________________________________。(3)造血干细胞形成各种血细胞,需要经历细胞的和过程。成熟红细胞失去全能性的原因是。(4)接受骨髓捐献者的血型可能发生改变吗?试分析说明。_________________________________________________________________________________(5)病人恢复健康后,所生的女子血型也会随之改变吗?试分析说明。_______