【題目】腫瘤細胞表面的PD-L1蛋白與T細胞表面的PD-1結(jié)合，抑制T細胞的活化和增殖，使得腫瘤細胞開啟免疫逃逸。腫瘤細胞PD-L1抗體可以阻斷腫瘤細胞和T細胞的結(jié)合，重新激活患者自身的免疫細胞來殺傷腫瘤。起初具有良好治療效果的患者，隨著該抗體的長期使用也可能會產(chǎn)生耐藥性，科學(xué)家對此開展了一系列的研究。

（1）據(jù)圖1分析，腫瘤細胞表面的PD-L1蛋白與細胞內(nèi)的HIP1R蛋白結(jié)合，借助__________分子的幫助，又回到細胞表面，實現(xiàn)了免疫逃逸。

（2）為了探究HIP1R蛋白對 PD-L1蛋白的作用，研究人員用HIP1R的反義基因片段（si-HIP1R）處理結(jié)腸癌細胞，對照試劑是__________，其它條件相同且適宜。檢測PD-L1蛋白和HIP1R蛋白的含量，結(jié)果如圖2所示。據(jù)圖分析，HIP1R對PD-L1具有__________作用。

（3）HIP1R蛋白能與PD-L1蛋白結(jié)合，其羧基端存在一段溶酶體定位序列。研究人員分別用一定濃度的溶酶體抑制劑NH4Cl處理細胞，結(jié)果如圖3所示，推測HIP1R蛋白對PD-L1蛋白的作用原理是__________。

（4）PD-L1蛋白還存在于細胞內(nèi)的囊泡上，腫瘤細胞內(nèi)的CMTM6分子可以間接抑制PD-L1的溶酶體降解，對細胞表面失活的PD-L1蛋白進行________，這可能是患者產(chǎn)生耐藥性的原因之一。

（5）綜合上述研究結(jié)果，請你設(shè)計一種靶向降解PD-L1的藥物，闡述其原理__________。

【答案】CMTM6 非反義基因片段 負調(diào)控（抑制） HIPIR與PD-L1結(jié)合后，靶向運送到溶酶體后被降解 更新和補充 靶向藥物可以與PD-L1蛋白結(jié)合，靶向運送到溶酶體后被降解；藥物可以抑制CMTM6分子的功能

【解析】

分析圖1：PD-1是T細胞表面的特異性受體，可以與腫瘤細胞表面的PD-L1蛋白結(jié)合，抑制T細胞的活化和增殖，從而逃避免疫系統(tǒng)的攻擊。在腫瘤細胞中，細胞表面的PD-L1蛋白與細胞內(nèi)的HIP1R蛋白結(jié)合，通過囊泡EE轉(zhuǎn)運，有2個去向：一個是借助CMTM6分子，經(jīng)囊泡RE轉(zhuǎn)運至細胞表面實現(xiàn)免疫逃逸；另一個途徑是經(jīng)囊泡LE轉(zhuǎn)運至溶酶體降解。

分析圖2：對照組有HIP1R的非反義基因片段，在腫瘤細胞中可以控制HIP1R蛋白的合成，實驗組是HIP1R的反義基因片段，不能控制HIP1R蛋白的合成，結(jié)果對照組PD-L1蛋白的含量低于實驗組。

分析圖3：不用NH4Cl處理腫瘤細胞，有HIP1R蛋白的組中細胞中PD-L1蛋白含量低于無HIP1R蛋白的組；用一定濃度的溶酶體抑制劑NH4Cl處理腫瘤細胞，有HIP1R蛋白的組細胞中PD-L1蛋白的含量高于無HIP1R蛋白的組；HIP1R蛋白存在時，用一定濃度的溶酶體抑制劑NH4Cl處理腫瘤細胞比不處理相比，細胞中PD-L1蛋白的含量高。

圖2、圖3中的GAPDH是糖酵解途徑中的一個關(guān)鍵酶，抑制GAPDH的活性會使細胞代謝減弱，從而抑制腫瘤細胞的增殖。

（1）據(jù)圖1分析，腫瘤細胞表面的PD-L1蛋白與細胞內(nèi)的HIP1R蛋白結(jié)合，經(jīng)囊泡EE轉(zhuǎn)運，在CMTM6分子的幫助下，由囊泡RE轉(zhuǎn)運至細胞表面，與T細胞表面PD-1結(jié)合，抑制T細胞的活化和增殖，實現(xiàn)免疫逃逸。

（2）該實驗的自變量是有無控制HIP1R蛋白合成的基因，實驗組用HIP1R的反義基因片段，不能控制HIP1R蛋白的合成，對照組用HIP1R的非反義基因片段，能控制HIP1R蛋白的合成，圖2結(jié)果顯示，對照組PD-L1蛋白含量低于實驗組，說明HIP1R蛋白抑制PD-L1蛋白的合成。

（3）圖1顯示，HIP1R蛋白與PD-L1蛋白結(jié)合后，經(jīng)囊泡LE轉(zhuǎn)運至溶酶體中被降解。用一定濃度的溶酶體抑制劑NH4Cl處理細胞，圖3結(jié)果顯示，HIP1R蛋白存在時，用一定濃度的溶酶體抑制劑NH4Cl處理腫瘤細胞，比不處理相比，細胞中PD-L1蛋白的含量高，推測HIP1R蛋白與PD-L1蛋白結(jié)合后，靶向運輸至溶酶體，與溶酶體羧基端定位序列結(jié)合，在有關(guān)酶的作用下被降解。

（4）圖1顯示，PD-L1蛋白借助腫瘤細胞內(nèi)的CMTM6分子經(jīng)囊泡RE轉(zhuǎn)運至細胞表面，導(dǎo)致PD-L1蛋白經(jīng)LE囊泡轉(zhuǎn)運至溶酶體降解的量減少，間接抑制了PD-L1的溶酶體降解，更新和補充了細胞表面失活的PD-L1蛋白，可能是耐藥性產(chǎn)生的原因之一。

（5）結(jié)合圖1中PD-L1蛋白轉(zhuǎn)運的兩條途徑，設(shè)計的靶向降解藥物應(yīng)該可以與PD-L1蛋白結(jié)合，靶向運送到溶酶體后被降解；還可以抑制CMTM6分子的功能，避免PD-L1運輸至細胞表面導(dǎo)致免疫逃逸。

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】圖①、②、③表示構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)，a、b、c表示物質(zhì)出入細胞的三種不同方式。下列敘述中錯誤的是（ ）

A.細胞膜上的③物質(zhì)和②物質(zhì)一樣，也有水溶性和脂溶性部分

B.物質(zhì)以方式c進入細胞時，③形狀可以發(fā)生改變

C.②表示脂雙層，兩層并不是完全相同的

D.小分子物質(zhì)以方式b進出細胞

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】生物學(xué)研究中，通常用直觀的曲線圖來反映實驗結(jié)果，對下圖生物學(xué)意義分析錯誤的是（ ）

A.若X為K+的濃度，則Y可表示為K+進入紅細胞的速率

B.若X為底物濃度，則Y可表示為酶量一定時，最適條件下的酶促反應(yīng)速率

C.若X為O2濃度，則Y可表示為植物根尖細胞吸收K+的速率

D.若X為光照強度，則Y可表示為葉綠體釋放O2的速率

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】R-7是家蠶體內(nèi)的一種小分子非編碼RNA，可與某些mRNA尾端的一段非編碼序列（3'-UTR）結(jié)合，進而影響基因的表達。為研究R-7是否影響家蠶基因B（調(diào)控家蠶眼睛發(fā)育）的表達，科研人員將基因B中對應(yīng)3'-UTR的DNA片段與熒光素酶基因（該基因的表達不受R-7的影響）重組如甲圖所示，將該重組載體導(dǎo)入家蠶胚胎細胞并觀察其表達，結(jié)果如乙圖所示�；卮鹣铝袉栴}：

（1）要想短時間內(nèi)獲得大量目的基因需用到的技術(shù)是_______________________，該技術(shù)的原理是________________________。若一個含目的基因的DNA擴增n代，則共需消耗______________對引物。

（2）圖甲中對應(yīng)3'-UTR的DNA片段應(yīng)插入到位點___________，原因是________________�；蚬こ痰暮诵牟襟E是________________，其目的是__________________________。

（3）科研人員從乙圖所示的實驗組和對照組細胞中提取蛋白質(zhì)，經(jīng)處理檢測后獲得相對熒光值（在適宜條件下，熒光素酶可催化熒光素發(fā)生氧化反應(yīng)并發(fā)出熒光）。實驗組為將重組載體導(dǎo)入含R-7的家蠶胚胎細胞中，對照組1為將含有熒光素酶基因的表達載體（不含對應(yīng)3′-UTR的DNA片段）導(dǎo)入含R-7的家蠶胚胎細胞中，則對照組2應(yīng)為_________________。由結(jié)果推知R-7通過_______________________進而抑制基因B的表達。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】如圖表示�；~塘生態(tài)系統(tǒng)局部能量流動，圖中字母代表相應(yīng)的能量。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)

A. 圖中B表示桑樹呼吸作用散失的能量

B. 圖中的C可表示桑樹用于生長、發(fā)育、繁殖的能量

C. 如果C1表示蠶傳遞給分解者的能量，則B1表示未被利用的能量

D. 圖中D1/D可以表示第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下圖甲表示某流速緩慢的河段，因A、B、C排污口不斷排放氮、磷、有害物質(zhì)a等污染物，使河段水體污染逐漸加重，1、2、3、4表示不同的調(diào)查段。圖乙表示該河段中3號調(diào)查段各營養(yǎng)級的部分生物種類受污染的情況。請回答：

（1）受污河段中，若生態(tài)系統(tǒng)能夠恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，恢復(fù)速度最快的是_______號調(diào)查段。

（2）圖乙包含的食物鏈屬于________食物鏈，該生態(tài)系統(tǒng)除圖中所涉及的成分外，還應(yīng)具有的生物成分是______________。生物體內(nèi)物質(zhì)a含量沿食物鏈逐級增加的現(xiàn)象稱為_______________。

（3）若水生植食動物營養(yǎng)級中的魚類出現(xiàn)大量死亡，將引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的_________調(diào)節(jié)，此外，水生植食動物數(shù)量還隨季節(jié)變化，說明群落具有___________結(jié)構(gòu)。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】植物以花蜜為代價吸引為其傳粉的動物時，可吸引來不同行為的訪花者。取食花蜜同時能為植物傳粉的稱為傳粉者，取食花蜜但不能為植物傳粉的稱為盜蜜者。植物能通過控制花蜜分泌量，吸引盡量多的傳粉者以獲得更有效的傳粉。傳粉者在花朵上的停留時間與拜訪頻率間的關(guān)系如下圖所示。以下分析錯誤的是（ ）

A.傳粉者在花上的停留時間與拜訪頻率呈負相關(guān)關(guān)系

B.傳粉者的停留時間與拜訪頻率均與花中的蜜量有關(guān)

C.盜蜜者使花中蜜量減少對植物有性生殖只有不利影響

D.植物與傳粉動物通過不斷進化適應(yīng)彼此的生存策略

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【題目】GAL4/UAS是從酵母菌中發(fā)現(xiàn)的DNA序列，GAL4蛋白是一個轉(zhuǎn)錄激活因子，可以特異性識別并結(jié)合DNA分子上的UAS序列，激活該序列下游的基因轉(zhuǎn)錄。研究人員將GAL4基因和上游連接UAS序列的待測基因（基因N）分別轉(zhuǎn)入果蠅細胞中，通過控制基因N的表達來研究基因N功能。研究過程如下圖所示。

（1）步驟1：為獲得GAL4基因純合的果蠅品系（GAL4品系），研究者進行了如下操作。

①GAL4基因本身不控制特定性狀，因此研究人員以紅眼基因作為________基因，將GAL4基因轉(zhuǎn)入白眼果蠅中（白眼基因是位于X染色體上的隱性基因，可用b表示）。已知外源基因是單拷貝插入的，選擇白眼雌蠅與轉(zhuǎn)基因紅眼雄蠅雜交，F1代表現(xiàn)型為________，說明外源基因插入到了X染色體上。

②果蠅X染色體上基因m能使帶有該基因的雌配子致死，研究人員取帶有該基因的________眼雄蠅與F1代中的紅眼雌蠅雜交，將子代中________果蠅選出，相互交配后獲得的子代即為GAL4品系。

（2）步驟2：獲得UAS-基因N品系的相關(guān)操作。

①某品系果蠅2號染色體上有純合致死的卷翅基因D和另一純合致死的基因E，如圖所示。該品系（平衡致死系）果蠅相互交配，子代性狀為_________。

②將2號染色體上導(dǎo)入單拷貝的基因群2的果蠅與上述平衡致死系果蠅雜交，選擇子代中性狀為________的果蠅相互交配，產(chǎn)生的新一代果蠅將出現(xiàn)________的性狀分離比，挑選其中________性狀的果蠅即為所需的純合UAS-基因N品系。

③若轉(zhuǎn)入的待測基因具有純合致死效應(yīng)，保留上述選育過程的________性狀果蠅可以防止逐代繁殖過程中該基因_________。

（3）鐵蛋白是一種在各種生物細胞中普遍存在的蛋白質(zhì)，由重鏈和輕鏈組成，能夠結(jié)合Fe2+，避免細胞受Fe2+毒害。研究人員將GAL4品系雌蠅與UAS-human FTL（人類鐵蛋白輕鏈基因）品系雄蠅雜交，發(fā)現(xiàn)F1中綠色熒光果蠅出現(xiàn)因Fe2+毒害導(dǎo)致的剛毛缺失、復(fù)眼發(fā)育不良等UAS-human FTL品系果蠅并不具有的性狀。結(jié)合上述研究模型，分析該性狀出現(xiàn)的原因是________。這一研究為human FTL基因突變造成的“晚期發(fā)作的基底神經(jīng)中樞疾病”遺傳病提供了機理方面的解釋。

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【題目】新型冠狀病毒和SARS病毒都會造成肺炎。下圖是SARS-CoV S蛋白特異性單克隆抗體的制備過程�；卮鹣铝袉栴}：

（1）若只考慮細胞兩兩融合，圖中甲理論上有________________種。

（2）已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。鼠的淋巴細胞有上述兩種途徑，但一般不分裂增殖：鼠的骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。根據(jù)該原理，在含甲的混合培養(yǎng)液中添加氨基嘌呤______________（填能或不能）篩選出A，原因是_____________________________。

（3）在 SARS-CoV S蛋白特異性單克隆抗體的制備過程中，需要用到動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合技術(shù)。一般來說，動物細胞培養(yǎng)需要的條件有__________________（至少答出兩點）；誘導(dǎo)動物細胞融合的方法有_________________________（至少答出兩種）。

（4） SARS-CoV S蛋白單克隆抗體______________（填能或不能）對新型冠狀病毒發(fā)揮作用，理由是__________________________________。

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