②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异,说明DB7有与iPSC相似的抗原,可与iPSC刺激小鼠产生的抗体结合。
③综合表中全部数据,免疫组的DB7和iPSC细胞和抗体结合率都比较高,而正常细胞和抗体结合率比较低,实验结果表明说明iPSC与癌细胞(DB7)表面具有类似的抗原,而正常细胞表面没有。
实验二:给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测:iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的细胞免疫(对抗肿瘤,主要是细胞免疫起作用)
(3)要验证iPSC与癌细胞(DB7)表面具有类似的抗原,实验过程中,一组小鼠注射DB7(标记为1组),一周后皮下形成肿瘤。随后小鼠肿瘤体积逐渐增大,另一组(标记为2组)注射iPSC,4周后,取其T细胞(这里边包含已经产生的效应T细胞)注射到1组,由于iPSC与癌细胞(DB7)表面具有类似的抗原,则2组产生的免疫细胞也能对抗1组小鼠的肿瘤,则1组小鼠的肿瘤会变小。
(4)该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于抑制或治疗肿瘤生长。
故答案为:
(1)增殖 免疫
(2)①高于 ②与iPSC相似的抗原,可与iPSC刺激小鼠产生的抗体结合 ③iPSC与癌细胞(DB7)表面具有类似的抗原,而正常细胞表面没有 细胞
(3)①F ②D ③C ④B
(4)抑制或治疗肿瘤生长
【点评】本题考查了免疫相关的知识,意在考查考生的审题能力,获取信息的能力,组织语言作答的能力,难度适中。
7.(17分)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对性状为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代是否发生性状分离来确定。
(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
①甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(下图)推测可抗病的植株有植株1、植株3。
②为了在较短时间内将甲、乙、丙三重品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是acdb。
a.甲×乙,得到F1
b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株
c.R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代
d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代
(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为感病、抗病。
(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是MP产生了A1基因突变,使甲品种R1蛋白不能被激活丧失了抗性。
(5)水稻种植区的Mp是由不同的基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群编码激活上述水稻R抗病基因的A基因频率升高,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。
(6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议种植:不要大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,含其它抗病基因的品种都应适当种植;育种:针对不同基因型组成的MP进行多种抗病基因水稻的培育。
【考点】85:基因的分离规律的实质及应用;9C:生物变异的应用
【专题】45:信息转化法;527:基因分离定律和自由组合定律.
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合;
2、根据基因的DNA序列设计特异性引物,PCR方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
【解答】解:(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对性状,为判断某抗病水稻是否为纯合子,可采用自交的方法,通过观察自交子代是否发生性状分离来确定。
(2)①已知R1比r1片段短,图中扩增的结果与M标准DNA片段对比,植株1、2、3中有两个条带,一条接近400bp,应为感病(r1)基因,一条小于400bp应为抗病(R1)基因;所以推测可抗病的植株有植株1和植株3。
②在较短时间内将甲、乙、丙三重品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,应先让甲×乙,得到F1基因型为R1r1R2r2r3r3植株,然后在让R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代,利用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代,再利用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株即可。
(3)已知水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,前者能产生R1和R3基因表达的蛋白质,但MP侵染产生的是A2蛋白故抗病反应不能被激活,所以表现为感病,而后者能产生R2基因表达的蛋白质,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染抗病反应能被激活,表现出抗病。
(4)每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异,那么问题应该出在MP上,可能是A1基因突变不能合成A1蛋白,这样抗病反应就不能被激活。
(5)通过(4)分析可知:大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群编码激活上述水稻R抗病基因的A基因频率升高,而对于其他基因型的MP不具有抗性,从而导致该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。
(6)为避免水稻品种抗病性丧失过快,种植的角度来看我们不要大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,多个品种都适当种植;育种方面应该针对不同
基因型组成的MP进行多种抗病基因水稻的培育。
故答案为:
(1)性状 是否发生性状分离
(2)①植株1、植株3 ②acdb