实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力,结果如图3。
(4)由图3可知,能有效杀伤细菌X的是活化巨噬细胞,而不是活化T细胞。
(5)有人假设,活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括a、d、f(填选项前的符号)。
a.培养过活化T细胞的培养液 b.培养过巨噬细胞的培养液 c.A组小鼠的巨噬细胞 d.B组小鼠的巨噬细胞 e.培养过未活化T细胞的培养液 f.细菌X
(5)该系列实验的目的是研究小鼠抗细菌X的免疫应答。
【考点】E4:人体免疫系统在维持稳态中的作用
【分析】根据实验的流程与结果可知,该实验是要判断对于细菌X的免疫是T细胞发挥作用还是血清的作用。给A组小鼠注射X,使小鼠产生免疫应答,提取T细胞与血清注射到已注入X细菌的小鼠体内,通过对小鼠脾脏中X细菌的分析,说明是T细胞还是血清所起的作用。实验结果显示,只有注射了免疫小鼠T细胞的一组,感染小鼠脾细胞中的细菌X没有数量上的增加,从而说明了活性T细胞在免疫中的作用,也说明了细菌X是寄生在细胞中的。特异性免疫是针对特定的抗原发挥作用的,因此注射细菌X后获得的免疫只是针对细菌X,Ⅰ~Ⅳ小鼠在注射T细胞或血清前都必须先注射细菌X.从实验结果图可知,注射T细胞与血清是在感染的后一天,也将注射细菌X的时间是在注射T细胞或血清的前一天。据此,显然可以知道B组的实验仅是起对照作用的。
【解答】解:(1)图1中B组注射生理盐水是与A组注射细菌X形成对照。
(2)Ⅱ组小鼠接触过细菌X,其血清中含有抗体;由图示可以看出,与没有接触过细菌X的Ⅱ组小鼠体内的增长趋势相同,说明抗体不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后,I组小鼠脾脏中的活细菌数量没有变化,说明说明该组T细胞(活化T细胞)抑制细菌数量的增长,这是因为效应T细胞参与细胞免疫,故该细菌寄生在细胞内部。
(3)特异性免疫是针对特定的抗原发挥作用的,因此注射细菌X后获得的免疫只是针对细菌X,Ⅰ~Ⅳ小鼠在注射T细胞或血清前都必须先注射细菌X.从实验结果图可知,注射T细胞与血清是在感染的后一天,也将注射细菌X的时间是在注射T细胞或血清的前一天。
(4)分析图3曲线,活化巨噬细胞对细菌X的杀伤力最强。
(5)因假设是活化T细胞释放了某种物质活化了巨噬细胞,故实验组选择的材料应是培养过活化T细胞的培养液,用其培养由体内没有活化T细胞的B组小鼠分离出来的巨噬细胞,观察其对细菌X的杀伤力。
(6)这一系列实验的目的是研究小鼠抗细菌X的免疫应答机理。
故答案为:(1)对照
(2)相同 抗体 无明显变化 抑制 细胞内
(3)细菌X 前1
(4)活化巨噬
(5)a、d、f
(6)小鼠抗细菌X的免疫应答
【点评】本题综合考查体液免疫和细胞免疫的相关知识,意在考查在实验中对照组和实验组的设置、设计分析实验的能力、分析图表提取有效信息的能力,能具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
7.(16分)果蝇的2号染色体上存在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因,减数分裂时不发生交叉互换。aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。
(1)a和b是隐性基因,就这两对基因而言,朱砂眼果蝇的基因型包括aaBb、aaBB。
(2)用双杂合体雄蝇(K)与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验,母本果蝇复眼为白色。子代表现型及比例为暗红眼:白眼=1:1,说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是A、B在同一条2号染色体上。
(3)在近千次的重复实验中,有6次实验的子代全部为暗红眼,但反交却无此现象。从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是:父本的一部分次级精母细胞未 能正常完成分裂,无法产生携带有a、b基因的精子。
(4)为检验上述推测,可用显微镜观察切片,统计次级精母细胞与精细胞的比例,并比较K与只产生一种眼色后代的雄蝇之间该比值的差异。
【考点】61:细胞的减数分裂;87:基因的自由组合规律的实质及应用
【分析】由题意分析可知,a、b基因都位于同一条染色体上,存在连锁现象,且没有交叉互换。aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。
【解答】解:(1)果蝇的2号染色体上存在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因,aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制,所以朱砂眼果蝇的基因型为aaBb、aaBB。
(2)母本双隐性纯合体雌蝇的基因型为aabb,复眼为白色;AaBb与aabb杂交,如果子代表现型及比例为暗红眼:白眼=1:1,说明父本的A、B基因在同一条染色体上,存在连锁现象。
(3)由题意可知,AaBb与aabb杂交,子代表现型及比例应为暗红眼:白眼=1:1,但是却全部是暗红眼,说明父本没有提供ab配子,即父本的一部分次级精母细胞未能正常完成分裂,无法产携带有a、b基因的精子。
(4)为了检测是否产生ab配子,可以用显微镜观察,统计视野中次级精母细胞与精细胞的比例关系,并比较之双杂合体雄蝇(K)与只产生一种眼色后代的雄蝇间该比值的差异。
故答案是:
(1)隐 aaBb、aaBB
(2)白 A、B在同一条2号染色体上
(3)父本 次级精母 携带有a、b基因的精子
(4)显微镜 次级精母细胞与精细胞 K与只产生一种眼色后代的雄蝇
【点评】本题考查基因的自由组合定律的实质及应用、减数分裂的相关知识点,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,培养学生分析题目、设计实验和解决问题的能力。
8.(16分)T﹣DNA可随机插入植物基因组内,导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下:种植野生型拟南芥,待植株形成花蕾时,将地上部分浸入农杆菌(其中的T﹣DNA上带有抗除草剂基因)悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养,收获种子(称为T1代)。
(1)为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾,需要去除顶芽,因为后者产生的生长素会抑制侧芽的生长。
(2)为筛选出已转化的个体,需将T1代播种在含(一定浓度的)除草剂的培养基上生长,成熟后自交,收获种子(称为T2代)。