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实验设计练(四)1.请回答下列有关物质检测的问题。(1)检测酵母细胞呼吸产生的CO2,除了可用澄清石灰水外,也可用,反应颜色由蓝变绿再变黄。(2)将2 mL 1%的淀粉溶液与2 mL稀释唾液各自在37 下保温,将其混合后并于37 下开始计时,然后每隔1 min取出1滴混合液滴在加有碘液的白瓷反应板上,观察颜色变化,记录蓝色消退的时间。该实验的目的是。(3)现有无标签的稀蛋清、淀粉和唾液淀粉酶溶液各一瓶,请用斐林试剂、水浴加热装置、试管、温度计等将它们鉴别出来。简述鉴定步骤。2.(2019福建泉州2月第一次质检)效应T细胞可通过细胞膜上TCR受体识别肿瘤细胞上的相应抗原并进行攻击(如图1),而肿瘤细胞可通过某种机制逃避机体免疫系统的识别攻击,以实现免疫逃逸。请回答下列问题。(1)图1体现了细胞间的信息交流。效应T细胞识别肿瘤细胞过程中,发出信号的细胞是;该图也体现了免疫系统的功能。(2)研究发现,在肿瘤发展过程中肿瘤细胞表达出PD-L1蛋白与PD-1受体结合,从而抑制效应T细胞的免疫功能,实现了免疫逃逸(如图2)。利用肿瘤移植技术、基因敲除技术(通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术),以健康小鼠为实验动物,设计实验验证该肿瘤细胞的免疫逃逸机制。请写出实验思路。为进一步验证该机制,可另设计一实验组,即对健康小鼠进行,然后注射抗PD-L1抗体。实验中,注射该抗体的目的是。3.(2019福建龙岩期末质检)果蝇的长翅、残翅为一对相对性状(相关基因用A、a表示),圆眼和棒眼为另一对相对性状(相关基因用B、b表示),控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。现有长翅圆眼雌果蝇和残翅棒眼雄果蝇杂交,F1随机交配,F2的表现型及比例如下图甲所示,图乙表示果蝇性染色体的形态。请回答下列问题。(1)果蝇的翅形和眼形的两对相对性状中,显性性状分别为。(2)控制果蝇的翅形基因位于染色体上,判断的理由是。(3)亲代雌果蝇的基因型为。图甲的杂交实验结果(填“能”或“不能”)确定控制眼形的基因位于图乙的还是区段。请从自然种群中选择适当个体,设计一次杂交实验加以探究。写出杂交组合(表现型);预测实验结果及结论。参考答案实验设计练(四)1.答案 (1)溴麝香草酚蓝水溶液(2)测量37 下稀释唾液分解2 mL 1%的淀粉溶液所需的时间(或测量37 下唾液淀粉酶的催化效率)(3)各取适量的2种溶液混合到一起,可得到3种组合,在37 条件下保温一段时间后,各加入适量斐林试剂进行检测,水浴加热后出现砖红色沉淀的是淀粉和唾液淀粉酶组合,于是可鉴别出稀蛋清。取未确定出的2种溶液中的一种加热煮沸并冷却后再与适量的另一种溶液混合,在37 条件下保温一段时间后,加入适量斐林试剂进行检测,水浴加热后,若出现砖红色沉淀,则被煮沸的是淀粉溶液;若不出现砖红色沉淀,则被煮沸的是淀粉酶溶液解析 (1)二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)淀粉遇碘变蓝色。在37下,每隔1min取出1滴2mL1%的淀粉溶液与2mL稀释唾液的混合液滴在加有碘液的白瓷反应板上,观察颜色变化,记录蓝色消退的时间。可见,该实验的目的是测量37下稀释唾液分解2mL1%的淀粉溶液所需的时间(或测量37下唾液淀粉酶的催化效率)。(3)还原糖与斐林试剂发生作用,在水浴加热(5065)的条件下会生成砖红色沉淀。淀粉是非还原糖,稀蛋清和唾液淀粉酶溶液的主要成分都是蛋白质,三者都不与斐林试剂发生作用。唾液淀粉酶催化淀粉分解为麦芽糖,麦芽糖属于还原糖。高温会破坏酶的空间结构,使酶永久失活。综上所述,欲将无标签的各一瓶稀蛋清、淀粉和唾液淀粉酶溶液鉴别出来,其鉴定步骤为:各取适量的2种溶液混合到一起,可得到3种组合;在37条件下保温一段时间后,各加入适量斐林试剂进行检测;水浴加热后出现砖红色沉淀的是淀粉和唾液淀粉酶组合,于是可鉴别出稀蛋清。取未确定出的2种溶液中的一种加热煮沸并冷却后再与适量的另一种溶液混合;在37条件下保温一段时间后,加入适量斐林试剂进行检测;水浴加热后,若出现砖红色沉淀,则被煮沸的是淀粉溶液;若不出现砖红色沉淀,则被煮沸的是淀粉酶溶液。2.答案 (1)肿瘤细胞监控和清除(2)将敲除PD-L1基因和未敲除PD-L1基因的肿瘤细胞,通过肿瘤移植技术分别移植到两组健康小鼠体内,比较两组小鼠体内肿瘤的生长状况。或:分别在敲除PD-1基因和未敲除PD-1基因的小鼠体内移植肿瘤细胞,比较两组小鼠体内肿瘤的生长状况。肿瘤移植(与PD-L1蛋白特异性结合,)阻止PD-L1(蛋白)与PD-1(受体)结合解析 (1)依图可知肿瘤细胞的抗原与TCR受体特异性结合,因此发出信号的细胞为肿瘤细胞;效应T细胞对肿瘤细胞的识别攻击体现免疫系统的监控与清除功能。(2)肿瘤细胞表达的PD-L1蛋白与PD-1受体结合,从而抑制效应T细胞的免疫功能,实现了免疫逃逸。若敲除肿瘤细胞的PD-L1蛋白基因,使其无法表达PD-L1蛋白,则无法抑制效应T细胞的免疫功能。效应T细胞会正常攻击肿瘤细胞,肿瘤的生长会受抑制。因此可通过设置对照实验验证肿瘤细胞的免疫逃逸机制。若该免疫逃逸机制属实,则使用抗PD-L1抗体注入移植肿瘤的小鼠体内后,该抗体会与肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白结合。PD-L1蛋白无法与效应T细胞的PD-1受体结合,无法抑制效应T细胞的免疫功能。效应T细胞会正常攻击肿瘤细胞,肿瘤的生长会受抑制。3.答案 (1)长翅、圆眼(2)常F2雌、雄果蝇长翅与残翅的比例均为31,性状表现与性别无关(3)AAXBXB不能纯合的圆眼雄果绳和棒眼雌果蝇(或纯合的圆眼雄果蝇和杂合的圆眼雌果蝇)若杂交子代雌雄个体都为圆眼,则控制圆眼和棒眼的基因在区段上;若杂交子代中雌性个体都为圆眼,雄性个体都为棒眼(或雄性个体圆眼与棒眼的比例为11),则控制圆眼和棒眼的基因在区段上解析 由甲图可知F2的表现型及比例为雄果蝇中长翅圆眼长翅棒眼残翅圆眼残翅棒眼=3/83/81/81/8;雌果蝇中长翅圆眼残翅圆眼=3/41/4,在雌果蝇中没有棒眼个体。图乙可知区段为XY染色体同源区段,区段为X染色体特有区段,区段为Y染色体特有区段。(1)由分析可知F2雌雄个体中长翅残翅=31;雄果蝇中圆眼棒眼=11,雌果蝇中无棒眼,故翅形中长翅为显性性状,眼形中圆眼为显性性状。(2)控制果蝇的翅形基因位于常染色体上,因为F2雌、雄果蝇长翅与残翅的比例均为31,性状表现与性别无关;控制果蝇眼形的基因位于X染色体上,因F2中棒眼个体都是雄果蝇,在雌果蝇中没有棒眼个体。(3)由F2雌雄个体表现型及比例可知F1雌雄果蝇基因型为AaXBXb、AaXBY或AaXBYb,故亲代雌雄果蝇基因型为AAXBXB、aaXbY或aaXbYb,图甲的杂交实验结果不能确定控制眼形的基因位于图乙的还是区段,需要选择纯合的圆眼雄果绳和棒眼雌果蝇(或纯合的圆眼雄果蝇和杂合的圆眼雌果蝇)做杂交实验来进行验证。若控制圆眼和棒眼的基因在区段上,选择的实验果蝇的基因型为XBYB和XbXb(或XBYB和XBXb),则杂交后代雌雄个体都为圆眼或(雌雄个体都为圆眼);若控制圆眼和棒眼的基因在区段上,选择的实验果蝇的基因型为XBY和XbXb(或XBY和XBXb),则杂交子代中雌性个体都为圆眼,雄性个体都为棒眼(或雄性个体圆眼与棒眼的比例为11)。5
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