内容正文:
生物学
因型为eO,与基因型为EE的斑马鱼杂交,F,基因型
为Ee、EO,F产生的雌雄配子均为1/2E、1/4e、
1/4O,F:自由交配,F2的基因型及比例为EE:Ee:
ee:E0:eO:O0=4:4:1:4:2:1,因为一对同源染色体
都缺失相同片段时胚胎致死,各基因型配子活力相
同,故F2的表型及比例为体表条纹:体表豹纹=4:1。
4.(10分,除标注外,每空1分)
(1)a常
(2)AaXY、AaXX(2分)5/8
(3)Ⅲ-10致病基因a来自Ⅱ-5和Ⅱ-6,致病基因b
来自Ⅱ-6(2分)
(4)
1-2
条带①
■
条带②
条带③
■
条带④
■2分)
【解析】(1)根据I-1和I-2表型正常,生出Ⅱ5患
病,可以推理出Ⅱ-5患先天性聋哑病为隐性遗传病,
又已知Ⅱ-5患病和B/b基因有关,所以Ⅱ-5有b基
因条带,不能含B基因条带,所以根据电泳图谱中
Ⅱ-5的条带分布可知,Ⅱ-5含有A、a、b三种基因,所
以条带③为B基因。再根据Ⅱ-3和Ⅱ-4表型正常,
生出Ⅲ-8女性患病,可以推理出Ⅲ-8患先天性聋哑
病为常染色体隐性遗传病,又因为Ⅲ-8个体含有条
带③为B基因,但是还患有先天性哑病,所以致病
基因为a,Ⅲ-8含有a、B、b三种基因,所以确定条带
①为A基因。根据电泳图谱中I-1的条带分布可知,
I-1个体只含有A、B基因,能够生出患病的Ⅱ-5,所
以判断出Ⅱ-5所患先天性聋哑病为伴X染色体隐性
遗传病。根据电泳图谱中Ⅲ-7的条带分布可知,Ⅲ-7
同时含有A、B和一个a或b基因,又由于Ⅲ-7是男
性,B/b基因位于X染色体上,所以判断出一定不含
b,而是含有a基因,因此条带②表示a基因,条带④
表示b基因,这样根据条带分布情况和基因位置就可
以确定相关个体的基因型,I-1基因型为AAXEY,
Ⅱ-5基因型为AaXY,Ⅲ-7基因型为AaXY,Ⅲ-8
基因型为aaXX,Ⅲ-l0基因型为aaXbY。
(2)Ⅱ-6是正常女性,再根据子代Ⅲ-10的基因型为
·35
参考答案及解析
aaXY,推理出Ⅱ-6的基因型为AaXX,与基因型为
AaXbY的Ⅱ-5婚配,生出患常染色体隐性遗传先天
性聋哑病的孩子(aa)概率为l/4,正常孩子概率(A)
为3/4:生出患伴X染色体隐性遗传先天性聋哑病的
孩子(XY和XX)概率为1/2,正常孩子(XY和
XX)概率为1/2。又因为两对基因之间没有相互作
用,且都可以单独致病,所以生出正常孩子的概率=
3/4×1/2=3/8,所以患病孩子的概率=1-正常孩子
概率=1-3/8=5/8。
(3)系谱图中共有三个个体患病,根据系谱图条带分
布情况可知,同时患有两种类型先天性聋哑病的个体
是Ⅲ-l0(aaXY),所以致病基因a来自Ⅱ-5(Aa)和
I-6(Aa),b基因来自Ⅱ-6(XBX)。
(4)I-2是正常女性,再根据子代Ⅱ-5(AaXY)和
I-1(AAXY),推理出I-2的基因型为AaXX,因
此电泳后具有四条条带,如答案所示。
分组练(5)生物技术与工程A组
1.(10分,除标注外,每空1分)
(1)聚乙烯醇(或“PVA”)多于
(2)血细胞1.6×10°偏小当两个或多个细胞连
在一起时,平板上观察到的只是一个菌落(2分)
(3)碘白色透明斑直径/菌落直径的大小(2分)
【解析】(1)要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细
菌,应以聚乙烯醇(PVA)为唯一的碳源,目的是淘汰
不能分解聚乙烯醇(PVA)的细菌。实验中设置的对
照组培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养
基上的数目,从而说明选择培养基具有筛选作用。
(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目,可在显微镜
下用血细胞计数板直接计数。根据题意可知,
100mL原菌液中PVA分解菌的数量=160÷0.1×
10×100=1.6×10°个。由于当两个或多个细胞连
在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以该方
法的测量值比实际值小。
(3)PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA
被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑,因此
鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌时,培养基中
除了加入必需的营养物质外,还需要加入碘。比较不
同菌株降解PVA能力的大小,可用含相同PVA浓
度的鉴别培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过
参考答案及解析
测定白色透明斑直径/菌落直径的大小来确定不同菌
株降解PVA能力的大小。
2.(10分,每空1分)
(1)mRNA复制原点、启动子和终止子(少答终止子
也对)限制酶和DNA连接
(2)PCR
(3)促性腺激素细胞融合桑葚胚或囊胚
(4)稀释涂布平板倒置抑菌圈(或“透明圈”)
【解析】(1)对人溶菌酶进行蛋白质测序可获得氨基
酸序列进而推测mRNA序列,从而获得人溶菌酶基
因的cDNA。这样获得的目的基因没有复制原点、启
动子和终止子,所以需要载体实现其在受体细胞中的
扩增和表达。使用限制酶和DNA连接酶处理人溶
菌酶基因和基因表达载体,获得重组DNA分子。
(2)PCR和核酸分子杂交技术能精准鉴定受体细胞
中是否转入人溶菌酶基因。
(3)对卵母细胞供体注射促性腺微素,使其超数排卵
获得卵母细胞。将处理后的转基因细胞核移入去核
卵母细胞中,电脉冲使其融合。之后胚胎体外培养至
桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植。
(4)抑菌实验需要用稀释涂布平板法将大肠杆菌和金
黄色葡萄球菌菌液分别接种到牛肉音蛋白胨培养基
上,并在上面均匀摆放蘸有重组人溶菌酶溶液的无菌
滤纸圆片,之后倒置在37℃恒温培养箱中培养。滤纸
片周围的抑菌圈(透明圈)越大,说明抑制作用越好。
3.(11分,除标注外,每空1分)
(1)平
(2)胸腺嘧啶(或“T”)DNA连接
(3)不含抗生素、只含氨苄青霉素、同时含有两种抗生
素(3分)含有质粒P0、未转入质粒、转入重组质粒
(3分)
(4)甲和丙该菌落的质粒中没有插入目的基因
【解析】(1)EcoRV酶切位点在识别序列的中心轴线
处,产生的是平末端。
(2)DNA连接酶对平末端的连接效率较低,因此通常
要将平末端改造成黏性末端后再进行连接。由于目
的基因片段的两端各添加了一个腺嘌岭脱氧核苷酸,
根据碱基互补配对原则,处理后的质粒两端需要各添
加一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸:要将处理后的质粒与目
的基因连接起来,需要用DNA连接酶。
·36
生物学
(3)根据题意,采用含有不同抗生素的平板对菌落进
行筛选,所以含有抗生素的情况分别是只含四环素、
不含抗生素、只含氨苄青霉素和同时含有两种抗生
素。经过培养得到3类菌落,它们的质粒导入情况分
别是含有质粒P0、未转入质粒、转入重组质粒。
(4)据图3判断,甲和丙之间片段长度是450bp,所以
扩增使用的引物是甲和丙,该同学使用同样的一对引
物对另一个菌落的质粒进行PCR扩增,得到了
150bp片段,原因是该菌落的质粒中没有插入目
的基因。
4.(9分,除标注外,每空1分)
(1)不同抗原多种
(2)选择培养克隆化培养和抗体检测
(3)杂交瘤细胞株Ⅱ抗体产量最高且抗体与抗原结
合率最高(2分)
(4)特异性更强减少对正常细胞的损伤
【解析】(1)人体细胞膜上膜蛋白对于小鼠来说属于
外来蛋白,会引起特异性免疫反应,因此从免疫学角
度分析,人体细胞膜上不同膜蛋白属于不同抗原,所
以注入小鼠体内后经过程①从小鼠体内分离得到的
是多种抗体。
(2)诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合后,需要利用选择
培养基筛选出杂交瘤细胞,再进行克隆化培养和抗体
检测,筛选出能产生特定抗体的大量杂交瘤细胞。
(3)杂交瘤细胞株Ⅱ的抗体产量(150g/mL)和抗体
与抗原结合率(92%)均最高,符合单克隆抗体的高效
性和专一性要求。
(4)过程①分离得到的多种抗体会和癌细胞表面与人
正常乳腺细胞相同的膜蛋白抗原结合,这样将结合物
作为抗原注射到第二组小鼠体内进行免疫反应后,就
会获得只针对癌细胞表面特有膜蛋白抗原的单克隆
抗体,所以单克隆抗体的高度特异性使其能够精准靶
向乳腺癌细胞表面的特定膜蛋白,同时也会减少对正
常细胞的损伤,提高治疗的靶向性。
分组练(5)生物技术与工程B组
1.(10分,除标注外,每空1分)
(1)固体扩增菌体(数量)
(2)平板划线(或“稀释涂布平板”)由分散的微生物
在适宜的固体培养基表面或内部繁殖形成的、肉眼可分组练(5)
生牧
1.(10分)水污染是全球性的环境问题,微生物降解
是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)
是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有
机物,PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA。
PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA
被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑。
请回答下列问题:
(1)要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细菌,
应采用以
为唯一碳源的选择
培养基,实验中还应设置对照组。将菌液稀释相
同的倍数,对照组培养基上生长的菌落数目应明
显
(填“多于”或“少于”)选择培养基
上的数目,从而说明选择培养基具有筛选作用。
(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目,可在显微
镜下用
计数板直接计数。若将
100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释
104倍后,取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养
基表面,测得菌落数的平均值为160个,空白对照
组平板上未出现菌落,则100mL原菌液中有
PVA分解菌
个。该方法的测量值
与实际值相比一般会
(填“偏大”“偏
小”或“相等”),原因是
(3)要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌,培
养PVA分解菌的培养基中除了加人必需的营养
物质外,还需要加人
。要比较不同
菌株降解PVA能力的大小,用含相同PVA浓度
的上述培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过
生物学第5g
技术与工程A组
测定
来确定不同菌株降解PVA能力的大小。
2.(10分)溶菌酶可以催化细菌细胞壁水解,引起细
菌裂解,在临床上可作为消炎药,治疗细菌感染。
人溶菌酶是人内源性蛋白质,不会对人体产生不
良反应,现利用转基因山羊乳腺生物反应器生产
人溶菌酶。回答下列问题:
(1)人溶菌酶基因乳腺特异表达载体的构建:对人
溶菌酶进行蛋白质测序来推测
序
列,从而获得人溶菌酶基因的cDNA(某种生物发
育某个时期的mRNA经逆转录产生的互补
DNA)。通过这种方法得到的目的基因没有
,必须借助载体,实现其在受体细胞中的
扩增和表达。使用
酶处理人溶菌酶
基因和基因表达载体,获得重组DNA分子。
(2)转基因山羊成纤维细胞的制备和鉴定:使用显
微操作仪将重组表达载体注入雌性山羊成纤维细
胞中。
和核酸分子杂交技术能精准
鉴定受体细胞中是否转入人溶菌酶基因。
(3)转基因奶山羊的克隆:对卵母细胞供体注射
,使其超数排卵获得卵母细胞。将
处理后的转基因细胞核移入去核卵母细胞中,电
脉冲使其
。
之后胚胎体外培养
至
阶段再移植到受体羊子宫中,使
其妊娠足月分娩。
(4)重组人溶菌酶的获取和抑菌效果检测:收集转
基因山羊乳汁,使用离子交换层析实现重组人溶
菌酶的分离。为检测重组人溶菌酶对大肠杆菌和
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金黄色葡萄球菌的抑制作用,进行了相关实验,用
法将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌
液分别接种到牛肉膏蛋白胨培养基上,并在上面
均匀摆放蘸有重组人溶菌酶溶液的无菌滤纸圆
片,之后
(填“正置”或“倒置”)在
37℃恒温培养箱中培养。培养后发现,接种有金
黄色葡萄球菌的培养基上的滤纸片周围的
更大,说明该种溶菌酶对金黄色葡萄球菌
的抑制作用更好。
3.(11分)图1是某基因工程中构建重组质粒的过程
示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(TetR)
和氨苄青霉素抗性基因(AmpR)。回答下列问题:
Amp
EcoR V-
目的基因片段
图1
...GAT'ATC...
…CTA TAG-
图2
(1)限制酶EcoRV识别的序列和切割位点如图2
所示,则用其切割载体P1产生的为
(填“黏性”或“平”)末端。
(2)将酶切后的目的基因和载体P1做如下处理:
目的基因两端各添加一个腺嘌呤脱氧核苷酸,载
体P1则需要在两端各添加一个碱基为
的脱氧核苷酸,形成P2,P2和目的基因
片段在
酶作用下,形成重组
质粒P3。
(3)将上述连接后的产物,导人大肠杆菌细胞。为
筛选出含有重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗
生素的平板进行筛选,应该设计4组实验,它们含
有的抗生素情况分别是只含四环素、
生物学第60
。经过培养得
到3类菌落,它们的质粒导人情况分别是
(4)某同学对一菌落的质粒进行PCR扩增,得到
了450bp片段,根据图3判断该同学使用的一对
引物是
。该同学使用了同样
的一对引物,对另一个菌落的质粒进行PCR扩
增,得到了150bp片段,原因是
50bp
AmpR
100bp
图3
4.(9分)人正常乳腺细胞与人乳腺癌细胞表面有部
分相同的膜蛋白。为生产针对人乳腺癌细胞的单
克隆抗体,基本流程如图所示。研究者检测了不
同杂交瘤细胞分泌的抗体与癌细胞抗原的结合能
力,数据如表所示。回答下列问题:
人正常乳腺细胞第一组小鼠
①
小鼠骨髓瘤细胞
Y
免疫
细胞
第二组小鼠
扩大分离
人乳腺癌细胞
培养提纯
人乳腺癌细胞的
单克隆抗体
注:·■▲¥不同图形代表不同的膜蛋白。
杂交瘤
抗体产量/
抗体与抗原
细胞株
(ug/mL)
结合率/%
I
120
85
I
150
92
亚
90
78
页(共64页)
(1)从免疫学角度分析,人体细胞膜上不同膜蛋白
对于小鼠来说,属于
,过程①从小鼠
体内分离得到的是
(填“一种”或“多种”)
抗体。
(2)过程②需要通过
以及
获得能产生特定抗体的大
量杂交瘤细胞。
(3)结合表中信息分析,最适合用于制备单克隆抗
生物学第61
体的是
,判断依据是
(4)与直接注射人乳腺癌细胞制备单克隆抗体相
比,该项技术改进所获得的单克隆抗体优点是
和
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