学进去

研究表明，DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化都属于表观遗传机制。其中，某些基因甲基化会干扰转录因子和启动子识别位点的结合；miRNA可以与互补的mRNA结合，导致mRNA被降解；组蛋白乙酰化使基因启动子更容易被转录因子识别并结合。下列叙述正确的是（　　）

A．DNA甲基化加快转录的速度

B．miRNA调控加快翻译的速度

C．组蛋白乙酰化加快复制的速度

D．三种机制均能遗传给后代

经调查绘制某家族的遗传系谱图如下图所示，其中甲病和乙病独立遗传，甲病由A、a基因控制，乙病由B、b基因控制，已知甲病在人群中的发病率为1/10000。下列相关叙述正确的是（       ）

A．据图分析，可确定甲病的遗传方式为常染色体显性遗传

B．若Ⅲ2与正常男性婚配，所生子女患甲病的概率为1/303

C．通过检测Ⅱ4是否具有b基因，可确定乙病的遗传方式

D．若Ⅲ3与正常男性婚配，所生子女患两种病的概率为1/404

为研究胰腺A蛋白的生理功能，科研人员利用基因工程技术构建了A基因胰腺特异性敲除模型小鼠。
(1)利用如图载体构建A基因中有LoxP序列的小鼠。图中载体与A基因颜色相同的区域序列相同。通过同源臂使载体与A基因上的对应相同序列发生片段互换，将LoxP整合到A基因上得到A′基因，A′基因与A基因功能相同。

将载体导入________（细胞）中，获得了基因型为AA′的杂合鼠。
(2)来自于噬菌体的Cre酶可将它所在细胞中含LoxP序列的基因敲除。研究人员将Cre酶基因与特异性启动子拼接，使其仅在小鼠胰腺细胞中表达。胰腺细胞特异表达Cre酶的小鼠称为C鼠。
以下是利用AA′杂合鼠和C鼠杂交获得A基因胰腺特异性敲除鼠的操作过程，并利用小鼠尾部细胞检测杂交后代基因型。（注：A和Cre酶基因位于小鼠的不同染色体上）
①第一批杂交：AA′鼠分别与AA′鼠、C鼠杂交，在子一代中筛选，获得两类鼠：A′A′鼠和________鼠。
②第二批杂交：将第一批杂交筛选获得的两类鼠进行一次杂交，获得多只小鼠，其中含有A基因胰腺特异性敲除小鼠。利用PCR的方法检测这些小鼠尾部细胞的基因型，引物（P1~P6）及产物电泳结果如下图所示。

得到B图甲的电泳结果，A图P1~P4中应选择的一对引物是________。其中1、2为对照；3—10号小鼠中，含A基因的有________，可实现A基因胰腺特异性敲除的有________。
(3)将纯合A′A′鼠（无Cre酶）与第二批杂交筛选得到的A基因胰腺特异性敲除的小鼠进行杂交，出生的后代有、无Cre酶的小鼠数量之比接近________时，说明胰腺中A基因特异性敲除的小鼠可正常出生，无胚胎致死；利于在后续研究中应用。

候鸟在迁徙中保持正确的前进方向是非常重要的，为了研究城市人工光照对我国典型候鸟定向能力（包括定向角度、定向强烈程度）和活跃度的影响，研究者利用候鸟黄喉鹀进行室内研究。

注：箭头方向表示定向角度，箭头长度表示定向强烈程度，黑点表示脚印数量。
(1)光是生态系统中的非生物成分，在本研究中，人工光照最可能作为______对鸟类产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
(2)研究人员探究在_______mW⋅m⁻²光照强度下，不同颜色的光照射处理后，对黄喉鹀足迹分布进行定向分析，结果如图1-4，结果说明黄喉鹀在___________光下可以保持正确方向。
(3)图5-6是在（2）的基础上进一步探究，结果显示：随光照强度增加，黄喉鹀___________。
(4)每张足迹谱的脚印数量可代表活跃度。黄喉鹀的活跃度会影响能量消耗，请尝试从能量角度分析，黄喉鹀的活跃度过高或过低时对其迁徙的影响_____。（任选一种情况作答）
(5)城市是人类构筑的大型聚集地，在城市夜景的生态照明设计时应____

A．在满足居民使用需求的基础上，尽量避免影响区域内敏感物种

B．长时间光照对植物有利，也有利于城市生态工程的整体和协调

C．天空溢散光或直射光选择绿光，就不会影响鸟类迁徙

D．迁徙季时尽量使候鸟飞行高度处的光强度小于5mW⋅m⁻²

褐飞虱是危害水稻的重要害虫，用化学农药防治易引发农药残留、害虫抗药性提高等问题。
(1)在农田生态系统的营养结构中，褐飞虱属于_______。稻虱缨小蜂是褐飞虱卵的一种寄生蜂，褐飞虱从水稻处获取的能量，除了可能流入稻虱缨小蜂外，还可能的去向有_______（答出2个即可）。
(2)农业生产中，将抗虫水稻与非抗虫水稻间作可有效降低褐飞虱对非抗虫水稻的危害。为明确其机理，研究人员利用图1所示的装置开展了实验。A侧放置褐飞虱，几天后，将B侧水稻取出，以其作为气味源，分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验，得到图2所示结果。

①本实验的对照组A、B两侧应分别放置_______水稻，其他处理均相同。
②研究发现实验组中非抗虫水稻产生的挥发物2-庚酮明显增多，而对照组中基本检测不到。另外，A侧未放置褐飞虱的实验中，均检测不到2-庚酮。推测可能的原因是_______。
③2-庚酮是一种_______信息。据图2的结果判断，其作用是_______。
(3)与单一种植抗虫水稻相比，抗虫水稻与非抗虫水稻间作还可以延缓褐飞虱种群_______，避免抗虫水稻抗性丧失过快。

科研人员对肿瘤细胞逃避免疫细胞杀伤的机制进行了相关研究。
(1)在特异性免疫中，肿瘤细胞主要被______细胞识别并裂解，体现了免疫监视功能。免疫细胞之间可以通过释放信号分子与受体结合、______等方式进行信息交流，从而调控免疫过程。
(2)科研人员推测免疫细胞杀伤肿瘤细胞时，肿瘤细胞中的物质会进入免疫细胞。为验证该推测，开展如下实验。
步骤一：将荧光蛋白基因转入肿瘤细胞，获得转基因肿瘤细胞S。
步骤二：将S注射到小鼠体内形成肿瘤。
步骤三：一段时间后，从小鼠肿瘤浸润部位提取免疫细胞。
步骤四：检测各类免疫细胞携带荧光的情况，结果如图1。

①图1结果显示，大部分巨噬细胞和树突状细胞都携带荧光，______，支持推测。
②巨噬细胞和树突状细胞内的荧光分布情况应该如图2中______（选填“A”或“B”）所示，理由是______。

(3)为探究肿瘤细胞中的物质进入免疫细胞的方式，请基于图3所示装置和以下主要材料，提出一个合理假设：__________。
主要实验材料：细胞毒性T细胞、小鼠黑色素瘤细胞、孔径为12μm和0.4μm的滤膜、培养基。

遗传性视网膜变性患者成年期会出现严重视力下降，对其遗传机制进行研究。

(1)根据图1所示2个患者家系判断，该病的遗传方式最可能为___遗传。
(2)研究发现该病与多种基因相关。
①为筛查出各种致病基因，选择___（填“有”或“无”）亲缘关系的331位患者进行检测。
②发现该病与8号染色体上的R基因有关。由于人体中常发生由Alu序列插入基因引发的突变，研究者扩增患者R基因，电泳筛选分子量___的产物进行测序，确认R基因存在插入突变（记为R₁基因）。图1中甲家系的Ⅰ代均为R₁杂合子，Ⅱ代均为R₁纯合子，乙家系的Ⅰ₁与Ⅱ₁均为R₁的杂合子，由此可初步确定由R₁引起患病的是图1中的___家系。
③R基因存在另一突变（记为R₂基因）。发现乙家系Ⅰ₂和Ⅱ₁均为R₂的杂合子，推测R₂不具有单独致病性但与发病相关。以下调查结果可作为该推测成立证据的是___（多选）。
a.健康组存在R₂纯合子和杂合子
b.老年期R₂纯合子未发现潜在病变
c.患者组部分个体的基因型是RR₂
d.患者组R₂基因频率明显高于健康组
(3)R蛋白功能异常将导致视网膜感光细胞凋亡。R蛋白的氨基末端结合细胞中聚合的微管蛋白，羧基末端与稳定细胞结构有关。为进一步确定R蛋白中与聚合微管蛋白的结合区域，扩增得到3种不同长度的R基因片段，分别导入受体细胞，按照图2-a步骤进行实验，结果如图2-b所示。

实验结果说明___。
(4)R蛋白由2156个氨基酸组成，R₁、R₂蛋白分别缺失羧基端的796、224个氨基酸。检测发现乙家系Ⅱ₁的感光细胞中同时存在R₁蛋白和R₂蛋白。综合以上信息，从分子与细胞水平推测乙家系Ⅱ₁患病原因___。

细胞内各种氧化反应以及辐射、有害物质等因素均会导致活性氧（ROS）的产生。为探究ROS对细胞的影响与机制开展研究。

(1)ROS会破坏细胞内执行功能的生物分子，如tRNA等。tRNA受损会抑制核糖体上进行的以___为原料合成蛋白质的过程，导致核糖体出现停滞或碰撞现象。
(2)研究人员以斑马鱼幼鱼为材料，测定不同处理条件下幼鱼尾部细胞凋亡情况，结果如图1。实验结果说明ROS能___细胞凋亡。
(3)已有研究表明p38磷酸化可导致细胞凋亡。p38磷酸化与ZAK、ASK1等多种蛋白有关。为研究ROS与它们之间的关系进行实验。ZAK蛋白能与核糖体结合，并可被核糖体停滞或碰撞激活。给予细胞不同处理后检测相关蛋白水平，结果如图2。实验结果说明ROS通过___。ASK1可引起p38磷酸化。为进一步探究ASK1与上述信号通路的关系，分别用ROS诱导剂对不同细胞进行处理，结果如图3。据图判断ASK1与ZAK处于___（填“同一条”或“不同的”）信号通路，理由是___。

学习以下材料，回答（1）~（4）题。
强光下植物光合电子传递的机制
光合作用是地球上最大规模的物质和能量转换过程。光反应过程中光合电子传递链主要由几大光合复合体组成，包括光系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素复合体（Cb6/f）、光系统Ⅰ（PSⅠ）等。光合电子传递包括线性电子传递和环式电子传递。线性电子传递中，电子经PSⅡ、Cb6/f和PSⅠ最终产生NADPH和ATP。环式电子传递中，电子在PSⅠ和Cb6/f间循环，仅产生ATP不产生NADPH。
拟南芥中亲环素蛋白C37可以调控植物光合电子传递效率，提高植物对强光的适应性（如图）。研究发现，在强光胁迫下，C37缺失导致从Cb6/f到PSⅠ的电子传递受阻，传递效率显著下降，从而产生大量活性氧（ROS），ROS的积累导致突变体光损伤加剧、叶绿素降解增加。ROS超过一定水平后会引发细胞凋亡。

   

注：→线性电子传递，环式电子传递，箭头粗细代表电子传递强弱，●电子

上述研究揭示出，植物通过调节光合链上的电子流动速率以适应强光胁迫。对C37等蛋白的进一步研究，为探究植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
(1)在叶绿体类囊体上的光合色素吸收光能后，将水分解为___________和H⁺，同时产生电子，经过电子传递链，最终与H⁺和NADP⁺结合形成___________同时在酶的参与下利用H⁺跨膜产生的势能生成ATP
(2)环式电子传递与线性电子传递相比，能够___________（填“提高”或“降低”）ATP/NADPH比例，提高暗反应的效率。
(3)对文中强光胁迫下植物光合电子传递链调控机制的理解，正确的叙述包括___

A．强光下，C37仅调控光合电子传递链中的线性电子传递过程

B．强光下，C37通过与Cb6/f结合,提高Cb6/f到PSⅠ的电子传递效率

C．C37可减少ROS积累，保证了强光下光反应的顺利进行

D．C37突变体转入高表达的C37基因，可降低强光下的细胞凋亡率

(4)研究发现，类囊体腔内H⁺浓度适当增加，可以保护PSⅡ免受强光破坏，综合上述所有信息，从适应的角度阐释环式电子传递对于植物应对光胁迫的意义_____。

学习以下材料，回答以下问题。
无氧呼吸产生的弱酸对光合作用的影响
光合自养型生物依赖光合作用将光能转化为化学能，通过呼吸作用将有机物中的能量释放出来供给代谢活动。有研究发现，在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于衣藻的生存很重要。在衣藻中，无氧呼吸过程中产生的丙酮酸具有多条代谢途径，较为特别的是丙酮酸能够进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA）。研究表明，缺氧条件下衣藻无氧呼吸产生的弱酸导致了类囊体腔的酸化。弱酸在衣藻细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式。其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区室中，研究人员根据多项研究提出了“离子陷阱”模型（如图1）。研究还发现，类囊体腔的缓冲能力不足细胞质基质和叶绿体基质的二十分之一。有数据表明，无氧呼吸产生的弱酸可以抑制光反应中的光捕获和电子传递。为了模拟黎明时分的光照情况，研究人员将衣藻进行黑暗密闭处理3小时后给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾（实验结果如图2所示）。在有氧情况下，相同实验处理发现氢氧化钾对氧气释放情况无影响。在自然环境中，衣藻经历黑暗和弱光条件的交替，黄昏时光合作用减弱，氧气通过有氧呼吸迅速耗尽，衣藻通过活跃无氧呼吸以维持细胞的能量供给。黎明时分无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。该研究为探索光合作用和呼吸作用的关系提供了新思路。

(1)在光合作用的光反应阶段，类囊体薄膜上的_____吸收光能，并将光能转化为____中活跃的化学能参与到暗反应阶段。
(2)下列选项中，可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有_____。

A．类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关

B．外源添加甲酸、乙酸等弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象

C．无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在黑暗条件下未发现类囊体腔酸化

(3)结合图1及文中信息分析，弱酸导致类囊体腔酸化的机制是_____。
(4)图2结果显示_____。因此可以认为弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。为解释此现象，请提出一个需要进一步研究的问题。_____