乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理，我国科学-优题课

乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理，我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天，观察到野生型（WT）幼苗根的伸长受到抑制，同时发现突变体 $m^{2}$ ，其根伸长不受乙烯影响；推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控，设计并开展相关实验，其中K试剂抑制激素X的合成，A试剂抑制激素X受体的功能，部分结果见图。

回答下列问题：

（1）为验证该推测进行了实验一，结果表明，乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X，推测X可能是____。

（2）为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控，设计并开展了实验二、三和四。

①实验二的目的是检测 $m^{2}$ 的突变基因是否与______有关。

②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA，目的是利用NAA的生理效应，初步判断乙烯抑制根伸长是否与__________有关。若要进一步验证该结论并检验 $m^{2}$ 的突变基因是否与此有关，可检测_____的表达情况。

③实验四中有3组空气处理组，其中设置★所示组的目的是_______。

（3）分析上述结果，推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响________实现的。

科目生物题型实验题难度中等

单个精子的 $D N A$ 提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究 $4$ 对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上 $4$ 对等位基因的引物，以单个精子的 $D N A$ 为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者 $12$ 个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。

等位基因		A	a	B	b	D	d	E	e
单个精子编号	1		+	+			+
	2		+	+			+		+
	3		+	+			+
	4		+	+			+		+
	5		+	+		+
	6		+	+		+			+
	7	+			+		+
	8	+			+		+		+
	9	+			+	+
	10	+			+	+			+
	11	+			+	+
	12	+			+	+			+

注：“+”表示有，空白表示无

（1）表中等位基因 $A 、 a$ 和 $B 、 b$ 的遗传＿＿＿＿＿＿（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。据表分析，＿＿＿＿＿＿（填“能”或“不能”）排除等位基因 $A 、 a$ 位于 $X 、 Y$ 染色体同源区段上。

（2）已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因 $B 、 b$ 和 $D 、 d$ 控制，且只要有 $1$ 个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为 $\frac{17}{18}$ ，据此画出该女性的这 $2$ 对等位基因在染色体上的相对位置关系图：＿＿＿＿＿＿。（注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置）。

（3）本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因 $A 、 a ， B 、 b$ 和 $D 、 d$ 都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述 $6$ 个基因的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）据表推断，该志愿者的基因e位于＿＿＿＿＿＿染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。

①应选用的配子为：＿＿＿＿＿＿；

②实验过程：略；

③预期结果及结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白 $T a u$ 过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白 $T a u$ 降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。

为探究相关机理，以小鼠等为材料进行了以下实验。

实验Ⅰ：探究高糖环境和蛋白激酶 $c P K C γ$ 对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有 $5 m m o l / L$ 葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A组培养液不处理，B组培养液中加入 $75 m m o l / L$ 的 $X$ 试剂 $1 m L$ ，C组培养液中加入 $75 m m o l / L$ 葡萄糖溶液 $1 m L$ 。实验结果见图甲。

实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续 $5$ 天测量 $4$ 组小鼠的逃避潜伏期，结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠（ $T D$ 小鼠）通过注射药物STZ制备。

（1）人体中血糖的来源有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出2个方面的来源即可）。已知 $S T Z$ 是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高，据此推测，这种细胞是＿＿＿＿＿＿。

（2）实验Ⅰ的C组中，在含 $5 m m o l / L$ 葡萄糖的培养液中加入 $75 m m o l / L$ 葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压＿＿＿＿＿＿（填“升高”或“降低”），B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果＿＿＿＿＿＿（填“有”或“没有”）干扰。图甲中，A组和C组的实验结果说明蛋白激酶 $c P K C γ$ 对海马神经元自噬水平的影响是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是＿＿＿＿＿＿（填标号）。

①正常小鼠

②敲除 $c P K C γ$ 基因的小鼠

③ $T D$ 小鼠

④敲除 $c P K C γ$ 基因的 $T D$ 小鼠

（4）对 $T D$ 小鼠进行干预后，小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究，写出2种可能的干预思路：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的 $P S Ⅱ$ 复合体（ $P S Ⅱ$ ）造成损伤，使 $P S Ⅱ$ 活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（ $N P Q$ ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对 $P S Ⅱ$ 的损伤。已知拟南芥的 $H$ 蛋白有 $2$ 个功能：①修复损伤的 $P S Ⅱ$ ；②参与 $N P Q$ 的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的 $P S Ⅱ$ 均造成了损伤。

（1）该实验的自变量为＿＿＿＿＿＿。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出2个因素即可）。

（2）根据本实验，＿＿＿＿＿＿（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的 $P S Ⅱ$ 活性强弱，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量＿＿＿＿＿＿（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构建质粒，如图1所示。请回答下列问题：

（1）分别进行 $P C R$ 扩增片段 $F 1$ 与片段 $F 2$ 时，配制的两个反应体系中不同的有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，扩增程序中最主要的不同是＿＿＿＿＿＿。

（2）有关基因序列如图2。引物 $F 2 ﹣ F 、 F 1 ﹣ R$ 应在下列选项中选用＿＿＿＿＿＿。

A．	$A T G G T G ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ C A A C C A$
B．	$T G G T T G ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ C A C C A T$
C．	$G A C G A G ﹣ ﹣ ﹣ C T G C A G$
D．	$C T G C A G ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ C T C G T C$

（3）将 $P C R$ 产物片段与线性质粒载体混合后，在重组酶作用下可形成环化质粒，直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶主要有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，下列叙述错误的有＿＿＿＿＿＿。

A．	稀释涂布平板需控制每个平板 $30 ～ 300$ 个菌落
B．	抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C．	抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D．	抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化

（5）为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计，用不同菌落的质粒为模板，用引物 $F 1 ﹣ F$ 和 $F 2 ﹣ R$ 进行了 $P C R$ 扩增，质粒 $P 1 ～ P 4$ 的扩增产物电泳结果如图3。根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有＿＿＿＿＿＿。

（6）对于 $P C R$ 产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（ $I R$ ）状态下脂肪组织释放的外必囊泡（ $A T ﹣ E V$ ）中有高含量的 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ （一种 $m i R N A$ ），使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示 $I R$ 鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。

请回答下列问题：

（1）当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的＿＿＿＿＿＿移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，使＿＿＿＿＿＿打开，突触后膜电位升高。若突触间隙 $K^{+}$ 浓度升高，则突触后膜静息电位绝对值＿＿＿＿＿＿。

（2）脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿降低血糖浓度， $I R$ 状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部， $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 进入神经细胞，抑制细胞内＿＿＿＿＿＿。

（3）为研究 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 对突触的影响，采集正常鼠和 $I R$ 鼠的 $A T ﹣ E V$ 置于缓冲液中，分别注入 $b 、 c$ 组实验鼠， $a$ 组的处理是＿＿＿＿＿＿。 $2$ 周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2。分析图中数据并给出结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）为研究抑制 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 可否改善 $I R$ 引起的认知障碍症状，运用腺病毒载体将 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后，需测定对照和实验组 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 含量，还需通过实验检测＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。