1 . 某制药公司“红曲”成分的保健品致人死亡事件给中国消费者也敲响了警钟。红曲是由红曲菌发酵制得。《本草纲目》有记载：“红曲主治消食活血，健脾燥胃。”红曲霉在传统发酵酿造工艺中主要作为辅助菌种使用，可使产品有一定的色泽和风味。某品牌企业以红曲霉为发酵菌种生产陈醋的流程如下图所示，相关说法正确的是（       ）

(红曲酶为真核生物,最适温度32℃~35℃)

A．发酵产酒精时发酵罐需要先通气，使菌种数量增多

B．由酒精发酵转变为甜醋发酵，需要改变的环境条件是增大氧气含量

C．膨化可使糖化更充分，加普洱熟茶可以增加陈醋的风味

D．“红曲”成分的保健品致人死亡可能是发酵过程中产生了有害的次生代谢物

2 . 喹啉是一种典型的含氨杂环污染物，广泛存在于焦化废水中，具有致畸、致癌、致突变作用，易通过水体污染环境。为高效处理喹啉污染，科研人员通过对焦化废水处理厂的活性污泥进行逐级驯化，筛选出高效喹啉降解复合菌群，实现含喹啉废水的高效工业化处理。图1为构建过程示意图，请回答下列问题：

(1)富集培养基的成分有胰蛋白胨10g、NaCl10g、酵母粉5g、蒸馏水1000mL，其中属于氮源的有___。将富集培养基的pH调整到7.0，应在___操作前。过程①将污泥样品接种至富集培养基中30℃、200r·min^-1摇床振荡培养7d，摇床振荡培养有利于___，进而促进菌群的生长。
(2)过程②中，逐级提高无机盐培养基中喹啉浓度的目的是___。从用途角度分析，无氮无机盐培养基属于___培养基。
(3)过程④的接种工具为___。在统计甲上的菌落时，需每隔24h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，以免___。
(4)过程⑤接种的方法为___。与③中培养基相比，乙平板的培养基需添加的物质为___。
(5)图2为复合菌群对不同浓度喹啉降解曲线。据图分析，该复合菌群降解喹啉的最高水平浓度为___。喹啉的代谢涉及一系列的代谢过程，单菌降解喹啉最高水平为700mg·L^-1（48h），复合菌群具有更佳降解效果的原因可能有___；不同菌种的培养条件存在差异，为进一步提高复合菌群的降解效率，后续实验可探究___等对菌群降解效率的影响。

3 . 新霉素磷酸转移酶基因（neo）是转基因动物中常用的标记基因，但neo存在于动物细胞中会影响动物体生长和发育。为实现在敲除目的基因后，将neo基因从基因组中敲除，科研人员构建了基于Cre-loxP重组系统的通用型基因打靶载体，并转染小鼠受精卵获得了Flox工具鼠。图1为loxP序列的结构示意图，图2为Cre-loxP重组系统的作用机理示意图，图3为通用型基因打靶载体的构建及Flox鼠建立过程示意图。请回答下列问题：

   

(1)loxP位点是一段长为34bp的序列，具有方向性，结合图1，推测其方向性由区段___________决定。Cre酶可同时识别2个loxP位点的a和c区段，并同时催化b区段箭头处___________键水解。
(2)据图2分析，若同一个DNA分子上具有2个同向的loxP位点，经Cre酶作用后会得到一条链状DNA分子和一个环状DNA分子，从作用结果分析，Cre酶同时具有类似___________酶的作用；同一个DNA分子上具有2个反向的loxP位点，Cre酶仅能导致2个loxP位点间的序列反转连接，不能产生环状DNA分子，原因是______________________。
(3)图3中，过程①可在限制酶和DNA连接酶等作用下，将同源臂1和同源臂2插入pAT质粒中的多克隆位点序列MCS中。作为通用型载体，pAT质粒的MCS中含有多个在基因组（待敲除基因所在DNA）中出现频率较低的酶切位点，其意义是____________。
(4)两段存在同源序列（如同源臂）的DNA片段在重组酶的催化下，可发生同源重组，同源臂间的DNA序列可发生交换。为敲除特定基因，以待敲除基因两端的短小序列为依据设计引物，经PCR₁和PCR₂获得同源臂1和同源臂2，PCR₁和PCR₂不能在同一反应体系中进行的原因是_________________；为将同源臂定向插入pAT的MCS中，设计引物时需要在引物的___________端添加相应的限制酶切位点。
(5)过程②为重组pAT质粒转染小鼠受精卵的过程，该过程通常采用___________法。过程③需将转染后的受精卵置于适宜培养液中，培养24h后，能存活的胚胎为成功转染并整合到染色体DNA上的胚胎，后续通过___________等技术获得Flox小鼠。
(6)Flox小鼠中存在的neo基因，其两侧的2个LoxP位点的方向是___________的，可利用Cre酶将其敲除，获得不含neo基因的基因敲除鼠。为实现在特定的时间对特定细胞中的neo基因进行敲除，可在Cre基因的cDNA一段添加___________实现。

4 . 研究发现，长期处于过度紧张、焦虑等应激状态下易引起血糖升高进而导致2型糖尿病的发生，部分机理如下图，其中CORT（皮质醇，一种肾上腺糖皮质激素）与Ins（胰岛素）会竞争性结合InsR（胰岛素受体），使胰岛素敏感性降低。回答下列问题。

   

(1)过度紧张、焦虑时，机体经________（调节方式）调控胰岛素的分泌，胰岛素作用于肝细胞后，“？”处的生理效应是________。
(2)图中激素a为________，与CORT共同作用的靶器官是________。交感神经兴奋使肠道L细胞膜内外电位表现为________。
(3)据图分析，处于过度紧张、焦虑等应激状态下血糖升高，一方面机体经________轴促进CORT的分泌，使胰岛素敏感性降低；另一方面交感神经兴奋使________，从而直接或间接引起胰岛素分泌减少，导致血糖升高，诱发2型糖尿病。
(4)研究发现，糖尿病脑病是由于大脑海马组织中神经细胞长期暴露在高糖环境中引起细胞凋亡所致，其部分信号通路如下图，其中IKKs、NF—xB、Klotho（一种抗衰老蛋白）和PRX2（一种抗氧化蛋白）均为细胞内蛋白质。利拉鲁肽（一种GLP-1受体激动剂，与受体结合后的信号转导与高血糖刺激相似）对糖尿病脑病具有一定的改善作用，为探究其作用机理，进行了相关实验，结果如下表。

   

组别	实验动物	皮下注射处 理（400μg·kg-1·d-1，持 续8周）	8周后蛋白质的相对表达量 （蛋白质的相对表达量=相关 蛋白质的表达量/β—Actin蛋白的表达量）
			IKKs	NF-xB	Klotho	PRX2
1	正常大鼠	生理盐水	0.39	1.0	0.45	0.36
2	糖尿病脑病大鼠	生理盐水	0.76	2.8	0.23	0.43
3	糖尿病脑病大鼠	利拉鲁肽	0.58	1.6	0.53	0.58

①图中，高糖应激下经过程A、B会进一步加剧炎症，加速神经细胞的凋亡，这种调节机制为________。
②实验中，计算蛋白质的相对表达量时以β-Actin蛋白作为参照，原因是________。与组别1相比，组别2中PRX2表达量升高的原因是________，组别3中PRX2表达量升高是因为________。
(5)综上研究，利拉鲁肽对糖尿病脑病具有一定的改善作用，其机理是________。

5 . 2月29日为国际罕见病日。甲基丙二酸血症（MMA）是一种有机酸血症，主要是由于甲基丙二酰辅酶A变位酶（MCM）自身缺陷导致旁路代谢增强、有机酸积累引起，由等位基因A、a控制，发病率约为1/250000。图1为MCM在正常机体细胞内所发生的部分代谢过程。XLI是人类另一种较罕见的鱼鳞病分型，由等位基因T、t控制，在男性群体中发病率约为1/2000。图2是某家系的遗传系谱，其中Ⅰ-2不携带MMA和XLI相关的致病基因。请回答下列问题：

(1)分析图1，引起MMA的原因除了MCM自身缺陷外，还包括___。MCM参与的生理反应发生在机体细胞的___（填具体场所）。推测MMA的患病机理是___。
(2)分析图2，XLI的遗传方式为___，正常女性中携带者概率为___。相比于XL1，MMA的遗传特点是___。
(3)Ⅰ-1的基因型为___。ⅠI-2与IⅠ-3再生育一个女孩，患病概率为___。
(4)MMA临床表型及基因型复杂，至今已发现7种致病变异基因，其中由MUT基因突变致病称为单纯型MMA。图3为部分成员体细胞MUT基因测序结果：

①据图3判断，造成IⅠ-5、Ⅱ-6的MUT基因突变的原因分别是碱基对的___；②IⅠ-5、Ⅱ-6再生一个未患病孩子其MUT基因序列可能是___。

a．

b．

c．

d．

(5)MMA在各年龄段均可发病，多数见于新生儿期，常引起肝、肾、脑等多脏器损伤。结合以上分析，提出临床治疗的思路___。

6 . NF-kB细胞信号转导通路在调控免疫反应、应激反应、细胞生长与死亡等多种生理过程中起关键作用。该通路若长期激活，会极大诱发细胞因子的生成，导致炎症反应。该通路的部分生理调节过程如下图所示，下列叙述正确的有（       ）

   

A．细胞因子是免疫活性物质，属于免疫调节的物质基础

B．NF-kB转导通路诱发炎症反应的过程存在负反馈调节

C．IKK抑制剂、γ-氨基丁酸可能都具有降低血糖的效应

D．胰岛素受体基因缺陷是一部分I型糖尿病的重要病因

7 . 光系统II和光系统I共同参与光合作用过程中电子的传递过程，是完成光反应必需的结构。图1为光反应中电子传递过程示意图，其中实线代表H⁺传递，虚线代表e^-传递，PQ既可传递e^-，又可传递H⁺。请回答下列问题：

(1)光系统II由_____________和蛋白质构成，前者在光能的激发下产生高能电子，电子最终由_____________提供。
(2)光系统II产生的e^-在类囊体膜上传递给______________用于合成NADPH。伴随着高能e^-的传递，实现了H⁺在膜B侧的积累，该过程中H⁺跨膜运输的方式为_____________，图中B侧为_____________（填“叶绿体基质”或“类囊体腔”）一侧。
(3)类囊体膜两侧的H⁺梯度可为ATP合酶催化过程提供能量.最终实现光能转换为_____________。ATP合酶具有的功能有____________________________________。
(4)光反应阶段产生的ATP与NADPH的数量比是2.57∶2，而暗反应阶段消耗的ATP与NADPH的数量比是3∶2。据此，结合图中信息分析，电子在传递至光系统I后会启动循环电子转运的意义是____________________________________________________________________________。
(5)研究表明强光下植物会产生过多电子导致活性氧增加，进而促进了叶绿素的降解.引发细胞凋亡。C37蛋白为一种位于类囊体中的膜蛋白，为研究其作用机理，科研人员用不同浓度的MV（一种可产生活性氧的物质）对野生型和C37缺失突变体叶片进行处理，检测叶绿素含量，结果如下图2所示。实验中的不同浓度的MV用于模拟_____________环境。实验结果显示，C37突变体的叶绿素含量_____________野生型，推测C37蛋白的作用为______________________。

8 . 蜘蛛丝由于其出色的强度、韧性、弹性、生物可降解性等，使得它有广泛的用途。MaSp2是蜘蛛丝中综合性能最优异牵引丝的主要组成蛋白。研究人员通过比对分析金纺蜘蛛MaSp2蛋白的N-端重复区的12段相似的氨基酸序列，得出一段重复度较高的核心氨基酸序列，根据大肠杆菌密码子的偏好性，用氨基酸序列推出基因序列（MaSp2基本单元基因—Spin基因）。设计5段存在互补序列的引物（表1），采用重叠延伸PCR技术（图1）对该基因进行人工合成，并在该基因的两端各加上两个酶切位点（表2）。将获得的Spin基因与载体pET28a通过酶切、连接形成重组质粒表达载体pET28a-Spin。请回答下列问题：

(1)图1中重叠延伸PCR中的引物3和引物4分别对应表1中的____；Spin基因中的限制酶a和限制酶c分别对应表2中的____。
(2)重叠延伸PCR反应体系中除5种引物序列及含Mg²⁺的缓冲液外，还需添加____。
(3)过程1需要用到的酶有____。
(4)图2所示为研究人员利用同尾酶无缝拼接技术，将合成好的Spin基因片段继续拼接，得到Spin2、Spin4、Spin8、Spin16、Spin32串联体，并将相应片段克隆至表达载体pET28a，构建相应表达盒。单酶切1和单酶切2所用的限制酶分别是____；Spin2串联体和Spin4串联体分别含有____个限制酶BfaⅠ的识别序列。

(5)将构建好的表达盒导入处于____的大肠杆菌BL21中获得MaSp2蛋白表达菌体。将菌体接种至____（选填“液体培养基”“固体培养基”）中培养。运用SDS-PAGE蛋白电泳分析MaSp2蛋白表达情况，结果如下图。

M：Marker
1：空载体对照
2：工程菌 pET28a-Spin32 纯化蛋白
3：工程菌 pET28a-Spin16 纯化蛋白
4：工程菌 pET28a-Spin8 纯化蛋白
结果说明：____串联体重组蛛丝蛋白能够正确表达，随着蛋白分子量的提高，蛋白异源表达的难度也逐渐____。

9 . 研究人员以红鲫鱼和团头鲂为亲本，利用不同方法进行人工育种获得3种后代（如下图），相关叙述错误的是（       ）

A．该育种的主要原理是染色体变异

B．亲本红鲫鱼减数分裂异常可导致子代1的出现

C．受精卵的第一次卵裂异常可导致子代3的出现

D．子代2的育性比子代3的育性高

10 . 玉米是世界上最重要的粮食作物之一，南美洲和北美洲的土著人培育出了具有各种不同颜色的玉米籽粒的品种一黄色、白色、紫色等，并且赋予每种颜色不同的审美和宗教价值。例如，一些部落认为有斑点的玉米籽粒是力量和活力的象征。玉米籽粒的颜色如褐色、斑点等的遗传是不稳定的。
(1)种子中的胚乳是由两个极核与一个精子极核形成的。玉米籽粒的颜色与胚乳最外层糊粉层的颜色有关。极核的形成过程如下：

   

基因型为AAbb的玉米花粉给基因型为aaBb的雌穗授粉，所得到籽粒胚乳的基因型有___________种。
(2)玉米的第9号染色体上有两对与糊粉层颜色有关的等位基因，C^I对C呈显性、Bz对bz呈显性，其中Bz促进糊粉层发育为紫色，bzbz纯合子则促进糊粉层发育为褐色，但C^I抑制糊粉层颜色的发生，糊粉层表现为无色。麦克林托克选择CCbzbz的母本与C^IC^IBzBz的父本进行杂交，得到F₁代。
①理论上F₁代籽粒的颜色为___________色。
②实际的杂交结果中，大部分籽粒的确如此，但同时还发现有一些籽粒在此颜色的背景上出现了褐色斑点。麦克林托克猜想这些杂合体中，在胚乳发育的某个时期C^I基因连同___________一起发生了丢失，导致有些细胞群能够制造褐色色素：如果在胚乳发育早期就发生了丢失，褐色色斑的面积会___________（“较大”、“较小”）。
③麦克林托克提出了关于有关基因丢失机制的解释：9号染色体还有一个重要的基因Ds，它是染色体发生断裂的位点，断裂后的C^I所在染色体片段丢失的原因是__________。

   

综上所述，CCbzbz（不含Ds）的母本与C^IC^IBzBzDsDs的父本杂交所得F₁代中，发育为褐色细胞群的基因型为__________，在此过程中细胞发生了__________变异。
(3)麦克林托克随后又发现单独的Ds并不能直接诱导染色体断裂，而是需要另一个因子的帮助，即Ac。Ac位于另一条染色体上，只有在Ac存在的前体条件下，Ds才能发生断裂。更深入的研究发生，Ds不仅能诱导染色体断裂，而且能够从染色体的一个位置上切离，转移到另一个位置上。
①Ds从染色体的一个位置转移到另一个位置上，涉及____________键的水解与重建。
②基因型为_____________精子与极核结合形成为基因型CCCBzbzbzDs的胚乳，其糊粉层发育为全褐色，可能的原因是_____________。
(4)麦克林托克用Ac/Ds双因子系统（转座元件）解释了玉米9号染色体的遗传不稳定性。在玉米中转座元件是普遍存在的，转座元件从一个位置移动到另一个位置时，它们会造成染色体结构变异或引起____________，因此这些元件有着非常重要的遗传意义。