1 . 系统性红斑狼疮（SLE）发病机理复杂。研究发现，SLE和外周血单个核细胞（PBMC）的自噬有关。
(1)PBMC细胞自噬异常时释放的染色体、核糖体等可以作为自身______，刺激机体产生抗体，从而引起_______病。
(2)科研人员对健康人和SLE患者PBMC细胞中的一种小RNA分子含量进行检测，检测结果如下：

实验结果表明：______。
研究发现该小RNA分子能与某mRNA的3’末端结合，阻止该mRNA分子的翻译。为确定该mRNA分子是哪个基因转录的，科学家进行了以下的操作：
①找出SLE患者表达量增加的预测基因
②找出SLE患者表达量减小的预测基因
③构建预测靶基因的表达载体N
④构建该小RNA分子的表达载体N
请完善确定该小RNA分子的靶基因的技术路线：通过Targetscan数据库找出预测的靶基因→比较健康人和SLE患者的PBMC细胞中预测靶基因的表达量→_______→构建融合基因：克隆出预测靶基因的3’末端区段，将其连接在荧光素酶基因的编码区末端→将融合基因构建表达载体M→______→将表达载体M和N一起导入细胞，培养一段时间后提取重组细胞的蛋白质，加入荧光素溶液中→检测溶液的荧光强度。（注：荧光素酶能催化荧光素的氧化作用并发出荧光）与对照组相比，若实验组的____，表明该预测基因是该小RNA分子作用的靶基因。
(3)通过上述方法最终确定该靶基因是基因T，该基因的表达产物能够调控细胞自噬信号通路相关蛋白的表达，导致细胞的自噬功能异常。请说明该项研究的意义_______。

2 . 植物受到盐碱胁迫时会产生并积累对细胞有毒害作用的H₂O₂。
(1)细胞代谢产生的H₂O₂不能及时分解，可导致细胞出现___等衰老现象。
(2)研究者推测植物的耐盐碱能力与Gγ蛋白含量有关，将三组Gγ蛋白含量不同的高粱培养在___土壤中，检测并计算其相对存活率，结果如图1。

该实验还应设___为对照组，记录存活数量。实验结果支持上述推测，依据是___。
(3)后续研究发现Gγ蛋白的作用机理如图2。

G蛋白由β、γ等亚基构成，能够识别PIP2s。据图可知，Gγ能够抑制通道蛋白PIP2s的磷酸化，___，对细胞产生毒害作用；当Gγ含量减少时，PIP2s磷酸化后发挥正常功能，缓解毒害。据此分析，PIP2s可把一定的H₂O₂以___的方式运送到细胞外。
(4)请提出下一步研究的方向：___。

3 . 水稻（2n=24）是我国主要粮食作物，杂交水稻具有产量上的优势。为实现杂交，科研人员利用⁶⁰Co照射籼稻品种，选育了一种光温敏雄性不育品种。
(1)籼稻种子诱变后得到M₀代，种植于试验田后单株收种，获得M₁代。经过检测，长成后的M₁代中出现少量植株花粉败育，将突变株作为_____与野生型杂交后，F₁结实正常，F₂突变体占1/4，说明不育性状受_____决定。将不育种子移栽到短日照、低温环境下种植，发现子代植株育性部分恢复。使用多对随机引物对野生型和突变株进行PCR，电泳检测对比发现二者条带完全一致，由此得出结论，突变植株的基因型_____，育性受_____调节，排除近缘物种花粉污染引入外源基因的影响。
(2)为了定位雄性不育基因，科研人员选取12条染色体上的遗传标记进行分析。该标记在不同品系间具有不同碱基重复次数。野生型标记为SSR¹/SSR¹，突变型标记为SSR²/SSR²，检测发现F₂突变植株_____，说明雄性不育基因位于3号染色体，而不在其他染色体上。在进一步精准定位中，科研人员选择了3号染色体上更多的SSR标记，检测F₂代中雄性不育株标记为SSR¹/SSR²的个体数，结果如下：
   
F₂雄性不育株出现SSR'/SSR²标记的原因是_____。通过结果可以预测雄性不育基因位于_____之间（填标记名称）。
(3)已有研究发现，温敏不育基因tms5的突变无法表达一种RNA水解酶，该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA，后者在高温下表达增强，Ub40蛋白积累导致花粉不育。为确定新发现的光温敏不育株是tms5的突变而不是一个新基因的突变。实验组应为_____（请从下面选择合适的选项和观测指标设计实验，横线处填入序号），预期结果为_____。
①tms5突变株②光温敏不育株③野生型④TMS5野生型基因⑤Ub40基因⑥mRNA总量⑦Ub40蛋白量⑧雄性育性

4 . 为研究果蝇K基因的功能，科研人员运用CRISPR基因编辑技术“敲除”了K基因。

(1)CRISPR系统由向导RNA和Cas9核酸酶组成，向导RNA可与DNA的一条链通过_____原则结合，Cas9酶能将与之结合的双链DNA切割，如图1所示。Cas9酶与基因工程使用的限制酶作用的差异是_____。
(2)为后续筛选K基因“敲除”的果蝇，在K基因DNA断裂位点插入红色荧光蛋白基因（RFP）需提供携带有红色荧光蛋白基因的供体质粒。
①应选用_____处理图2所示的质粒和红色荧光蛋白基因，以构建供体质粒，同时避免质粒自连。
②将Cas9酶基因、向导RNA基因和供体质RFP基因粒导入果蝇的_____中，若检测到红色荧光，则表明K基因可能被成功“敲除”，该受精卵发育成的果蝇即为F₀代果蝇。
(3)为确认K基因是否被成功“敲除”，科研人员进行了如下实验：

①科研人员用图3中的引物I、II、III对F₀代果蝇DNA进行PCR并电泳检测（大于10kb片段单次PCR无法完成扩增）。若敲除成功，则观察到的不同个体电泳条带可能有两种情况：_____或_____（长度单位：kb），出现这两种情况的原因是_____。
②近年来，科研人员又发现了一种检测基因的方法——Cas12a酶法。该酶类似Cas9能够在向导RNA的作用下，在特定位点剪切目标DNA之后，还发挥非定向切割单链DNA的功能（如图）。用该方法检测敲除是否成功并排除“脱靶”的方法是：利用_____序列设计向导RNA，取待检测细胞克隆导入_____和报告分子，观测指标是_____。

(4)为进一步研究K基因功能，科研人员做了如下表的实验，由此推测K基因的功能是_____。

	子代果蝇个数（只）
野生型♂×野生型♀	103
野生型♂×K基因“敲除”果蝇♀	109
K基因“敲除”果蝇♂×野生型♀	0

7 . 学习以下材料，回答（1）-（4）题。
动物细胞的非经典蛋白分泌途径
蛋白分泌是细胞间信息交流的重要途径。通常所指的蛋白分泌是经典分泌，即具有信号肽序列的分泌蛋白被信号肽识别因子识别后进入内质网，通过内质网－高尔基体运输释放，大多数分泌蛋白通过此途径分泌。研究发现，一些不含信号肽的蛋白可不依赖于经典分泌途径而被释放到细胞外，这些分泌途径统称为非经典蛋白分泌（UPS）。
UPS分为膜泡运输和非膜泡运输两大类。膜泡运输介导的UPS存在一个关键问题：缺乏信号肽的蛋白是如何进入膜泡中的?在内质网和高尔基体之间存在一种管泡状结构，称为内质网－高尔基体中间体（ERGIC）。在经典分泌途径中，ERGIC会对蛋白运输的方向进行选择：若蛋白是错误分选运输至ERCIC，其会产生反向运输的膜泡将蛋白运回内质网；对于正确分选的蛋白，其通过膜泡顺向运输至高尔基体。研究者发现了定位于ERGIC膜上的TMEDI0蛋白，缺乏信号肽的分泌蛋白通过结合细胞质中的HSP90A来帮助其发生去折叠，进而该蛋白与TMEDI0相互作用，诱导TMED10寡聚化形成蛋白通道。在HSP90B1的帮助下，TMED10蛋白与缺乏信号肽的分泌蛋白中一段由14个氨基酸组成的序列结合，促进该蛋白进入到ERGIC腔内，如图。最后该蛋白包裹进ERCIC膜形成的膜泡中被直接运送到细胞膜或进入分泌型自噬体，分泌型自噬体又可以直接和细胞膜融合或与分泌型溶酶体融合，最终将蛋白释放到细胞外。

UPS往往发生在细胞应激过程中，通过该途径分泌的蛋白包括信号分子、毒性蛋白等，这些蛋白参与发育、代谢、免疫等多种过程。细胞还可通过UPS途径适时清除错误折叠或合成过量的蛋白质。
(1)内质网、ERGIC、膜泡等多种细胞结构都有膜，这些膜共同构成细胞的__________。
(2)研究某种蛋白在细胞中分泌途径的方法有__________。

A．用放射性同位素标记氨基酸，追踪细胞中放射性物质出现的部位

B．用荧光染料标记ERGIC膜蛋白，观察细胞中荧光的迁移路径

C．用药物阻断内质网与高尔基体间的膜泡运输，检测蛋白在细胞内的分布

D．构建TMED10基因缺失的突变细胞系，检测蛋白在突变细胞内的分布

(3)有人认为ERGIC是细胞蛋白分泌过程中膜泡转运和导向的枢纽，依据是__________。
(4)根据文中信息，推测UPS存在的意义是__________。

8 . 组织纤维化是很多慢性疾病的最终表现形式，研制针对纤维化细胞的安全疫苗成为近年来医学生物学研究的重要课题，研究发现，A基因在正常细胞中不表达，却在纤维化细胞中检测出了A蛋白成分。
(1)以A蛋白设计疫苗，可以通过抗原呈递细胞激活_____，后者分泌细胞因子促进_____免疫来对针对组织纤维化细胞进行预防和治疗。
(2)科研人员基于上述思路设计了A疫苗，并研究了其对组织纤维化的作用效果。

①已知药物C可引发肝脏纤维化，图中实验组先后注射的物质分别为_____。研究结果显示_____，说明A疫苗对肝脏纤维化具有较好的预防作用。
②为了研究A疫苗的治疗效果，应该进行的实验设计是_____并编号为组①、③、⑤，_____并编号为组②、④、⑥，并从各组小鼠的肝脏中获取_____（免疫细胞）进行体外细胞裂解实验，实验结果如图。

实验中选用淋巴瘤细胞、肝细胞作为材料的原因是_____，实验结果表明_____。
(3)研究人员在前期研究时，发现纤维化细胞能够特异性表达另外一种蛋白FoxdD1，但是以它为靶点设计的疫苗无法达到预防效果，利用免疫学知识分析其原因可能是_____。
(4)研究人员的工作为组织纤维化的预防和治疗工作提供疫苗设计的新靶点，但是还有很多需要进一步的研究来予以支持，其中包括_____（至少说出两个不同方面）。

9 . 青光眼是发病最广泛的视网膜神经退行性疾病，其病因是视网膜节细胞（RGC）及其轴突的退化和死亡。在体外实现RGC再生是青光眼防治的重要方向之一。
(1)RGC等6种视网膜神经元均由多能视网膜祖细胞经__________过程产生。
(2)研究者利用__________技术扩增鼠源的mA基因、mB基因和mI基因，通过表达上述基因组合，将小鼠成纤维细胞直接重编程为鼠源诱导视网膜节细胞（iRGC）。
(3)为检测鼠源基因组合能否将人的成纤维细胞重编程为人源iRGC，研究者将上述基因和人源的hA基因，hB基因和hI基因分别转入人成纤维细胞，一段时间后使用特殊标记物染色以观察是否产生了神经元（若重编程成功，细胞形态会由梭形的扁平细胞转换为有树突、轴突和细胞体的神经元形态），结果见图1。由图可知__________﹐说明只有人源基因组合才能实现人源iRGC的诱导。鼠源基因组合未成功的原因可能是__________。

(4)为探究hA基因、hB基因和hI基因在人源iRGC重编程中的作用，研究者设置五种组合，统计重编程效率，结果如图2。由图可知，__________基因可以启动体细胞重编程。

(5)研究者在转入上述基因组合的同时又转入hS基因，统计重编程效率并观察神经元形态，结果如图3。结合图1信息，推测hS基因的作用是__________。

10 . 植物在与病原菌长期“博弈”的过程中进化出了两层“免疫系统”，科学家对两层“免疫系统”的相互作用进行了一系列研究，请回答下列问题。
(1)在植物防御病原菌的过程中，基因_____（过程）调控、植物激素调节和环境因素调节都参与维持植物体的稳态。
(2)受到病原菌的侵袭，植物可依靠其两层非特异性“免疫系统”引起活性氧爆发，抑制病原菌生长。如图1为植物“免疫系统”示意图。

①第一层“免疫系统”（用PTI表示）：植物通过细胞膜上的__________识别病原菌，促进B蛋白磷酸化。磷酸化的B蛋白一方面通过促进R蛋白磷酸化增加植物细胞外环境的活性氧含量，抵抗病原菌的入侵；另一方面，通过促进相关基因的表达，提高植物细胞内的免疫反应。
②第二层“免疫系统”（用ETI表示）：成功入侵的病原菌通过向植物细胞分泌效应因子抑制植物的免疫反应，作为对策，植物体利用__________感知病原菌的入侵，激发更强烈的免疫反应。
③据图1分析，ETI对PTI存在___________作用。
(3)为验证PTI和ETI的上述相互作用，科学家选用D菌株作为病原菌，利用野生型植株、PTI缺失突变体以及ETI缺失突变体作为实验材料进行实验，结果如图2。

据图2分析可知，该实验结果可以支持PTI和ETI的上述相互作用，依据是__________。
(4)从物质和能量的角度分析，在面对病原菌侵袭时，PTI和ETI合作机制的优点是__________。