1 . 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船点火发射。与众不同的是，参与这次太空飞行的除了三名宇航员，还有一个“水族箱”——由“斑马鱼-水草-微生物”构成的密闭的自动化水生态系统。斑马鱼，这个不到拇指大小的全球第三大模式动物，成为了“天选之鱼”。
(1)请推测斑马鱼能够用于研究生命体普遍规律，并在人类疾病模型相关研究中已做出突出贡献的主要原因包括：_________（编号选填）
①生命周期短，产卵周期短，繁殖率高②饲养成本低，占地空间小③遗传物质与人类有一定的相似性④生理结构与人类完全相同
(2)长期生活在淡水中的斑马鱼进入海水后易死亡，最可能的原因是__________；此过程中水分子进出细胞的跨膜运输方式是________________。
研究人员发现，斑马鱼在面临“饥饿胁迫”时，仍能在一定范围内维持正常的生命活动。为探究斑马鱼对“饥饿胁迫”做出响应的调节机制，研究员对斑马鱼的成纤维细胞（ZF4）开展研究，如图1所示。其中，Ⅰ～Ⅵ代表生理过程。其中，Ⅲ是斑马鱼的细胞自噬过程；V是DNA中胞嘧啶甲基化的过程，虽然没有改变碱基序列，但是会阻碍转录的发生，使甲基化部位的基因不能表达。

(3)虽然斑马鱼个体间存在差异，但应对“饥饿胁迫”的机制相似。根据已学知识，分析原因最可能是相关调控基因中______相似。

A．遗传信息	B．脱氧核糖的连接方式
C．核苷酸种类	D．磷酸与脱氧核糖的组合方式

(4)据图1分析，ZF4通过发育为幼年斑马鱼的过程中，I代表的生理过程为______________（编号选填），本质是__________。
①有丝分裂②减数分裂③细胞分化④细胞衰老⑤细胞凋亡
(5)饥饿处理0～48h，测得ZF4的细胞周期中各时期细胞总数占总细胞数的比例，如表所示。

所处时期处理时间	G1期（%）	S期（%）	G2+M期（%）
0h	71	18	11
12h	80	10	10
24h	83	8	9
48h	91	5	4

据此推测，“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最可能的影响是____________。

A．促进RNA和蛋白质合成	B．抑制纺锤体的形成
C．抑制DNA聚合酶的合成	D．抑制中心体的复制

(6)研究员为探究斑马鱼响应“饥饿胁迫”的机制，对ZF4中相关基因的表达情况开展研究，结果如图2所示。据图1、2推测，斑马鱼应对“饥饿胁迫”的机制可能是        。   

A．短时间饥饿胁迫下，通过增强Ⅲ为生命活动提供所需物质

B．长时间饥饿胁迫下，通过增强Ⅵ帮助机体“及时止损”

C．短时间饥饿胁迫下，通过抑制Ⅴ来增加某些基因的表达水平

D．短时间饥饿胁迫下，通过增强Ⅴ来降低某些基因的表达水平

研究表明，雌性斑马鱼繁殖率下降与减数分裂异常密切相关。为了解减数分裂过程中的调控机制，研究人员展开了系列实验。图3表示减数第一次分裂的前期又可分为5个亚时期。

(7)图3中，在偶线期和粗线期可见同源染色体______（选填两个编号）发生_______并形成四分体。
(8)以下细胞分裂图像种可发生在雌性斑马鱼性腺的为_____。

A．	B．
C．	D．

研究人员发现，卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂，但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段（称为核网期）。研究发现，在此过程中，细胞中的环腺苷一磷酸（简称cAMP）含量逐渐上升，达到峰值后维持在较高水平。在雌性个体性成熟后，卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。

(9)如图4所示，当信号分子与细胞膜上_______________结合后，通过G蛋白激活酶A，在其催化下__________脱去两个磷酸基团并发生环化形成生成cAMP，作用于靶蛋白，调节细胞的生理过程。
(10)不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞，实验结果如图4所示。由此可知，cAMP____________（填“促进”或“抑制”）了细胞的减数分裂进程，判断依据是____________。

陈振辉等科学家在《自然》上撰文报道，斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA不复制的情况下随机分配染色体，分裂2次产生4个子细胞。这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezo1离子通道开放有关，简要过程如图5所示。这种“无复制分裂”能保障快速生长中幼鱼的体表覆盖。在成年斑马鱼断鳍后的组织再生过程中也会出现“无复制分裂”。斑马鱼的生殖过程中并未发现该分裂方式。
(11)下列关于“无复制分裂”的叙述正确的是

A．DNA复制抑制剂能抑制浅表上皮细胞的增殖

B．“无复制分裂”与减数分裂的机理不同

C．“无复制分裂”产生的全部子SEC细胞都含有斑马鱼全套的遗传物质

D．可以通过提高或降低Piezo1离子通道基因的表达来研究其作用

2 . 某种植物的花色有红花、粉红花和白花三种表型，显性基因A、D共同控制红色色素的合成，位于2号染色体上的b基因为修饰基因，基因型bb能彻底淡化色素，使植株表现为开白花，基因型Bb能部分淡化色素，使植株表现为开粉红花。不考虑任何变异，回答下列问题：
(1)有一株纯合白花植株甲与已知基因型为aaBBdd的植株杂交得到F₁，F₁的花色均为粉红花，则纯合白花植株甲的基因型为______，F₁的基因型为______。
(2)为进一步探究基因A、D是否位于2号染色体上，请选择题干中出现的植株作为实验材料，设计一次杂交实验，完成相应的实验探究。
实验思路：______________。
实验结果及结论：（表型及比例都要写出）
①若______，则A、D均不位于2号染色体上且分别位于两对同源染色体上；
②若______，则A、D均不位于2号染色体上且位于同一对同源染色体上；
③若______，则A、D只有一个基因位于2号染色体上；
④若______，则A、D基因均位于2号染色体上。

3 . 某哺乳动物（性别决定方式为XY型）的毛色由3对位于常染色体上、独立遗传的等位基因决定，其中A基因编码的酶1可使黄色素转化为褐色素，B基因编码的酶2可使该褐色素转化为黑色素，D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达，相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。回答下列问题：
(1)毛色为黄色的个体的基因型有______种，其中纯合子的基因型有______种。
(2)若基因型为AaBbdd的多只雌雄动物杂交多次，产生的子代毛色及其性状分离比是______。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F₁均为黄色，F₂中毛色表型出现了黄色∶褐色∶黑色=52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是______。
(3)该动物的长毛和短毛是一对相对性状，由基因E/e控制，有角和无角是一对相对性状，由基因F/f控制。研究人员让一对长毛有角的雌雄动物进行交配得到F₁，其表型及比例如下表。不考虑X和Y染色体的同源区段，也不考虑互换和突变。

♀	♂
短毛有角∶长毛有角=2∶5	短毛无角∶长毛无角∶短毛有角∶长毛有角=1∶3∶1∶3

①基因F/f位于______染色体上，F₁雌性个体出现表中所示比例的原因是______。
②多只无角雌性个体与多只有角雄性个体杂交，子代出现了一只无角雌性个体。研究人员推测可能是基因突变或染色体结构缺失造成上述现象。请你设计实验对上述推测进行验证。（注：各型配子活力相同；一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎才致死；雄性个体缺失有角基因时存活且表现为无角。）
实验思路：________________。
预期实验结果：__________________________。

5 . 大肠杆菌能进入实体瘤核心并保持较强活性，科研人员期望利用大肠杆菌构建一种基因表达可控的工程菌，期望用于人体特定部位实体瘤的免疫治疗。
(1)科研人员利用温度敏感型转录调控蛋白构建温控表达的质粒系统，如下图。

   

①利用来自λ噬菌体的温度敏感型转录抑制因子Tcl42作为“开关”构建温控抑制元件，在___（选填“λ噬菌体”、“大肠杆菌”或“人”）中具强活性的启动子pLac可以使Tcl42持续性表达，抑制启动子pRL；当控温至42℃时才开启特定基因的表达。
②Tcl42开关仅在加热时瞬时激活特定基因，而免疫疗法需要数周才能见效，所以设计了“基因电路”（一次短暂的温度激活后可维持长期的基因表达），其核心基因包括重组酶Bxb1基因、分泌型αPD-L1蛋白基因（该蛋白可用免疫治疗）等。
请选择相关选项完善该“基因电路”的技术路线：
___及质粒，获基因电路→受体菌37℃时，蛋白Tcl42抑制启动子pRL→___→免疫元件无功能（不表达aPD-L1）→___→解除蛋白Tcl42对启动子pRL的抑制→___→___→细菌合成GFP，并分泌大量αPD-L1。
A．重组酶Bxb1基因不表达
B．菌体升温至42℃时
C．用不同的限制酶、DNA连接酶分别处理温控抑制元件、重组元件、免疫元件
D．启动子p7启动荧光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的转录
E．重组酶Bxb1基因表达，进而引起启动子p7两侧发生重组
(2)科研人员用___处理大肠杆菌，使其处于感受态，从而将“基因电路”质粒导入菌体内，在37℃条件下培养、涂布后，筛选___（选项），由此成功构建用于免疫治疗的温控工程菌（EcT）。
A．含有四环素的培养基上形成的菌落
B．具有绿色荧光的菌落
C．同时具有A和B特征的菌落
D．具有A或B特征的菌落均可
(3)使用聚焦超声（FUS）装置，可以使动物特定范围的组织快速升温至42℃，从而实现体内微生物治疗的温度控制。为验证上述温控工程菌的治疗肿瘤效果，选取若干组生理状态相近的小鼠，经过7天的成瘤建模后，分别进行如下处理，并检测记录小鼠体内肿瘤体积。
第1组：注射生理盐水，2天后FUS处理；
第2组：注射温控工程菌，2天后FUS处理。为了排除改造后的温控工程菌在未热激活状态对肿瘤生长的影响请增设对照组___。

6 . 结核病是由结核杆菌引起的人畜共患病。结核杆菌通常以气溶胶形式传播，气溶胶颗粒被肺泡吞噬细胞吞噬，吞噬细胞破裂导致结核杆菌在机体内进一步传播。羊痒病是由正常细胞的非致病性肠蛋白异构化为痒病朊蛋白所致。为研制既能抗结核病又能抗羊痒病的双抗羊，科学家进行了如下操作。
(1)小鼠SP110基因是目前发现的具有抗结核杆菌感染功能的基因。研究人员为了验证SP110基因的功能，同时也为了验证山羊吞噬细胞特异性启动子MSR可以启动SP110基因在吞噬细胞内的表达，将MRS启动子与小鼠SP110基因形成融合基因，设计了下表所示的三组实验。

组别	主要操作	培养细胞后，使之破裂
对照组1	空质粒导入山羊肺泡吞噬细胞，接种适量结核杆菌	细胞培养72小时后，加入③___________，使吞噬细胞破裂，释放结核杆菌
对照组2	含有能广泛表达SP110基因的山羊肺泡吞噬细胞，①___________
实验组	②___________，接种等量的结核杆菌

取三组实验等量的细胞裂解液，用稀释涂布平板法培养，结果如下图1所示。由图可知小鼠SP110基因可用于双抗羊的研制，依据的实验现象是___________。

(2)非致病性胱蛋白是由山羊13号染色体上的PRNP基因的第三外显子控制合成的，PRNP基因的结构如图2．研究人员用新型基因敲除技术对体外培养的山羊成纤维细胞PRNP基因的外显子3序列实施定点敲除。请根据上述信息，设计一个检测敲除是否成功的思路：提取山羊成纤维细胞的DNA，根据___________设计引物进行PCR，并用___________作用于PCR产物后进行凝胶电泳，若仅获得一条电泳条带，说明定点敲除成功。

(3)用TALEN敲除载体与供体DNA表达载体（图4）共同转化体外培养的幼羊成纤维细胞，可将融合基因定点敲入PRNP基因的外显子3部位，原理如图3．请指出图4中数字1和2的分别代表的结构：1、___________、2、___________。经检测，山羊成纤维细胞中非致病性脱蛋白基因和SP110基因的表达情况是___________（填“两者均增加”或“两者均减少或不表达”或“前者减少、后者增加”或“前者增加、后者减少”）。

(4)欲用上述细胞获得双抗羊，需要用到的技术有___________（至少写出两项）。

7 . 某XY型性别决定的植物，控制雌蕊发育基因位于常染色体，Y染色体上存在雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因。现利用转基因技术将一个抗病基因D和一个抗除草剂基因E同时转入雄株（XY），获得抗病抗除草剂的雄株Ⅰ、雌株Ⅱ和雌雄同株Ⅲ。已知YY个体具有发育活力。下列说法正确的是（       ）

A．D和E导入到一条染色体上的个体可能有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

B．若D和E导入Ⅰ的一条染色体上，Ⅰ和Ⅱ杂交，F1中抗病抗除草剂个体占3/4

C．若D导入Ⅲ的一条常染色体上，Ⅲ自交，F1中抗病抗除草剂个体占9/16

D．若D和E导入Ⅰ的两条非同源染色体上，Ⅰ和Ⅱ杂交，F1中无论雌雄抗病抗除草剂个体均占5/8

8 . 某卵原细胞正常染色体和倒位染色体由于同源区段的配对及交换，在减数分裂过程中形成倒位环，产生一条含双着丝粒桥的染色体，如图所示，“×”表示交换位点。无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥在两着丝粒之间随机发生断裂。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，下列说法错误的是（       ）

   

A．次级卵母细胞中一条染色单体上的基因不可能是ebcAB

B．卵细胞的基因组成最多有10种可能

C．若卵细胞的基因组成是Dcbe，则第二极体可能是ABCDE、adcbe和E

D．若卵细胞基因组成是EDc，则双着丝粒桥断裂位点一定发生在c、d之间

9 . 水稻的杂种子一代具杂种优势，在培育过程中常常使用雄性不育系，但雄性不育系获取过程繁杂。我国科研人员培育出了智能不育系水稻，其自交后代可保留自身性状，也可利用除草剂筛选出雄性不育系用以杂交制种。已知水稻内源CYP81A6 基因功能丧失会导致其对除草剂抗性消失、基因 R可使雄性不育基因m育性恢复、基因F 使含有该基因的花粉致死，将CYP81A6 反义基因C^、基因R、基因F 构建成连锁基因群，导入纯种雄性不育系中，即可得到智能不育系。现有利用上述方法得到的甲、乙、丙三株智能不育系水稻(不考虑基因突变和连锁互换)。
(1)反义基因C^是将 CYP81A6 基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的，它通过抑制_________过程使CYP81A6 基因功能丧失。
(2)雄性不育基因 m位于2号染色体上，导入植株甲中的1个连锁基因群是否插入到2号染色体上，对其自交后代智能不育系个体所占比例________(填“有”或“没有”)影响，理由是___________________________________。利用植株甲的花粉进行单倍体育种，所得植株的基因型是____________。
(3)若植株中插入2个连锁基因群，分别位于2条同源染色体上时培育不成功，原因是___________________________________________________；植株乙中 2个连锁基因群位于2 条非同源染色体上，且其中1条是2号染色体，则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是________。
(4)水稻叶片有绿色和紫色两种表型，其中紫色的出现由独立遗传的两对等位基因 A/a、B/b决定，a 基因控制紫色色素合成，B 基因允许紫色性状在叶中表现，紫色在叶片中不表现时叶片仍为绿色。将只含1个连锁基因群的绿叶智能不育系丙作母本，与绿叶智能不育系甲作父本杂交，F₁全为绿叶，F₁自交得 F₂，则可根据 F₂叶色的表型及比例判断连锁基因群插入的位置。若 F₂中绿叶：紫叶=7：1，判断连锁基因群在丙中插入的位置是________________，丙的基因型为_________。

10 . 贫血症的发生与影响
血液中含有各种细胞、蛋白质、离子，其中血红蛋白（Hb）是一种含铁的氧转运金属蛋白，在高等生物体内负责运载O₂和CO_2．血红蛋白含量的变化与很多因素有关。已有研究显示，一方面，人体血压持续升高促使血管弹力纤维和内膜纤维组织增生；血管管腔变窄后，出现缺氧，低氧会刺激肾脏分泌促红细胞生成素（EPO），使红细胞生成和Hb增多。另一方面，高Hb含量使血液黏稠，进一步使血压升高。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者因睡眠时上气道塌陷、阻寒，导致呼吸暂停和低通气，也会影响其Hb含量。
(1)根据题中所描述的Hb含量增高的调节过程，可导致人体Hb含量升高的因素有_____；（不定向选择）其中对Hb含量变化构成正反馈的因素是_____。（不定向选择）
A．血压升高B．血液O₂含量过高C．动脉管腔变窄D．血液粘度下降E．血液粘稠度升高
(2)推测在OSAHS患者体内会发生现象是_____。（不定项选择）

A．EPO合成增强

B．红细胞密度升高

C．EPO分泌减少

D．Hb含量升高

成人的血红蛋白HbA是由两个α珠蛋白链和两个β珠蛋白链组成的四聚体（α2β2）。人体中每条16号染色体上有两个串联的α珠蛋白基因（HBα₁和HBα₁），每个基因表达α珠蛋白链的结构和量均相同，每条11号染色体上有1个β珠蛋白基因。如果人体α珠蛋白链的合成不足，会导致其与β珠蛋白链的比例失衡，引起溶血性贫血，这种贫血称为地中海贫血，简称地贫。地贫分为轻度、中度及重度，轻度对健康影响较小，而中重度对患者健康影响较大。一般情况下，α地贫的严重程度与缺失α基因的个数相关，下表显示了α珠蛋白链基因缺少的个数与α地贫表型之间的关系，表中α⁰表示缺基因，α₂⁺表示正常基因。

家族成员	表型	基因型	α链的合成比例
	重症（早期死亡）	α1⁰α2⁰/α1⁰α2⁰	0%
父亲	中度贫血（致残）	α1⁺α2⁰/α1⁰α2⁰	未知
女儿	中度贫血（致残）	α1⁰α2⁺/α1⁰α2⁰	未知
儿子1	轻度贫血（标准型）	α1⁺α2⁺/α1⁰α2⁰	未知
儿子2	静止型（无贫血症状）	α1⁺α2⁺/α1⁺α2⁰	75%

(3)如果在减数分裂的DNA复制过程中，β珠蛋白基因上的一条DNA单链发生了碱基改变而未修复，在形成配子时，带有突变基因配子的比例是_____。
(4)从A-D中选出导致α珠蛋白链含量减少或为0的原因_____。（多选）

A．带有α珠蛋白链基因的染色体片段缺失

B．基因的碱基替换导致α珠蛋白链稳定性降低

C．因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数减少

D．因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数增加

(5)根据表中父亲和子女的表型，判断母亲的基因型为_____，母亲α链合成的比例为_____。
(6)若轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在不同染色体上）与基因型为α₁⁺a₂⁺/α₁⁺a₂⁺男性婚配，则后代患贫血的程度为（       ）

A．重症

B．中度贫血

C．轻度贫血

D．静止型

(7)若轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在同一染色体上）与基因型为α₁⁺a₂⁺/α₁⁺a₂⁺男性婚配，则后代患轻度贫血的概率为_____。