1 . 裸鼹鼠几乎不得癌症，其寿命可超过30年，同样大小的家鼠最长寿命为4年。为探究其原因，科研人员做了以下研究。
(1)将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于______培养箱进行体外培养，经检测发现其分泌大量粘稠的高分子量透明质酸（HA），可抑制细胞过度增殖。
(2)研究者检测不同来源成纤维细胞中HA合成酶（HAS）的含量，结果如图1。另外，发现裸鼹鼠组织的HA降解酶（HAase）的活性远低于人和小鼠。结合图文信息，分析裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA的原因是______。

结果显示，裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达，推测其意义是______。
(3)为进一步研究高分子量HA能否提高小鼠的寿命，研究人员进行了下列实验（图2）。

NeoR：新霉素抗性基因；nmrHas2：裸鼹鼠 HA 合成酶 2 基因；CE：cre 重组酶-雌激素受体融合基因        
注：启动子仅启动相邻基因的表达
①通过转基因技术获得转基因小鼠A：为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点，需在其两端设计与6号染色体同源序列，实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2，原因是______。
②B鼠为导入表达CE的纯合子，CE也插入6号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre重组酶活化，活化的cre重组酶能识别并切除loxP位点间的序列。A、B鼠交配获得C、D鼠，请画出C鼠的基因组成情况______。
③利用C、D鼠进行实验，测得实验组小鼠HA含量升高，癌症概率降低、炎症反应减少，寿命也得到了延长。请写出对照组的选材______（“C”或“D”）及实验处理。
(4)请简述本研究的应用前景 _________________________ 。

2 . 桑蚕的性别决定类型为ZW型，桃蚕食桑少、出丝率高，但在幼蚕阶段不易区分，研究人员利用基因工程技术对桑蚕进行改造，以实现蚕农只饲养雄蚕的愿望。
(1)建构TT’杂合雄蚕品系
研究发现，位于常染色体上的T基因，缺失后（基因型可表示为tt）会导致桑蚕胚胎停育。科研人员构建图1中的载体、应用__________法将其导入雄蚕受精卵中，使载体与T基因两侧的同源区段发生重组，从而实现对T基因区段的替换，得到基因型为TT'的杂合雄蚕品系。

   

(2)构建特异性表达Cre酶的雌蚕品系
Cre酶可以特异性识别LoxP位点，从而将LoxP位点间的DNA片段进行切除。研究人员将胚胎发育后期启动子与Cre酶基因定点整合到W染色体上，构建了基因型为TT且特异性表达Cre酶的雌蚕品系。
①将该品系与TT’杂合雄蚕杂交，当F₁桑蚕胚胎发育至后期时，T’基因存在于__________（选填“雄蚕”“雄蚕”“雌蚕和雄蚕”）中，会表现出绿色荧光的占F₁桑蚕的 _________。
②为对特异性表达Cre酶的雌蚕品系进行保持，科研人员在F₁中筛选出Tt的雌蚕与TT’的雄蚕进行后续杂交，并利用图2中的引物对F₂桑蚕的早期胚胎进行了PCR检测，结果如图3所示。

       

结合以上结果，在1~6号桑蚕的早期胚胎中，会发育为雄性的是 _________,______号桑蚕胚胎可能发生停育。
③科研人员认为，F₂桑蚕发育为幼虫后，仍然只有雄蚕可以呈现绿色荧光，你同意吗?请说明理由。____________________
(3)结合以上桑蚕的分子育种方法，你认为以下说法正确的为     。

A．F1桑蚕的雌蚕幼虫中存在致死个体

B．F2桑蚕中胚胎致死的个体占雌蚕的1/4

C．F2桑蚕中雄蚕有4种基因型

D．该技术可以实现某基因的定点敲除

3 . 贾第虫是寄生于人畜肠道内的单细胞动物，能依靠端粒酶维持端粒长度，反复传代呈现“永生化”。
(1)端粒是___两端的DNA—蛋白质复合体，正常情况下会随细胞分裂次数增加而逐渐截短，最终损伤端粒内侧正常基因，使细胞活动趋于异常。贾第虫端粒酶由RNA和逆转录酶组成，能以RNA为___催化合成新的端粒DNA序列，T区是逆转录酶的RNA结合功能域。
(2)研究者筛选出多种能与T区结合的蛋白，其中蛋白Z为贾第虫特有。通过图1所示实验进行验证（Myc和HA是已知短肽）。

①为验证各组动物细胞均表达了相应的融合基因，可对___进行电泳后，做抗原—抗体杂交检测。
②通过比较___两组的___抗体的检测结果证实T区与蛋白Z能够结合。
(3)研究者根据蛋白Z的基因序列设计核酶基因表达载体转染贾第虫，核酶可特异性结合并剪切Z基因的mRNA。检测贾第虫体内端粒酶活性，结果如图2。

   

①端粒酶活性检测的原理是：端粒酶可将重复序列—（TTAGGG）连续加到寡核苷酸序列二（AATCCGTCGAGAGTT）的3'末端合成端粒DNA序列；根据___设计引物对端粒DNA序列进行PCR扩增，电泳检测产物；端粒酶活性越大，电泳条带___。
②检测还发现：随着培养时间的延长，转基因贾第虫的端粒缩短而对照组无明显变化，对照组贾第虫数量显著增加而转基因贾第虫数量无明显变化。结合图2结果，解释贾第虫“永生化”的原因___。
(4)基于上述实验，提出一个研发贾第虫病特异性药物的方向___。

4 . 学习以下材料，回答（1）~（4）题。
构建“动态调控”的工程酵母菌
酿酒酵母作为极具潜力的细胞工厂，经遗传改造后被广泛的应用于生物燃料、化工产品、医药保健品等的合成，但代谢途径改变常造成细胞生长受损即存在“生长”与“生产”之间的矛盾。为解决这一矛盾，我国研究者在酿酒酵母中构建了群体密度调控的蛋白降解系统。
在酿酒酵母中表达拟南芥的细胞分裂素合成酶和细胞分裂素受体．并使细胞分裂素响应途径与酵母菌内源的Ypd1-Skn7信号转导途径结合，构建出群体密度感应系统，如图。当菌体密度增至足够高时，扩散到胞外的细胞分裂素浓度达到一定阈值，会进入细胞与受体结合，引起Skn7与特定启动子中一段重复序列（SD）结合，导致下游基因从低表达状态显著上调表达水平，通过选择适当的下游基因，实现了细胞分裂素信号的正反馈激活。研究者利用绿色荧光蛋白基因（GFP）作为报告基因进行检测，发现当酵母菌菌体数量达到一定值时，荧光强度开始随菌体数量增加而显著增强。

生长素受体与生长素（IAA）结合后，可进一步结合特定蛋白并导致特定蛋白的降解。这些特定蛋白中共同的氨基酸序列称为IAA蛋白降解决定子。研究者在酵母菌中表达生长素受体，并将IAA蛋白降解决定子与目标蛋白融合表达，构建了IAA诱导的蛋白降解系统。
法尼烯是喷气燃料的替代品。酿酒酵母可利用F酶将法尼基焦磷酸（FPP）合成为法尼烯，E酶会与F酶竞争FPP催化合成麦角固醇，麦角固醇过少时严重影响菌体数量增加。研究者将群体密度感应系统和IAA诱导的蛋白降解系统整合，使工程酵母菌生长到一定密度后，才启动E酶的降解，实现对其代谢的动态调控，提高了生产效率。
(1)研究者从拟南芥中____目的基因，构建____后再导入酿酒酵母，经检测鉴定后获得工程菌。
(2)如何通过提高细胞分裂素浓度实现其信号的正反馈激活，请选择适宜的基因和启动子填在图中。①____②____③____基因A：____基因B：____
a．持续表达下游基因的启动子
b．能结合细胞分裂素的启动子
c．含有SD的启动子
d．细胞分裂素合成酶基因
e．细胞分裂素受体基因
(3)为将群体密度感应系统和IAA诱导的蛋白降解系统整合入酿酒酵母，从而解决法尼烯生产中的问题，一方面需要将群体密度感应系统中的____基因替换为IAA合成酶基因，一方面还需导入____基因替换酵母菌内源的E酶基因。
(4)综合所学知识和文中信息，以下说法正确的是____。

A．利用酿酒酵母工业生产法尼烯涉及发酵工程和基因工程技术

B．文中的两个系统均属于转录水平的代谢调控手段

C．工程菌大量增殖后，细胞分裂素合成多，IAA合成少，利于F酶催化FPP合成法尼烯

D．通过引入两个系统，实现了工程菌生长和生产的平衡，有利于提高法尼烯生产效率

E．该策略也可推广至酿酒酵母多种代谢途径的调控，应用前景广阔

5 . 野生型棉花种子有短绒毛，经济价值较高的栽培棉花品种甲的种子有长绒毛。突变体棉花乙种子无绒毛， 可简化制种过程。为研究棉花种子绒毛性状的遗传机制， 研究者进行了系列实验。
(1)研究者用上述棉花品种进行下表所示杂交实验， 杂交结果如下表。

组别	杂交组合	F1表型	F2表型及分离比
I	甲 × 野生型	全为短绒毛	短绒毛：长绒毛=3：1
Ⅱ	乙 × 野生型	全为无绒毛	无绒毛：短绒毛=3：1
Ⅲ	甲 × 乙	全为无绒毛	无绒毛：长绒毛=3：1

①棉花种子绒毛的长、短为一对相对性状，控制此性状的基因（A/a）位于8号染色体。据杂交组合Ⅰ判断，长绒毛性状受一对等位基因中的__________性基因控制。
②据杂交组合Ⅱ、Ⅲ， 推测决定种子无绒毛性状的基因与A/a基因之间可能的位置关系：__________。
(2)检测发现，乙中位于8号染色体的A基因上游DNA 序列与野生型存在显著差异。研究者设计特异性引物并分别对两种棉花DNA 进行PCR 扩增，检测结果如图1推测种子无绒毛是A基因上游插入了一个约6.8kb的片段导致，证据是_________。

(3)研究者推测插入片段仅通过促进与其在同一条染色体上的基因表达来调控绒毛性状。请从①~⑥选择合适的植物材料与操作， 为图1验证上述推测提供两个实验证据， 写出相应组合，并描述转基因实验组和非转基因对照组的实验结果__________。
①野生型植株②棉花乙植株③完全敲除8号染色体的插入片段④敲除8号染色体的A 基因（不包括插入片段）⑤将插入片段导入非8号染色体⑥将A基因（不包括插入片段）导入非8号染色体
(4)长链脂肪酸合成基因D促进绒毛伸长。为研究A基因和D基因调控棉花绒毛长度的机制，实验处理及结果如图2。综合上述信息，任选野生型、甲植株、乙植株中的一种，阐释棉花种子绒毛性状的调控机制________。

6 . 人类肠道微生物具有限制病原体在肠道定植的能力，称为定植抵抗力。科研人员开展了相关研究。

(1)将含有荧光素酶基因的_________导入病原菌，获得转基因菌株Al，该菌株产生的荧光素酶可催化底物发荧光。通过检测荧光强度可以确定_______。
(2)将10种非致病肠道微生物（B1—B10）在适宜条件下进行体外培养。加入Al共培养2天，实验结果如图1，结果表明_______。
(3)进一步将不同菌种组合与Al共培养，实验结果如图2，结果显示_______，说明微生物多样性导致的定植抵抗依赖B5。
(4)为证明体外研究的结论适用于体内。研究者使无菌小鼠被肠道微生物定植，检测Al感染1天后Al菌的浓度。结果支持以上结论。但哺乳动物肠道中实现相同的定植抵抗效果需更高的微生物多样性。将实验结果（10⁶、10⁸、10⁹）填入下表对应位置。_______

B5	－＋	＋		－
其他肠道微生物	无	10种	50种	10种	50种
Al菌浓度	1010	i	ii	iii	108

(5)Al和B5能利用半乳糖醇而其他肠道微生物不能。B5的突变体b5失去了该能力。科研人员利用B5、b5和其他肠道微生物进行实验，结果如图3。除半乳糖醇外，培养基还应含有________营养物质。据图3实验结果，下列推测合理的是_______。
A．③显著低于①，说明b5对营养的需求与Al重叠度高于其他9种微生物
B．④显著高于③的原因是半乳糖醇对b5有害
C．⑥显著低于④是因为B5能利用半乳糖醇
D．生态位重叠度越高，竞争越激烈
(6)结合本研究及所学知识，阐述滥用抗菌药可能带来的风险（两点）。_____

7 . 学习以下材料，回答（1）~（5）题

新型抗生素有望战胜超级耐药菌

耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌（R菌）外膜上的脂多糖（LPS）外衣使其能抵抗多种抗生素，导致抗生素耐药。R菌能引发严重的肺炎和血液感染等，死亡率可达60%。
为解决抗生素耐药问题，研究人员从多种环肽中筛选出对R菌有杀菌活性的环肽X。经过改造，得到杀菌活性更高、特异性更强且对小鼠更安全的环肽Z。
继续研究Z的作用靶点，不断提升培养基中Z的浓度，让R菌进化出对Z的耐药性，然后通过基因测序分析突变位点，发现突变发生在编码Lpt复合物（包括LptA~LptG7种蛋白）的基因中，该复合物参与R菌细胞中LPS转运的机理如图1，箭头代表转运方向。

为确定Z是否影响LPS与LptA结合，制备含LplB₂FGC复合物和LPS的脂质体（如图2），分别加入不同浓度的Z和无关环肽，再加入ATP和LptA-His融合蛋白（His是一种短肽标签，可利用His抗体检测带标签的蛋白），进行抗原-抗体杂交，结果如图3。
   
最后，研究者测试了Z对分离自患者不同感染部位的R菌的体外活性，发现Z对这些菌株均有极强的杀菌活性。将上述菌株接种到模式小鼠体内后，Z仍有强大的杀菌活性。目前，Z已经进入临床测试，如果试验顺利，R菌给医生带来的噩梦有望终结。
(1)细菌对抗生素产生耐药性的过程：细菌发生抗药的基因突变，__________对其进行选择，抗药基因频率升高。
(2)请完善筛选环肽X的技术路线：将__________溶于等量无菌水→浸润无菌圆形滤纸片→将滤纸片放在涂布R菌的培养基上→恒温箱培养→筛选周围出现__________的环肽。
(3)若环肽Z对传统抗生素敏感型和对传统抗生素耐药型的两种R菌的杀菌作用__________，则其可能作用于一个未知新靶点。
(4)分析图1，下列关于R菌转运LPS的说法正确的是___

A．Lpt复合物在核糖体中合成

B．LptB、LptG、LptF、LptC分布在内膜上

C．Lpt复合物具有ATP水解酶活性

D．Lpt复合物将LPS从外膜转移到内膜

E．R菌的外膜和人体细胞膜结构一致

(5)分析图3，结果显示与无关环肽相比__________。综合以上研究，环肽Z的杀菌机理是_______，导致LPS在细胞中积累，使R菌死亡。

8 . 太谷核不育小麦是完全的雄性不育突变体，是国宝级的种质资源。它的花药的退化在减数分裂早期阶段开始，导致所有花药败育。
(1)小麦的太谷核不育和矮变一号均为单基因突变体，太谷核不育为高秆核不育，矮变一号为矮秆可育，株高基因用A、a表示，育性基因用R、r表示。为了获得矮秆核不育重组类型，进行以下实验：
i．太谷核不育为母本与矮变一号杂交，得到F₁一半为矮秆核不育，一半为矮秆可育；
ⅱ．F₁矮秆核不育为母本与野生型测交，得到矮秆可育152株和高秆核不育169株。
根据以上结果可知，太谷核不育和矮变一号的基因型分别为______，两对等位基因的遗传_______（符合/不符合）自由组合定律。
(2)重复上述实验并扩大数量，在得到的8374株测交子代中分离出14株矮秆不育株。进行细胞学检查发现，仅有1株为正常二倍体。请设计杂交实验验证该正常二倍体的矮秆不育株为所需类型，并预期子代的表现型及比例______。
(3)推测P基因就是使太谷核不育小麦败育的基因。以下事实支持该推测的是     。

A．显性的P基因一直处于杂合状态

B．P基因缺失或突变后小麦育性恢复

C．P基因的表达会引起转基因细胞的死亡

D．与核不育基因紧密连锁的分子标记与P基因也紧密连锁

E．P基因只在不育植株的花中表达，在可育植株中不表达

(4)为验证上述推测，研究人员在野生型小麦中获得了P等位基因的启动子，并发现所有的雄性不育植株都特异性地携带了TRIM序列。然后利用Ti质粒构建表达载体，部分结构如下图所示，GFP表达后会发出绿色荧光。

将载体转入小麦幼胚，获得转基因植株，对植株表型和P基因表达情况进行鉴定。从a~i中选择填表。
a．Ubi（通用的强启动子）   b．P等位基因启动子   c．插入TRIM序列的P等位基因启动子   d．P编码区
e．P基因   f．无关基因   g．仅在花药发育S₂期表达   h．在花药发育各时期均不表达
i．在根、茎、叶、雌蕊中均不表达

实验材料	转入载体组成Ⅰ Ⅱ	植株表型	P基因表达情况
核不育小麦		雄性不育	g i
野生型小麦		可育	h i
野生型小麦	ad	死亡
野生型小麦	①______	②______	g i

在存活的转基因小麦花药中特异性检测到绿色荧光。以上实验结果显示______，导致雄性不育。
(5)矮秆核不育小麦是便利的遗传改良工具，请说明雄性不育在育种中优势____。

9 . 运动后肌肉的损伤修复对于机体恢复正常的运动能力十分重要，最新研究发现了依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。
(1)骨骼肌细胞呈细长的圆柱状，细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的______作用。
(2)在成人骨骼肌中，肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后，肌肉干细胞可以________为成肌细胞，成肌细胞融合并发育为骨骼肌细胞。
(3)对成年小鼠进行偏心运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如下图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。

由实验结果推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关，依据是________。
(4)肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是______。
(5)为验证肌肉损伤通过激活Ca²⁺-Cdc42信号通路（已知Ca²⁺促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，请选择实验材料和处理，设计实验方案并预期实验结果________。

组别	材料	处理	预期结果
1
2
3
…
…

材料：Ⅰ.肌细胞   Ⅱ.表达钙报告基因的肌细胞
处理：a.不处理   b.激光损伤肌节   c.注入Cdc42抑制剂   d.局部激活Cdc42

10 . 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__________。