学进去

学习以下材料，回答问题。
疼痛是一种复杂的生理和心理活动，它包括伤害性刺激作用于机体所引起的痛感觉——“痛觉”及机体对该刺激产生的一系列“痛反应”。与疼痛有关的分子、细胞及相关机制的研究是镇痛药物开发的基础。
研究表明，TRPV1是位于感觉神经末梢的非选择性阳离子通道蛋白，广泛分布于哺乳动物和人体不同组织中，它可以通过开合控制相关离子跨越细胞膜，而离子通道不断开合，电信号不断“跑位”，使神经细胞膜产生快速的电位变化，电信号就会沿着神经细胞传送到大脑。实验证明，辣椒素和43℃以上的高温都可以激活TRPV1，并打开其通道。
为研究辣椒素对TRPV1通道的作用机制，科学家对神经元首先进行荧光染剂处理，然后加入浓度为1μmol/L辣椒素，利用共聚焦显微成像法对细胞进行动态观察，并同步记录细胞内荧光值的变化，结果如图1。（说明：静息状态下，细胞外Ca^2＋浓度高于细胞内，此状态会抑制Na^＋内流。细胞内Ca^2＋浓度增加可导致荧光强度增加。）

研究还发现，TRPV1通道与关节炎引起的慢性炎症痛也有密切关系。图2表示白介素IL—6（由多种细胞分泌的一种炎症因子）引发炎症疼痛时的分子机制。（注：Gp130—JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程中的重要物质。）
TRP通道蛋白家族种类较多，TRPV1是结构、功能研究最清楚的家族成员之一，此外，科学家还发现了与感觉相关的其他离子通道，如TRPM8则可识别低温刺激和被薄荷醇激活，与冰爽的刺痛感产生有关。可见，不同的离子通道产生的电信号不完全相同，对于大脑来说，不同电信号代表着不一样的危机。
请根据上述信息，结合所学知识，回答相关问题。
(1)TRPV1通道蛋白能够被高温刺激并引发电信号，是反射弧中的______。
(2)本文关于“研究辣椒素对TRPV1通道的作用机制”的实验，若要证明“辣椒素可激活并打开TRPV1”，还需要做一个对照实验：用荧光染剂处理神经元，______，利用共聚焦显微成像法对细胞进行动态观察，同步记录______变化，并将结果与实验组作对比。
(3)请综合上述图文信息，结合所学知识，以文字和箭头方式，从细胞水平和分子水平层面阐述辣椒素刺激引起机体产生痛觉的一系列兴奋的产生、传导、传递过程。
辣椒素刺激→__________________→产生痛觉。
(4)基于IL－6炎症因子引发疼痛的分子机制，请为研制缓解慢性炎症痛的药物提供两条思路（简要阐明即可）。思路一：____________；思路二：____________。
(5)痛觉会给动物带来痛苦，为什么在漫长的进化历程中，依然保留了对痛觉的感知？____________。

某昆虫的性别决定方式为XY型，该昆虫体色由位于2号染色体上的一组等位基因C^R、C^Y、C^B决定，还与另一对等位基因A、a（不在2号染色体上）有关，如下图所示。昆虫的翅型（长翅、短翅）由位于3号染色体上一对等位基因E、e控制，为研究昆虫翅型的遗传规律，研究者进行了2组实验，结果如下表所示：

注：A对a完全显性，CR对CY、CB完全显性

组合	亲本表现型	F1表现型和个体数目
		长翅	短翅
Ⅰ	长翅×短翅	503	497
Ⅱ	长翅×短翅	930	0

请回答下列问题：
(1)长翅与短翅是一对相对性状，可根据上表中的组合______判定______是显性性状。
(2)上表两组的F₁中长翅个体基因型______（填“相同”或“不同”），组合I的杂交实验在经典遗传学上被称为______。
(3)C^R、C^Y、C^B遵循基因的______定律，理论上根据该昆虫种群中某一体色的基因型种类，即可判断A、a基因所在的位置。若A、a基因位于X、Y染色体的同源区，则体色为棕色的个体的基因型有______种。
(4)若黄色个体的基因型有6种，则红色个体中纯合子的基因型有______（写出基因型）。

水稻（2n=24）是一种热带起源的禾本科作物，开两性花，为雌雄同株，三系杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻，具有高产的优良性状，三系杂交水稻由雄性不育系、雄性不育保持系，雄性不育恢复系三种水稻培育而成。细胞核和细胞质都含有决定水稻雄蕊是否可育的基因，其中细胞核的可育基因用R表示，不育基因用r表示，R对r为完全显性，细胞质中的可育基因用N表示，不育基因用S表示，只有基因型为S（rr）表现为雄性不育，其余均表型正常。回答下列问题：
(1)水稻基因组计划需测定___________条染色体上的DNA序列。水稻根尖细胞有丝分裂后期，细胞中的染色体组数为___________，同源染色体对数为___________。
(2)根据题干信息，水稻细胞中与育性相关的基因型有___________种，雄性不育保持系是指其与雄性不育系杂交后，子代仍表现为雄性不育，由此推之雄性不育保持系的基因型为___________，雄性不育恢复系是指其与雄性不育系杂交后，子代能恢复雄性可育，由此推之雄性不育恢复系的基因型为___________。
(3)基因型为N（RR）的水稻与S（rr）杂交，F₁的基因型是___________，F₁自交，F₂的表型及比例为___________。
(4)科研人员发现非温敏雄性不育系（不育性不会随日照的长短而发生变化）ee品系，科研人员将连锁的三个基因M（能使雄性不育个体恢复育性）、P和H（P是与花粉代谢有关的基因，H为红色荧光蛋白基因）与Ti质粒连接，构建基因表达载体，转入雄性不育水稻植株细胞中，获得转基因植株，自交后代中红色荧光植株占一半，据此推测P、H基因在育种过程中的功能分别为___________。

大蒜由于发根整齐、发根数目较多，可代替洋葱用于观察植物细胞的有丝分裂。研究小组为探究不同浓度的秋水仙素对大蒜根尖生长的影响及诱导根尖分生区细胞中染色体变化的效果差异，进行了如下实验：
(1)实验步骤目的及操作

实验步骤目的	简要操作过程
大蒜生根培养	将大蒜底部接触清水面，在25℃下进行培养，培养过程中隔天更换清水以保证①_____________________
配置不同浓度的秋水仙素溶液	称取秋水仙素粉末，配置浓度分别为0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％的秋水仙素培养液
大蒜根尖诱导处理	将萌发出不定根且②_____________________的大蒜随机均分成③_____________________个浓度组，分别用牙签固定在装有相应培养液的小烧杯中进行培养
根尖生长情况观察	将各浓度组大蒜样本从烧杯中取下，并拍照记录。测定各组大蒜根尖0.1cm处的直径，记录数据
固定细胞形态	剪取约0.5cm的根尖，④_____________________
制作装片	解离→漂洗→⑤_____________________→制片
显微镜观察	先在低倍镜下找到具有⑥_____________________特点的细胞，然后再换用高倍镜观察

(2)实验结果与分析

①图1表示在25℃条件下不同浓度秋水仙素溶液培养36h后，大蒜根尖分生区细胞中染色体的数目变化，据此图分析，可得出实验结论的有_____________________。
②在25℃条件下用不同浓度秋水仙素溶液培养36h后，测定各组大蒜根尖0.1cm处的直径，结果如表所示，图2为大蒜不定根的生长状况的照片。请分析造成此实验结果的原因为_____________________。

秋水仙素浓度（％）	直径（mm）
0	0.712±0.064
0.01％	0.923±0.058
0.02％	1.075±0.035
0.03％	1.252±0.037
0.04％	1.391±0.033
0.05％	1.523±0.046
0.06％	1.654±0.056

肿瘤相关成纤维细胞（CAF）存在于各种实体肿瘤中，是肿瘤微环境建立的基础，对肿瘤发生、发展和转移起促进作用。树突状细胞（DC）是一种抗原呈递细胞（下图）。通过细胞融合制备了DC/CAF融合细胞疫苗，研究了靶向CAF的肿瘤免疫治疗。

(1)DC将抗原摄取、加工处理后，在其表面形成抗原-MHC复合物，复合物与T细胞表面的________特异性结合，在CD80/CD86等分子的共同作用下，激活T细胞。活化的T细胞参与________免疫应答。DC/CAF融合疫苗的制备：分别从癌组织和骨髓中分离CAF和DC，诱导细胞融合后进行筛选，将得到的融合细胞加入动物细胞培养液中，并置于CO₂ 培养箱中培养。收获融合细胞制备疫苗。
(2)DC/CAF融合疫苗的检测
① 检测DC/CAF融合细胞表面相关分子的表达量发现，未活化的DC与CAF融合后表现出活化DC的特性，推测其原因是________。
② 将DC/CAF融合细胞与T细胞共培养，以未融合细胞与T细胞共培养组为对照，一段时间后检测相关指标，结果表明融合细胞能更有效地活化T细胞。可供检测的指标有________等（写出两项指标）。
③ 将用DC/CAF融合细胞激活的T 细胞注射到肿瘤模型小鼠体内，检测结果显示DC/CAF组小鼠肿瘤体积明显小于对照组，存活时间明显长于对照组，表明融合疫苗在临床上可能具有________作用。
(3)利用患者DC制备的DC/CAF融合疫苗可能具有的特点包括        。

A．通过激活自身免疫系统特异性杀伤CAF而发挥作用

B．融合细胞呈递的抗原种类比转特定CAF抗原基因的DC更多

C．DC来自患者自身，不会引起免疫排斥

D．由于肿瘤细胞具有特异性，该疫苗只对单一肿瘤有效

资料一：果蝇星眼、圆眼由II号染色体上的一对等位基因（A/a）控制。星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇：圆眼果蝇=1：1；星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇：圆眼果蝇=2：1。
资料二：果蝇红眼的直接成因是红色色素的形成，其形成需要经过一系列化学反应，每一步反应涉及的酶都与相应的基因有关（如图，对应的隐性基因无此功能），一对果蝇杂交，F₁个体性状分离比表现为红眼：黄眼：白眼=9：3：4。

请根据题意，请回答下列问题。
1．资料一中星眼为显性性状，判断依据是____________________；星眼果蝇杂交后，子一代出现2：1的原因可能是___________________。
2．资料二中控制眼色的两对基因（分别用B/b、R/r表示）位于两对非同源染色体上，为了确定B/b或R/r基因是否位于X染色体上（以下均不考虑X与Y的同源区），还需要对F₁的雌性和雄性个体性状分离比进行统计。
①若F₁的雌性个体中红眼：黄眼：白眼=__ _____ ___，雄性个体中红眼：黄眼：白眼= ____ _____ __，则两对基因位于两对非同源的常染色体上；
②若F₁的雌性个体中红眼：黄眼：白眼= _____ ，雄性个体中红眼：黄眼：白眼=__ _____ __，则B/b基因在X染色体上，R/r基因在常染色体上；
③若F₁的雌性个体中红眼：黄眼：白眼=3:0:1，雄性个体中红眼：黄眼：白眼=3:3:2，则 _____ 在X染色体上， _____ 在常染色体上。
3．综合分析资料一和二，归纳基因与性状的对应关系为_______________________。

某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因（Aa、Bb、Dd）控制，研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因表达有抑制作用，如图1．某突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图2所示（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）。

(1)根据图1，正常情况下，黄花性状的可能基因型有：_____________。
(2)基因型为AAbbdd的白花植株和正常纯合黄花植株杂交得到F₁，F₁自交，F₂植株的表现型及比例为________________。F₂白花中纯合子的比例为______________。
(3)图2中，基因型为aaBbDdd的突变体花色为______________。
(4)为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，设计以下实验。
实验步骤：
让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例。（三体细胞减数分裂时，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极）
预测结果：
①若子代中表现型及比例为__________________________，则其为突变体甲；
②若子代中表现型及比例为___________________________，则其为突变体乙；
③若子代中表现型及比例为___________________________，则其为突变体丙。

引起新冠肺炎的新冠病毒是一种带包膜的RNA病毒，包膜表面有与人体细胞膜表面的ACE2受体结合的S蛋白。疫苗接种和病毒检测是当前新冠肺炎疫情防控工作的重要举措。请回答下列问题：
Ⅰ、疫苗的研发和接种
(1)灭活疫苗。工业生产上利用Vero细胞能无限增殖特性培养新冠病毒，可实现_____的目的。
(2)腺病毒载体疫苗。该疫苗主要成分是活的、有复制缺陷、能表达S蛋白的重组人5型腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒_____，从而提高了疫苗的安全性。
(3)重组亚单位疫苗。其技术线路是：提取新冠病毒RNA→通过RT酶PCR（反转录酶聚合酶链式反应）技术扩增筛选RBD蛋白（S蛋白中真正与ACE2结合的关键部分）基因→构建基因表达载体→导入CHO细胞并培养→提取并纯化RBD蛋白→制成疫苗。利用RT酶PCR技术，获取S蛋白基因时，需加入_____酶；扩增RBD蛋白基因时，应选择的引物为_____。PCR的产物可通过电泳鉴定，设置如下：1号泳道为标准（Marker），2号泳道是以_____为材料做的阳性对照组，3号泳道为实验组。图3中3号泳道出现杂带，原因一般有_____（至少答出两点）。基因表达载体构建中为提高目的基因和运载体的正确连接效率，研究人员应在图1中选择的限制酶是_____。

Ⅱ、新冠病毒的检测
(4)核酸检测
图4是我国自主设计的新冠病毒核酸检测平台示意图，图5为RT-PCR（实时荧光逆转录聚合酶链式反应）示意图。当探针完整时，荧光基团（R）发出的荧光信号被淬灭基团（Q）吸收而不发荧光；当Taq酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q，R发出的荧光信号被相应仪器检测到，荧光信号的累积与PCR产物数量完全同步。

①加入自动化PCR体系配置中的引物和探针的设计依据是_____。引物和探针与模板结合发生在PCR循环中的_____阶段。
②利用荧光定量PCR仪可监测待测样液中病毒的核酸数量。若每断裂一个TaqMan探针，设置R发出的荧光信号的值为1．若经n次的PCR扩增，实时荧光信号强度_____（填“增强”“减弱”或“不变”），说明样液中病毒的核酸数量为0；若荧光信号强度值为a（2ⁿ-1），推测样液中病毒的核酸数量为_____。
(5)抗原和抗体检测
为了及早发现新冠病毒的感染者，新冠病毒抗原检测试剂盒及抗体检测试剂盒作为核酸检测的有效补充措施。这两种试剂盒的检测原理为_____。对于已注射过灭活疫苗的人员，应选择_____（填字母）检测。
a、核酸检测       b、抗原检测       c、抗体检测

我国科研人员对蓝光和赤霉素在调节植物发育中的相互关系进行研究。
(1)光不仅作为植物光合作用的_____ 来源，同时作为_____ ，影响、调控植物生长发 育的全过程。
(2)在拟南芥中，赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与 R 蛋白结合使 R 蛋白降解，从而抑制相关基因的表达，引起细胞伸长、植株增高。用赤霉素 处理野生型和蓝光受体缺失突变体拟南芥后，用蓝光照射，分别检测 R 蛋白的含量，结果如图。实验结果表明_____。

(3)科研人员进一步研究被蓝光激活的蓝光受体对赤霉素信号通路的影响。用药物阻断野生 型拟南芥的内源赤霉素合成，然后分三组进行不同处理。一段时间后，将各组拟南芥的 细胞裂解，在裂解液中加入表面结合了蓝光受体抗体的微型磁珠。与裂解液充分孵育后 收集磁珠，分离磁珠上的各种蛋白，利用抗原—抗体杂交技术检测其中的蓝光受体和赤 霉素受体，处理及结果如下图。

①据图分析，蓝光受体在_____条件下才能与赤霉素受体结合。
②请判断蓝光受体与赤霉素受体的结合是否依赖赤霉素，并阐述判断依据_____。
(4)利用药物阻断拟南芥内源赤霉素合成，利用“磁珠”技术进一步证明了蓝光受体与赤霉 素受体结合后，后者便无法与 R 蛋白结合。相关实验如下表，请完善实验方案。

组别	植株处理	磁珠抗体	抗原 - 抗体检测	预期结果
对照组	①_____	赤霉素受体的抗体	赤霉素受体的抗 体，R 蛋白的抗体	③_____
实验组	②_____			④_____

a黑暗   b蓝光   c黑暗+赤霉素   d蓝光+赤霉素   e有赤霉素受体条带，无 R蛋白条带   f无赤霉素受体条带，有R蛋白条带   g有赤霉素受体条带，有R蛋白条带   h无赤霉素受体条带，无R蛋白条带

为研究某种动物体细胞的细胞周期，让处于S期的细胞都被³H标记（t₀时），用无放射性的新鲜培养液培养，不同间隔时间取样做细胞放射性自显影，统计出正处于M期细胞的百分数。t₁时被标记细胞最早进入M期；t₂时50%M期细胞被标记且被标记细胞数目在增加；t₃时50%M期细胞被标记且被标记细胞数目在减少；t₄时出现被标记细胞第二次进入M期。下列叙述错误的是（       ）

A．t0~t1时，被3H标记的细胞内会发生核糖体增生

B．t1~t2时，有部分细胞可能形成细胞板

C．t2~t3时，DNA难以受到内外因素的干扰而发生差错

D．t3~t4时，该时间段一定长于该体细胞G1和G2期之和