【题目】细胞自噬是真核生物中普遍存在的现象。有利于细胞度过营养缺乏的时期,对生物体具有重要意义。但其调节机制尚未研究清楚,科研人员利用秀丽隐杆线虫进行相关研究。

1)秀丽隐杆线虫有两种性别,雌雄同体(2n=10+XX)和雄性(2n=10+X),雌雄同体线虫可自交产生后代,雄虫存在时也可以杂交。特定环境下,雌雄同体线虫经____________过程产生较多的_____________的配子,该配子与染色体组成为n=5+X的配子结合发育成雄性个体。

2)研究者用诱变剂处理雌雄同体成虫,任其自交产生F1代、F2代。

①若F1代就出现突变个体,一般认为该突变性状为显性,这是因为:基因突变具有______________的特点,雌雄配子含有相同位点的突变基因的可能性极低,故突变个体可被视为______________(纯合子/杂合子),其表现出的性状是显性性状。

②在F2代出现了某一种自噬异常突变体,在普通环境下,将其与野生型雄虫共同培养,可根据子代是否出现较多性别为________________的个体判断杂交是否成功,再选择其子代中表现型为________________的个体自交,自交子代表现型及比例为野生型雌雄同体;突变型雌雄同体=31,初步判断此突变性状为______基因隐性突变决定的。

3)为确定此自噬异常突变体中突变的基因,科研人员对相应cDNA测序,发现突变体E基因异常,如下图所示:

1 :野生及突变体E基因非模板链部分编码序列

(注:可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸(起始);AGA/AGG—精氨酸;GAA—谷氨酸;AUA—异亮氨酸;UAA—终止;)

综合上述结果,从分子水平阐述此突变体自噬异常的原因是___________________

4)已知细胞自噬的过程如图2所示。

2 :自噬过程示意图

为确定E基因在自噬过程中的作用位置,科研人员利用已知功能的L基因突变体进行了一系列观察研究,结果如下:

线虫类型

细胞自噬的现象

自噬小体

自噬溶酶体

自噬底物降解

野生型

少量

E基因突变体

L基因突变体

大量

EL基因双突变体

i_____________

Ii________________

Iii_________________

研究者根据该结果推测,在自噬过程中E基因控制的过程在L基因之前。请补全上述表格。

5)由于生物之间具有________________,细胞内自噬过程及调控机制高度相近,使得结构简单的线虫成为细胞自噬研究的模式生物。

【题目】科研人员利用拟南芥来研究种子萌发后下胚轴的生长调控机制。

1)植物生命活动受到多种因素的调节,最重要的植物激素调节,激素与靶___________结合后发挥调节作用。此外,环境中光、温度等的变化也能作为_______________调节植物生长。

2)科研人员获得了1个独角金内酯相关基因M发生突变的植株m3。用野生型和m3的种子萌发后的幼苗作为材料完成实验,结果如下(GR24是独角金内酯类似物)。

①本实验中,野生型和m3突变体生长的湿度、_______________等条件相同且适宜。

②对生长在培养基中的拟南芥幼苗进行的处理为: ______________________

3)研究光对下胚轴生长的影响。

①分析结果可知,无论是野生型还是m3____________________________,说明光照抑制了下胚轴的生长,且该作用效果与M基因无关。

②研究人员推测光受体参与了光照对下胚轴的抑制作用。白光条件下,检测_________________________植株的下胚轴长度,结果为实验组高于对照组,初步支持上述推测。

4)研究GR24M基因对下胚轴生长的影响。

①分析白光条件下的各组数据可知,GR24在白光下对m3突变体下胚轴生长无影响,但能够_____________

②综合分析光暗条件下的各组实验结果说明:___________________________________________________

5)科研人员为进一步研究蓝光、红光是否参与了GR24对拟南芥下胚轴的调控,进行了下面的实验。

①请选出实验组的实验材料、实验条件、实验处理和检测指标 ________

A.野生型 Bm3突变体 C.蓝光受体突变体 D.红光受体突变体

E.黑暗条件 F.蓝光条件 G.红光条件H.不同浓度的GR240-10umol/L I.用无菌水处理 J.测量下胚轴长度

②若实验结果为:___________,则证明蓝光和红光都参与调控拟南芥对GR24的反应。

【题目】西方蜜蜂和东方蜜蜂是主要的人工饲养蜂种。西方蜜蜂因具有更优的生产效益而在世界各地被广泛引种,在引入亚洲的东方蜜蜂自然分布区后,导致后者数量锐减,然而近年来发现入侵地的西方蜜蜂也出现蜂群损失现象。

(1)蜜蜂属于生态系统成分中的__________,其存在可加快生态系统的__________。作为植物的主要传粉者,西方蜜蜂和东方蜜蜂会竞争__________,因此引入亚洲的西方蜜蜂会导致本土的东方蜜蜂数量减少。

(2)研究发现,狄斯瓦螨可从原始寄主东方蜜蜂向西方蜜蜂转移。推测狄斯瓦螨是导致西方蜜蜂数量减少的原因。为验证推测,研究者进行了多年的大量实验跟踪研究。

①首先对两种蜜蜂巢内清理行为能力做了对比研究。

请补齐方法步骤:

组别

操作方法

检测

实验组

打开蜂房盖针刺幼虫,用透明盖封口

a:幼虫死亡率

b:成年工蜂清理行为(探测,开盖并移除死亡或不健康的幼虫)出现的频率

对照组

打开蜂房盖__________,用透明盖封口

注:针刺模拟狄斯瓦螨的叮咬,同时排除螨传播病毒等其他致病生物对实验的影响

实验结果如下图。

比较左图中两实验组可知,东方蜜蜂幼虫死亡时间__________、比例__________;据右图推测,在蜂群中,东方蜜蜂成年工蜂__________

②研究者欲进一步探究自然状态下两种蜜蜂幼虫的死亡原因,设计实验用携带病毒的狄斯瓦螨感染两种蜜蜂幼虫,与①实验中的__________组进行比较,发现__________,说明东方蜜蜂和西方蜜蜂致死机制相似,即由狄斯瓦螨传播的病毒是蜜蜂幼虫死亡的主要原因。

③经多年的实验跟踪研究,研究者认为,相比西方蜜蜂,东方蜜蜂能更有效地抵抗经狄斯瓦螨传播的病毒,故狄斯瓦螨是导致西方蜜蜂种群密度下降的原因。请根据上述实验解释这种说法的合理性:__________

(3)东方蜜蜂与狄斯瓦螨的互作模式是长期__________的结果,这种模式限制了西方蜜蜂在入侵地的数量增长。两类蜜蜂数量的减少会影响到植物的种群数量和物种多样性,进而降低当地生态系统的__________。本研究带给你的启示是__________

【题目】中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)可引起人体严重的呼吸系统症状,甚至造成死亡。科研人员为研制针对MERS-CoV的特异性治疗药物进行了系列研究。

(1)MERS-CoV主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体DPP4结合来感染宿主细胞。如图1所示, S1与DPP4结合后导致S1和S2分离,S2的顶端插入到宿主细胞膜上,通过S2蛋白的__________改变从而将两个膜拉近,发生膜融合过程。MERS-CoV进入宿主细胞后,利用宿主细胞内的_________等为原料合成大分子物质组装成新的病毒,扩散并侵染健康细胞。

(2)RBD是MERS-CoV的 S1上与DPP4结合的部分。科研人员用从康复者体内筛选出的三种抗体甲、乙、丙进行实验,研究它们与RBD的特异性结合能力。另用抗体丁作为对照抗体。实验流程如图2所示,结果如图3。在实验过程中将________作为抗原固定,分别将___________________加入反应体系,然后加入酶标记的抗体(能与待检抗体结合,携带的酶可使底物反应显色),其后加入底物显色,检测相应的吸光值(颜色越深吸光值越高)。该实验中抗体丁可以作为对照抗体的理由是___________。实验结果表明_________________

(3)研究发现MERS-CoV在感染宿主细胞后,有一种更快速的病毒传播方式。当被感染细胞表面的MERS-CoV囊膜蛋白与健康细胞表面的DPP4结合后,膜发生融合实现MERS-CoV的转移。为了探究三种抗体能否抑制MERS-CoV在被感染细胞和健康细胞之间的传播,科研人员展开研究。请在下表中的空白处填写相应处理内容,完成实验方案。(注:鼠DPP4与人DPP4存在结构和序列上的差异)

组别

实验处理

实验结果

实验组

抗体甲

表达病毒囊膜蛋白的细胞

____________

无细胞融合

抗体乙

部分细胞融合

抗体丙

部分细胞融合

对照组1

不加抗体

____________

表达鼠DPP4的细胞

无细胞融合

对照组2

抗体丁

表达病毒囊膜蛋白的细胞

____________

部分细胞融合

对照组3

_________

表达病毒囊膜蛋白的细胞

表达人DPP4的细胞

部分细胞融合

实验结果说明,三种抗体中,甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播,乙和丙效果不明显。

(4)科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与RBD结合的区域,实验结果表明,甲与乙结合 RBD 上不同的区域,甲与丙结合RBD的区域部分重叠。综合以上系列研究结果,研究人员推测将__________两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者,还需要进行哪些方面的研究?___________________(写出一个方面即可)。

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