题目内容
【题目】科学家发现多数抗旱性农作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞液的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。
（1）这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到，而在根部细胞中却能产生的根本原因是________________________________________________。
（2）现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r（旱敏基因）：R、r的部分核苷酸序列如下：
据此分析，抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是_____________________；研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，该抗旱基因控制抗旱性状的方式是_____________________________________________________。
（3）已知抗旱性和多颗粒属显性，各由一对等位基因控制，且分别位于两对同源染色体上．纯合的旱敏多颗粒植株与纯合的抗旱少颗粒植株杂交，F1自交，F2抗旱多颗粒植株中双杂合子占的比例是_____________；若拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余植株自交．从理论上讲F3中旱敏型植株的比例是_______________。
（4）请设计一个快速育种方案，利用抗旱少颗粒（Rrdd）和旱敏多颗粒（rrDd）两植物品种做亲本，通过一次杂交，使后代个体全部都是抗旱多颗粒杂交种（RrDd），用文字简要说明：_______________________________________
【答案】基因选择性表达 碱基对替换 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 4/9 1/6 先用基因型为Rrdd和rrDd的植株通过单倍体育种得到基因型为RRdd和rrDD的植株，然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交种（RrDd）
【解析】
细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化的实质是基因的选择表达，其遗传物质不发生改变。抗旱型（R）和多颗粒（D）属于显性性状，且控制这两种性状的基因位于两对同源染色体上，这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，根据亲本的表现型写出亲本的基因型，根据基因自由组合定律解答。基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
（1）该代谢产物在茎、叶肉细胞中很难找到的根本原因是基因的选择性表达。
（2）对比R基因与r基因的核苷酸序列可知，R基因上的A被T取代从而突变成了r基因，这是碱基对的替换引起的基因突变。与抗旱有关的代谢产物是糖类，糖类的合成需要酶的催化，说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢。
（3）由题干信息知，亲本基因型为纯合的旱敏多颗粒植株（rrDD）和纯合的抗旱少颗粒植株（RRdd），F1的基因型为RrDd，①F1自交，F2抗旱型多颗粒植株（9R_D_）中双杂合子（4RrDd）所占比例为4/9。拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余的植株中RR占1/3，Rr占
2/3，自交所得F3中旱敏型植株（rr）所占比例为2/3×1/4=1/6。
（4）通过一次杂交获得抗旱型多颗粒杂交种（RrDd）需要用单倍体育种的方法。先用基因型为Rrdd和rrDd的植株通过单倍体育种得到基因型为RRdd和rrDD的植株，然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交种（RrDd）。
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【题目】呼吸缺陷型酵母菌是野生型酵母菌的突变菌株，其线粒体功能丧失，只能进行无氧呼吸。科研人员为获得高产酒精的呼吸突变型酵母菌进行了相关研究。
（1）酵母菌发酵产生酒精首先要通入无菌空气，目的是______________________。一段时间后密封发酵要注意控制发酵罐中的______________________条件（至少答出2个）。
（2）为优化筛选呼吸缺陷型酵母菌的条件，研究人员设计了紫外线诱变实验，记录结果如下表。表中A、B、C分别是__________。据表中数据分析，最佳诱变处理的条件为_______________________________。
组别 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 | 5组 | 6组 | 7组 | 8组 | 9组 |
照射时间/min | A | 1．5 | 1．5 | 2．0 | 2．0 | 2．0 | 2．5 | 2．5 | 2．5 |
照射剂量/W | 12 | 15 | 17 | 12 | 15 | B | 12 | 15 | 17 |
照射距离/cm | 18 | 20 | 22 | 20 | 22 | 18 | 22 | 18 | C |
筛出率/% | 3 | 7 | 13 | 5 | 15 | 6 | 4 | 7 | 11 |
（3）TTC是无色物质，可以进入细胞内与足量的还原剂[H]反应生成红色物质。为筛选呼吸缺陷突变菌株可以在基本培养基中添加____________，该培养基属于___________培养基。如果出现___________的菌落则为呼吸缺陷型酵母菌，原因是____________________________。
（4）科研人员为检测该呼吸突变型酵母菌是否具备高产酒精的特性，做了相关实验，结果如图所示。由图中数据推测该呼吸缺陷型酵母菌__________（填“适宜”或“不适宜”）作为酒精发酵菌种，依据是______________________。
【题目】药物A是一种新型免疫调节剂，临床用于肿瘤的治疗。研究人员利用H细胞对其作用机理进行了相关研究。
（1）H细胞是一种肝癌细胞，具有________的特点，该细胞产生的根本原因是________。细胞癌变后通常会表达特异性的膜蛋白，当体内出现癌细胞时，机体主要通过________免疫发挥免疫监控和清除作用。但由于各种原因，癌细胞表面特异性抗原表达量________，无法被免疫细胞识别，从而实现免疫逃逸。
（2）将H细胞培养一段时间后，分别加入D溶剂溶解的不同浓度的药物A溶液，24h后测定细胞存活率。实验结果如下表，由数据可知药物A对H细胞无明显的细胞毒性，原因是_______________________。
浓度/mol·L-1 | 0 | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 |
细胞存活率/% | 100．0 | 98．21 | 97．85 | 97．12 | 96．87 | 96．24 |
（3）研究人员对药物A的免疫调节作用进行研究。将H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合，分别加入不同浓度的药物A溶液，培养一段时间后统计各组癌细胞的凋亡率。对照组的设置应为________。
①单独培养的H细胞 ②单独培养的T淋巴细胞 ③混合培养的H细胞与T淋巴细胞
④加入等量的D溶剂 ⑤加入等量的生理盐水
凋亡率统计结果如下表，据此提出药物A的免疫调节作用是_______________________。
浓度/mol·L-1 | 凋亡率/% |
对照组 | 3 |
1 | 13．4 |
10 | 29．3 |
55．3 |
（4）为进一步探究药物A发挥免疫调节作用的机理，研究人员又做了如下实验：
①已知IL-2、TNF-α是T细胞产生的两种杀伤性细胞因子，研究人员利用癌症模型鼠进行实验，测定了不同组小鼠IL-2、TNF-α的表达量，结果如下表：
A药剂量/mg·kg-1 | IL-2 | TNF-α |
0 | 14．12 | 11．25 |
5 | 18．31 | 16．54 |
10 | 24．32 | 20．23 |
15 | 31．54 | 27．50 |
②T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后可以抑制T细胞的活性，使其无法识别癌细胞，导致癌细胞的免疫逃逸。研究者分别测定了①实验中T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1表达量，结果如上图。上述实验结果________（支持/不支持）药物A免疫作用机理的假设，原因是________________。
（5）请结合PD-1/PD-L1信号通路的作用机理，利用免疫学知识为治疗癌症提供一种新思路___。
