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（14分）酵母菌、大腸桿菌等微生物是遺傳學(xué)上常用的實驗材料之一，在生物技術(shù)上應(yīng)用廣泛。請分析回答下列問題：
（1）與其他生物相比，微生物代謝非常旺盛，其原因是                          。
（2）下圖是一研究酵母菌呼吸作用的實驗裝置，A燒杯溶液中是酵母菌和煮沸后冷卻的葡萄糖液，表面覆蓋石蠟；B試管內(nèi)有某種溶液。據(jù)圖回答問題：

①實驗中會產(chǎn)生       氣體，驗證該氣體一般采用                溶液。用煮沸又冷卻了的葡萄糖液，并在其表面覆蓋一層液體石蠟，是為了                          。
②寫出裝置A內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的方程式：                                           。
（3）下圖表示在有限容器中培養(yǎng)大腸桿菌的生長曲線。

①ab段大腸桿菌的增長_____(填“是”或“不是”)“J”型增長曲線嗎？試分析原因：________________________
②圖中bc段表示大腸桿菌數(shù)量相對穩(wěn)定，但cd段出現(xiàn)快速下降，其原因是                               。
（4）某生物興趣小組為了探究不同量的氧氣與酵母菌有氧呼吸強(qiáng)度的關(guān)系，請根據(jù)以下實驗裝置中的相關(guān)信息，設(shè)計實驗表格。（要求：表格中要注明自變量、因變量）

（8分）2009年12月，聯(lián)合國氣候變化會議在哥本哈根召開，提出用“低碳生活”、“減少CO₂排放”拯救地球。
（1）大氣CO₂濃度變化具年周期性，夏季由于植物的________增強(qiáng)，CO₂濃度______。
（2）全球暖化可引起局部干旱或洪澇災(zāi)害。干旱時，農(nóng)作物根細(xì)胞__________吸水受阻；若長時間浸水，根細(xì)胞則因___________而受毒害。
（3）全球暖化后，低緯度地區(qū)的生物可能入侵到較高緯度地區(qū)。這一變化可能的威脅是：                                                     。
（4）兩極被認(rèn)為是受全球暖化影響較大的生態(tài)系統(tǒng)，下圖表示南極洲一個簡化的食物網(wǎng)。

①近年磷蝦的數(shù)量急劇下降，受這一變化影響最大的種群是                                      。寫出其所在的食物鏈        。
②小齒鯨的數(shù)量遠(yuǎn)小于圖中其他動物，請用生態(tài)學(xué)原理解釋                                                                                     。

（7分）科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)一種樹突狀細(xì)胞（DC細(xì)胞），能參與人體的免疫的過程（如下圖示意），請回答下列問題：

（1）DC細(xì)胞處理抗原后，細(xì)胞外出現(xiàn)特定的結(jié)構(gòu)能與T細(xì)胞有識別作用的受體相結(jié)合，激活信號分子（S1、S2）從而激發(fā)T細(xì)胞出現(xiàn)免疫效應(yīng)，此過程體現(xiàn)細(xì)胞膜的                       功能。
（2）由圖知，DC細(xì)胞在免疫調(diào)節(jié)中的具體功能是                              。DC細(xì)胞的研究成果已應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，DC細(xì)胞免疫療法是指通過一定的方法獲取患者的DC細(xì)胞，經(jīng)                        技術(shù)體外增殖后，回輸入該患者體內(nèi)，提高清除抗原的效果。
（3）免疫調(diào)節(jié)不僅積極應(yīng)對外來抗原的入侵，同時也隨時應(yīng)對體內(nèi)的異常細(xì)胞，這體現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的                                         功能。
（4）艾滋病病毒（HIV）通過T淋巴細(xì)胞表面的特異性CD₄受體識別T淋巴細(xì)胞并侵染，從而破壞人類免疫系統(tǒng)�？茖W(xué)家正在研究將病毒引誘到能導(dǎo)致其死亡的人體“陷阱”細(xì)胞中，以防止病毒增殖。其研究思路是：利用HIV可識別                  細(xì)胞，讓HIV識別并侵染，侵染這種細(xì)胞后的HIV病毒卻無法增殖。請簡要說明HIV在這種“陷阱”細(xì)胞中無法增殖的原因：____________________________________。

（9分）2007年我國科學(xué)家率先完成了家蠶基因組精細(xì)圖的繪制，將13000多個基因固定位于家蠶染色體DNA上，家蠶是二倍體生物（2N=56），雄蠶含有兩個同型的性染色體ZZ，雌蠶含有兩個異型的性染色體ZW。請回答有關(guān)家蠶遺傳變異的問題
（1）家蠶中D、d基因位于Z染色體上，d是隱性致死基因(導(dǎo)致相應(yīng)基因型的受精卵不能發(fā)育，但Z^d配子有活性)。____(填“能”或“不能”)選擇出相應(yīng)基因型的雌雄蠶雜交，使后代只有雄性？請說明理由                           。
（2）在家蠶的一對常染色體上有控制蠶繭顏色的黃色基因(Y)與白色基因(y)。在另一對常染色體上有I、i基因，當(dāng)基因I存在時會抑制黃色基因Y的作用，從而使蠶繭變?yōu)榘咨�；而i基因不會抑制黃色基因Y的作用。則結(jié)黃繭蠶的基因型是__________;若基因型為IiYy、iiyy的兩個個體交配，產(chǎn)生了足夠多的子代，子代的表現(xiàn)型及其比例為____       ____。若基因型為IiYy的兩個個體交配，子代出現(xiàn)結(jié)白色繭的概率是______________。
（3）家蠶幼蟲皮斑的普通斑(P）對素白斑(p)是顯性，控制皮斑的這對基因與第（2）題的兩對基因分別位于3對不同的常染色體上。如果基因型為PpYyIi的雄蠶與基因型為ppyyii的雌蠶交配，產(chǎn)生了足夠多的子代，則子代的表現(xiàn)型有________種，表現(xiàn)型及比例是                                                            。

（8分）下圖的甲、乙分別為植物和動物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，圖丙為某生物體內(nèi)細(xì)胞分裂示意圖。據(jù)圖回答下列問題：

（1）若圖甲為洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞，則圖中不應(yīng)有的結(jié)構(gòu)有______（填標(biāo)號），藍(lán)藻與該圖所示細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上最主要的差別是________________________。
（2）圖乙細(xì)胞是由______________細(xì)胞增殖、分化而成。該細(xì)胞產(chǎn)生的抗體在合成和分泌過程中，依次經(jīng)過的生物膜為____________（填標(biāo)號）。
（3）若圖乙細(xì)胞發(fā)生癌變，則該細(xì)胞易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移的主要原因是____________________。
（4）圖丙細(xì)胞中具有同源染色體的有_________（填字母），具有染色單體的有_______      （填字母），D細(xì)胞的名稱為__________________。

（10分）下圖為某囊性纖維化病的系譜圖。請回答問題：

（1）據(jù)圖分析，囊性纖維化病的遺傳方式為______________，Ⅱ-1和Ⅱ-2后代的再發(fā)風(fēng)險率為___________，所以生育前應(yīng)該通過遺傳咨詢和____________等手段，對遺傳病進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)防。
（2）囊性纖維化病是CFTR基因突變導(dǎo)致的人類遺傳病，迄今為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過1000種可以導(dǎo)致囊性纖維化的CFTR基因突變，這體現(xiàn)了基因突變具有___________的特點。其中的一些患者是由于CFTR基因缺失了三個堿基對，導(dǎo)致其編碼的CFTR蛋白缺失了一個苯丙氨酸，苯丙氨酸的密碼子為UUU或UUC，據(jù)此可推知基因缺失的序列為________。
（3）在正常肺部組織細(xì)胞中，細(xì)胞膜上的CFTR蛋白幫助氯離子轉(zhuǎn)運出細(xì)胞。突變導(dǎo)致合成的CFTR蛋白____________改變，使其功能異常，導(dǎo)致細(xì)胞外水分________（填“增多”或“減少”），患者的肺部黏液堆積增多，易被細(xì)菌反復(fù)感染。
（4）以上事實說明，基因通過控制_____________直接控制生物體性狀。
（5）科研人員利用經(jīng)過修飾的病毒作為___________，將正常的CFTR基因?qū)�入患者的肺部組織細(xì)胞中，這種治療方法稱為___________。

（7分）決定玉米籽粒有色（C）和無色（c）、淀粉質(zhì)（Wx）和蠟質(zhì)（wx）的基因位于9號染色體上，結(jié)構(gòu)異常的9號染色體一端有染色體結(jié)節(jié)，另一端有來自8號染色體的片段（見左圖）�？茖W(xué)家利用玉米染色體的特殊性進(jìn)行了右圖所示的研究。請回答問題：

（1）8號染色體片段轉(zhuǎn)移到9號染色體上的變異現(xiàn)象稱為　      。
（2）右圖中的母本在減數(shù)分裂形成配子時，這兩對基因所在的染色體_____（填“能”或“不能”）發(fā)生聯(lián)會。
（3）右圖中的親本雜交時，F(xiàn)₁出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型，其中表現(xiàn)型為無色蠟質(zhì)個體的出現(xiàn)，說明親代_____________細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了__________，產(chǎn)生了基因型為_______________的重組型配子。
（4）由于異常的9號染色體上有__________________作為C和wx的細(xì)胞學(xué)標(biāo)記，所以可在顯微鏡下通過觀察染色體來研究兩對基因的重組現(xiàn)象。將F₁表現(xiàn)型為無色蠟質(zhì)個體的組織細(xì)胞制成臨時裝片觀察，觀察到___________________的染色體，可作為基因重組的細(xì)胞學(xué)證據(jù)。

（7分）動物通過嗅覺感受器探測外界環(huán)境的氣味分子，下圖為嗅覺感受器細(xì)胞接受刺激產(chǎn)生興奮的過程示意圖。請據(jù)圖回答有關(guān)問題。

（1）氣味分子與細(xì)胞膜上的__________結(jié)合后，再通過G蛋白激活蛋白X，蛋白X使ATP分子轉(zhuǎn)化為環(huán)腺苷酸（cAMP），由此可知蛋白X具有___________功能。氣味分子所引起的系列反應(yīng)體現(xiàn)了細(xì)胞膜___________的功能。
（2）cAMP分子可開啟細(xì)胞膜上的________，引起大量的Na⁺____________，使膜電位變?yōu)開__________________，產(chǎn)生的神經(jīng)沖動傳導(dǎo)到_________________，形成嗅覺。

根據(jù)所學(xué)生物學(xué)知識回答：（第4小題1分，其他每空2分）
（1）如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的      中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的      上。
（2）目前臨床上使用的紅細(xì)胞生成素（一種糖蛋白，用于治療腎衰性貧血）主要來自基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人紅細(xì)胞生成素（rhEPO）。檢測rhEPO的體外活性需用抗rhEPO的單克隆抗體。分泌該單克隆抗體的      細(xì)胞，可由rhEPO免疫過的小鼠     細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合而成。
（3）在“試管�！钡呐嘤�過程中，采用激素處理可使良種母牛一次排出多枚卵母細(xì)胞，最常用的激素是      。從良種公牛采集的精子需      后才能進(jìn)行受精作用。在胚胎移植前，通過      技術(shù)可獲得較多胚胎。
（4）生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)即使某個物種由于某種原因而死亡，也會很快有其他物種占據(jù)它原來的生態(tài)位置，從而避免系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能失衡。這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理（   ）（1分）

在生物技術(shù)實踐過程中，往往需要注意某些實驗步驟的操作，請將下列實驗中的注意事項填寫完整：
（1）在腐乳的制作時，用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用          消毒。
（2）在“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)”課題中，往往需要稀釋土壤溶液，為了避免雜菌污染，此過程每一步都要在          旁操作。
（3）在提取植物細(xì)胞的DNA時，需要先用洗滌劑溶解          。
（4）在花藥離體培養(yǎng)中剝離花藥時，要徹底去除          ，因為與其相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。
（5）為避免外源DNA等因素的污染，PCR實驗中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行          。
（6）在固定化酵母細(xì)胞中加熱溶解海藻酸鈉時，最好采用          的方法。
（7）在血紅蛋白的提取和分離中，若紅細(xì)胞的洗滌次數(shù)過少，將無法除去          。
（8）胡蘿卜素提取的萃取過程應(yīng)采用          加熱，因為有機(jī)溶劑都是易燃物。