(10分)西兰花不仅是营养丰富的蔬菜，更是一种保健蔬菜。在美国《时代》杂志推荐的十大健康食...

(10分)西兰花不仅是营养丰富的蔬菜，更是一种保健蔬菜。在美国《时代》杂志推荐的十大健康食品中名列第四；美国公众利益科学中心把西兰花列为十种超优食物之一。古代西方人还将西兰花推崇为“天赐的良药”和“穷人的医生!”黄瓜更是家喻户晓。

有人说黄瓜和西兰花轮作（即第一季种黄瓜，第二季种西兰花）有利于提高产量，也有人说套种（即在一茬地里两种农作物间行种植）更能提高产量，根据材料结合所学知识回答问题

（1）农业上常采用_________________处理，从而获得无子黄瓜，这种变异属于_______________（可遗传变异，不可遗传变异）.

（2）黄瓜属于雌雄同株异花的植物，用一定浓度的乙烯利喷洒黄瓜幼苗可以改变雌花与雄花的比例，由此得出，生物的性状是______________和____________共同作用的结果

（3）假设黄瓜果实长形（A）和短形（a ）是一对相对性状，表面有刺（B）对表面光滑（b）是另一对相对性状.现用长形表面有刺和短形表面光滑两个纯种品系杂交，希望培育出长形表面光滑品种，可从F₂中选择表现型为长形表面光滑的个体进行____________________，逐代剔除不满足性状要求的个体，七八年后可作为纯种推广，这种育种的缺点是_______________________________.

（4）现已证明轮作更有利于提高黄瓜产量，有人从土壤微生物的角度得出，轮作可能改变了土壤的微生物组成，某些微生物可能产生某种物质从而促进了黄瓜的生长发育，也可能是因为微生物自生促进了黄瓜的生长发育，某校生物兴趣小组就此问题设计实验探究其原因设计了以下实验，请根据实验目的，补充实验步骤

①从栽种过西兰花的土壤中提取土壤浸出液得到微生物并培养，形成菌落保留部分微生物待用，然后去除剩下的微生物得到培养过微生物的培养基待用。

②用水培法培养黄瓜，取___________黄瓜若干分成三组，编号1、2、3.

③第1组只用完全培养液培养，第2组在培养液中加入一定量的上述微生物，第3组加入___________

④将三组黄瓜在相同且适宜的条件下培养，待黄瓜成熟后摘取，称量。

⑤预测结果:若1，3组相差不大，2组较重则____________________________

若2，3组相差不大，但是明显比1组重则­­­­­_{_________________________________________________}

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（每空1分，共10分）螺旋藻是一种多细胞蓝藻，其蛋白质含量高，营养丰富均衡，被称为“人类明天最理想的保健食品”。

（1）与多数微生物的实验室培养不同，在螺旋藻的液体培养基中可以不添加　　　　　　 类营养物质。

（2）目前，基因工程改良螺旋藻尚存在困难，原因之一是其基因图谱未完全构建，螺旋藻的基因主要存在于　　　　　　　　 （细胞结构）中；原因之二是没有合适的工具酶，即限制酶和　　　　　　　　 。

(3)在用凝胶色谱法分离纯化螺旋藻中的某些蛋白质时，其原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。右图是用凝胶色谱法分离藻蓝蛋白粗品的洗脱曲线（横轴表示将某成分洗脱出来所需的洗脱液体积，纵轴表示该组分在某光下的吸收光度值）。实验中常用到的洗脱液是　　　　　　　　　　 ，分析曲线可得，分离得到的这5种蛋白质中，相对分子质量最小的是　　　　　　　　　　　 （序号）。

(4)螺旋藻含有丰富的胡萝卜素，提取螺旋藻中的胡萝卜素的实验流程如下图：

在干燥过程中，应控制好温度和　　　　　　 ，防止胡萝卜素分解。在萃取时，应选择与水　　　　　 （混溶／不混溶）的萃取剂，应该避免明火加热而采用　　　　　　　　 。在浓缩前需要进行　　　　　　　 。实验提取到的胡萝卜素粗品可以通过　　　　　　　　　　　　 进行鉴定。

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阅读材料，回答下列问题：　　　　　　　　　

西兰花疗法抗癌是真的吗？

一项发表于《科学》杂志的研究中，科学家发现西兰花含有的 3-吲哚甲醇可以阻碍肿 瘤形成。其抗癌机制的发现有望引导新一代抗肿瘤疗法的研发。

西兰花含有丰富的类胡萝卜素、维生素C，E，K和矿物质，它体内的一种糖苷在料理、咀 嚼以及消化的过程中会形成3-吲哚甲醇，它可以保护细胞不受DNA损伤，抵抗细菌和病毒感 染以及抵抗炎症。

基因与肿瘤发生密切相关，细胞一系列基因和表观遗传物质发生改变后，会造成细胞 功能紊乱，这也是肿瘤形成的主要原因。而这其中关键的基因就是原癌基因和抑癌基因， 原癌基因获得功能或者抑癌基因失去功能都会造成肿瘤生成。目前，许多肿瘤治疗的手段都 是针对原癌基因功能，而抑癌基因这块暂时处于空窗期。

P 基因是一种非常经典的抑癌基因，P 基因表达的 P 蛋白是关键的肿瘤抑制酶。其基因 功能减弱后，立马就会让细胞产生与癌症相关的表征，因此 P 基因作为抑癌的把门人具有重 要意义。同时，P 基因是一种经常在人类癌症中出现突变的抑癌基因，是一种非常经典的抑 癌基因，通常在癌症病人中会下调、抑制或者沉默。　　　

机体中复杂的基因网络中没有一种基因可以独立存在，各基因间必定会互相限制，互相 干扰。P蛋白的构象会特别地吸引到一种W酶，W酶的升高会导致P蛋白降解。这也意味着W酶 会影响P蛋白的功能，而近十几年的研究已经发现，许多癌症类型中W酶都会过度表达。利 用类似基因敲除的干扰技术，降低W酶的表达可以恢复P蛋白的功能。体内还有一类与W酶具 有类似功能的N酶，其同样可以降解P蛋白。但是N蛋白会受到3-吲哚甲醇的调控，也就是开 始提到的西兰花中的分子，3-吲哚甲醇可以嵌入到N酶的功能结构域中起到调节作用。考虑 到M酶与N酶的功能结构域很相似，推测3-吲哚甲醇也可以作用于M酶。通过蛋白晶体分析， 发现3-吲哚甲醇也可以结合到W酶的中心结构域。如果将结合部分突变，即使加入3-吲哚甲 醇，P蛋白的功能仍然会被W蛋白给抑制。

在研究实验中可知，在给予 3-吲哚甲醇处理后，无论是体外还是体内实验，小鼠肿瘤 体的生长速率下降，肿瘤明显变小。采用基因敲除的方法来破坏 W 酶的功能确实看起来不错， 但是具体要使用多少剂量还需要进一步的研究来探讨。文章作者推测想要达到抗癌功效必须 每天吃下 6 磅（相当于 2．7 千克左右）的十字花科蔬菜。尽管现在只是在小鼠中观察到了 这种神奇现象，但研究人员还是相信他们不仅发现了一条调控肿瘤生长的通路，更是提供了 可以轻松抑制癌症的治疗方法。”尽管一天要吃下如此多的蔬菜不可能实现，不过定期食用 西兰花获得的抗癌分子总是聊胜于无的。而且科学家从西兰花中的 3-吲哚甲醇获得的宝贵 启示，或许也将开发出新一代的肿瘤治疗方法，说不定到时候也会被叫做西兰花疗法呢？

（1）细胞发生癌变的机理是什么____________？生活中有哪些致癌因子？____________　

（2）画出西兰花治疗癌症的流程图 ____________

（3）如何证明西兰花能够治疗癌症？请设计实验 ____________

（4）综上结果提供预防癌症和治疗癌症的思路。____________

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《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出，美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。

（1）在胚胎发育中，根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为　　　 、　　 、　　 三个阶段。

（2）胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的　　　　 和孕育胚胎的　　　　 共同繁殖后代的过程 。胚胎移植能否成功，与供受体的生理状况有关：　　　　　　　　　 ，为胚胎的收集提供了可能；　　 ，　　 　　　　 为胚胎在受体内的存活提供了可能；而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的　　　　　　 ，但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响。

（3）哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由　　　　 分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞产生变化，最后成为带有　　　　　 性质的细胞，称为诱导式多能性干细胞（iPS）。在基因工程中，这四个基因称为　　　　 ，所利用的病毒称为　　　　 。 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较，这样获得的干细胞的研究，其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞，不仅避开了长期以来有关生物技术

的　　　　 方面的争议，也使其来源更加广泛而方便。

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《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出，美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。

（1）在胚胎发育中，根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为________、________、________三个阶段。

（2）胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的________和孕育胚胎的________ 共同繁殖后代的过程。胚胎移植能否成功，与供受体的生理状况有关：，为胚胎的收集提供了可能；________，为胚胎在受体内的存活提供了可能；而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的________，但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响。

（3）哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由________分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞产生变化，最后成为带有________性质的细胞，称为诱导式多能性干细胞（iPS）。在基因工程中，这四个基因称为，所利用的病毒称为________。 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较，这样获得的干细胞的研究，其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞，不仅避开了长期以来有关生物技术的________方面的争议，也使其来源更加广泛而方便。

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《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出，美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。

（1）在胚胎发育中，根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为________、________、________三个阶段。

（2）胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的________和孕育胚胎的________ 共同繁殖后代的过程。胚胎移植能否成功，与供受体的生理状况有关：________，为胚胎的收集提供了可能；________，为胚胎在受体内的存活提供了可能；而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的________，但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响。

（3）哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由________分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞产生变化，最后成为带有

________性质的细胞，称为诱导式多能性干细胞（iPS）。在基因工程中，这四个基因称为________，所利用的病毒称为________。 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较，这样获得的干细胞的研究，其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞，不仅避开了长期以来有关生物技术的________

方面的争议，也使其来源更加广泛而方便。

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蓝莓富含花青素，含有丰富的营养成分，是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一，蓝莓的深加工产品也深受人们的喜爱，下图是某实验室利用蓝莓酒制作蓝莓醋的实验装置，回答以下问题：

（1）果醋发酵需要的菌种是___________，实验前需将该菌种在_______上进行扩大培养。

（2）甲中是蓝莓酒和蒸馏水的混合物，其比例是

A.1：2　　　　 B.1：4　　　　 C. 2：1　　　　　　 D.4：1

（3）乙中是经__________灭菌过的锯末，采用__________法将发酵菌株固定在锯末上制成固定化菌株，可大幅缩短生产周期，降低生产成本和提高生产效率，并增强果醋的风味。

（4）若该菌种在杂菌污染，欲消除污染的杂菌，最简单的方法是___________________。

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小球藻为单细胞绿藻，含丰富营养成分，可用作为保健食品。请回答下列问题：

（1）在培养小球藻的液体培养基中，含有K2HPO4、MgSO4等成分，其中的磷元素是构成__________ 等大分子化合物的成分，若培养基中缺乏镁元素，细胞内叶绿体中__________的含量将减少。

（2）小球藻的密度可用__________法来计数，在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管，原因是____。

（3）图是不同光照条件下某种小球藻的生长曲线。

①从图中分析可知，小球藻生长的适宜光照强度为__________Lux，此时限制小球藻生长的外界因素除温度 外主要是____________________。

②镜检发现，在lOOOOLux光照条件下，培养液中白化小球藻的比值增大，其原因是____________________。

（4）光照条件下，科学家给小球藻悬浊液饲喂14CO2，在不同时刻用酒精停止酶促反应并分离产物．结果如下表

注:①:3-磷酸甘油酸； ②1,3-二磷酸甘油酸（C3H8O10P2）；④己糖；③3-磷酸甘油醛（C3H7O7P）；④己糖；⑤C5化合物

①用酒精能停止酶促反应的原理是__________________。

②实验结果表明，在0——t1时段内，完成了____________，在________时段内，完成了三碳化合物的还原。

③若在光照几小时后，突然停止光照，表中的化合物_____________（填标号）可能减少。

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酸奶是以牛奶为主要原料，经乳酸菌发酵制成的一种营养丰富的保健饮品，现对酸奶中的乳酸菌进行筛选、分离，步骤如下：

牛奶→酸奶→稀释10倍→涂布MRS琼脂培养基→36±1℃、厌氧下培养→挑取单个菌落→接种于MRS琼脂平板→菌种鉴定→接种于MRS液体培养基→菌种保藏。

请回答下列相关问题：

（1）制作酸奶时一般要在牛奶中添加少量的蔗糖，除了可以调味外，还可以成为乳酸菌利用的_______之一，搅匀后要对原料进行消毒，消毒方法宜选用_____________法

（2）刚消毒完的牛奶必须冷却，然后按一定比例将市售优质酸奶加入并搅匀，根据乳酸菌的代谢特点，容器必须____________，然后发酵。

（3）制备稀释液时，先将酸奶样品充分摇匀，以无菌吸管吸取样品____________mL放入装有270mL无菌水的锥形瓶中，充分振荡，制成1：10的样品液。

（4）为了便于统计样品中活菌数目，应使用______________法将菌种接种于MRS琼脂平板，36±1℃、厌氧条件下倒置培养48h后，再挑取单个菌落，根据菌落的形状和______________（请写出两点）等特征进行菌种鉴定。

（5）菌种鉴定后将其接种至MRS液体培养基的目的是_______________。将得到的纯种菌株进行长期保藏时，可采用_____________的方法。

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[生物—选修3：现代生物科技专题]

2016年9月英国《新科学家》杂志披露：美国华裔科学家张进团队利用“三父母婴儿”技术，使一对约旦夫妇成功产下一个健康男婴（婴儿母亲的线粒体携带有亚急性坏死性脑病基因，曾导致多次流产、婴儿夭折）。所谓“三父母婴儿”技术，是指利用有线粒体基因缺陷的女性卵子中的健康细胞核和捐赠者去掉细胞核的卵子，“拼装”一个新的卵子，再通过一系列现代生物技术，最终培育出正常婴儿的技术。请回答下列问题：

（1）为重新“拼装”卵子，需要通过显微操作进行_____。接下来他们又使用电脉冲方法来______“拼装”的卵子。

（2）在对“拼装”卵子体外受精前，需要对收集的精子进行_______处理，哺乳动物的处理方法有化学诱导法和____________两种。

（3）受精卵形成后，应将其移入______中继续培养。人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在8—16个细胞阶段进行__________________。

（4）张进告诉记者：他们碰巧、也是故意要“制造”男孩。因为男性的线粒体_______（填“会”或“不会”）不会传给下一代，理由是_________________________。

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