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新生儿出生以后面临的首要挑战之一就是感染风险。来自美国犹他大学的研究人员在婴儿的脐带血中发现一种特殊的多肽[新生儿NET抑制因子(nNIF)]，这种多肽或可帮助预防可能带来生命危险的炎症和败血症。
nNIF能够阻止机体产生NET(中性粒胞外陷阱)，而这些纤维分子的主要功能就是捕捉病原体。nNIF能够减缓炎症应答反应，降低免疫系统的效率。研究人员认为或可利用这一过程帮助治疗炎症和败血症。
虽然机体产生的NET纤维能够帮助免疫系统对抗细菌和病毒，但研究人员认为这是一把“双刃剑”：拥有足够的NET能够限制感染扩散，但如果NET太多或者出现在不该出现的地方，它杀死的就不仅仅是危险的病原体了，还会杀死那些第一次在婴儿体内定植的有益细菌。
为了检测nNIF的效力，研究人员从7个拥有早产婴儿的家庭采集了婴儿的脐带血样本。随后他们在实验室内利用样本合成了nNIF多肽，并用合成的多肽处理存在不同感染类型的小鼠。比如，他们将LPS注射到小鼠腹部模拟革兰氏阴性菌感染(如肺炎)；他们还将大肠杆菌(败血症的一大起因)注射到了小鼠腹部；他们还将小鼠的一部分大肠绑紧并刺穿，让细菌能够进入腹膜腔造成多种微生物脓毒症。Christian表示：“相比于没有得到nNIF治疗的小鼠，接受了nNIF多肽治疗的小鼠生存几率增加了30%到40%。”
很多人对于婴儿的脐带血问题比较敏感，但很多父母仍然将脐带血捐赠给研究机构或者保存在脐带血银行。“现在我们已经知道了nNIF多肽的序列，因此就不需要再从脐带血中收集nNIF用于实验，未来也不需要从脐带血中收集nNIF用作治疗药物。”
请回答问题：
(1)研究人员认为NET太多或者出现在不该出现的地方，它杀死的就不仅仅是危险的病原体了，还会杀死第一次在婴儿体内定植的________。
(2)NET能够清除多种病原体，从免疫的角度分析，属于____________免疫。
(3)从传染病的角度分析，研究人员将能够导致败血症的大肠杆菌注射到了小鼠腹部，其实是向小鼠体内注入了__________。
(4)脐带血还有一个很重要的成分——造血干细胞，造血干细胞可以______出人体不同的细胞，相同功能的细胞聚集在一起又形成________，储存脐带血可以应对未来出现的一些意外事件。
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据科普中国网2016年11月3日援引报道，日本筑波大学研究人员船戸弘正及其同事，分辨出两种影响睡眠与觉醒平衡的基因突变。一种影响Sik3基因，它使内在睡眠需求增加，导致总的觉醒时间显著缩短。在这种情况下，非快速眼动睡眠增加(快速眼动：睡眠过程中有一段眼球会不停地左右摆动时期，是大脑非常活跃、容易做梦的阶段)。而另一种则影响Nalcn基因，使快速眼动睡眠的总量和片段长度缩短，其通过抑制神经元的兴奋度，实现对快速眼动睡眠的调节。研究人员使用正向遗传筛选方法得出上述结果。他们考察了8000多只具有随机基因突变的小鼠的睡眠模式，然后辨别睡眠模式异常小鼠的基因变化情况，最后确定了两种他们称之为“困倦”和“无梦”的小鼠谱系，并分别从中发现了Sik3和Nalcn基因的突变。
该发现凸显了使用这一方法来确定参与睡眠调控的新基因和通路的潜力，同时，其作为睡眠遗传学的重要成果，意味着人们对睡眠控制机制的理解比以往更加深入。研究论文在线发表于英国《自然》周刊。
请回答问题：
(1)睡眠过程中有一段眼球会不停地左右摆动时期，是大脑非常活跃、容易做梦的阶段。形成视觉时，物像落在眼球的________上，而________是调节人体生理活动的最高级中枢。
(2)Nalcn基因通过抑制神经元的兴奋度，实现快速眼动睡眠的总量和片段长度缩短。神经元是________结构和功能的基本单位，包括________和突起两部分。
(3)在遗传学上，“困倦”和“无梦”称为________性状。随机基因突变的小鼠实质上是小鼠体内的__________发生了改变。
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下列关于人生殖和发育的叙述中错误的是（ ）
A.精子和卵细胞在输卵管中结合
B.受精卵发育初期，营养物质来自卵黄
C.胎儿产生的代谢废物通过胎盘和脐带从母体排出
D.人的发育起始于婴儿的出生
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由教育部深空探测联合研究中心组织，重庆大学牵头的科普载荷“月面微型生态圈”作为嫦娥四号的乘客之一，于 2018 年底顺利登陆月球背面，进行人类首次月面生物实验。
“月面微型生态圈” 是一个铝合金材料制成的圆柱形“罐子”，高 18 厘米，直径 16 厘米，净容积 约 0．8 升，总重量 3 千克。“罐子”内放置有马铃薯、拟南芥种子、棉花种子、油菜种子、酵母菌、果 蝇卵共六种生物样本，以及土壤、水、空气等物质。科学家通过一定的技术使“罐子”内温度保持在 1℃—30℃，控制好里面的湿度、养分。“罐子”的顶部安装有光导管，它能让“罐子”里的植物享受到月 球表面的自然光，为“月面微型生态圈”提供光能。
2019 年 1 月嫦娥四号上搭载的生物科普试验载荷发布了最新试验照片，照片显示试验搭载的棉花种 子已经长出了嫩芽，这也标志着嫦娥四号完成了人类在月面进行的首次生物实验。这株棉花嫩芽还将继续 生长，有望成为月球上的第一片绿叶。
（1）“月面微型生态圈”中的能量来源是_____。从生态系统的组成上看，在“月面微型生态圈” 中充当分解者角色的是_____。
（2）“月面微型生态圈”中能保证棉花种子萌发的条件是_____、充足的空气和水分等。
（3）“月面微型生态圈” 中马铃薯和拟南芥等植物通过_____，产生碳水化合物和氧气供果蝇卵“消费”； 果蝇卵的生长过程则产生出植物所需的_____和粪便等养料，这将实现微型生态循环。
（4）生产上常用带有芽眼的马铃薯块茎繁育幼苗，这种繁殖方法叫_____。
A．出芽生殖 B．分裂生殖 C．孢子生殖 D．营养生殖
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据《The Lancet》网页报道，美国埃默里大学和佐治亚理工研究所科学家们研发出一种无痛流感疫苗(如图所示)。它的形状与创可贴无异，表面上排列着上百个不到一毫米长的微针管。需要打疫苗时，把它往手上一粘就搞定了。这款疫苗还有两个优点：(1)它由蔗糖与聚乙烯醇制成，是可分解的，所以不存在医疗污染。(2)它可以在40 ℃的环境下被保存，摆脱了传统低温保存疫苗的方式。研究人员选了100名未曾接种流感疫苗的18～49岁的成年人，把他们随机分成4组。除了有一组对照组接受肌肉注射流感疫苗之外，剩下的三组中，一组注射“假”疫苗以作为安慰剂对比，一组由专业的医务人员来控制接种无痛疫苗，最后一组则自己动手。根据研究人员对这100人近半年时间的持续追踪结果显示：该疫苗没有造成任何严重的不良事件，达到的抗体水平也与普通的疫苗没有差别，参加实验的人员96%认为这款疫苗确实做到了“无痛”。
该疫苗的诞生对那些医疗水平还不够高的发展中国家来说必是一大福音。一旦有大型流感爆发，无痛疫苗就可以被大批量分发。无需冷藏的优点使得未来接种疫苗时，人们可以自己在家里完成，无需专门去医院诊所。大规模推广无痛流感疫苗还有待技术的进步，而伦敦国家学院的免疫生物学家琳达表示，如何更好地引出年长者的免疫反应和增强它的药性还有待探究。正是有一群运用高级智慧的人类创造出一个又一个医疗技术的进步，我们的生活才能不断向更美好、更明亮的方向前进。
请回答问题：
(1)参加实验的人员96%认为这款疫苗确实做到了“无痛”。人能感到疼痛的感觉主要是由于皮肤中分布有______组织。
(2)如何更好地引出年长者的免疫反应和增强无痛流感疫苗的药性还有待探究。从免疫的角度分析，疫苗属于__________；它能刺激淋巴细胞产生相应的______。接种疫苗后获得的免疫属于________免疫。从传染病流行(传播)的环节看，传染病患者属于______。
(3)无痛流感疫苗的形状与创可贴无异，需要打疫苗时，只需往手上一贴即可。传统肌肉注射疫苗的方式中，疫苗最先到达心脏的________(填选项字母)。
A．左心房 B．右心室 C．左心室 D．右心房
(4)无痛疫苗无需冷藏的优点使得未来接种疫苗时，人们可以自己在家里完成，无需专门去医院诊所。当我们在家中自行用药时，为了安全，必须考虑____________(填选项字母)。
①该药生产厂家与日期、有效期、批准文号 ②该药是不是广告推荐的药品 ③该药的功能、用法用量、不良反应、禁忌症等 ④该药是处方药还是非处方药
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
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据科学网2016年12月2日援引报道，北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室周德敏及张礼和课题组以流感病毒为模型，发明了人工控制病毒复制从而将病毒直接转化为疫苗的技术。该技术完全不同于当前使用的仅部分免疫的灭活疫苗，也不同于仍然保留弱复制能力而有毒性危险的减活疫苗的制备方法，被称为是一种革命性的发现。相关研究论文发表于美国《科学》杂志。
课题组发现的这种人工控制病毒复制从而将病毒直接转化为疫苗的技术，即在保留病毒完整结构和感染力的情况下，仅突变病毒基因组的一个三联码，使流感病毒由致命性传染源变为了预防性疫苗，再突变三个以上三联码，病毒由预防性疫苗变为治疗病毒感染的药物。并且随着三联码数目的增加药效会随之增强。这一技术不仅使疫苗研发不再复杂，而且适用于几乎所有病毒。这一发现颠覆了病毒疫苗研发的理念，成就了活病毒疫苗的重大突破。
课题组研发的活病毒疫苗保留了野生流感病毒完全的感染力，只是将它感染人体后在细胞内的复制和生产新病毒能力剔除了。也就是说，这种活疫苗保留了病毒感染人体引发的全部免疫原性，即体液免疫、鼻腔粘膜免疫和T－细胞免疫，而对人体的毒性却被控制了。而且活疫苗的制备方法是通用的，有望用来制备包括艾滋病、SARS和埃博拉出血热等几乎所有致命性病毒的疫苗和治疗性生物技术药物。
请回答问题：
(1)人工控制病毒复制从而将病毒直接转化为疫苗。流感病毒是引发流感的____________，病毒主要由________________和蛋白质外壳构成。
(2)活病毒疫苗完全不同于当前使用的仅部分免疫的灭活疫苗或减活疫苗。接种疫苗后，人体内可产生相应的______，从而提高对特定传染病的抵抗力，属于人体免疫的第______道防线。
(3)活病毒疫苗使流感病毒由致命性传染源变为了预防性疫苗。携带流感病毒的患者属于传染病的____________。对流感患者进行隔离属于预防传染病环节的____________________。
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早在两千多年前，人们受古希腊著名哲学家亚里士多德的影响，认为植物体是由“土壤汁”构成的，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。
17世纪上半叶，比利时医生海尔蒙特设计了一个巧妙的实验：他把一棵称过重的柳树种植在一桶事先称好重量的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质。5年后，他发现这棵柳树的重量竟是刚栽种时的33.4倍，而土壤的重量只减少57克。因此，他认为构成植物体的物质来自水，而土壤只供给极少量的物质。这个结论首先提出了水参与植物体有机物质合成的观点，但是没有考虑到空气对植物体合成物质所起的作用。
1771年，英国科学家普利斯特利做了一个新奇的实验。他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放在密闭的玻璃罩里，不久蜡烛熄灭，小白鼠也死亡。接着，他把一盆绿色植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里，他发现绿色植物能长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。他又把一盆绿色植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，他发现绿色植物和小白鼠都能够正常地活着(如图)。于是他得出结沦：绿色植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气，使空气变好。这就是后来人们才知道的植物在光合作用中释放出氧气的缘故。由于他的杰出贡献，人们把1771年定为发现光合作用的年份。
请回答问题：
(1)海尔蒙特医生做的实验中柳树增加的质量远远超过土壤减少的质量。由此他认为构成植物体的物质大多来自水。植物吸收水是通过植物根尖的______区吸收水分，通过茎内的________运输到植物的各个组织。
(2)绿色植物和小白鼠在密闭玻璃罩里可以同时存活下来的原因是：植物__________作用产生的氧气可以供给小白鼠呼吸，而小白鼠呼吸产生的二氧化碳可作为绿色植物________作用的原料。
(3)普利斯特利设置多组实验的目的是作______。
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心肌是人体内再生能力最差的组织之一，当心肌出现梗死后，很难有新的健康心肌再生。
科研人员在过去的小鼠实验中发现，来自胎盘的混合细胞会向心肌细胞分化。为了鉴定究竟是哪一类干细胞引起了心肌细胞的再生，他们进行了详细分析，最终将目光集中在了胎盘Cdx2细胞上。科研人员从妊娠末期胎盘分离出这类Cdx2细胞，经过体外单细胞培养和分裂分化实验，最终在培养皿中发现了呈杆状外观、有条纹肌节、可以自主节律性搏动的细胞群。
为验证Cdx2细胞在体内的心肌再生能力，科研人员设计了一个实验（图1）。他们在两组雄性小鼠中诱导心肌梗死，其中一组通过静脉注射Cdx2细胞治疗，另一组静脉注射生理盐水作为对照。
在这些小鼠心梗发作后的第一时间，以及接受治疗的一个月和三个月后，研究人员分别用核磁共振成像检查了它们的心脏，结果如图2所示。追踪带有荧光标记的Cdx2细胞，他们观察到，那些细胞在三个月后直接迁移到了心脏受损处，并且分化形成了新的心肌细胞和血管。而心脏的健康部位则没有发现迁移的细胞。
有意思的是，Cdx2细胞进入机体后能够逃避免疫系统的监视和攻击，这对于利用Cdx2细胞进行异体细胞治疗来说至关重要。
鉴于我们已经可以从人类足月胎盘中分离Cdx2细胞，且胎盘通常在胎儿出生后就被认为是可丢弃的无用之物、相对没有获取细胞来源的伦理学担忧，研究者希望将来在此次发现的基础上，开发出修复人类心脏的细胞疗法。
请回答问题：
（1）心肌再生能力差的原因是心肌细胞不具有_____和分化的能力。
（2）研究人员体外培养从胎盘分离获得的Cdx2细胞，分化出了_____组织，依据是这群细胞都呈杆状外观、有条纹肌节，且都具有_____的特性。
（3）小鼠实验中，研究人员通过核磁共振成像得出实验组小鼠左心室功能改善的结论，所依据的检查指标是_____。追踪带有荧光标记的Cdx2细胞，除了心肌细胞外，Cdx2细胞还分化形成了新的_____。
（4）根据文中信息，利用Cdx2细胞移植治疗人类心脏疾病，可能的优势有：_____。
A.直接迁移到心脏受损部位并发挥作用
B.异体间细胞移植不发生免疫排斥
C.避免伦理道德争议
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“试管婴儿”技术的诞生，为患有不孕不育症的家庭带来希望。“试管婴儿”当然不是完全在试管里长大的婴儿，而是从母亲的卵巢内取出卵细胞，在试管里让与父亲的精子结合形成受精卵，受精卵发育形成早期胚胎后，移植到母亲的子宫内继续发育，与正常受孕的女性一样，怀孕到足月，正常分娩出婴儿。
自1978年世界首例“试管婴儿”诞生以来，“试管婴儿”技术的发展日新月异。目前的第三代“试管婴儿”技术，能够在胚胎移植到母亲子宫之前，取少量胚胎细胞，在体外进行遗传物质分析，诊断是否异常，筛选出健康胚胎移植回母亲的子宫内，以防止遗传病遗传给子代。
血友病是一种隐性遗传病，患者由于血液中缺乏凝血因子，导致凝血和止血障碍而危及生命。某家庭生育的第一个孩子患血友病，出生数月后病亡。遗传学检测发现，妻子的一条Ⅹ染色体上带有血友病基因，她的丈夫正常。为了孕育健康的孩子，这个家庭选择第三代“试管婴儿”技术。首先从妻子卵巢取若干卵细胞，与丈夫的精子进行体外受精，结果培育出9个胚胎。对这些胚胎进行遗传学分析，诊断出有4个胚胎是正常的。从中选择1个正常胚胎植入妻子的子宫中继续发育，最终顺利分娩出一名健康男婴。
现在，有不少家族性遗传病可以通过第三代“试管婴儿”技术，从源头上防止流产、死胎、出生缺陷等的发生，达到优生的目的。
（1）人类通过“试管婴儿”技术孕育下一代，属于_____________（有性/无性）生殖。
（2）文中家庭的第一个孩子病亡，说明凝血因子是由____________控制合成的。妻子的血友病基因，通过在她卵巢里形成的传递给了第一个孩子。
（3）该家庭通过第三代“试管婴儿”技术生育的孩子，X染色体上_______________（有/无）血友病基因，体细胞核内_______________（有/无）Y染色体。
（4）下列关于第三代“试管婴儿”技术的叙述，正确的有__________。
a．遗传物质的分析必须在母体内进行
b．筛选健康胚胎要在移植回母体之前进行
c．能够防止某些遗传病遗传给子代
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转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的。
1970年，史密斯(Hamilton Smith)从大肠杆菌中分离出了第一个能切割DNA的酶，它的发现使得重组DNA成为了可能。
1972年美国的保尔·伯格博士首次将不同的DNA片段连接起来，并且将重组的DNA分子有效地插入到细菌的细胞之中，因此获得了1980年的诺贝尔奖。
1973年，科学家在大肠杆菌中表达了一个来自沙门氏菌的基因，因而首次在科学界引发了关于转基因安全性的深入思考。
20世纪80年代后期，在美国、加拿大开始出现小规模转基因植物田间试验，90年代中期，美国批准了转基因植物的大规模种植，从而揭开了转基因植物的商业化的序幕。
请回答问题：
(1)转基因技术能达到改造生物的目的，其根本原因是基因控制生物体的________。
(2)大肠杆菌是一种常见的细菌，它与真菌在结构上的区别是________，重组的DNA分子插入到细菌的细胞之中，实际上是与细菌细胞的________融合。
(3)随着转基因植物的大规模种植，转基因产品渐渐进入我们的日常生活中，我们该如何看待转基因食品，谈谈你的看法____________________________________________________。
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