2019 年末，一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们正常的生活节奏。2020年 1月 6 日，中国疾控中心分离出第一株新冠病毒；1 月 7 日完成对该病毒的全部基因组测序；1 月 24 日首个针对新冠病毒的核酸检测试剂盒通过审核，为新冠肺炎的诊断提供了有力的保障。新冠病毒是一种单股正链 RNA 病毒，外面包裹着衣壳蛋白和囊膜，囊膜上存在刺突蛋白，能特异性识别细胞膜上的 ACE2 受体从而感染细胞。新冠病毒进入细胞后，首先以正链 RNA 为模板翻译出 RNA 聚合酶，然后在该酶的作用下合成负链 RNA，再以负链 RNA 为模板合成大量的正链 RNA 或结构蛋白 mRNA。

（1）核酸检测多数采用实时荧光 RT—PCR 法。由于新冠病毒的遗传物质为 RNA，在进行 PCR 之前，应该将样本中的病毒 RNA 提取出来，在    酶的作用下合成互补的DNA 单链（该过程称为 RT）。PCR 过程需要加入引物，原因是               。2020 年 1 月 24 日，中国疾控中心公布了针对新冠病毒核酸不同序列设计的引物，其中针对衣壳蛋白基因的一段引物Ⅰ为 GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT，能否依据此序列设计出另一段引物Ⅱ 的序列？            ，理由是               。与传统 PCR 相比，荧光 RT—PCR 过程中加入了荧光探针，可通过荧光信号对 PCR 进程实时检测，PCR 产物越多，荧光越强。如果待测样本中没有检测出荧光，初步断定样本中      （填“含有”或“不含有”）新冠病毒。

（2）由于核酸检测比较费时费力，现已开发出多款针对新冠病毒的抗原或抗体检测试剂盒，可在更短时间内得出检测结果。假如你是一名科研人员，现提供新冠病毒刺突蛋白基因、能产生专一针对新冠病毒抗体的 B 细胞及其它相关的生物学材料，请运用现代生物技术，设计一款能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒，简要写出生产试剂盒的设计思路（只写出针对抗原或抗体检测的一种方案即可）。

（3）在对新冠病毒检测的过程中，偶尔会出现核酸检测阳性而抗体检测阴性的现象，假如这两种试剂盒的质量及检测方法都没有问题，试从免疫角度分析造成这种现象可能的原因         。

（4）2020 年 2 月 15 日，法维拉韦正式获得国家药监局批准上市，成为我国第一个针对新冠肺炎具有潜在疗效的药物，该药物能够专一抑制新冠病毒 RNA 聚合酶，由于人体细胞内也存在 RNA 聚合酶， 有人担心该药物的安全性， 请分析他的担心有无道理？        ，理由是            。

适量饮水有利于身体健康的观点已越来越被人们所接受。《中国居民膳食指南》指出，健康的成年人每天需水量 2500 ml 左右，除去食物中含有的水分外，在温和的气候条件下轻体力活动的成年人每天至少需要喝水 1200 ml。下图表示水代谢的调节过程：

（1）人体生命活动必须要有水的参与，人体细胞内水的存在形式是          。

（2）由图可知，当     对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时，可以促进下丘脑神经分泌细胞合成并分泌 ADH（抗利尿激素），下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神经分泌末梢发出冲动， 促进垂体后叶释放少量 ADH ， 通过血液运输到靶器官      ，促进对水的重吸收，导致排尿量减少。上述调节过程体现了抗利尿激素作用方式的       的特点（至少答出两点）。

当血液中的水增加时，会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率，从而减少垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放，该过程的调节机制是     调节；下丘脑在此过程中发挥了                   作用。

（3）某同学为了减少上厕所的次数而控制饮水，这种做法不利于身体健康。试从内环境稳态的角度分析原因                   。

顶端优势是植物的一种生存机制，其原理可以应用在农业生产和园艺上，对提高产量、改变株型等有重要意义。研究发现，顶端优势现象受生长素、细胞分裂素、独角金内酯等多种植物激素的调控。

（1）顶端优势体现了生长素的作用具有          的特点。

（2）研究发现：从豌豆茎上摘除顶芽后，其根部的细胞分裂素向上运输量增多，且茎中细胞分裂素合成基因的转录加快；当对除去顶芽的枝条再次施加生长素后，细胞分裂素的合成和向上移动均受到抑制。由此推测，顶端优势的产生可能与侧芽部位细胞分裂素含量的     （选填“增多”或“减少”）有关。进一步研究发现：豌豆茎上摘除顶芽之前检测不到异戊烯基转移酶（IPT）基因的表达，而去顶后该基因就表达，并伴随细胞分裂素在茎节处积累。另有研究表明：细胞分裂素氧化酶（CKX）可将细胞分裂素降解，生长素能通过调控 CKX 的水平来控制细胞分裂素的含量。调控机理如下图所示：

从分子水平上分析，生长素能通过               来降低细胞分裂素的含量，从而使植物表现出顶端优势现象。

（3）独脚金内酯是一种由植物根系产生的类胡萝卜素衍生物，被认为是一种新型植物激素，其对植物的顶端优势也有一定的影响。

①独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势。现有若干胚芽鞘、独脚金内酯类似物、琼脂块等实验材料，请设计实验验证该结论，写出简要的实验设计思路和预期的实验结果。

②独脚金内酯类似物具有刺激根寄生植物种子萌发的作用。各种根寄生杂草一旦受到独脚金内酯类似物的刺激就会萌发，其胚根能借助自身的结构与农作物的根部进行连通， 从而直接获取农作物的营养，对农作物生长造成极大的危害；但根寄生杂草种子萌发后， 若在 1 周内接触不到寄主植物根系便会死亡。根据以上信息，在生产实践中为了减少根寄生杂草对农作物的危害，可以采取的措施是       。

古老的丝绸文明是中华民族的瑰宝，早在 2000 多年前就形成的以蚕丝产品为媒介的“丝绸之路”为促进不同地区的经济发展和文化交流作出了重大贡献。蚕丝是由桑蚕（又称家蚕）的幼虫产生的，而桑蚕是由古代的原始蚕驯化而来的。桑蚕蚕茧的颜色有黄色和白色，分别受等位基因 Y 和 y 控制，但该基因的表达受到另一对等位基因（I/i）的影响。为进一步研究蚕茧颜色的遗传方式，研究人员做了下列两组杂交实验：

实验一：P 黄茧×白茧→F₁ 全为黄茧

实验二：P 黄茧×白茧→F₁ 全为白茧→F₂ 白茧:黄茧＝13:3

（1）实验一中亲代黄茧的基因型为          ；实验二 F₂ 中白茧的基因型有         种；让 F₂ 中黄茧家蚕自由交配，后代的表现型及比例为               。

（2）题干中“该基因的表达受到另一对等位基因（I/i）的影响”，从分子生物学的角度分析，其中的“影响”具体是指               。2000 多年来，桑蚕品种不断增多，基因库不断丰富，试分析桑蚕进化的原因        。

（3）桑蚕的性别决定为 ZW 型。与雌蚕相比，雄蚕食桑少、出丝率高且蚕丝品质更好，因此蚕农更喜欢饲养雄蚕。研究人员发现等位基因 A、a 和 B、b 都只位于 Z 染色体上，且基因 a 和 b 均具有纯合致死效应（胚胎时期死亡，Z^AW、Z^aW 视为纯合子）。现有Z^ABZ^aB、Z^ABZ^Ab、Z^AbZ^aB 三种基因型的个体分别与基因型为 Z^ABW 的个体杂交，请判断选用哪种杂交组合得到的后代更符合蚕农的要求？       ，简要说明判断的依据            。

甘蔗是我国南方热带地区广泛种植的植物。比较甘蔗和小麦的叶片结构发现，小麦的维管束鞘细胞几乎不含叶绿体，光合作用的全过程在叶肉细胞的叶绿体中完成。而甘蔗的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列，叶肉细胞的叶绿体中含发达基粒，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒或基粒发育不良。甘蔗细胞暗反应中碳同化的过程先后发生在叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中（如下图所示），其中催化叶肉细胞叶绿体中碳同化过程的 PEP 羧化酶对 CO₂ 具有很高的亲和力，使叶肉细胞能有效地固定和浓缩较低浓度的 CO₂；而发生在维管束鞘细胞叶绿体中的碳同化过程（又称卡尔文循环）只有在 CO₂ 浓度较高时才能在 RuBP 羧化酶催化下固定 CO₂。

（1）右图中，碳同化过程中 CO₂ 的受体是               ；光反应主要发生在          （填“叶肉细胞”“维管束鞘细胞”或“叶肉 细胞和维管束鞘细胞”）的叶绿体中，它能够为卡尔文循环中 C₃ 还原提供              。

（2）将甘蔗置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因是              。

（3）通常情况下，植物在干旱、强光、高温条件下，为了防止水分过度蒸发，叶片上的气孔常常关闭，导致植物细胞内的 CO₂ 含量减少，有机物的合成量随之下降，但甘蔗有机物的合成量受上述条件的影响不大，原因是       。

（4）1963 年，Jagendorf 等科学家通过酸碱磷酸化实验证实了光反应过程中 ATP 的产生机理。现有某研究小组利用甘蔗叶肉细胞离体的叶绿体作实验材料模拟了酸碱磷酸化实验：在黑暗条件下，将离体的叶肉细胞叶绿体放在 pH 为 4 的弱酸性溶液中，使类囊体膜腔内的 pH 下降至 4，然后将叶绿体转移到 pH 为 8 的溶液中，并均分为两组：一组立即加入 ADP 和 Pi，结果检测到有 ATP 生成：另一组待类囊体膜腔内外 pH 平衡后再加入 ADP和 Pi，结果检测不到有 ATP 生成。据此推测影响光反应过程中 ATP 产生的关键因素是           ；实验过程中在黑暗条件下进行操作的目的是       。研究小组采用小麦叶肉细胞离体的叶绿体作实验材料重复上述实验，结果两组实验均检测不到有 ATP 生成，原因是           。