2019一模实验设计专题29题

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2 2019实验设计题专题

1.（17分）为研究IAA （生长素）对番茄子房发育成果实的调节，科研人员做了系列实验。

（1）科研人员将处于花蕾期的番茄花分成4组进行实验，处理及结果见下表。

①②比较2、3组实验结果，表明_______________。 ③依据3、4组实验结果，推测IAA 不能______。

（2）根据上述推测，科研人员认为芽产生的生长素并不用于调节子房发育成果实。为此，科研人员建立了图1所示的研究模型。请利用该模型，完成验证该推测的实验方案并预期结果。

注：NPA 为生长素运输阻断剂。

①表中Ⅰ组应在图1的________（选填“1”、“2”或“3”）处施加3

H-IAA ，在________（选填“1”、“2”或“3”）处施加NPA 。

②Ⅱ组“？”处的处理从左到右依次应为_________。 ③请在表中填写a 、b 、c 段的预期结果。

（3）为进一步研究IAA 对果实发育的调节作用，科研人员将处于花蕾期的番茄花分成4组，实验处理及各组所结果实平均重量如图2所示（图中“+”表示在花柄处施加NPA ，“-”表示未进行该处理）。

据图2分析，授粉后在花柄处施加NPA 导致番茄不能结实的原因是：__________。

（4）在果业生产中，有人质疑生长素类似物的使用会导致儿童性早熟。请你结合激素调节相关知识，撰写一段文字，向公众进行科学解释。（60字内）

图1

29.(16分)炎症反应通常会引起局部组织疼痛。科研人员对枸杞多糖(LBP)相关药效开展了研究。

(1)机体局部组织损伤可激活系统引发炎症反应。某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生并传至产生痛觉

(2)福尔马林(FM)是常用致痛剂，致痛表现集中在时相1(注射后0~5分钟，直接刺激局部神经末梢引起)和时相Ⅱ(注射后15-25分钟，引起炎症因子释放而增加对疼痛的敏感性)。将若干小鼠随机分为三组，处理如下表，记录各组小鼠因疼痛发生的缩足行为，结果如图1

比较两组结果可知FM能引起疼痛。与乙组实验结果相比，甲组

。由此推测LBP对FM致痛存在作用，且该作用可能只通过影响FM所致的炎症反应来实现

(3)炎症因子IL-6使Ca2＋通道(TRPV1)通透性增强，引起痛觉，其分子机制如图2所示

据图概括IL-6通过PI3K发挥作用的两个途径。细胞膜上的TRPV1通透性增强后，Ca2+内流增加，可神经元的兴奋性

(4)为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效，将离体神经元和能释放IL-6的胶质细胞共同培养。对照组和LBP组均用辣椒素( TRPVI的激活剂)处理，检测神经元内Ca2+信号变化，结果如图3。该实验不足以验证假设，请阐述理由并加以完善，预期结果。

。

(5)基于上述系列研究，请为镇痛药物的开发提供两种思路：

。

3.（17分）阿尔茨海默病（AD ）是一种中枢神经退行性疾病。AD 两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白（A β）沉积导致形成老年斑和tau 蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结，两种情形均引起神经元凋亡，使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分，具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD 发病进程的影响，研究人员进行了系列实验。

（1）细胞凋亡是由__________决定的细胞编程性死亡，神经元的凋亡使得其产生并传导__________的功能

受阻。根据出现学习记忆能力减退的症状，推测AD 患者中枢神经系统受损的部位是__________。 （2）实验一：研究人员构建AD 模型小鼠进行实验，请将实验材料和处理补充完整。

①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验：在水中放置平台（图1中以●表示），训练小鼠记忆平台位置，之后撤去平台，观察小鼠的运动轨迹，检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后，三组小鼠的运动轨迹如图1所示。

实验结果支持大蒜素可改善AD 模型小鼠的学习记忆能力，理由是__________。 ②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量，结果如图2所示（深色斑点为老年斑）。

由结果可知，大蒜素__________。

③测定三组小鼠脑内A β的含量，如图3；测定三组小鼠脑内三种蛋白的表达水平，如图4（条带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白表达水平的高低）。

请在图3横坐标相应柱形图下标出组别．．．．，并画出．．

丙组的柱形图。 根据图3和图4结果，推测大蒜素可__________，从而在一定程度上减少神经元的 凋亡，进而使AD 模型小鼠的学习记忆能力得到改善。

（3）实验二: 研究人员通过实验证实“大蒜素可通过减少tau 蛋白的磷酸化来改善AD 模型小鼠的学习记

忆能力”。实验设计方案为用大蒜素分别处理tau 蛋白过度磷酸化的AD 模型小鼠和健康小鼠，检测两组小鼠的学习记忆能力。请评价该实验方案并加以完善。__________。

（4）综上所述，大蒜素对AD的发病进程有一定的__________作用。

4.（18分）植物对病原微生物的防御反应包含多种物质介导的多条途径,其中水杨酸（SA）和茉莉酸（JA）可以诱导植物合成防御素等物质，引发防御反应。

（1）科研人员选用野生型和E3基因功能缺失突变体拟南芥，分别用一定浓度的SA、JA溶液处理，然后从各组植株中提取_________，反转录形成cDNA，再运用______技术扩增，进而检测防御素合成关键基因PDF的转录水平，结果见图1。

野生型的实验结果可说明，SA和JA对PDF基因转录的作用

存在______关系。比较两组实验结果可知SA和JA的作用与E3

有关。

科研人员构建含有E3基因的Ti质粒，利用___________法

将其导入E3功能缺失突变体拟南芥，重复上述处理后进行测定。

若实验结果为__________________，则支持上述结论。

（2）PDF基因转录过程需要ORA蛋白激活。科研人员依据

以下原理研究了E3蛋白与ORA蛋白之间的关系。原理如下：在

酵母菌细胞中，可以利用基因工程表达出两种融合蛋白（BD—待

测蛋白X、AD—待测蛋白Y）。如图2a，若两种待测蛋白可以相

互作用，则AD蛋白和BD蛋白就能充分接近形成复合物，并启动组氨酸合成基因的转录；否则组氨酸合成基因不能转录（如图2b）。

由此，科研人员构建两种重组载体（见下表），将它们导入不能合成亮氨酸、色氨酸和组氨酸的缺陷型酵母菌中。

表中的相应基因分别为①____________；②____________。

将转基因酵母菌接种到不含亮氨酸、色氨酸和___________的固体培养基上进行培养，观察到____________，说明E3蛋白可以与ORA蛋白相互作用。

（3）科研人员进一步研究SA在调控PDF基因转

录过程中与E3和ORA的关系，结果如图3、图4所示。

分析图3可知， SA可以促进ORA基因转录，且

该过程与E3无关。判断依据：与对照组相比，SA处

理后的野生型和突变体中的ORA基因转录量

______________。

研究还发现，SA可以使E3蛋白增多。结合（2）

结论和图3、图4，推测SA调节ORA蛋白量的机制是

_____________，进而调控PDF基因的转录过程。