生物是如何“感知”光的？
光为植物提供光合作用的能量，也调控植物的生长、发育、繁殖，如茎的伸长、开花诱 导、对病虫害的防御等。早期研究中，科学家用红光及远红光短时间交替照射莴苣的种子， 然后放在黑暗中三、四天，发现最后一次照射红光的种子绝大部分都能发芽，且生长得非常 好，而最后一次照射远红光的，绝大部分都不能发芽，因此推测种子里含有一种能区分红光 和远红光的物质。后来的研究发现这种物质就是光敏色素。
光敏色素是一类红光/远红光受体，在自然光照条件下，植物体内同时存在非活化、活 化的光敏色素（分别简写为 Pr、Pfr）。光敏色素蛋白一旦被红光激活，暴露出核定位信号， 即可参与基因表达的调控。
科研人员提取了红光处理前、后的野生型及光敏色素突变体植株的 RNA，通过比对发 现，光敏色素调控表达的基因种类发生了改变，并且部分 mRNA 发生了选择性剪接。科研 人员还发现，光敏色素还诱导了部分基因启动子的选择性使用，即转录起点发生了变化，产 生的 mRNA 比正常情况下多了一段 5’端序列。对部分不同长度的 mRNA 翻译产物定位研究 表明，较短肽链折叠的蛋白质大多定位于细胞质基质，而更长肽链折叠形成的蛋白质在胞内 的定位主要在叶绿体，也有部分蛋白质定位在细胞核、细胞膜结构等以适应环境变化带来的 “震荡”。研究光敏色素作用机理，有利于理解光信号对植物体生命活动的精密而有序的调 节过程，从而进一步理解植物对环境的适应过程。
在细菌基因组内也存在类似光敏色素的感光蛋白，可以帮助细菌产生趋光性以获得能量， 还参与昼夜节律、生物膜形成、致病性等生理过程。对各类生物的“光敏色素”的研究，从 进化角度认识生物对于光的感知，利于人类深入理解生物体适应环境的精妙之处。
（1）光敏色素的基本组成单位是_______。由于远红光诱导光敏色素发生_________ 变化，使其转化为________（Pr 或 Pfr）形式，因此最后一次照射远红光的莴苣种子，绝 大部分都不能发芽。
（2）根据资料所示，以下说法或推测正确的是_____（选填下列字母）。
a．光敏色素能同时接收红光和远红光的信号诱导，说明该受体不具有特异性
b．Pr 暴露核定位信号，可以被相应分子转运并且通过核孔的选择作用进入细胞核，发挥作用
c．光敏色素介导的基因转录过程中启动子的选择性使用是长期自然选择的结果
（3）根据文中信息，概括光敏色素介导的调控植物体生命活动的三种方式____________。
（4）对光敏色素的相关研究可以应用于_____（选填下列字母）。
a．用于培育富含花青素的蔬菜品种，促进新物种的产生
b．通过不同波长的光的组合，促进药材中特定有效成分的生成和积累
c．提高特定波长的光的循环利用效率，减少资源的浪费
d．通过研究光敏色素在不同物种的异同，为进化提供依据
e．细菌的致病性机理以及相关药物的研发
人体肠道中定居着很多细菌，构成肠道菌群，肠道菌群对人体健康影响非常广泛。科研人员利用小鼠对肠道菌群与白血病之间的关系进行了研究。
（1）从生命系统层次角度看，肠道菌群属于_____。
（2）研究发现，T 基因敲除会导致小鼠出现一种白血病，表现为单核细胞数量增加现象（简称 PMP）。科研人员将如图所示的四组小鼠连续培养 40 周 测定得到图示的结果。
①单核细胞是血液中最大的白细胞，是由骨髓中的_____ 细胞分裂、分化而来。
②依据实验结果推测______________。
③脾脏是小鼠体内最大的免疫器官，多种免疫细胞定居于此。进一步研究发现 T 基因敲除小鼠的脾脏中存在肠道菌群，而野生型不存在。据此推测 T 基因敲除导致肠道屏障出现缺陷，_____。
（3）已有研究表明，免疫细胞产生的一种炎症因子 IL-6，往往会导致 PMP。科研人员假设：“进入内环境的肠道细菌通过诱导免疫细胞产生 IL-6，引起 T 基因敲除小鼠产生 PMP”。 为验证该假设，某小组设计了用抗生素清除肠道细菌的研究方案（如下表），请评价该方案并加以完善。
组别 | 研究对象 | 抗生素处理 | 检测指标 |
Ⅰ | 野生型小鼠 | 无 |
IL-6 含量 |
Ⅱ | T 基因敲除小鼠 | 有 |
__________________
（4）当肠道菌群平衡被打破时，免疫系统功能改变，便会引发白血病，对机体造成不可逆损伤。根据这一研究结果，某宣传公众号刊出题为“惊人发现，肠道细菌可导致白血病！” 的文章，你认为这一题目是否误导公众？请你拿起科学武器做出点评__________________（限 100 字以内）。
科研人员以马铃薯为材料研究膜蛋白S在植物体内糖类物质运输及分配中的作用。
（1）CO2 在叶肉细胞的________中形成三碳化合物，经过一系列过程转化为淀粉储存或以蔗糖形式运输至其他非光合器官利用。因此，叶片是光合产物的“源”，而_________ 等器官被看作是“库”。
（2）科研人员从马铃薯细胞中提取RNA，经_____，利用PCR技术扩增得到蛋白S 基因。将蛋白S基因与载体反向连接，导入马铃薯体细胞，再利用__________________技术，得到蛋白S低表达或不表达的转基因植株。测定野生型和转基因植株的块茎重量和成熟叶片中糖类含量，得到下图所示结果。
与野生型植株相比较，转基因植株的几项生理指标变化的原因是_____。
（3）研究发现，叶片合成的糖类经过韧皮部运输至块茎，韧皮部细胞膜上有蛋白S。 为了验证蛋白S的功能，科研人员获得蛋白S基因过表达的韧皮部细胞进行研究。
①将蛋白S基因过表达的韧皮部细胞置于一定浓度的14C标记的蔗糖缓冲液中，一段时间 后，韧皮部细胞内的放射性强度快速升高，并且显著高于蛋白S基因正常表达的细胞。据此推测________。
②科研人员进一步推测，蛋白S转运糖的过程是利用H+的浓度差跨膜转运过程，请写出 验证该推测的研究思路：________。
迁移体是近年来新发现的细胞器，科研人员对其功能进行了研究。
（1）人们发现，细胞迁移离开初始位置时，会留下一些单层膜结构，聚集成囊泡状的 迁移体，这个过程体现了生物膜具有一定的______性。其他细胞经过该位置时，迁移体 与细胞融合，迁移体内的信号分子传递给经过该位置的细胞，从而实现细胞间的________。
（2）近期研究发现，在斑马鱼早期胚胎发育过程中产生大量的迁移体。为了研究迁移 体与胚胎发育的关系，科研人员进行实验。
①科研人员观察并统计了 T4 基因缺失突变斑马鱼的胚胎发育过程中迁移体的数量及胚 胎发育情况，结果如图 1 所示。
由实验结果可知，T4 基因可以_____，据此推测 T4 基因是通过影响迁移体数量进 而促进胚胎发育。
②为验证上述推测，科研人员从野生型斑马鱼胚胎中分离出若干个迁移体，置于 PBS 缓冲液中。实验组处理是将一定量的迁移体注射到________斑马鱼的胚胎中，对照组的处 理是________，观察两组胚胎发育情况，支持假设的预期结果为________。
（3）进一步观察发现，在斑马鱼胚胎发育的过程中， 迁移体聚集在胚胎的特定区域（如图 2），迁移体内包含 的趋化因子、细胞因子、生长因子等多种信号分子释放出 来。由于发育的斑马鱼胚胎细胞与该特定区域距离不同， 使胚胎细胞膜表面的 _____接受信号分子的_____等不同，导致胚胎的不同细胞_____，引起 细胞分化，进而导致胚胎的不对称分化和发育。
（4）动物的胚胎发育过程依赖于十分精细的调控。从部分与整体的角度，迁移体对胚胎发育的作用是_____。
为使玉米获得抗除草剂性状，需进行如图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述不正确的 （ ）
A.筛选1需要用氨苄青霉素培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌
B.筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织
C.报告基因在玉米的愈伤组织和农杆菌细胞中均能正确表达
D.诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基需添加植物激素
生物学实验中常常遇到筛选问题，以下筛选不能够成功的是（ ）
A.含高浓度盐的培养基培养愈伤组织筛选耐盐突变体
B.利用纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌
C.用抗原﹣抗体杂交技术筛选特定的杂交瘤细胞
D.用同位素示踪技术筛选融合的原生质体
