【推荐1】已知某植物果实的形状受两对独立遗传的基因（D、d和Y、y）控制，其表现型与基因组合如下表。

果实形状	圆形	心形	三角形
基因型	D_YY、dd_ _	D_Yy	D_yy

用果实为圆形的两植株为亲本杂交，F₁的植株全为心形果实。回答下列问题：
(1)圆形果实亲本植株的基因组合是__________，F₁自交后产生F₂的表现型及比例是_____________。
(2)F₂圆形果实的植株共有__________种基因型，其中纯合子的比例为__________。
(3)F₁的种群中出现了一株圆形果实植株，已知是由一个基因突变而导致。请设计杂交实验来确定突变的基因。
实验方案：让该圆形果实植株____________________________。
实验结果及结论：__________________，则D基因突变为d；___________，则y基因突变为Y。

【推荐2】环境温度的变化会影响作物的育性与产量。研究水稻如何感受和响应温度变化对其在农业上的应用非常重要。温敏雄性不育系水稻被广泛用于杂交育种，科学家对高温导致水稻雄性不育的机制进行了探究。回答下列问题:
(1)水稻的花粉是由花粉母细胞经过___分裂形成的，此过程受到温度的影响。
(2)水稻温敏雄性不育系(T)在高温下(30℃)雄性不育，在低温下(22℃可育。与野生型水稻(P)相比较，研究者在T水稻中发现Os基因发生了基因突变。为了确定Os基因突变是导致温敏雄性不育的原因，研究者利用水稻进行转基因实验，选择的基因和导入植株分别是 ___(选填下列字母)，预期出现的实验结果是 ____(选填下列字母)。a.P水稻来源的Os基因 b.T水稻来源的Os基因c.P水稻 d.T水稻e.转基因植株育性不受温度影响 f.转基因植株高温下雄性不育
(3)Os蛋白是一种激活E基因(促进花粉发育)转录的因子。研究者检测了两种水稻品系中Os蛋白的表达量(图1a)及E基因的转录量(图1b)，结果说明Os基因突变导致雄性不育的原因是:高温下Os基因突变导致Os蛋白的表达量___(填“增加”“下降”或“不变”)，但T植株的Os蛋白激活E基因的转录量__(填“增加”“下降”或“不变”)，花粉不能正常发育导致雄性不育。

(4)为了进一步探究Os基因突变造成温敏雄性不育的机理，研究者分别检测细胞核与细胞质中Os蛋白量，结果显示:与P植株相比，低温条件下，T植株细胞核和细胞质中的蛋白质含量均下降，Os蛋白的占比增大，并且在细胞核中的分布大于在细胞质中的分布，面P植株细胞质中无Os蛋白，综合上述信息和图2，推测高温条件下T植株雄性不育的原因是___。

【推荐3】乳光牙是一种单基因遗传病，由基因A、a控制，该基因位于常染色体上。某研究小组对一个乳光牙女性患者9的家庭成员情况进行调查后，绘制遗传图谱如下，请分析回答：

（1）该病的遗传方式为___________，该女性患者9的基因型为___________，若她与一个正常男性结婚，生下一个正常孩子的概率为___________。
（2）乳光牙是由于正常基因中第45位决定谷氨酰胺的一对碱基发生了改变，从而引起该基因编码的蛋白质合成终止而导致的。该遗传病属于哪种变异类型___________ （“基因突变”或“基因重组”或“染色体变异”）。
（3）假设该乳光牙女性患者9的父母、姐姐及其本人色觉都正常，但其弟弟是红绿色盲患者（X^bY），则该女性的母亲6的基因型为___________，父亲5的基因型为___________；若该女患者9与一个牙齿正常但患有红绿色盲的男性结婚，则生下的男孩正常的概率为___________。
（4）为了响应国家优生优育政策，可通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防，可有效降低遗传病发病率。其中，常见的产前诊断的方法有：_______________。（举两例即可）

【推荐1】马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，培养基中添加生长素和细胞分裂素，诱导离体细胞经过________完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。此过程说明植物细胞具有________。
(2)为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。

上述过程中，将目的基因导入马铃薯细胞使用了________法。该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的T－DNA上，然后通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的染色体DNA上。导入农杆菌时，首先要构建基因表达载体，这里需要的工具酶有________________，还要用________处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。该转基因马铃薯产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有目的基因。

【推荐1】害虫损伤番茄的叶片后，叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。
(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是__________，合成的化合物还需要在__________中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于转基因技术，这种变异的原理为__________。
(3)有人认为在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草不会出现抗玉米螟性状，分析可能的原因是__________，玉米的花粉不能传递给杂草。
(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应，该项科技成果在环境保护上的重要作用是__________。
(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧的理由是__________。

【推荐2】阅读下面的相关材料，回答问题：
材料甲　马铃薯是种植广泛的农作物，但病毒侵染后容易导致产量大幅度下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。
材料乙　最近，由于我国从美国进口大量转基因食品而引发了国民的关注和争论。网友们热议转基因食品可能带来的利弊。
材料丙　随着我国经济的高速发展，污染日益严重，进而影响了生态系统的平衡，导致很多城市出现雾霾天气，保证社会—经济—生态协调发展受到人们的广泛关注。
（1）若要通过转基因技术获得抗病毒的马铃薯植株，采用最多的方法是将病毒复制酶基因插入到________中的Ti质粒的________上，构建出________后，将其导入到马铃薯体细胞中，筛选出成功转化的马铃薯体细胞后，再通过________技术形成完整植株。马铃薯的________含病毒极少或无病毒，因此可将此结构经人工培养获得脱毒苗。
（2）对转基因生物安全性的争论主要集中在________、生物安全和环境安全三个方面。
（3）一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。与传统的工程相比具有少消耗、多效益、________等特点。保证社会—经济—生态协调发展体现了生态工程的________原理。

【推荐3】烟草具有较高的经济价值，但易遭受病虫害。为获得抗虫的烟草植株，可将抗虫基因导入烟草细胞。请回答下列问题：
（1）农杆菌的Ti质粒上的T-DNA具有______________的特点。将抗虫基因插入T-DNA上，导入用_____处理过的农杆菌，筛选成功后让其侵染能分泌__________化合物的烟草细胞，在该化合物的诱导下，Ti质粒上的T-DNA依次穿过农杆菌的细胞壁、细胞膜，以及烟草细胞的________、细胞膜、核膜进入烟草的细胞核中，最后再通过___________技术获得转基因烟草植株。该技术是否成功还需要进行检测与鉴定，个体水平上的鉴定方法是________________。
（2）上述方法虽比较经济，但是会存在安全性问题，如将抗虫基因导入到烟草细胞核的染色体DNA上，则抗虫基因会随____________(填“花粉”或“卵细胞”)扩散传播，容易产生基因污染，故可以通过基因枪法将_____________打入烟草细胞叶绿体以实现转化。同时还应注意，目的基因需导入植物细胞叶绿体的非基因序列中，目的是________________________。

【推荐1】2016年12月1日是第29个“世界艾滋病日”，艾滋病是感染人类免疫缺陷病毒(HIV)导致的传染性疾病，医疗工作者一直致力于艾滋病的预防与治疗。请回答下列问题：

（1）HIV感染初期，机体通过_________免疫产生大量抗体，可通过_________杂交的方法进行诊断。
（2）图1表示HIV侵染T淋巴细胞的过程，①~⑧代表生理过程。图中①表示_________，②表示_________。 下列说法正确的是_________（填字母）
A．③所需的酶是RNA聚合酶
B．④体现了膜的流动性
C．⑤所需的酶是解旋酶
D．⑥需要消耗ATP完成
（3）CRISPR/Cas9基因编辑技术可进行基因定点编辑，原理如图2所示。
CRISPR/Cas9可以改造哺乳动物_________细胞的CD₄受体基因，使该基因发生_________，改造后的细胞可以通过增殖分化产生大量T淋巴细胞。这种T淋巴细胞可以有效防止HIV病毒感染，其原因是__________________

【推荐2】某种嗜热菌株具有能在高温环境下增殖，产生高价值的化学产物（如核黄素）等优势，但该菌株存在稳定性较差，产量低等不足，科研人员对其进行基因改造。
(1)嗜热菌不具有_______，属于原核微生物，可在高温环境（>50℃）生活。以葡萄糖、木糖、低聚糖等作为其广泛的___________，营养需求低，便于培养。
(2)CRISPR/Cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA（如质粒等）。现被科研人员改造后成为一种编辑基因的工具，主要原理是：利用向导RNA根据___________原则识别目标DNA，在Cas9酶的作用下使_______键断裂，改变目标DNA的碱基序列，达到编辑目标基因的目的（如图所示）。

由于Cas9酶不耐高温，因此传统的基因编辑工具不适用于嗜热菌。
(3)嗜热菌的细胞内有与CRISPR/Cas9功能相似的I-BCRISPR-Cas蛋白复合物,科研人员用以下材料制备耐高温的I-B-CRISPR-Cas基因编辑工具，制备和检测过程如下：
①改造I-B-CRISPR-Cas基因组：科研人员将荧光蛋白基因（作为报告基因）插入嗜热菌的I-BCRISPR-Cas基因组中，构成Y1菌；
②导入向导RNA：科研人员将能够转录形成不同长度的向导RNA的质粒转入Y1菌内
③添加木糖：培养基中的木糖被Y1菌利用后，可诱导向导RNA的合成，检测荧光强度，结果如图所示。

请完善制备最优I-BCRISPR-Cas的技术路线：___________→连接到表达载体→转入嗜热菌→筛选获得Y1菌→___________→接种到含木糖的培养基，筛选___________组为最佳I-B-CRISPR-Cas工具。
(4)合成生物学又称为细胞工厂，是指利用多种生物技术让细胞来完成预先设想的各种任务。该嗜热菌在I-BCRUSPR-Cas工具的编辑下，所产生的核黄素达到了工业生产的要求，请从物质与能量的角度分析该高温细胞工厂相较于常温细胞工厂的优势___________。（写出一点即可）

【推荐3】细胞工程是细胞生物学理论与现代工程技术相结合，综合应用于农业、医药及食品等领域的科学技术。细胞工程技术的迅速发展，越来越深远地影响着人们的生活。
(1)甘蔗是喜温作物，甘蔗新台糖22号（ROC22）具有高产高糖等优良特性但耐寒性差，桂糖28号（GT28）是耐寒品种，用ROC22和GT28进行体细胞融合，可望获得耐寒性更强且农艺性状优良的杂交后代。下图为培育过程示意图，请分析回答：

①运用体细胞融合技术培育出ROC22和GT28的杂交后代过程中，所运用的生物学原理有________________。
②过程a所需的酶是________，细胞融合完成的标志是________。
③过程d所用培养基中，含有植物激素X和Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如图所示。植物激素X是________。

(2)我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如下图所示，请分析回答：

①体外培养动物细胞时，首先应保证其处于_______的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制的气体条件是________。
②要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚，此卵母细胞应在体外培养到________期，得到的重构胚通常需要发育到________阶段才能进行胚胎移植。
③利用________的方法对乙进行处理得到了多只孤雄小鼠，请从遗传物质角度分析，利用这些孤雄小鼠作为实验材料进行医学研究的优点是________________________________________。