1 . 籼稻（染色体组成表示为SS）和粳稻（染色体组成表示为JJ）的杂交种具有抗逆性强、产量高的优势，但杂交种的部分花粉败育，经检测，其所有花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白，但只有育性正常的花粉中存在一种对应的解毒蛋白：进一步研究发现，编码这两种蛋白的基因均为位于籼稻12号染色体上的R区，如下图（该区的基因不发生交换）。科研人员将纯合籼稻和纯合粳稻杂交，获得F₁，F₁自交获得F₂，F₂中仅有籼—粳杂交种和籼稻，且二者比例接近1∶1。

   

(1)F₁植株产生的染色体组成为______的花粉败育。若让F₁作父本，籼稻作母本进行杂交，子代的染色体组成为______。水稻雌雄同株异花，应当如何进行杂交实验？______
(2)科研人员将F₁杂种植株中A~D基因分别单独敲除，得到A、B、C、D的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，支持这一推测的显微镜观察证据是________________________。
(3)F₁杂种植株单独敲除B基因，其花粉均不育，B、C基因双敲除植株花粉均可育。为进一步验证基因B的作用，将基因B导入到F₁中，获得转入单个基因B的F₁。预期F₁自交后代的染色体组成及比例是____________（写出所有可能的比例）。
(4)检测发现F₁中转入的B基因并未在12号染色体上。F₁产生可育花粉的比例是______，F₁自交子代中100%花粉可育的植株占______。

2 . 抗癌药紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的生物活性物质，由于红豆杉生长缓慢，易发生立枯病、茎腐病等病害，使紫杉醇的提取受到极大限制。科研人员利用组培技术提高了紫杉醇的产量，生产流程如下：

   

(1)外植体常选取红豆杉的茎尖，其优点有______。
所培养的细胞系不直接来自外植体而是来自愈伤组织，依据是______。
(2)紫杉醇能否实现工业化生产，关键是选择高产细胞系，研究发现，继代培养的细胞保持愈伤组织特性，既能实现高产又能保持生产特性的稳定性，为达到这一目的，关键是培养基的配制需满足：①__________________，②适合原种生长，防止细胞因培养条件改变发生____________，造成细胞系衰退。
(3)为选育高产细胞系，某研究小组用南方红豆杉不同外植体进行悬浮培养实验，结果如下图：

   

液体悬浮培养时接种量不能过高，否则可能引起培养体系中的____________不足，造成细胞生长缓慢。实验表明，液体培养条件下，应该选择____________来源的红豆杉细胞系，继代培养到第____________代提取紫杉醇，可获得最高产量。
(4)紫杉醇是红豆杉对环境的一种适应产物，试验表明，优化细胞生长环境，虽然提高了细胞生长速率，却导致紫杉醇含量降低。研究小组发现植物体内普遍存在内生真菌，它们也可产生紫杉醇，这一发现开辟了用微生物发酵技术生产紫杉醇的新途径，弥补了植物组培技术的不足。请你帮助该小组完成下列实验：
I.完成菌株的分离与纯化：
取红豆杉的老树皮，____________后，削去表层，从内部切取小块，斜插入半固体培养基中，28℃培养3~7d，挑取向培养基基质生长的菌丝体于固体培养基中，纯化2~3次。培养时，通常会添加马铃薯、蔗糖和一定浓度的青霉素，其目的是________________________。
II.菌株的鉴定
①形态学鉴定：将纯化的内生菌种进行发酵培养，通过液相色谱法检测发酵产物，筛选______真菌，再将分离的菌株置于固体培养基上，经培养后观察菌落形态特征。
②分子生物学鉴定：提取菌株基因组DNA作为______，扩增ITS序列（存在于真核生物中的一段rDNA转录间隔区），被广泛应用于真菌分类、鉴定，通过______检测并回收扩增产物，将纯化后的产物进行______，与基因数据库比对分析。
III.发酵培养与产品鉴定
内生真菌脱离植株后，由于生活环境改变，代谢水平受到影响，因此培养基的选择尤为重要。通过查阅资料推测通过添加______等物质能使紫杉醇产量提高。

4 . 果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制，已知这两对基因中只有一对位于X染色体上，且某一种基因型的个体存在胚胎致死现象。现用一对有眼裂翅雌雄果蝇杂交，F₁表型及数量如下表所示，不考虑基因突变和染色体互换。下列说法正确的是（       ）

	有眼裂翅	有眼正常翅	无眼裂翅	无眼正常翅
雌蝇（只）	181	0	62	0
雄蝇（只）	89	92	31	0

A．决定有眼与无眼、正常翅与裂翅的基因分别位于X染色体和常染色体上

B．F1中有眼个体随机交配，后代成活个体中有眼正常翅雌蝇的占比为3/71

C．F1中有眼个体随机交配，后代成活雄性个体中有眼裂翅雄蝇的占比为24/35

D．用纯合无眼正常翅雄蝇和纯合无眼裂翅雌蝇杂交可验证胚胎致死的基因型

5 . 小麦是雌雄同花植物。科研人员偶然发现一株高秆雄性不育小麦（甲），其雄性不育受显性基因M控制，另有一株矮秆可育小麦（乙），株高由A、a基因控制。科研人员进行了以下实验：
杂交一：甲×乙→F₁矮秆雄性不育：矮秆雄性可育=1∶1
杂交二：F₁中的矮秆雄性不育×高秆雄性可育（野生型）→F₂矮秆雄性可育：高秆雄性不育=1：1回答下列问题：
(1)A、a基因的根本区别是_________，其显性现象的表现形式是_________。
(2)杂交一实验中甲作为_________（父本/母本）。根据杂交一、二实验结果可知，甲和乙的基因型分别为_________、_________，两对等位基因的遗传_________（遵循/不遵循）自由组合定律。
(3)假设让实验二的F₂自由交配，后代中高秆雄性可育植株占_________。
(4)研究发现所有的雄性不育植株都特异性地携带了TRIM序列，且M及其等位基因的编码区相同；为研究该序列与雄性不育之间的关系，科研人员在野生型小麦中获得了M等位基因的启动子并利用Ti质粒构建表达载体，部分结构如下图所示，GFP表达后会发出绿色荧光。将载体转入小麦幼胚，获得转基因植株，对植株表型和M基因表达情况进行鉴定。

a．通用的强启动子b．M等位基因启动子c．插入TRIM序列的M等位基因启动子d．M编码区e．M基因f．无关基因

实验材料	转入载体组成I、II	植株表型	M基因表达情况
雄性不育小麦	-	雄性不育	仅在花药发育早期表达，在根、 茎、叶、雌蕊中均不表达
野生型小麦	-	可育	在花药发育各时期均不表达，在 根、茎、叶、雌蕊中均不表达
野生型小麦	ad	死亡	-
野生型小麦	①________	②________	仅在花药发育早期表达，在 根、茎、叶、雌蕊中均不表达

（1）表中①处转入的载体组成为_________（从a~f中选择），②处植株表型为_________。
（2）在存活的转基因小麦花药中特异性检测到绿色荧光。根据实验结果推测导致雄性不育的原因是_________。

6 . 研究显示，结肠癌等多种恶性肿瘤细胞会表达hCGβ蛋白，这与肿瘤的发生及转移可能有一定关系，通过各种生物反应器研发抗hCGβ蛋白已成为近年来肿瘤治疗领域热点问题。某制备抗hCGβ疫苗的流程如图1所示，其中启动子有物种特异性。

注：序列甲（320bp）指导合成的信号肽，能指引翻译后的多肽进入内质网腔；AXO1为甲醇诱导型的真核启动子，有甲醇存在的环境下才会启动表达。
回答下列问题：
(1)构建重组载体。图1中获取抗β基因的方法属于______，将抗β基因与甲序列一起构建形成融合基因，并与线性质粒连接。
(2)大肠杆菌转化。过程Ⅱ将环化质粒导入受体细胞，然后涂布于含氨苄青霉素的平板，在恒温培养箱中______培养，以利于获得单菌落，筛选分离出含抗β基因的大肠杆菌。
(3)鉴定融合基因。为鉴定抗β基因与甲序列是否融合成功，提取大肠杆菌的______作为模板，设计相应引物对融合基因进行PCR并电泳。在PCR过程中，每一个循环均包括变性、______三个阶段。为使扩增产物能被限制酶用于后续实验，应在引物5′端添加______，电泳时将样品与______混合后加入加样孔。凝胶中加样孔的一端朝向电泳槽的______（正极/负极）。电泳后得到图2所示结果，根据______，可推测PCR产物的长度，因此可判断______号泳道的样品符合要求。

(4)导入酵母菌。过程Ⅳ—Ⅴ中，将处理后的酵母菌接种于培养基中，该培养基不需要添加的成分有______（A．组氨酸   B．甲醇   C．无机盐   D．琼脂），此培养基上形成的母菌菌落即为目的菌株，此步骤不能通过培养基中添加氨苄青霉素作为筛选条件获得目标菌株的原因是______（答出两点）。
(5)基因表达检测。将酵母菌接种后于______上振荡培养，将培养物离心后分成细胞和培养液两部分，将细胞用缓冲液重新悬浮，并______处理后，再次离心取上清液。用hCGβ蛋白对上清液和之前获得的培养液通过______技术进行检测，若两组均呈阳性，则说明基因在酵母菌中______。
(6)发酵罐生产。为了解发酵罐中酵母菌数量，取5g皮渣加入45mL无菌水中，按照此法，梯度稀释至104倍。取0.1mL稀释液涂布计数，三个平板中菌落数分别为56、62和56，则此时每克皮渣酵母菌数量是______个。
(7)蛋白活性检测。已知DNS在90℃以上可与还原糖发生显色反应，将β蛋白与淀粉酶制成β-酶复合体，β-酶复合体蛋白与抗β蛋白结合后会遮盖复合体空间构象，使酶无法正常执行功能。向离心管加抗β蛋白、β-酶复合体反应10min，再加入淀粉反应10min，立刻沸水浴处理2min，此时沸水浴的目的是______。随后加入DNS并沸水浴处理10min，通过测定反应液的颜色变化，推测抗β蛋白的活性。颜色反应越深，可以反映抗β蛋白的活性越______。β-酶复合体需要在低温下保存，原因是______。

9 . 用脉冲标记DNA复制测定细胞周期长短的方法如下：首先，应用³H-TdR短期体外培养细胞，数分钟至半小时后，将³H-TdR洗脱，置换新鲜培养液并继续培养。随后，每隔半小时或1小时定期取样，作放射自显影观察分析，从而确定细胞周期各个时相的长短。图示如下：下列相关分析错误的是（       ）

   

A．经3H-TdR短暂标记后，凡是处于S期的细胞均被标记

B．置换新鲜培养液后培养，最先进入M期的标记细胞是被标记的S期最晚期细胞

C．从更换培养液培养开始，到被标记的M期细胞开始出现为止，所经历的时间为M期时间

D．从被标记的M期细胞开始出现并消失，到被标记的M期细胞再次出现所经历的时间为一个细胞周期

10 . 科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。
(1)果蝇的灰身（B）对黑身（b）为显性，为了确定这对等位基因是位于常染色体上还是在X染色体上，某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交，后代灰身：黑身=3：1。根据这一实验数据，____（选填“能”或“不能”）确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上，若____，则说明B/b位于X染色体上。
(2)果蝇的正常刚毛（A）对截刚毛（a）为显性，这一对等位基因仅位于X染色体上；常染色体上的隐性基因e纯合时，会使性染色体组成为XX的个体发育为不育的雄性个体。某杂交实验及结果如下：截刚毛♀×正常刚毛♂→正常刚毛♀：正常刚毛♂：截刚毛♂=3：1：4。据此分析，亲本雌果蝇和雄果蝇的基因型分别为____、____，F₁中雄性个体的基因型有____种；若F₁自由交配产生F₂，其中截刚毛雄性个体所占比例为____，F₂雌性个体中纯合子的比例为____。
(3)现有一杂合截刚毛雌果蝇，请写出其测交的遗传图解____（仅考虑A/a和E/e两对等位基因）