1 . 生殖障碍：TUB基因突变可导致女性不育。甲家族系谱图（图1）及部分成员的TUB基因编码链（蛋白质编码区域）检测结果如图2.

(1)据图1分析，可判断甲家族女性不育病的遗传方式是______（常/X/Y）染色体上的______（显/隐）性遗传病。
(2)若用A/a表示TUB基因，则图1中Ⅱ-3号个体的基因型为______。
(3)结合图2信息分析，III-1能正常生育的概率为______。
(4)已知TUB基因仅在女性生殖细胞内表达。图1中II-3和II-4欲再生一个具备生育能力的孩子，下列建议合理的是______。（编号选填）①对Ⅱ-3进行基因检测②怀孕后对胎儿进行基因检测③怀孕后对胎儿进行性别鉴定④怀孕后对胎儿进行染色体数目检查
(5)图1中Ⅲ-1患有红绿色盲，其他家族成员色觉均正常，Ⅲ-1的红绿色盲致病基因可能来自______。（多选）

A．I-1经过II-3传递

B．I-2经过Ⅱ-3传递

C．Ⅱ-4生殖细胞发生突变

D．III-1自身细胞发生突变

(6)若III-1能正常生育但基因测序显示其携带有TUB突变基因，则其体内TUB突变基因和红绿色盲基因在细胞分裂过程中一定会______。（编号选填）①同时出现在卵细胞中②同时出现在体细胞中③分别在不同的卵细胞中④分别在不同的体细胞中
(7)据图2判断，TUB基因突变前后，突变位点对应的氨基酸由______变为______。（GGU甘氨酸；GUG缬氨酸；GCG丙氨酸；UGU半胱氨酸；CGU精氨酸）
(8)为研究TUB蛋白的作用机制，研究人员将TUB突变基因的mRNA注射到小鼠卵母细胞内表达，测定第一极体分离率，结果如图3.据图分析实验组和对照组的差异及其原因，合理的是______。（多选）

A．TUB蛋白可能影响DNA复制

B．TUB蛋白可能影响纺锤体组装

C．TUB蛋白延迟了第一极体出现的时间

D．TUB蛋白降低了生成第一极体的卵母细胞占比

(9)研究发现TUB基因存在多种形式的突变，经逐代传递，突变基因在人群中频率很低却始终存在，对上述现象的合理解释是______。

2 . 学习以下材料，回答（1）~（5）题。
果蝇白眼基因突变体的研究
黑腹果蝇眼的颜色与红色色素和棕色色素在色素细胞中的合成有关。鸟嘌呤为红色色素合成的原料，色氨酸为棕色色素合成的原料。
鸟嘌呤和色氨酸均通过转运复合体转运到色素细胞中。在黑腹果蝇色素细胞内，构成转运复合体的蛋白由白色基因、猩红色基因和棕色基因编码。遗传和生化证据表明，白色基因和棕色基因的表达产物（白色亚基和棕色亚基）共同形成鸟嘌呤转运复合体；白色基因和猩红色基因的表达产物（白色亚基和猩红色亚基）共同形成色氨酸转运复合体。
科研人员通过诱变获得了4个白色基因突变体w₁~w₄，它们均由于碱基序列发生改变，导致白色亚基中单个氨基酸改变，使白色亚基的分子结构发生改变，影响转运复合体的功能。测定w₁~w₄眼的色素含量，以野生型眼的色素含量为参照，得到下图所示结果。
通过分析w₁~w₄的白色亚基中发生改变的氨基酸的所在位置，科研人员进一步揭示了白色亚基改变对鸟嘌呤转运复合体和色氨酸转运复合体的影响。

(1)从基因控制生物性状的角度分析，本文内容体现了基因通过控制___直接控制生物性状。w₁~w₄白色基因的不同突变，均为野生型的白色基因W的___基因。
(2)据图分析，突变体___的突变与眼的红色色素的大幅减少相关，而棕色色素接近野生型水平，推测发生改变的氨基酸所在的结构位点在___转运复合体中的作用更重要。
(3)遗传学家摩尔根得到一只白眼果蝇，并通过与野生型（红眼）果蝇杂交，发现白眼性状为___性状w₁~w₄中的___与摩尔根得到的白眼突变体眼色最相似。
(4)依据本文分析、白眼性状出现的原因可能是___。

3 . 针对水体富营养化引发的蓝藻水华，可通过投放椎实螺（Limnaea peregra）进行预防和控制，实现无二次污染的水质改善和环境治理，具有一定 的生态学意义。研究发现椎实螺的外壳旋向分为右旋和左旋受同源染色体上的一对等位基因（D，d）控制。已知子代外壳旋向受母体基因型决定，而不受自身基因型决定，如下页图所示。请据图分析回答：

   

(1)椎实螺是_____倍体生物。外壳右旋和左旋是一对相对性状，其中显性性状是____。
(2)正反交产生的F₁基因型分别是______。
(3)F₂只有一种表型，原因是______。
(4)理论上，F₃椎实螺外壳旋向的表型及其比例是________。

4 . 精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。
【精氨酸合成机制研究】
精氨酸在大肠杆菌体内的合成过程如图1所示。在大肠杆菌细胞内，过多的精氨酸会抑制ArgA的活性。

(1)图1所示LysE转运精氨酸至胞外的方式属于___（单选）。

A．自由扩散	B．协助扩散
C．主动运输	D．胞吐

(2)据图1推测，下列蛋白质中，降低其表达量可提高精氨酸产量的是___（单选）。

A．ArgE

B．ArgF

C．ArgG

D．ArgH

(3)将另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，发现该酶不受过量精氨酸抑制。这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比___（单选）。

A．催化类型不同	B．分子结构不同
C．底物不同	D．最适温度不同

【筛选方法设计】
为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图10。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图2中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。

(4)据图2解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量：___。
【菌株的诱变和筛选】
将上述重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过程如图3，图中1～V是操作步骤。

(5)图3的步骤I～V中，须无菌操作的是___；须对菌株进行培养的是___。
(6)结合实验目的，下列关于培养基①~④的叙述正确的是___（多选）。

A．②是选择培养基

B．①~④的碳源的种类可以完全相同

C．④是选择培养基

D．①②的氮源及其比例可以与③④的不同

【高产机制分析】
研究人员对筛选到的高产精氨酸菌株B进行基因测序，发现10个基因存在突变，将这10个突变基因分别替换菌株A中的相应基因，获得A1～A10菌株，并测定精氨酸产量，结果如图4所示。

(7)分析并阐述菌株A6的精氨酸产量介于A、B之间的原因：___。

5 . 研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理，以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验I：探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A组培养液不处理，B组培养液中加入75mmol/L的X试剂1mL，C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期，结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD小鼠）通过注射药物STZ制备。

   

(1)人体中血糖的来源有________（答出2个方面的来源即可）。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高，据此推测，这种细胞是__________。
(2)实验I的C组中，在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压__________（填“升高”或“降低”），B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果__________（填“有”或“没有”）干扰。图甲中A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是___________
(3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是____________（填标号）。
①正常小鼠       ②敲除cPKCγ基因的小鼠   ③TD小鼠       ④敲除cPKCγ基因的TD小鼠
(4)对TD小鼠进行干预后，小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究，写出2种可能的干预思路：______。

6 . 当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。
   
(1)该实验的自变量为______。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有_________（答出2个因素即可）。
(2)根据本实验，____（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是__________。
(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量__________（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是__________。

7 . 研究人员对小鼠染色体进行改造，开展如下实验。
(1)小鼠有20对同源染色体，染色体的主要成分为_____。
(2)小鼠除Y染色体外，其余的染色体均为单臂染色体，即着丝粒位于染色体一端。研究人员对15号和17号染色体的着丝粒进行局部删除和拼接，实现了两条染色体头对头的融合，形成一条双臂染色体，该操作不影响其它染色体。研究人员利用类精子干细胞充当精子，获得纯合变异小鼠，过程如图1所示。
   
①据图推测，纯合变异小鼠体内染色体有_____对。该技术的重大意义在于突破了哺乳动物在_____水平的遗传改造瓶颈。
②利用DNA指纹技术对野生型小鼠和变异小鼠的纯合子、杂合子的来自15号染色体着丝粒特异性片段进行检测，结果如下图。请在虚线框中补充变异纯合子检测结果。
   
(3)有证据表明，距今约300~400万年前，人与黑猩猩的共同祖先中的少数个体可能发生了类似事件，即两条独立的染色体通过头对头方式融合为新的2号染色体，导致人类始祖进化，并与黑猩猩始祖之间出现_____隔离。依据现代生物进化理论的观点，发生染色体头对头融合等突变和基因重组的意义在于为进化_____。

8 . 小鼠（2n=40）品系众多，是遗传学研究的常用材料，其性别决定类型为XY型。
资料1：某品系小鼠的毛色有黄色和灰色（由Y、y控制）两种类型，尾形有正常和弯曲（由B、b控制）两种类型，其中一对性状为伴性遗传。多只基因型相同且表型为黄毛尾弯曲的雌鼠和多只基因型相同且表型也为黄毛尾弯曲的雄鼠杂交，所得的表型及比例如图所示。
   
(1)由资料1可知，小鼠的毛色和尾形中，属于伴性遗传的是______，该性状中的显性性状是______。
(2)资料1中雌性亲本的基因型为______。若中灰毛尾弯曲的雌雄小鼠相互交配获得，理论上，中灰毛尾弯曲雄鼠占总数的______。
资料2：胰岛素样生长因子2（IGF-2）是小鼠正常生长必需一种蛋白质，缺乏该蛋白质时，小鼠表现为生长缺陷（个体矮小）。IGF-2由常染色体上的I基因控制，i基因无法表达出IGF-2。I和i基因在形成配子时会发生如图所示的重建，括号内为基因型。
   
(3)图中的雌雄小鼠表型不同的原因是______。
(4)图中，与IGF-2有关的基因在配子形成过程中______（是/否）遵循基因的分离定律，雌鼠的I基因来自它的______（母本/父本/不确定）。
(5)下列关于资料2中有关基因碱基序列的分析，正确的是______。（编号选填）
①I和I*的碱基序列相同       ②I和I*的碱基序列不同
③I和i的碱基序列相同       ④I和i的碱基序列不同
⑤I*和i*的碱基序列相同       ⑥I*和i*的碱基序列不同
(6)若基因型均为I*i的雌雄小鼠杂交，理论上子代的表型及比例如何？请绘制遗传图解并作解释说明______。

9 . 在番茄中，红色（R）果实对黄色（r）果实是显性，高蔓（D）对矮蔓（d）是显性，育种者现有两个纯种：红色、高蔓和黄色、矮蔓，希望培育出黄色、高蔓的纯种。培育方案是让两个纯种杂交得F₁，F₁自交得F₂，请回答：
(1)F₁番茄植株株高的性状是____________。
(2)F₁所结果实内属于F₂的基因型有____________种，其中表现为黄色、高蔓的基因型有____________种。
(3)取F₁所结种子的最少样本数是____________，播种后才有可能出现纯种品系黄色、高蔓的植株。为了确保这种植株的出现，所取样本至少是最低理论值的10倍以上，那么，在F₂中挑选表现型为黄色、高蔓的样本数至少应为____________，才能符合这样选育的要求。在红色高蔓中基因型为RrDd的个体所占比例为____________。

10 . H⁺-K⁺泵是一种K⁺载体，光照能激活保卫细胞质膜上的H⁺-K⁺泵，K⁺进入保卫细胞后能促进细胞吸水，气孔开度增加。有研究表明，相比Na⁺，K⁺能更有效促进气孔开放。为证实K⁺和ATP对气孔开度的影响，完善以下实验。
实验器材：ATP、蒸馏水、NaNO₃溶液、KNO₃溶液、紫鸭跖草等
（要求与说明：气孔内径测量的具体方法不作要求）
实验思路：
①取6个烧杯，编号1-6，分别加入适量适宜浓度的KNO₃溶液、                 ；
②取长势相同的紫鸭跖草成熟叶片若干片，随机均分，放入上述烧杯中；
③将烧杯放入光照强度、温度等条件适宜的环境中持续培养，实验开始及每隔相同时间取其中叶片，撕取下表皮镜检，随机测量10个气孔的内径，计算平均值；
④比较各处理组气孔的开度。
回答下列问题：
(1)完善实验思路：
①__________________________。
(2)预测实验结果（以坐标曲线图形表示实验结果）________。
(3)分析与讨论：
①实验所用的紫鸭跖草一般要进行温室暗培养48h，其目的是___________________。
②ATP在实验中作用的原理是___________________，植物激素________________对气孔开度的作用与K⁺相反。
③随着实验时间的延长（大于24小时），发现对照组气孔内径测量值会呈现明显的周期性变化，推测可能的原因是____________。
④光照促进气孔开度增加这一机制对植物生长的意义是___________。