1 . S蛋白可以维持姐妹染色单体的黏合，确保姐妹染色单体精确分离。为了进一步探究S蛋白在减数分裂Ⅰ中的作用，科研人员用小鼠的卵母细胞开展了系列实验。
(1)在雌性哺乳动物胚胎发育时期，卵母细胞会停滞在减数分裂Ⅰ前期，称为生发泡期。动物性成熟后，在垂体分泌的________激素的作用下，生发泡破裂，激活减数分裂的进程。卵母细胞进入减数分裂Ⅰ后期，该时期染色体的行为是________。
(2)科研人员用MO敲除技术降低卵母细胞中的S蛋白含量，检测生发泡破裂水平，结果如图1。已知CB2是一种细胞周期蛋白，其与生发泡破裂的关系如图2。据图1、图2可知，S蛋白与CB2蛋白均能够________。

(3)请根据以上结论提出假设推测引起生发泡破裂的原因（用“＋”表示促进，用“－”表示抑制）。
假设一：S蛋白CB2蛋白生发泡破裂__________
假设二：________________________________
假设三：________________________________
(4)为了验证上述假设，科研人员检测不同处理下卵母细胞中相关蛋白的含量，结果如下表。表中数据支持上述哪种假设？请说明理由________________。

	对照	S蛋白降低处理	S蛋白恢复处理
S蛋白	1	0.09	1.12
CB2蛋白	1	0.39	0.95
参考蛋白	1	1	1

2 . 三峡水库运行后，沿岸的生态系统平衡遭到了巨大挑战。水位周期性涨落形成了消落带，水土流失导致植被难以生长。有学者提出桑树抗干旱、耐水淹，有望作为消落带生态系统恢复候选植被。同时，利用微生物菌肥，可促进桑树在消落带中生长。为分离、筛选产吲哚乙酸的桑树根际细菌，并检测对不同环境耐受性，研究人员进行了以下操作。
步骤一：样品的采集与保存：将紧贴桑树根表的土壤作为桑树根际土壤，收集至无菌封口袋中编号，4℃保存备用。
步骤二：桑树根际细菌的分离：利用梯度稀释涂布平板法分离细菌，如图。
   
步骤三：桑树根际细菌的纯化：将上述平板置于28℃培养箱中培养，逐日观察。待平板上长出新菌落后进行纯化培养。
步骤四：筛选产吲哚乙酸（IAA）的根际细菌。结果如下图（IAA溶液与Salkawski发生显色反应，呈粉红色）。

A：? B：? C：HGS7菌株发酵液+Salkawski D：HWS1菌株发酵液+Salkawski

   
步骤五：检测菌株对不同环境耐受性。
请回答下列问题。
(1)步骤一中从根表土壤取样，不从深层土壤取样，其原因是____。
(2)步骤二图中的液体量分别是____、____，涂布时所采用的工具是____。
(3)步骤三中需将平板倒置培养的原因是____。
(4)步骤四中A、B的处理分别表示____、____，初步判断____（HGS7/HWS1菌株）产IAA的能力更强。
(5)步骤五的结果如下图（OD值表示菌体浓度）。
   
HGS7、HWS1两种菌株中对环境适应性较强的是____，理由是____。
(6)施用筛选出的根际细菌能促进桑树生长的原因有____；与施用化学肥料相比，施用微生物菌肥的优点是____。

3 . 黄瓜是一年生雌雄同株异花植物，同一株上既开雄花又开雄花，但只有雌花能结黄瓜从而影响产量。农科院研究人员在野外偶然发现了一株只开雌花的黄瓜植株甲，为了保留该性状以及确定全雌性状的形成原因，研究人员进行了以下一系列试验。回答问题：

组别	亲本	子代
实验一	甲×乙（雌雄花都有）	F1只开雌花
实验二	F1×乙	F2只开雌花雌雄花都有=1∶3
实验三	F2只开雌花全体×F2开雌雄花全体	F3只开雌花雌雄花都有=1∶2

(1)根据实验可知，控制雌雄花性状的基因至少有____________对，其位置关系是____________。
(2)若在中随机选取一株只开雌花个体与一株开雌雄花个体杂交，后代都为只开雌花植株的概率是____________。
(3)只开雌花性状____________（填“能”或“不能”）稳定遗传，原因是____________。
(4)研究人员在发现甲后立刻采用组织培养的方式克隆了数株甲植株。并通过人工导入（能与其靶结合，诱导切割）使其中一株表现为同时开雌雄花，其与克隆甲杂交后代依然表现为同时开雌雄花，的作用是使基因表达过程中的____________环节被阻断。

4 . 鸡（2N=78，ZW型）的卷羽与片羽、体型正常和矮小分别受等位基因A/a和D/d控制，其中D/d位于Z染色体上。卷羽鸡能够较好适应高温环境，矮小鸡对饲料的利用率较高，某养殖场内现有卷羽正常和片羽矮小雌雄个体若干，研究人员进行相关杂交实验以培育出耐热且节粮型鸡种，从而实现规模化养殖，主要步骤如下：
步骤一：卷羽正常（♀）×片羽矮小（♂）→F₁中半卷羽正常（♂）∶半卷羽矮小（♀）=1∶1；
步骤二：卷羽正常（♂）×片羽矮小（♀）→F₁中雌雄个体均表现为半卷羽正常；
步骤三：选取步骤一和步骤二的子一代“相关个体”进行杂交，培育获得目的品种鸡。
回答下列问题：
(1)若对鸡的基因组进行测定，应测定______条染色体上DNA的碱基序列。
(2)结合步骤一、二可知，基因A/a位于______（填“常”或“Z”或“W”）染色体上，步骤一的F₁均表现为半卷羽，合理的解释是______。
(3)为尽快获得耐热且节粮型鸡种，步骤三“相关个体”中母本应来自______（填“步骤一”或“步骤二”）的子一代，理由是______。
(4)研究发现基因H 具有较强抗病性，现将抗病基因H导入由（3）获得的耐热节粮型雌性个体染色体上。请写出探究基因H导入到了Z染色体上还是常染色体上的实验思路：______；若子代出现______的结果，说明基因H导入到Z染色体上。

5 . 某团队对小麦籽粒颜色的遗传进行了研究。用一株深红粒小麦和一株白粒小麦杂交，F₁均为中等红色。F₁自交，F₂的表型及比例为深红色：红色：中等红：淡红色：白色=1：4：6：4：1
为了解释这一现象，提出如下假设：
假设一：籽粒颜色由复等位基因A₁、A₂、A₃、A₄控制；
假设二：籽粒颜色由A/a和B/b两对基因控制，每当有一个显性基因存在时籽粒颜色就会红一些，A和B的效果相同且可以叠加。
回答下列问题：
(1)依据假设一，小麦籽粒颜色相关的基因型共有___种，若要出现五种不同的颜色的表型，还需要A₁对A₂、A₃、A₄为显性。A₂对A₃、A₄为显性，且A₃、A₄之间为___。但仍然无法解释F₂的比例。
(2)若假设二正确，则A/a和B/b两对基因遵循___。中等红籽粒的基因型共有___种，挑选F₂中中等红的个体自由交配，子代深红色个体的比例为___。
(3)若籽粒颜色由三对基因控制，且每对基因的功能如假设二所描述，那么 AaBbCc个体自交的子代表型种类为___种。
(4)为进一步研究这些基因的功能；尝试用CRISPR-Css9系统对A基因进行敲除，获得了A基因的一段正常靶序列的4种突变类型，如下表所示（表中序列外的其余序列均正常）。这4种类型中A蛋白最有可能功能正常的是___，A蛋白中氨基酸数数一定变少的是___。

突变类型	编码链的部分序列
正常靶序列	AGG（对应精氨酸）
A	AGGA
B	AC
C	TGA
D	AGA

注：精氨酸的密码子包括AGC；终止密码子为UAG、UAA或UGA
(5)科学家最新发明了一种dCss9系统，该系统可以将甲基化酶携带至目的基因处，对目的基因的碱基进行甲基化修饰，该修饰不改变DNA序列但改变生物性状且有可能遗传给后代。这种改变属于___修饰。

6 . 黄瓜、甜瓜和西瓜等葫芦科作物的主茎和节间均较长，表现为蔓生株型(野生型，WT)，导致生产上种植密度小、产量低。改良品种的一个重要方向是培育能提高产量的紧凑株型(突变型，Bu）。研究人员筛选出一种突变型南瓜品种（图1)，并开展了相关研究。请回答：
(1)将突变型纯合南瓜与野生型纯合南瓜杂交得F₁，F₁自交得F₂，结果如下表。推测南瓜株型受一对等位基因控制，依据是____________

          

子代	蔓生株型	紧凑株型
F1	0	45
F2	44	141

(2)研究人员鉴定出该基因为15号染色体上的CmoYABBY1基因。CmoYABBY1基因的非模版链包含了5’非翻译区（5’UTR，对应转录后mRNA的5’端）和3’非翻译区（3’UTR），非翻译区不编码蛋白质，但具有翻译调控功能；野生型和突变型CmoYABBY1基因的差异是：与WT-5’UTR相比，Bu-5’UTR中一段76bp序列缺失，如图2所示。实验检测得知，突变型南瓜中CmoYABBYl蛋白的空间结构与野生型南瓜的相同，而含量不同。突变型南瓜中CmoYABBYl蛋白结构没有变化的原因是____________

   

(3)科研人员开展实验进一步探究76bp序列缺失如何影响CmoYABBYl基因的表达。
实验一：探究76bp序列缺失对CmoYABBY1基因在不同组织中转录的影响，实验结果如图3。
实验二：以β-葡萄糖醛酸酶(GUS）基因为报告基因制备两组转基因南瓜：野生型转基因南瓜(甲组)、突变型转基因南瓜(乙组)。检测两组南瓜植株叶片中GUS的相对活性。实验结果如图4。(注：报告基因是编码可被检测的蛋白质或酶的基因。该实验中GUS基因与CmoYABBY1基因形成融合基因，通过检测GUS相对活性可推测CmoYABBY1基因的表达量。）

      

综合实验一和实验二，可初步推测76bp序列缺失对CmoYABBYl基因转录和翻译的影响分别是____________、____________。
(4)76bp缺失序列包含一个25bp的聚腺嘌呤序列（A区）及其他的51bp序列（B区），如5图所示。

   

为进一步探究76 bp序列中影响CmoYABBYl基因表达的是A区还是B区，研究人员利用基因编辑工具对WT-5’UTR序列进行不同的靶向删除，并与荧光素酶(LUC）基因结合，通过检测LUC基因在细胞中表达的情况，实验结果表明76bp序列中影响CmoYABBYl基因表达的是B区，而不是A区。据此完成下表实验设计，并将因变量柱形图补充完整____________。

分组	自变量	因变量
	WT-5’UTR靶向删除部分	LUC mRNA 相对含量	LUC 相对活性
a组	无
b组	？
c组	？
d组	B区

(5)研究发现CmoYABBY1基因普遍存在于葫芦科瓜类作物中。若以蔓生株型西瓜品种为材料培育紧凑株型西瓜新品种，合理的思路有            

A．用X射线处理西瓜幼苗，从突变体中筛选出紧凑株型西瓜，并进一步培育为新品种

B．用秋水仙素处理西瓜幼苗，获取多倍体西瓜，并进一步培育为新品种

C．将突变型南瓜的CmoYABBY1基因转入西瓜细胞，并进一步培育为新品种

D．将突变型南瓜与蔓生株型西瓜进行杂交，对杂交后代进行筛选，并进一步培育为新品种

E．用基因编辑工具靶向删除西瓜WT-5’UTR序列的B区，并进一步培育为新品种

7 . 玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。
(1)表1中杂交组合一与二互为__________实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1

杂交组合		F1胚乳颜色
一	紫色RR（♀）×黄色rr（♂）	紫色
二	紫色RR（♂）×黄色rr（♀）	杂色

上述杂交组合一和二中F₁胚乳的基因型分别是__________。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测。
推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；
推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。
(2)为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。

表2

杂交组合		部分F1胚乳
		基因型	颜色
三	野生型rr（♀）×甲Rr（♂）	Rrr	杂色
		RRrr	杂色
四	野生型rr（♂）×甲Rr（♀）	RRr	紫色

①突变体甲的形成过程如上图，形成甲的过程中发生的变异类型是___________。
②研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表2中F₁出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是__________。
③表2中杂交结果仅支持推测__________，理由是__________。
(3)研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙（mmRR）、野生型紫色玉米（MMRR）和黄色玉米（MMrr）。欲通过杂交实验验证上述推测，请写出实验组的方案并预期结果。_____

8 . 阿霉素（DOX）是目前临床使用的一种广谱抗肿瘤药物，对多种肿瘤均有治疗作用，但由于其会引起心肌病，严重时可导致心力衰竭，因此限制了它在临床上的使用。为分析DOX副作用产生的机制，研究者开展了一系列实验。回答下列问题：
(1)前期研究发现，DOX会引起心肌细胞发生铁死亡（铁依赖的细胞死亡），进而造成心肌病。对正常心肌细胞和DOX处理后的心肌细胞进行电镜观察，结果如图1所示。从线粒体结构上分析，DOX引起心肌病是由于______________。

(2)研究者发现在正常心肌细胞中线粒体膜蛋白FUNDC2含量很高，猜测其可能与DOX诱导的心肌病的发生有关，因此构建了FUNDC2基因敲除的小鼠（FUNDC2－KO），该小鼠中不含FUNDC2蛋白。对基因敲除小鼠和野生型小鼠（WT）进行相应的药物处理，实验结果如图2所示，从图中可知FUNDC2可以抑制DOX诱导的心肌病的发生，作出此判断的依据是______________。

(3)为进一步探究FUNDC2是否通过引起铁死亡，进而促进心肌病的发生，科研人员设计了下表所示的实验方案。

分组	小鼠类型	药物处理	检测指标
对照组一	WT小鼠	E	心脏重量/胫骨长度
对照组二	1	C
实验组	2	3

I．表格中1、2、3处的实验材料分别是_____________（填字母）。
A．WT小鼠                    B．FUNDC2－KO小鼠                    C．铁死亡诱导剂
D．铁死亡抑制剂              E．生理盐水
Ⅱ．若实验结果为_____________，则证明FUNDC2通过引起铁死亡，进而促进心肌病的发生。

9 . 草食昆虫伤害番茄后，会诱导其系统抗性，如产生蛋白酶抑制剂（一类小分子蛋白质，对人畜无副作用，害虫不易产生耐受性），与昆虫消化道的特异蛋白消化酶相互作用，形成酶抑制剂复合物，阻断或减弱消化酶，导致害虫无法对外来蛋白有消化作用而发育异常或死亡。科研人员欲培育转番茄蛋白酶抑制剂基因的烟草植株并对其抗虫特性进行分析。
（1）在损伤番茄叶的韧皮部软组织细胞中，原系统素（200 个氨基酸的前体蛋白）被_________酶水解成含18个氨基酸分子的系统素：释放出的系统素与邻近细胞膜上的______________结合，经一系列过程，最终激活蛋白酶抑制剂基因的表达。
（2）以受伤番茄植株叶片总RNA为模板，通过_______获取cDNA编码序列，再利用PCR技术以特定引物扩增得到番茄蛋白酶抑制剂I基因的cDNA编码序列（tin2，见左图），与质粒（限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同，见图）构建成表达载体。为保证tin2在烟草细胞中表达，据图可知，需用的限制酶是_______________来进行酶切以构建重组质粒。科研人员已成功分离含内含子的番茄蛋白酶抑制剂II基因（tin2i）， 用类似的方法构建了重组质粒。将分别构建的重组质粒用_________转化法导入烟草细胞，利用T- DNA的特点将目的基因转移到受体细胞的_____________上，再通过_____________技术，可分别培育成转tin2 和转tin2i的烟草植株。

（3）科研人员利用_________技术检测目的基因已成功转录，在此基础上为进一步分析两类转基因烟草植株抗虫活性的差异以及内含子对基因表达活性的影响，进行了如下实验。
①实验一：已知蛋白酶抑制剂II可抑制胰蛋白酶的活性。检测转tin2和转tin2i的烟草植株中晶茄蛋白酶抑制剂II的活性，结果如图。当烟草叶片蛋白提取物用量达25μg时，转tin2 烟草植株和转tin2i 姻草植株的反应混合物中，胰蛋白酶活性分别剩下0．7、0．5。两种转基因植物剩余的胰蛋白酶活性均下降，反映出tin2和tin2i____________________________________________________________。

②实验二：分别对5株转tin2（a- e）和5株转tin2i（a i~e i）的烟草植株进行全面的杀虫活性实验，结果见下表。由表中数据推测，转tin2i 烟草植株的杀虫活性比转tin2 烟草植株___________。综合实验一、二的全部数据，出现此实验结果的原因可能是_____________________________。

烟草植株	转tin2					转tin2i					对照
	a	b	c	d	e	ai	bi	ci	di	ei
幼虫平均死亡率（%）	12．7	24．0	5．6	4．1	3．3	22．9	61．5	33．3	6．8	11．7	2．8

（4）目前有较多的药物具有良好的杀虫效果，但研制蛋白酶抑制剂这类的新型药物仍有重要的意义，试分析其理由_________________________________（说出1点）。

10 . 育种工作者为选育抗病高产小麦，运用了两种方法：①用纯合抗病小麦 M与纯合高产小麦 N进行杂交得 F₁，F₁连续自交，最后选育出纯合抗病高产小麦；②用纯合抗病小麦 M与纯合高产小麦 N进行杂交，F₁进行花药离体培养，用秋水仙素处理后选育出纯合抗病高产小麦。回答下列问题：
(1)方法①属于_______育种，依据的遗传学原理是_______；与方法①相比，方法②最明显的优点是_______。
(2)已知抗病高产小麦在抽叶阶段经常出现叶片褶皱的现象，正常叶A 基因对褶皱基因a不完全显性。某科研小组使用紫外线照射正常叶种子得到了基因型为 Aaa的卷曲叶突变植株（显性纯合个体表现为正常叶，杂合个体表现为卷曲叶，隐性纯合个体表现为褶皱叶），但对该植株的染色体组成存在下图三种猜测，为探究该个体的染色体组成，请你补充下列实验过程（情况一中三条染色体联会时，任意两条染色体配对，另一条随机移向细胞一极）：
   
①让该突变个体自交，收获种子并播种，观察子代表型并统计比例。
②实验结果及推论（各种配子均存活并能正常授粉，且子代均可存活）：
如果_______，则突变个体为情况一；
如果_______，则突变个体为情况二；
如果_______，则突变个体为情况三。