1 . 互花米草目前已成为我国影响最严重的入侵植物之一，生态学家对盐城滨海湿地互花米草入侵后形成的互花米草生境与入侵前的本地芦苇生境中本土鸟棕头鸦雀的影响进行了研究，以明确互花米草入侵对本地鸟类的影响，研究结果如下图。

请回答下列问题：
(1)互花米草入侵区域本地芦苇逐渐消失而形成互花米草生境，这说明本地芦苇和互花米草中，对本地气候、环境的适应性和耐受能力较强的是____（填“本地芦苇”或“互花米草”）。
(2)图甲中“巢淹没”是因巢位过低，被潮水淹没而导致繁殖失败，“巢捕食”是指卵和雏鸟在巢中被其他动物捕食的现象，“获得成功”是指最终保留下来的巢。从图甲分析，互花米草入侵生境棕头鸦雀巢获得成功率高于本地芦苇生境，其主要原因可能是____。
(3)图乙为互花米草入侵几年后对棕头鸦雀巢高的调查结果，刚入侵时，其巢高和本地芦苇生境的基本相同。据图乙分析，调查时，互花米草生境中巢成功率应____（填“高于”“低于”或“等于”）互花米草生境刚形成时，你判断的原因是____。
(4)该研究结果说明，本土鸟类会通过改变筑巢行为来适应入侵植物生境。从生物进化角度分析，该研究结果说明____。

2 . 《黄帝内经》中提到：“米酒甘甜，入肝经，能补血行气。”某品牌的甜酒曲中只有需氧型根霉菌，这种菌促进淀粉水解的能力强，产生酒精的能力较弱，因而用其制作的甜米酒甜味明显又略带酒香。下列相关叙述正确的是（       ）

A．可用根霉菌和酵母菌一起进行有氧发酵来提高甜米酒的酒精浓度

B．用适宜的选择培养基即可获得某种用于酿制米酒的优质根霉菌种

C．蒸好的米饭放至室温再添加甜酒曲可以防止根霉菌因高温而失活

D．用纯根霉菌制作的甜米酒中只有酒精一种代谢产物因而更加安全

3 . 利用基因工程方法构建HPV-L1重组微环DNA，即重组质粒（PP）。图1所示为HPV-L1重组片段的PCR及重组质粒（PP）的构建过程，HPV-L1重组微环DNA包含HPV（人乳头瘤病毒）的L1基因片段、编码信号肽的序列以及标签区，将其作为核酸抗原直接免疫产蛋鸡可获得卵黄抗体，该卵黄抗体可用于HPV的预防和治疗。利用重叠延伸PCR技术进行定点突变可以实现对HPV-L1基因进行合理性改造，引物b和引物c为互补重叠序列，其过程如图2所示。回答下列问题：

   

(1)组成质粒ZY781载体的单体是___________，作为载体除了需要具备复制原点以及一至多个限制酶识别和切割位点，还需具有___________等结构。
(2)HPV-L1重组片段的PCR过程中，需要在引物A和引物B的5'端分别连接___________，若标签区序列为，引物B的序列为，3'CAGCTGGTAGTAGTGGTAGTGGTA5'，则引物B的设计_____________（填“正确”或“不正确”），理由是______________。
(3)图2的PCR1过程中，产物AB是依赖引物对___________扩增的结果，②过程首先使用热稳定性DNA聚合酶进行延伸，再使用引物对___________进行PCR扩增。
(4)L1基因片段编码HPV的主要抗原蛋白，将编码信号肽的序列与L1基因片段连接一起构建重组微环DNA的目的是_____________。
(5)利用质粒ZY781构建重组质粒（PP）时，选用限制酶BglⅡ和SalI切割质粒后，需借助电泳等技术回收大片段。琼脂糖凝胶电泳结果中，若除目标条带外，还出现了少量的小片段非特异性扩增带，原因可能是____________（答出一点即可）。

4 . 以果蝇为实验材料可进行一系列的遗传学实验。请回答下列问题：
(1)科研人员在研究果蝇眼色(红眼与白眼)的遗传现象时，从纯系果蝇中选择红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，结果其后代均为红眼。某同学据此推测控制果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上。若要进一步验证这个推测，可在纯系中选用表型分别为____________________的果蝇个体进行杂交，如果不考虑性染色体的同源区段遗传，若其后代表型和比例为____________________________，则可判断该同学推测有误。
(2)科研人员用一对灰身圆眼雌、雄果蝇杂交，实验结果如下表所示。据表分析，亲本的基因型为________________[体色(A/a)、眼形(B/b)]。F₁中雌、雄果蝇数量不等，原因可能是特定实验环境导致基因型为________的个体不能正常发育存活。

F1	灰身圆眼	灰身棒眼	黑身圆眼	黑身棒眼
雄蝇/只	301	102	102	98
雌蝇/只	599	0	198	0

(3)现有三个纯种果蝇：品系1为野生型(长翅、正常身)；品系2(残翅v、正常身)、品系3(长翅、毛身h)都是由野生型品系发生隐性突变而来。已知v基因在Ⅱ号染色体，h基因在常染色体上。为判断h基因是否位于Ⅱ号染色体，可用品系3中雄果蝇和____________果蝇作亲本杂交，再让F₁果蝇随机交配得F₂，如果F₂中果蝇表型和比例为____________________________(不考虑基因互换)，则h基因在Ⅱ号染色体。
(4)减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为DdHhVv(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为________的雄果蝇测交，所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测D、H、v在染色体的排列顺序为(在图上标出基因) ________。

基因型	DdHhVv	DdHhvv	DdhhVv	Ddhhvv	ddHhVv	ddHhvv	ddhhVv	ddhhvv
比例	163	1 455	1	148	192	1	1 158	130

5 . 遗传性痉挛性截瘫（HSP）是一种罕见的神经退行性疾病。HSP的遗传几乎见于所有遗传方式：即常染色体显性遗传（AD）、常染色体隐性遗传（AR）、X连锁隐性遗传（XLR）等，HSP的分类依赖于致病基因SPGs的位置。图1是某家族关于HSP的遗传系谱图，其中I₁、I₃携带SPGs且位置相同，Ⅱ₆的SPGs只来自I₂。请回答下列问题。

   

(1)该家系中HSP的遗传方式有______________。
(2)Ⅱ₁₀的SPGs来自______________。Ⅱ₇的致病机理与______________（填“Ⅱ₆”或“Ⅱ₁₀”）相同。
(3)AR模式的HSP患者在10~20岁之间开始发病出现症状，Ⅱ₅为SPGs携带者的概率为______________。Ⅱ₇和Ⅱ₈生了一个男孩，男孩长大后患HSP的概率为______________。
(4)在一种常染色体显性遗传（AD）的HSP中，其致病SPGs被命名为spastin基因，通过DNA序列分析发现spastin基因第8号外显子第1258位的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸被替换为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，导致378位亮氨酸被谷氨酰胺替代，该HSP的变异类型为______________。图2为spastin基因第8号外显子的部分序列，图中转录的模板链为______________（填①或②），在图中圈出发生替换的碱基对，并在括号内标注出核苷酸链的方向______________。
（注：亮氨酸对应的密码子为CUU、CUC、CUA、CUG，谷氨酰胺对应的密码子为CAA、CAG）

   

6 . 母源因子是初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期的后段开始产生并积累的mRNA和蛋白质，其对于调控动物早期胚胎的发育十分重要。为研究不同母源因子的功能，相应母源突变体的培育显得尤为重要。
(1)母源因子由母源效应基因通过基因______过程产生，其产生并积累的时期由于同源染色体未分离，因此只有纯合突变的雌性个体的后代才是母源突变体。
(2)获得母源突变体的传统方法是反复交配与筛选。以母源效应基因A为例，科学家利用基因编辑技术将斑马鱼的一个A基因敲除后获得杂合子，记作（+/-）。如图1是获得母源突变体的杂交方案，请补全下图______。

(3)传统交配筛选的方法存在耗时长、纯合的合子突变体的致死率高等缺陷。为了解决上述问题，科学家在CRISPR/Cas9基因编辑系统的基础上进行了改进。
①sgRNA编码序列能与相应靶基因序列发生碱基互补配对。为构建含有sgRNA编码序列的重组质粒，需对含有特定sgRNA编码序列的DNA用______处理，然后将其插入到经相同酶处理过的质粒上。斑马鱼的卵母细胞与精子受精前停滞在减数分裂Ⅰ前期，此时还未开始合成母源因子，在此阶段前对卵母细胞进行基因敲除可避免母源因子的积累。
②为了实现卵母细胞中基因的特异性敲除，如图2所示，科学家将含有3个不同的但靶向相同基因的sgRNA编码基因的重组质粒组装到具有特殊元件的载体上，形成新的重组质粒后导入卵母细胞。

注：eflap—能够驱动基因广泛表达的启动子；EGFP—增强型绿色荧光蛋白基因；I-SecI一归位内切酶，可将质粒随机插入到斑马鱼的基因组中。
从理论上分析，一个sgRNA便能实现靶基因的敲除，请分析3个sgRNA串联有何优势，请答出2点_____。
(4)I-SecI介导的基因插入率并不能达到100%，请根据上述研究分析如何在斑马鱼早期胚胎中筛选出突变体，并说明理由_____。

7 . 马铃薯块茎繁殖的方式易积累病虫害，用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径。
(1)铃薯种子繁殖曾以同源四倍体为主。其减数分裂时，同源染色体会出现“3+1”、“2+2”、“2+1+1”等多种联会方式，除“2+2”为正常联会外，其余均因______导致结实率低，且染色体组数多，难以获得纯合亲本进行杂交，种子繁殖非常困难。
(2)研究者尝试用二倍体马铃薯繁殖种子，但其自交不亲和的特性限制了育种工作的开展。研究表明，二倍体马铃薯自花传粉时花粉管会在雌蕊花柱中部停止生长。花柱中的S-RNase蛋白和花粉中的SLF蛋白调控了该过程。S-RNase是一种毒性蛋白，过多会引起花粉管生长停滞，特定的S-RNase能被SLF识别并降解。推测SLF______（能/不能）识别并降解同一植株的S-RNase。自交不亲和是植物在长期进化中形成的维持______多样性的一种策略。
(3)研究者发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株，并确定该性状受显性基因A控制，A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase。该杂合植株的自交后代只出现两种基因型：AA和 Aa，比例接近1:1，而不是1:2，结合（2）说明理由______。采取连续自交的办法获得高比例的自交亲和纯合子，育种周期长。
(4)为缩短育种年限，采用单倍体育种方式。研究者获得突变体S，用S给普通二倍体马铃薯授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体种子的胚乳相同，是由1个精子和2个极核结合成的三倍体，极核的遗传物质同卵细胞相同）。
①将突变体S作为父本与上述杂合的自交亲和马铃薯杂交，根据亲本中某基因的差异（条带位置不同），确定了F₁单倍体胚是由 ______发育而来，理由是______。

②为便于筛选单倍体，研究者向S中转入能在胚和胚乳中表达的红色荧光蛋白基因RFP，得到转基因纯合子S´，用S´进行上述杂交实验。请写出筛选单倍体种子的原理______。
③将筛选出的单倍体种子在萌发阶段用秋水仙素处理，经过筛选，即可得到自交亲和纯合子。

8 . 某雌雄异株植物（）的红果和黄果由基因控制，叶片菱形和卵形由基因控制，两对基因独立遗传，实验人员选择红果菱形雄株（甲）、红果卵形雌株（乙）、黄果菱形雌株（丙）进行了下表所示实验。不考虑、染色体的同源区段，回答下列问题：

实验	亲本
一	甲乙	红果菱形雌株：红果卵形雌株：黄果菱形雌株：黄果卵形雌株=3:3:1：1
二	甲丙	红果菱形雄株：黄果菱形雄株：红果菱形雌株：红果卵形雌株：黄果菱形雌株：黄果卵形雌株=2:2:1:1:1:1

(1)根据实验二结果分析，两对等位基因中位于染色体上的是基因________，判断的依据是________________。
(2)实验一中，全为雌株的原因可能是________________，植株甲的基因型是________。
(3)取实验一中卵形叶雌株并对其进行射线处理，进行培育后与杂合的菱形叶雄株杂交，分别统计单株的表型及比例，发现其中一个株系的中雌、雄株都表现为。已确定该结果的出现与同源染色体片段转移有关。
①发生的具体同源染色体片段转移是________，且需要满足的条件是________________（从配子的可育性方面作答）。
②若让该株系的菱形叶雌、雄株杂交，则其的表型及比例是________（写出性别）。
③为验证该染色体片段转移，实验人员选择该株系中________（填“雄株”、“雌株”或“雄株和雌株”）与正常的雌、雄植株细胞制成临时装片，在显微镜下观察并比较它们的性染色体结构。与正常植株相比，若________________，则可初步证明该株系确实发生了染色体片段转移。

9 . 学习以下材料，回答（1）~（5）题。
RNA-DNA杂合链调控减数分裂的分子机制
减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。在减数分裂过程中会发生同源染色体重组和非同源染色体自由组合，从而增加物种的遗传多样性。
同源重组（如图1）是减数分裂的核心事件。程序性DNA双链断裂（DSB）是同源重组的起始，DSB可被细胞内一系列蛋白质识别并切割，最终产生一段约822bp的单链DNA末端。单链DNA末端在单链结合蛋白的保护和引导下入侵到同源染色体的同源区，继而细胞会以同源染色体的双链为模板合成DNA，最终形成两个被称为霍利迪连接体（HJ）的四链DNA中间体。每个HJ都有两个剪接位置（①和②）来进行DNA的拆分，若两个HJ都在同一个位置剪接（都在①或都在②），则得到两个非交换的DNA，即DNA分子重组点两侧基因未重新分配（如甲），若两个HJ一个在①处剪接，另一个在②处剪接，则拆分得到交换产物，即DNA分子重组点两侧基因重新分配（如乙）。

最新研究表明，细胞中RNA-DNA杂合链数目异常会引起同源重组水平下降，使减数分裂出现严重缺陷。RNA-DNA杂合链有两种产生方式：一种是顺式产生，即转录的RNA没有及时与DNA模板分开；另一种是反式产生，即游离的RNA重新与DNA模板链结合。RNA既可结合DNA单链也可结合双链DNA中的模板链（如图2）。

THO复合物可以协助RNA转运至细胞核外，核糖核酸酶H能够特异识别并切割RNA-DNA杂合链中的RNA链。研究者发现THO和H的双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加、减数分裂异常。抑制双突变体的DSB产生单链DNA时，几乎检测不到RNA-DNA杂合链；相对于野生型，在双突变体中重组相关蛋白在DSB处的富集显著降低。进一步研究表明，RNA-DNA杂合链过度减少也会导致减数分裂缺陷。
(1)同源重组发生在_____期。
(2)DSB是DNA分子的_____键断裂形成的，入侵链相当于DNA合成的_____。
(3)图1中左侧和右侧HJ均在②处剪接得到甲，_____处剪接得到乙。同源重组不一定导致同源染色体上等位基因的交换，原因是_____。
(4)根据文中信息，双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加的原因是_____；推测RNA-DNA杂合链过多导致减数分裂异常的分子机制是_____。
(5)RNA-DNA杂合链过多或过少均不利于减数分裂的进行，这体现了生命的_____观。

10 . R酶是植物光合作用暗反应的关键酶，由大亚基L（叶绿体中L基因编码）和小亚基S（由细胞核中S基因编码）组成。研究人员在一种变形杆菌内发现高活性的R酶，尝试将编码该酶两种亚基的HnL、HnS基因转入烟草，以提升烟草光合速率。
(1)烟草光合作用暗反应发生的场所是______，其中R酶催化______与C₅结合生成两分子C₃，由于该酶催化效率低，往往导致光合速率受限。
(2)构建下图1所示的基因表达载体，转化至烟草细胞内。


①图1中的两个DNA片段两端的部分序列分别相同时，某种酶能从相同序列特定位点切断DNA双链，在修复过程中切口被重新连接，从而实现基因片段的替换，替换下来的游离片段会被降解。据此推断，野生型中的______将被表达载体中的DNA片段替换。
②将转化后的愈伤组织培养在含______的培养基中，得到转基因植株。
③提取野生型与转基因植株DNA，用Spel酶切后进行电泳。根据______设计基因探针，与DNA片段结合后结果如图2，表明______。
(3)提取野生型与转基因烟草叶片总蛋白，将R酶的两种亚基分离后进行电泳，结果如图3。


前人研究发现，核基因编码的S亚基若在烟草叶绿体中没有与L亚基结合，会迅速降解。请判断图3电泳结果是否支持此结论，并阐述理由___________。
(4)进一步研究发现，转基因烟草的R酶活性是野生型的2倍，但其净光合速率仍低于野生型，请推测其原因___________。