【生物——选修1：生物技术实践】

图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。

（1）图中选择培养基应以_____ 为唯一氮源；鉴别培养基还需添加_____作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成_____ 色。

（2）在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为10⁵ 的土壤样品液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程采取的接种方法是__________________ ，每克土壤样品中的细菌数量为_____个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较_____ 。

 （3）现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码（终止密码有UAG、UGA和UAA）。突变基因转录的mRNA中，终止密码为_____ ，突变基因表达的蛋白质含_____ 个氨基酸。

    （1）同一个体各种体细胞都来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是___________________________。

    （2）通过检测原癌基因X控制合成的____________和____________可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明_____________________________。

    （3）根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是______________________________。

    （4）苦马豆素(SW)因从灰苦马豆中分离出来而得名，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。以下是相关的实验研究过程及结果：

    a．将等量的小鼠肝癌Hepal-6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；

    b．将培养瓶放于37℃、5％CO₂培养箱中培养24 h，静置、去除上清液；

    c．分别加入等量但含不同浓度SW的培养液，于37℃、5％CO₂培养箱中继续培养；

    d．分别在24 h、48 h、72 h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度SW对细胞存活率影响曲线如图所示。

    步骤c中需要设置对照组，对照组的处理方法应为___________________________。步骤c中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，这是为了___________________，使实验结果更准确。

某多年生植物(2N=10)，茎的高度由一对等位基因(E和e)控制。研究发现：茎的高度与显性基因E的个数有关（EE为高秆、Ee为中秆、ee为矮秆），并且染色体缺失会引起花粉不育。请回答下列问题：

  (1)花粉形成过程中，在减数第一次分裂后期细胞内有 ____   对同源染色体。

   (2)育种工作者将一正常纯合高秆植株（甲）在花蕾期用γ射线照射后，让其自交，发现子代有几株中秆植株（乙），其它均为高秆植株。子代植株（乙）出现的原因有三种假设：

   假设一：仅由环境因素引起：

   假设二：γ射线照射植株（甲）导致其发生了隐性突变；

   假设三：γ射线照射植株（甲）导致一个染色体上含有显性基因的片段丢失。

   ①γ射线照射花蕾期的植株（甲）后，植株叶芽细胞和生殖细胞均发生了突变，但在自然条件下，叶芽细胞突变对子代的性状几乎无影响，其原因是________。

   ②现欲确定哪个假设正确，进行如下实验：

 将中秆植株（乙）在环境条件相同且适宜的自然条件下单株种植，并严格自交，观察并统计子代的表现型及比例。请你预测可能的结果并得出相应结论：

嗜热链球菌是酿制酸奶的菌种之一，被噬菌体侵染会导致酸奶减产。大部分嗜热链球菌对噬菌体侵染敏感而导致死亡，但也会有少量幸存。研究发现，细菌DNA中存在一种特殊的DNA序列（简称CRISPR），由重复序列和间隔序列交替排列组成，如图1所示。间隔序列中往往会有一些来自噬菌体的DNA片段。请回答问题：

（1）间隔序列中噬菌体的DNA片段，能与细菌自身的重复序列整合在一起，其结构基础是二者的DNA分子___________。

（2）科学家假设：间隔序列中噬菌体DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关。为此，科学家用两种噬菌体（P1和P2）侵染野生型嗜热链球菌，对幸存的嗜热链球菌进行培养，研究其对噬菌体侵染的敏感性与CRISPR的关系，实验结果如图2所示。 

①  据图2分析，初步判断上述假设成立的证据_________________________________________________________；嗜热链球菌获得来自P2的S序列，对P2的敏感性低，对P1的敏感性高。

②能够验证该假设成立的实验处理及相应结果有___________（选填字母组合，多选）。

a．去除野生型嗜热链球菌的重复序列

b．去除幸存嗜热链球菌的S序列

c．将噬菌体P1的S序列整合到未被P1侵染的嗜热链球菌菌株Ⅰ的CRISPR中

d．将噬菌体P2的S序列整合到被P2侵染过的嗜热链球菌菌株Ⅱ的CRISPR中

e．野生型嗜热链球菌对噬菌体的敏感性升高

f．去除S序列的幸存嗜热链球菌对噬菌体的敏感性升高

g．上述菌株Ⅰ对P1的敏感性降低或消失

h．上述菌株Ⅱ对P2的敏感性降低或消失

（3）噬菌体能侵染细菌，细菌可抵抗噬菌体入侵，而自然界中的噬菌体和细菌都得以生存，这是___________进化的结果。

果蝇的红眼性状由两对独立遗传的基因控制，红眼形成的机制如下图所示。实验室选用两只红眼雌、雄果蝇交配，产生的后代如下表所示。请回答下列问题：

（1）亲代雌果蝇的基因型为____。F₁雌性红眼果蝇中纯合子与杂合子的比例为____。由图可知基因与性状的关系是__________________________。

（2）让F₁雌雄果蝇随机交配，F₂雄果蝇的表现型及比例为____。

（3）果蝇体内还有一对基因T和t，已知这对基因与A、a基因在减数分裂时可以自由组合，且当t基因纯合时会使雌果蝇性反转成不育雄果蝇，对雄性则无影响。实验人员获得一只纯合显性红眼雌果蝇，想要通过杂交实验探究T、t是位于X染色体的特有区段上还是位于常染色体上，请写出实验方法及预期结果（注：实验室中有其他纯种眼色果蝇若干）。

实验方法：__________________________________________________。

预期结果：①若________，则基因T和t位于常染色体上。②若________，则基因T和t位于X染色体特有的区段上。

玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。请分析回答下列有关遗传学问题：

（1）某玉米品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状，基因S在编码蛋白质时，控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。

①基因S发生转录时，作为模板链的是图1中的_____链。若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失，则该处对应的密码子将改变为_____。

②某基因型为SsMm的植株自花传粉，后代出现了4种表现型，在此过程中出现的变异类型属于______，其原因是在减数分裂过程中发生了____________________。

（2）玉米的高杆易倒伏（H )对矮秆抗倒伏（h )为显性，抗病（R )对易感病（r )为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上。图2表示利用品种甲 (HHRR )和乙（hhrr)通过三种育种方法（Ⅰ~Ⅲ )培育优良品种（hhRR )的过程。

①用方法I培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为_________，这种植株由于______的特点，须经___________（化学试剂）处理诱导染色体加倍后才能用于生产实践。图2所示的三种方法（Ⅰ~Ⅲ )中，最难获得优良品种（hhRR)的是方法Ⅲ，其原因是_________________________

②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的F₁植株自交获得子代(F₂)，若将F₂代的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F₂代矮秆抗病植株的花粉随机授粉，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占_____________。