玉米植株的性别决定受两对基因（Bb，Tt）支配，这两对基因位-优题课

荧光原位杂交可用荧光标记的特异 $D N A$ 片段为探针,与染色体上对应的 $D N A$ 片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题:

(1) $D N A$ 荧光探针的制备过程如图 1 所示, $D N A$ 酶玉随机切开了核苷酸之间的键，从而产生切口,随后在 $D N A$ 聚合酶玉作用下,以荧光标记的为原料,合成荧光标记的 $D N A$ 探针。
(2)图2 表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸,使 $D N A$ 双链中键断裂,形成单链。随后在降温复性过程中,探针的碱基按照原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有条荧光标记的 $D N A$ 片段。
(3) $A 、 B 、 C$ 分别代表不同来源的一个染色体组,已知 $A A$ 和 $B B$ 中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲( $A A B B$ )与植物乙( $A A C C$ )杂交,则其 $F 1$ 有丝分裂中期的细胞中可观察到个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到个荧光点。

胰岛素 $A 、 B$ 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图 1 是该方法所用的基因表达载体,图2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白 $A 、 B$ 分别表示-半乳糖苷酶与胰岛素 $A 、 B$ 链融合的蛋白)。请回答下列问题:

(1)图1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是。
(2)图1 中启动子是酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性基因的作用是。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有。
(4)茁-半乳糖苷酶与胰岛素 $A$ 链或 $B$ 链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的 $A$ 链或 $B$ 链,且-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为。

(6)根据图2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是,理由是。

(8 分)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。
为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:
(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)。
①酒精灯②培养皿③显微镜④无菌水
(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是。
(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。

(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株 $J$ 1 和 $J$ 4,在不同温度和 $p H$ 条件下进行发测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理是。

(7 分)由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症( $P K U$ ),正常人群中每70 人有1 人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用 $A 、 a$ 表示)。图1 是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3 及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的 $D N A$ 经限制酶 $M s p$ 玉消化,产生不同的片段( $k b$ 表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶 $c D N A$ 探针杂交,结果见图2。请回答下列问题:

(1)Ⅰ1、Ⅱ1 的基因型分别为。
(2)依据 $c D N A$ 探针杂交结果,胎儿Ⅲ1 的基因型是。 Ⅲ1 长大后,若与正常异性婚配,生一个正常孩子的概率为。
(3)若Ⅱ2 和Ⅱ3 生的第2 个孩子表型正常,长大后与正常异性婚配,生下 $P K U$ 患者的概率是正常人群中男女婚配生下 $P K U$ 患者的倍。
(4)已知人类红绿色盲症是伴 $X$ 染色体隐性遗传病(致病基因用 $b$ 表示),Ⅱ2 和Ⅱ3 色觉正常,Ⅲ1 是红绿色盲患者,则Ⅲ1 两对基因的基因型是。若Ⅱ2 和Ⅱ3 再生一正常女孩,长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为 $P K U$ 患者的概率为。

中国水仙是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:

请回答下列问题:
(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是。
(2)实验过程中用1 $m o l \cdot L^{- 1} H C l$ 解离的目的是。
(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有(填序号)。
①双缩脲试剂②醋酸洋红液③龙胆紫溶液④秋水仙素溶液
(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于期且染色体的细胞进行拍照。
(5)由右上图核型分析结果,得出推论：中国水仙只开花不结实的原因是。

(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用(填序号)作为实验材料进行显微观察。
①花萼②花瓣③ 雌蕊④ 花药⑤ 花芽

基因型	B和T同时存在（B_T_）	T存在，B不存在（bbT_）	T不存在（B_tt或bbtt）
性别	雌雄同株异花	雄株	雌株