下面两个图是某研究小组探究H2O2分解的条件而获得的实验结果-优题课

为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了 $A 、 B 、 C 、 D$ 四组实验。各组实验的温度、光照强度和 $C O_{2}$ 浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 $s$ ，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
$A$ 组：先光照后黑暗，时间各为67.5 $s$ ；光合作用产物的相对含量为50%
$B$ 组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 $s$ ；光合作用产物的相对含量为70%。
$C$ 组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 $m s$ （毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。
$D$ 组（对照组）：光照时间为135 $s$ ；光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题：
（1）单位光照时间内， $C$ 组植物合成有机物的量（填"高于"、"等于"或"低于"） $D$ 组植物合成有机物的量，依据是； $C$ 组和 $D$ 组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要，这些反应发生的部位是叶绿体的。
（2） $A 、 B 、 C$ 三组处理相比，随着的增加，使光下产生的能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中 $C O$ ₂的同化量。

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。