（10分）生物技术实践

   材料：饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中，猪、禽等动物由于缺乏有关酶，无法有效利用植酸，造成磷源浪费，而且植酸随粪便排除后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成为目前重要的饲料添加剂之一。

（1）商品化植酸酶主要来自微生物。在产酶菌株筛选过程中，常在基本培养基中添加不溶于水的植酸钙制成固体平板，植酸钙被植酸酶分解后可在平板上产生                 ，可根据其大小选择目的菌株，所得菌株需要进一步测定植酸酶活性。活性测定可以植酸钠作为底物，活性可用一定条件下单位时间                          表示。

（2）利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如下图：

Ⅰ中的主要成分为          ；Ⅱ中包含多种酸酶等多种蛋白质。请写出一种纯化得到植酸酶的方法及其依据。

（3）为建设基因工程菌，可用PCR等技术从上述菌株中克隆植酸酶基因。PCR反应包含多次循环，每次循环包括三步：____       。反应过程中打开模板DNA双链的方法是        。

（4）除植酸酶外，微生物还应用在                  的生产中。

生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗，科学家发现，在微生物M（单细胞）产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油（如下图1）。

1、筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供             ，培养基灭菌采用的最适方法是                法。

2、图2是采用纯化微生物M培养的两种接种方法接种后培养的效果图。则获得图A效果的接种方法是           ，图B效果的接种方法是             。

3、若需人工大量克隆脂肪酶基因，可应用___         _技术，该过程需要的特殊酶是             。

4、常用血球计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）分两类，一类是每个计数室包括16个中格，每个中格包括25个小格，这种计数板抽样计数时只要统计四个顶角的中格即可；另一类是是每个计数室包括25个中格，每个中格包括16个小格，这种计数板抽样计数时除了统计四个顶角的中格外还要计数中央的一个中格。在实验中如需定期测定培养液中微生物M的细胞数量，则在取出的样液中要立即加入固定液，其目的是              。如果将样液稀释100倍，采用血球计数板计数时，观察到的计数室中细胞分布如图2所示，则培养液中微生物M的 细胞密度为              个/L.

5、研究人员拟将某目的基因导入微生物M 细胞中，为此需要选择合适的质粒作为运载体。下图所示X－1、X－2、X－3、X－4为四种相关质粒，其中Tc^r表示抗四环素的抗性基因，Ap^r表示青霉素抗性基因，E1和E2表示两种限制酶的识别位点。基因工程中限制酶作用的化学键是                           。若将这四种质粒分别导入微生物M，然后将微生物M菌液分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上培养。则在这两种培养基上均不能生长的M细胞类型有________________。

6、已知Tc^r长度为1.5kb(1kb=1000个碱基对)，Ap^r长度为0.5kb。如果X－1用E1酶切，产生0.5kb碱基片段和8.5 kb碱基片段,那么质粒X－2用E2酶切后的片段长度为_____________对碱基

以下是有关生物遗传变异的相关问题，请结合所学的知识分析回答：
Ⅰ．玉米是雌雄同株异花植物，有宽叶和窄叶，抗病和不抗病等性状。已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，在苗期便能识别出来，并且杂交种（Aa）所结果实与纯合品种相比表现为高产。某农场在培育杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然授粉。
（1）按照上述栽种方式，F₁植株的基因型有     种。
（2）如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减产8%，因此到了收获季节，应收集       （宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择     （宽叶、窄叶）植株栽种，才能保证产量不下降。
（3）玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病（b）为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种，可用两纯合亲本进行     ，得到F₁，再用F₁进行   ，即能在较短时间内获得所需品种植株，其基因型是    。选出该玉米植株的简要过程是                  。
（4）如果玉米抗花叶病毒的基因与易感花叶病毒基因的转录产物相比，只有一个密码子的碱基序列不同，导致翻译到mRNA的该位点时蛋白质合成提前终止，其根本原因是基因中碱基对的         造成的。
Ⅱ．小鼠繁殖力强，也常被用作遗传研究的材料动物。
（1）一对黑色鼠与白色鼠杂交，F₁均为黑色鼠，F₁中黑色鼠个体自由交配，F₂出现黑色鼠：灰色鼠：白色鼠为9：3：4，若让F₂中的灰色鼠与白色鼠杂交，子代中纯合灰色鼠的比例是        。
（2）已知小鼠的一种隐性性状由基因d控制，但不知基因d是位于常染色体上，还是位于X染色体上（不考虑同源区段）。可通过统计具有该隐性性状小鼠的       初步确定该基因的位置。
（3）若控制该性状的D、d基因位于X染色体上，其中一个基因纯合时能使胚胎致死（注：X^DY，X^dY等均视为纯合子）。一对小鼠杂交，若F₁代雌鼠仅有一种表现型，则致死基因是         ，F₁代雌鼠的基因型是              。
（4）在一个区域的小鼠群体中发现某一性状出现的频率增加，这很可能是由于      。

（8分）【生物—现代生物科技专题】
有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，请据图回答相关问题：

（1）若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是                           。
（2）若a、b表示两种植物体细胞，则采用化学法形成C时，一般是用         作为诱导剂。由d细胞形成杂种植株的原理是        ，这种育种方法的优点是             。
（3）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞特点是             。
用        筛选获得d细胞，然后再经克隆化培养和抗体检测、筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
（4）下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是                            。

以下是有关生物遗传变异的相关问题，请结合所学的知识分析回答：

Ⅰ．玉米是雌雄同株异花植物，有宽叶和窄叶，抗病和不抗病等性状。已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，在苗期便能识别出来，并且杂交种（Aa）所结果实与纯合品种相比表现为高产。某农场在培育杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然授粉。

（1）按照上述栽种方式，F₁植株的基因型有      种。

（2）如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减产8%，因此到了收获季节，应收集        （宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择      （宽叶、窄叶）植株栽种，才能保证产量不下降。

（3）玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病（b）为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种，可用两纯合亲本进行      ，得到F₁，再用F₁进行    ，即能在较短时间内获得所需品种植株，其基因型是     。选出该玉米植株的简要过程是                   。

（4） 如果玉米抗花叶病毒的基因与易感花叶病毒基因的转录产物相比，只有一个密码子的碱基序列不同，导致翻译到mRNA的该位点时蛋白质合成提前终止，其根本原因是基因中碱基对的          造成的。

    Ⅱ．小鼠繁殖力强，也常被用作遗传研究的材料动物。

（1）一对黑色鼠与白色鼠杂交，F₁均为黑色鼠，F₁中黑色鼠个体自由交配，F₂出现黑色鼠：灰色鼠：白色鼠为9：3：4，若让F₂中的灰色鼠与白色鼠杂交，子代中纯合灰色鼠的比例是         。

（2）已知小鼠的一种隐性性状由基因d控制，但不知基因d是位于常染色体上，还是位于X染色体上（不考虑同源区段）。可通过统计具有该隐性性状小鼠的        初步确定该基因的位置。

（3）若控制该性状的D、d基因位于X染色体上，其中一个基因纯合时能使胚胎致死（注：X^DY，X^dY等均视为纯合子）。一对小鼠杂交，若F₁代雌鼠仅有一种表现型，则致死基因是          ，F₁代雌鼠的基因型是               。

（4）在一个区域的小鼠群体中发现某一性状出现的频率增加，这很可能是由于       。