有关遗传病的相关问题（10分）
下图是甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图， II-4、II-6不携带甲乙两病致病基因
⑴．甲病的遗传方式是
A．常染色体显性遗传病 B．常染色体隐性遗传病
C．伴X染色体显性遗传病 D．伴X染色体隐性遗传病 E．伴Y染色体遗传病
⑵．双胞胎(IV-1与IV-2)同时患有甲种遗传病的概率是 。若按照乙病最可能的遗传方式，女孩(IV-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是 已知丙病是伴X显性遗传病，由D基因控制，而甲病中a基因对D的表达有抑制作用。对IV-1与IV-2的正常体细胞做基因检测，发现IV-1只有d基因，IV-2只有D基因。
⑶．仅考虑丙病，Ⅲ-2的基因型是 ，D和d的传递遵循
⑷．仅考虑甲、丙两病：Ⅲ-1的基因型是 ；若Ⅲ-1和Ⅲ-2再生育一个正常孩子的概率是 。
mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子，具有自我复制、转录和控制合成蛋白质的功能。mtDNA的类型具有明显的种族特异性。若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA，通过凝胶电泳分离分析得下表。限制酶M和N的识别序列和切割位点如图所示。
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凝胶电泳结果 （1kb=1000对碱基）（+表示该片段的存在以及含量） |
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分子量（kb） |
酶M |
酶N |
酶M+酶N |
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1.0 |
+ |
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+ |
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2.0 |
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+ |
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3.0 |
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+ |
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4.0 |
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+ |
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5.0 |
+ |
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6.0 |
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+ |
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7.0 |
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+ |
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9.0 |
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+ |
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10.0 |
+ |
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⑴．该mtDNA的长度为___________kb。在该DNA分子中，M酶与N酶的切割位点分别有____________个。
⑵．M酶与N酶切出的能相互粘连的末端能在______________酶的作用下相互连接，请将连接的结果表示出来：_______________________。连接后的序列是否可以用M酶、N酶进行切割，并简述理由：_________________________________________________
⑶．有人认为mtDNA能成为研究人类起源与进化的一个有力工具，请简述理由：_________________________________________________________________________ 。
下图为真核细胞的某基因的结构图以及限制酶M和N的切割位点。
⑷．现用该基因作为目的基因，若采用直接从供体细胞中分离，具体方法是：_____________。这个方法虽操作方便，但切割下的基因中含有不能指导蛋白质合成的区域。因此，目前往往采用逆转录的人工合成的方法，其基本步骤是：__________________________。
⑸．已知Ⅱ区的碱基数是2000个，其中阴影区域碱基数是800个，空白区域中G和C的总数共有400个，则由该区转录的mRNA中A和U总数是 。
下图表示4个不同地区的4种树木群落，其中不同的树轮廓表示不同树种，每一树轮廓分别代表10个个体。
⑴.上述群落中，具有最高的物种丰富度与物种多样性的分别是
A. 北部、西部 B. 西部、东部 C. 西部、北部 D. 东部、西部
⑵．在样方设置与抽样过程中须具有科学性，要遵循样方面积大小均等和 等原则。若调查图所示群落地区物种数，最合适的样方面积是 m2。
⑶．研究者对东部群落地区的树种进行了辨认和挂牌，并进行生物多样性研究：树木A与树木B之间的差异属于 多样性，主要是 引起的，检测其最简便的方法是 ；树木A于树木F之间的差异属于 多样性。
⑷．上述四个地区生物多样性说明 决定生物进化的方向
材料1、利用紫苏植物进行实验，左图表示在一个密闭容器内紫苏植株一昼夜O2含量的变化，右图表示紫苏叶肉细胞内进行的两大生理过程示意图，（Ⅰ—Ⅶ代表物质，①—⑤代表过程，[ ]填编号，横线上填文字）
⑴图中B点后曲线上升的原因是光合作用程中 阶段增强，此时产生的_________为CO2的还原提供条件。
⑵.分析图可知，紫苏植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是 。（用图中字母回答）。该紫苏植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？ 。
⑶．图中过程①被称为 ，Ⅳ表示 ，其产生后由辅酶携带运送至 （具体场所），最终与Ⅴ结合。
⑷．图中能产生ADP的过程是[ ] ，该过程的能量变化是 。
材料2 若将一绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗条件下，罩内
CO2含量每小时增加了25mg；在充足光照条件下，罩内CO2含量每小时减少了50mg。据测定，上述光照条件下，光合作用每小时共合成葡萄糖60mg。若呼吸底物和光合产物均为葡萄糖，请回答：（保留2位小数）
⑸．该植物在光照条件下的呼吸作用每小时CO2产生量为 mg； 若上述条件不变，该植物光照10小时，其余时间不给光照，则一昼夜可积累葡萄糖 mg。
某化工厂的污水池中，含一种有害的、难于降解的有机化合物A，研究人员用化合物A以及磷酸盐、镁盐、微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题。
⑴.培养基中加入化合物A的目的是____________，这种培养基属于___________培养基。不论何种培养基，在各种成分溶化后、分装前，要进行的是____________。
⑵．“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的______________。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是__________。
⑶．培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液，接入新的培养液连续培养， 这样做的目的是________________。
⑷．在转为固体培养基培养时，常采用__________法接种，以培养获得 。
⑸. 实验过程中，培养基的灭菌要求是 。
20世纪90年代开始兴起的DNA疫苗被称为是第三次疫苗革命。DNA疫苗是直接将控制合成保护性抗原的基因，通过体外与质粒重组，再直接注射进入人体而使人体获得免疫力的一种疫苗。
图是某病毒DNA疫苗获取及预防传染病的机制示意图。（A、B、C表示物质。甲、乙、丙表示细胞。①、②表示生理过程）
⑴．过程①所需的原料是 ，过程②的名称是 ，A物质通过细胞核穿过 层膜。
⑵图中所示免疫过程称为 。如注射过DNA疫苗的人体，当该病毒进入人体后会被图中的 （填编号）细胞特异性识别，而发生免疫反应。
⑶．DNA疫苗是图13中的
A．重组质粒 B．物质A C．物质B D．物质C
⑷．病毒抗原是图13中的
A．重组质粒 B．物质A C．物质B D．物质C
⑸．如需体外获得大量图13中的物质C，可利用细胞工程技术来获得，请简述主要过程：
