将一个刚出芽的马铃薯块茎切成大致相同的6小块，每块均带芽眼。取6个大小、质地相同的小花盆，分别装满同样的水土，将马铃薯小块埋入盆土5 cm深处，按下表要求连续培植20天。

请回答：

（1）设计本实验的主要目的是研究_______________等非生物因素对马铃薯生长响。

（2）预期生长状况最佳的是____________号花盆中的马铃薯。

（3）3号花盆中的马铃薯生长不良的主要原因是温度偏低，从而影响了酶的活性。如果3号盆内最终长出了幼苗，但会出现“黄化”的现象，幼苗最终死亡。从基因型与表现型的相互关系分析，说明了_________________________________。

（4）5号花盆中的马铃薯最终死亡，原因是__________________，相应的反应式可以表示为__________________________________。

（5）仅就4号和5号盆内的结果作比较，能否构成对照实验？__________________。为什么？______________________________________。

根据下列提供的材料和要求完成实验。

一天中白天和黑夜的相对长度叫光周期。人们把每天昼夜的相对长度影响植物生长发育的现象称光周期现象。

不同植物开花所需的日照长度是不同的。有的植物开花必须大于一定的日照时数（长日照植物），这个一定的日照时数称为临界日长。短日照植物的日照时数短于临界日长时，如果缩短日照长度则可提早开花。长日照植物在超过临界日长时则光照越长开花越早。

菠菜是长日照植物，临界日长是13小时。

现给你生长健壮且花芽尚未分化出来的盆栽菠菜若干盆，暗室多个，电灯若干只，钟表

等。请你设计一个实验证明长日照植物花芽形成是受短黑夜刺激的，而不是长日照影响的结果。

（1）实验步骤：

第一步：选取15盆情况相似，生长良好的盆栽菠菜，分成甲、乙、丙三个组，每组5盆。

第二步：________________________________________________________________。

第三步：________________________________________________________________。

（2）实验预期结果及结论：_______________________________________________。

一百多年前达尔文曾发现几种生物组成的食物链：红花三叶草→土蜂→野鼠→家猫。请回答：

（1）土蜂（个体较大）能采食红花三叶草的花蜜，同时为之传粉，这两种生物的关系叫做____________，而猫与鼠、鼠与蜂之间的关系叫做_____________。这个食物链表明：猫多对牧业发展_____________。

（2）有一种土蜂的变种能直接在红花三叶草的花萼处咬出一个洞来吸取花蜜，同时招引本地短口器的小蜂前来吮蜜，这种不作传粉的土蜂与三叶草的关系为____________，与本地小蜂形成的关系为______________。自然界中这种具有嚼洞取蜜行为的土蜂的产生，从遗传学观点看，它可能是由____________产生的一种_______________行为。

（3）当地农民如果一改往常，不种红花三叶草，而改种一种开白花、蜜腺较浅的三叶草，这种白花三叶草的茎柔软，难以支持土蜂飞落，不久本地小蜂成为优势种，这时小蜂与土蜂间成为_____________________关系。

据报载，江苏某少年成为上海市心脏移植存活时间最长的“换心人”。该少年所患的心脏病有明显的家族性。下图遗传系谱图是其部分家庭成员的情况，其Ⅲ1₁表示该少年。经查，他母亲的家族史上无该病患者。设该病显性基因为A，隐性基因为a。请回答：

（1）该病最可能的遗传方式是______________________________。

（2）依据上述推理，该少年的基因型是____________。

（3）该少年的父母如果再生一个孩子，是正常男孩的概率是______。

（4）有人说，该少年经手术治疗后已经康复，将来只要和一个正常女性结婚，他的子女就不会患此病。你认为这种说法正确吗？试简要说明理由。

玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花。在一个育种实验中，采用A、B两棵植株进行如下图所示的杂交实验：

实验一：在杂交Ⅰ中，将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上，受粉后，雌花发育成穗轴上的玉米粒。

实验二：在杂交Ⅱ中，植株B的花粉粒被转移到同一植株的雌花上，进行受粉。

实验三：在杂交Ⅲ中，植株A的花粉就被转移到与植株B具有相同基因型的另一植株的雌花上进行受粉。

上述三种杂交所获得玉米粒的颜色如下表所示

（1）在玉米粒颜色这一对相对性状中，隐性性状是______，其理由是 ______________________________________________________________________________ 。

（2）用G代表显性性状，g代表隐性性状，则植株A的基因型为______，植株B的基因型为______。杂交Ⅰ的子代中，紫红色玉米粒的基因型是 ________________________。

（3）杂交______的受粉类型对植株有利，原因是______________________________。

(4) 玉米是遗传学研究的良好材料，请说明用玉米作为遗传材料的两个理由。

2000年10月，中科院上海生物工程研究中心宣布：我国科学家通过基因组扫描定位技术在小鼠的染色体上定位了一个隐性白内障位点，并通过候选基因分析鉴定了小白鼠的白内障基因，发现该基因与引发人类白内障的基因高度同源（眼球内晶状体混浊即为白内障，影响视力）。请分析回答以下问题：

（1）白内障基因的发现，进一步证明了生物的______是由基因决定的。

（2）如已知某人染色体上存在隐性的白内障基因，则该基因最可能是由__________而来；当然也不能完全排除通过__________而来。

（3）若白内障为一种常染色体隐性遗传病。某人的父母、祖父母、外祖父母均正常，但他有一个舅舅和叔叔都是白内障患者，则某人患白内障的概率为______，为白内障基因携带者的概率为______。

（4）人与小白鼠白内障基因的高度同源性，可证明人与小白鼠之间有______关系。

（5）克隆、定位小白鼠白内障基因的成功，除对白内障诊断、治疗具有重要指导意义外，还有什么作用？

粮食是人类生存的基本条件，随着人口增加，耕地面积减少，提高单位面积的粮食的产量、质量自然就成了人为解决粮食问题的主攻方向。

（一）为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，设计一套育种方案。

生物材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子。

非生物材料：根据需要自选。

（1）育种名称：______育种。

（2）所选择的生物材料______。

（3）希望得到的结果：______。

（4）预期产生这种结果（所需性状类型）的几率为______。

（5）写出育种的简要方法（过程）（可用图解）。

（6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。

蚕豆染色体数目为2N=12，蚕豆根尖在19℃的条件下，一个细胞分裂周期所占时间为19.3小时。

大多数致癌物质都能提高生物的变异频率，癌症是体细胞遗传物质的改变引起的。烟叶细胞中含有一些诱变物质，吸烟者容易患肺癌，其得病率是不吸烟者的10.8倍。某中学教师为了让学生能清晰地观察到细胞的染色体变异，需在课前制作细胞的临时装片。现有如下材料：10粒干的蚕豆种子（假设发芽率为100%）、烟草浸出液、蒸馏水及必需的实验设备和药品。请你写出实验原理并帮助老师完成上述的课前准备工作。

（1）实验原理是_____________________________________________________________。

（2）简要写出实验课前准备工作过程中的三个主要步骤：_____________________________________________________________________________

（3）为了得到更多的蚕豆根尖，你将怎样做？____________________________________

（4）如希望得到更多的具有染色体畸变的分裂细胞，在19℃环境下根尖应至少培养多少时间？_______________________________________。

（5）预见镜检时可能观察到的染色体畸变的类型有________________________________

果蝇野生型和5种突变型的性状表现、控制性状的基因符号和基因所在染色体的编号如下表

注：（1）每种突变型未列出的性状表现与野生型的性状表现相同；（2） 6种果蝇均为纯合体并可作为杂交实验的亲本。

请回答：

（1）若进行验证基因分离定律的实验，观察和记载后代中运动器官的性状表现，选作杂交亲本的基因型应是___________________。

（2）若进行验证自由组合定律的实验，观察体色和体型的遗传表现，选作杂交亲本的类型及其基因型应是______。选择上述杂交亲本的理论根据是______，表现为自由组合。

（3）若要通过一次杂交实验得到基因型为VvXWY（长翅白眼♂）的果蝇，选作母本的类型及其基因型和表现型应是________，选作父本的类型及其基因型和表现型应是__________。

石刀柏是一种名贵蔬菜，为雌、雄异株，属于XY型性别决定，其雄株产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益的角度考虑提出两种合理育种方案。