（《现代生物科技专题》，15分）
香蕉原产热带地区，是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响，对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒（BBTV，单链环状DNA病毒）引起的香蕉束顶病，对香蕉生产的危害十分严重。当前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平，具有重要意义。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程。
（2）脱毒香蕉苗的获得，可采用 的方法，此方法的依据是 和 。
（3）建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量，请问可用哪些方法检测病毒的存在?（列举两种方法）
（4）在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。试述在提取和纯化DNA时影响提纯效果的因素及其依据。（列举两点）
（5）如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株?在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题?（列举两点）
（6）从细胞工程的角度出发，简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据。另外，抑制果胶裂解酶的活性可以延长香蕉果实储藏期，请描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。
（《生物技术实践》，15分）
为了实现燃料供应来源多样化，发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。
广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的C3植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大， 目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗 榨汁（蔗糖） 酵母发酵 蒸馏 成品（燃料酒精）。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程。
（2）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：
步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。
步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意 和 ，加琼脂后灭菌，制成固体平板。
步骤3：将紫外照射后的菌液稀释涂布平板。
步骤4：根据 筛选出突变菌。
（3）上述步骤2、3和4的依据分别是 。
（4）利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行方法?（列举两种）
（5）甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其 。请提出解决该问题的方法。（列举两种方法）
（6）突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物和DNA聚合酶的作用分别是什么?
在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。图39－1是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图，其中D和d，E和e，F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因。
图39一1交换过程示意图（左：交换前的染色体；右：交换后的染色体）
（1）请问该细胞在发生有丝分裂交换后，产生几种基因型的子代表皮细胞？并分别写出基因型。
（2）如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生的配子有几种基因型？并写出基因型。
（3）如果图39—1是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果，请问由它产生的配子类型有几种？并写出基因型。
（4）如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换，你认为哪一种分裂方式对于遗传多样性的贡献更大？为什么？
动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1mol谷氨酸分解为1mol γ－氨基丁酸和1mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适PH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图38－1和图38－2。
图38-1产物CO2：浓度随时间变化曲线图 38-2酶催化反应速率随酶浓度变化曲线
（注：酶浓度固定） （注：反应物浓度过量）
请根据以上实验结果，回答下列问题：
（1）在图38－1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）
（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶增加50% 或降低反应温度10℃，请在图38－1中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。
（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应物中加入一定量的重金属离子后，请在图38－2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“4”标注），并说明其原因。
某地曾是著名的鱼米之乡，植物生长茂盛，土壤动物种类繁多。后来，由于上游地区一农药厂的污染废水排入河流，造成该地农田土壤环境持续恶化，原本常见的泥鳅、田螺等几近销声匿迹。为了调查污染废水对农田土壤动物类群的影响，在受污染河流一侧不同距离进行调查，调查结果见表37—1。
表37—1 距污染河流不同距离土壤动物类群和个体
|
离污染河流的距离（km） |
0.1 |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
4.0 |
|
动物类群数（类） |
20 |
23 |
37 |
50 |
58 |
|
动物个体总数（个） |
365 |
665 |
750 |
1983 |
2490 |
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）土壤动物调查一般不能采用标志重捕法，理由是 。
（2）遭受污染的农田土壤仍存在一定数量的土壤动物，是因为农田生态系统具有 ，而不同类群的土壤动物具有 。过度污染的农田会丧失生产能力，原因是 。
（3）从表37—1调查结果可得出以下结论：① ；② 。
（4）当污染停止后，在原来因污染而废弃的土地上开始的群落演替属于 演替，在华南热带亚热带地区，这种演替将最后达到 （群落）阶段。
为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质（或结构）的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下：
①各种物质（或结构）的性质、染色反应的结果，见下表：
|
|
A |
B |
C |
D |
E |
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来源 |
猪血 |
马肝 |
蛙表皮 |
棉花 |
霉菌 |
|
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水溶性 |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
|
|
灰分 |
+ |
- |
+ |
- |
- |
|
|
染色反应 |
甲基绿溶液 |
- |
- |
+ |
- |
- |
|
斐林试剂 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
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苏丹Ⅲ溶液 |
- |
+ |
- |
- |
- |
|
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双缩脲试剂 |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
|
|
碘液 |
- |
- |
- |
- |
- |
注： +：有（溶解）； -：无（不溶解）；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。
②A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。
③将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
根据以上实验现象和结果，推断出：
A、 ； B、 ； C、 ； D、 ； E、 。
