常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖,自然界中一些酵母菌能分解木糖产生酒精但对酒精的耐受能力较差。下面是利用木糖发酵产生酒精的酿酒酵母的培育过程,请分析回答下列问题。
(1)将自然界中采集到的葡萄带回实验室,用________将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,瓶中的液体经适当稀释后,用________方法接种于固体培养基上,在适宜的条件下培养,获得各种菌落。
(2)将培养基上的酵母菌菌株转接到以木糖为唯一碳源的培养基中,无氧条件下培养一周后,有些酵母菌死亡,说明这些酵母菌________。从存活的酵母菌提取DNA,并用PCR技术大量扩增目的基因。
(3)将目的基因连接到一种穿梭质粒(可以在大肠杆菌中复制和在酿酒酵母中表达的质粒)上。该质粒具有两种标记基因,即氨苄青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因。大肠杆菌被该质粒转化后,应接种于含________的培养基上进行筛选。将质粒导入酵母菌时,由于氨苄青霉素不能抑制酵母菌繁殖,应选择缺乏________能力的酿酒酵母作为受体菌。从细胞结构看,酵母菌不同于大肠杆菌的主要特点是________。
(4)对转基因酿酒酵母发酵能力进行测试,结果如图所示:
据图分析,将转基因酿酒酵母接种在以________为碳源的培养基中进行发酵能力测试,最初培养基中的________糖被快速消耗,随着发酵继续进行,转基因酿酒酵母能够___________________,说明所需菌株培育成功。
江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示,请据图回答下列问题。
(1)牛棚内产生的________可扩散进入蔬菜大棚,提高蔬菜的光合效率;蔬菜光合作用产生的________可扩散进入牛棚。
(2)秸秆除了作为牛的饲料外,还可与牛粪混合堆放进行________,腐熟的产物肥效提高,这是因为____________________。
这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。
(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下,采用这种养殖模式,牛的生长速率明显提高,其主要原因是____________________________________________________________。
(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、________和________。
(5)从生态系统主要功能的角度分析,这种种植养殖模式较好地实现了_____ ___________。
现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:
(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过________呼吸将有机物分解。
(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了________(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于________所固定的________能。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、________和________等原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对________进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
阅读如下材料,回答问题。
材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题:
(1)材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。构建基因表达载体常用的工具酶有 和 。
(2)材料乙属于 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对 进行改造,或制造制造一种 的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。
(3)材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为 体,兔乙称为 体。
马铃薯是种植广泛的农作物,病毒侵染后导致产量大幅下降,培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,培养基中添加生长素和细胞分裂素,诱导离体细胞经过________和________完成组织培养过程,从而形成脱毒苗。此过程说明植物细胞具有________。
(2)为获得抗病毒的马铃薯植株,往往采用转基因技术,将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。
①上述过程中,将目的基因导入马铃薯细胞使用了________法。该方法先将目的基因插入到农杆菌的________上,然后通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的________上。导入农杆菌时,首先要构建基因表达载体,这里需要的工具有_________________,还要用________处理土壤农杆菌,使之转变为感受态,然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
②该转基因马铃薯产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有目的基因。
家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培
养,可提取干扰素用于制药。
(1)进行转基因操作前,需用________________酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。
(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的________和________之间。
(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、________和________。
(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以________,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。