一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统,年创收几万元。下图是该家庭生态工程的模式图,请据图分析回答问题:
(1)从图中可知,人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比,突出的优点是 。
(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用,原因是 。
(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界 的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。
(4)据生态工程中的物种多样性这一原理,有人认为生态农业建设中,应使食物链越长、营养级越多越好,你是否支持这一观点 。
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:
Ⅰ.(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、________以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其 。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和 。
(3)利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,将该重组DNA分子导入受体细胞所常采用的方法是 ______ ,而培育转基因植物采用的导入方法有____________、花粉管通道法和基因枪法。 为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是_____________(受精卵、乳腺细胞)。
Ⅱ.下图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。
请据图回答下列问题:
(1)上述过程涉及的现代生物工程技术,属于分子水平的是 ,其核心步骤是 。
(2)若要获得单个的成纤维细胞进行培养,需用 处理猪胚胎的部分组织。
(3)E过程中若要获得大量的卵母细胞需用 激素处理成年母猪。
(4)H过程的名称是 ,所选择的胚胎一般处于 期较合适。
(5)经过培养得到早期胚胎后可以用 技术以获得更多基因型相同的转基因克隆猪胚胎,且在进行H过程之前,需要对代孕母猪进行 处理。
如图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。
Z细胞单抗
(1)X、Y、Z细胞的名称分别是 、 、 。
(2)①过程类似于植物组织培养技术中的 过程。与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较 。②过程的实质是 。
(3)③过程需用到的生物诱导剂是 。
(4)④处需要筛选,其目的是 。
为解除柑橘黄龙病对柑橘产业的严重影响,美国科学家近日从菠菜中获得了一种能抵抗柑橘黄龙病的蛋白质的基因,并已经成功地进行了一系列培育转基因植株的研究。其过程大致如下,请分析后作答。
(1)有两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从菠菜基因组DNA上切下目的基因并取代Ti质粒(4.0 kb)上相应的EF区域(0.2 kb)形成重组质粒,该过程还必须用到的酶是 ,形成的重组质粒 填(“能”或“不能”)被E酶切割。
(2)若图中Ti质粒上限制酶G切割位点与E的切割位点距离0.9 kb,限制酶H切割位点距F切割位点0.5 kb,分别用限制酶G和限制酶H酶切两份重组质粒样品,结果如下表。据此可判断目的基因的大小为 kb;并将目的基因内部的限制酶H切割位点标注在下图中。
G | H |
1.8 kb 3.2 kb | 1.3 kb 3.7 kb |
(3)在上述培育过程中两次用到农杆菌,它与柑橘细胞相比较,在结构上最主要的区别是 ,导入重组质粒后的农杆菌的作用是 。
兔肝细胞中的基因E编码代谢甲醛的酶,拟利用基因工程技术将基因E转入矮牵牛中,以提高矮牵牛对甲醛的代谢能力,请回答:
(1)从兔肝细胞中提取mRNA,在 酶的作用下形成互补DNA,然后以此DNA为模板在体外利用 反应大量扩增,得到基因E。在相关酶的作用下,将基因E与Ti质粒连接在一起,形成 ,再导入用氯化钙处理的 ,侵染矮牵牛叶片。将被侵染的叶片除菌后进行培养,最终得到转基因矮牵牛。其中培养过程正确的是 。
A.叶片在含合适浓度生长素的培养基上分化形成愈伤组织
B.愈伤组织在含细胞分裂素和生长素配比较高的培养基上形成芽
C.再生的芽在细胞分裂素含量高的培养基上生根
D.愈伤组织在含合适浓度植物生长调节剂的培养基上脱分化形成再生植株
(2)取转基因矮牵牛叶片,放入含MS液体培养基和适量浓度甲醛且密封的试管中,将试管置于 上,进行液体悬浮培养。一段时间后测定培养基中甲醛的含量,以判断基因E是否在转基因矮牵牛中正常表达。培养过程中液体培养基的作用:一是提供营养;二是 ,从而使叶片保持正常形态。
下列措施不属于物质循环利用的生态工程类型是
A.农作物秸秆的“过腹还田”
B.在干旱地区开展雨水和地表水的收集
C.把人畜粪便转化为复合肥
D.利用蚯蚓等处理城市生活垃圾,蚓粪残渣作肥料