基因工程自20世纪70年代兴起后,在短短的几十年间,得到了飞速发展,目前已广泛应用于医药、农业、工业、环境等领域,展示出了强大的生命力和广阔的应用前景。请回答与基因工程有关的问题。
(1)基因工程的发展和基因工程工具酶的发现与应用密不可分。在1970年阿尔伯、内森斯、史密斯等在细菌中发现了一种酶,这种酶能够将DNA分子在特定部位切割,这种酶属于__________酶。此后,人们还相继发现了__________酶和逆转录酶,这为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
(2)基因工程中,获得目的基因后,由于数量有限,需要在短时间内大量扩增,此时一般采用__________技术,这个技术中的关键酶是___________。
(3)基因表达载体的构建是实施基因工程的关键,是基因工程的核心,其目的是____;一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及____________________等。
(4)将基因表达载体导入植物细胞采用最多的方法是___________。在目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,需要通过检测与鉴定才能确定。检测方法常常采用__________技术来进行。
人们利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史,源远流长。果酒的制作离不开酵母菌,果醋的制作需要醋酸菌。
(1)果酒的制作流程是:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵。在这个过程中没有接种酵母菌的环节,发酵时的酵母菌来自____________________;若用密闭的装置进行酒精发酵,则在发酵过程中需每隔12小时左右将瓶盖拧松一次,这样做的目的是__________。果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验。其原理是在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现__________色。
(2)为提高果酒的品质,更好的抑制其他微生物的生长,可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。人工培养酵母菌时可从土壤中分离、再培养。从土壤中分离酵母菌,基本步骤包括:取样土壤+无菌水,制作成土壤溶液;对土壤溶液进行过滤;取滤液进行__________;再用_________在专用的培养基上进行初步的筛选。为了防止杂菌污染,分离所用器具、培养基等都需__________处理。
(3)果醋的制作是在果酒制作的基础上进行的。该过程与果酒制作过程比较,在条件控制上除了需要控制不同的温度外,果醋的制作还需要向发酵装置内__________。
摩尔根利用果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,此后,果蝇成为遗传学家的宠儿,为遗传学研究做出了重大贡献。请分析回答有关果蝇杂交实验的问题:
(1)摩尔根利用果蝇杂交实验证明基因位于染色体上运用的研究方法是__________。
(2)某科研小组用一对圆眼长翅的雌、雄果蝇进行杂交,子代雄性果蝇中圆眼长翅:棒眼长翅:圆眼残翅:棒眼残翅的比例为3:3:1:1,雌性果蝇中圆眼长翅:圆眼残翅的比例为3:1。(控制圆眼、棒眼的基因用B、b表示,控制长翅残翅的基因用H、h表示)。
①根据杂交结果,可以判断控制__________性状的基因位于X染色体上,这是因为___________。亲本中雌果蝇的基因型为__________。
②若让子代中全部的雌果蝇与子代中棒眼长翅雄果蝇混合饲养,它们自由交配。子二代中长翅果蝇和残翅果蝇的分离比为__________。
蝗虫染色体数量较少且染色体较大,易于观察,因此蝗虫精巢是观察减数分裂的好材料。已知雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24(含两条X染色体)。请分析回答:
(1)制作蝗虫精巢固定装片时,为固定细胞形态,需对活体采集获取的蝗虫精巢进行的处理是____________。
(2)视野中有些细胞可发生基因重组,这些细胞内的染色体会表现为__________行为特征。
(3)视野中,含有__________条染色体的细胞一定是次级精母细胞;受精后,能够发育成雄性蝗虫的受精卵是由细胞内含__________条染色体的精子与卵细胞结合形成的。
用微电极记录细胞膜上的电位变化是研究神经冲动产生、传导和突触传递原理的常用方法。
(1)图1中a部位为神经纤维与肌细胞接头(突触的一种),将2个微电极置于图1中b、c两处神经细胞膜外,并与灵敏电流计正负极相连。刺激d处,该处膜内电位的变化是___________________,兴奋沿神经纤维传导过程中,电流计指针会偏转__________次,最终兴奋会到达腓肠肌,腓肠肌的反应是__________。
(2)图2为突触的结构示意图。当图2中微电极M记录到动作电位时,突触小泡将会释放__________,这种物质经扩散通过突触间隙,到达突触后膜,紧接着突触后膜上将依次产生的反应是____________。
(3)若在微电极N处给予一定的电刺激,在微电极M处没有检测到电位变化,这是因为_____________。
脱落酸是广泛分布于高等植物体内的一种植物激素。为研究大豆叶片内叶片相对含水量与脱落酸含量以及与气孔开放程度的关系,有人进行了相关实验,绘制了如下图所示的曲线。第1~4天持续干旱,第5天浇水。
(1)由图中数据可知,脱落酸在叶片中的大量积累会引起气孔__________,从而使光合作用过程中__________,导致叶片光合作用速率下降;浇水后,叶片中脱落酸含量随水含量的升高而__________。
(2)在大豆体内除了脱落酸外,还有生长素、赤霉素、__________和乙烯等激素。研究发现生长素和赤霉素均可促进大豆细胞伸长,从而促进大豆的生长。这一现象说明生长素和赤霉素具有__________作用。