实时荧光定量PCR(qPCR)实现了PCR从定性到定量的飞跃。TaqMan探针是qPCR技术中一种常用的探针(如图1),其5'末端连接荧光基团(R),3'末端连接淬灭剂(Q)。当探针完整时,R发出的荧光信号被Q吸收而不发荧光。在qPCR扩增过程中,当Taq酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q,R发出的荧光信号被相应仪器检测到,荧光信号的累计与PCR产物数量完全同步(如图2)。请回答下列问题:

图1

图2

(1) 与质粒相比,TaqMan探针中除荧光基团、淬灭剂外,特有的化学成分是________。 

(2) 加入到PCR反应体系的物质,除图中所示引物、酶、模板DNA外,还应包括Mg2+、扩增缓冲液和____________。 

(3) 根据TaqMan探针功能分析,探针中碱基序列的设计应主要依据______________,同时要避免与____发生碱基互补配对。 

(4) 根据图2,Taq酶的功能有______________、____________。 

(5) 若每分子探针水解释放的R基团荧光强度为a,加入的目的基因为b个,请根据图示过程,试用数学公式表示反应体系中荧光信号强度(Rn)与扩增次数(n)之间的关系:____________。 

下图为利用基因工程培育花卉的过程(字母代表相应的物质，转基因植物或结构，数字代表过程或方法)。请回答下列问题：

(1)花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等，不同的基因工程所需要获取的________不同。

(2)基因工程中最常用的载体是________，另外还有________________、动植物病毒等。整合了目的基因的重组质粒，在组成上还含有启动子、终止子和____________。

(3)②过程常用的方法是________________，检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，需要采用________________技术。

(4)外植体一般从受体植物的形成层处获取，原因是这部分细胞________________。由外植体培养为转基因植株的③、④过程分别为________________，该过程的理论基础是________________。

(5)人工种子就是以形成b之后得到的________、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。

生产实践中应用的菌种主要来土壤,从土壤中分离微生物的一般实验流程是：土壤収样—选择培养—梯度稀释—鉴別培养。请回答：

（1）欲从土壤中分离纤维素分解菌，最好选择在      环境中采集土样，所选择的培养基应以       作为唯一碳源。

（2）Taq耐热菌的发现和分离为基因工程的发展作出了突出贡献。分离Taq耐热菌所需要的特殊培养条件是             ，在生物休内进行DNA复制所必需而PCR技术中不需要的酶是             。

（3）下图是纯化微生物培养的效果图。请冋答：

①先配制好的培养基在接种前都要进行             灭菌，在整个微生物的分离和培养过程中，一定要注意在            条件下进行。

②获得图A效果的接种方法是            ,获得图B效果的接种方法是            。

（1）图中A表示　　　　　，a和b过程分别是　　　　　。

（2）植物组织培养过程常用　　　　　培养基，在培育过程中，要注意培养基中添加植物激素的浓度、　　　　　以及　　　　。

（3）提取薄荷清油时，图示所用方法为　　　　，获取油水混合物后，在其中加入　　　试剂，分层后可获得直接精油，再加入　　　　　　试剂，可进一步除水获得薄荷精油。

柑橘浑身是宝，橘肉中富含Vc，橘皮可用于提取芳香油，请回答下列问题：

(1)提取橘皮精油常采用________法，原因是________．

(2)为了提高出油率，需要将橘皮用________浸泡，作用是________．

(3)橘皮经处理可得到乳液状，橘皮精油分布于液体的上层，原因是________．用________将精油分离，分离得到的精油常加入________，其作用是________．

30.（除特殊说明外，每空2分，共15分）请回答关于生物技术的以下问题： 

（1）在花药离体培养过程中，选择花药时一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。一般来说，在         期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。确定花粉发育时期的方法有                  和                 ，为此，通常选择                            的花蕾。 

（2）若提供花粉的植株基因型为AaBb，利用单倍体育种的方法获得的任意一个植株，其基因型与提供花粉的植株相同的可能性为         （1分）。 

（3）确定植物有效成分提取的方法时，要根据所要提取的有效成分的理化性质进行。三七是一种名贵中药，其有效成分是三七皂苷，这是一种非脂质有机物。那么从三七中提取该物质，可以考虑的提取方法是           （1分），考虑到提取物是一种口服药物，最好使用         （1分）来提取。为了提高提取率，提取前应对三七材料进行预处理，即对其进行                  。如果是提取花生油，最简便的方法是                。 

青蒿素，无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发。获取途径主要是从黄花蒿中直接提取得到。根据生物相关知识，回答问题。

（1）从黄花蒿中提取青蒿素不适合用__________法，应采用_________法，并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行_________和干燥，以提高效率；干燥过程应控制好________和_______，以防止青蒿素分解。

（2）提取过程中宜采用_______加热以防止燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行_________。

（3）最后需要对所提取物质进行_______，以确定是否提取到青蒿素。

（1）外植体先经过①         形成愈伤组织，经过再分化能形成胡萝卜植株，其原理是                。

（2）图中培养基需加入                    （植物激素），该培养基按物理性质分类属于              ，该培养基常用             的方法灭菌。

（3）常用萃取法提取胡萝卜中的胡萝卜素，萃取前需要粉碎胡萝卜，目的是       萃取时一般选用        （填乙醇、石油醚）作为萃取剂，理由是                       。

选取水稻花药→对花蕾消毒→接种和培养→植物体

(1)选取的水稻花药应为________期，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。为确定花粉是否处于该时期，最常用的镜检方法是________。

(2)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过________阶段发育为植株；另一种是在诱导培养基上先形成________，再将其诱导分化成植株。两种植物组织培养都需要接种，接种前为确定培养基是否灭菌彻底，检测的方法是________，植物组织培养无菌操作应注意________(答两点)。

(3)试管苗形成过程中，必须从培养基中获得无机盐或矿质元素和小分子有机物质等营养物质。要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有________两类激素。具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有________。

(4)对植株甲进行________，才能使其结实产生后代(乙)，乙植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。

(5)研究人员研究了茎尖外植体大小对苗的成活率和脱毒率的影响，实验结果如图所示，实验结果表明，茎尖越小，________，因此脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为________mm。