[生物——选修3：现代生物科技专题]

   细胞工程与基因工程在生产实践中具有广泛的应用，如图是抗除草剂番茄的培育过程。请回答下列问题：

（1）将抗除草剂基因连接到运载体上需要用________酶，在基因表达载体中除含有抗除草剂基因、标记基因外还必需有________共五部分构成，其中标记基因的作用是________。

（2）农杆菌转化是利用农杆菌中Ti质粒上的T—DNA，使外源基因进入并整合到番茄细胞的________上。

（3）获得抗除草剂基因的番茄细胞经过________过程发育成转基因番茄幼苗。其理论基础是________。

（4）在培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加________等物质，作用是________。

下图为转基因抗病香蕉的培育过程流程图，其中质粒上的PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请据图回答下列问题：

限制酶ApaⅠ      EcoRⅠ            PstⅠ        SmaⅠ识别序列和切割位点

如图是植物组织培养的简略表示．据此回答：

[选修3：现代生物科技专题]

回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题：

（1）培育转基因植物过程的核心步骤是构建基因表达载体，其目的是使目的基因在受体细胞中         ，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用。

（2）构建基因表达载体时，可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的           键。

（3）组成基因表达载体的单体是           。基因表达载体中的启动子是       识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过        （填过程）合成mRNA。

（4）用两种限制酶XbaI和SacI（两种酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，获得含目的基因的片段．若利用该片段构建基因表达载体，应选用下图中的何种Ti质粒？                 。

（5）将受体细胞培养成植株需要应用             技术，该技术的理论依据是            。

紫杉醇是新型抗癌药物，能与细胞微管蛋白结合，具有促进微管聚合，抑制微管解聚的功能，从而起到抗癌作用。

（1）细胞进行有丝分裂时需要微管聚合和解聚的正常动态平衡，从而在有丝分裂的          期染色体能够随微管解聚产生的拉力和微管聚合产生的推力，向两极移动。紫杉醇通过影响癌细胞在有丝分裂时        的形成，导致染色体数目异常，从而抑制了癌细胞分裂和增殖。

（2）紫杉醇是红豆杉的细胞代谢产物，可从红豆杉中提取，但红豆杉生长十分缓慢，数量有限且紫杉醇含量非常低。因此，研究人员尝试运用现代生物技术获取紫杉醇。

①传统提取紫杉醇的过程中会产生大量废弃物，经研究发现酶A可将废弃物部分转化为紫杉醇，但酶A活性较低，研究人员成功获得能表达高活性酶A的目的基因，并利用基因工程技术导入            （大肠杆菌/酵母菌）细胞中，最终获得高活性酶A，从而提高紫杉醇转化量。

②研究人员欲通过植物组织培养获得紫杉醇，分别剪取曼地亚红豆杉和南方红豆杉的幼芽和嫩叶，作为外植体，在无菌条件下             （填“避光”或“照光”）培养，经          形成愈伤组织。记录实验数据，计算出愈伤组织诱导率，如下图。

（3）由上图可知，同一品种红豆杉以           （部位）作为实验材料愈伤组织的诱导率较高，这可能是因为                。

（4）从实验数据可知，选择           作为实验材料并用           号培养基培养，更易获得愈伤组织，从而大量生产紫杉醇。

粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一。改善农作物的遗传性状、提高粮食产量是科学工作者不断努力的目标，下图为小麦的五种不同育种方法示意图。

（1）图中A、D方向所示途径育种方式的原理是___________，D过程称为_______。

（2）E方法所用的原理是____________，G过程中所用到的工具酶是_____________________________________。

（3）B、C所示的育种方法叫_____________，B过程称为______________，C、F方法用的是同一种药剂,其作用原理是作用于正在分裂的细胞，_______________，导致染色体不能移向细胞两极。F过程除了使用化学药剂外，还可以通过_______处理，获得染色体加倍的种子或幼苗。

（4）H→J的过程叫________________技术，体现了细胞的__________。

下图表示培育小麦的几种育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为DDRR，纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr，两对基因分别位于两对同源染色体上。据图回答下列问题：

（1）图中植株A培育过程中，将亲本杂交的目的是___________。

（2）植株B的培育运用的原理是__________。

（3）植株C需要染色体加倍的原因是____________。

（4）由融合细胞通过组织培养得到植株E的原理是___________。

（5）在图中的育种过程中，小麦的基因频率发生变化的是______________。

据图回答下列问题：

(1)过程①所需的酶_____________________。

(2)过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。

(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是________。原生质体经过________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。

(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和________植株的根尖，通过________、________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。

(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1—4进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1—4中一定是杂种植株的有__________________。

(6)对杂种植株进行________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

（1）由图可知，育种工作者运用了   ▲   育种和   ▲   育种的方法。

（2）①幼苗为   ▲   倍体（单倍体、二倍体、多倍体），抗除草剂植株④为   ▲   （杂合子、纯合子）。

（3）②用 射线照射幼苗，目的是诱发   ▲   。

（4）③用除草剂喷洒①幼苗，保持绿色的部分具有   ▲   的能力。

（1）④过程应用了_______技术，E幼苗的获得利用了细胞______________________。

（2）过程④⑤的育种方法是_______，依据的遗传学原理是______________。

（3）若C品种的基因型为AaBbdd，D植株中能稳定遗传的个体占总数的___________。

（4）⑤过程使染色体数目加倍的方法是用________处理或_______________，这两种方法在原理上的相似之处是______________。

（5）若C作物为水稻，非糯性和糯性是一对相对性状，经过③过程形成的花粉粒加碘液染色，显微镜下观察，一半花粉呈现蓝黑色，另一半呈现橙红色，实验结果验证了________________定律