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    【题目】I型糖尿病又名胰岛素依赖型糖尿病（IDDM），I型糖尿病病人自身不能产生胰岛素，所以病人从发病开始就需使用胰岛素治疗，并且终身使用，因此临床上对胰岛素需求量很大。如图是利用奶牛乳腺生物反应器制备胰岛素的流程图，据图回答下列问题：

    （1）构建重组质粒时，为避免人胰岛素基因末端发生任意连接和载体的自身环化应选用________________酶切处理目的基因和载体。

    （2）②过程采集的奶牛精子常用_____________法使其获能，与成熟的卵子在专用受精溶液中完成受精，受精过程中，在精子触及____________的瞬间会产生透明带反应，这是防止多精子入卵受精的第一道屏障。

    （3）对移植前的胚胎需进行性别鉴定，一般采用SRY-PCR方法，选择出现____________（填“阳性”或“阴性”）反应的胚胎进行移植。为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶牛C进行____________处理，使之与供体的生理状况保持相同。

    （4）桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程____________的原理。“1+1>2”体现了生态工程的哪一基本原理____________。

    【答案】PstI、SmaI 化学诱导 卵细胞膜 阴性 同期发情处理 物质循环再生 系统整体性原理（系统学和工程学原理）

    【解析】

    1.分析题图，图示是利用奶牛乳腺生物反应器制备胰岛素的流程图，其中①表示卵细胞的采集和培养；②表示精子的采集和获能；③表示基因表达载体的构建；④表示将目镜基因导入受体细胞；⑤表示胚胎移植。

    2.生态工程的基本原理：
    （1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
    （2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
    （3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
    （4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
    （5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
    系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。

    （1）为了防止目的基因、质粒的任意连接和自生环化，应该用不同的限制酶分别切割目的基因和质粒，据图分析可知：应该采用PstI、SmaI酶切处理目的基因和载体。

    （2）对精子进行获能处理的方法有培养法和化学诱导法，②过程采集的奶牛精子常用化学诱导法，即用一定浓度的肝素（或钙离子载体A131地7溶液）诱导精子获能。与成熟的卵子在专用受精溶液中完成受精，受精过程中，在精子触及卵细胞膜的瞬间会产生透明带反应，这是防止多精入卵的第一道屏障。
    （3）进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞细胞进行，一般采用SRY-PCR方法，选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植；胚胎移植时，为了使胚胎移植能成功，需使受体与供体的生理状况保持相同，需要对代孕奶牛C进行同期发情处理。

    （4）桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程的物质循环再生原理；系统各组分间要有适当的比例关系，并且实现“1+1＞2”的效果，体现了生态工程的系统整体性原理(系统学和工程学原理)。

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    Ⅰ.培养基成分的优化研究：为确定最佳的营养成分组合，科研人员配制了9组以A、B为主要营养成分的培养基，并添加0.04%的愈创木酚(被氧化后呈红褐色)。接种C1培养后，结果如表所示。

    实验组

    营养成分

    培养结果(mm)

    A(20:gL)

    B(2.84gL)

    显色圈直径

    1

    葡萄糖

    蛋白胨

    37

    2

    葡萄糖

    (NH4)2SO4

    49

    3

    葡萄糖

    KNO3

    23

    4

    蔗糖

    蛋白胨

    25

    5

    蔗糖

    (NH4)2SO4

    52

    6

    ?

    ?

    32

    7

    麦芽糖

    蛋白胨

    58

    8

    麦芽糖

    (NH4)2SO4

    56

    9

    麦芽糖

    KNO3

    55

    （1）实验组6中的成分A、B分别是_________________________________________。

    （2）据培养结果分析，营养成分的最佳组合是实验组________，阐述理由： _________。

    Ⅱ.培养基pH的优化研究：选取最佳营养成分组合，配制成pH为3.0、5.0、7.0的三种液体培养基，接种等量C1并培养一段时间，定期取样测定培养基中漆酶量(以酶活性表示)，结果如图所示。

    （1）调节培养基的pH应在________(填编号)进行。

    ①灭菌前　②灭菌后倒平板前　③倒平板后接种前 ④接种后

    （2）据图分析，为获得最多的漆酶，最佳方案是________________。

    Ⅲ.经过一系列培养环境的优化，C1产酶量有所提高，在此基础上，要获得产酶量更高的菌株应用到生产上，可采取的育种方法是诱变育种，请简要写出实验思路： __________________________________；从突变的不定向性角度预测观察到的实验结果：_______________________。

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    序号

    ①

    ②

    ③

    ④

    食品

    果酒

    果醋

    腐乳

    泡菜

    主要微生物

    酵母菌

    醋酸菌

    毛霉

    乳酸菌

    制作装置或操作步骤

    A. ①④B. ②③C. ②④D. ①③

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    （2）实验结果____________（填“支持”或“不支持”）BR依赖乙烯途径起作用的假设，理由是________。

    （3）若想进一步探究在番茄红素积累的调节中BR与乙烯两种激素之间的关系，还应增设的实验组是________________________。

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    (2)若从基因文库中获得基因tms，________(基因组文库／cDNA文库)中获取的基因含有启动子，启动子的功能是_____________________。作为运载体的Ti质粒应含有________________，用以筛选含目的基因的细胞。

    (3)用PCR技术扩增目的基因，目的基因DNA受热变性后解链为单链，____________与单链相应互补序列结合，然后在___________的作用下延伸，如此重复循环。

    (4)长春碱杀死癌细胞的同时对正常细胞也有毒性作用，为降低长春碱对正常细胞的毒性，可以利用______________制备技术制成“生物导弹”进行靶向治疗。

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    C.过程①与过程③所需的嘧啶比例相同

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