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动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵,进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。大致过程如图所示:
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(1)在过程③中需要用到的工具酶有??? 。要使人的药用蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、?? ? 、标记基因等部分。
(2)要实现超数排卵,应在性成熟雌牛发情周期的某一阶段用??? 处理。通过①采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,原因是 ?? ?? 。
(3)将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过??? 处理的受体母牛子宫内。因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全搞清楚,所以,在早期胚胎的培养基中,往往还需要添加? ? 。
(4)若要一次获得多只完全相同的转基因牛,应采用胚胎分割移植技术。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将??? 均等分割。胚胎分割移植后发育成小牛,这些小牛的基因型??? (填“相同”或“不同”)。
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为了实现燃料供应来源多样化,如今,发展长期替代化石燃料的产品,如燃料酒精、生物柴油、沼气等的计划已经被列入我国未来10年的发展规划之中。
广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的植物(C4植物),单位面积产量很高,种植面积日益扩大,目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为:甘蔗→榨汁(蔗糖)→酵母发酵→蒸馏→成品(燃料酒精)。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)若要用甘蔗外植体为材料进行甘蔗大规模快速繁殖,请在下表中填出操作步骤第三步的名称。
| 第一步 | 第二步 | 第三步 | 第四步 | 第五步 | 第六步 | |
| 主要操作步骤 | 配置培养基 | 外植体消毒 | 培养 | 移栽 | 栽培 |
(2)若上述过程是在中学生物组培实验室里进行的,则第三步需要使用酒精(包括酒精灯)。酒精(及酒精灯)在此的两个主要用途是:_____________________、______________________。(各2分)
(3)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后,通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1:将野生菌液体培养一段时间后,接受紫外线照射诱变处理。
步骤2:制备选择培养基。在配置基本培养基的基础上,还要额外添加________________,并将pH值________,然后添加琼脂,在进行灭菌处理后,制成固体平板。
步骤3:将经过紫外线照射后的菌液稀释,并涂布平板划线。
步骤4:筛选突变菌:挑选____________________菌落,即为耐高糖、耐酸特性的酵母菌。
(4)当第四步结束后,获得了大量幼苗。在此过程中,外植体通过脱分化产生________,然后通过调整植物激素比例,进行__________,形成具有芽和根的幼苗。
(5)甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物,主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌无法直接利用,原因是它们__________________。请提出解决该问题的方法。(列举两种生物分解方法)_____________________、____________________。(各2分)
(6)突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中,PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入DNA聚合酶的作用是:从引物的3′'端开始催化__________________。
(7)PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比,主要有两点不同,分别是:_____________________和________________________。
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