请分析下面一项专利：

申请专利号	03109739.1	专利申请日	2003.04.14
名称	利用转基因番茄生产胰岛素的方法	公开号	1458161
公开日	2003.11.26	申请（专利权）	林忠平
地址	北京市北京大学生命科学学院	发明（设计）人	林忠平、倪挺、陈溪、胡鸢雷
专利摘要	本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素，所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱密码子的原则来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在C端上加上KSEL的内置网滞序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解．将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素．

（1）此基因工程中，目的基因是．将人工合成的DNA片段拼接在一起，所必需的酶是．
（2）试分析在C端加上KDEL的内质网滞留序列，为什么可以避免胰岛素在植物细胞中的降解？．
（3）用目的基因与农杆菌的结合构建表达载体．目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是，检测受体细胞中是否存在目的基因可采用技术．

如表是某地区森林群落演替过程中相关量统计，试根据表中数据回答问题：

调查时间 调查项目	1953年	1973年	1984年	1996年
叶面积指数	2.48	6.61	11.28	17.76
光能截获取（%）	20.3	42.3	88.9	95.9
总初级生产量（t/hm2?a-1）	17.43	55.50	116.61	150.81
净初级生产量（t/hm2?a-1）	1.50	14.52	23.88	26.00

（1）该地区生物群落的演替类型属于，从数据分析，在演替过程中群落物种丰富度变化趋势是．
（2）统计表明随着群落演替的进行，生态系统光能截获率变化与叶面指数的关系是．
（3）请在答题纸的相应坐标图中绘出生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线．
（4）如图是1953～1996年间该生态系统生物量（有机物量）统计图，据图你可以得出的生物量演变规律是．

（5）在对该地区某时间群落结构进行调查时，可以采用法对植物丰富度进行调查，同时注意调查不同物种情况，以获得群落的垂直结构．

λ噬菌体有极强的侵染能力，能在细菌中快速进行DNA复制，产生子代噬菌体，最终导致细菌破裂（称为溶菌状态）；或者整合到细菌基因组中潜伏起来，不产生子代噬菌体（称为溶原状态）．在转基因技术中常用λ噬菌体构建基因克隆载体，使其在受体细菌中大量扩增外源DNA，以备研究使用．相关操作如图所示，请回答：

（1）组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36～51kb，则λgtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为kb，为获得较大的插入能力，在改造载体时可删除λ噬菌体DNA组成中的 序列以缩短其长度．
（2）λ噬菌体DNA上通常没有适合的标记基因，因此人工改造时需加装适合的标记基因，如图λgtl0载体中的imm434基因，该基因编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物．在构建基因克隆载体时，需用到的酶是，外源DNA的插入位置应位于imm434基因 （之中/之外），使经侵染培养后的受体菌处于状态，表明已成功导入目的基因．
（3）包装用的蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是，若对其进行标记并做侵染实验，则实验结论是．
（4）合成噬菌体所需的小分子原料主要是．分离纯化噬菌体重组DNA时，将经培养10小时左右的大肠杆菌-噬菌体的培养液超速离心，从（上清液、沉淀物）获得噬菌体．

2007年10月“诺贝尔生理学和医学奖”授予了三位英美科学家，他们在胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的突破性发现，为“基因敲除”技术的发展奠定了基础．所谓“基因敲除小鼠”，就是现在小鼠的胚胎干细胞上进行基因修饰--即把胚胎干细胞中的靶向基因改掉，然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠．（如图所示）
（1）“敲除”一种基因分两步来完成：第一步是用基因“剪刀”如酶，从哺乳动物的染色体中切除具有某种功能的基因； 第二步是用人们在体外修饰过的基因取代基因，而新基因中的缺陷会引发有待研究的某种疾病疾病．
（2）在这一过程中，最大的挑战就是如何制造出这样一段外源DNA，并在染色体中找到相应的位置，然后把它恰当地嵌入其中．科学家分离出了小鼠的胚胎干细胞，从理论上说，这是一种万能细胞，其分化程度低，通过分裂可以产生精原细胞和卵原细胞，这些细胞在经过分裂可以产生成熟的生殖细胞，从而有可能将修饰基因传给下一代，这样就可以制造出变异基因．细胞中的修饰基因与小鼠体内的原有基因之间发生了（变异方式）．
（3）如果把修饰基因和小鼠体内的原有基因看作一对等位基因，修饰基因（B）对原有基因（b）为显性，那么图中亲代小鼠的基因型可以表示为，预测其F₁中小鼠所含基因情况和比例相当于（杂交、自交、测交）比例．如果F₁中两只嵌合体小鼠自由交配，后代出现含修饰基因的纯合体小鼠占，这部分小鼠就是科学研究中建立的人体疾病的小鼠模型．

番茄果实成熟过程中，某种酶（PG）开始合成并显著增加，促使果实变红变软．但不利于长途运输和长期保鲜．科学家利用反义RNA技术（见图），可有效解决此问题．该技术的核心是，从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，经组织培养获得完整植株．新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的．请结合图解回答：

（1）反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是四种，所用的酶是．
（2）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是．
（3）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞原生质体的运输工具是，该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有．

在生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定的实验中，其原理是依据生物组织中的有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，鉴定生物组织中某种物质的存在．请回答下面的问题．
（1）鉴定成熟梨的果肉内存在还原糖所用的试剂是斐林试剂，该试剂与细胞内可溶性糖中的还原糖，如发生作用，可形成色沉淀．
（2）鉴定花生子叶中存在脂肪，所用试剂是，脂肪被该试剂染成色．
（3）鉴定蛋清稀释液中含有蛋白质，所用试剂是双缩脲试剂，所产生的颜色反应是色．

2006年10月2日，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布将2006年度诺贝尔生理学或医学奖授予两名美国科学家安德鲁?费里和克拉格?米洛，以表彰他们发现了RNA干扰现象．他们发现一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态，这种现象被称作RNA干扰（RNA Interference简称RNAi）．番茄又叫西红柿，双子叶植物纲，茄科，一年生草本植物，其果实营养丰富，是一种人们喜爱的果蔬．普通番茄中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制多聚半乳糖醛酸酶的合成，该酶能够破坏细胞壁，使番茄不易储藏，科学家通过基因工程的方法，将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄，保鲜时间长，口味也更好．主要机理是采用了RNAi技术，使相关基因保持沉默．如图所示：
（1）基因工程实施的第一步是获取目的基因，在本例中目的基因是
（2）第二步，需进行工作，在这一步工作中，需要用、工具．
（3）第三步是．就本题的要求来说，最好采用法将该目的基因整合到番茄细胞的DNA上，可使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．
（4）第四步是，这也是检查基因工程是否做成功的一步．

如图甲、乙、丙、丁分别表示真核细胞与水有关的生理过程，请据图回答：

（1）甲图细胞所发生的生理变化是．
（2）乙图表示的结构是．
（3）在丁图所示结构上与图示物质同时产生的另一化合物的转移途径是，能进行丁图生命活动的细胞同时还能完成下列（填编号）过程．
①葡萄糖→丙酮酸
②ATP→ADP+Pi
③细胞核DNA→核DNA
④染色质→染色体
⑤氨基酸→蛋白质
（4）破坏细胞核中的或（结构）会使丙图中的化学反应不能发生．

在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长．如图为获得抗虫棉的技术流程．请据图回答：

（1）A过程需要的酶有．
（2）要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为态；然后将在缓冲液中混合培养完成转化过程．
（3）含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C]和[E]．如要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入．
（4）如想利用分子杂交技术检测再生植株中的抗虫基因是否转录，应该用放射性同位素标记的目的基因作为探针与杂交．

为研究不同光照强度下水稻的光合作用，某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图1所示．

实验原理：该装置中水稻苗光合作用产生的气体，可使浮力增大，使天平指针发生偏转．
实验步骤：
①调节天平平衡；
②用100W的灯泡作为光源．先将灯泡置于距装置20厘米处，15分钟后观察并记录指针偏转方向和格数；
③加大灯泡与装置间距离，过15分钟再观察记录；
④连续重复步骤③．
实验结果绘制如图2，请回答下列问题：
（1）该实验的自变量是．
（2）请据实验结果分析回答：
①B点与A点比较，光合强度较大的是点．
②CD段形成的原因是，与C点相比较，D点指针向偏转．
③若此曲线与横轴相交于E点，则E点的含义是．