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________________________。
植物甲、乙是两种濒危药用植物(二倍体)。请按要求回答下列问题:
(1)以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料,通过组织培养获得了再生植株,解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有________________。由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是______________________________________________________________________。
(2)下图1和2分别是植物甲、乙的萌发花粉粒和未受精胚珠的示意图。
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在分离珠被细胞的原生质体时,通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁。其原理是利用了酶的________性质。如果将上图1中的1个精子与上图2中的1个________细胞或2个________融合,可培育出三倍体植株。用适当浓度的秋水仙素处理该三倍体植株的幼苗,可能获得药用成分较高的六倍体植株。秋水仙素的作用机理是__________________________________________。
(3)植物乙自然结实率低,主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长。为探究生长素对植物乙花粉管伸长的影响,某生物兴趣小组进行了课外实验,得到下表结果:
| 生长素浓度(mg/L) | 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
| 花粉管平均长度(mm) | 0.5 | 3.6 | 5.5 | 6.4 | 5.2 | 3.1 | 0.4 | 0.2 |
请结合表中数据对实验结果进行简要分析:
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
根据上述分析,可以得出的结论是:______________________________________________________________________。