請(qǐng)分析下面一項(xiàng)專利：

申請(qǐng)專利號(hào)	03109739.1	專利申請(qǐng)日	2003.04.14
名稱	利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)胰島素的方法	公開號(hào)	1458161
公開日	2003.11.26	申請(qǐng)（專利權(quán)）	林忠平
地址	北京市北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院	發(fā)明（設(shè)計(jì)）人	林忠平、倪挺、陳溪、胡鳶雷
專利摘要	本發(fā)明利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素，所用的人胰島素基因是依據(jù)植物偏愛密碼子的原則來(lái)設(shè)計(jì)所含的密碼子，通過(guò)人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在C端上加上KSEL的內(nèi)置網(wǎng)滯序列，避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解．將該基因置于CaMV35S啟動(dòng)子和果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12的驅(qū)動(dòng)之下通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入番茄中，在番茄的果實(shí)中表達(dá)人胰島素．

（1）此基因工程中，目的基因是．將人工合成的DNA片段拼接在一起，所必需的酶是．
（2）試分析在C端加上KDEL的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，為什么可以避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解？．
（3）用目的基因與農(nóng)桿菌的結(jié)合構(gòu)建表達(dá)載體．目的基因能否在番茄中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是，檢測(cè)受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用技術(shù)．

如表是某地區(qū)森林群落演替過(guò)程中相關(guān)量統(tǒng)計(jì)，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問(wèn)題：

調(diào)查時(shí)間 調(diào)查項(xiàng)目	1953年	1973年	1984年	1996年
葉面積指數(shù)	2.48	6.61	11.28	17.76
光能截獲�。�%）	20.3	42.3	88.9	95.9
總初級(jí)生產(chǎn)量（t/hm2?a-1）	17.43	55.50	116.61	150.81
凈初級(jí)生產(chǎn)量（t/hm2?a-1）	1.50	14.52	23.88	26.00

（1）該地區(qū)生物群落的演替類型屬于，從數(shù)據(jù)分析，在演替過(guò)程中群落物種豐富度變化趨勢(shì)是．
（2）統(tǒng)計(jì)表明隨著群落演替的進(jìn)行，生態(tài)系統(tǒng)光能截獲率變化與葉面指數(shù)的關(guān)系是．
（3）請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的相應(yīng)坐標(biāo)圖中繪出生產(chǎn)者呼吸量與葉面積指數(shù)之間的關(guān)系曲線．
（4）如圖是1953～1996年間該生態(tài)系統(tǒng)生物量（有機(jī)物量）統(tǒng)計(jì)圖，據(jù)圖你可以得出的生物量演變規(guī)律是．

（5）在對(duì)該地區(qū)某時(shí)間群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查時(shí)，可以采用法對(duì)植物豐富度進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)注意調(diào)查不同物種情況，以獲得群落的垂直結(jié)構(gòu)．

λ噬菌體有極強(qiáng)的侵染能力，能在細(xì)菌中快速進(jìn)行DNA復(fù)制，產(chǎn)生子代噬菌體，最終導(dǎo)致細(xì)菌破裂（稱為溶菌狀態(tài)）；或者整合到細(xì)菌基因組中潛伏起來(lái)，不產(chǎn)生子代噬菌體（稱為溶原狀態(tài)）．在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中常用λ噬菌體構(gòu)建基因克隆載體，使其在受體細(xì)菌中大量擴(kuò)增外源DNA，以備研究使用．相關(guān)操作如圖所示，請(qǐng)回答：

（1）組裝噬菌體時(shí)，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長(zhǎng)度約為36～51kb，則λgtl0載體可插入的外源DNA的最大長(zhǎng)度為kb，為獲得較大的插入能力，在改造載體時(shí)可刪除λ噬菌體DNA組成中的 序列以縮短其長(zhǎng)度．
（2）λ噬菌體DNA上通常沒有適合的標(biāo)記基因，因此人工改造時(shí)需加裝適合的標(biāo)記基因，如圖λgtl0載體中的imm434基因，該基因編碼一種阻止λ噬菌體進(jìn)入溶菌狀態(tài)的阻遏物．在構(gòu)建基因克隆載體時(shí)，需用到的酶是，外源DNA的插入位置應(yīng)位于imm434基因 （之中/之外），使經(jīng)侵染培養(yǎng)后的受體菌處于狀態(tài)，表明已成功導(dǎo)入目的基因．
（3）包裝用的蛋白質(zhì)與DNA相比，特有的化學(xué)元素是，若對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記并做侵染實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)結(jié)論是．
（4）合成噬菌體所需的小分子原料主要是．分離純化噬菌體重組DNA時(shí)，將經(jīng)培養(yǎng)10小時(shí)左右的大腸桿菌-噬菌體的培養(yǎng)液超速離心，從（上清液、沉淀物）獲得噬菌體．

2007年10月“諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”授予了三位英美科學(xué)家，他們?cè)谂咛ジ杉?xì)胞和哺乳動(dòng)物DNA重組方面的突破性發(fā)現(xiàn)，為“基因敲除”技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)．所謂“基因敲除小鼠”，就是現(xiàn)在小鼠的胚胎干細(xì)胞上進(jìn)行基因修飾--即把胚胎干細(xì)胞中的靶向基因改掉，然后將“修飾”后的胚胎干細(xì)胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合體小鼠．（如圖所示）
（1）“敲除”一種基因分兩步來(lái)完成：第一步是用基因“剪刀”如酶，從哺乳動(dòng)物的染色體中切除具有某種功能的基因； 第二步是用人們?cè)隗w外修飾過(guò)的基因取代基因，而新基因中的缺陷會(huì)引發(fā)有待研究的某種疾病疾�。�
（2）在這一過(guò)程中，最大的挑戰(zhàn)就是如何制造出這樣一段外源DNA，并在染色體中找到相應(yīng)的位置，然后把它恰當(dāng)?shù)厍度肫渲校�科學(xué)家分離出了小鼠的胚胎干細(xì)胞，從理論上說(shuō)，這是一種萬(wàn)能細(xì)胞，其分化程度低，通過(guò)分裂可以產(chǎn)生精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞，這些細(xì)胞在經(jīng)過(guò)分裂可以產(chǎn)生成熟的生殖細(xì)胞，從而有可能將修飾基因傳給下一代，這樣就可以制造出變異基因．細(xì)胞中的修飾基因與小鼠體內(nèi)的原有基因之間發(fā)生了（變異方式）．
（3）如果把修飾基因和小鼠體內(nèi)的原有基因看作一對(duì)等位基因，修飾基因（B）對(duì)原有基因（b）為顯性，那么圖中親代小鼠的基因型可以表示為，預(yù)測(cè)其F₁中小鼠所含基因情況和比例相當(dāng)于（雜交、自交、測(cè)交）比例．如果F₁中兩只嵌合體小鼠自由交配，后代出現(xiàn)含修飾基因的純合體小鼠占，這部分小鼠就是科學(xué)研究中建立的人體疾病的小鼠模型．

番茄果實(shí)成熟過(guò)程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，促使果實(shí)變紅變軟．但不利于長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)期保鮮．科學(xué)家利用反義RNA技術(shù)（見圖），可有效解決此問(wèn)題．該技術(shù)的核心是，從番茄體細(xì)胞中獲得指導(dǎo)PG合成的信使RNA，繼而以該信使RNA為模板人工合成反義基因并將之導(dǎo)入離體番茄體細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得完整植株．新植株在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中，反義基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的反義RNA與細(xì)胞原有mRNA（靶mRNA）互補(bǔ)形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進(jìn)一步翻譯形成PG，從而達(dá)到抑制果實(shí)成熟的目的．請(qǐng)結(jié)合圖解回答：

（1）反義基因像一般基因一樣是一段雙鏈的DNA分子，合成該分子的第一條鏈時(shí)，使用的模板是細(xì)胞質(zhì)中的信使RNA，原料是四種，所用的酶是．
（2）如果指導(dǎo)番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C，那么，PG反義基因的這段堿基對(duì)序列是．
（3）將人工合成的反義基因?qū)�入番茄葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的運(yùn)輸工具是，該目的基因與運(yùn)輸工具相結(jié)合需要使用的酶有．

在生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定的實(shí)驗(yàn)中，其原理是依據(jù)生物組織中的有機(jī)物與某些化學(xué)試劑所產(chǎn)生的顏色反應(yīng)，鑒定生物組織中某種物質(zhì)的存在．請(qǐng)回答下面的問(wèn)題．
（1）鑒定成熟梨的果肉內(nèi)存在還原糖所用的試劑是斐林試劑，該試劑與細(xì)胞內(nèi)可溶性糖中的還原糖，如發(fā)生作用，可形成色沉淀．
（2）鑒定花生子葉中存在脂肪，所用試劑是，脂肪被該試劑染成色．
（3）鑒定蛋清稀釋液中含有蛋白質(zhì)，所用試劑是雙縮脲試劑，所產(chǎn)生的顏色反應(yīng)是色．

2006年10月2日，瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)宣布將2006年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予兩名美國(guó)科學(xué)家安德魯?費(fèi)里和克拉格?米洛，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象．他們發(fā)現(xiàn)一些RNA小片段能夠使特定的植物基因處于關(guān)閉狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱作RNA干擾（RNA Interference簡(jiǎn)稱RNAi）．番茄又叫西紅柿，雙子葉植物綱，茄科，一年生草本植物，其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富，是一種人們喜愛的果蔬．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，該酶能夠破壞細(xì)胞壁，使番茄不易儲(chǔ)藏，科學(xué)家通過(guò)基因工程的方法，將一種抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)�入番茄�?xì)胞，獲得了抗軟化番茄，保鮮時(shí)間長(zhǎng)，口味也更好．主要機(jī)理是采用了RNAi技術(shù)，使相關(guān)基因保持沉默．如圖所示：
（1）基因工程實(shí)施的第一步是獲取目的基因，在本例中目的基因是
（2）第二步，需進(jìn)行工作，在這一步工作中，需要用、工具．
（3）第三步是．就本題的要求來(lái)說(shuō)，最好采用法將該目的基因整合到番茄細(xì)胞的DNA上，可使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．
（4）第四步是，這也是檢查基因工程是否做成功的一步．

如圖甲、乙、丙、丁分別表示真核細(xì)胞與水有關(guān)的生理過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）甲圖細(xì)胞所發(fā)生的生理變化是．
（2）乙圖表示的結(jié)構(gòu)是．
（3）在丁圖所示結(jié)構(gòu)上與圖示物質(zhì)同時(shí)產(chǎn)生的另一化合物的轉(zhuǎn)移途徑是，能進(jìn)行丁圖生命活動(dòng)的細(xì)胞同時(shí)還能完成下列（填編號(hào)）過(guò)程．
①葡萄糖→丙酮酸
②ATP→ADP+Pi
③細(xì)胞核DNA→核DNA
④染色質(zhì)→染色體
⑤氨基酸→蛋白質(zhì)
（4）破壞細(xì)胞核中的或（結(jié)構(gòu)）會(huì)使丙圖中的化學(xué)反應(yīng)不能發(fā)生．

在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)．如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）A過(guò)程需要的酶有．
（2）要把重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，首先必須用處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)?div id="hh5f5nl" class='quizPutTag' contenteditable='true'>