某同学尝试在适宜的条件下制作果酒和果醋，发酵装置如图甲所示，在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口，进行自然发酵。发酵初期将温度控制在18~25℃，可见溶液中有大量气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸杆菌，适当升高温度到30~35℃并通气，酒香逐渐变为醋香。分析并回答下列问题：

（1）发酵开始时封闭通气口的原因是酵母菌           。与醋酸杆菌相比较，酵母菌基因结构上的特点是                       。

（2）后期接种醋酸杆菌，适当升高温度到30~35℃并通气，可以说明醋酸杆菌        。

（3）图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是                。

（4）工业生产中可通过重离子束辐照啤酒母获得呼吸缺陷型酵母菌菌种来提高果酒的产量。

①经过重离子束辐照后的酵母菌可以接种到TTC（一种显色剂）培养基中快速筛选，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色，此培养基从用途上划分属于         培养基。选育此菌种的方法称为         。

②选育出的菌种需经多次          后才能接种到发酵罐中进行工业生产。接种时应选用对数期的菌种，此期的特点是                                    。

③呼吸缺陷型酶母菌细胞内的丙酮酸大量转化为酒精，说明其细胞代谢过程中         被阻断，因此在啤酒工业生产中具有潜在的经济价值。

国际水稻研究所人员从产量低的耐淹水稻中找到一种耐淹的基因，将其移入到高产热带水稻中，终于培育出耐水淹的高产水稻品系，其产量比高产热带水稻产量还要高。耐淹基用移入的方法可通过转基因技术实现。请回答下列相关问题：

（1）转基因过程中构建含耐淹基因的表达载体时，用到的酶主要是 　 。

（2）质粒是基因工程中最常用的　　　　　　 ，质粒的基本组成单位是__________。

（3）耐淹的基因导入高产热带水稻中常采用的方法是　　　　　　　 。

（4）在基因工程中，使用标记基因的目的是：　　　　　　　　　　　 ；鉴定培育出的高产耐水淹水稻植株，最直接的方法是　　　　　　　　　　 。

（5）将导入耐淹基因的高产水稻细胞培养成植株时，要用人工配制的培养基培养。为防止感染，器皿、培养基与植物组织等必须进行　　　　　 　　　　处理。在植物组织培养的再分化过程中，若要将愈伤组织诱导出根，则植物生长调节剂的浓度配比应为：生长素浓度　　　　　　 细胞分裂素浓度（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（6）蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[生物——选修3：现代生物科技]

基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理 论和技术的发展运用．基因工程基本操作流程如下图所示，请据图回答：

（1）质粒通常存在于细菌细胞内，它的化学本质是　　　　　　 ，标记基因的作用是　　　　　　　 　　 ，图中A是　　　　　　 ；在基因工程中，需要在　　 酶的作用下才能完成剪接过程．

(2)在图中基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有　　　　　 ．（用图中序号表示）．

（3）从分子水平分析不同种生物之间的重组质粒能够拼接成功的主要原因是　　　　 ，外源基因可以正确表达说明了不同生物共用一套____　　 。

（4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导人玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是　　　　　　 。

（5）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，若培养长成的植株经检测____　　 ，说明抗枯萎病基因已表达，如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中　　　　 （填“一定”或“不一定”）含有抗病基因。　

（08甘肃省二诊）(22分)

Ⅰ．(10分)基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。请分析回答：

（1）目的基因与           拼接形成重组DNA，在完成剪接过程中需要的工具酶是                       。

（2）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异属于          。提取番茄体内的蛋白酶抑制剂基因的方法是          。与原核细胞的基因相比，该蛋白酶抑制剂基因编码区的主要特点足                     。

（3）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明              。    如果把该基因导人叶绿体DNA中，将来产生的配子中           (填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。叶绿体DNA上的基因遗传的最主要特点是                       。

（4）转基因玉米细胞经过          形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。该

技术的生物学原理是               。

Ⅱ．(12分)玉米籽粒有甜和非甜两个品种，种皮有黄色和白色之分，植株有高茎和矮茎两种。现将纯合的黄种皮甜玉米植株的花粉给纯合的白种皮非甜玉米植株授粉，结出的F₁种子全是白种皮非甜玉米，将这些种子种下后自交，F₂结出黄种皮种子，请回答：

（1）玉米杂交的两对相对性状中，显性性状是                   。   

（2）种皮颜色是由细胞中的色素决定，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮颜色是通过控制              来实现的。

（3）矮茎玉米幼苗以适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植物。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。

实验步骤：

①在这株变异高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异花传粉。

②雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。

③雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。

实验预期及相关结论：

①                                                                          。

②                                                                          。

问题：

①预期最可能的结果是                                                        。

②对上述预期结果的解释是：                                                   。

39.  ［生物——选修l:生物技术实践］(15分）

辣椒素是辣椒果实中普遍存在的一种生物碱，广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒 素的获得途径如下图所示。请回答下列问题。.

(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的_______和______过程。

(2)图中所用的MS培养基主要成分应包括:大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、以及   等），还需要添加多种植物激素，如生长素和细胞分裂素。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值_____ (填“髙”或“低”)时，有利于芽的分化。所用的培养基必须彻底灭菌，一般应采取的灭菌方法是______

(3)培养外植体的培养基一般是固体培养基，需要加入凝固 剂______。并且,在培养获得辣椒脱毒苗的过程中，除无菌操作外,还需要注意pH、______、______等条件的控制。

(4)图中第二条获得辣椒素途径:用酶解法将愈伤组织分离成单细胞，再选择高产细胞系 进行培养。分散的细胞能快速增殖,提取的有效成分比从辣椒果实中提取更充分。酶解法用 到的酶有______酶和______酶。

(5)辣椒素是一种斥水亲脂、易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂的化合物。可以采用______方法提取辣椒素，该方法需要对原材料进行______，再用酒精、丙酮等浸泡，并利用______加热方法加热，加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是______。通过过滤获得滤液，若要获得辣椒素结晶，还需再对滤液加热蒸发出有机溶剂，这时可以直接使用______装置进行。