下图是某中学研究性学习小组的同学在学习了生态系统的知识后，设计的农业生态系统图解。请结合课本知识回答有关问题
（1）该系统设计遵循的生态学原理主要是______________________________等。
（2）该农业生态系统的主要功能____________________和____________________。
该生态系统的最大优点是________________________________________。
（3）农业生态系统是一种人工生态系统，下列有关人工生态系统的说法，正确的是（ ）
A．使废物资源化
B．减少了化肥等工业产品的投入，有利于保护环境
C．抵抗力稳定性低于自然生态系统
D．人占主导地位，是其它生物生存的基础
（4）“三农问题”是关系国计民生的大事。农业上使用化肥可以大大提高农作物产量，但持续
大量使用化肥存在许多负面影响。“生物固氮”已称为一项重要的研究性课题。下列说法正确的是（ ）
A．长期使用化肥导致土壤板结，使土壤不易流失，对植物生长有利
B．土壤板结，会加快某些细菌对NO3-→N2的转化
C．与人工合成NH3所需的高温、高压相比，生物固氮的顺利进行是因为这些生物体内含有特定的固氮酶
D．中耕松土可促进植物对水分和矿质元素的吸收，松软土壤也有利于根瘤菌、硝化细菌的生命活动
（5）该农业生态系统中起决定作用的生物成分是__________，各种生物所利用的能量最终来源于____________________。
（6）蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于____________________。
（7）湿地是水域和陆地的自然过渡性的生态系统，具有____________________等功能（答出3个）。
在菲律宾首都马尼拉郊外的一片稻田里,一种被称为“金色大米”的转基因水稻已经悄然收获。这种转基因大米可以帮助人们补充每天必需的维生素A。由于含有可以生成维生素A的β
胡萝卜素,它呈现金黄色泽,故称“金色大米”。“金色大米”的培育流程如图所示,请回答下列问题。(已知酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—)。
(1)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中,其核心是,通过该操作形成了图中的(填字母),它的构成至少包括等。
(2)在研究过程中获取了目的基因后采用技术进行扩增。在构建c的过程中目的基因用(填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)进行了切割。检验重组载体导入能否成功,需要利用作为标记基因。
(3)过程d通常采用法,过程e运用了技术,在该技术应用的过程中,关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行和。
(4)若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好,则需要通过工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。该工程是一项难度很大的工程,目前成功的例子不多,主要原因是。
科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组,并成功地在该细菌中得以表达(如下图)。请据图分析回答:
(1)过程①所示获取目的基因的方法是。
(2)细菌是理想的受体细胞,这是因为它
。
(3)质粒A与目的基因结合时,首先需要用酶将质粒切开“缺口”,然后用酶将质粒与目的基因“缝合”起来。
(4)若将细菌B先接种在含有的培养基上能生长,说明该细菌中已经导入外源质粒,但不能说明外源质粒是否成功插入目的基因;若将细菌B再重新接种在含有的培养基上不能生长,则说明细菌B中已经导入了插入目的基因的重组质粒。
(5)检测工程菌中的生长激素基因是否转录出mRNA和是否翻译出生长激素,可采用的技术分别是、。
家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可提取干扰素用于制药。
(1)进行转基因操作前,需用酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。
(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的和之间。
(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、和。
(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ 4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题:
(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由连接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,产生的末端是末端,其产物长度为。
(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T
A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有种不同长度的DNA片段。
(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是。在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加的培养基进行培养。经检测,部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达,其最可能的原因是。
根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有和。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:
AATTC……G
G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是。
(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即DNA连接酶和DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是,产物是。若要在体外获得大量反转录产物,常采用技术。
(5)基因工程中除质粒外,和也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是。