通过杂交可将同一物种的不同个体上的优良性状集中在一起，也可将不同物种的染色体集中在一起。甲×乙为杂交模型，请回答下列问题：
（1）无子西瓜倍受青睐，结无子西瓜的植株是由父本甲 与母本乙 杂交得到的，无子西瓜培育的遗传学原理是 ，能够刺激子房发育成无子果实的过程是 。
（2）马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称之为杂合体），生产上常用块茎繁殖，现要通过杂交选育黄肉（Yy）、抗病（Tt）的马铃薯新品种，则杂交亲本甲的基因型为 ，乙的基因型为 。
（3）现有三个纯系水稻品种：I矮秆感病有芒（aabbDD）、II高秆感病有芒（AAbbDD）、III高秆抗病无芒（AABBdd）。请回答：
①为获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应选择的杂交亲本甲乙为 ，获得F1后如让F1自交，则F2中表现为矮秆抗病无芒的个
体占F2总数的 ，若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续 ，直至 。
②如果在①中所述F1基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种，写出后续的育种过程。
斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上,带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。
(1)在上述转基因实验中,将G基因与质粒重组,需要的两类酶是和。将重组质粒显微注射到斑马鱼中,整合到染色体上的G基因后,使胚胎发出绿色荧光。
(2)根据上述杂交实验推测:
①亲代M的基因型是(选填选项前的符号)。
a.DDgg b.Ddgg
②子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括(选填选项前的符号)。
a.DDGG b.DDGg c.DdGG d.DdGg
(3)杂交后,出现红·绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的发生了交换,导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数,可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为。
阅读如下资料:
资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
回答下列问题:
资料乙属于工程的范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对进行改造,或制造一种的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。
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。