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請分析下面一項專利：

申請專利號	03109739.1	專利申請日	2003.04.14
名稱	利用轉基因番茄生產胰島素的方法	公開號	1458161
公開日	2003.11.26	申請（專利權）	林忠平
地址	北京市北京大學生命科學學院	發明（設計）人	林忠平、倪挺、陳溪、胡鳶雷
專利摘要	本發明利用轉基因番茄作為生物反應器生產人胰島素，所用的人胰島素基因是依據植物偏愛密碼子的原則來設計所含的密碼子，通過人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在C端上加上KSEL的內置網滯序列，避免胰島素在植物細胞中的降解．將該基因置于CaMV35S啟動子和果實專一性啟動子2A12的驅動之下通過農桿菌介導的方法轉入番茄中，在番茄的果實中表達人胰島素．

（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的內質網滯留序列，為什么可以避免胰島素在植物細胞中的降解？．
（3）用目的基因與農桿菌的結合構建表達載體．目的基因能否在番茄中穩定遺傳的關鍵是，檢測受體細胞中是否存在目的基因可采用技術．

如表是某地區森林群落演替過程中相關量統計，試根據表中數據回答問題：

調查時間 調查項目	1953年	1973年	1984年	1996年
葉面積指數	2.48	6.61	11.28	17.76
光能截獲取（%）	20.3	42.3	88.9	95.9
總初級生產量（t/hm2?a-1）	17.43	55.50	116.61	150.81
凈初級生產量（t/hm2?a-1）	1.50	14.52	23.88	26.00

（1）該地區生物群落的演替類型屬于，從數據分析，在演替過程中群落物種豐富度變化趨勢是．
（2）統計表明隨著群落演替的進行，生態系統光能截獲率變化與葉面指數的關系是．
（3）請在答題紙的相應坐標圖中繪出生產者呼吸量與葉面積指數之間的關系曲線．
（4）如圖是1953～1996年間該生態系統生物量（有機物量）統計圖，據圖你可以得出的生物量演變規律是．

（5）在對該地區某時間群落結構進行調查時，可以采用法對植物豐富度進行調查，同時注意調查不同物種情況，以獲得群落的垂直結構．

λ噬菌體有極強的侵染能力，能在細菌中快速進行DNA復制，產生子代噬菌體，最終導致細菌破裂（稱為溶菌狀態）；或者整合到細菌基因組中潛伏起來，不產生子代噬菌體（稱為溶原狀態）．在轉基因技術中常用λ噬菌體構建基因克隆載體，使其在受體細菌中大量擴增外源DNA，以備研究使用．相關操作如圖所示，請回答：

（1）組裝噬菌體時，可被噬菌體蛋白質包裝的DNA長度約為36～51kb，則λgtl0載體可插入的外源DNA的最大長度為kb，為獲得較大的插入能力，在改造載體時可刪除λ噬菌體DNA組成中的 序列以縮短其長度．
（2）λ噬菌體DNA上通常沒有適合的標記基因，因此人工改造時需加裝適合的標記基因，如圖λgtl0載體中的imm434基因，該基因編碼一種阻止λ噬菌體進入溶菌狀態的阻遏物．在構建基因克隆載體時，需用到的酶是，外源DNA的插入位置應位于imm434基因 （之中/之外），使經侵染培養后的受體菌處于狀態，表明已成功導入目的基因．
（3）包裝用的蛋白質與DNA相比，特有的化學元素是，若對其進行標記并做侵染實驗，則實驗結論是．
（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，將經培養10小時左右的大腸桿菌-噬菌體的培養液超速離心，從（上清液、沉淀物）獲得噬菌體．

2007年10月“諾貝爾生理學和醫學獎”授予了三位英美科學家，他們在胚胎干細胞和哺乳動物DNA重組方面的突破性發現，為“基因敲除”技術的發展奠定了基礎．所謂“基因敲除小鼠”，就是現在小鼠的胚胎干細胞上進行基因修飾--即把胚胎干細胞中的靶向基因改掉，然后將“修飾”后的胚胎干細胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合體小鼠．（如圖所示）
（1）“敲除”一種基因分兩步來完成：第一步是用基因“剪刀”如酶，從哺乳動物的染色體中切除具有某種功能的基因； 第二步是用人們在體外修飾過的基因取代基因，而新基因中的缺陷會引發有待研究的某種疾病疾病．
（2）在這一過程中，最大的挑戰就是如何制造出這樣一段外源DNA，并在染色體中找到相應的位置，然后把它恰當地嵌入其中．科學家分離出了小鼠的胚胎干細胞，從理論上說，這是一種萬能細胞，其分化程度低，通過分裂可以產生精原細胞和卵原細胞，這些細胞在經過分裂可以產生成熟的生殖細胞，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．細胞中的修飾基因與小鼠體內的原有基因之間發生了（變異方式）．
（3）如果把修飾基因和小鼠體內的原有基因看作一對等位基因，修飾基因（B）對原有基因（b）為顯性，那么圖中親代小鼠的基因型可以表示為，預測其F₁中小鼠所含基因情況和比例相當于（雜交、自交、測交）比例．如果F₁中兩只嵌合體小鼠自由交配，后代出現含修飾基因的純合體小鼠占，這部分小鼠就是科學研究中建立的人體疾病的小鼠模型．

番茄果實成熟過程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，促使果實變紅變軟．但不利于長途運輸和長期保鮮．科學家利用反義RNA技術（見圖），可有效解決此問題．該技術的核心是，從番茄體細胞中獲得指導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入離體番茄體細胞，經組織培養獲得完整植株．新植株在果實發育過程中，反義基因經轉錄產生的反義RNA與細胞原有mRNA（靶mRNA）互補形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達到抑制果實成熟的目的．請結合圖解回答：

（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，使用的模板是細胞質中的信使RNA，原料是四種，所用的酶是．
（2）如果指導番茄合成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序列是．
（3）將人工合成的反義基因導入番茄葉肉細胞原生質體的運輸工具是，該目的基因與運輸工具相結合需要使用的酶有．

在生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定的實驗中，其原理是依據生物組織中的有機物與某些化學試劑所產生的顏色反應，鑒定生物組織中某種物質的存在．請回答下面的問題．
（1）鑒定成熟梨的果肉內存在還原糖所用的試劑是斐林試劑，該試劑與細胞內可溶性糖中的還原糖，如發生作用，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，所用試劑是雙縮脲試劑，所產生的顏色反應是色．

2006年10月2日，瑞典皇家科學院諾貝爾獎委員會宣布將2006年度諾貝爾生理學或醫學獎授予兩名美國科學家安德魯?費里和克拉格?米洛，以表彰他們發現了RNA干擾現象．他們發現一些RNA小片段能夠使特定的植物基因處于關閉狀態，這種現象被稱作RNA干擾（RNA Interference簡稱RNAi）．番茄又叫西紅柿，雙子葉植物綱，茄科，一年生草本植物，其果實營養豐富，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，該酶能夠破壞細胞壁，使番茄不易儲藏，科學家通過基因工程的方法，將一種抗多聚半乳糖醛酸酶基因導入番茄細胞，獲得了抗軟化番茄，保鮮時間長，口味也更好．主要機理是采用了RNAi技術，使相關基因保持沉默．如圖所示：
（1）基因工程實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．就本題的要求來說，最好采用法將該目的基因整合到番茄細胞的DNA上，可使目的基因的遺傳特性得以穩定維持和表達．
（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、丁分別表示真核細胞與水有關的生理過程，請據圖回答：

（1）甲圖細胞所發生的生理變化是．
（2）乙圖表示的結構是．
（3）在丁圖所示結構上與圖示物質同時產生的另一化合物的轉移途徑是，能進行丁圖生命活動的細胞同時還能完成下列（填編號）過程．
①葡萄糖→丙酮酸
②ATP→ADP+Pi
③細胞核DNA→核DNA
④染色質→染色體
⑤氨基酸→蛋白質
（4）破壞細胞核中的或（結構）會使丙圖中的化學反應不能發生．

在培育轉基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養基上生長．如圖為獲得抗蟲棉的技術流程．請據圖回答：

（1）A過程需要的酶有．
（2）要把重組質粒導入土壤農桿菌，首先必須用處理土壤農桿菌，使土壤農桿菌轉變為態；然后將在緩沖液中混合培養完成轉化過程．
（3）含有重組質粒的土壤農桿菌侵染離體棉花葉片組織后，將離體棉花葉片組織培養成再生植株要經過[C]和[E]．如要確保再生植株中含有抗蟲基因，可在C過程的培養基中加入．
（4）如想利用分子雜交技術檢測再生植株中的抗蟲基因是否轉錄，應該用放射性同位素標記的目的基因作為探針與雜交．

為研究不同光照強度下水稻的光合作用，某實驗室將水稻幼苗固定于無底反應瓶中進行實驗，實驗裝置如圖1所示．

實驗原理：該裝置中水稻苗光合作用產生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發生偏轉．
實驗步驟：
①調節天平平衡；
②用100W的燈泡作為光源．先將燈泡置于距裝置20厘米處，15分鐘后觀察并記錄指針偏轉方向和格數；
③加大燈泡與裝置間距離，過15分鐘再觀察記錄；
④連續重復步驟③．
實驗結果繪制如圖2，請回答下列問題：
（1）該實驗的自變量是．
（2）請據實驗結果分析回答：
①B點與A點比較，光合強度較大的是點．
②CD段形成的原因是，與C點相比較，D點指針向偏轉．
③若此曲線與橫軸相交于E點，則E點的含義是．