亚麻植株是被污染的土壤进行植物修复的优良候选者，但是亚麻植株对重金属镉具有不耐受性，研究人...

亚麻植株是被污染的土壤进行植物修复的优良候选者，但是亚麻植株对重金属镉具有不耐受性，研究人员将细菌中的耐镉基因（αMT1a基因）导入亚麻中，提高了亚麻植株对镉的耐受能力，以及在被污染的土壤中的生长能力和吸收重金属（尤其是镉）并将其积累在植物体内的能力。请回答下列问题：

（1）将αMTla基因导入亚麻细胞前，要将αMTIa基因和Ti质粒构建成重组质粒，重组质粒中的启动子是_____________识别并结合的位点，重组质粒还含有标记基因，其作用是____________；构建重组质粒时要将αMTIa基因插入Ti质粒的T-DNA上，这利用了T-DNA具有_______________________的特点，将αMTIa基因导入亚麻细胞最常用的方法是________。

（2）αMTla基因在细菌和亚麻细胞中能编码氨基酸序列合成相同的多肽（蛋白质），其原因是____________________；但两者编码的蛋白质的空间结构存在差异，造成这种结构差异的原因是亚麻细胞中含有____________________等细菌中没有的细胞器。

（3）现从另外一种细菌内提取了X基因，为了探究X基因是否具有增强亚麻植株耐镉的能力，实验组将X基因导入农杆菌中感染亚麻植株，对照组宜用______________感染亚麻植株，然后将实验组和对照组都转入高镉土壤中培养，适宜时间后，观察两组亚麻植株的生长情况。若__________________________，则说明X基因具有增强亚麻耐镉的能力。

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（8分）利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，植物收获后进行妥善处理，就可将重金属移出土体。目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物。请根据以上材料回答下列问题：

（1）土壤中的重金属通过________逐级富集，从而危及人类的健康。

（2）在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的________原理。

（3）获得目的基因后可采用________技术进行扩增。大部分物种的基因能拼接在一起，是因为它们的分子结构都是________结构。检测目的基因是否成功导入植物细胞，可采用的生物技术是　　 。

（4）将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用________技术，该技术的理论依据是________，在培养过程中，细胞必须经过过程才能形成胚状体或从芽。

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植物修复技术之一是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，收获植物后进行相应处理，就可将重金属移出土壤。下图为科学家尝试应用生物工程技术，培养符合植物修复技术要求的转基因烟草的流程图，请分析回答下列问题：

（1）将目的基因导人烟草细胞的方法与图中不同的还有________________（答出两种方法）。

（2）获得目的基因后可采用__________技术进行扩增，该技术利用的原理是________________________。目的基因能否在烟草细胞中稳定遗传的关键是_____________________________，将含有目的基因的烟草细胞培养成烟草植株的技术理论基础是____________________________________，如果是通过直接培养转基因烟草细胞获取药物，则只需将导人目的基因的烟草细胞培养至_______________________________________，然后大量工厂化生产即可。检测转化成功的烟草植株，除检测标记基因产物外，还可采用__________________________技术检测目的基因在番茄体内是否转录。

（3）土壤中的重金属通过___________________________逐级富集，进而危及人类的健康，在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这主要遵循了生态工程的__________________________原理。

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(18分)

I科研人员尝试利用植物来回收环境中重金属元素,修复受污染的土壤或水体。下图是种植在受到不同程度铅污染的土壤中的三种植物体内铅含量。

上图植物中，最适合用于修复受铅污染较严重地区土壤的是　　 ，但所种植的植物不宜用作家畜饲料或者沼气池发酵，理由分别是　　　　　　　 和　　　　　　　　　

II 油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜（具有两性花）具有抗线虫病基因。

（1）若对萝卜进行基因组测序，应对　　　　　　 条染色体进行DNA测序。

（2）科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过下图所示途径获得抗线虫病油菜。

①F1植株由于减数第一次分裂时染色体不能________，因而高度不育。用秋水仙素处理使染色体__________，形成异源多倍体。

②将异源多倍体与亲本油菜杂交（回交），获得BC1。BC1细胞中的染色体组成为__________（用字母表示）。用BC1与油菜再一次杂交，得到的BC2植株群体的染色体数目为__________。

③获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异，其原因是不同植株获得的__________不同。

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丛枝菌根（AM）是土壤生态系统中一种同时具有植物根系和微生物特性的结构，AM真菌能与地球上90%、以上的陆生维管植物根系形成“菌根”结构。研究发现AM真菌能够增强宿主植物对土壤中重金属的耐受性。下列叙述正确的是

A. AM真菌与宿主植物的种内关系是互利共生，是共同进化的结果

B. AM真菌的拟核中存在与重金属离子代谢过程相关基因

C. AM真菌为植物提供糖类、矿质元素和水分等营养物质

D. AM真菌侵染宿主植物后，可能会促进宿主植物对重金属离子的吸收

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（16分）利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，植物收获后进行妥善处理，就可将重金属移出土体。目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物。请根据以上材料回答下列问题：

（1）土壤中的重金属通过________逐级富集，从而危及人类的健康。

（2）在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的________原理。

（3）获得目的基因后可采用________技术进行扩增。大部分物种的基因能拼接在一起，是因为它们的分子结构都是________结构。检测目的基因是否成功导入植物细胞，可采用的生物技术是　　。

（4）将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用________技术，该技术的理论依据是________，在培养过程中，细胞必须经过________过程才能形成胚状体或从芽。

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I.(6分)利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上,植物收获后进行妥善处理,就可将重金属移出土体。目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物。

（1）在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的 ________原理。

（2）获得目的基因后可采用________ 技术进行扩增。大部分特种的基因能拼接在一起，是因为它们的分子结构都是________结构。检测目的基因是否成功导入植物细胞，可采用的分子检测方法是________。

（3）将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用 ________ 技术，该技术的理论依据是          。

II.(9分)2009年12月7日，联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕。大会宗旨是如何减少的全球排放量。生态学家研究出生态农业可以减少农业生产中的排放，“四位一体”（人居-种植-养殖-沼气）生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：

（1）动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中，经过 ________（生物名称）的作用，可以形成硝酸盐被植物吸收利用。

（2）该生态系统中能量能否循环利用？________。该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是________。

（3）从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是________ 。

（4）生态工程建设的目的就是遵循自然界________的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较，生态工程具有________等特点。

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某地区由于重金属污染使生态系统受到破坏，人们利用植物修复技术，将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，收获后进行妥善处理，使该地区土壤中的重金属含量逐渐恢复到正常水平。下列相关叙述正确的是

A．土壤中的重金属不是种群数量的外源性调节因素

B．由于没有天敌，特定植物在该地区数量的增加呈指数增长

C．该地区生态恢复期内生物群落发生了次生演替

D．因为收获后进行妥善处理，土壤中的重金属不会通过生物放大危及人类健康

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【生物——现代生物科技专题】（18分）

Ⅰ.（7分）利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，植物收获后进行妥善处理，就可将重金属移出土体。目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物。

（1）在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的原理。

（2）获得目的基因后可采用________技术进行扩增。大部分物种的基因能拼接在一起，是因为它们的分子结构都是________结构。检测目的基因是否成功导入植物细胞，可采用的生物技术是________。

（3）将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用________技术，该技术的理论依据是________。

Ⅱ.（11分）2009年12月7日，联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕。大会宗旨是如何减少CO₂的全球排放量。生态学家研究出生态农业可以减少农业生产中CO₂的排放，“四位一体”（人居—种植—养殖—沼气）生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：

（1）动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中，经________的作用，可以形成硝酸盐被植物吸收利用。

（2）该生态系统中能量能否循环利用？________。该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是。

（3）从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是________。

（4）生态工程建设的目的就是遵循自然界________的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较，生态工程具有________等特点。

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丛枝菌根（AM）是一种土壤生态系统中同时具有植物根系和微生物特性的结构，它由AM真菌与陆生维管植物根系形成，能够增强宿主植物对土壤中重金属的耐受性。下列相关叙述正确的是（　　 ）

A.丛枝菌根在生态系统中可以充当生产者

B.AM真菌可为植物提供多糖、矿质元素、水等直接吸收的营养物质

C.AM真菌的拟核中可能存在与重金属离子代谢过程相关的基因

D.AM真菌与宿主植物的关系是互利共生，是共同进化的结果

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