【推荐2】多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术；电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，可利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。请回答有关这两项技术的原理及应用问题。
（1）PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代，科学家从一种Taq细菌中分离出__________，它的发现解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能。PCR的每次循环可以分为_____________________三步；要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来，所用的培养基为_________培养基（按功能分） 。
（2）电泳技术原理：在同一电场下，由于蛋白质或DNA的________以及本身大小、形状不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。在电泳过程中，带电分子会向着与其所带电荷________（ 填“相同”或 “相反” ）的电极移动。
如下图为应用电泳方法和原理对核酸进行分析，请据图分析回答有关问题。

（3）上图中被分析的材料应属于一条___________链。如果选择性断开的位置是碱基G，那么随机出现的被标记片段应有________种。在电泳带上被分离的显示位置应有________处。
（4）应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链，结果如下图所示，此结果说明，该核酸的此单链含________个核苷酸，其A∶T∶G∶C＝________。

【推荐3】构筑病毒防线需要两种措施：一种是病毒检测，以阻断传播途径；另一种是疫苗研制，以增强人体免疫力。
I．常采用RT-PCR技术（逆转录荧光PCR技术）检测多种病毒感染。该技术的原理是：在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当DNA聚合酶催化子链延伸至探针处时会水解探针，使荧光监测系统记录到荧光信号，即每个荧光探针被水解就有一个荧光信号生成并被准确记录（如下图）。

(1)PCR反应体系中需要添加模板、原料、酶、引物等，其中引物的作用是使Taq酶能够从引物的___端开始连接脱氧核苷酸。从理论上推测，PCR扩增1个目的基因至第六轮循环结束，共记录到____个荧光信号，第六轮循环将消耗_____个引物1。
(2)根据某病毒核酸序列设计的引物1为GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT，_____（填：“能”或“不能”）依据此序列设计出引物2的序列。如果待测样本中没有检测到荧光信号，初步推测样本中_______（填：“含有”或“不含有”）相应病毒。
II．重组酵母乙肝疫苗是一种乙肝表面抗原（HBsAg）亚单位疫苗。为了生产这种疫苗，科学家改造出了下图所示的pPIC9K质粒，其中5'AOX1和3'AOX1（TT）分别是基因AOX1的启动子和终止子。改造后的质粒与目的基因形成的重组质粒经酶切后形成的重组DNA可以整合到巴斯德毕赤酵母菌染色体中以实现表达。生产过程如下图所示（甲醇是巴斯德毕赤酵母菌的唯一碳源，同时酵母菌的AOX1基因也需要受甲醇诱导而表达）

(3)根据题意完成表格。

制备流程	方法、目的或要点
①设计引物扩增HBsAg基因	确保目的基因能正确插入质粒，设计引物时HBsAg基因两侧A和B位置5’端应考考虑包含 ______限制酶识别序列。
②构建基因表达载体	形成重组质粒的工具酶是限制酶和DNA连接酶
③扩增重组质粒	重组质粒需有______，确保其能在大肠杆菌中扩增
④提取重组质粒，转化酵母菌	用限制酶BglII切割重组质粒获得重组DNA，将重组DNA溶于缓冲液中与处理的酵母菌混合
⑤转基因酵母的筛选与鉴定	在培养基中加入________以便筛选
⑥转基因酵母的培养	在培养基加入___________以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达
⑦检测HBsAg基因是否表达	采用抗原-抗体杂交技术检测HBsAg

【推荐1】研究人员从土壤中分离获得能分解纤维素的细菌（A菌），从A菌中提取一种纤维素酶基因（CBHI）并进行PCR扩增，然后与高效表达载体pUT质粒（图1）连接构建成重组质粒并导入A菌，从而获得分解纤维素能力更强的工程菌（B菌）。

限制酶	识别序列及酶切位点
BglⅡ	A↓GATCT
BstEⅡ	G↓GTAACC
SacⅠ	G↓AGCTC
MspⅠ	G↓CGG
BamHⅠ	G↓GATCC

(1)CBHⅡ基因两端需添加相关酶切位点才能与pUT质粒连接，因此在扩增CBHⅡ基因时，需要在两种引物上分别添加____________序列和____________序列。
(2)为鉴定重组质粒是否构建成功，将重组质粒导入A菌，并将其接种在含____________的培养基上培养，然后提取3个不同菌落的质粒分别进行双酶切验证将酶切片段和CBHⅡ基因分别进行电泳，结果如下图2所示。据此分析，菌落____________中成功导入了重组质粒。

(3)图3中B链为转录模板链，转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′。为了使CBHⅡ基因按照正确的方向与已被酶切的pUT质粒连接，图中酶切位点1和酶切位点2所对应的酶分别是___________
______________。
(4)为检测B菌的纤维素分解能力，将含有20%纤维素的培养基分为三组，进行不同处理后，在相同条件下培养一段时间，测定培养基中纤维素含量，结果如图4所示，则对照组2 的处理为____________，说明____________________________________________________。预期该工程菌在处理废弃物及保护环境方面可能的应用，举一个实例。_____________________________________________。

【推荐2】2023年10月2日，诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这使得针对COVID-19的有效mRNA疫苗得以开发。注射mRNA会诱发人体产生不必要的免疫反应，导致mRNA被即刻降解。两位科学家经过研究发现将mRNA中一种称为尿苷的分子替换成类似的分子（假尿苷），就可避免这种免疫反应的发生。结合上述内容回答下列问题：
(1)制备的mRNA疫苗常用脂质体包裹后才用于接种。请尝试分析用脂质体包裹的原因有____________。
(2)在制备mRNA疫苗过程中，常采用_________技术获取和扩增抗原的相关基因，扩增时需要模板、耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸和引物。当该过程消耗了62个引物时，则进行了__________轮DNA复制。
(3)我国科学家陈薇院士与其团队研发了针对COVID-19腺病毒载体重组疫苗，腺病毒载体疫苗是将目的基因重组到改造后的腺病毒内，改造后的腺病毒载体应具备的条件是_________（写出两点即可）。
(4)除上述种类的疫苗外，基因工程疫苗的研发也在COVID-19的预防中起到重要作用。该种疫苗在研制中常用大肠杆菌作为受体细胞的原因是__________。若_______，则说明目的基因已完成了转化，从分子水平可用__________进行检测。

【推荐3】干扰素α-1b是基因工程药物，该药物利用大肠杆菌作为受体获得，具有抗病毒、抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用。下图为干扰素α-1b生产原理示意图。回答下列问题：
   
(1)逆转录获取干扰素基因后，常用PCR特异性地快速扩增干扰素基因，PCR技术的原理是 __________________________。实验人员在PCR反应溶液中加入模板、耐高温的DNA聚合酶、Mg²⁺↓以及_____________   (答出2点)，其中加入Mg²⁺   是为了 _______________________ 。
(2)在构建重组质粒的过程中，需用到的工具酶是_________。要将成功转入干扰素基因的工程菌筛选出来，需要在培养基中添加_________________________。
(3)在利用基因工程技术制备干扰素的过程中，受体菌除了大肠杆菌外，还可以用酵母菌作为受体菌，这两种受体菌生产干扰素时的区别是________________。

【推荐1】科研人员发现在人类肿瘤细胞中LMNA基因表达异常，LMNA基因编码的核纤层蛋白与维持细胞核的正常形态有关。科研人员利用CRISPR/Cas9技术对体外培养的HepG2（人源肺癌细胞）细胞株进行基因编辑，获得了LMNA基因敲除的稳定细胞系。

（1）Cas9是一种核酸内切酶，它与sgRNA（向导RNA）构成的复合体能与DNA分子特定碱基序列结合，如图1作用原理是sgRNA与DNA单链进行碱基互补配对，然后由Cas9催化_____________键水解，从而使DNA分子在PAM序列（几乎存在于所有基因中）的上被切断。
（2）一般来说，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和_____________（填“相同”或“不同”）的sgRNA结合构成复合体进行相关基因的编辑，其中Cas9对DNA的切割_____________（填“具有”或“不具有”）类似于限制酶的“限制性”。
（3）HepG2细胞中没有编码Cas9的基因，需将Cas9基因及sgRNA基因拼接形成拼接基因并与质粒结合导入HepG2细胞，sgRNA的合成需要_____________酶的催化。
（4）用图2中的质粒以及含Cas9-sgRNA拼接基因的DNA片段构建表达载体时，应选用_____________进行酶切。将构建好的表达载体与用_____________处理的细菌置于适宜反应体系中培养。然后将培养的细菌涂布于含_____________的平板培养基上，37℃培养，24h后挑取菌落，提取质粒作为模板，选择图3中引物组合_______和______，通过PCR和电泳技术鉴定是否重组成功。


（5）用鉴定成功的工程菌对HepG2细胞进行转染，培养三天后收集HepG2细胞，从分子水平和细胞水平检测导入是否成功。
①提取HepG2细胞的基因组，对DNA分子的_____________序列进行检测。
②请写出细胞水平的一.项检测指标：_____________.

【推荐2】香蕉原产热带地区，是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响，对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒（BBTV，单链环状DNA病毒）引起的香蕉束顶病，对香蕉生产的危害十分严重。当前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平，具有重要意义。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程。___________________________
（2）脱毒香蕉苗的获得，可采用_________的方法，此方法的依据是_________和_______。
（3）建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量，请问可用哪些方法检测病毒的存在？（列举两种方法）_______________________________
（4）在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。试述在提取和纯化DNA时影响提纯效果的因素及其依据。（列举两点）__________________________
（5）如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？（列举两点）_____________________
（6）从细胞工程的角度出发，简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据。另外，抑制果胶裂解酶的活性可以延长香蕉果实储藏期，请描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。____________________________

【推荐3】遗传毒性是指环境中的理化因素作用于有机体，使其遗传物质在染色体水平、分子水平和碱基水平上受到各种损伤，从而造成的毒性作用。研究人员通过基因工程改造大肠杆菌，以期待筛选出对遗传毒性物质反应灵敏的工程菌株，用于水质检测。请回答下列问题：

(1)研究人员准备在图1所示的表达载体上添加SRR基因（噬菌体裂解基因）的启动子sul。图2显示了启动子sul内部存在的限制酶切位点，箭头表示转录方向。
①据图1、2分析，提取启动子sul时，在其A端和B端应分别添加限制性内切核酸酶_____________的酶切位点，从而确保启动子sul可与已被酶切的表达载体正确连接。
②将重组表达载体导入大肠杆菌，置于含有_____________的选择培养基中进行筛选、鉴定及扩大培养，获得工程菌sul。
(2)改造成功的工程菌中的启动子sul中应存在可被_____________激活的毒性响应启动子序列。当该序列被激活后，_____________识别并与启动子结合，驱动SRR基因（噬菌体裂解基因）的_____________，表达产物可使大肠杆菌裂解。
(3)实验室中要扩大培养工程菌sul，则一般选用_____________培养基（填“液体”或“固体”），原因是_____________。该培养基中一般会含有水、无机盐、______________等成分。

【推荐1】玉米和高粱均为二倍体，染色体数目均为20条。科研人员经过长期实验，培育出“玉米—高粱”杂种植株。回答下列问题：
（1）科研人员尝试利用_________技术，获得“玉米一高粱”杂种植株。此过程中常用____________去除细胞壁，获取原生质体。
（2）杂种细胞通过脱分化过程形成____________，继续进行培养，通过______________过程形成杂种植株。此过程中杂菌污染会导致培养物死亡，原因是_____________（答出2点即可）。杂种植株体细胞中最多有______________条染色体。
（3）“玉米—高粱”植株的一个体细胞同时具备了玉米和高粱的全部基因，但因为_____________，基因不一定都能够表达。
（4）玉米和高粱染色体数目相同，自然条件下，它们能否_________（填“能”或“不能”）相互杂交产生可育后代，理由是____________。

【推荐2】设计一个实验证明镍盐为植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应的结论。
材料用品:完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。
(1)方法步骤:①取两个洁净的广口瓶编号A、B，A瓶为对照组，向A中加入___，向B中加入___。②取长势相似的玉米幼苗均分为两组，将其中一组放入A瓶中，另一组放入B瓶.③将两广口瓶置于相同且适宜的条件下培养一段时间，观察玉米幼苗的生长情况。
(2)实验结果及结论:实验结果:___。实验结论:___。
(3)为进一步证明镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是___。

【推荐3】植物基因工程中常用到植物组织培养技术。为了获得纯合的转K基因植株，实验小组设计了一个实验流程，其主要内容如图所示。回答下列问题：
   
(1)用农杆菌转化法导入基因时，一般将目的基因嵌入到Ti质粒的_______上。
(2)由单核花粉粒培育出愈伤组织的过程称为______，其实质是_______。
(3)B过程可用______（填一种试剂名称）处理愈伤组织的细胞，从而使染色体数目加倍。由含K基因的愈伤组织细胞（2n）培育出幼苗的过程中，_______（填“需要”或“不需要”）光照处理，原因是______。