【推荐1】正当中国各界激烈争论转基因水稻安全问题之际，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一胡萝卜素，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一G ↓ GATCC一，酶II的识别序列和切点是一↓GATC—）。

（1）图中a、b所示获得目的基因的方法是______________，培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是______________。
（2）据图分析，在构建c的过程中，目的基因用______________（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e运用了细胞工程中的______________技术，该技术的理论依据是______________；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。

【推荐2】紫杉醇是从红豆杉属植物树皮中提取分离出来的一种代谢产物，具有显著的抗癌效果。下面是几种生物合成紫杉醇的方法，请回答相关问题：
(1)若利用微型繁殖技术大量生产红豆杉幼苗，则该技术利用的原理是____________________。在植物组织培养的培养基中除无机营养成分、有机营养成分、琼脂外，还需要添加_____________。红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因是________________________。
(2)科学家从太平洋红豆杉中获取相关基因片段后，再利用PCR技术进行扩增并在大肠杆菌中完成转化过程。PCR技术利用的原理是_______________。将该目的基因导入受体菌时，常利用Ca²⁺处理细胞，使其成为____________________，与溶有目的基因的___________混合，从而完成转化过程。若重组大肠杆菌产生的中间代谢产物扩散到水体或土壤后，可引发______________安全问题。
(3)为了培养能高效产生紫杉醇的红豆杉——柴胡植株，科研人员将红豆杉的愈伤组织和柴胡的愈伤组织用纤维素酶和果胶酶处理后，获得有活力的____________________，再用诱导剂_______________使其融合，最后选择能够高效合成紫杉醇的杂交细胞进行培养。

【推荐3】“杂交水稻之父”袁隆平领导的海水稻团队于今年5月在迪拜热带沙漠种植的海水稻测产成功，最高亩产超过500公斤。引起全世界广泛关注。回答下列问题：
（1）若培育转基因海水稻，可将耐盐基因导入高产水稻细胞内培育。要大量获得耐盐基因可采用__________技术。构建的____________________中通常含有标记基因，标记基因的作用是__________________。
（2）将耐盐基因导入水稻细胞常用的方法是______________；检测耐盐基因是否在水稻细胞内中转录成功，通常采用______________技术检测。
（3）目前，以袁隆平院士为首的科研团队利用杂种优势提高产量。基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是_________________。通过转基因技术，耐盐基因能在水稻细胞或其他细胞中成功表达的原因是______________________。

【推荐1】蛋白质W是某种病毒的抗原。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。

回答下列问题：
(1)步骤①中需要选择的启动子是____________________使目的基因能在膀胱上皮细胞中特异性表达，分泌到尿液中，随尿液排出体外。W基因的序列已知并且基因较小，那么获取W基因的方法可以是_________________。
(2)①过程需要DNA连接酶，根据DNA的连接酶的来源不同，可以将这些酶分为__________和______________。构建重组表达载体中的标记基因的作用是_______________________________。
(3)④过程的生理学基础是之一是受体对移入的外来胚胎基本_______________________反应，这为外来胚胎在受体子宫中存活提供可能。
(4)从上述流程可知，转基因动物发生的可遗传变异是_________________。对从尿液中提取的蛋白质还要进行检测以确定是否含有W，常采用的方法是___________________。

【推荐2】将正确的基因导入细胞以替代错误的突变基因是目前基因治疗的一种重要形式；也可借助基因编辑技术直接修复错误的基因进行基因治疗。请回答下列相关问题：
（1）将正确的基因导入细胞，其核心是构建____________________。下图为进行这一核心过程的案例，该过程中需选择____________________限制酶进行酶切。

（2）如果仅已知目的基因首尾两端的部分核苷酸序列，通常可根据该基因首尾两端的已知脱氧核苷酸序列设计并合成__________，利用__________技术得到大量目的基因。
（3）为鉴定上图所示3种连接方式形成的载体，选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对其进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析。若出现7300bp和200bp的两种条带，则所鉴定的是__________载体；若出现__________，则所鉴定的是载体自连载体。
（4）CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑：根据目的基因的部分序列设计向导RNA，向导RNA与目的基因结合后，就会引导Cas9蛋白结合于目的基因的特异性位点并进行切割，从而介导基因添加、基因删除、基因校正等。向导RNA与目的基因的结合遵循__________原则，Cas9是一种__________酶。

【推荐3】人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。如图是以基因工程技术获取重组HSA（rHSA）的两条途径。请回答：

（1）获取HSA基因的方法有______________、_____________、_____________。若需要获得cDNA则首先需采集人的血液，提取血液中的_________。然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。
（2）下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出标出另一条引物的位置及扩增方向。
______________
（3）启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是_____________（填写字母）。
A.人血细胞启动子     B.水稻胚乳细胞启动子     C.大肠杆菌启动子     D.农杆菌启动子
（4）利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是_______________。农杆菌中含有Ti质粒，其上有一段TDNA，这段DNA的作用是_______________________。
（5）为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与______________的生物学功能一致。

【推荐2】白细胞抗原基因（SLA-2基因）是重要的免疫应答基因。科研人员克隆SLA-2基因，构建该基因的表达载体，进而获得该基因优势表达的猪肾上皮细胞。该实验的主要流程如图1（已知SLA-2基因长度为1100bp,质粒B的总长度为4445bp,其限制酶切割位点后的数字表示距复制原点的距离）。其中四种限制酶识别序列和切割位点如下表，回答下列问题：
   

限制酶	BclI	NotI	XbaI	Sau3AI
识别序列及切割位点	T↓GATCA	GC↓GGCCGC	T↓CTAGA	↓GATC

(1)过程①中，PCR扩增SLA-2基因的原理是______,为了使扩增的SLA-2基因与质粒连接，需要在引物的____（填3或5）端加上_____限制酶识别序列。扩增结束后，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物，检测发现扩增产物中除目的基因外，还有其他不同大小片段的非目的基因，可能的原因一般有以下哪些____（填序号）。
①模板受到污染②复性温度过高③引物太短④延伸温度偏低
(2)过程②将重组质粒导入大肠杆菌的目的是_____，该过程需要用____处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后将大肠杆菌涂布在含有____（抗生素）的培养基上培养。
(3)若用Sau3AI和XbaI完全酶切质粒C后进行电泳，依据图2，在图2上画出可能得到的电泳条带，同时在右侧标出DNA片段长度____________________。
   
(4)科研中，一般利用最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度）的嘌呤霉素溶液处理以初步筛选转化的猪肾上皮细胞。为确定初步筛选转化猪肾上皮细胞的最小致死嘌呤霉素浓度，科研人员利用___细胞进行相关实验，结果如图3。根据实验结果应使用浓度为____的嘌呤霉素溶液初步筛选转化的猪肾上皮细胞，理由是_____。
   

【推荐3】科研小组为验证MDH2基因在镉耐受机理中的作用，尝试通过图1过程培育了转基因植株（表示部分相关过程）。已知部分限制酶识别序列和酶切位点如下EcoRⅠ：
G^↓AATTC，BamHⅠ：G^↓GATCC，XhoⅠ：C^↓TCGAG，SacⅠ：GAGCT^↓C。请回答下列问题：

（1）过程①是以拟南芥mRNA_____________获得cDNA，过程②通过PCR技术扩增时，所需引物Ⅰ、引物Ⅱ序列如下所示，为防止目的基因反向连接，过程③应选用的限制酶有____________（设定T-DNA区段有相应的切点）。
引物Ⅰ：5'﹣CCGCTCGAGATGTTCCGATCAATGAT﹣3'
引物Ⅱ：5'﹣CCGGAATTCTTGGTTGGCAAATTTGA﹣3'
（2）过程③所用质粒通常含有T﹣DNA，其作用是便于____________________。
（3）过程⑥是将农杆菌转移至培养基培养获得相应菌落，则该培养基中应添加___________进行筛选。将所得菌落DNA用过程③所使用限制酶酶切后进行DNA电泳分析，鉴定结果如图2所示（M为标准参照），得出的结论是____________________________。
（4）过程⑨⑩利用的技术是____________________。为检测转基因成果，科研人员应进行个体水平的操作，具体做法是__________________________________________。

【推荐1】青蒿素是黄花蒿叶片细胞的代谢产物，能杀死红细胞内的疟原虫，是非常有效的抗疟疾药物。目前可利用植物组织培养技术生产青蒿素。回答下列问题：
(1)植物组织培养技术中建立无菌体系非常重要，其中对外植体则需进行______处理，培养基需用______法灭菌。组织培养过程中获得愈伤组织的过程称为脱分化，该阶段______（需要/不需要）光照。研究人员发现愈伤组织中没有青蒿素，其根本原因是______。可推测青蒿素是黄花蒿叶片细胞的______（填“初生”或“次生”）代谢物。
(2)经植物组织培养可再生出新的植株，体现了______（原理）。目前还不能用类似方法获得完整的动物个体。克隆的动物，实际是通过______来实现的。
(3)近来有科学家利用基因工程的方法在细菌（工程菌）中重建“植物代谢过程”，利用工程菌进行发酵生产大量植物代谢产物，该过程涉及到的变异类型是______。

【推荐2】蚊虫的性别决定方式是XY型。雌蚊会叮咬人类，可传播多种传染病。为了防止传病蚊种泛滥，研究者利用CRISPR/Cas9基因编辑系统和同源重组修复技术提高蚊虫群体中雄蚊比例。CRISPR/Cas9系统可以实现对双链DNA的精确切割，其由三部分组成：crRNA、tracrRNA及Cas9蛋白，如图1．同源重组修复是一种高保真的DNA双链断裂、修复技术，原理如图2，其过程为CRISPR/Cas9基因编辑系统切割使DNA断裂后，启动同源修复，使得染色体DNA上的靶向序列被替换成所需序列。请回答：

(1)图1中crRNA和tracrRNA结合形成sgRNA，sgRNA通过_____与图2中的同源序列结合，引导_____对DNA进行切割，断开_____键，类似基因工程操作中所用的_____酶。
(2)现需构建基因表达载体，请结合图2选出目的基因中必要的结构或基因       。

A．限定在生殖细胞内表达的启动子

B．限定在受精卵内表达的启动子

C．氨苄青霉素抗性基因

D．酶R基因（能够切割X染色体DNA的核酸酶基因）

(3)通过_______技术将基因表达载体导入受精卵，该受精卵发育成______性蚊虫。通过同源重组修复，推测使群体中雄蚊比例升高，种群的______失衡，达到降低种群数量的目的。
(4)研究中发现，转酶R基因雄蚊和野生型雌蚊交配后几乎不能产生后代，推测其原因是转酶R基因雄蚊精子中的酶R将受精卵中来自_______的X染色体切断了。为得到“半衰期”更短的突变酶R，科研人员将酶R基因的某些碱基对进行________，获得了氨基酸数目不变的突变酶R。为使种群中有更多的个体带有突变酶R基因，该基因_______（填“能”或“不能”）插入到X染色体上。

【推荐3】炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。
(1)科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca²⁺处理大肠杆菌细胞，使细胞处于____________的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且____________，能精准治疗IBD。
   
(2)科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。
   
①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中______对诊断结果的影响。
A.Ec菌数量差异       B.Ec菌活性差异       C.硫代硫酸盐含量
②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为____________。
(3)硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。
   
给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若________，则说明小鼠曾患IBD。
(4)为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题_________。