【推荐1】人溶菌酶是人体中具有广谱抗菌活性的酶，抗菌活性是其他来源溶菌酶的300倍以上。我国科研人员运用转基因技术培育出世界首例人溶菌酶转基因猪，显著增强了小猪崽的免疫力，提高了仔猪存活率。回答下列问题：
（1）一个基因表达载体的组成，除了人溶菌酶基因外，还必须有_______、_______以及标记基因，其中标记基因的作用是_______________________。
（2）_________是将人溶菌酶基因导入动物细胞的有效方法，将人溶菌酶基因导入猪胎儿成纤维细胞后，可以采用_________技术检测该细胞是否含有人溶菌酶基因。
（3）将含溶菌酶基因的胎儿成纤维细胞注入_________卵母细胞，通过一定的方法构建出重组胚胎。重组胚胎可以利用_________技术获得多个转基因胚胎。

【推荐2】从自然界中的生物体内分离得到的天然酶，在工业生产环境中催化效率往往较低。研究人员利用易错PCR技术对某种天然酶进行改造，获得了高催化效率的酶。易错PCR是利用低保真的Taq酶和改变PCR的反应条件，降低DNA复制的准确性，在新DNA链的合成过程中增加碱基错配，从而使扩增产物出现较多点突变的一种体外诱导DNA序列变异的方法。下图是利用易错PCR改造某种天然酶的流程示意图。回答下列问题：

（1）Taq酶的某一区域负责将碱基与模板链正确地互补配对，Mn²⁺可以降低这一功能；非互补的碱基对由于氢键不易形成，稳定性差，Mg²⁺可以提高该错配区的稳定性。因此，与普通PCR相比，易错PCR的反应体系中应适当_________（填“提高”或“降低”）Mn²⁺浓度、___________（填“提高”或“降低”）Mg²⁺浓度。
（2）图中步骤①为易错PCR过程，其扩增过程包括___________三步。在扩增过程中，不需要在每次循环中重复加入Taq酶，是因为Taq酶具有____________的特点。
（3）图中步骤②是将构建的重组质粒溶于缓冲液中与用_________处理的受体菌混合，在一定温度下完成转化。转化是指_______________。
（4）请阐述通过易错PCR技术改造天然酶与通过蛋白质工程改造天然酶的本质区别_____________。

【推荐3】棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功地实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉，其过程大致如图所示。回答下列问题：

（1）基因工程需要两种工具酶，分别是____________、____________。
（2）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：目的基因的获取______、______、______。
（3）生产抗虫棉的整个过程中需要基因工程操作和____________技术，将转基因受体细胞培育成转基因植株。
（4）从个体水平鉴定抗虫棉是否培育成功，取一定量长势良好的转基因棉花植株接种适量的棉铃虫作为实验组，对照组的设置是：________________________。在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察并统计两组棉花叶片的受损程度。
（5）该项科学成果在环境保护上的重要作用是_______________________________________。

【推荐1】基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。20世纪70年代以后，基因工程飞速发展，其被称为生物科学的核心技术，然而生物技术的安全性问题也引起了广泛讨论。请回答下列问题：
(1)霍拉纳（H．G．Khonma）用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在，这些成果不仅使人们认识到自然界中从微生物到人类_________，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。钱嘉韵是我国台湾的科学家，她是第一个报道分离耐高温DNA聚合酶工作的，“西特斯”公司的工作人员按照钱嘉韵等人发明的操作步骤，成功地分离了这种DNA聚合酶，该酶的发现为基因工程中________技术的发明提供了前提。
(2)DNA分子杂交技术也是基因工程的主要技术之一。检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用_______等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出________，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
(3)目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时，需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋A基因的________等调控组件重组在一起，通过________等方法，导入哺乳动物的受精卵中。
(4)部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，根据所学的生物学知识，列举两个理由，减轻或消除他们的担忧：________________________。

【推荐2】2023年“诺贝尔生理学或医学奖”被授予美国科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼，以表彰他们在核苷酸碱基修饰方面的发现。利用该成果使尿嘧啶转化为假尿嘧啶，可使合成的mRNA进入人体后引起的免疫反应强度降低，同时能增加其翻译效率，从而开发出有效的mRNA疫苗。mRNA疫苗在控制单链RNA病毒X（宿主为动物细胞）流行期间发挥了巨大的作用。下图是 mRNA疫苗工作原理。回答下列问题：

(1)树突状细胞将内环境中未经碱基修饰的mRNA识别为_____，进而被激活。树突状细胞被激活后，会吞噬并处理mRNA，将其呈递给_____，上述过程涉及人体免疫系统的第_____道防线，体现了免疫系统的_____功能。
(2)mRNA疫苗的制备的大致过程是：①获取病毒的单链RNA；②以病毒的RNA为模板合成cDNA；③切割cDNA以获取控制S蛋白的DNA片段；④以控制S蛋白的DNA 片段为模板合成mRNA；⑤碱基修饰；⑥脂质纳米粒包装；⑦成药。②过程需要的酶是_____酶。③过程切割cDNA以获取控制S蛋白的基因片段时要注意保留基因前端的_____片段，理由是该片段是_____酶识别和结合的位点。
(3)制备X病毒灭活疫苗时，需要将提纯的X病毒接种在VERO细胞中，获得大量活病毒后对其进行灭活处理。VERO细胞一定来自动物，理由是_____。在培养 VERO细胞时，培养液中要加入一定量的牛血清，作用是_____；培养的气体环境是_____。科学家普遍认为针对RNA病毒的灭活疫苗很容易失效，不能起到预防病毒感染的目的，理由是_____。

【推荐3】以广东科学家领衔的国际研究团队历时四年，利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9）和体细胞核移植技术，成功地将亨廷顿舞蹈病基因（HTT基因）导入猪的受精卵中，从而培育出首例患亨廷顿舞蹈病转基因的猪，精准地模拟出人类神经退行性疾病，标志我国大动物模型研究走在了世界前列。具体操作过程如图。

（1）利用基因编辑技术，将人突变的HTT基因插入到猪的内源性HTT基因的表达框中，可能用到的基因工程工具酶有___________。目的基因能否在成纤维细胞中稳定遗传的关键是_______________________。
（2）欲获取单个的成纤维细胞，需用________ 酶处理猪的相应组织，放置于混合气体培养箱中培养，其中CO₂的主要作用是___________________。过程①得到去核卵细胞普遍采用__________的方法。
（3）为获得更多的患亨廷顿舞蹈病猪，可在胚胎移植前对胚胎进行__________，若操作对象是囊胚阶段的胚胎，要注意______________________。
（4）比起果蝇、线虫、小鼠，猪作为人类疾病模型的优势有______________。

【推荐1】如图是利用发酵技术获得产品的过程图，①、②都表示这一过程中的步骤或者操作，根据该图以及学过的相关知识回答问题：
   
(1)写出数字标号处的操作：①_____。其中②的目的是防止发酵过程中混入________，进而影响生产的效率，甚至导致发酵失败。
(2)配制培养基时，一般要保证培养基中具有几类基本成分，分别是碳源、氮源、水、________。
(3)在发酵过程中，我们要不间断地监测发酵罐中的情况，了解发酵进程，必要时要添加营养物质，同时要严格控制发酵条件，如温度、PH、________等，因为环境条件的改变，不仅影响菌种的生长繁殖，而且可能会影响____________的形成。
(4)为了进一步保持发酵液的无菌环境，我们在培养基中加入了青霉素，则该培养基不能用来培养________（填“细菌”或“真菌”）类微生物，而且要注意在最后处理发酵液的时候，不能将发酵液直接排到自然水体，其原因是：①发酵液中富含________，可能会导致水体富营养化而出现水华等；②发酵液中加入的青霉素可能会导致自然界的细菌出现________种群，对人类的健康不利。

【推荐2】如图所示为发酵工程生产产品的流程图：

(1)能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的，①是_________育种；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是__________育种。
(2)整个过程的中心阶段是__________。在该时期要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等。同时，要严格控___________和溶解氧等发酵条件。
(3)若⑤是微生物饲料，则⑤的本质是_____________，可采用_________等方法将菌体从培养液中分离出来。

【推荐1】发酵工程在工业生产上得到广泛应用，发酵工程生产产品的流程如图所示。回答相关问题。
   
(1)性状优良的菌种可以从自然界获取，随着技术发展，也可以通过诱变育种或_____获得。
(2)发酵过程是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，其中检测培养液中微生物数量常用的方法有显微镜直接计数法和 ________________。
(3)环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成，例如谷氨酸的发酵生产在pH为_________条件下会积累谷氨酸。
(4)如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用__________等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。
(5)啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢都在________阶段完成。

【推荐2】啤酒是人类最古老的酒精饮料之一，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒于二十世纪初传入中国，属于外来酒种。啤酒是根据英语Beer译成中文“啤”，称其为“啤酒”，沿用至今，啤酒以大麦芽、酒花。水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒，被称为“液体面包”，是一种低浓度酒精饮料。啤酒乙醇含量最少，故喝啤酒不但不易醉人伤人，少量饮用反而对身体健康有益处。下图为啤酒工业化生产流程，据图回答有关问题：

(1)啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其中发酵过程分为______和______两个阶段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢产物的生成都在______阶段完成。
(2)大麦适于酿造啤酒的原因是便于①发芽，释放______，其次大麦的种植普遍，化学成分适合酿造啤酒，大麦非人类食用主粮：图中②焙烤的目的是______。
(3)图中⑦的作用是______。
(4)传统发酵与现代发酵生产啤酒，现代发酵有哪些工程手段使啤酒产量和质量明显提高？（答出2点）______ ______
(5)请写出2条发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等领域得到广泛应用的原因__________

【推荐3】发酵工程在农牧业的应用：
(1)生产__________。微生物肥料的作用：微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的_________、__________________等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。有的微生物肥料可以抑制___________________的生长，从而减少病害的发生。常见的有__________、___________等。
(2)生产_________。微生物农药的作用：利用_________或___________来防治病虫害的。微生物农药作为_________的重要手段，将在农业的_________方面发挥越来越重要的作用。
(3)生产_________。生产微生物饲料的原理：微生物含有丰富的_________，且繁殖速度快。微生物饲料实例：①单细胞蛋白：以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的________________，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
②乳酸菌：在_________中添加_________，可以提高饲料的品质，使饲料_________，动物食用后还能__________________。