【推荐1】某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。

请分析回答下列问题。

(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选目的菌，这种培养基属于________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是异养________型。(填“需氧”或“厌氧”)
(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量________。(两空均填“增加”或“减少”)
(4)转为固体培养基时，常采用____________和稀释涂布平板的方法进行接种，在前一种方法接种过程中所用的接种工具是________，这种工具在操作时采用的灭菌方法是________。
(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行________处理才能倒掉，这样做的目的是防止造成______________。

【推荐2】有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如下图甲、乙所示。

（1）微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、_________四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是_________________。
（2）与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和_______，这些植物激素一般需要事先单独配置成_____保存备用。
（3）纯化菌株时，通常使用的划线工具是_______。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域的第一条线上无菌落，其它划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有_______________，__________________。
（4）为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是___________________________________________________________________，该实验设计是否合理？为什么？_________________________________________________________________________________。

【推荐3】酵母菌是一种真菌，与我们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，请回答下列有关问题：
（1）土壤中富含各种微生物，将其浸出液接种到特定培养基上，可得到酵母菌。这一过程叫做酵母菌的分离；不同培养基的具体配方不同，但一般都含有_______________________等营养物质。
（2）某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在了一起。请你设计实验，分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
①实验原理__________________________________________________________________ 。
②材料用具（略）
③主要实验步骤：
第一步：制备两种培养基，一种是________培养基，另一种是________的培养基。分别分成两份，依次标上A、A'和B、B'，备用。
第二步：分别向A、B培养基中接种等量的混合菌。
第三步：接种后，放在恒温箱中培养3～4天。
第四步：分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌种，接种到A′和B′培养基中。
第五步：接种后，把A′和B′培养基放入恒温箱中培养3～4天。
④回答问题：
a第四、五两个步骤的目的是___________________________________________________ 。
b．在操作中，为保证无杂菌感染，实验中应采用的主要措施有_______________________ 。

【推荐2】野生稻（Y）是栽培水稻（T）的近缘祖先种，因为具备较多的优良抗逆性状而成为水稻育种中的重要材料，但其结实率（结实数/授粉的小花数）较低，为了研究野生稻的结实率，科研人员做了如下工作。将 Y与 T进行杂交得到F₁，发现F₁结实率降低，再将F₁作为母本与 T杂交，得到的子代中筛选出结实率为0.5 的个体作为母本再与T杂交，连续多次后得到结实率为0.5的个体记为N，用T、N进行如下实验：

	T	N
T	1（甲组）	1（乙组）
N	0.5（丙组）	0.5（丁组）

(1)甲组和乙组相比，雌配子来源相同，而雄配子来源不同，可见 N 和 T相比，雄配子的育性___________（填“正常”或“减半”）。
(2)甲组和丙组相比，雌配子来源不同，而雄配子来源相同，可见 N 和 T相比，雌配子的育性___________（填“正常”或“减半”）。
(3)经大量实验发现，N中既有纯合子又有杂合子，但其自交结实率均0.5。由此，推测子代结实率低的性状是由____________（填“亲本体细胞基因型决定的”或“亲本产生的配子基因型决定的”）。
(4)科研人员发现野生稻D基因与其育性相关，为进一步研究D基因的功能，研究者将一段 T-DNA插入到D基因中，致使该基因失活，失活后的基因记为d，现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验，统计母本植株的结实率，结果如表所示：

杂交编号	亲本组合	结实率
①	♀DD×♂dd	0.1
②	♀dd×♂DD	0.5
③	♀DD×♂DD	0.5

表中数据表明D基因失活后使雄配子育性降低，进一步研究表明，配子育性降低是因为D基因失活直接导致配子本身受精能力下降。现让杂交①的 F₁给杂交②的 F₁授粉，获得了 F₂植株，为验证 F₂植株的基因型，研究者根据D基因、T-DNA 的序列设计了3 种引物，如图所示：

随机选取 F₂植株若干，提取各植株的总 DNA，分别用“引物Ⅰ＋Ⅲ”组合及“Ⅱ十Ⅲ”组合进行 PCR，检测是否能扩增（完整的 T-DNA过大，不能完成 PCR扩增）。
如果引物“Ⅰ＋Ⅲ”组及“Ⅱ＋Ⅲ”组进行 PCR 均可完成扩增，则相应植株的基因型为______；如果_____________________________________________，则相应植株的基因型为_______；如果_____________________________________________，则相应植株的基因型为_______。

【推荐3】某研究小组计划通过聚合酶链式反应（PCR）扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于合成胰岛素。请回答下列问题：
(1)从_____细胞中提取mRNA，通过_____过程获得cDNA。
(2)PCR反应由变性→复性→_____三个基本反应步骤构成，在变性之前需要进行_____处理，其目的是增加大分子模板DNA彻底变性的概率。在PCR反应体系中除了加入模板DNA、引物以外，还需要加入_____（至少写2个）。若引物位于各自模板链的中段，经过4次循环得到_____个等长的DNA。
(3)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（图1只标注了部分碱基序列）都不合理，请分别说明理由。第一组：_____，第二组：_____。

(4)如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有_____（填序号）。
①升高退火温度   ②降低退火温度   ③重新设计引物
(5)融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，将不同来源的DNA片段连接起来。其原理如图2。

上述过程中使用的引物P2和P3的碱基_____（从“需要”“不需要”中选填）完全互补配对。融合PCR的第二步使用的引物是_____，若最终获得128个融合基因，则融合PCR第二步消耗了_____个引物。

【推荐1】下图是科学家利用人的α-抗胰蛋白酶基因培育转基因羊的过程，据图回答下列问题。

（1）获得目的基因有许多方法，图中A到B获得大量目的基因的方法___________，该技术扩增目的基因的前提是要有一段已知___________序列，以便根据这一序列合成___________。
（2）图中B到C的过程属于基因工程操作程序中的___________，1处表示___________，是一段特殊结构的DNA片段，位于基因首端，是___________酶识别结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。
（3）C到D过程采用最多的方法是___________，受体细胞D通常是___________。
（4）D到E，E到F分别使用的技术是___________、___________。

【推荐2】四环素被广泛应用于治疗人及动物的细菌感染，但残留在动物组织、奶制品中的四环素通过食物链进入人体，会对人类健康造成威胁。为保障食品安全和人类健康，科研人员向大肠杆菌体内导入了一些特殊的DNA序列作为生物传感器，从而建立一种简易、灵敏以及准确的四环素检测方法。
          
(1)研究者利用图1所示的原理设计四环素检测传感器。当环境中没有四环素时，GFP（绿色荧光蛋白）基因___________。当环境中有四环素时，四环素能够解除___________，最终使菌体___________。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
(2)研究者利用基因工程技术构建含四环素检测传感器的大肠杆菌工程菌。
①利用图2所示的质粒1和质粒2，构建同时含片段1和片段2的表达载体，可分别用限制酶_________和___________处理质粒1和质粒2，再用DNA连接酶连接。（四种限制酶的识别序列及切割位点如表所示）

限制酶	E	X	S	P
识别序列及切割位点	5′…G↓AATTC…3′ 3′…CTTAA↑G…5′	5′…T↓CTAGA…3′ 3′…AGATC↑T…5′	5′…A↓CTAGT…3′3′…TGATC↑A…5′	5′…CTGCA↓G…3′3′…G↑ACGTC…5′

②研究者通过上述方法将所有的启动子和相应基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用___________处理的大肠杆菌细胞内。经过筛选，获得工程菌。
(3)研究者发现在四环素浓度较低时，随四环素浓度增加，工程菌的荧光强度变化不明显。欲获得检测灵敏度更高的传感器（如下图），从以下选项中选择启动子所对应的基因（填选项字母），构建表达载体。
   
启动子：①启动子A---__________
②启动子B---__________
③经T7RNA聚合酶特异性诱导开启的启动子---__________
基因：A：R基因
B：GFP基因
C：T7基因（表达T7RNA聚合酶，其活性比大肠杆菌RNA聚合酶更高）
D：sfGFP基因（表达荧光强度和稳定性都高于GFP的绿色荧光蛋白）

【推荐3】如图1表示培育出转基因大肠杆菌的部分流程，图2是限制酶BamHⅠ和Sau3AⅠ识别的核苷酸序列及其切割位点。回答下列问题。

(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：________________、构建基因表达的载体﹑将目的基因导入受体细胞、________________
(2)据图分析，若切割含目的基因的DNA和质粒时，均使用1种酶进行切割，则切割含目的基因的DNA使用的限制酶是_______________，切割质粒使用的限制酶是_______________。切割质粒不使用另一种限制酶的原因是_______________。进行图中①过程，除了用到限制酶以外，还需用到的酶是_______________。
(3)图1中②过程需用钙离子溶液处理大肠杆菌，目的是_______________。
(4)图1中③过程，需将大肠杆菌接种到含有氯霉素的培养基上，原因很可能是_______________。

【推荐1】新冠病毒（＋RNA）的棘突蛋白S通过与人体黏膜细胞表面的ACE2受体结合而进入细胞，是宿主抗体的重要作用位点。下图1是科研人员利用新冠病毒的＋RNA提取S蛋白基因和S蛋白受体结合域RBD基因作为抗原基因序列，研制新冠病毒双抗原疫苗的技术路线。已知PCR1与PCR2要分别进行，然后将产物混合，使用引物1和引物4进行PCR3，最终获得大量S－RBD融合基因（1300bp）。
   
(1)新冠病毒囊膜主要由______ 组成，囊膜上蛋白质的合成场所在________ 。
(2)PCR3过程中，片段1与片段2连接形成S－RBD融合基因，需要使用______酶，该酶的作用是______。为使S－RBD融合基因能与pX质粒相连接，并在工程菌中表达时先合成S蛋白，则PCR1过程中，应在引物1的5'端添加的限制酶序列是______。
(3)为初步检测过程B构建是否成功，对重组pX系列质粒及其酶切产物进行凝胶电泳检测，结果如图2。据图可知，酶切时用到的酶是_______，重组质粒pX2和pX5构建成功的依据是_______。
   
(4)在工程菌的筛选时，可先后用两种抗生素进行影印培养实验（即使用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B上），在培养基B中存活的菌落是否含有目的基因_______（填“是”或“否”）。鉴定重组pX质粒是否导入工程菌还可以采用的方法是_______。
(5)试从免疫学角度分析此种双抗原疫苗比常规S蛋白疫苗更具优势的原因_______。

【推荐2】纤毛是广泛存在的细胞表面结构，功能异常可引起多种疾病。因此，研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
(1)纤毛结构如图1所示，由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来，中心体在有丝分裂中的功能是__________________。

(2)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常，为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异，对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时，可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来，溶液中添加NaC1至2．0mol/L的目的是__________________。PCR扩增时，需在__________________催化下，在引物__________________端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。
(3)为研究蛋白质X在细胞中的定位，构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白，融合蛋白具有绿色荧光，可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y，构建Y-M重组质粒（在EcoRⅤ位点插入片段）。请完成下表。

分步实验目标	简易操作、结果、分析
PCR鉴定正向重组质粒Y-M（图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头，代表方向）	①选择图Ⅱ引物_____________； ②PCR目的产物约为_____________bp。
确保M及连接处序列正确，Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列，下游含有EcoR V+BamH I的识别序列	③质粒测序，图Ⅲ中正确的是____________（选填序列编号）
检测融合蛋白定位	④对照质粒Y-GFP（仅表达GFP）与实验质粒Y-M分别导入细胞，发现对照组整个细胞均有绿色荧光，而实验组荧光集中在纤毛基部，说明________________________。

(4)为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化，采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA，经_____________形成cDNA作为模板，PCR扩增结果显示，在总cDNA模板量相等的条件下，健康人Ct值为15，而病人Ct值为20（Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数）。从理论上估算，在PCR扩增20个循环的产物中，健康人样品的目的产物大约是病人的_____________倍。

【推荐3】如图是将某抗原基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，图中BamHI、EcoRI、SmaI、HindⅢ分别代表相应的限制酶。回答下列问题：

（1）获得抗原基因的途径可以是以抗原蛋白的mRNA为模板，在______酶的催化下，获得所需基因。
（2）利用质粒作为运载体时，常常需要对天然质粒进行改造，若图中P为启动子，它是_____的位点；青霉素抗性基因和四环素抗性基因可作为____基因，其作用是_____。
（3）利用PCR技术扩增抗原基因时，需要在反应体系中添加的物质有_____、成对的_______、4种dNTP和热稳定性DNA聚合酶等，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
（4）构建重组质粒时，一般使用BamH I和HindⅢ对含抗原基因的DNA片段和质粒分别进行切割，而不单独使用EcoR I切割，是由于BamH I和HindⅢ共同切割可以防止_____。筛选该工程菌时应进行两次筛选，先在添加____的培养基中选出导入质粒的大肠杆菌单菌落，将单菌落分别接种到液体培养基中，培养一段时间后，取菌液在添加_____的平板上划线，将导入重组质粒的工程菌筛选出来。