3 . 回答下列 （一）、（二）小题：
（一）回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题：
（1）制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入一些雪“陈泡菜汁”，这相当于加入了一些经过___________的发酵菌种；还可以采取用热水短时间浸泡蔬菜的手段，此项措施能缩短发酵时间的原因是___________________________________________________。
（2）泡菜腌制过程中，会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐，其中醇类是由假丝酵母进行________________ 呼吸产生的。腌制过程需要控制时间、温度和食盐的用量。食盐过量会导致“咸而不酸”，原因是_____________。
（3）家庭制作泡菜过程并没有实行严格的无菌操作就能成功，请解释原因？_____________________________________ 。
（4）亚硝酸盐对人体有害，而它在泡菜的腌制过程中有先增后减的变化规律，所以需要测定其含量来确定泡菜的可食用时间，通常应用光电比色法进行亚硝酸盐的定量。泡菜样品处 理环节加硫酸锌是为了_____________________； 氢氧化钠用来________________；样品测定时加 60%乙酸创设了显色反应所需要的酸性环境；样品及亚硝酸盐标准溶液加显色剂后需要_____________________________25min， 使用相同光程的比色杯在 550nm 光波条件下测 OD 值。
（二）回答与基因工程和生物克隆有关的问题：
MseⅠ、PstⅠ、EcoRⅠ三种限制酶的识别序列及切割位点分别是 GAAT↓TAATTC、C↓TGCAG、G↓AATTC，如图 1、图 2 中箭头表示相关限制酶的酶切点。图 3 表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径。图 4 表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。请据图回答问题。
   
（1）若要用如图 1 和图 23 中的质粒和外源 DNA 构建重组质粒，需要对质粒进行改造，构 建新的限制酶切位点。在构建新的限制酶切位点的过程中需要使用___________、DNA 连接酶和DNA 聚合酶等工具酶。
（2）图 3 4中的转基因羊通常被称为生物反应器，它基于基因工程技术，将外援基因导入其基因组并_______________，生产价格低廉的蛋白质药物，具有光明的发展前景。导入受体细胞B 常用方法是_________， ④过程也可以培养到______________，再从培养液中提取。导入受体细胞C 首先使用Ca²⁺处理使其吸收周围的 DNA 分子，之后将细胞 C 与图中 M 溶于_________中，完成转化过程。
（3）图 4 中获得动物 1 的受体细胞通常是___________。根据图示操作步骤推测动物 2 与动物 3 的不同在于____________________________________。
（4）干细胞科技发展至今，已进入以脐带、胎盘等组织为主要干细胞来源的全新时代。目前国内干细胞临床研究超过半数采用脐带或胎盘干细胞。利用胎盘干细胞具有发育全能性的特点，临床上可以用于_____________________，从而挽救患者的生命。

4 . （一）请分析回答下列有关微生物培养的问题：
(1)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M 培养基。使用高压蒸汽灭菌锅对培养基进行灭菌时，压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_________。马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源碳源外还有_________。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有_________。若在M 培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入碘液作为_________筛选出能产淀粉酶的微生物。该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_________。
(2)某同学在为了调查某河流的水质状况，某研究小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。将1mL 水样稀释100 倍，在3 个平板上用涂布法分别接种入0.1mL 稀释液。经适当培养后，3 个平板上的菌落数分别为39、38 和37。据此可得出每升水样中的活菌数为_________。
(3)实验室中微生物的分离、纯化和培养试验结束后，为了防止病原微生物污染环境或感染科研工作者，应采取的防护措施有_________。（答出一点即可）
（二）新冠肺炎是由新冠病毒感染引起的呼吸道传染病。请回答下列问题：
(4)为及时确诊，科学家研制了基因检测试剂盒，其机理为：分离待测个体细胞的总RNA，在_________酶的作用下得到相应的DNA，再利用_________技术扩增，将样本中微量的病毒信息放大，最后以荧光的方式读取信号。这种方法也会出现假阴性现象，请分析其中的原因_________（答出一点即可）。
(5)预防新冠肺炎的有效措施是接种疫苗，核酸疫苗已成为疫苗研发的新领域。与DNA 疫苗（通过抗原蛋白基因在动物细胞中表达引起机体免疫应答）相比，mRNA 疫苗的安全性更有优势。这是因为mRNA 不需要进入细胞核，无_________的风险，且易被_________水解，不会遗传给子细胞。
(6)单克隆抗体在新冠肺炎的预防和治疗中具有光明的前景，相较于从动物血清中分离所需抗体， 单克隆抗体具有_________等特点。生产抗新冠病毒单克隆抗体的过程，需要用到动物细胞工程中的_________技术和动物细胞融合技术。杂交瘤细胞在体外大规模培养时，为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是_________。

5 . （一）某食品公司得到一种高效酿酒的酵母菌菌株，并设计方案获得发酵产物。
(1)对于酵母菌的培养，比较适合它的培养基为________（A．马铃薯蔗糖培养基B．MS培养基C．LB培养基D．牛肉汤培养基），除了要选择合适的培养基成分外，还要考虑培养基中营养物质的_________。
(2)欲知道这种微生物的繁殖速度，可用涂布分离法或______________对酵母菌进行计数。对培养到某一时期的培养液制备成10^-5的稀释液，每次取0.1mL进行涂布分离，三个培养皿生长的菌落数依次为35个、32个、29个，则培养液中的酵母菌数量为______________个/mL。在恒温培养箱培养时，培养皿的放置方式如图______________（填“a”或“b”）。

(3)该酵母菌的发酵食品也会因为发酵时间的长短和______________不同，而形成不同的代谢产物，使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因，导致出现酸味，可能是因为产生了______________（填物质）。
（二）目前我国新冠病毒核酸检测的方法是RT-PCR，下图为RT-PCR（逆转录荧光PCR技术）的原理：PCR过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和淬灭基团（抑制荧光发出），当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光（荧光强度与探针水解量成正相关）。

请回答下列问题：
(4)PCR技术与DNA体内复制过程相比，两者的复制方式都是_______________。RT-PCR过程中，需先以RNA为模板合成cDNA，故装置中需添加______________酶。除了加酶，解开cDNA双螺旋的方法还有_______________。
(5)对新冠病毒进行检测时，探针是一段与______________相同的核苷酸序列。
(6)通过荧光检测到荧光信号，则可判定该检测样本为_______________性（选填“阳”、“阴”），在相同PCR循环次数条件下，荧光强度与病毒数量呈_____________。
(7)为了在没有条件进行核酸检测前及早发现新冠病毒，我国于2022年3月11日推出新冠病毒抗原检测试剂盒作为核酸检测的补充措施，该试剂盒的检测原理是______________。试剂盒中的探针应采用______________技术生产。

6 . 下列是有关动物细胞工程方面知识点，本题分为两部分，请作答。
（一）人体中血清白蛋白在临床上应用广泛，但从人体中直接提取的血清白蛋白含量少，且易受污染，生物反应器可以解决此项难题。回答下列问题：
(1)从人体获取的血清白蛋白基因扩增后与启动子、终止子和标记基因等构建成____________载体。构建乳腺生物反应器时选用的是乳腺蛋白基因的启动子，其目的是____________。
(2)科学家将构建好的载体通过__________技术导入奶牛的受精卵中。受精卵继续培养至胚胎。当胚胎发育至__________阶段，取其__________做分析来进行性别鉴定，筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植。
(3)有人提议将乳腺蛋白基因的启动子换成uroplakinⅡ基因启动子（高效促进目的蛋白在膀胱特异性表达及分泌），可增加血清白蛋白的产量。请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因__________（答出两点即可）。
（二）神舟十三号乘组航天员在“天空课堂”完成了国际上首例实验：将人体肾上皮细胞诱导成具有多种功能的干细胞，又使其分化成为心肌细胞。通过基因编辑技术将荧光蛋白基因导入心肌细胞，在荧光显微镜下观测记录了在心肌细胞收缩过程中荧光信号的闪烁过程，通过比对心肌细胞在重力条件下和失重条件下的收缩过程可更好地解读失重对人类的影响。
(4)干细胞诱导分化成为心肌细胞的根本原因是__________。
(5)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时，需要给细胞提供的气体环境是__________，培养过程中我们需要定期更换培养液，目的是____________________（答出1点即可）。
(6)基因编辑技术需要用到的工具酶有____________________。
(7)叶光富老师展示了荧光显微镜下发出一闪一闪荧光的心肌细胞（已通过基因工程导入荧光蛋白基因）画面。其原理是：自律性心肌细胞会由于__________内流而自发产生动作电位，从而激发心肌细胞内的荧光蛋白发出荧光，与维持心肌细胞形态及有节律收缩有关的细胞结构主要是____________________。
(8)前期研究发现，在失重条件下，心肌细胞培养96h后凋亡率显著增加。为探究其机制，科学家检测了模拟失重条件下培养96h的心肌细胞中相关基因的表达情况，结果如图所示。请根据实验结果推测，失重条件下心肌细胞凋亡的原因是__________。

7 . 回答下列（一）、（二）小题：
（一）回答与微生物培养及应用有关的问题：
(1)在菌种的分离与纯化时，通常可以从老陈醋中获得优良的醋酸菌。为消除污染杂菌，通用的方法是______。培养微生物时需要对各种用具进行灭菌，置于超净台上的用具可利用______灭菌30分钟。
(2)米酒酿造过程中，常利用黑曲霉使淀粉糖化，原因是黑曲霉能分泌多种______，可以将淀粉水解为葡萄糖。米饭糖化后可用于发酵，发酵过程中，即使含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌也不能将糖发酵为醋，理由是______。传统混菌发酵的菌种中微生物的______（答出两点）是造成不同发酵制品的风味和营养物质有差异的原因。
(3)若用葡萄酿制葡萄酒，不将葡萄去皮之后再装瓶的原因是______，葡萄需要经除梗及破碎处理，原因分别是______、______。
（二）回答与基因工程和植物细胞工程有关的问题：
(4)要获得基因序列未知的目的基因，需将不同的基因片段克隆到细菌质粒载体上，构建相应的______，再利用基因探针通过______技术直接鉴定带有目的基因的克隆细菌。
(5)含有目的基因的片段和载体分别用两种限制酶切割后，通过DNA连接酶连接提高连接效率的原理是______。用含有四环素抗性基因的重组质粒转化______的农杆菌，便于筛选导入目的基因的受体菌。
(6)筛选出含有重组Ti质粒的农杆菌，感染处于适宜的______条件的单个植物细胞，Ti质粒______并将其插入受体细胞的基因组中，经过培养基中成分的诱导，脱分化形成______，进而发育成胚状体，最后再生出完整的植株。

8 . （一）高浓度的铵盐对海水养殖中的对虾有一定的毒害作用，是制约其大规模养殖的环境因素之一，具有高降解能力的硝化细菌可有效净化水体中铵盐，降低对虾的死亡率，科研人员拟从当地对虾养殖池塘中筛选出对铵盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株，操作流程如下图 1，请回答下列问题：

（1）为了筛选出硝化细菌，在配制选择培养基时，需要以_____为唯一氮源。
（2）已知硝化细菌是好氧性细菌，扩大培养时需要振荡的目的是增加硝化细菌与_____、_____的充分接触。
（3）纯化菌种时，按照图 1 中所示的接种方法外，接种环需要灼烧_____次，此外还可采用_____法接种。两种方法的原理相似，都是使聚集的菌种分散开，最后在平板上形成_____。为了防止杂菌污染，接种工具需要严格灭菌，并需要在超净工作台上_____旁进行操作。
（4）将等量的三种候选菌甲、乙、丙分别接入铵盐浓度为 40mg·L^-1的模拟养殖污水中，在适宜条件下培养一段时间后，结果如图 2。据图分析，应选择候选菌____________（填甲、乙或丙）作为菌种进行后续培养。
（二）新冠肺炎是由新冠病毒感染引起的呼吸道传染病，研究表明新冠病毒侵染的关键是病毒表面的 S 蛋白与人体细胞表面ACE2 特异结合。请回答下列问题：
（1）为及时确诊，科学家研制了基因检测试剂盒，其机理为：分离待测个体细胞的总 RNA，在_____        酶的作用下得到相应的 DNA，再利用_____技术扩增将样本中微量的病毒信息放大，最后以荧光的方式读取信号。这种方法也会出现假阴性现象，请分析其中的原因_____（答出一点即可）。
（2）预防新冠肺炎的有效措施是接种疫苗，核酸疫苗已成为疫苗研发的新领域。与 DNA 疫苗（通过抗原蛋白基因在动物细胞中表达引起机体免疫应答）相比，mRNA 疫苗的安全性更有优势。这是因为 mRNA 不需要进入细胞核，无_____的风险，且易被_____水解，不会遗传给子细胞。
（3）单克隆抗体在新冠肺炎的预防和治疗中具有光明的前景，相较于从动物血清中分离所需抗体， 单克隆抗体具有_____等特点。生产抗新冠病毒单克隆抗体的过程，需要用到动物细胞工程中的_____技术和_________技术。

9 . 2020年7月1日，《自然》道了一种治疗艾滋病的候选新药GS-6207该药物具有很强的抗病毒效果，且半衰期长，不需要频繁给药，因此也有可能成为预防风险群体感染HIV的候选药为确定药物的疗效与安全性，需要对药物进行多期临床试验，其中Ⅰa期在40名健康个体的临床研究中，GS-6207通过注射给药整体是安全的，耐受良好，研究人员设了进一步的Ⅰb期随机双盲安慰剂对照实验，请补充下述实验思路：
（注：双盲试验是指试验者与受试者都不清楚所服用的究竟是试验药还是对照安慰剂。它是一种排除试验者与受试者主观偏见行之有效的方法，在临床试验中占有重要地位）
实验思路：
①随机选取32名初治HIV感染受试者或近12周末进行过抗病毒治疗），分为4组，每组8人，编号A、B、C、D；
②注射药物之前_____________________；
③将50mg、150mg、400mg的GS-6207药剂配制于适量等量的溶解剂中，分别对A、B、C组受试者进行皮下注射，而D组每人皮下注射________________________；
④其他生活条件等均正常且稳定；
⑤10天后随访，询问记录发生不良反应的症状，分别检测每组各受试者HIV核酸的含量，记录数值，并求平均值；
⑥统计分析数据，得出结论。
实验预测结果（若实验结果显示400m剂量组效果最佳，请用柱形图表示不同药物剂量组实验的实验结果）：
分析讨论：
（1）确诊一个人是否感染了HIV，可通过检测其血清中是否含有____________（填物质），原因是该病毒能引发机体的____________免疫，然而通过免疫过程产生足量待检物质往往需要2~6周的时间，我们称该时期为艾滋病感染的窗口期。为缩短窗口期时间，提早发现艾滋病人，提早采取预防干预及治疗措施，科学家们研发出了新型的检测技术——核酸检测：通过提取样本中的RNA进行逆转录并扩增，再用相应试剂检测，若有阳性反应即可确诊。该检测技术的原理是__________________。
（2）艾滋病患者常常死于感冒等普通疾病引起的并发症，试分析其原因：________________________。
（3）GS-6207是一种衣壳蛋白抑制剂，衣壳蛋白包裹着病毒RNA，在HIV增殖过程中发挥着重要的作用。请写出合成该物质时遗传信息的传递过程：________________________。
（4）新型冠状病毒也具有病毒衣壳，但两种病毒侵染的宿主细胞不同，原因是________________________。