1 . 大量研究表明，家畜的肉类产量与肌生长抑制素（MSTN）基因有关，MSTN蛋白在体内主要调控骨骼肌的生长发育。多种动物研究已经证实，敲除基因MSTN可以显著增加动物的肌肉质量。科研人员希望利用CRISPR/Cas9基因编辑系统获得敲除了基因MSTN的家禽。请回答下列问题：

(1)CRISPR/Cas9基因编辑系统原理如图1，Cas9酶可催化DNA分子的断裂，实现对目的基因的特异性切割，在切割过程中破坏的化学键是____________。图中向导RNA的作用是定向引导Cas9蛋白与靶向基因结合，其原理是____________。
(2)科研人员希望在鸡胚细胞中表达CRISPR/Cas9基因编辑系统，构建的基因表达载体如图2。

①在对向导RNA对应的DNA片段进行PCR扩增时，需要在其两端分别添加限制酶____________、____________的识别序列。
②用①中限制酶切割质粒和向导RNA对应的DNA片段，选择这种酶切方式的目的是____________。
③基因表达载体上，除了图示序列和标记基因外，还需要连接的DNA片段是____________。
(3)将鸡胚分为三组并提取DNA，用图2中的引物Ⅰ和引物Ⅱ进行PCR扩增，并对PCR结果进行电泳检测，结果如图3。

1组电泳的结果小于2组，其原因是____________。3组电泳无结果，其原因是____________。

2 . 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白（血凝素蛋白）密切相关，现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程，图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述错误的是（　　）

A．电泳技术可以用于人类亲子鉴定、生物间亲缘关系的鉴定

B．图甲过程中至少需要应用到逆转录酶、限制酶、DNA连接酶，DNA聚合酶

C．通过PCR技术从1个cDNA分子中特异性扩增出R蛋白基因时，在第四轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的R蛋白基因

D．构建好的重组质粒长度共2000bp，据图乙可推测BamHⅠ在重组质粒上有3个酶切位点

3 . DNA标记是DNA（或基因）中一些稳定的特征性碱基序列。选择相应的DNA标记进行PCR扩增，通过产物的电泳图谱可进行遗传病的基因定位。下图1为1号家庭甲、乙两种遗传病的相关基因（包含正常基因和致病基因）定位电泳图，图2为2号家庭甲、乙两种遗传病的家族遗传系谱图，已知甲乙两病中只有一种为显性遗传病。甲种遗传病的相关基因为A、a，乙种遗传病的相关基因为B、b，不考虑X、Y染色体同源区段上的基因。请回答下列问题：
   
(1)甲种遗传病的遗传方式是____，乙种遗传病的遗传方式是____。
(2)1号家庭和2号家庭中，儿子的基因型分别是____、____。
(3)若要判断1号家庭中父亲是否患有甲种遗传病，可选择____，对其甲种遗传病有关的DNA标记PCR扩增产物进行电泳，并将其电泳图与1号家庭父亲的电泳图进行比较。
(4)PCR技术除用于上述基因定位外，在基因工程中还可以用于____

4 . 光敏色素基因在调节作物生长发育中具有重要作用。为探讨玉米中光敏色素基因A（含大约256个碱基对）在棉花种质资源创制中的利用价值，研究人员将A基因转入到棉花中，利用对棉花受体细胞进行检测，并通过电泳技术分析结果。该过程所用质粒与含光敏色素基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图甲、乙所示，电泳检测结果如图丙。下列相关叙述错误的是（       ）

A．操作过程中需要用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体

B．构建表达载体时应选用BamHI和HindⅢ这两种限制酶

C．PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温和一次降温

D．由图丙电泳结果可知，1、2、3、4号转基因棉花均培育成功

5 . 新冠病毒的遗传物质是单链RNA，其主要的抗原是S蛋白，可利用荧光PCR技术快速检测核酸。被检测者咽拭子取样后，用提取的总RNA合成相应的cDNA，再用PCR技术进行扩增。若样本扩增出了新冠病毒特定的核酸序列，则检测结果为阳性，检测过程如下图所示。回答下列问题：

(1)为扩增出S蛋白基因（核酸序列），过程①应以________________作为模板来合成相应的cDNA。过程②是通过PCR技术进行扩增，该技术包括_______________________三个步骤。
(2)过程②的反应体系中加入了种引物，Taq酶四种脱氧核苷酸等物质，同时控制温度才能进行，最后通过荧光标记的基因探针对扩增产物进行检测。Taq酶主要的特点是__________，加入四种脱氧核苷酸的作用是_____________________。
(3)通过荧光标记的基因探针对扩增产物进行检测，利用的原理是_________________。
(4)3月12日，国家药监局批准五款新冠抗原自测产品上市。抗原检测有利于对疑似人群的早期分流和快速管理，与核酸检测相比，抗原检测虽然不够灵敏，但是有__________的优点；实际使用中发现，若人体感染了其他病毒，不会造成抗原检测假阳性，原因是_____________。

6 . 下图表示形成DNA并进行PCR扩增的过程。据图分析，下列叙述正确的是（       ）

A．①过程需要逆转录酶

B．②过程所需的原料是核糖核苷酸

C．③过程需要解旋酶破坏氢键

D．④过程的两种引物之间能互补配对

7 . “X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物，两种引物及其与模板链的结合位置如下图1所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，下列叙述错误的是（       ）

A．第一轮复制得到2个DNA分子，即①②各一个

B．第二轮复制得到4个DNA分子，即①②③④各一个

C．第三轮复制得到8个DNA分子，其中有2个等长的，也就是有2个X基因

D．第四轮复制得到16个DNA分子，其中有4个X基因

8 . 小白鼠因其具有容易饲养，繁殖率高，遗传上有较高的纯和度，代谢类型、生理病理特征与人类接近，全基因序列和人类高度相似，染色体数与人类非常接近等系列特征而成为人类实验研究的重要对象。据统计，全球每年有超过1亿的小白鼠被用来当作实验样本，它们可以说为人类医学作出了巨大的贡献。下图是科研人员利用小白鼠单倍体ES细胞（只有一个染色体组），成功培育出转基因小鼠的主要技术流程，请分析回答下列问题：

注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种限制酶。箭头指向的位置为限制酶的切割位点：Amp^r是氨苄青霉素抗性基因，Neo^r是G418抗性基因。
（1）目的基因是指在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或___________等的基因，主要是指___________的基因。
（2）利用PCR技术可以获取和扩增目的基因。PCR的全称是___________，其基本原理是___________。在PCR反应体系中，除含有缓冲液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有___________；引物应选用下图中的___________（填图中字母，字母表示引物）。PCR的每次循环，一般可以分为___________三步。PCR的产物一般通过___________来鉴定。

（3）已知氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Neo^r的小鼠细胞。结合上图推测，过程①选用的2种限制酶是___________（填图中的编号），③处的培养液中应添加__________（填“氨苄青霉素”或“G418”）。
（4）图中具有“转化”二字。在基因工程中，转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内___________的过程。

9 . PCR（多聚酶链式反应）技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，下图表示PCR的反应过程，请据图分析回答下列问题：

（1）A过程高温使DNA变性解旋，对该过程的原理叙述正确的是(       )
a．该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键          b．该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键
c．该过程高温使双链DNA解旋变为单链          d．该过程与人体细胞的过程完全相同
（2）C过程要用到的酶是耐高温的。这种酶在高温下仍保持活性，因此在PCR扩增时可以________加入（填一次性或多次）。PCR反应除提供耐高温的_______酶外，还需要满足的基本条件有：在一定的缓冲溶液中进行、以DNA______条链做模板、与模板链相结合的两种_______、四种_______为原料，通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
（3）如果把模板DNA的两条链用¹⁵N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“95℃－55℃－72℃”温度循环3次，则在形成的子代DNA中含有¹⁵N标记的DNA占_________。

10 . 如图为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（       ）

A．催化①过程的酶是RNA聚合酶

B．④过程发生的变化是引物与单链DNA结合

C．催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温

D．如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%