1 . 干扰素是动物体内合成的一种糖蛋白，可用于治疗病毒感染和癌症。回答下列问题：
(1)若想建立乳腺生物反应器大量生产干扰素，需借助基因工程的方法，常以哺乳动物的________________为受体细胞。为了保证干扰素基因只在乳腺细胞内表达，构建表达载体时必须在目的基因的前端加上________________。该方法不以原核细胞为受体细胞的原因是有活性的干扰素需要________________（填细胞器）的加工。
(2)干扰素体外保存相当困难，若将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在-70℃条件下保存半年。对蛋白质进行改造，一般通过对基因的操作来实现，原因是________________。
(3)科学家正试图利用基因工程对猪的器官进行改造以便获得对人无免疫排斥的可供移植的器官，所使用的方法是________________。
(4)试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养。如果需要设计试管婴儿还可以对胚胎进行________________，最后选取健康的胚胎进行________________以保证生出健康的孩子。

2 . 甜菜是我国重要的糖料作物之一。为提高甜菜的光合效率和产量，科研人员构建了携带SBPase基因（编码卡尔文循环的关键酶）的表达载体（图1），通过基因工程对甜菜进行遗传改造。回答下列问题：

(1)构建表达载体并导入农杆菌：获取目的基因后利用PCR技术进行扩增，经凝胶电泳鉴定后，回收其中包含目的基因的DNA片段。然后使用限制性核酸内切酶切割___________，将带有黏性末端的酶切产物纯化回收后，用______________连接。图1基因表达载体中没有标注出来的基因结构是_____________（填一个即可）。经过一系列步骤后，将测序正确的重组质粒导入农杆菌。
(2)获取抗性植株：将含有重组质粒的农杆菌与甜菜叶柄共培养一段时间后，先将外植体放在含有羧苄霉素和头孢霉素的培养基中初步培养，目的是______________，再转入含有_____________的筛选培养基中获得抗性植株。此过程中使用抗生素时需要注意的事项是_____________________。
(3)为从分子水平上检测抗性植株是否含有目的基因，对抗性植株进行PCR后检测，检测结果如图2。CK⁺组是选用含_______________的质粒作为阳性对照。

(4)取阳性无菌苗叶片提取总RNA，将RNA逆转录成cDNA，再以cDNA为模板，利用目的基因引物进行PCR以检测________________。

3 . 自然界中很少出现蓝色花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中的花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因（idgs）及其激活基因（sfp）构建了如图所示的基因表达载体，通过农杆菌转化法导入白玫瑰中、在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。

(1)靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）可利用DNA杂交技术从____中获取。
(2)构建基因表达载体时往往需要用同一种限制酶切割目的基因和载体，原因是____。
(3)据图可知，idgS基因插入Ti质粒时应使用的限制酶是____。经____连接后，除了会产生基因表达载体以外，还会有一些特殊的DNA，如____（至少答两种）。
(4)sfp和idgS基因的表达是____（填“独立进行”或“相互关联”）的。
(5)若受体白玫瑰细胞不变蓝，可能的原因是____。在目的基因的检测和鉴定过程中、通过PCR技术可检测____。

4 . 下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是（       ）

A．基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因

B．通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用

C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体DNA

D．质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种颗粒状的细胞器

5 . 新型冠状病毒是一种RNA病毒，制作新冠疫苗的路径之一是：将新冠病毒的重要蛋白质基因导入某种工程菌细胞内，由工程菌表达新冠病毒蛋白，以此为主要原料生产新冠疫苗。这一过程需要进行基因序列合成、重组质粒构建和工程菌筛选等工作。联系所学相关知识，回答下列问题：
(1)分离得到的新冠病毒RNA稳定性较差，为增强其表达的稳定性，需要进行的操作是_____，然后以获得的产物切割部分片段作为_____，再通过_____技术使其大量扩增。
(2)获取工程菌的核心步骤是_____，这一过程所需的酶有_____；重组DNA中用于对目的基因进行筛选的序列为_____。
(3)工程菌选用大肠杆菌，其具有的典型优点是_____（答出两点）；为了增加重组质粒的导入成功率，一般须对大肠杆菌使用_____进行处理。

6 . 角蛋白酶（KerA）是降解角蛋白的酶类，在饲料工业中具有较大的应用前景，但天然菌株产酶量低限制了其推广应用。为了获得高效表达的KerA工程菌，研究者分别构建了大肠杆菌和毕赤酵母工程菌，并实现了异源表达。下图1为含KerA基因的外源DNA、质粒的有关信息，EcoR1、BamH1、Sal1、Xho1均为限制酶，Kan^r、Tc^r分别为卡那霉素抗性基因、四环素抗性基因。请回答下列相关问题：
(1)为了获取KerA基因，从天然菌株中提取相应的DNA片段，再通过PCR技术大量扩增，PCR技术的原理_____，前提是_____。

(2)为了形成合适的重组质粒，应该选用_____和_____限制酶切割外源DNA和质粒DNA．
(3)重组质粒导入受体细胞的成功率很低，需经筛选才能获得导入成功的受体细胞。结合图1所获得的重组质粒分析，应选择具有_____特点的细胞作为受体细胞，才有利于后续的筛选。
(4)将目的基因导入大肠杆菌时，常出现三种情况：未转化的细菌、含空载体（普通质粒）的细菌、含重组质粒的细菌。下图是KerA基因重组质粒的“工程菌”的筛选示意图：
下图2中的_____和_____（选用“A/B/C/D/E”字母作答）菌落为含有目的基因的“工程菌”。

(5)KerA基因在大肠杆菌和毕赤酵母工程菌是否能实现异源表达，需要用_____技术检测，若在二者细胞中都能实现表达，从分子水平上分析原因是_____，并且它们体内转录和翻译的过程或机制相同。但经研究发现，只有毕赤酵母工程菌表达合成的KerA可直接投入使用，分析其原因是_____。
(6)KerA在60℃以上时热稳定性差，限制了该酶的应用范围，研究人员在KerA的末端插入半胱氨酸，这不仅对酶活性影响小，且大大提高了其热稳定性。其运用到的这种现代生物技术为_____。

7 . 干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在-70℃条件下保存半年，给广大患者带来福音。回答下列问题：
(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：

①________；②_________；③________；④_______。
(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产__________的蛋白质，不一定符合____________需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过_______或_______，对现有蛋白质进行_________或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。
(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的______________结构。

8 . 科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（amp^r为氨苄青霉素抗性基因），其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图回答下列问题。

（1）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶____、___________进行切割。
（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有________作为标记基因。
（3）研究人员通常采用______法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用_________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

9 . 科学家从苏云金芽孢杆菌中分离出杀虫晶体蛋白基因（简称Bt基因）培育转基因抗虫棉，下列分析正确的是（　　）

A．通过PCR技术扩增Bt基因时需用TaqDNA聚合酶打开DNA双链

B．构建基因表达载体需使用限制酶、DNA连接酶

C．在棉花细胞中检测出Bt基因转录出的mRNA是培育成功的标志

D．可直接将Bt基因导入棉花细胞

10 . 为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题。

（1）试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有____________、_____________等。
（2）在受精的过程中，首先发生________反应，释放出的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。判断卵子是否受精的标志通常是___________________________。此外受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
（3）要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将__________和______________的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法导入牛的受精卵中。