1 . 某患有严重自身免疫性疾病的患者正在接受来自自身的转基因细胞的治疗。科研人员分离出患者的T细胞，利用基因工程技术为T细胞装上能够特异性识别目标细胞表面的特殊蛋白质的嵌合抗原受体（CAR），这种细胞被称为CAR-T细胞。CAR-T细胞疗法的过程如图所示，请回答下列相关问题：
   
(1)CAR-T细胞疗法治疗特定种类的自身免疫病时临床效果比较好，原因是_______。
(2)可通过PCR技术扩增CAR基因的数量，PCR的产物一般通过_____电泳来鉴定；在凝胶中DNA分子的迁移速率与______（答出两点）等有关。
(3)CAR-T细胞疗法的本质属于_____（填“体内”或“体外”）基因治疗，该方法的优势在于______（答出两点）。
(4)在体外培养CAR-T细胞时，需要给其提供营养物质，由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在培养基中还需要加入_____等一些天然成分。培养过程中定期更换培养液，目的是_______。

3 . 重组人血小板生成素（rhTPO）是一种新发现的造血生长因子，下图为科学家通过培育出转基因山羊生产rhTPO的过程。其中编号①-⑨表示过程，A表示含有rhTPO基因的DNA，四种限制性内切核酸酶的识别序列及切割位点见下表，请回答下列问题：

限制酶	BglⅡ	BamHI	HindⅢ	XbaI
识别序列和切割位点	G↓GATCC	A↓GATCT	A↓AGCTT	T↓CTAGA

   
(1)②过程需要的限制性内切核酸酶是_____（从题干表格中选取）。为了使目的基因能够表达，构建重组质粒时，目的基因的上游必须有_____，其为_____酶的识别和结合部位，目的基因的下游必须有_____。
(2)体外受精时需要将卵母细胞培养至_____期。将重组质粒导入受精卵的方法是_____。
(3)为了一次获得较多的卵子，可通过注射_____激素对供体母羊进行超数排卵处理；可从转基因动物分泌的乳汁中获得重组人血小板生成素，人们把这种转基因动物称为_____。
(4)培育转基因羊的过程，用到的胚胎工程技术有_____。

4 . 棉铃虫和蚜虫是常见的棉花害虫.已知基因crvIA的表达产物对棉铃虫有较强的毒性，基因gna的表达产物对蚜虫有较强的毒性。科研人员将基因cryIA 与基因gna连接在一起，构建了含双抗虫基因的重组表达载体，并转入棉花细胞中，获得了具有双抗性的转基因棉花，其部分过程如图所示。请回答下列问题：

注：Klenow能将黏性末端转变为平末端；图中不同限制酶切出的黏性末端均不同。
(1)过程③中将基因cryIA 与基因 gna相连，可选用________________（填“E.coli DNA 连接酶”或“T4DNA连接酶”）。
(2)图中将目的基因导入棉花细胞采用了农杆菌转化法，该方法的原理是__________________。
(3)已知基因cryIA的表达产物是一种毒蛋白，若要检测基因cryIA 在转基因棉花中是否成功表达，常用的分子水平检测方法的基本思路是_________________________。
(4)针对上述转基因棉花的安全性，不同的人具有不同的观点。有人认为种植了这种转基因棉花的农田中的杂草一般不会出现抗虫性状，原因可能是________________________________，棉花很难与杂草进行杂交。为了防止抗虫基因通过花粉传播，科研小组考虑将抗虫基因导入棉花根尖细胞的____________________中，同时将抗虫棉花和普通棉花混合种植，请从生物进化的角度阐述混合种植的优点：_____________________。

5 . 花是重要的经济作物，多年来由于棉铃虫的危害导致一定程度的减产。科研人员将某细菌的抗虫基因A转入棉花细胞内，成功获得了抗虫转基因棉花。这在一定程度上减少了杀虫剂的使用，提高了棉花的产量和质量。请回答下列问题：
(1)与细菌中的A基因相比，从cDNA文库中获取的抗虫基因A不具有_____等组件。
(2)利用农杆菌转化法将A基因导入棉花体细胞，需先将A基因插入到质粒的T-DNA中，原因是_____。
(3)为培育出抗虫转基因棉花植株，应将_____接种到适宜培养基进行植物组织培养，最后还需在个体水平做_____的接种实验。
(4)RT-PCR是以mRNA作为模板扩增得到DNA的技术，与传统PCR相比，进行 RT-PCR时需额外添加的酶是_____。
(5)由于科学发展水平的限制，目前对_____及基因的调控机制等都了解得相当有限。因此，在将转基因植物应用于商业化生产之前，必须对其进行安全性评估。

6 . 疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作的一项重要举措，我国科学家研发了多种新冠疫苗，其中重组腺病毒疫苗研发策略是：将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒DNA中，形成表达S蛋白的重组腺病毒，注射到健康人体内，腺病毒可侵染人体细胞，达到预防新冠病毒感染的效果。
(1)获得S蛋白用作蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S，基因工程的基本操作流程是：_____。与直接将S蛋白注射到体内作为疫苗相比，重组腺病毒疫苗的优点是可以引起人体产生_____免疫，更有效清除病毒。
(2)为了构建重组腺病毒DNA，需要将S蛋白基因插入腺病毒DNA中，由于腺病毒DNA分子较大，传统的限制性核酸内切酶和DNA连接酶处理效率较低，所以采取如图1所示方法获得重组腺病毒DNA。

将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中，据图推测，最终重组线性DNA分子上，X所示的原件应该为_____，其功能是_____。以病毒做为基因工程的载体，其优点之一是可以利用病毒_____的特点，将目的基因导入受体细胞。
(3)生产疫苗的过程是将上述重组线性DNA分子（不编码病毒复制必需的E1蛋白）导入到293细胞系（该细胞系可表达人体细胞没有的E1蛋白），最终包装成完整的腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒_____，从而提高了疫苗的安全性。
(4)为了检测疫苗的效果，科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后，感染新冠病毒，一段时间后检测新冠病毒含量，结果如图2，说明重组腺病毒疫苗_____。

7 . 普通番茄细胞中含有PG基因，能控制合成多聚半乳糖醛酸酶(简称PG)，PG能破坏细胞壁使番茄软化不耐贮藏。科学家将抗PG基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。如图表示抗PG基因的作用原理，回答下列问题：

(1)该转基因番茄具有抗软化、保鲜时间长的原理是____________________________。
(2)为培育抗软化番茄，应需采用____________技术将抗PG基因进行体外扩增。在该技术的反应体系中除模板、引物、原料外，还需要加入________________。若将1个DNA分子拷贝20次，则需要在缓冲液中至少加入____________个引物。
(3)将抗PG基因插入Ti质粒的_________上构建基因表达载体，通过农杆菌转化法将抗PG基因导入番茄细胞，为检验抗PG基因是否成功导入，可以通过____________技术检测PG基因是否已经成功整合到番茄染色体DNA上，若在个体生物学水平上应检测_____________。
(4)用番茄制酒酸甜适口，对食欲不振者有刺激食欲的功效。家庭制作番茄酒，不需要额外接种酵母菌的原因是_______________。番茄汁装入发酵瓶时，需要留有约1/3的空间，这种做法的目的是_______________（答出两点即可）。

8 . 普通棉花中含β甘露糖苷酶基因（ChMmaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如下。请分析回答：

(1)纤维细胞E6启动子的元素组成为______________，基因表达载体除了图示组成外，至少还有_______________等（至少答两个），不能使用质粒1中花椰菜病毒启动子的原因是_______________。
(2)PCR技术扩增β-甘露糖苷酶基因需要根据_____________设计特异性引物序列，假设开始时模板DNA数量为m个，PCR扩增5个循环，理论上需要的引物数量__________，只含目的基因的片段数量为______________。为保证ChMnaA2能插入到质粒2中，还需要在引物的_______________端添加限制酶识别序列。
(3)为什么不能用GhMnaA2探针进行DNA分子杂交来鉴定基因表达载体是否导入棉花细胞?______________。
(4)③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SmaI酶和NotI酶切割正义基因表达载体获得0.1kb、3.2kb、5.8kb、8.6kb四种长度的DNA片段，则用NotI酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是______________和_______________。
(5)导入细胞内的反义GhMnaA2能阻止β-甘露糖甘酶合成，使棉纤维变长的原理是______________。

9 . 2020年中国政府提出“努力争取2060年前实现碳中和”的目标。发展利用生物能源是实现碳中和的有效途径。紫苏种子含大量油脂，出油率达35%~64%，三酰甘油（TAG）是紫苏种子主要储藏脂类，DGAT1是TAG合成的关键酶。科研人员将紫苏DGAT1基因导入微藻中，培养高产生物柴油的工程藻，如图所示。

回答下列问题。
(1)从紫苏组织细胞中提取总RNA时，需要加入RNA酶抑制剂，目的是_________。将RNA逆转录合成的cDNA作模板，PCR扩增DGAT1基因，反应体系中需加入_________酶，其作用是_________。为使DGAT1基因两端分别添加BamHI和HindⅢ识别序列，可将相应序列分别添加在两种引物的_________（填“5'”或“3'”）端。
(2)构建DGAT1基因表达载体的目的是__________，并且使DGAT1基因能够表达并发挥作用。若只考虑DNA片段的两两连接，构建表达载体时可得到__________种大小不同的连接产物。利用__________方法将不同大小的DNA片段和连接产物分离，再将基因表达载体分离纯化导入微藻细胞。
(3)若鉴定微藻基因组中整合有DGAT1基因，_________（填“能”或“不能”）说明高产油工程藻已生产成功。理由是_________（答出1点即可）。“碳中和”含义是通过计算二氧化碳的排放总量，然后通过植树等方式把这些排放量吸收掉。与使用石油等化石燃料相比，生产利用产油工程藻的“生物柴油”有利于实现碳中和，原因是__________________。

10 . 血清白蛋白是血液的重要组成成分，具有运输物质、抗凝血等生理功能。临床上人血清白蛋白主要作为血浆容量扩充剂广泛应用于出血性休克、烧伤、癌症和白蛋白过少症的治疗。研究人员利用农杆菌转化法将人血清白蛋白基因导入水稻胚乳细胞中，成功培育出能产生人血清白蛋白的转基因水稻。请回答下列问题：
(1)在构建基因表达载体时，常用同种限制酶对含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti质粒进行酶切，目的是________________。限制酶能使DNA分子特定部位的______________________键断裂。在该过程中，还要注意将人血清白蛋白基因插入启动子和终止子之间，启动子的作用是__________________________________________。
(2)利用PCR技术扩增人血清白蛋白基因时、需控制温度条件，当温度上升到______________时，可使目的基因DNA变性，双链解开。
(3)要检测转基因水稍的细胞中人血清白蛋白基因是否翻译出人血清白蛋白，方法是_______________。与利用乳腺生物反应器生产人血清白蛋白相比，利用转基因植物生产药用蛋白的优势在于____________（答出两点）。