2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株。通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。

（1）提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是___________________，需要的条件有___________________________________________。

（2）如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生的双链cDNA片段，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的________________。

（3）将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表达载体，图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答：

用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因________________________________________________________________________，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是_______________________________识别结合位点。

（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取________________________________________技术。

控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛（如下图所示）。 根据以上信息回答下列相关问题：

（1）图中过程①通常采用体外受精技术。在这个过程中获能的精子与卵母相遇时，首先快速分裂完成减数第二次分裂，当观察到卵细胞周围有_______时，标志着受精；防止多精入卵的生理反应有_______________________________________________。

（2）胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行___处理；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）为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法（只需写出名称或简要原理）：____________________________。

（4）人们利用试管动物技术成功培育了转基因动物，在基因工程操作的基本程序中，基因工程的核心是______，科学家利用基因工程技术，使转基因动物本身变成“批量生产药物的工厂”。如建立的生产生长激素的乳房生物反应器，即：科学家将____________________等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物。

（1）应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、                    、                 以及在母体中发育和产出等过程。
（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其            。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和               。
​（3）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是               、基因表达 载体的构建、                   和                     。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、            、             、            和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是              （显微注射法、农杆菌转化法），为 获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是           （受精卵、乳腺细胞）。

（2）模型是人们为了某种特定目的对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。图乙是基因工程的操作流程图，图中D表示_____________。若图乙表示单克隆抗体制备过程，则从A、B到C的过程需要的生物方法是使用___________________。

（3）有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，试用相关的图示及文字（括号中填文字）完善图丙表示该过程：

（4）高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。图中②、③依次为_________，胚胎从①中伸展出来的过程叫做____________。若要对图所示胚胎进行胚胎分割，则正确的操作方法的是图中的_________。

根据下述材料,回答下列问题:

棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌,它能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法,我国已将毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。

(1)培育上述转基因抗虫棉的过程中,目的基因是               。

(2)“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为                    。

(3)“转基因抗虫棉”的抗虫变异,属于可遗传变异类型中的                         。

(4)该项成果在环境保护上的作用是                       。

(5)科学家预言,该棉花独立种植若干代后,也将出现不抗虫的植株,其原因最可能是                      。

(6)与杂交育种、诱变育种相比,基因工程培育新品种的主要优点是                           。

（7）进行基因工程操作一般要经过的四个步骤依次是           、                    、            、                   。

⑴ 从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的     进行改造。

⑵ 以P基因序列为基础，获得P₁基因的途径有修饰      基因或合成       基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括        的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：          。

⑶ 蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过         和        ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物           进行鉴定。

（除标注外每空1分，共10分）玉米(2N＝20)是重要的粮食作物之一，也是遗传学常用的材料。已知玉米的高秆即易倒伏(A)对矮秆即抗倒伏(a)为显性，抗病(B)对易感病(b)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现有两个纯合的玉米品种甲(AABB)和乙(aabb)，据此培养AAbb品种。根据材料分析回答：

(1)选择玉米作为遗传学实验材料的优点是_________________。（答出两点即可）（2分）

(2)由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为________，F2的高秆抗病玉米中杂合子占________。

(3)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及其比例如图2所示，则丙的基因型为________。

(4)过程e常采用__________由AaBb得到Ab个体。与过程a、b、c的育种方法相比，过程a、e、f的优势是__________ 。

(5)上述育种方法中，最不容易获得矮秆目标品种的是[ ] __________________，原因是_____________________________________________________。

(6)欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用上述[ ] ____________育种方法。

（1）图中LTP1基因与B结合产生C的名称是________。体外产生C的过程，需要的工具酶是________。

 （2）下图是B的一个片段。已知某种限制酶特异性地作用于①部位，请表示切割后的一种产物：________。

（3）LTP1基因在基因工程中又称________基因。

（4）目前，基因工程制药已成为制药行业的一支新军，下列属于利用基因工程生产的药物有________。

A．重组人胰岛素                B．青霉素

C．乙肝疫苗                    D．干扰素

（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶是                  ，②过程常用的方法是                          。

（2）转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有                    。

（3）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是            细胞，Ⅲ代表的细胞具的特点是                         。

（4）在抗虫棉培育过程中，经④过程，重组Ti质粒使目的基因进入受体细胞，并整合到该细胞的                     上。