屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔奖。寄生于人体细胞内的疟原虫是疟疾的病原体。科学家通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产高效植株，进行基因测序发现该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）如果用高产青蒿关键酶基因的mRNA反转录产生的cDNA片段与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群叫做青蒿的________；获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列________(填“相同”或“不同”）。在提取RNA时需要向提取液中添加RNA酶抑制剂，其目的是_________。

（2）将获得的突变基因导人普通青蒿之前，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构建重组质粒时不能使用Sma Ⅰ切割，原因是_________。构建重组质粒时在其目的基因前需要添加特定的启动子，启动子的作用是_______________。

（3）基因表达载体导入组织细胞后，要通过植物组织培养技术培育出青蒿幼苗，该技术的关键步骤是____________。鉴定该基因工程是否成功还要进行___________实验，但是不能直接在培养基上培养疟原虫观察，其原因是_________。

为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图（Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达）。

请回答：

（1）获得大量目的基因常用________技术，其原理是_________。

（2）步骤②中，用Ca^2＋处理大肠杆菌，使之成为________细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有________基因。

（3）能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X-gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断_______（填“蓝色”或“白色”）菌落中的大肠杆菌为重组菌。

（4）将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与________形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。

（5）除了基因工程外，细胞工程和胚胎工程也在人类生活中发挥了巨大作用。例如“试管婴儿”自诞生就引起了世界科学界的轰动，甚至被称为人类生殖技术的一大创举。也为治疗不孕不育症开辟了新途径。“试管婴儿”的诞生实际上结合了________、早期胚胎培养、胚胎移植等多种技术手段。再如，通过动物细胞杂交技术制备的单克隆抗体具有__________和灵敏度高等特性，因而广泛应用于疾病的检测、肿瘤的定位等方面。

绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒（TMV）基因，可以合成一种抗TMV，蛋白，叶片对TMV具有抗感染性。烟草是具有重要经济价值的双子叶植物，由于TMV的感染会导致大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草，主要流程如下图所示。

（1）理论上，基因组文库含有生物的________________基因；而cDNA文库中含有生物的________________基因。

（2）科学家从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA，然后合成目的基因。图中①过程表示____________。

（3）基因工程最核心的步骤是____________，④过程将重组Ti质粒导入烟草体细胞的常用方法____________。

（4）由图分析，在过程③构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是____________基因，它的作用是____________。

（5）过程⑥可采取____________的方法，检测植株是否合成了抗TMV蛋白。在个体水平的鉴定过程中，可通过____________的方法来确定植株是否具有抗性。

[生物—选修3：现代生物科技专题]

   基因工程技术已成为生物科学的核心技术，限制酶被誉为基因工程中的“分子手术刀”。下图中的SmaⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ都是限制酶，图中的箭头表示几种限制酶的酶切位点。回答下列问题：

（1）基因工程的核心是构建________。用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用SmaⅠ切割，原因是________。重组质粒中抗生素抗性基因可作为标记基因，原因是________。

（2）将目的基因导入植物细胞时，采用最多的方法是________。目的基因进入受体细胞后的表达过程中，启动子需与________识别和结合，从而驱动转录过程。最终目的基因是否成功翻译成蛋白质，常用________的方法进行检测，若出现杂交带，表明目的基因已形成蛋白质产品。

凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达下图是基因工程中获得的基因和构建重组质粒过程，请回答有关问题：

(1)分析上图可知，构建重组质粒(如图所示)最好选用________限制酶，理由是________________________________________________。

(2)工业生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，将目的基因导入大肠杆菌或芽孢杆菌前所做的具体处理方法是________________________。现在生产凝乳酶多采用酵母菌，酵母菌作为受体细胞的优势是______________________。

(3)研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍。科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是________________，该生物工程技术的原理是________________________，实质是________________。

（4）基因工程的最后一步中，目的基因能否在生物体内稳定遗传的关键是_______________________________________________，方法是          。检测目的基因是否转录出了mRNA 所用的探针是用什么制作的_____________________（A DNA    B RNA   C 蛋白质）

下图是利用转基因技术生产干扰素的简化流程。请分析回答：

(1)过程①使用的         酶能使特定部位的两个脱氧核苷酸之间的           （化学键）断开。过程②需要用到        酶。

(2）A上应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动干扰素基因转录，该部位称为_____________。为直接检测干扰素基因是否转录，可从细胞中提取 ________与用放射性同位素标记的____________作探针进行分子杂交，。

(3) 利用PCR扩增仪大量扩增目的基因的前提是目的基因的核苷酸序列要有一段是已知的，以便根据这一序列合成           ，除了该物质和目的基因外，扩增仪中还需加入四种脱氧核苷酸和          酶，并适时调整温度，才能使目的基因数量成指数式

【生物——选修3：现代生物科技专题】

科学家利用生物工程技术，探究猪骨形态发生蛋白15(bmP15)基因具有表达特异性和示踪干细胞诱导分化为类卵母细胞的潜能。通过扩增猪bmP15基因的启动子片段与增强型绿色荧光蛋白（EGFP)基因构建表达载体，该工程技术基本流程如下图。请回答下列问题：

（1）利用___________技术扩增bmP15基因的启动子片段的前提是要有一段已知核苷酸序列，以便合成__________。

（2）过程①中，应先用限制酶________________处理表达载体1,以便插入bmP15基因的启动子构建表达载体2。

（3）过程②中，常采用___________技术将表达载体2成功导入受体细胞。

（4）培养受体细胞时，通常需在培养液中添加一定量的___________，以防污染；还需通入一定浓度的C0₂,目的是_________________。

（5）在实验结果的基础上，利用标记的_______基因作探针，与猪羊水干细胞的mRNA进行分子杂交，可进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因。

（6）实验说明，bmP15基因启动子调控下EGFP基因在____________细胞表达。

实时荧光定量PCR(qPCR)实现了PCR从定性到定量的飞跃。TaqMan探针是qPCR技术中一种常用的探针(如图1),其5'末端连接荧光基团(R),3'末端连接淬灭剂(Q)。当探针完整时,R发出的荧光信号被Q吸收而不发荧光。在qPCR扩增过程中,当Taq酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q,R发出的荧光信号被相应仪器检测到,荧光信号的累计与PCR产物数量完全同步(如图2)。请回答下列问题:

图1

图2

(1) 与质粒相比,TaqMan探针中除荧光基团、淬灭剂外,特有的化学成分是________。 

(2) 加入到PCR反应体系的物质,除图中所示引物、酶、模板DNA外,还应包括Mg2+、扩增缓冲液和____________。 

(3) 根据TaqMan探针功能分析,探针中碱基序列的设计应主要依据______________,同时要避免与____发生碱基互补配对。 

(4) 根据图2,Taq酶的功能有______________、____________。 

(5) 若每分子探针水解释放的R基团荧光强度为a,加入的目的基因为b个,请根据图示过程,试用数学公式表示反应体系中荧光信号强度(Rn)与扩增次数(n)之间的关系:____________。 

[生物——选修3：现代生物科技专题]

在进行DNA亲子鉴定时，需大量的DNA，PCR技术（图示）可以使样品DNA扩增，在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。基因工程也常用该技术扩增目的基因。

（1）进行DNA亲子鉴定时，首先需要用________将待测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段分开，最后形成DNA指纹帮助确认身份。

（2）PCR技术的原理是________，甲过程所需要的条件是________，完成乙、丙过程需要反应体系提供________、________、________等物质。

（3）利用PCR技术扩增目的基因，要有一段________，以便合成a、b。若下图为第一轮循环产生的产物。请在下图e、f链上绘出以c链和d链为模板经PCR扩增的产物。

若继续循环，该DNA片段共经过________次循环后刚好能形成所需目的基因。该基因用于基因工程不能直接导入受体细胞，而是需要构建________，目的是________。