生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面，例如：

（1）目前临床用的胰岛素生效较慢，科学家将胰岛素B链的第28和29个氨基酸调换顺序，成功获得了速效胰岛素。生产速效胰岛素，需要对___________（胰岛素/胰岛素mRNA/胰岛素基因）进行定向改造，它属于第二代基因工程即________。将改造后的分子导入受体大肠杆菌，一般需要用_______处理大肠杆菌细胞，使之成为__________细胞。

（2）若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞，无奈需进行试管婴儿技术，该技术包括_______________________。（写出两项即可）

（3）连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了____________原理。各种粪便作为沼气发酵的原料，这体现了生态工程的_________________原理。

［生物一选修3：现代生物科技专题］

    现代生物科技不断发展，在治疗人类疾病方面发挥着越来越重要的作用。请回答下列相关问题：

    (1)囊性纤维病是一种遗传病，科学家们设计出基因治疗方法，利用经过修饰的腺病毒作为________，将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者的肺组织中，这种直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫作________________。

    (2)胰岛素是治疗糖尿病的有效药，天然胰岛素注射后会堆积在皮下，需较长时问才能进入血液，科学家利用______________技术对胰岛素进行改造使其成为速效药，提高了胰岛素的治疗效果。

    (3)单克隆抗体的出现能有效解决传统抗体产量低、特异性差的问题。在其制备过程中，需要进行两次筛选，第一次筛选的目的是筛选出________________；如果将抗癌细胞的单克隆抗体与化学药物结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的________作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。

    (4)ES细胞的形态特征有_____________________________，功能上具有___________________。ES细胞可以治疗由于细胞坏死、退化和功能异常引起的人类疾病，如帕金森综合征，利用ES细胞可以被____________形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化部位得以修复。

已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P₁)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：

(1)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。

(2)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。

(3)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。

在体内，人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链，此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原，进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后，产生A、B两条肽链，再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前，利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题：

(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是________，合成胰高血糖素的细胞是________。

(2)可根据胰岛素原的氨基酸序列，设计并合成编码胰岛素原的________序列，用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体。再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成________的基因工程菌。

(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则用该工程菌进行工业发酵时，应从________中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。

科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubi-sco酶对CO₂的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题：

(1)PCR过程所依据的原理是____________，利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_________；扩增过程需要加入__________________________酶。

(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段，其作用是______________________________。PCR定点突变技术属于__________的范畴。

(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用将基因表达载体导入植物细胞，还需用到植物细胞工程中的______________技术，才能最终获得转基因植物，该技术利用的原理是________________。

_______________是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，通过该项技术能够制造自然界并不存在的新蛋白质。

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，如果将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在－70 ℃条件下保存半年，给广大患者带来了福音。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，依据以下技术原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：

（2）基因工程在原则上只能生产_____的蛋白质，而该工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过_____或_____，对现有蛋白质进行改造，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。从而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。

（4）对天然蛋白质进行改造，应该直接对_______（选“蛋白质分子” 或“基因”）的操作来实现。

I.我国科研人员克隆了100多个重要基因，取得了抗虫棉、抗虫玉米、耐除草剂大豆等一批重大转基因成果。请回答下列问题：

（1）为避免Bt毒蛋白基因通过花粉传播进入其它植物，一般将Bt毒蛋白基因转入棉花细狍的__________（选择填入“细胞核”或“叶绿体”）。

（2）每一种Bt毒蛋白的杀虫范围有限，对现有的毒蛋白进行_______，使其具有更广杀虫范围，属于___________（生物工程）的范围。

（3）随着转基因成果的不断涌现，人们对转基因生物的安全性的关注与日俱增，在食物安全、生物安全和___________三个方面发生了激烈争论。

II.关注生态工程的建设：

（1）与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、__________、可持续的工程体系。

（2）“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,也是生态工程最早和最生动的一种模式，该模式主要遵循生态工程的______________原理。我国西北一些地区年降雨量少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成了残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了___________________原理。

（3）下面的结构示意图中，能体现系统学和工程学原理的是(　　)

T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T₄溶菌酶第三位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。请回答问题：

（1）上述操作涉及的技术属于________工程，该技术的基本途径：从预期的蛋白质功能出发→________→________→找到相应的脱氧核苷酸序列。

（2）在确定目的基因的碱基序列后，可通过________的方法获取目的基因，再利用________技术进行扩增。用这种方法获得的目的基因与从生物体内直接提取的目的基因在结构上的区别是________。

（3）在将目的基因导入受体细胞前，要构建基因表达载体。一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有________、________以及标记基因等。

T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T₄溶菌酶第三位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。请回答问题：

（1）上述操作涉及的技术属于________工程，该技术的基本途径：从预期的蛋白质功能出发→________→________→找到相应的脱氧核苷酸序列。

（2）在确定目的基因的碱基序列后，可通过________的方法获取目的基因，再利用________技术进行扩增。用这种方法获得的目的基因与从生物体内直接提取的目的基因在结构上的区别是________。

（3）在将目的基因导入受体细胞前，要构建基因表达载体。一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有________、________以及标记基因等。