科学家发现细菌细胞中存在清除入侵病毒DNA的功能系统（见下图1），并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术，目前已成为生物科学领域最热门的基因操作技术。下图2 是科研人员运用CRISPR/Cas9基因编辑技术（其中表达载体1的作用是在受体细胞中控制合成CRISPR复合体，表达载体2可以与相应DNA的同源区进行互换、重组），成功地将基因A精确导入到绒山羊细胞内的甲、乙两个基因之间，并和绿色荧光蛋白基因一起表达的过程示意图。请回答。

（1）由图1可知，CRISPR复合体中crRNA的主要功能是__________________________________________，而Cas9蛋白催化断裂的化学键位于_______________________之间。细菌的这种清除能力的生理意义是__________________________________________________。

（2）结合对图1的理解，图2中表达载体1首先要表达出含有________________________序列的crRNA和Cas9蛋白，以结合形成CRISPR复合体。

（3）根据图2，基因表达载体2上需要加入:①基因甲片段、②基因乙片段、③基因A、④绿色荧光蛋白基因等四种DNA片段，这4种片段在载体上的正确排列顺序应是___________（用序号代表相应片段）。在形成重组DNA时需要___________酶参与催化表达载体2与绒山羊DNA的连接。

（4）实验室一般会将重组DNA导入山羊的胚胎干细胞中，以培育、筛选出转基因山羊，选择胚胎干细胞作为受体细胞的主要依据是________________________________________。

（5）与传统的基因工程相比较，运用CRISPR/Cas9基因编辑技术培育转基因生物的明显优点是_________________________________________________________________________________。

融合PCR技术是采用具有互补末端的引物，将不同来源的扩增片段连接起来的方法，其过程如下图1所示。下图2是中间载体1和中间载体2（利用融合PCR技术构建成）构建成叶绿体定点整合表达载体示意图（限制酶酶切位点标注于载体外侧），叶绿体定点整合表达载体通过与叶绿体基因的同源重组，将目的基因整合于叶绿体DNA上的特定位点上。请据图回答下列问题。

（1）图1第一阶段中PCR至少进行____________次循环，才能获得双链等长的含引物2的DNA，第二阶段中引物2与引物3部分碱基的____________关系使得两DNA能成功“搭桥”连接起来。
（2）若通过融合PCR技术将启动子、标记基因、目的基因、终止子拼接起来，需要设计__________种引物，其中能够起着“搭桥”作用的引物有__________种。
（3）图2中需使用__________（填限制酶）和DNA连接酶将两中间载体构建成定点整合表达载体，途中定点整合表达载体上未标出的结构是__________。

（4）叶绿体定点整合表达载体中_____________________________________________（填基因）能使目的基因准确插入叶绿体DNA上的特定位点上。与利用农杆菌转化法相比，利用定点整合表达载体将目的基因导入叶绿体中的优点是____________________________________。

【生物－选修3：现代生物科技】

Ⅰ、生物技术是一把双刃剑，既可以造福人类，也可能使用不当给人类带来灾难。请回答下列有关生物技术的安全性和伦理性问题：

（1）由于科学发展水平的限制，在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果，引发了人们在食物安全、生物安全和     安全三个方面发生了激烈的争论。

（2）目前，转基因植物的安全性问题是社会争论的热点。如有些人认为转基因植物的种植会威胁环境安全；但也有人认为转基因植物的种植减少了农药的使用，有利于减轻污染。面对转基因技术的利弊，我们应持有的正确做法是___________。

（3）为解决不孕夫妇的生育问题而出现了试管婴儿技术，而2002年，英国一对夫妇通过设计试管婴儿，利用新生儿脐带血中造血干细胞，挽救患地中海贫血症的男孩。这两项技术的区别是              不需要经过基因检测。

Ⅱ、2015年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发了全国人民对雾霾的关注和讨论。生态环境与生态经济再次推上舆论的焦点。建设社会主义新农村的关键是构建和谐社会，发展生态农业，走可持续发展之路。下图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：

（4）生态经济：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程的                    原理。

（5）该生态工程模式的最大优点是                                            。该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的                 原理。

（6）该生态工程中，处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有         （写全才能给分），该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其            。

科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉，其过程大致如下图所示：

（1）构建基因表达载体时，必须使用             和                两种工具酶。一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子和              等。

（2）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用的方法是             ，这种导入方法较经济、有效。目的基因是否导入到受体细胞，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是               。

（3）Ti质粒上的T-DNA的作用是              。常用的载体除质粒外还有             等。

（4）有人担心种植上述转基因抗虫棉，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”，请提出你的解决办法              。

（1） 获得人乳铁蛋白基因的目前常用方法有____________ 、利用PCR技术扩增目 的基因和根据已知蛋白质中的氨基酸序列推知基因的脱氧核苷酸序列再进行化学合成。

（2） 图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用________________ 限制酶同时酶切载 体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含___________ 的培养基 上进行。

（3）人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达时RNA聚合酶识别和结合的位点是________， 其合成的产物是_______________________________________________________ (填具体内容）。    

  (4)为检测牛基因组中是否含有人乳铁蛋白基因可采用_________________ 技术。

(5 )下列有关生态工程的原理和实例中，正确的是____________________ 。

​

(6)下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是（）

A.  转基因生物进人自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存

B.  运用重组DNA技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器

C.  我国的政策是禁止进行生殖性克隆人

D.  转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒

（1）过程①需要的工具酶有                                    。

（2）在构建基因表达载体时，除了要在重组DNA中插入目的基因外，还需要有         

                                      。

（3）提取目的基因采用的限制性核酸内切酶的识别序列和切点是—↓GATC—。在目的基因的两侧各有1个酶的切点，请画出目的基因两侧被限制酶切割后形成黏性未端的过程示意图。

                                                                      。

（4）在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做                 。

（5）从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接导致了                  无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。

（6）培养②、③为植物组织培养过程中的                               。

（7）上述转基因番茄会通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其它植物而造成基因污染，原因是                                                   ，请你提出一个上述转基因工程的改良方案，以防止这样的污染发生。                                            。

(1)过程①产生的物质A是________，cDNA文库________(大于／小于)人的基因组文库。将目的基因导入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为________。

(2)过程⑧代表的生物技术是________，被移植的胚胎能够在受体内存活的依据是________。若要同时获得多个转基因动物可以对早期胚胎进行胚胎分割，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将________均等分割。

(3)对于转基因生物，公众在食物安全、________安全和环境安全方面产生了争论。

(1)由于科学发展水平的限制，在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果，引发了人们在      安全、生物安全和      安全三个方面发生了激烈的争论。

(2)在转基因生物或产品研究过程中，绝大多数科学家都能自觉遵守科学研究道德。如对外源DNA进行认真选择，避免其表达产生的         对人有毒或使人过敏。

II、图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：

(3)生态经济：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程的          原理。

(4)该生态工程模式的最大优点是实现         和         的分层次多级利用，减少环境污染。该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，各种生物相互依存，在有限的资源条件下，提高了系统的生产力，这体现了生态工程的

                 原理。

(5)在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，建立沼气站，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程的________原理。

(6)该生态工程中，处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有          ，该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其             。

(1)现有一头良种雌性黄牛，采用         的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)和代孕母牛(受体)进行       处理；还要用激素使供体母牛     。胚胎收集的过程也叫做     。用于移植的胚胎应发育到      阶段 

（2）采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和         。体外受精主要包括          、         和            等几个主要步骤。

（3）SRY—PCR是对移植前的牛胚胎进行性别鉴定的技术，需从被测胚胎的___________中取出几个细胞， 以Y染色体上SRY基因（性别决定基因）的一段序列作引物，用被测胚胎DNA作模板进行PCR扩增。如果某早期胚胎检测结果为阳性，则可判断该胚胎发育成的个体性别是______。

（4）生物技术是一把双刃剑，由于科学发展水平的限制，在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果，引发了人们在食物安全、生物安全和      安全三个方面发生了激烈的争论。

（5）为解决不孕夫妇的生育问题而出现了试管婴儿技术，而2002年，英国一对夫妇通过设计试管婴儿，利用新生儿脐带血中造血干细胞，挽救患地中海贫血症的男孩。这两项技术的区别是设计试管婴儿技术            。

（6）生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、             、物种多样性原理、整体性原理及            。

下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tet^R表示四环素抗性 基因，amp^R表示氨苄青霉素抗性基因，BamH I、Hind Ⅲ、SmaI直线所示为三种 限制酶的酶切位点。据图回答：

（1） 获得人乳铁蛋白基因的目前常用方法有____________ 、利用PCR技术扩增目

的基因和根据已知蛋白质中的氨基酸序列推知基因的脱氧核苷酸序列再进行化学合成。

（2） 图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用________________ 限制酶同时酶切载

体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含___________ 的培养基

上进行。

（3）人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达时RNA聚合酶识别和结合的位点是     _，

其合成的产物是_______________________________________________________ (填具体内容）。

     (4)为检测牛基因组中是否含有人乳铁蛋白基因可采用_________________ 技术。

(5 )下列有关生态工程的原理和实例中，正确的是____________________ 。

(6)下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是（）

A.  转基因生物进人自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存

B.  运用重组DNA技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器

C.  我国的政策是禁止进行生殖性克隆人

D.  转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒