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（二）现代生物技术
海洋石油污染正引起广泛关注，利用基因工程菌进行生物降解具有巨大的应用潜力。P450是石油降解的关键酶，用SalI和NdeⅠ联合酶切获得的P450基因，与甲图所示的质粒（pCom8）重组，导入土著菌种Y9，获得了基因工程菌P450/Y9。甲图中mel是黑色素合成基因，其表达能使白色的菌落变成黑色，aacCl是庆大霉素（一种抗生素）抗性基因，限制酶NdeⅠ、XhoⅠ和SspⅠ在原质粒上均只有一个酶切位点，数字表示酶切位点间的碱基对数。乙图表示几种限制酶的识别序列和切割位点。
1.上述基因工程中的受体细胞是________。
2.原质粒需用限制酶________________作用后，才能与________在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。
经测定原质粒为7.6kb（1kb为1000个碱基对），重组质粒经NdeⅠ、SspⅠ联合酶切后获得了6.0和1.2kb的两个片段，则目的基因的长度为________kb。
3.由于重组质粒导入受体细胞的成功率很低，所以需要经过________才能获得工程菌。操作的大致思路是：
第一步，配制培养基。除下表中的成分外，还必须添加________和________。
第二步，晶待检菌液用________法接种在第一步配制的培养基上。
第三步，选择________色菌落扩大培养即可获得所需的工程菌。
| 蛋白胨 | 酵母浸膏 | NaCl | KCl | MgCl2 | H2O | pH |
| 20.0 g | 5.0 g | 0.5 g | 0.2 g | 1.0 g | 1000 mL | 7.0 |
为检测基因工程菌降解石油的能力，科研人员做了如下4组实验，测定不同时间各组的石油降解率，实验结果见图。
A组：单独使用Y9
B组：单独使用P450/Y9
C组：联合使用Y9、W3、F9、X1四种菌种
D组：联合使用P450/Y9、W3、F9、X1四种菌种
4.据图分析以下说法正确的是________（多选）。
A. 单独使用P450/Y9对石油的降解能力比单独使用Y9略强
B. 作用时间越长，P450/Y9对石油降解的能力越强
C. 联合使用时，P450/Y9能显著增加四种菌的整体降解石油的能力
D. 为达到更好的效果，最好单独使用基因工程菌P450/Y9
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除草剂在现代农业生产中有广泛的应用，有机农药苯磺隆是其中之—，但是长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解，但对具体的微生物及其降解机制并不明确，为此，科研人员进行了相关实验：
（1）实验一:分离土壤中降解苯磺隆的菌株。
①微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、___________四类，选择培养所用的培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是___________。
②纯化菌株时，通常使用的划线工具是___________。接种过程需在酒精灯火焰旁进行，其达到的目的是___________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有___________。
（2）实验二：探究苯磺隆的降解机制。具体操作为：将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做下图所示实验。
该实验的假设是___________，该实验设计是否合理？为什么？___________。
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除草剂在现代农业生产中有广泛的应用，有机农药苯磺隆是其中之—，但是长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解，但对具体的微生物及其降解机制并不明确，为此，科研人员进行了相关实验：
（1）实验一:分离土壤中降解苯磺隆的菌株。
①微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、___________四类，选择培养所用的培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是___________。
②纯化菌株时，通常使用的划线工具是___________。接种过程需在酒精灯火焰旁进行，其达到的目的是___________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有___________。
（2）实验二：探究苯磺隆的降解机制。具体操作为：将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做下图所示实验。
该实验的假设是___________，该实验设计是否合理？为什么？___________。
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【生物——选修3：现代生物科技专题】人血清白蛋白是一种在医学上应用广泛、需求量大的蛋白质药物。而目前血浆提取生产的方式难以满足市场的要求，用基因工程方法生产人血清白蛋白无疑具有巨大的商业价值。毕赤酵母菌由于具有增殖快、易培养等优点，使得其在表达外源蛋白中具有突出的优势。
（1）若从cDNA文库获取人血清白蛋白基因，则需要从能够表达人血清白蛋白基因的细胞中提取mnRNA分子，再通过 过程获得cDNA文摩，从中获得目的基因；在构建基因表达载体时，目的基因前后还应分别加上 和 ，否则会影响目的基因的转录。
（2）目的基因导入酵母菌之前，一般先用 处理酵母菌使之成为感受态细胞，其原因是感受态细胞能够____。
（3）人血清白蛋白基因进入酵母细胞内，能够维持稳定和表达的过程称为 ；若要检测酵母菌细胞内是否存在目的基因，通常采用的检测方法是 技术：要检测酵母菌是否生产人血清白蛋白，采用抗原一抗体杂交，若有 出现，表明已表达出人血清白蛋白。
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（12分）【生物——现代生物科技专题】生物工程在医疗卫生方面得到了广泛应用，请回答下列问题。
（1）利用_______技术制备的杂交瘤细胞，可用于制备单克隆抗体。与体内抗体相比，单克隆抗体具有理化性质单一、______、可大量制备等优点。
（2）干扰素、胰岛素等物质可以通过工程菌来大量生产。该技术中目的基因和运载体要用同种_______切割，以产生相同的_____。
（3）在完成体外受精的过程中，对已取得的精子要进行_______处理，为了获取更多的卵细胞，一般要对雌性个体注射______，使其超数排卵。
（4）利用细胞培养技术可以获取自身健康的皮肤，用于皮肤移植。在此过程中通入CO2的目的是________，在培养液中加入_______酶，可防止细胞出现接触抑制现象。
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烷烃是石油的主要成分，利用微生物降解烷烃是治理石油污染的一种方法。为了获得和研究烷烃降解菌，某研究小组进行了烷烃降解菌的分离、鉴定等工作。回答下列问题：
(1)从石油污染地区的土壤中取样，用以___________为唯一碳源的液体培养基进行培养。
(2)将上述培养后的微生物用___________法进行分离纯化时，需要将菌液进行一系列的梯度稀释，其目的是___________。此外，常用的微生物分离纯化的方法还有___________。
(3)从平板中挑取单个菌落，接种到液体培养基中，在摇床上振荡培养24h，振荡的目的是___________。为保存菌种，可取1mL菌液与___________充分混匀，置于－20℃冰箱中。
(4)若从挑取的单个菌落中鉴定出了两种烷烃降解菌，其原因最可能是___________。
(5)为研究烷烃降解菌种群数量变化规律，定期从菌液中抽样，采用___________对其进行计数，最终绘制出种群数量变化曲线图。
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下面是有关现代生物工程的一些问题，请结合所学知识回答:
(1)生态工程建设遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和 的同步发展。与传统工程相比较，生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。
(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、 、协调与平衡原理、整体性原理和 。
(3)在胚胎工程中，常需要给供体注射 激素。目的是 。
(4)在胚胎移植过程中，受体选择好后要用激素进行 处理，其目的是 ，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
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聚羟基脂肪酸酯（ PHA）是一种结构多样化、生物可降解的高分子聚合物，广泛应用于生活、医药、农业等多个方面。许多野生型微生物可以天然产生不同种类的PHA。科学家应用基因工程等技术，对野生嗜盐细菌进行改造， 作为高效生产PHA 的底盘微生物。
（1）基因工程常用原核生物作为受体细胞，原因是________________________。
基因工程的核心步骤是________________。
（2）科学家对嗜盐菌进行基因改造，使一种嗜盐菌能够产生多种PHA，利用的原理是基因控制性状途径中的________________________________。
基因改造需要用到的基因工程的工具酶是________________________________。
（3）PHA 在细菌细胞内的积累量可能受到细菌细胞体积的限制。科学家发现，让细菌的细胞分裂抑制因子SulA 或MinCD基因“过表达”，可以使细菌细胞不能正常分裂而形成纤维状延长的细菌，以提高细胞 PHA 的积累量。实验的关键是对SulA 或MinCD基因中的______________（填入相关的基因结构）进行改造。
（4）PHA被看好用于开发人工食道、神经导管等医疗材料，研究中可用动物细胞法判断PHA对细胞的毒性。基本研究思路是：首先使被培养细胞处于_______的环境；将细胞所需的基本营养物质按种类和所需数量严格配置成培养基，此类培养基称为__________________，在此培养基中还要加入___________，此外，通常还需加入血清等天然成分；在适宜环境条件下培养一段时间，根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断PHA的毒性。
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【生物——选修3：现代生物科技专题】
（1）凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。从牛胃液中分离到的凝乳酶以催化能力强而被广泛应用，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。
①科学家已经测出该酶的氨基酸序列，因此可以通过____________方法来获取目的基因。获得目的基因后，常利用__________技术在体外将其大量扩增。
②构建重组DNA分子（如图所示）最好选用________限制酶，理由是_________________。
③工业化生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，现多采用重组毛霉或重组的酵母菌来生产，毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是________________________。
④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_________________。
（2）转基因技术和细胞工程在动植物都有广泛应用，但是，胚胎工程只是指对动物的________所进行的多种显微操作和处理技术。
（3）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（至少答三项）：______________________________________________________________________________。
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甲醛是一种来源广泛的挥发性有机污染物，具有强烈的致癌和促癌作用，利用微生物降解甲醛来治理甲醛污染，具有高效、环保、无二次污染等优点。下图甲为采集活性污染泥作为优良菌源，通过培养分离筛选出能以甲醛为唯一碳源和能源的高效降解菌的实验过程。请分析回答：
（1）②过程的目的是▁▁▁▁▁，③过程获得了以甲醛为唯一碳源的细菌，所加的甲醛的作用是（至少答出两点）▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。上述实验材料中不能进行灭菌处理的是▁▁▁▁▁，培养基灭菌的常用方法为▁▁▁▁▁。
（2）由③→④ 的接种方法为平板划线法如图乙所示，此处通过接种环在无机固体培养基表面连续划线操作的目的是将聚集的菌逐步▁▁▁▁▁到培养基的表面，通过培养能获得单个菌落。图乙表示在平板上的第一次和第二次划线，请在图丙 中画出第三次划线：先后在恒温培养箱中培养时，培养皿倒置的目的是▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
（3）为了研究甲醛初始浓素对菌株降解甲醛能力的影响，进行了相应的实验，当甲醛的初始浓度小于1600mg/L，48小时后菌株对甲醛的能力很弱，甚至失去降解能力，其原因可能是▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。为了使该实验所得结果准确可靠，还应该设置▁▁▁▁▁▁▁的对照实验，以排除甲醛自然挥发对实验结果的干扰。