2009年7月4日，我国采用基因打靶技术获得经纯化的抗凝血酶Ⅲ蛋白。该项目在国际上首次制备乳腺生物反应器，将药物蛋白基因定点整合到山羊内源的乳腺蛋白基因中。

基因打靶技术是一种定向改变生物体遗传信息的实验手段，它原理是：首先获得胚胎干细胞(ES)细胞系，利用同源重组技术获得带有研究者预先设计突变的中靶ES细胞。通过显微注射或者胚胎融合的方法将经过遗传修饰的ES细胞引入受体胚胎内。获得的带有特定修饰的突变动物提供给研究者一个特殊的研究体系，使他们可以在生物活体中研究特定基因的功能。

根据以上材料，试回答下列有关问题：

⑴材料中涉及到的生物工程有：                  、                      。

⑵经过遗传修饰的ES细胞可以发育为嵌合体动物的生殖细胞，其实质是                。

⑶将药物蛋白基因整合到山羊内源的乳腺蛋白基因中，如果是用两种常用的基因操作工具，分别是          、          ，它们的作用部位是                 。

⑷药物蛋白基因在山羊中得以表达的依据是                                。

⑸抗凝血酶Ⅲ蛋白在山羊乳腺细胞合成分泌的过程中需要多种细胞器的协助，它们是         、          、          、          。

控制哺乳动物的性别对于畜牧业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通常采用的是__________技术，在这个过程中_________的精子与卵细胞结合形成受精卵。为获得更多的卵细胞需要给良种母牛注射适宜剂量的__________。

（2）过程②中受精卵培养发育至________时期，再经胚胎移植到代孕母牛，从而获得后代。若希望同时获得多个性状相同的个体，可以使用__________技术。

（3）动物“生物反应器”是转基因动物技术中最诱人的部分之一。为了提高牛奶中赖氨酸的含量，某大学研究人员利用现代生物工程技术，得到了一头转入外源赖氨酸基因的克隆奶牛，预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。下图为培育转基因克隆动物的技术流程图，获得外源赖氨酸基因所需要的工具酶是__________。该基因不能从人体细胞中获得，原因是____________________。

已知该奶牛培育过程中所用受体细胞为一只雌性奶牛胎儿的成纤维细胞，导入目的基因常用的方法是_________________，把该含有外源基因的受体细胞培育成为一头奶牛还需要用到的技术有____________________（至少写出两种）。

（15分）生物选做题
A．[生物技术实践] 啤酒是我们日常生活中最常见的饮料之一。在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：
（1）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：
步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。
步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意      和      ，加琼脂后灭菌，制成固体平板。
步骤3：将紫外照射后的菌液稀释涂布平板。
步骤4：根据                          筛选出突变菌。
（2）酿酒过程中，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是                    。
（3）为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，常要取样统计分析，并测定pH值，判断取样先后顺序的主要依据是                                              。
（4）小麦脱粒以后还有大量的麦秆，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是                     。请提出解决该问题的方法。（列举两种方法）
                                                                       
（5）突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物的作用是                                    ，加入DNA聚合酶的作用是                                            。
B．[现代生物科技专题] 继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是               。
（2）在基因工程中，将目的基因与运载体结合时必须用            酶和         酶。常用的运载体有            等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如应具有             以便进行筛选。进行基因转移时，通常要将外源基因转入        中，原因是                。
（3）通常采用      __________   技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的          细胞中特异性表达。
（5）为使外源基因在后代中长期保持，可将转基因小鼠体细胞的        转入        细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为          。

生物选做题

A．[生物技术实践] 啤酒是我们日常生活中最常见的饮料之一。在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：

（1）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：

    步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。

    步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意       和       ，加琼脂后灭菌，制成固体平板。

    步骤3：将紫外照射后的菌液稀释涂布平板。

    步骤4：根据                           筛选出突变菌。

（2）酿酒过程中，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是                     。

（3）为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，常要取样统计分析，并测定pH值，判断取样先后顺序的主要依据是                                               。

（4）小麦脱粒以后还有大量的麦秆，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是                      。请提出解决该问题的方法。（列举两种方法）

（5）突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物的作用是                                     ，加入DNA聚合酶的作用是                                             。

B．[现代生物科技专题] 继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：

（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是                。

（2）在基因工程中，将目的基因与运载体结合时必须用             酶和          酶。常用的运载体有             等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如应具有              以便进行筛选。进行基因转移时，通常要将外源基因转入         中，原因是                 。

（3）通常采用      __________    技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。

（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的           细胞中特异性表达。

（5）为使外源基因在后代中长期保持，可将转基因小鼠体细胞的         转入         细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为           。

2009年7月4日，我国采用基因打靶技术获得经纯化的抗凝血酶Ⅲ蛋白。该项目在国际上首次制备乳腺生物反应器，将药物蛋白基因定点整合到山羊内源的乳腺蛋白基因中。
基因打靶技术是一种定向改变生物体遗传信息的实验手段，它原理是：首先获得胚胎干细胞(ES)细胞系，利用同源重组技术获得带有研究者预先设计突变的中靶ES细胞。通过显微注射或者胚胎融合的方法将经过遗传修饰的ES细胞引入受体胚胎内。获得的带有特定修饰的突变动物提供给研究者一个特殊的研究体系，使他们可以在生物活体中研究特定基因的功能。
根据以上材料，试回答下列有关问题：

（1）材料中涉及到的生物工程有：____、____。

（2）经过遗传修饰的ES细胞可以发育为嵌合体动物的生殖细胞，其实质是____。

（3）将药物蛋白基因整合到山羊内源的乳腺蛋白基因中，如果是用两种常用的基因操作工具，分别是____、____，它们的作用部位是____。

（4）药物蛋白基因在山羊中得以表达的依据是____。

（5）抗凝血酶Ⅲ蛋白在山羊乳腺细胞合成分泌的过程中需要多种细胞器的协助，它们是____、____、____、____。