高中生物生物技术中的伦理问题试题

【生物—现代生物科技专题】下图是利用基因工程和植物组织培养技术获得新植株的过程，请回答：

（1）农杆菌的Ti质粒分布在细菌细胞的_____________，图中A表示Ti质粒的__________，切割A需要使用__________。
（2）C→D过程需要使用_____________处理，使D处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为_______________。
（3）培养E需要添加营养物质和植物激素，其目的是诱导细胞通过__________________过程发育为完整植株，培养要求无菌操作的原因是_________________________________________。
（4）植株组织培养过程中，判断愈伤组织是否产生，依据是看是否产生了____________的细胞。

口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病，目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VPI。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗，过程如下图1所示。图2表示目的基因与pZHZ1质粒构建重组质粒的过程，E、F、G、H分别为A、B、C、D四种不同限制酶的酶切位点。请据图回答。

⑴口蹄疫病毒的遗传物质为RNA，要获得VPI基因可通过                   方法获得。
⑵如图2所示，若限制酶A、B切割出的末端完全不同，那么用这种双酶切的方法构建重组质粒的优点是                    。
⑶已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb，（1kb=1000对碱基)其中EF区域长度为0.2kb，GE区域长度为0.8kb，FH区域长度为0.5kb。现分别用限制酶C、D切割重组质粒pZHZ2样品，结果被酶C切割成1.6kb和3.1kb两个片段，被酶D切割成1.2kb和3.5kb两个片段。据酶切结果判断VPI基因大小为      kb，并将目的基因内部的酶C、酶D切割位点用相应的字母标注在下图对应位置。

(每小格代表0.1kb)
⑷过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和          等激素外，还需要添加           -筛选出含有重组质粒的叶片小段。
⑸获得表达VPI蛋白的番茄植株以后，需要进行免疫效力的测定。具体方法是：将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内，每半个月注射一次，三次后检测豚鼠血液内产生的             的数量。

[生物－选修3：现代生物科技专题]下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。

（1）在获取抗体之前，需要向健康人体注射特定抗原（如乙肝疫苗），并且每隔一周重复注射一次。免疫学细胞A在人体主要介导（参与）_____________免疫。
（2）过程①和②得到的Y细胞称为_____________。得到的单克隆抗体最主要的优点是__________。
（3）④过程需要______________酶，⑤过程则需要特定的限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
（4）抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？__________
为什么？__________
（5）如果想用棉花产生该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用___________，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过__________技术获得能产抗体的转基因棉花植株。

干扰素是治疗癌症的药物，成分是一种糖蛋白，它必须从血中提取，每升人血只能提取0.05 μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如图的方式生产干扰素，试分析原理和优点。

(1)从人的淋巴细胞中取出             ，使它同质粒相结合，然后移植到酵母菌体内，让酵母菌               。
(2)酵母菌能用       方式繁殖，速度很快，能大量生产       ，不但提高了产量，也降低了成本。
(3)有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组，转入大肠杆菌体内后，形成“工程菌”，此种操作能制备到干扰素吗？       ，请说明理由：                                                        
                                                                       。
(4)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析：
①人的基因之所以能接到植物体内，其物质基础是               。
②烟草有了抗病能力，这表明烟草体内产生了                   。这个事实说明，人和植物共用一套           ，蛋白质合成方式               。

植酸酶能将植酸磷分解为无机磷。科研人员研究了普通玉米饵料和转植酸酶基因（PTC）玉米饵料中有机植酸磷和无机磷的相对含量，及饲喂一个月后对家猪体重的影响，结果如图。

（1）家猪不能直接利用饵料中的植酸磷，这些植酸磷会随动物粪便排出，再经过微生物的     作用转变成无机磷进入湖泊后将导致     现象。
（2）植酸酶活性较高的饵料是        ，该饵料能使家猪增重比提高的原理是                   。
（3）科研人员做了如下实验。
实验饵料：普通玉米饵料，转PTC玉米饵料，混有植酸酶的普通玉米饵料，混有无机磷的普通玉米饵料
实验步骤

步骤	操作内容
1	将同龄仔公鸡480只随机分为3组,每组分8个小组,每小组含仔鸡 20只。
2	甲组	乙组	丙组
每只仔鸡饲喂普通玉米饵料100 g/d	每只仔鸡饲喂转PTC玉米饵料100 g/d	Y
3	连续饲喂40天，间隔10天测定并记录体重。
4	统计数据与分析

①步骤1中分小组依据的原则有               。
②表中Y 为              ；该实验的目的是                           。
③步骤4中应该取            进行分析。

人的血清白蛋白（HAS）在临床上需求量很大，通常从血液中提取。应用现代生物科学技术，将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白会安全、高效地满足人类需求。下图是利用牛奶乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据下图回答：

（1）以上过程涉及到的动物细胞工程技术有                            。
（2）在此基因工程中，获取血清白蛋白基因的主要方法有                 （至少答两种）。在①进入③之前要构建基因表达载体，这是基因工程的核心，除目的基因外，基因表达载体还必须含有                  ，将①导入③的常用方法是              。
（3）图中②一般经过                   处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用                   作为受体细胞，但要进行去核处理，一般选择在       时期进行。
（4）将⑤送入⑦的最佳时期是               。

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。烟草是重要的经济作物，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)科学家首先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________。
(2)合成的目的基因还需要通过PCR技术进行扩增，过程如图

①加热至94℃的目的是使DNA样品的      键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过        酶的作用来完成的。
②新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同是因为DNA复制的原理是               。
③PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的（   ）

A．白细胞DNA

B．病毒蛋白质

C．血浆抗体

D．病毒核酸

(3)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，重组Ti质粒导入烟草体细胞的方法是________。
(4)在过程⑤培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外，还必须添加________，以保证受体细胞能培养成再生植株。
（5）绞股蓝的基因之所以能接到烟草植物中去，原因是_________________。
(6)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。

I．玉米籽粒颜色的黄色(T)和白色(t)基因位于9号染色体上（含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用）。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株甲，其细胞中9号染色体有一条异常。
(1)为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其    产生F1。如果     ，则说明T基因位于正常染色体上；如果        ，则说明T基因位于异常染色体上。
(2)以植株甲为父本，正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其9号染色体上基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上。该植株的出现可能是由于        造成的。
(3)若(2)中的植株乙在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含l条和2条9号染色体的配子，形成配子的基因型及比例是        ，以植株乙为父本进行测交，后代中得到的含异常染色体的植株占       。
Ⅱ．某科研小组利用转基因技术，将豌豆的A（抗虫基因）导入玉米体细胞．以获得具有抗虫性状的新品种。请回答下列问题。
(1)若要从豌豆中获得抗虫基因，可首先建立豌豆的基因组文库，再从中   出所需的抗虫基因。理论上，基因组文库含有生物的全部基因，cDNA文库中含有生物的   基因。
(2)利用PCR技术扩增抗虫基因时，需要在反应体系中添加的有机物有    、    、4种脱氧核苷酸和耐热的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)导入抗虫基因的玉米细胞通过        技术培养成完整植株，该技术包括  和    两个阶段。
(4)若要检查杂交细胞中是否具有A基因，在分子水平上，常采用        技术，该技术用到DNA分子探针，常用   或荧光标记。

回答下列有关基因工程的问题。
苏云金杆菌 （Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图 （为抗氨苄青霉素基因），①~④表示过程。

（1）由HindⅢ酶切后，得到DNA片段的末端是 （    ）

（2）将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，产生       种DNA片段，②过程可获得       种重组质粒。如果只用BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得       种重组质粒。
（3）该过程中Bt毒素蛋白基因插入质粒后，不应影响质粒的 （    ） （多选）

A．复制

B．转录

C．碱基对的数量

D．抗性基因的表达

（4）此基因工程中大肠杆菌质粒的作用是         ，根瘤农杆菌的作用是          。生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的         基因的基因频率的增长速率。

普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如下。请分析回答：

（1）①和②过程中所用的限制性内切酶分是           、            。
（2）基因表达载体除了图示组成外，至少有           等（至少答两个）。
（3）③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶完全切割正义基因表达载体获得0．05kb、3．25kb、5．95kb、9．45kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是       和       。
（4）④过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是            ，转化后的细胞再通过              形成植物体。
（5）导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而           （促进或抑制）基因的表达，其意义是                 。

利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥-花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。

据图回答下列问题：
（1）该过程用到的工程技术有                      和                         。
（2）过程①所需的酶是                            ,过程②PEG的作用是                ，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是           。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成                   。
（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的                    ；将杂种植株栽培在含有                的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

下面是将乙肝病毒控制合成的病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题。
资料1：巴斯德毕赤酵母菌可用培养基中甲醇作为其生活的唯一碳源，同时AOX1基因（醇氧化酶基因）受到诱导而表达，5'AOX1和3'AOXl（TT）是基因AOX1的启动子和终止子，此启动子也能使外源基因高效表达。
资料2：巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，下图为科学家改造的pPIC9K质粒，其与目的基因形成的重组质粒在特定部位酶切后形成的重组DNA片段可以整合到酵母菌染色体上，最终实现目的基因的表达。

（1）如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上_________限制酶识别序列（SnaB I、Avr II、SacI、Bgl II四种限制酶的识别序列均不相同），这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。
（2）酶切获取HBsA9基因后，需用______________将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，根据步骤②可知步骤①将重组质粒先导入大肠杆菌的目的是______________。
（3）步骤3中应选用限制酶______________来切割从大肠杆菌分离的重组质粒从而获得图中所示的重组DNA片段，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
（4）为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入______________以便筛选。
（5）转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入______________以维持其生活，同时诱导HBsA9基因表达。
（6）与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行_______并分泌到细胞外，便于提取。
（7）培育转化酵母细胞所利用的遗传学原理是______________。

若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（   ）

A．减少氮肥的使用量，降低生产成本

B．减少氮肥的使用量，提高经济效益

C．避免氮肥过多引起环境污染

D．改良土壤结构

应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：

(1)②过程常用的方法是             。要检测目的基因是否翻译成了人生长激素，利用的技术是                      。
(2)转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,则说明基因工程能够突破自然界生物的          。基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有                    ，使人生长激素基因在乳腺细胞中特异性高效表达。
(3)在抗虫棉培育过程中, ④过程常用的方法是农杆菌转化法，是利用农杆菌会被棉花植株伤口处细胞分泌的                              吸引并移向这些细胞，而且Ti质粒有                              的特点。

在矮牵牛的体内能合成一种能抗除草剂的物质即抗草胺磷，下图是利用矮牵牛来培养转基因大豆的过程。

(1)图中①应为________________。在构建①的过程中，要用到的对识别的序列具有特异性的酶是________________。
(2)在将①导入土壤农杆菌之前，往往要用______处理土壤农杆菌，使之成为____细胞，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
(3)②中的部分农杆菌不能在含四环素培养基上生长，其原因是_______________________。
(4)A→B过程需要在恒温箱中_________培养，注意观察、记录_________的生长情况。
(5)人工种子是以图中_________(用字母和箭头表示)过程中形成的_________、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过____________包装得到的种子。