高中生物生物技术中的伦理问题试题

下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答下面的问题。

(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于用γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的________，加入抗生素是为了_________________________________________________________，
这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(2)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是________，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是________________________________________________________________________。
(3)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是____________________________，该过程研究的意义在于解决____________________________问题。

基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用，基因工程基本操作流程如图所示，请据图分析回答：

(1)图中A是__________；最常用的是________；在基因工程中，需要在___________________________________酶的作用下才能完成剪接过程。
(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有____________。(用图解中序号表示)
(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是_______________________，也说明了生物共用一套_________________。
(4)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是________________。
(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明_______________________________________________。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中________(选填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。

下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答：

（1）方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（2）用激素处理的目的是使B牛__________________，从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到_________________（时期）才能与精子结合。
（3）A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合，完成受精作用，这个过程叫做__________。卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到__________。
（4）生产上常用________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用______________技术。
(5)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是（    )

A．①②两个胚胎具有不同遗传物质

B．A细胞不一定是受精卵细胞

C．胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，③需移植到发情的母牛子宫内发育

D．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段

【生物——现代生物科技专题】
图为转基因烟草培育过程流程图，

回答问题：
(1)携带外源基因的质粒除了含有外源基因外，还包括_____、______复制原点和标记基因，其中标记基因的作用是__________。
(2)图示过程中，将目的基因导入烟草细胞使用了_______法，①过程要用______处理农杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
(3)②过程叫做___________技术，其理论基础是______________________。
(4)该转基因烟草产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有目的基因．

马铃薯(2n=48)是一种重要的经济作物，但病毒的侵染会导致其产量大幅下降，培育抗病毒的马铃薯新品种是提高产量的有效方法。病毒复制酶基因(T)通常整合到受体细胞的9号染色体上，转基因抗病毒马铃薯植株基因型可表示为Tt。已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的马铃薯植株A，其细胞中9号染色体组成情况如下图1。限制酶Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATT↓AAAT。诸同答下列问题：

(1)上述抗病毒植株A的变异类型有   。植株A自交产生F₁，F₁为不抗病毒：抗病毒=1：1，则说明T基因位于   染色体上。
(2)以植株A为母本，以正常的不抗病毒植株为父本进行杂交产生的F₁中，发现了一株抗病毒植株B，其染色体及基因组成如图2。分析该植株出现的原因可能有   。若以上述过程得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例   ，其中得到的染色体数目异常植株占   。
(3)若图3中虚线方框内的碱基对被C—G碱基对替换，那么基因T就突变为基因t(不能控制合成正常的病毒复制酶)。从抗病毒植株B(图2所示)中分离出图3及其对应的DNA片段，用限制酶Swa I完全切割，产物中共有   种不同长度的DNA片段。

(4)若从上述抗病毒马铃薯植株B自交所得某F₁细胞中分离出其中所含的各种T(或t)基因有关区域，经限制酶Swa l完全切割后，共出现330、777、877和1654对碱基的四种片段，那么该植株的基因型有多种可能性，其共同特点是   。

目前，科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗，如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题：
（1）人体器官移植面临的主要问题有_______________和________________等，目前临床通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
（2）EK细胞来源于____________或原始性腺，也可以通过___________技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行___________，可培育出特定人造组织器官，进而解决免疫排斥问题。
（3）基因工程技术还可以用于基因诊断和基因治疗，基因治疗包括_______________两种方法。
（4）人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的某些抗原仍可引起免疫排斥。目前，科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的_______________，作用是___________________________。
（5）克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成极大冲击，我国政府的态度是禁止______________性克隆人。

内皮素（ET）是一种多肽,主要通过与靶细胞膜上的ET受体（ET_A）结合而发挥生物学效应。科研人员通过构建表达载体，实现ET_A基因在大肠杆菌细胞中的高效表达，其过程如下图所示，

图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为，限制酶XhoⅠ的识别序列为。请据图分析回答：
（1）进行过程①时，需要加入缓冲液、引物、dNTP和___________酶等。完成过程①②③的目的是
___________。
（2）过程③和⑤中，限制酶XhoⅠ切割DNA，使___________键断开，形成的黏性末端是___________。
（3）构建的重组表达载体，目的基因上游的启动子是___________的部位，进而可驱动基因的转录。除图中已标出的结构外，基因表达载体还应具有的结构是___________。
（4）过程⑥要用CaCl₂预先处理大肠杆菌，使其成为容易吸收外界DNA的___________细胞。
（5）将SNAP基因与ET_A基因结合构成融合基因，其目的是有利于检测___________。

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。

（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中的核心步骤是        ；PCR技术扩增目的基因是基因工程中常用的技术手段，这一技术的原理是           。
（2）植物组织培养的主要原理是植物细胞具有        ，具体过程是在         （填写特殊的条件）和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过          产生愈伤组织，最终形成完整的植株。
（3）生态工程是实现          经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基因原理（答两项）：      。
（4）下列有关现代生物技术的叙述正确的是        

A．基因工程与蛋白质工程都能制造出新的蛋白质

B．动物细胞培养时通常需要添加血清或血浆

C．动物胚胎移植时，通常要在体外培养至囊胚期

D．DNA连接酶和DNA聚合酶都能使核苷酸之间形成磷酸二酯键，属于同一种酶