高中生物生物技术中的伦理问题综合题

Ⅰ、抗菌肽是生物体内广泛存在用来抵御外来病原体的一类小分子蛋白质。它具有广谱抗菌活性。请回答下列问题：
（1）从免疫调节的方式上，抗菌肽的作用属于               免疫。研究发现，抗菌肽可以在细菌细胞膜上穿孔而成离子孔道，从而改变细菌细胞膜的            ，导致细菌死亡。
（2）采用基因工程的方法人工合成抗菌肽时，首先根据其氨基酸排列顺序，用        
                      的方法获得家蚕抗菌肽基因，该基因与家蚕体内原有的基因相比不具有                 。
（3）将该基因与              结合导入大肠杆菌细胞中，再将重组大肠杆菌置于适宜条件下培养，当大肠杆菌的群体生长处于          期时，细胞内会大量积累抗菌肽，这时就可以分离提取抗菌肽。
Ⅱ、右图是对一位患有胃瘘的妇女所进行的临床实验结果。

实验Ⅰ让该妇女吃麦片粥，但该妇女明显对麦片粥厌恶；
实验Ⅱ让该妇女吃自选喜欢的食物如新鲜蔬菜、炸鸡腿、蛋糕等。两次实验中食物经咀嚼后都没有进入胃内。
（1）实验Ⅱ胃液分泌量高于实验Ⅰ，说明        会影响
低级神经中枢对胃液分泌的调节作用。
（2）把食物通过胃瘘灌入该妇女胃内，一段时间后有胃液分泌；若阻断神经联系，食物在胃内仍能引起少量胃液分泌，该实验结果说明                                   。
（3）有人提出了胃泌素的假说，认为胃黏膜可分泌一种物质——胃泌素，能影响胃液的分泌。请探究胃泌素的作用。
①主要实验材料和用品：小鼠若干只、0.9%生理盐水、胃黏膜提取液。
②假设_________________________________________________。
③实验步骤
a．把生长发育相同的健康小鼠分成数量相等的甲、乙两组
b．甲组静脉注射一定浓度的胃黏膜液，乙组注射等量的0.9%生理盐水。
c．在相同且适宜的条件下饲养，观察并记录小鼠胃液的分泌状况。
④实验结果预测：
a．如果出现                                                            ，假设成立。
b．如果出现                                                            ，假设不成立。

(11分)（1）在基因工程中，一个基因从一种生物转到另一种体内不会影响基因的功能，这是因为           ；一种生物的基因能够顺利接到另一种生物的DNA上是因为            ；同种基因在不同生物体内能一样的表达是因为                 。
（2）兴奋在神经纤维上以           的形式进行传导，兴奋在突触间的传递过程是：突触前神经元兴奋传至         ，引起它的突触小泡与突触前膜融合，释放递质到         ，递质与突触后膜上受体结合，导致突触后神经元             。神经——肌肉的接头类似突触,乙酰胆碱是一种兴奋神经递质,有机磷农药可抑制胆碱酯酶（该酶可使乙酰胆碱水解）的活性，使肌细胞        ；美洲箭毒可以同乙酰胆碱竞争结合位点，使肌细胞           。
（3）植物组织培养的理论基础是           ；动物细胞培养的理论基础是         。

右图是某家族遗传系谱图，其中Ⅱ₃、Ⅱ₈两者的家族均无乙病史，请据图回答有关问题（甲病：显性基因为P，隐性基因为p；乙病：显性基因为B，隐性基因为b）：


（1）Ⅲ₁₀基因型为_________，若Ⅲ₁₀与一正常男子婚配，子女患病概率为_________。
（2）科学家对这种致病基因进行检测时，是用____________做探针，利用____________原理，鉴定基因的碱基序列。
（3）若Ⅱ₇再次怀孕后到医院进行遗传咨询，虽已鉴定胎儿为女性，但医生仍建议对胎儿进行基因检测，原因是______。通常情况下用______处理染色体以获得DNA ，再用同位素或荧光标记处理这些DNA，最后用限制性内切酶将下表所列个体的相关染色体上的有关DNA处理成多个DNA片段后，分离得到结果如图所示。由结果分析可知，该胎儿是否患甲病？____ 请写出理由_____            _。

【生物——选修3现代生物科技专题】  
干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白，几乎能抵御所有病毒引起的感染。传统生产方法成本高、产量低，获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。请回答相关问题。
（1）利用基因工程生产干扰素，过程是：
①从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取          ，经反转录获取目的基因，此过程需要的原料是         。
②用限制酶处理载体和目的基因后，用       酶处理，形成重组载体，该载体的化学本质是            。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞，常用的转化方法是用               处理，使其成为_____________，一定温度作用下，完成转化。
④在培养液中培养一段时间后，离心后取      （上清液/菌体），经进一步处理获得产物，进行产物鉴定时可采用                   技术。
（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：
预期蛋白质功能→_____________→_____________→找到对应的脱氧核苷酸序列。
（3）利用细胞工程生产干扰素，思路是：
将相应免疫细胞和瘤细胞融合，筛选______细胞，经细胞培养可获得大量干扰素。

基因疫苗是指将编码外源性抗原的基因导入人和动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。某科研所计划培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题：
（1）培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛应用的工程技术有          。（写出2种）
（2）基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、          、          、          等部分  
（3）检测高产奶牛体内是否出现口蹄疫病毒的抗原蛋白，分子水平上的检测方法是从转基因牛中提取蛋白质，用相应的抗体进行                  ，如果出现杂交带，表明奶牛中出现了抗原蛋白。
（4）为提高胚胎的利用率，可采用       技术。由此可获得       相同的多个胚胎，应该选用                                        胚进行分割。
（5）胚胎工程的最后一道工序是               。

干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血中提取，每升人血只能提取0．5μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚州的基因公司用如下图的方式生产干扰素。试分析原理和优点。

（1）要获取人的干扰素基因，一般采用         的方法，此基因在基因工程中称为             。
（2）此基因与细菌的质粒相结合要依靠             ，其作用部位是磷酸二酯键，然后将目的基因移植到酵母菌体内，酵母菌在基因工程中叫       。
（3）科学家在培养转基因植物时，常用             中的质粒做运载体。质粒是基因工程最常用的运载体，它具备运载体的哪些条件？
①                   ②                                  ；
③                                  。
（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，其物质基础是                        。

日本某大学人谷明教授等把菠菜的基因植入猪的受精卵内，最近成功培育出了不饱和脂肪酸含量高的猪。在对这种猪的脂肪组织进行分析后发现，它们体内的不饱和脂肪酸含量要比一般的猪高大约20％。植入猪受精卵的菠菜基因控制菠菜根部的一种酶(FAD₂)，这种酶能够将饱和脂肪酸转换为不饱和脂肪酸
（1）菠菜基因之所以能够植入猪细胞内，并大量繁殖的物质基础是
                                                                 
（2）具有菠菜基因的猪，体内不饱和脂肪酸要比一般猪高大约20%，说明
                                                                     
（3）从进化的角度看，菠菜和猪具有                                          
（4）猪DNA分子被“嫁接”上菠菜基因，并不影响猪体内其他基因的表达，说明
                                                             
（5）检测和鉴定目的基因已经导入受体时，DNA探针上DNA碱基序列为ATTAGGCA，
则检测出的目的基因序列为                               。
（6）将菠菜基因导入猪的受精卵的方法是                  ，倘若受体细胞是大肠杆菌，则将目的基因导入前要对大肠杆菌作的处理是                                                       。
（7）基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括哪些部分?                                                                  
（8）检测猪是否出现酶(FAD₂)，在分子水平上的检测方法及结果是什么?
                                                                     

转基因抗病香蕉的培育过程如下图所示。

（1）图示质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答：
① 构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶                            ，
对                        进行切割。
② 培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有                ，作为标记基因。
③香蕉组织细胞具有              ，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中E、F依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的          、           。
（2）右图表示细胞内该物质遗传信息传递的某个阶段，Asn、Ser、Gly为三种氨基酸，分别是天冬酰胺（C₄H₈O₃N₂）、丝氨酸（C₃H₇O₃N）、甘氨酸（C₂H₅O₂N）。

① 图示遗传信息的传递过程在生物学上称为          。连接氨基酸之间的化学键的结构式为           。若该多肽合成到图示甘氨酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码子是           。
② 决定天冬酰胺的密码子是          ，天冬氨酸R基上C、H、O三种原子个数的比值为          。

甲、乙、丙、丁四图是细胞结构或细胞的模式图。请据图回答：

（1）上图中能产生ATP的是［           ］；能把光能转变成化学能的细胞结构是［  ］。
（2）丙和丁中磷脂双分子层数分别是________层和________层。
（3）叶肉细胞和洋葱表皮细胞中，共有的细胞结构是上图中的［          ］。
（4）具有丙结构的生物称为                。
（5）丙结构中所含物质，以其酸碱性而言属________性，可被碱性染料着色。中学实验常用的属于这类染色剂的有________________________________溶液。
（6）写出丁或丁的结构在基因工程中的两个重要用途____________________________、_____________________________________。

【生物—现代生物科技专题】
质粒能成功转入植物细胞，并将质粒上的一部分外源DNA整合到植物的DNA中。下图表示利用质粒进行转化获得抗除草剂大豆的过程。请据图分析回答：

（1）过程②将目的基因导入质粒后，需要通过               使质粒与目的基因切口黏合。
（2）整合了目的基因的重组质粒，在组成上还含有启动子、终止子和            。
（3）过程③可以采用的方法是               。
（4）过程④运用了细胞工程中的              技术，该技术的理论依据是      ；在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行           和           。
（5）为了检测通过④过程获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，可采用的方法
是                                。

科学家利用基因工程技术对猪成纤维细胞CFTR基因进行改造，通过体细胞核移植技术和胚胎移植技术，最后获得囊性纤维病的转基因猪，为囊性纤维病的病理和治疗的研究提供了动物模型。请回答：
（1）对猪成纤维细胞进行基因改造过程的核心步骤是  ①   
（2）培养猪成纤维细胞时，培养液中通常需加入   ②     等一些天然成分。当成纤维细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的  ③   。
（3）胚胎移植一般在胚胎发育至    ④    时进行。若想同时获得遗传特性相同的多个胚胎，通常采用    ⑤    的方法

2009年10月，我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”获得农业部颁发的安全证书。下图表示该抗虫水稻主要培育流程，据图回答：

（1）④过程应用的主要生物技术是              。
（2）杀虫基因（crylA）是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于          工程技术范畴。
（3）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（示部分基因及部分限制性内切酶作用位点），据图分析：

①人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入____________。
②人工改造时用限制酶Ⅱ处理，其目的是：第一，去除质粒上的           （基因），保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于___________。第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。
③若用限制酶Ⅰ分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒。分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的现象是                                            。
（4）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的粘性末端为，则该酶识别的核苷酸序列是                   。

【生物一现代生物科技专题】科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄理科的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有Pst I 、sma II 、Hind III 、Alul 等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr 为抗氨苄青霉素基因），其中①——④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，I 、II 表示相关结构或细胞。请据图作答：

（l）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶，分别对      进行切割，切割后产生的DNA 片段分别为      种。
（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体I 中含有        作为标记基因。
（3）研究人员通常采用       法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用      技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
（4）利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的             过程。

）【生物——现代生物科技专题】
2008年诺贝尔化学奖授予了3位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外线的激发下发出荧光，借助GFP发出的荧光可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。2006年12月26日，我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪在东北农大降生，具体培育过程如图所示，请据图回答下列问题：
（1）上述过程涉及到的现代生物技术，属于分子水平的是______________。
（2）绿色荧光蛋白基因我们称之为目的基因，在将其导入受体细胞前需将其与载体结合以构建______________，在其过程中需要用到的工具酶有_________________________。B过程最有效地方法是________________。
（3）若要获得单个的成纤维细胞进行培养，需用________________处理猪胚胎的部分组织。
（4）E过程中若要获得大量的卵母细胞需用___________________________方法处理成年母猪。
（5）经过培养得到早期胚胎后可以用__________________技术以获得更多的转基因克隆猪，且在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行____________________处理，以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境。

）【生物——现代生物科技专题】
2008年诺贝尔化学奖授予了3位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外线的激发下发出荧光，借助GFP发出的荧光可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。2006年12月26日，我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪在东北农大降生，具体培育过程如图所示，请据图回答下列问题：
（1）上述过程涉及到的现代生物技术，属于分子水平的是______________。
（2）绿色荧光蛋白基因我们称之为目的基因，在将其导入受体细胞前需将其与载体结合以构建______________，在其过程中需要用到的工具酶有_________________________。B过程最有效地方法是________________。
（3）若要获得单个的成纤维细胞进行培养，需用________________处理猪胚胎的部分组织。
（4）E过程中若要获得大量的卵母细胞需用___________________________方法处理成年母猪。
（5）经过培养得到早期胚胎后可以用__________________技术以获得更多的转基因克隆猪，且在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行____________________处理，以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境。