高中生物生物技术中的伦理问题综合题

下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因（简称Bt基因）及形成转基因抗虫棉的图解。请回答：

（1）图中a过程要用到的酶是               。
（2）在进行图中b过程时．由我国科学家独创的十分简便经济的方法是      ，此   外，也经常采用       法。若耍培育转基因绵羊，则此过程要用          的方法。
（3）为确定抗虫棉是否培育成功，既要用放射性同位索标记的            作探针进行分子杂交测试，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是              。
（4）活化的毒性物质应是一种           分子，可以全部或部分嵌合于昆虫的细胞 膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于渗透平衡的破坏而破裂。
（5）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用。这将对   起到重要作用。

【生物——现代生物科技专题】
       I．请据图回答下．列问题：
（1）将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞内维
持稳定和表达的过程称为转化，我国科学家独
创的一种转化方法是___                    _。
（2）利用              技术可以获得大量的
目的基因，、该技术利用DNA复制的原理，将基
因的竣纾酸序列不断加以复制，使其数缝呈指数增长。
（3）图中__         __   位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位。抗生素基因的作用是作为_                 ___，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因。
Ⅱ，下图是牛胚胎分割示意图，请据图回答问题：

（4）进行胚胎分割时，应选择发育到         时期的胚进行操作。
（5）在对胚胎进行分割时，应注意           ，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。
Ⅲ．科学家从无限增殖的细胞中分离出细胞质基因中的无限增殖调控基因（prG），该基因能激发许多动物细胞的分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。
（6）制备单克隆抗体常用的动物细胞工程技术手段有___       
和     .

I．下图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中的CO₂浓度的关系，ce段是增大了光照强度后测得的曲线。请回答：

（1）影响图中曲线ab段和bc段叶片光合作用强度的主要环境因素分别是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
（2）如在e点后再次增大光照强度，则曲线能否持续上升？＿＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）为提高农作物的产量，除提高光合作用效率外，还需提高作物的抗寒抗逆性。研究发现在某些深海鱼中存在抗冻蛋白基因afp，对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，通过基因工程可以将抗冻蛋白基因afp导入植物细胞从而提高抗寒能力。该基因工程的核心步骤是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，利用＿＿＿＿＿技术可以获得大量目的基因。将目的基因导入植物细胞最常采用的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
II．下表是某研究学习小组调查土壤中螨虫、姒妇和线虫与某化工厂重金属铬污染的相关性结果，请根据表中信息回答：

采样位点距化工厂的距离（km）	0.01	1	10	30（远郊农用）
铬浓度（mg/kg）	0.25	0.21	0.12	0.08
螨虫密度（个/m^2）	16480	2265	1047	1069
鼠妇密度（个/m^2）	43	687	2012	2687
线虫密度（个/m^2）	36	750	1980	2490

  （1）土壤中动物密度调查一般不能采用标志重捕法，常采用取样器采集土样计算土壤动物的数量。理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）螨虫密度通常可作为土壤铬污染的指标，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）铬污染会降低土壤动物类群数和个体总数，但各种土壤动物在数量上有明显的差异，其原因是不同的土壤动物具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。过度的铬污染会使土壤丧失生产能力，原因是：当外来干扰超过生态系统的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时，会导致系统稳定性（稳态）的破坏，甚至会引发系统的崩溃。

玉米是一种重要的粮食作物。自然情况下，正常的玉米植株是雌雄同株异花的植物。请分析回答下列有关的问题：
(1)我国是玉米螟的多发区，而普通玉米植株的抗虫能力较低，每年因玉米螟造成的损
失高达产量的5％左右。上个世纪末，育种科学家利用土壤农杆菌介导法成功地将苏云金
杆菌杀虫结晶蛋白基因(即“抗虫基因”)导人了玉米体细胞中。
①苏云金杆菌的抗虫基因由两个区段组成，其中RNA聚合酶能识别并结合的位点存
在于＿＿＿＿＿＿＿＿＿区段。与苏云金杆菌的抗虫基因相比，玉米细胞基因结构的主要特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②科学家获得抗虫基因后，将其与土壤农杆菌的质粒结合形成重组质粒，这一过程必需
的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③若经检测发现：受体细胞始终没有合成杀虫结晶蛋白(即抗虫蛋白)，能否据此判定抗
虫基因未能成功导入这些受体细胞?为什么? ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
④抗虫基因成功导入玉米体细胞后，还需利用＿＿＿＿＿＿技术获得转基因植株，
该技术的理论基础是＿＿＿＿＿＿。
(2)玉米植株的性别由两对基因(B、b和T、t)控制，这两对基因分别位于两对同源染色
体上。玉米植株的基因型与性别的对应关系如下表：

①基因T的表达包括转录和＿＿＿两个阶段，在后一阶段中，＿＿＿＿＿＿能特异性地识别并转运氨基酸。
②选择多株基因型相同的雄株作父本，多株基因型相同的雌株作母本，杂交后代植株的
性别仅有雄株和雌株两种，且比例各占50％，则亲本植株的基因型为＿＿＿＿＿＿。
③将基因型为RhTt的玉米植株去雄后，授以bbTt玉米植株的花粉，杂交得到的后代
植株的性别及比例为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
④让基因型为BbTt的玉米植株作亲本，自交得到F₁代，让F₁代植株中的雄株和雌株
玉米杂交，则产生的F₂代中雌性玉米植株占的比例为＿＿＿＿＿＿。
(3)某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交，F₁全部表现为有
色饱满。F₁自交后，F₂代的性状表现及比例为：有色饱满73％，有色皱缩2％，无色饱满2％，无色皱缩23％。(实验条件与操作均符合要求，后代数量足够多)
该同学据此判断，上述两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律，其依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。若欲进一步验证这一判断，最好选择表现型为＿＿＿＿＿＿的玉米与F₁植株杂交。预测结果是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②F₁自交后，F₂代产生了少量的有色皱缩和无色饱满玉米，从减数分裂的角度分析出
现这一现象的细胞学原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某科研单位在调查湖水中细菌的污染情况进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。
（1）培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了      。对培养基进行灭菌，应该采用的方法是             。接种时通常采用          方法，把聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐盐细菌，这种培养基被称为                。
（2）该细菌所含的耐盐基因可通过酶切法获取，作为基因工程中的目的基因导入小麦中，其过程如右图所示。其中A为         ，耐盐基因的小麦细胞还应经过       ，在此过程中还将使用          两种植物激素，从而最终可获取含耐盐基因的小麦植株，当然这些小麦植株并不一定具有耐盐的特性，这是因为           。

（3）图中C还可用于其他工程细菌中，若成功导入大肠杆菌内，则可能使大肠杆菌获得哪些特性？                      。

下图是将人的生长激素基因导人细菌细胞B制造工程菌的示意图。已知细菌细胞B不含质粒A，也不含质粒A上的基因。质粒A导人细菌细胞B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题

（1）目的基因可通过PCR技术获取，这一技术中需要的酶是             。
（2）将目的基因与质粒结合形成重组质粒的过程中，需要的工具酶有         。
（3）若要检测目的基因是否导人，可在培养细菌B的培养基中加入        （氨卞青霉素／四环素），若在培养基上观察到大量细菌B的菌落，表明目的基因已成功导 人细菌B，此时所用的培养基属于           培养基（按用途分）。
（4）若要比较准确地了解转化率，一般可通过统计菌落的数目来推测活菌数目，还可以通过        的方法统计活菌数目；前者统计的活菌数目比实际的数目      （多／少／一样），原因是        。为了保证统计数目的准确，还应该设计        。

请根据下列材料和示意图回答问题：

材料1：医学上常使用抗生素治疗由细菌和真菌所引起的疾病。目前常用的抗生素多达几百种。甲图简要表示不同种类的抗生素（①~⑤）对细菌的作用部位或作用原理。
材料2：三位科学家因对“核糖体结构和功能的研究”取得突出成就而获得2009年诺贝尔化学奖。他们绘制的核糖体模型已被广泛应用于新型抗生素的研制，以减少患者的病痛和拯救生命。
（1）甲图中结构P的化学本质是           ，在基因工程中常可作为     发挥重要作用。
（2）青霉素是一种临床常用的抗生素，这种抗生素的作用原理与甲图中①的作用类似，即在细胞增殖过程中抑制细菌      （结构）的形成。抗生素不的合理使用往往会导致细菌产生耐药性，其实质是定向选择导致菌群中        增加。
（3）细菌耐药性的产生使抗生素的疗效明显降低。基于对细菌核糖体结构和功能的研究，研究人员研制出了新型的抗生素，这些抗生素在细菌中的作用机理类似于甲图中
       （填写数字序号），即通过影响细菌遗传信息表达中的      过程，达到杀菌或抑制效果。
（4）欲比较几种新型抗生素针对大肠杆菌的抑菌效果，有人进行如下实验：将大肠杆菌菌液均匀涂布于固体培养基表面，其目的是使细菌落在培养基表面均匀分布。之后将浸有等量不同抗生素的圆形纸片贴于培养基表面，一段时间后，结果如图乙所示。由此判断A~D四种抗生素中      对大肠杆菌的抑制最有效，判断依据是    。

请根据下列材料，回答问题：
材料1：将人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。
材料2：转基因技术的应用，使人类可以从动物体内获得大量的安全优质的血清蛋白。其操作过程主要是将人类血清蛋白基因与病毒DNA构成重组DNA，然后将重组DNA转移到奶牛的受精卵中，最后从该受精卵发育成的雌牛的乳汁中分离人们所需要的血清蛋白。
（1）烟草转基因产品的获得属于（   ）       

A．基因工程

B．细胞工程

C．微生物工程

D．酶工程

（2）人的基因之所以能嫁接到植物体中，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）转基因技术中所需要的人类血清蛋白基因首先需要通过分子生物学技术提取和分离出来，然后进行＿＿＿＿＿＿＿＿。这是转基因技术的＿＿＿＿＿＿＿＿过程。
（6）人类血清蛋白基因一般采用＿＿＿＿＿＿＿＿方法导入奶牛的受精卵中的。
（7）人的血清蛋白基因能在奶牛体内表达成功，说明人体与奶牛细胞共用一套相同的＿＿＿＿＿＿＿＿，这个事实也是＿＿＿＿＿＿＿＿在分子生物学上的一个证据。

[生物----现代生物科技专题]
下图是利用生物工程技术生产治疗心脏病药物tPA的过程示意图，其中①、②、③、④、⑤表示过程。请据图分析回答:

（1）重组tPA基因时，过程①需要用_____________分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因的黏性末端是通过_______________酶结合的。
（2）图中的②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是________________。体外形成羊受精卵必须在______________的作用下排卵，然后进行_________________。
（3）在③过程培养重组细胞时，培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和________________等。
（4）如要通过④过程产生大量基因型相同的克隆羊，则该过程需要采用的技术主要有细胞核移植和________。细胞核移植时,受体细胞要用__________期的卵母细胞。

【生物——现代生物技术】
应用生物工程技术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）在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶是               ，
②过程常用的方法是               。
（2）转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用_____________技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
（3）在制备单克隆抗体过程中，需将prG导入Ⅱ，则Ⅱ应为            ，筛选出的Ⅲ在体外培养时，必须培养在含5%CO₂的培养箱中，CO₂的作用是                  。
（4）在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是                            ，⑤过程采用的技术中有两个关键阶段，分别为             和             。

【生物一现代生物科技专题】
国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用蛋白”取得重大进展。目前，已经成功获得经纯化的抗凝血酶III蛋白，达到国际先进水平。下面是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图：

（1）根据流程图分析，动物乳腺生物反应器主要利用了_____技术、胚胎工程技术和细胞培养技术。
（2）要实现①超数排卵，应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用______处理，然后在恰当时期进行       收集卵子。通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是____________________________________________________________
（3）过程④需将抗凝血酶III基因注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是________________________。
（4）要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、__________、标记基因等部分。在⑤之前要检测早期胚胎细胞是否已经导人抗凝血酶III基因，宜采用_________________技术
（5）若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D，⑤应采用_____________技术。

金花茶是中国特有的观赏品种，但易患枯萎病，而降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答：

（1）将②连接到①上并形成③，常规的处理方法是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）③是否进入了金花茶细胞,一般可以通过检测＿＿＿＿＿＿＿＿来确认;确认后,可以继续培育至④。
（3）经检测，④的金花茶叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经在金花茶细胞内得到＿＿＿＿＿＿＿＿.
（4）欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，依据的理论基础是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）通过上述转基因方法获得的抗病金花茶，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？＿＿＿＿＿＿＿＿。

(8分)〔生物—现代生物科技〕
科学家设法将生长激素基因导人其它生物体(细胞)内，从而获取大量的生长激素，
应用于侏儒症的早期治疗，如下图所示。请据图回答：

(1)过程①采用的方法是          ，过程②之前需用          处理目的基因和质粒。
(2)过程③需事先对大肠杆菌用              处理，使其处于感受态，接着        
                                                         完成转化过程。
(3)过程④动物细胞培养中使用的工具酶是            ，与植物组织培养的培养基相比，动物细胞培养液中通常需加入              。
(4)过程⑤一般先将生长激素基因导人奶牛的          ，然后进行          ，再进行胚胎移植，生下转基因牛犊。

目前，H₁N₁流感传染非常快，H₁N₁流感疫苗是预防甲流的最好方法，而H₁N₁甲流疫苗的研制过程要经历三个阶段：第一阶段减毒处理H₁N₁流感病毒；第二阶段接种经减毒处理的H₁N₁流感病毒的蛋白质；第三阶段运用生物技术成功生产DNA疫苗，请运用生物学知识回答：
（1）H₁N₁流感病毒RNA在             酶作用下合成DNA。
（2）合成的DNA运用PCR扩增技术获得更多的DNA，请简述PCR的过程。
（3）DNA在            酶作用下获得病毒基因，此酶的作用是                   
                                      ，并在           酶作用下与质粒结合形成重组质粒（即DNA疫苗）。注入人体细胞后，即可产生具有免疫性质的蛋白质，该步骤相当于基因工程中的              步骤。
（4）DNA疫苗提高人体免疫力过程中包括哪几阶段？
（5）DNA疫苗是否产生对人体不利的影响？为什么？

转基因植物油是由转基因植物通过压榨或浸出法加工制得的，因其出油率高而被广泛应用。我国是植物油消费大国，每年都从国外进口大量的转基因植物油。
（1）在培育转基因油料植物的过程中，基因操作需要的工具酶是                  。在基因表达载体中，目的基因的首端必须含有            ，它是               识别和结合位点。
（2）请写出一种将目的基因导入油料植物细胞可以采用的方法：              。若受体细胞为植物体细胞可采用               技术获得转基因植物体，该技术所依据的原理是                       。
（3）若要检测⑵中获得的植物细胞染色体上是否含有目的基因，可采用        技术。
（4）若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，其设计流程应从预期的            出发，设计预期的              结构，推测出应有的             序列，然后找到相对应的________                序列，再用转基因技术改变现有性状。我国种植转基因油料作物同时仍保留原来非转基因的油料作物等其他原有作物这是依据生态工程中的              原理。