高中生物生物技术中的伦理问题综合题

在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。

请据图回答：
（1）A过程需要的酶有__________________________________________。
（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是____________________。
（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________________。
（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用________________作为探针。
（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与_________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1。
②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为________。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占____________%。

毛角蛋白II型中间丝（KIFII）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFII基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。

(1)过程①中最常用的运载工具是__________，所需要的酶是限制酶和_____________。
(2)在过程②中，用__________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO₂的气体环境中，CO₂的作用是________________。
(3)在过程③中，用___________处理以获得更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行____________处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是______________________。在胚胎移植前，通过____________技术可获得较多胚胎。

科学家利用转基因技术将人的高血压相关基因导入大鼠受精卵，培育遗传性高血压转基因模型大鼠，以研究遗传性高血压的致病机理及筛选有效的治疗药物。请回答：

(1)获得目的基因后，常利用____________技术在体外将其大量扩增。在构建基因表达载体的过程中，它的组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子和________________。
(2)将人的高血压相关基因导入受精卵中的最有效方法是___________。
(3)在体外培养受精卵时，培养液中通常需加入___________等一些天然成分，还需要提供CO2以维持____________
(4)胚胎移植前应保证供体和受体的____________相同，所以要对受体鼠进行___________处理。用于胚胎移植的早期胚胎一般是___________。

研究人员将红梨的PybHLH抗盐基因转入野生型烟草叶片，然后在25℃、连续光照条件下，用200mmol/LNaCl处理野生型烟草和转基因烟草，检测处理前后叶片中叶绿素含量和可溶性糖含量，结果如下图。

（1）转基因烟草培育过程中需要的工具酶是                               。
（2）由甲图可知，用NaCl处理前野生型烟草和转基因烟草叶片中叶绿素含量        ，用NaCl处理一段时间后转基因烟草叶片和野生型烟草叶片都出现了       现象，但区别是                    。叶绿素含量的变化直接影响光合作用的          阶段。
（3）由乙图可知，NaCl处理24小时后，转基因烟草叶片中可溶性糖含量         ，细胞液浓度        ，有助于增强细胞的             能力，从而提高其抗盐能力。

油菜的株高由等位基因G和g决定，GG为高杆，Gg为中杆，gg为矮杆。B基因是另一种植物的高杆基因，B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题：

（1）可用含           的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞。培育转基因油菜主要运用了转基因技术和            技术。
（2）若将一个B基因连接到了矮杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，且B基因与g基因位于非同源染色体上，这样的转基因油菜表现为        。写出该转基因油菜自交产生子一代的遗传图解（无目的基因表示为b）。
（3）若将一个B基因连接到了中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了甲～丁四种转基因油菜（如下图）。

①与甲的株高相同的是        。四种转基因油菜分别自交，在不考虑交叉互换的前提下，子代有3种表现型的是            。
②另有一种转基因油菜的自交子代也有3种表现型，请在右图中的染色体上标出B基因的位置

土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有Ti质粒。Ti质粒是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，其上只有T—DNA片段才能转入植物细胞的基因组。Ti质粒的结构及转化过程如图所示，请分析并回答：

（1）为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即去除瘤基因，将抗旱基因转移至      片段，然后在一定条件下将外植体在含土壤农杆菌的稀释培养基上培养，此时修饰的T—DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。以上过程需要的工具酶有             。
（2）将上述外植体置于一个含有        的选择培养基中进行筛选，发生转化的外植体开始增殖，形成           后，通过产生不定芽再长出整个植物。
（3）基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，可以直接在个体水平对上述转基因植物与非转基因植物的          性能进行比较。

以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答下列有关问题：

(1)①过程必须用到__________酶，②过程使用的是___________酶。③表示_______技术。④表示基因工程中_______________过程； 若方法c是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法C是_________________。
(2)如果转基因牛D的牛奶中含有_____________，则说明目的基因在个体水平已表达成功。
(3)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是________。  A和B分别是指________技术和___________技术。

普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母茵菌种(过程如图甲所示)。

(1)图甲中，过程①需要的酶有_____________。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以________作为唯一碳源。②、③过程需重复几次，目的是________________。
(2)某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学
的接种方法是___________________；推测该同学接种时可能的操作失误是_______。
(3)以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种______菌的发酵罐需要先排气，其原因是__________________________。
(4)用凝胶色谱法分离淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较_______。

下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程(①～⑧表示操作流程，a、b表示分子，c～e表示培养过程，其中过程d表示细菌与玉米细胞混合培养)，请回答：

(1)上述操作中，获取目的基因的方法可能是      。流程③用到的工具酶为      。
(2)过程d指的是基因工程基本操作程序中的         ，本过程中用到的方法是     。
(3)流程⑦中需要的培养基有         种，与动物细胞培养液显著不同的是该培养基中含有       ，从而促进根芽的分化。
(4)图示过程中涉及到的生物技术有        和      。

正当中国各界激烈争论转基因水稻安全问题之际，在菲律宾首都马尼拉郊外的一片稻田里，一种被称为“金色大米”的转基因水稻已经悄然收获。这种转基因大米可以帮助人们补充每天必需的维生素A。由于含有可以生成维生素A的β一胡萝卜素．它呈现金黄色泽，故称“金色大米”。(摘自20l0年4月<新世纪>周刊) “金色大米”的培育流程如图所示．请回答下列问题。(已知酶I的识别序列和切点是一G ↓ GATCC一．酶II的识别序列和切点是一↓ GATC—)。

(1)图中a、b所示获得目的基因的方法是          ，培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是                   。图中c称作          ，它的构成除了复制原点、目的基因外，还必须有         、          、           等。
(2)据图分析，在构建c的过程中，目的基因用        (限制酶Ⅰ或限制酶Ⅱ)进行了切割。检验重组载体导入能否成功需要利用                        作为标记基因。
(3)过程e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            。
(4)若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好，则需要通过      工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。

下图为某转基因小鼠培育过程示意图，①～⑦表示相关过程。请回答：

（1）过程①注射的激素是____________，
（2）过程③用到的工具酶有_____________，过程④常用的方法是______________。基因工程的核心步骤是__________________。
（3）⑥筛选过程通常采用的检验方法是_____________。

以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答下列有关问题：

(1)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是____________，①过程必须用到_________酶，②过程使用的是_________酶。③表示___________技术，④表示基因工程中___________过程；若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法C是____________。
（2）图中采用的生物工程技术A和B分别是指___________和____________。
(3)为实现人血清白蛋白基因在转基因牛E的乳腺细胞中表达，应让该血清白蛋白基因和__________的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因牛E的牛奶中含有_________， 则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功。

植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶，使无色的酚氧化生成褐色的物质，多酚氧化酶是引起果蔬酶促褐变的主要酶类，是引起果汁褐变的最主要因素。人们利用酚氧化酶的功能和特性加工制作商品。阅读下列材料，回答问题：
（1）酚氧化酶与酚类底物是分别储存在细胞的不同结构中。能实现分类存放，是因为细胞内具有____       系统,组成该系统的结构具有的功能特性是______的特性。茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。茶叶制作工艺中：有手工或机械揉搓、热锅高温炒制、晒干、炒干等方法。其中，绿茶制取过程中必须先进行      工艺过程（提示：绿茶颜色为绿色），这一过程的目的是          。
（2）把含有酚氧化酶的提取液作如下表的处理，完成下列问题：

推测实验后，试管C中的颜色是          。试管A、C对照，你能提出什么结论？              。试管A、B对照，说明酚氧化酶的化学本质是             。
（3）基因工程已应用在抗褐变品种的改良上，目前比较成功的是反义RNA技术（反义RNA可直接作用于靶MRNA的SD序列和部分编码区，直接抑制翻译）。有人将一段cDNA片段通过          的方法导入马铃薯的细胞中，并表达得到反义RNA，结果块茎中的酚类物质氧化受阻，表皮被擦破后不发生褐变。你认为反RNA发挥作用的原因可能是            。

图①表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图②表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MpsⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C^↓CGG、G^↓GATCC、^↓GATC、CCC^↓GGG。请回答下列问题：

(1)图①的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由________________连接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图①中DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为________________________。
(3)若图①中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图①及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有________种不同长度的DNA片段。
(4)若将图②中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是________。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基进行培养。

(1)在哺乳动物的核转移实验中，一般通过             （物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂和发育，当胚胎发育到             阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内。
(2)一般情况下，体外扩增目的基因常用的方法是                   。在动物细胞培养过程中，当贴壁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            。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用         处理。
(3)获取干扰素的传统方法是从人的白细胞中提取，但产量很低。科学家利用       酶将干扰素基因与牛乳腺蛋白基因的启动子（即RNA聚合酶       的部位）等调控组件连接在一起，采用      的方法将重组DNA导入牛的     细胞中，经胚胎早期培养一段时间后移植入母体内发育成熟，即可获得能产生干扰素的转基因牛，大大提高了干扰素的产量。