高中生物生物技术中的伦理问题综合题

逆转录病毒载体是一种表达型质粒，结构如图所示。图上的“逆转录病毒序 ”可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因，获得大量重 组逆转录病赛。（E、F、H分别为限制酶 E、F、H的酶切位点）。
 
(1) 逆转录的模板是_____,原料是_____。
(2) 在构建重组质粒时，目的基因插入该质粒，此过程需要的酶是限制酶____和____。
(3) 将重组质粒转人大肠杆菌前用某种离子处理大肠杆菌使之成为_______才能完成转化过程。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。
(4) 获取大量重组质粒后,可培育转基因小鼠，将重组质粒转入导人小鼠原核期受精卵的方法是_______。若目的基因进人细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子小鼠的方法是______________。

请据图回答有关生物工程问题：

（1）如果人干扰素基因较小，核苷酸序列又已知的，我们可以通过DNA合成仪用   方法直接人工合成。
（2）③过程用到的生物技术是     技术，囊胚的内细胞团细胞又称为     。
（3）④过程用到的生物技术是     技术，转基因双胞胎牛性别相同的概率为      。
（4）⑦过程中，如果将棉花受体细胞在     （低渗/高渗）溶液环境下，用纤维素酶和果胶酶混合处理，除去细胞壁，可获得       。
（5）⑧⑨依次表示____和    ，当棉花愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，如要促进幼苗形成，通常需在培养基中添加             。

中国研究员们从树鼩这种动物入手，构建了高质量的树鼩肝细胞基因表达图谱数据库。他们结合先进的纯化技术和高分辨质谱分析手段，发现肝脏胆酸转运蛋白（NTCP）会与乙肝病毒表面包膜大蛋白的关键受体结合区发生特异性相互作用，即乙肝病毒与肝脏细胞膜上的NTCP结合，进而感染肝细胞。请分析回答下列问题：
（1）乙肝病毒的遗传物质是DNA，按生态系统成分来分，属于      ，     （能/不能）用普通的培养基进行培养，乙肝病毒能在肝细胞内繁殖，主要原因是               。请写出乙肝病毒遗传信息的传递和表达方式                              。
（2）请举出一个病毒应用的例子。                                  。
（3）病毒感染细胞一般是先要病毒与细胞膜表面的      结合，然后进入细胞内。乙肝病毒首次入侵机体，体内的         等细胞可特异性识别乙肝病毒，乙肝病毒诱使机体产生相应抗体，该抗体的作用是                         。
（4）NTCP平时在肝脏起的基本作用是转运胆酸和钠离子。胆酸和钠离子进入肝细胞的方式是        。研究员们将NTCP导入以前不能感染乙肝病毒的细胞中，使这些细胞能被乙肝病毒感染，证明了                                        。

噬菌体有极强的侵染能力，能在细菌中快速进行DNA复制，产生子代噬菌体，最终导致细菌破裂(称为溶菌状态)；或者整合到细菌基因组中潜伏起来，不产生子代噬菌体(称为溶原状态)。在转基因技术中常用噬菌体构建基因克隆载体，使其在受体细菌中大量扩增外源DNA，以备研究使用。相关操作如下图所示，请回答。

(1)组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36～51 kb，则经人工改造的gtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为       kb。人工改造载体时，为获得较大的插入能力，可删除噬菌体DNA组成中的        序列以缩短其长度。
(2)噬菌体DNA上通常没有适合的标记基因，因此人工改造时需加装适合的标记基因，如上图gtl0载体中的imm434基因。该基因编码一种阻止噬菌体进入溶菌状态的阻遏物。构建基囚克隆载体需用到的酶是       ，外源DNA的插入位置应位于imm434基因  (之中／之外)，使经侵染培养后的受体菌处于         状态。
(3)蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是       ，若用放射性同位素标记该元素，再用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，短时保温后搅拌、离心，可检测到放射性物质主要分布在试管           部分。

请回答基因工程和胚胎工程方面的问题：
(1)利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是________，基因表达载体的构建，_________和目的基因检测与鉴定。
(2)某研究所为了使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，将人干扰素基因整合到适合的载体，现将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是_________，为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是_________。
(3)在胚胎工程的操作中，冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_________冲洗出来；最适合做胚胎移植的时期是胚胎发育的____________。

研究人员最近开发出一种新的生产工艺．利用基因工程生产转基因烟草从而获得抗艾滋病病毒药物。请根据所学知识回答下列问题：
(1)构建重组质粒时．需要使用的工具酶是      。将重组质粒导入烟草细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和         。
(2)在转基因烟草培育过程中，其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         ，该过程采用的技术是          。
(3)如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用           技术，该技术中使用的基因探针也可以用来检测          ，，还可以从          水平进行鉴定。
(4)科学家将植物细胞培养到      ，包上人工种皮，制成了神奇的人工种子，以便快速大面积推广。

苎麻俗称“中国草”，大竹县被誉为“中国苎麻之乡”。苎麻纤维所制纺织品具有挺括凉爽、易洗快干、牢固舒适等特点，颇受国内外消费者青睐。
(1)苎麻的葡糖基转移酶基因(GT-like)指导合成β-葡糖基转移酶的过程包括_______和_________两个基本阶段。β-葡糖基转移酶能催化纤维素合成，该酶能提高反应速率的机理是_____________________________。
(2)下图表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下，苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。

①光合作用的光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中的__________________过程。光合作用和呼吸作用都受温度的影响，其中与_______作用有关的酶的最适温度更高。
②光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是_____℃。在温度为40℃的条件下，该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO₂来源是_________________________________。
③若温度保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻能否正常生长？______，原因是_________________________________________。
(3)为解决苎麻纤维颜色单一和提高苎麻品质，市农科所的科研人员利用基因工程对苎麻进行了改良，其基本流程如下图。请分析回答下列问题：

①构成质粒的基本组成单位是_______________。
②构建重组质粒时，需要用到_______________________________酶，质粒的③端会和切出的目的基因的_________端 (填①或②) 相连接。
③苎麻茎尖细胞通过________________(填生物技术名称)获得完整植株的过程，有力地证明了即使高度分化的细胞仍具有_________性。
④若把植株A自交，获得的子代中能产生蓝色纤维素的植株所占比例为________。

阅读如下材料：
材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙：T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T₄溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T₄溶菌酶的耐热性。
材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎课在不同个体的体内发育。
回答下列问题：
（1）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用         法。构建基因表达载体常用的工具酶有         和             。在培育转基因植物是，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是                                                                       。
（2）材料乙属于               工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，制造一种             ，或对           进行改造的技术。在该实例中，引起T₄溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的             序列发生了改变。
（3）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到       种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔乙称为        体，兔甲称为       体。

某地区的野生植物类群中出现了许多变异。请回答：
(1)植株的可遗传变异类型中，只能发生在减数分裂过程中的是______。
(2)部分变异植株与正常植株相比，茎秆粗壮，营养物质含量明显增加，原因是环境影响了这些植株有丝分裂中_____的形成，导致了____成倍增加。
(3)某突变株中具有的生物大分子____（填序号）

(4)某植株产生了一种新的抗病基因，要将该基因提取，应用_____酶处理它的DNA分子，这种酶的作用部位是________。
(5)将上述抗病基因转移到农作物体内的核心步骤是_________，将抗病基因导入受体细胞最常用的方法是________。

在两个密闭透光的体积为1L容器的小室中，分别放置大小、生长状况相似的A、B两种植物。下图曲线①、②为小室中植物A、B随着光照强度变化所测的CO₂吸收量（不考虑温度对呼吸量的影响）。请回答：

（1）本实验的自变量是              。检测密闭小室中CO₂浓度变化趋势均是逐渐降低至维持相对稳定，导致其变化的原因是                                                   。
（2）若测得在某光照强度为X时，实验前小室中CO₂的浓度为120 mg/L ,1 h 后放置植物A、B的小室中CO₂的浓度分别为50 mg/L、30 mg/L，若X=5千勒克司时,图中表示A植物的曲线是______ （填①或②）,B植物的总光合作用速率是________ mg/ h ； 若X=7千勒克司，则图中的n值为____mg/h。
（3）叶片呈现绿色的原因是                ；在提取植物叶片中的色素时，为了防止研磨过程中色素被破坏，可在研钵中加入少许      。
（4）若将一植物分生区的细胞在³²P标记的培养基中完成一次有丝分裂，接着在不含有³²P的培养基中继续培养至第二次分裂后期，则具有放射性标记的染色体占______ 。

羊绒素有“软黄金”之称，内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊是我国的两大产绒品种。我国生物学家运用现代生物技术培育出了转基因克隆绒山羊，其过程如下图所示：

(1)在辽宁绒山羊细胞中获取的IGF-I基因在导入胚胎干细胞之前须________，这是基因工程操作的核心步骤，该操作过程必需的工具酶是________，将IGF-I基因导入胚胎干细胞最有效的方法是________
(2)转基因胚胎干细胞培养过程常在培养液中加入一定量的________，以防培养过程中的污染；同时在使用合成培养基时，为保证细胞正常生长,在培养基中还要添加________等天然成分。
(3)干细胞经扩大培养诱导分化为早期胚胎，随后即可植入________的代孕母羊体内。为提高胚胎利用率，还可以采用________技术以获得更多的转基因克降绒山羊幼仔。
(4)请列举至少两种转基因克隆绒山羊培育过程中采用的现代生物技术: ________

回答有关生物工程的问题。
2012年诺贝尔生理学奖的获奖成就是：研究者用逆转录病毒为载体，将四个不同作用的关键基因转入体细胞内，令其与原有基因发生重组，然后让体细胞重新返回到“生命原点”，变成一个多功能的干细胞，该类细胞简称iPS细胞，具有胚胎干细胞的特性。
1．要将四种不同作用的“关键基因”转入体细胞，首先必须与________整合。
2．含“关键基因”的逆转录病毒进入体细胞后，首先通过逆转录合成___________，进入细胞核后与_____________基因发生重组。
3．多细胞个体发育过程中最原始的干细胞是____________________。根据分裂潜能，这类细胞在个体发育中的分化顺序是
A．全能→专能→多能      B．全能→多能→专能
C．多能→全能→专能      D．专能→全能→多能
4．下列有关说法错误的是
A．细胞分化使同一来源的细胞间形成不同的mRNA
B．细胞的分化程度越低，越容易在体外进行细胞培养
C．细胞分化仅发生在胚胎时期
D．未离体的体细胞不会表现出全能性
5．该项研究运用的生物技术称为              。
6．从原理上看，让体细胞回到“生命原点”的过程类似于植物组织培养中的_______过程。
7．人体中的神经元很少进行分裂和自我更新，其细胞体一旦受损就不能复生。日常生活中，由于疾病、交通事故等造成的神经系统损伤是相当普遍的，患者很难康复，严重影响了生活质量。假设某人因高空坠落致腰部受损而下肢瘫痪，请利用“iPS细胞具有胚胎干细胞的特性”原理，从理论上提供一个解决方案：
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

下图为利用生物技术获得生物新品种的过程。请据图回答：

⑴图示A→B过程的目的是                           。
⑵过程③通常用              处理，可达到超数排卵的目的；为使过程④中的受体生理状况适宜，可用激素对受体进行同期发情处理。若要同时产生多个相同的转基因牛，常用到              技术。
⑶在构建的抗病基因表达载体中，除了目的基因和标记基因外，还应具有_       _ _         。⑥过程的常用方法是__         ______。

在电影中,蜘蛛侠能产生高强度的蜘蛛丝,其实在现实中，基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答相关问题：
(1)为保证实验成功，产生蛛丝蛋白的基因需要从____ (基因组/部分基因/cDNA)文库中获取，并与____等调控组件重组在一起，与载体相连构建成为表达载体，再通过____等方法，将表达载体导入羊的____，获得重组细胞。
(2)将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过____处理的受体母羊子宫内。因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全搞清楚，所以在早期胚胎的培养中,往往还需要添加____。若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”，可将早期胚胎进行________处理。;
(3)若所得到的“蜘蛛羊”（已知表达载体已进入细胞)乳汁中没有检测到蛛丝蛋白,科学家为判断问题所在，应该用____的方法，先检测____，若已确认此步成功,则应该继续检测____________

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抗原可引起免疫排斥反应。如图为科学家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”，并人工 合成reAnti基因，转入猪成纤维细胞，培育成转基因克隆猪的过程示意图，请据图回答问题。

(1) Anti基因的表达产物定位在          上，可被        识别，引起免疫反应。
（2）若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内表达，应在人工合成的reAnti基因的首段连接________。
(3)Anti基因的mRNA为…AUCGCCCG…—OH。将Anti基因“反向处理”后，人工合成的reAnti基因的模板链为…ATCGCCCG…—OH，分析可知，Anti基因与reAnti基因的mRNA可发生碱基互补配对形成______，从而抑制了Anti基因表达的_______过程。
(4) 培养猪胎儿成纤维细胞，要将培养瓶置于含________的混合气体培养箱中进行培养。
(5) 过程③表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，此时的卵母细胞处于减数分裂的         时期。微型吸管除了将细胞核吸出外，往往还要将________一并吸出。