高中生物生物技术中的伦理问题综合题

如图18所示，若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因，并将之取代质粒pZHZ1(3.7kb，1kb=1000对碱基)上相应的E—F区域 (0.2kb)，(1)那么所形成的重组质粒pZHZ2___________。

A．既能被E也能被F切开	B．能被E但不能被F切开
C．既不能被E也不能被F切开	D．能被F但不能被E切开

(2)已知在质粒pZHZl中，限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0．8kb，限制酶H切割位点距限制酶F切割位点O．5kb。若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒pZHZ2样 品，据表4所列酶切结果判断目的基因的大小为___________kb；并将目的基因内部的限制酶G和H切割位点标注在图19中。

(3)若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物，则需将重组质粒pZHZ2导入至山羊的______细胞中。若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子山羊的方式是__________。
(4)上述目的基因模板链中的。TGA序列对应一个密码子，翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是________。

绿色荧光蛋白基因（GFP）被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和鲴织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。

（1）若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—，N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—，则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用的限制酶是__________。③过程需要的酶是__________。
（2）④过程将基因表达载体导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是__________。
（3）检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可采用__________技术进行检测。
（4）用显微镜可观察到用于⑥过程的猪卵母细胞的卵黄膜和透明带之间有__________个极体。用于⑤过程的猪胎儿成纤维细胞，一般选用传代10代以内的细胞，原因是__________。
（5）由⑦过程获得的重组细胞培育成绿色荧光转基因克隆猪，涉及到的现代生物技术手段有__________。
（6）为了加快繁殖速度，可采用胚胎分割的方法。若对⑧过程得到的囊胚阶段胚胎进行分割，要注意__________。得到绿色荧光转基因克隆猪（雌性）之后，可用__________处理，使之超数排卵，提高其繁育能力。

很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因（抗虫基因）转移到农作物中，以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。

（1）获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以        。将目的基因与运载体结合时必须用         酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有    　   等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如应具有             以便进行筛选。
（2）由转基因玉米细胞经过  　    形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的     再包裹合适的人工种皮等。

植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，回答相应的问题。

(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是
_______________________________________________________。
(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将①________放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞浮液，再经过________即可获得大量细胞。
(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生________________异常 ，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于________、________、________等育种过程中

下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：


（1）一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有       个游离的磷酸基团。
（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越        。
（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SrnaⅠ切割，原因是          
                                                                           。
（4）与只使用EcoR I相比较，使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止                                                    。
（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入         酶。
（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了                                  。
（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在                                         的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄植株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 I 、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（amp^r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）基因工程的核心是_______________________________。
(2)构建基因表达载体时，可用一种或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                酶，分别对目的基因和质粒进行切割，切割后产生的DNA 片段分别为      种和      种。
（3）要筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应首先选择含                     的培养基中筛选番茄组织细胞。
（4）研究人员通常采用                       法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内.
(5)基因工程操作中的第四步是目的基因的检测与鉴定,在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质通常采用   __________   技术，。采用   __________ 方法在个体生物学水平上检测目的基因是否表达。
(6)图中③④分别指的是           、           ,欲获得人工种子应培养到___________阶段。将II细胞培养成完整植物体所用技术的理论基础是___________________________。

绿色荧光蛋白基因（GFP）被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。

（1）若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA，N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA，则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用的限制酶是                。③过程需要的酶是            。
（2）检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可采用              技术进行检测。
（3）用显微镜可观察到用于⑥过程的猪卵母细胞的卵黄膜和透明带之间有        个极体。用于⑤过程的猪胎儿成纤维细胞，一般选用传代10代以内的细胞，原因是                                    。
（4）由⑦过程获得的重组细胞培育成绿色荧光转基因克隆猪，涉及到的现代生物技术手段有                                             。
（5）为了加快繁殖速度，可采用胚胎分割的方法。得到绿色荧光转基因克隆猪（雌性）之后，可用                      处理，使之超数排卵，提高其繁育能力。

干扰素是用于治疗病毒感染的一种糖蛋白，传统的生产方法是从人血液中的白细胞内提取，现在可以通过基因工程大量获得。请回答相关问题。
（1）已知干扰素的氨基酸序列，则获取目的基因的较简单方法是人工合成法，合成后的目的基因可以___________________技术扩增。
（2）基因表达载体除含有干扰素基因外，还必须有标记基因、启动子和_____________等。
（3）如果受体细胞为动物的受精卵，则将基因表达载体导入受体细胞的常用方法是________________________
（4）转基因技术是否成功，需要对受体细胞进行分子水平的检测，首先是检测受体细胞_____              ____上是否插入目的基因，这是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键，检测的方法是DNA分子杂交技术。最后还要检测目的基因是否翻译成了相应蛋白质，利用的技术是     _             。

(11分)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，因其出油率高而被采用。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启动子，它是_               的识别和结合位点。
(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(2)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。我国在种植转基因油料植物的同时仍保留原来非转基因油料植物等其他原有品种，这是依据生态工程中的___                      ___原理。

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄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PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ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：
 
（1）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。

1990年，在经过了长期的审查后，美国NIH(美国国立卫生研究所)终于批准了对一名患有严重复合型免疫缺陷症的4岁女孩实施基因治疗。腺苷酸脱氨酶是免疫系统完成正常功能必需的酶，临床患者先天腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺乏，导致她患重症联合免疫缺陷病(SCID)。因此，她不能抵抗任何微生物的感染，只能在无菌条件下生活。运用现代生物技术进行治疗后，患者的免疫功能得到了很大的修复。下图表示治疗SCID的过程，请据图回答下列问题

(1)在这个实例中充当“分子运输车”的是________，目的基因是________，目的基因的受体细胞是________。
(2)要获得携带人正常ada基因的细菌，需要的工具包括________、 ________、______
(3)人的ada基因与胰岛素基因相比，其主要差别是________。
（4）如果科学家通过基因工程技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。写出该女性的卵原细胞在治疗前后的基因型：（正常基因为H，血友病基因为h）________ 、________ 。
（5）如果该女性在恢复正常后，与一正常男性结婚，所生子女的表现型为________ （在下列选项中选择正确的一项），并说明理由：________________________。
A．子、女儿全部正常
B．儿子、女儿中各一半正常
C．儿子全部患病、女儿全部正常
D．儿子全部正常、女儿全部患病

大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。右图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题：

（1）作为受体大肠杆菌应______________________，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理（目的是                       ）过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，并加入                     。
（2）图中的培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入___________等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。
（3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导
入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
①                                                                        。
②                                                                        。

2009年2月6日，美国首次批准了一种从转基因山羊乳汁中提取的抗血栓药物上市。下图表示利用转基因山羊生产抗血栓药物的过程。请回答：

（1）为了使乳汁中含有抗血栓药物，需要获取仅在         细胞中特异性表达的基因启动子，实现b过程依据的原理是         。
（2）图中④的囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的         。
（3）胚胎移植过程中，需对供、受体母羊进行         处理。④在受体内能够存活的生理学基础是                                       。   

T-DNA可能随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的T-DNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子（称为T₁代）。

环状DNA示意图
A、B、C、D表示能与相应T—DNA链
互补、长度相等的单链DNA片段；
箭头指示DNA合成方向。
（1）为筛选出已转化的个体，需将T₁代播种在含         的培养基上生长，成熟后目交，收获种子（称为T₂代）。
（2）为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T₂代播种在含         的培养基上，获得所需个体。 
（3）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与         植株进行杂交，再自交         代后统计性状分离比。
（4）若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失，从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性         。
（5）根据T-DNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。
其过程是：提取         植株的DNA，用限制酶处理后，再用         将获得的DNA片段连接成环（如下图）。以此为模板，从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取         作为引物进行扩增，得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。

应用生物工程技术可以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）①过程用到的“分子缝合针”，其对所“缝合”的DNA末端的碱基序列     （填“有”或“无”’）特异性的识别作用。③过程采用的技术除胚胎移植外还包括           。
（2）③过程培养到囊胚时，可以对其胚胎进行     分割，以期培育出多头相同的转基因牛犊。在胚胎移植前，可对囊胚的     细胞进行分行，以确定其性别。
（3）有人发现prG能激发细胞不断分裂，可以通过基因工程将该调控基因导入特定的受体细胞来制备单克隆抗体，受体细胞II最可能是     细胞，Ⅲ代表的细胞具有     的特点。
（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                 。