高中生物生物技术中的伦理问题综合题

下列有关生物知识的叙述正确的有（   ）                              
①碳元素是构成生物体有机物的基本元素，可形成链式或环式结构，在一个二十三肽的化合物中，最多含有肽键23 个
②促甲状腺激素只能与甲状腺细胞结合，是由于甲状腺细胞有特定的膜蛋白
③葡萄糖存在于叶绿体中而不存在于线粒体中
④线粒体、叶绿体和核糖体中都含有A、T、G、C、U五种碱基
⑤生长激素、胰岛素、甲状腺激素和催乳素都含有肽键，均可用双缩脲试剂来鉴定
A. 1项     B. 2项      C. 3项       D.4项

已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下

（1）该实验的目的基因是_______________.实验步骤①所代表的反应过程是____________________。
（2）步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用___________酶和_____酶。
（3）如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S基因在大肠杆菌中不能________，也不能___________。
（4）为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用____________与_________进行抗原——抗体特异性反应实验，从而得出结论。
（5）步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列_______（相同、不同），根本原因是_____________________________________________________________。
(6)该实验的原理是___________.⑤常用的方法是______________,导入的细胞常用______________.

利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。2005年山东省青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目通过鉴定，该项目生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类健康。下图为利用生物技术获得生物这一新品种和抗虫棉的过程，据图回答：

⑴在基因工程中，A表示             ，如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶区别于其他酶的特点                                                                                    
                                                                                                                                  。
　　⑵在研究过程中，研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因，并采用             技术对目的基因进行了扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建过程中需要的工具酶有                                   、                                  。
⑶基因工程的四个基本操作步骤是目的基因的获取、                              、将目的基因导入受体细胞和                             。若要获得的转基因山羊分泌的乳汁中含有人抗凝血酶Ⅲ，则所构建的基因表达载体必须包括：某种山羊                及其启动子、终止子、标记基因、                          和复制原点等。
⑷将目的基因导入受体细胞的过程中，在③过程中一般是采用                           方法，但我国科学家独创了                        获得转基因抗虫棉，在②过程中一般采用               方法，受体细胞一般是                 。
⑸由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中，检测其体内是否出现药用蛋白，在分子水平上的检测方法及结果是什么?
检测方法是：从转基因山羊的乳汁中提取              ，用                                            ；
预测结果是：如果出现杂交带，表明                                                                        。
　　⑹要确定目的的基因（抗虫基因）导入棉花细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：                                                          。
(7)将目的基因导入受体细胞，需要构建基因表达载体，目的是_____________       
                                                                                                                                 。

下图表示在生物体外获取DNA(或目的基因)的两种方式。

图一表示经PCR技术扩增获取DNA的过程。PCR是多聚酶链式反应的缩写。PCR方法模仿体内DNA的复制过程，首先使DNA变性(加热至94℃)，两条链解开为单链；然后冷却(至55℃)使引物(DNA复制时所需的约20个核苷酸的短链)与单链相应的碱基互补序列结合；再在热稳定DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)作用下进行延伸(加热至72℃)，即以4种脱氧核苷酸为原料，在引物的引导下合成与模板互补的DNA新链。如果2条DNA单链各补上一条新链即成2个DNA分子。如此反复循环，DNA以指数形式扩增。上述过程可以在PCR扩增仪中自动完成。图二表示反转录形成DNA的过程。即以mRNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA。请据图分析回答：
(1)图一中的DNA聚合酶的化学本质是________，它与人体内的DNA聚合酶相比具有________特性。
(2)图一A中的DNA解旋过程在人体内可由________催化完成。C过程复制方式的特点是________。
(3)图二E中的碱基互补配对方式与图一C中的不同之处是______________。假设图一中的一个模板DNA分子中有800个碱基对，其中含有腺嘌呤600个，若通过PCR技术共消耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6200个，则该模板DNA在PCR扩增仪中已经复制了________次。

PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，下图表示合成过程，请据图分析回答：

(1)A过程高温使DNA变性解旋，对该过程的原理叙述，正确的是________。

A．该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键

B．该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键

C．该过程不需要解旋酶的作用

D．该过程与人体细胞的过程完全相同

(2)C过程要用到的酶是________。这种酶在高温下仍保持活性，因此在PCR扩增时可以________加入，________(需要/不需要)再添加。PCR反应除提供酶外，还需要满足的基本条件有：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果把模板DNA的两条链用¹⁵N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“94℃—55℃—72℃”温度循环3次，则在形成的子代DNA中含有¹⁵N标记的DNA占________。
(4)如果模板DNA分子共有a个碱基对，其中含有胞嘧啶m个，则该DNA复制10次，需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。
(5)PCR中由碱基错配引起的变异属于________。假设对一个DNA进行扩增，第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配，则扩增若干次后检测所用DNA的扩增片段，与原DNA相应片段相同的占________。

材料：苏云金芽孢杆菌生长到一定阶段，菌体内一端形成芽孢，另一端形成一种被称为伴孢晶体的蛋白质晶体。菌体破裂后释放出芽孢和伴孢晶体，伴孢晶体本身并无毒性，是毒素的前体。当昆虫吞食伴孢晶体后，在肠道内碱性环境条件和特定的蛋白酶的作用下，伴孢晶体变成毒素分子，能使小肠上皮细胞萎缩退化，昆虫停食，最后脱水死亡。科学家利用苏云金芽孢杆菌的这个特性，在实验室大量培养，制成生物农药，洒在农作物上，让害虫吃后中毒死亡。或利用基因工程技术，把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到农作物体内，培育出抗虫品种。
请根据上述材料回答下列问题：
(1)下图中，切断a处的工具酶是______________，切断b处的酶是________。

(2)作为目的基因载体的细菌质粒往往要带有一个抗生素抗性基因，该抗性基因在基因工程中主要用于______________________。
(3)苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否表达，其检测方法是
_______________________________________________________________________。
(4)苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到农作物体内后，也能产生伴孢晶体蛋白，说明
________________________________________________________________________。
(5)转基因工程改良动植物的品种，最突出的优点是
________________________________________________________________________。
(6)大面积种植抗虫棉对该地区生态平衡会造成怎样的影响？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

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)在培育转入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)可通过转入生长激素基因牛分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有________。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牛犊。
(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体时，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，则与采用叶肉细胞相比较，其优点是_______________________________________________________________
________，⑤过程采用的技术是________。
(5)要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

【生物-现代生物科技专题】
继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入中，原因是。
（3）通常采用技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的细胞中特异表现。
（5）为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的转入细胞中构成重组细胞，使其发育成供体具有相同性状的个体。该技术称为。

利用遗传工程技术，可将不同来源的组合起来，建构出重组。试回
答下列问题。
1. 遗传工程技术利用酵素以切割。请问这种酵素是来自哪一类生
物？其名称为何？
2. 利用技术来扩增目标基因时，请问所使用的酵素名称为何？
B在对温度的敏感性质上，此酵素有何特性？
3. 能用来接合目标基因的构造称为载体，请写出两种载体的名称。
4. 在建构重组过程中，请问能接合目标基因和载体的酵素名称为
何？B哪一类原核生物常被用来大量复制重组？

［选修模块3：现代生物科技专题］
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：
（1）应用胚胎工程技术可以培育出"试管牛"。试管牛的培育需经过体外受精、、以及在母体中发育和产出等过程。
（2）在"试管牛"的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和。
（3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是。
（4）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。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、、、和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是（显微注射法、农杆菌转化法），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（受精卵、乳腺细胞）。

下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，圈l、圈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Ⅰ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Ⅰ酶切位点越多，质粒的热稳定性越。
（3）用图中的质粒和外源构建重组质粒，不能使用Ⅰ切割，原因是。
（4）与只使用 I相比较，使用Ⅰ和Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源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。

下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tet^R表示四环素抗性基因，表示氨苄青霉素抗性基因，直线所示为三种限制酶的酶切位点。

据图回答：
（1）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含的培养基上进行。
（2）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是（填字母代号）。

A．
B．	启动子
C．	终止子
D．	复制原点

（3）过程①可采用的操作方法是  (填字母代号)。

A．	农杆菌转化
B．	显微注射
C．	大肠杆菌转化
D．	细胞融合

（4）过程②采用的生物技术是。
（5）对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的__性。
（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用___（填字母代号）技术。

A．	核酸分子杂交	B．
C．	基因序列分析	D．
E．		F．
G．		H．	抗原-抗体杂交

逆转录病毒的遗传物质RNA能逆转录生成DNA，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。
（1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供                     
等物质基础，才能繁殖。逆转录病毒较T₂噬菌体更容易变异，从分子水平看，是由于                         。
（2）基因治疗时，将目的基因与逆转录病毒运载体结合的“针线”是               。将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解，这表明                                                      。
（3）若将目的基因转入胚胎干细胞，再经过一系列过程可获得目的基因稳定遗传的转基因动物。
①将带有目的基因的胚胎干细胞注射到普通动物的    胚中，胚胎发育成嵌合型个体。如果转化的胚胎干细胞正好发育成       细胞，则嵌合型个体生下的幼体就极有可能带有目的基因。
②从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子，配合基因检测，最少需要       
代。试简述育种的基本过程：                                       。

随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果，下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据下图回答：

（1）在此工程过程中涉及到的细胞水平的现代生物技术主要有：                 
                     。
（2）在基因工程中，我们称②为               ，在②进入③之前要用一定的工具构建基因表达载体，能实现②进入③的常用方法是                          。
（3）图中①一般经             处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用未受精的卵细胞去核后作为受体，而不用普通的体细胞，原因是：                       
                                 。
（4）⑦是⑥生出的后代，那么⑦的遗传性状和             最相似。如果②获得的数量太少，在基因工程中常用           来扩增。
（5）用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于                      。

人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因。其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后，G蛋白将信号经图中的过程①形成转录激活剂，激活剂激活、启动过程②③，形成大量物资D，导致细胞周期启动并过度分裂（图中字母表示物资，数字表示生理过程）。

（1）癌细胞的特点是        、         （至少两点）。过程②、③合称为       。
（2）G蛋白与GTP作用后获取能量，变为转录激活剂。GTP与ATP都是能源物质，参照ATP的命名方法，请写出GTP的中文名称：                 。
（3）图中所示过程中，发生解旋的过程是               （填序号）。
（4）分析原癌基因，一般需要PCR扩增原癌基因。下列物质是PCR扩增所必须的物质有（可多选）                 。

A．游离的脱氧核苷酸	B．DNA聚合酶	C．游离的核糖核苷酸
D．mRNA E．tRNA F．解旋酶 G．RNA聚合酶

（5）突变的原癌基因在人体中指导合成的蛋白质与通过转基因技术将突变的原癌基因转入细菌中合成的蛋白质，它们的分子结构相同，原因是                       。
（6）根据图中的信息，从信息传递的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法            。