高中生物生物技术中的伦理问题综合题

【生物—选修3：现代生物技术】下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题。

（1）图中①所示的结构名称是    。
（2）图中③④所示的生物技术名称分别是        、       。
（3）过程④通常用②作为受体细胞的原因是        。
（4）图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是                ，该种基因治疗所属类型是        。

【生物----选修3：现代生物科技专题】
抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白，临床上主要用于血液性疾病的治疗。下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程。回答问题：

（1）过程①是              ，该过程常用的方法是              。
扩增抗凝血酶 Ⅲ蛋白基因经常采用              技术。
（2）过程②包括           技术和         技术；可用          技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊。
（3）若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白，可采用              技术。
（4）如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被导入了受精卵，但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在，那应该考虑分别位于目的基因首端和末端的              没有设计好，应从这方面考虑改善。

绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒（TMV）基因，可以合成一种抗TMV蛋白，叶片对TMV具有抗感染性。烟草是重要的经济作物，由于TMV的感染会导致大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草，主要流程如下图所示。

（1）科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA，然后合成目的基因。图中①过程表示_________。
（2）由图分析，在过程③构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是________基因，重组Ti质粒导入烟草体细胞的方法是_________。
（3）在过程⑤培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外，还必须添加_________，以保证受体细胞能培养成再生植株。
（4）过程⑥可采取____________的方法，检测植株是否合成了抗TMV蛋白。在个体水平的鉴定过程中，可通过_________的方法来确定植株是否具有抗性。

研究发现，人体2号染色体上的ALK基因和EML4基因会发生异常融合（如下图所示），该变异与肺癌的发生关系密切，为探究A-E融合基因的作用，研究者以小鼠为材料进行了多项实验，请回答：

（1）将A-E融合基因的表达载体导入小鼠的               细胞，如果转基因成功可在小鼠体内检测到          、         和             。
（2）A-E融合基因在转基因小鼠的肺泡上皮细胞表达。几周后发现这些小鼠的双肺长出了成百上千的癌结节，说明该融合基因表达产物有致癌作用，为使该结论更有说服力，还需用      的小鼠进行对照实验。该产物致癌的机理可能是什么？                  。
（3）ALK抑制剂是治疗该种肺癌的特效药物，但是A-E融合基因的表达产物在1156号（半胱氨酸→甲流氨酸）和1196号（亮氨酸→甲流氨酸）发生改变时，该药物失效，说明该融合基因发生了由于        而引起的突变。目前发现A-E融合基因还可以发生9种以上的突变，这些突变都能导致肺部癌变，也使特效药失效，以上现象体现了基因突变的              （至少回答两点）特点。

【生物——选修3：现代生物科技专题】下图是将目的基因导入动物细胞，培育转基因动物的常用操作程序。根据图示过程和所学知识，将下面操作程序补充完整。

（1）构建基因表达载体：在构建基因表达载体时常要用到              两种工具酶。如果目的基因要在乳腺细胞中表达，基因表达载体构建时要将目的基因与           的启动子、标记基因和终止子等组件重组在一起，其中标记基因的作用是               。
（2）获得足够数量的受精卵：为了获得足够数量的受精卵，先利用            刺激数排卵。雌鼠经过交配，将受精卵从输卵管中取出。
（3）将目的基因导入细胞：通常采用          技术将目的基因导入受精卵。
（4）早期胚胎培养：早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及          等物质。当胚胎培养到适宜的阶段时，可进行胚胎移植。
（5）胚胎移植：在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行          处理。移植后，还要对受体雌鼠进行妊娠检查。
（6）转基因鼠的检测：经过一段时间妊娠后，产下一群小鼠，为了检测哪些是转基因鼠，可以用           作探针，进行DNA分子杂交检测。

下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图分析回答下列问题。
         
（1）超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射           ：超数排卵的母牛发情后,既可以通过配种或人工授精获得胚胎,也可以通过体外受精的方法获得胚胎。若要通过体外受精获得胚胎,则在体外受精前,要对精子进行        处理。
（2）A到E中,牛胚胎移植的适宜时期是            。
（3）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对早期胚胎进行       处理,再植入受体内。
（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。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:该奶牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、终止子、    、    和复制原点等;该过程用到的工具酶有           ：该基因表达载体应导入的受体细胞是        。

小鼠体色由位于两对常染色体上的两对等位基因控制。其中，A基因控制黄色，R基因控制黑色，A、R同时存在则皮毛呈灰色，无A、R则呈白色。一灰鼠和一黄鼠交配，F₁出现黄、灰、黑、白四种体色。请回答
（1）亲本中灰色鼠的基因型为        。体色的遗传符合孟德尔的          定律。
（2）F₁中，灰色鼠所占比例为        ，基因型是          。若F₁中的灰色雌、雄小鼠自由交配，F2中基因型为aa的小鼠占         。
（3）若基因型为AaRr的灰色雌鼠，产生了一个AaR的卵细胞，最可能的原因是            。
（4）若白鼠无法生存到繁殖年龄，请判断该种群是否在进化并说明理由？        。
（5）用PCR技术扩增基因R时，需要              酶的参与。

【生物——选修3 现代生物科技专题】“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸（DNA）可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质，定向改造生物某一基因的技术。如果外源基因随机插入，会因位置效应引起紊乱，而“基因靶向”技术很好地解决了这一问题。请回答下列问题：
（1）“基因靶向”技术中构建基因表达载体需要用到        酶和DNA连接酶。一个基因表达载体的构成，除了目的基因，还需有启动子、终止子、       等部分。
（2）ES 细胞来自第3.5天小鼠囊胚中的       。 在胚胎移植前，通过           技术可获得较多的胚胎。在胚胎移植过程中，供体、受体动物选择好后，要用激素进行      的处理，使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
（3）取患者的淋巴细胞或者脐带血细胞作为          ，插入正常的外源基因后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，这种方法称为                 ；

基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用，请据图回答：

（1）图中③④过程是利用了植物的           技术，其原理是           ，该过程须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加________等物质，作用是_________。
（2）若要获取转基因植物人工种子，需培养到________阶段，再进行人工种皮的包裹；如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，培养到_______阶段即可。
（3）目前可采用茎尖组织培养技术来进行作物脱毒，原因是            。

【生物—选修3：现代生物科技专题】治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，构建形成重组胚胎，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞（如神经细胞、肌肉细胞和血细胞），用于治疗。请回答下列问题：

（1）ES细胞是胚胎干细胞的简称，在形态上，表现为                    ：在功能上，具有发育的全能性。将重组胚胎在体外培养到____     时期，从该时期的___  _中进行分离，从而获得ES细胞。
（2）在培养液中加入    可诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞或器官，该过程研究的意义在于解决____问题。
（3）科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是    。
（4）科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞，并进行了胰岛素释放实验：控制培养液中___       _的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，如图为实验结果，据此分析确认ES细胞诱导成功，得到此结论的依据是________。

目前，精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答：

（1）获取外源基因用到的工具酶是         ，为了提高实验成功率，通常利用            技术获得大量标记的外源基因。
（2）外源基因能够整合到精子的        上是提高转化率的关键，因为受精时只有精子的         才能进入卵细胞中。
（3）过程②采用的是          技术，该过程中应对已经导入外源基因的精子进行          处理。
（4）过程③需要在        (请写出4点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚，因此在培养细胞时需在培养基中加入           。

干扰素是病毒侵入人体后由淋巴细胞产生的一种免疫活性物质，它具有广谱抗病毒的作用。利用现代生物技术生产干扰素的流程如下：

(1)过程①产生的物质A是_____  _，cDNA文库___  ___(大于/小于)人的基因组文库。
(2)过程④用到的工具酶是          、           ，过程⑤需先用_________处理受体细胞，过程⑥通常采用________技术。
(3)过程⑧和⑨涉及的关键技术分别是________、________。
(4)基因工程的核心步骤是图中的______________(填标号) 。

近日，中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药—青蒿素挽救了数百万人的生命。但是自然界青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响大。通过研究已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如下图实线方框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成所需的中间产物FPP（如下图虚线方框内所示）。请回答以下问题：

（1）根据图示代谢过程，科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母菌细胞过程中，需要向酵母细胞中导入________、_________等基因。导入相关基因前，一般先用_______处理酵母细胞，使之由常态变为感受态。
（2）在FPP合成酶基因表达过程中，①是__________过程，需要___________酶催化，此酶在基因上结合的特定部位是_______。检测过程②是否成功一般可采用___________方法。
（3）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍然很少，根据图解分析原因很可能是____________。

［生物——选修3：现代生物科技专题］根据所学知识回答问题：
（1）基因工程中基因表达载体除包括目的基因外，还必须有__________及标记基因等。
（2）若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的____________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的___________中。植物组织培养的主要原理是植物细胞具有____________，具体过程是在____________和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过____________产生愈伤组织，最终形成完整的植株。
（3）在哺乳动物的核移植实验中，通过一定的措施将受体细胞激活，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。
（4）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（至少答两项）______。

玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆易倒伏（D）对矮秆抗倒伏（d）为显性,抗病（R）对易感病（r）为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了下图所示的方法。根据材料分析回答问题。

（1）获得此纯合矮杆抗病植株涉及的育种方式有           。
（2）过程③的育种过程依据的主要原理是      ，在构建抗病基因表达载体时，必须使用      和      两种工具酶；
（3）若过程①的F₁自交1代,产生的矮杆抗病植株中纯合体占    。
（4）过程②,若单倍体幼苗通过加倍后获得M株玉米,通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为    ,在理论上有    株。
（5）盐碱地是一种有开发价值的土地资源,为了开发利用盐碱地,从而扩大耕地面积,增加粮食产量,我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐玉米新品系。为了确定耐盐转基因玉米是否培育成功,要用        的方法从个体水平鉴定玉米植株的耐盐性。