高中生物生物技术中的伦理问题综合题

tPA是机体在凝血平衡调节中发挥关键性作用的蛋自质，如图是利用奶牛乳腺生产tPA的图解，据图回答下列问题：

(1)如要在体外迅速扩增tPA基因可采用________技术，此技术需要________酶。
(2)要使tPA基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达，需在其前面加上________________。
(3)过程⑥中用于移植的胚胎是________。移入的胚胎能够在受体母牛体内存活的原因是________，同时能够在子宫内建立正常的生理和组织上的联系。
(4)乳腺生物反应器生产医用人体蛋白比工程菌有优势，是由于乳腺细胞有较强的________能力，省却了从工程菌胞内提取时的破壁、分离等程序，大大降低了纯化成本。

I.已知一对等位基因控制的羽毛颜色，为黑羽，为白羽，为蓝羽。另一对等位基因和控制鸡的小腿长度，为短腿，为正常，但胚胎致死。两对基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得₁。
（1）₁的表现型及比例是。若让₁中两只蓝羽短腿鸡交配，₂中出现中不同的表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例是。
（2）从交配结果可判断和的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，是，在控制之死效应上，是。
（3）基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。研究人员对基因进行测序并比较，发现基因的编码序列缺失一个碱基对，据此推测，基因翻译时，可能会出现或，导致无法形成功能正常的色素合成酶。
（4）在火鸡（型性别决定）中，有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合，而与某一极体结合形成二倍体，并能发育成正常个体（注：胚胎致死）。这种情况下，后代总是雄性，其原因是。
II.科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。

（1）由过程获得的为。
（2）在核移植前，必须先去掉卵母细胞的核。目的是，受体应选用期卵母细胞。
（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对置入子宫的重组胚胎基本上不发生，这是为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为。

通过各种方法改善农作物的遗传性状，提高粮食产量一直是育种工作者不断努力的目标，下图表示一些育种途径。请回答下列问题：

（1）图中需用到限制酶的育种途径是         （填数字），该育种途径的原理是        ，PCR技术可以为该途径提供         ，在PCR的过程中催化子链合成的酶是          。
（2）图中（7）途径是             ，途径(5)(7)(8)相对于途径(5)(6)的优势是               。
（3）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本，通过途径（5）、（6）得到ddRR。该育种过程中第一次筛选在     （P/F₁/F₂）中进行，得到基因型肯定为ddRR的植株至少需要    年。

拟南芥（2n=10）是自花传粉植物，花蕊的分化受多对基因控制，其中的两对等位基因（独立遗传）与花蕊分化的关系如下表所示：

基因型	A_B_	aaB_	A_bb或aabb
花蕊分化情况	有雄蕊和雌蕊	只有雌蕊	无花蕊

（1）花蕊细胞分化的本质是                            。由表中可推知，      基因决定拟南芥花蕊的发生。如需对拟南芥的基因组进行测序，应测         条染色体。
（2）基因型为AaBb的拟南芥种群自交，F₁中能分化出雌蕊的植株所占的比例为       。若让F₁植株继续繁殖若干代，预计群体中B基因的频率将会            （填“增大”、“减小”或“不变”）；此时与亲本相比，种群是否发生了进化，为什么？                                   。
（3）目前主要利用浸花转基因法对拟南芥的性状进行改良，主要流程如下：

从流程图中可知，该育种方法选用了                         作为标记基因。与传统转基因技术相比，浸花转基因法不需要使用                        技术，从而大大提高了育种速度。

【生物——现代生物科技专题】
图为转基因烟草培育过程流程图，

回答问题：
(1)携带外源基因的质粒除了含有外源基因外，还包括_____、______复制原点和标记基因，其中标记基因的作用是__________。
(2)图示过程中，将目的基因导入烟草细胞使用了_______法，①过程要用______处理农杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
(3)②过程叫做___________技术，其理论基础是______________________。
(4)该转基因烟草产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有目的基因．

【现代生物科技专题】目前，科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗，如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题：
（1）人体器官移植面临的主要问题有_______和免疫排斥，目前临床通过使用__________抑制________的增殖来提高器官移杆的成活率。
（2）EK细胞来源于囊胚期的______细胞或胎儿的原始性腺，也可以通过______技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行_________，可培育出人造组织器官，进而解决免疫排斥问题。
（3）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某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前，科学正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的________________________，作用是________________________。
（4）基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时，最有效的转化方法是_____________；在进行体内基因治疗时，采用的载体应该是_____________________。
（5）2015年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论，而山西作为产煤大省，生态环境破坏严重，请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于_______，具体措施有_______________，（举例说明，任答两种）利用了的生态工程原理是______________。

长期以来 ,香蕉生产遭受病害的严重威胁 ,制约了其发展。目前 ,随着转基因抗病香蕉基因工程技术的日趋成熟 ,为培育抗病香蕉品种开辟了新途径。转基因抗病香蕉的培育过程如图所示，质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答：  

(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶             ，对          进行切割。
(2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有         ，作为标记基因。
（3）能使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列是：     (填字母序号)。
A.启动子   B.终止子  C.复制原点   D.标记基因
（4）将目的基因导入植物细胞常用方法有多种，图中所示方法为         。
（5）欲检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可采用的技术是       ，欲检测目的基因是否转录出了mRNA，可采用的技术是     ，欲检测目的基因是否表达成功，可采用的技术       (填字母序号，各1分)。
A.分子杂交技术   B. DNA分子杂交技术    C. 抗原-抗体杂交技术   D. PCR

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。

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。例如，酚氧化酶可引起果蔬酶促褐变，也是引起果汁褐变的最主要因素。请据资料分析回答：
（1）酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现这样的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             。
（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：

步骤 试管	①酚氧化酶提取液的处理	②加入缓冲液	③加入酚类底物	实验后的颜色
A	不作处理	2ml	2ml	褐色
B	加入蛋白酶，10分钟	2ml	2ml	无色
C	加入三氯乙酸(强酸)，10分钟	2ml	2ml	？

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，并表达得到反义的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。你认为反义RNA发挥作用的原因可能是                  ，阻碍了翻译过程的进行。

2010年，中科院昆明动物研究所培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平，为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。下图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答：

⑴在构建基因表达载体过程中，它的组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及          。过程②中常用          的方法将目的基因导入受精卵。
⑵在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O₂维持细胞呼吸外，还需要提供CO₂气体以维持           。
⑶图中⑦过程称为                 ，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需用促性腺激素对代孕雌猴作              处理。
⑷若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行        ，操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是：             。
⑸下列关于现代生物工程技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是：（    ）

A．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒

B．运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器

C．我国的政策是禁止进行生殖性克隆人

D．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存

分世界苦荞在中国，中国苦荞在凉山。 苦荞富含黄酮类化合物等营养物质，在降血糖、降血脂等方面功效显著。查尔酮合成酶（CHS）是黄酮类化合物合成的关键酶，下图为将修饰后的 CHS基因导入苦荞，培育高产黄酮苦荞品系示意图。

（1）过程①中能切开质粒的酶是__________。它能在质粒特定的部位切割的原因是____________________。
（2）图中常用的是__________培养基。接种前，用灭菌后未接种的培养基培养一段时间，观察是否形成菌落，目的是__________________________________________________。
（3）过程②、③分别是__________和__________。苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是___________________。
（4）为探究激素对于过程诱导愈伤组织的影响，某研究小组在培养基中加入6-BA和2,4─D，灭
菌后分别接种，在适宜条件下培养一段时间后，统计愈伤组织的诱导率，实验结果如下表：
该实验的因变量是____________，诱导的最佳组合是_____________________________________。
（5）判断转基因苦荞培育是否成功，可比较转基因苦荞与普通苦荞的________________含量，也可测定细胞中CHS含量。用凝胶色谱法分离CHS时，CHS最先从色谱柱中洗脱出来，说明CHS相对分子质量较______________。

I.某种鸟类（2N=76）为ZW性别决定，其羽毛中的黑色素由等位基因A、a中的A基因控制合成，且A基因越多，色素越多。回答下列问题：
（1）若等位基因A、a位于Z染色体上
①雌性鸟类羽毛的颜色有____________种，其基因型是________________________。
②用两只羽毛颜色相同的个体杂交，子代出现了性状分离现象，则亲代雌雄个体的基因型分别为____________，子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=____________。
（2）若等位基因A、a位于常染色体上，另有一对不在性染色体上的控制色素分布的等位基因B、b。研究者进行了右图所示的杂交实验：

①根据杂交实验可以判断，这两对等位基因的遗传_________（填“是”或“否”）遵循基因的自由组合定律；灰色斑点的基因型是___________。
②F₂中基因型种类最多的性状是__________，让F₂中的纯灰色雄鸟与灰色斑点雌鸟杂交，子代新出现的羽毛性状占____________。
③斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现，将F₂全部个体放归自然界多年后，种群中a基因的频率将____________（“变大”或“不变”或“变小”）。
II.下图是制备抗埃博拉病毒（EBOV）VP40蛋白单克隆抗体的过程。请据图回答：

（1）利用PCR获取目的基因的过程中，反应体系内要加入含有VP40基因的DNA、dNTP、Taq酶和根据______________合成的引物，且反应需要在一定的_________溶液中才能进行。
（2）选用EcoRI和XhoI双酶切的优点是___________________________________________；VP40基因进入大肠杆菌细胞，并在大肠杆菌内维持稳定和表达，该过程可称为___________。
（3）过程⑥常用的不同于植物原生质体融合的促融方法是用____________处理。若把在HAT选择培养基上存活的细胞全部培养在同一培养基中，并从中提取出的抗体_______是或不是）单克隆抗体。图示过应用的生物技术是____________________________________。

(14分)人外周血单核细胞能合成白细胞介素2（IL-2）。该蛋白可增强机体免疫功能，但在体内易被降解。研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2- HSA融合蛋白。其技术流程如图。请回答：

（1）图中③过程的模板是________。表达载体1中的位点____应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。
（2）表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与IL-2蛋白对应的碱基序列不能含有____________，才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白。
（3）培养人外周血单核细胞时，需要将温度控制在______℃，此外还需要通入______（气体）。
（4）应用________技术可检测酵母菌是否表达出IL-2- HSA融合蛋白。
（5）如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞，经胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活的生理学基础是________________________________________  

.已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P₁）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的          进行改造。
（2）以P基因序列为基础，获得P₁基因的途径有修饰        基因或合成     基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括           的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：                                                。
（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过     和        ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，在经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物        进行鉴定。

许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因，其编码的产物β－半乳糖苷酶在X－gal和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色。基因工程中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞，过程如下图所示。请据图回答：

(1)基因工程中，构建基因表达载体的目的是_____________________。
(2)限制酶EcoR Ⅰ的识别序列和切割位点是－G^↓AATTC－，Sma Ⅰ的识别序列和切割位点是－CCC^↓GGG－。图中目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接相应的末端，连接的末端序列是__________，连接过程中需要的基本工具是__________。
(3)转化过程中，大肠杆菌应先用________处理，使其处于能吸收周围DNA的状态。
(4)菌落颜色为白色的是________，原因是                      。
(5)菌落③中的目的基因是否表达，可采用的检测办法是_________________。