高中生物生物技术中的伦理问题试题

植酸酶能将植酸磷分解为无机磷。科研人员研究了普通玉米饵料和转植酸酶基因（PTC）玉米饵料中有机植酸磷和无机磷的相对含量，及饲喂一个月后对家猪体重的影响，结果如图。

（1）家猪不能直接利用饵料中的植酸磷，这些植酸磷会随动物粪便排出，再经过微生物的     作用转变成无机磷进入湖泊后将导致     现象。
（2）植酸酶活性较高的饵料是        ，该饵料能使家猪增重比提高的原理是                   。
（3）科研人员做了如下实验。
实验饵料：普通玉米饵料，转PTC玉米饵料，混有植酸酶的普通玉米饵料，混有无机磷的普通玉米饵料
实验步骤

步骤	操作内容
1	将同龄仔公鸡480只随机分为3组,每组分8个小组,每小组含仔鸡 20只。
2	甲组	乙组	丙组
每只仔鸡饲喂普通玉米饵料100 g/d	每只仔鸡饲喂转PTC玉米饵料100 g/d	Y
3	连续饲喂40天，间隔10天测定并记录体重。
4	统计数据与分析

①步骤1中分小组依据的原则有               。
②表中Y 为              ；该实验的目的是                           。
③步骤4中应该取            进行分析。

为探究存在于肿瘤细胞中的逆转录病毒是否能通破坏哺乳动物的免疫监测功能，科学家利用RNA干扰技术抑制小鼠黑色素瘤细胞（ERV）中的逆转录病毒关键基因的表达，进行了如图所示的实验，据此回答有关问题：

（1）图甲所示，                     酶能与表达载体上的启动子结合，该酶来自              。以RNA干扰序列为模板经            过程生成的干扰RNA，通过_____________原则与ERV中逆转录病毒关键基因的mRNA结合，导致该基因无法表达。
（2）被导入表达载体的ERV称为ERV^KD。将等量的ERV和ERV^KD分别注射到多只免疫缺陷小鼠体内，结果如图乙所示。从图乙可知，两种肿瘤细胞在免疫缺陷小鼠体内的增长速率        。说明抑制逆转录病毒基因的表达对ERV的成瘤能力                  。
（3）将等量的ERV和ERV^KD分别注射到多只正常小鼠体内，一定时间后，计算小鼠的         ，结果如图丙所示。实验组注射              、小鼠存活率高，证明了                。

浙江大学农学院喻景权教授的课题组最新研究发现一种植物激素——油菜素内酯，能促进农药在植物体内的降解和代谢。研究人员发现，用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450和GST)的表达和酶活性都得到提高，在这些基因的“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答：

(1)获得油菜素内酯基因的方法有____________________、________________。第①步用PCR技术扩增基因时用到的耐高温的酶通常是指____________________。步骤②用到的酶有__________________________________________________。
(2)图中导入重组质粒的方法是______   __。在导入之前应用__________  __处理。
(3)导入重组质粒以后，往往还需要进行检测和筛选，可用______    __制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入________可将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)请你为该课题命名：_______________________________________________________
(5)请你说说该研究发现的生态学意义。
________________________________________________________________________

埃博拉病毒（EBO）中EBOV是一种烈性的、泛嗜性的病毒，它首先破坏吞噬细胞，其次是肝、脾等细胞，进而导致血管通透性增加，出现严重的出血热现象。目前尚无针对该病毒的特效药或疫苗。

（1）EBOV感染者的血清中很难形成高浓度的抗体，这是因为          。
（2）较难制作EBO疫苗的原因与其遗传物质的种类以及表达方式有关。EBO病毒容易变异，这是因为         。
（3）下图示利用“细胞技术”研制抗击EBO的药物与疫苗：过程①获得的甲细胞是           细胞；图中所用瘤细胞的作用是           。要获得纯净的单一品种抗体，上述操作的要点是             。
（4）还可以利用转基因技术生产EBO蛋白疫苗。EBO结构和基因组如下图所示。EBO衣壳外的包膜上有5种蛋白棘突（包括GP蛋白和VP系列蛋白），其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。该技术的目的基因是             。

（5）腺病毒（基因E与复制、转录有关；基因L是腺病毒衣壳基因）具有弱致病性，但病毒在人体细胞内增殖会导致正常细胞裂解、死亡。因此，需要对腺病毒进行改造。下图示腺病毒基因组、转基因技术生产EBO蛋白疫苗与重组病毒粒子疫苗的基本过程。

以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全的原因是       。生产含目的基因重组病毒粒子作为目的基因的运载体，优点是            ；为保障安全，基因重组病毒粒子需要除去自身原本的一些基因，改用辅助质粒携带这些基因。则除去的基因主要是        两类基因。
（6）辅助质粒携带EBO病毒上的这些基因，与EBO携带一样，均能在真核细胞中表达，说明            。

人的ABO血型是由三个基因即I^A、I^B、i控制，ABO血型又有非分泌型和分泌型（唾液中有相关物质）之分，这一性状受E和e控制。下图为某家庭的血型遗传系谱图，其中5号不携带非分泌型基因，1、3、6为O型，5、7为A型，4号为B型。

（1）人的ABO血型是由红细胞表面的       决定的。基因型为I^AI^B的个体表现为AB型血，这种现象称为           。
（2）分泌型血型的遗传方式是             ，2号的基因型是            。
（3）请用遗传图解表示Ⅱ₄与Ⅱ₅再生一个孩子的血型情况。（就ABO血型而言，要求写出配子。）
（4）为了解决输血时血源不足的问题，科学家设想通过基因工程由大肠杆菌生产某种血浆蛋白。为了能使大肠杆菌接纳重组质粒，一般用        进行处理，然后常根据质粒上的        进行筛选，再经过培养，让目的基因和质粒一起在大肠杆菌内        。

大肠杆菌的质粒可以成功转入植物细胞，并将目的基因整合到植物的染色体DNA上。下图表示通过基因工程获得抗虫棉的过程。

(1)过程②形成的重组质粒，含有___________用于检查和筛选。 
(2)构建重组质粒时，需要工具酶__________使质粒与抗虫基因切口黏合。
(3)过程③一般采的方法___________。 
(4)过程④运用了植物组织培养技术，其理论依据是_________________；在该技术应用的过程中，脱分化和再分化取决于培养基中___________用量的比例，这说明植物生命活动的调节是_____________的结果。再分化形成胚状体的根本原因是______________。
(5)为了检测通过④过程获得的棉花植物株是否具有抗虫的特性，从个体水平采用的方法是____________。

德国研究人员最近开发出一种新的生产工艺，利用转基因烟草生产抗艾滋病病毒药物，这项工艺可以大大降低生产抗艾滋病病毒药物的成本。植物型抗艾滋病药物的成功开发，对治疗艾滋病药物的普及具有重要意义。如图为制备转基因烟草流程示意图，请回答问题：

（1）构建携带外源基因的质粒时，需要使用的工具酶是___________。
（2）图中目的基因导入烟草细胞的方法是____________，除此之外导入植物受体细胞的方法还可以是_______。
（3）将含有目的基因的受体细胞培养成烟草植株的技术叫做__________，其理论基础是________________。
（4）在培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加________，同时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外，成功的关键是___________________________。
（5）与该培养过程所用培养基相比，用于动物细胞培养的培养液除含有水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸等之外，还需要添加____________________。

红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限，目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细
胞生成素(rhEPO）期间要生产流程如右图

（1）EPO在人体细胞内合成的场所是____________。
（2）图中①所指的是____________技术，用该技术扩增与生物体内扩增所需酶的差异是______________________。
（3）图中的②与人体红细胞中提取的②是否相同？             （填是或否）原因是____________。
（4）将含人EPO基因的表达载体导入受体细胞的方法是___________。用DNA分子杂交技术检测表达载体导入是否成功，基于的原理是_     ___。
（5）用凝胶色谱法初步分离纯化rhEPO，主要基于各种蛋白质_____________的差异。

下图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程并说明理由。______________________________。
（2）③过程断开的化学键名称为_____________，在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为______________。
（3）若A中共有a个碱基对，其中腺嘌呤有b个，则③④⑤过程进行3次，至少需要提供鸟嘌呤脱氧核苷酸________个；利用PCR进行扩增时，除了4种脱氧核苷酸原料，还需加入________________________。
（4）为使过程⑧更易进行，可用_____________（试剂）处理大肠杆菌；为检测⑧过程是否成功，可将处理后的大肠杆菌置于_________________培养基上培养。
（5）将基因导入大肠杆菌获得的胰岛素还需进一步加工才具有活性，据此请你设计更好的方法制备胰岛素。（只需思路，不用具体步骤）_______________________________________。

I．玉米籽粒颜色的黄色(T)和白色(t)基因位于9号染色体上（含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用）。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株甲，其细胞中9号染色体有一条异常。
(1)为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其    产生F1。如果     ，则说明T基因位于正常染色体上；如果        ，则说明T基因位于异常染色体上。
(2)以植株甲为父本，正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其9号染色体上基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上。该植株的出现可能是由于        造成的。
(3)若(2)中的植株乙在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含l条和2条9号染色体的配子，形成配子的基因型及比例是        ，以植株乙为父本进行测交，后代中得到的含异常染色体的植株占       。
Ⅱ．某科研小组利用转基因技术，将豌豆的A（抗虫基因）导入玉米体细胞．以获得具有抗虫性状的新品种。请回答下列问题。
(1)若要从豌豆中获得抗虫基因，可首先建立豌豆的基因组文库，再从中   出所需的抗虫基因。理论上，基因组文库含有生物的全部基因，cDNA文库中含有生物的   基因。
(2)利用PCR技术扩增抗虫基因时，需要在反应体系中添加的有机物有    、    、4种脱氧核苷酸和耐热的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)导入抗虫基因的玉米细胞通过        技术培养成完整植株，该技术包括  和    两个阶段。
(4)若要检查杂交细胞中是否具有A基因，在分子水平上，常采用        技术，该技术用到DNA分子探针，常用   或荧光标记。

材料Ⅰ：家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药。材料Ⅱ：毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。

请依材料所给出的信息分析回答下列问题：
（1）在基因工程操作程序中，              是基因工程的核心，为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的        和       之间。
（2）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg^2＋）、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、            和              。
（3）据材料Ⅱ，在过程②中，将成纤维细胞置于5％CO₂的气体环境中，CO₂的作用是         。在过程③中，用       处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行      处理。
（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是         。在胚胎移植前，通过         技术可获得较多胚胎。

克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。

请回答：
（1）图中重组细胞的细胞核来自___________细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和___________胚最终发育为克隆猪。
（2）在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl-2mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平。
①图中X表示___________过程。
②从基因组数据库中查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成___________用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模是              。

应用现代生物技术可以大量获得针对甲型H₁N₁病毒的抗体，并可用于临床治疗，如图表示制备该抗体的设想，请据图回答下列问题：

（1）转甲型H₁N₁病毒抗体基因牛可通过分泌乳汁来生产甲型H₁N₁病毒抗体，在基因表达中，甲型H1N1病毒抗体基因的首端必须含有________，它是____________识别和结合的位点。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用________技术，培养出多头相同的转基因牛。
（2）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因可制备单克隆抗体，Ⅰ最可能是________细胞，Ⅱ代表的细胞具有___________的特点。
（3）制备单克隆抗体也可以用动物细胞融合技术，与动物细胞融合过程不同，植物体细胞杂交在细胞融合之前要用________________对细胞进行处理，作用是除去________。

某化合物含C、H、O、N、S等元素，下列哪项最不可能是它的功能（  ）
A.在特定的位点上切割基因
B.抵抗病毒引起的感染
C.降低血糖
D.激发并维持第二性征

如图为制作奶山羊乳腺生物反应器生产某种蛋白质的流程图，请分析回答：

(1)图中A、B分别表示：__                 __、__                __。
(2)①过程用激素对奶山羊a进行 ________处理，②过程中对奶山羊b产生的精子在体外受精前需用________法进行获能处理。对采集的卵母细胞要在体外培养至 ________期，才能与获能的精子受精。过程④常采用________法将目的基因导入受精卵内。为获得较多的相同的转基因奶山羊d的早期胚胎，⑤可采用 ________ 。在将早期胚胎移植入代孕奶山羊子宫内之前，需检测早期胚胎细胞是否已经导入目的基因，宜采用________技术。
(3)蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，原因是__________________________________________________。