高中生物生物技术中的伦理问题试题

一位科学家正在使用氨苄青霉素敏感型菌株进行研究,该菌株不能利用乳糖, 这是因为它的乳糖操纵基因异常。该科学家有两种质粒,一种含有正常的乳糖操纵基因,另一种含有氨苄青霉素抗性基因。她运用限制酶和DNA连接酶,获得了一些含有这两个基因的重组质粒。然后在一个仅以葡萄糖为唯一能源的培养基中培养该细菌,并向其中加入高浓度的重组质粒,使细菌增殖。 再将实验组细菌(含重组质粒)和对照组细菌(不含重组质粒)放入下表所示环境中让其生长。请回答下列问题

	葡萄糖培养基	葡萄糖和氨苄青霉素	葡萄糖、乳糖和氨苄青霉素
含重组质粒的菌株	1号	2号	3号
不含重组质粒的菌株	4号	5号	6号

（1）在基因工程的基本操作程序中,   是基因工程的核心。本实验中使用限制酶的作用是   。
（2）在以葡萄糖为唯一能源的培养基中加入高浓度的质粒,为了促进细菌更好的吸收重组质粒,还应用   处理细菌,使细菌处于   。
（3）若没有新的突变发生,细菌最有可能在哪些培养基上生长出菌落?   。
A．只有1、2号和4号                  B．只有3、5号和6号
C．只有1、2、3号和4号               D．只有4、5号和6号
（4）如果在准备制作重组质粒时未使用DNA连接酶，则细菌最可能在   号和   号平板上长出菌落。
（5）若该科学家用该培养基进行另一项实验见下表,在该培养基中用乳糖为唯一能源,则细菌能在哪一培养基中长出菌落?   。

	乳糖培养基	乳糖和氨苄青霉素
含重组质粒的菌株	7号	8号
不含重组质粒的菌株	9号	10号

A．只有10号     B．只有8号
C．7号和8号    D．8号和10号

如图7－16－5是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解，请据图回答：

图7－16－5
(1)图中①所示的结构是________；②所示的结构是________________________。
(2)图中③所示的生物工程技术是__________；④所示的生物工程技术是____________。
(3)在图中④所示的生物工程技术中，健康胰岛B细胞基因在进入②之前要构建________，这是基因工程的核心，除含目的基因外，还必须含有启动子、终止子、标记基因。
(4)重组细胞b在一定的细胞分化诱导剂的作用下，可以定向分化形成胰岛B细胞，其根本原因是________________。培养重组细胞b的培养液中除加入各种营养物质外，还必须加入________。
(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是______________________。

红细胞生成素(EPO)是人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。目前临床使用的是重组人红细胞生成素(rhEPO)，其简易生产流程如图7－16－3所示。请回答问题：

图7－16－3
(1)图中①所指的物质是________，②所指的物质是________。
(2)基因表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞系(CHO)最常采用的方法是____________，它的启动子是__________的识别和结合部位。
(3)CHO是仓鼠的卵巢细胞经过细胞培养过程中的____________________培养获得的无限增殖细胞。重组CHO细胞培养需要____________的环境，及营养、温度、pH和气体环境适宜的条件。
(4)检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。单克隆抗体的优点是____________________，并可大量制备，它是由小鼠的骨髓瘤细胞与其特定B淋巴细胞通过____________技术获得的杂交瘤细胞分泌的。

2012年4月，世界首例转乳糖酶基因奶牛“克拉斯”在我国内蒙古大学生命科学院生物制造重点实验室诞生。2011年5月，科研人员在一头黑白花奶牛（甲）怀孕45天的一个胎儿（乙）中提取成纤维细胞，然后用病毒作运载体把乳糖酶基因转到该细胞中，接着再将该细胞注入到去核的卵母细胞中，再在体外将该杂合细胞培养成早期胚胎，然后将胚胎移植到代孕母牛（丙）的子宫内，283天后，代孕母牛正常分娩，“克拉斯”就此诞生；科研人员预期，“克拉斯”所产的牛奶中，乳糖含量将大大降低，这样的牛奶适合于乳糖不耐症的人群的饮用。
（1）人类婴幼儿时期以乳汁为食，此时小肠上皮细胞是能够产生乳糖酶的，但成年后乳汁摄入很少，尤其在亚洲人群中，乳糖酶基因的表达受到抑制，这体现了基因表达在      上的差异。
（2）“克拉斯”是否是一头真正的转基因牛，可以对其基因进行检测，检测的原理是        。
（3）“克拉斯”转入的目的基因是         ，该基因只在           细胞中表达。
（4）将早期胚胎移植到代孕母牛（丙）子宫内时，必须对丙注射      ，使其子宫适合于胚胎的着床，囊胚时期的         细胞发育为胎膜和胎盘，可与子宫建立正常的生理和组织联系。
（5）“克拉斯”的培育过程涉及的生物技术有       、       、         。

下列关于酶的作用的叙述，正确的是

A．唾液淀粉酶可催化淀形成葡萄糖和果糖

B．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂

C．一种限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因

D．胃蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个活细胞

动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。大致过程如图所示：

(1)在过程③中需要用到的工具酶有   。要使人的药用蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、     、标记基因等部分。
(2)要实现超数排卵，应在性成熟雌牛发情周期的某一阶段用   处理。通过①采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是      。
(3)将获得的重组细胞培养成早期胚胎后，移植到经过   处理的受体母牛子宫内。因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全搞清楚，所以，在早期胚胎的培养基中，往往还需要添加    。
(4)若要一次获得多只完全相同的转基因牛，应采用胚胎分割移植技术。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将   均等分割。胚胎分割移植后发育成小牛，这些小牛的基因型   (填“相同”或“不同”)。

下图为某转基因小鼠培育过程示意图，①～⑦表示相关过程。请回答：

（1）过程①注射的激素是____________，
（2）过程③用到的工具酶有_____________，过程④常用的方法是______________。基因工程的核心步骤是__________________。
（3）⑥筛选过程通常采用的检验方法是_____________。

请回答有关下图的问题：


(1)图甲中①～⑤所示的生物工程为________________。该工程通过对__________的修饰或合成，对现有的________进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求。
(2)图甲中序号④所示过程叫做________________，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是________(请将模板碱基写在前)。
(3)如图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因尾端还必须有[2]________；图中[3]________的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，图乙中序号[1]代表的是________；且在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体________的精子。
(5)为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用激素对供体做________处理；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对________动物做________处理。若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到________期方能受精。
(6)用________技术处理发育到________期或囊胚期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理，要注意将________均等分割。

.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。

(14分)胰岛素 A、B 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。 图 1 是该方法所用的基因表达载体,图2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B 分别表示-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。 请回答下列问题:
 
(1)图1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是            。
(2)图1 中启动子是               酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是                                   。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有                      。
(4) β-半乳糖苷酶与胰岛素A 链或B 链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于                                                          。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的 A 链或 B 链,且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为                                              。
(6)根据图2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。 你的推测结果是             ,理由是                                                    。

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。

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

某转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂，积累于茎中，使取食它的害虫体内的消化酶受抑制，无法消化食物而死。下列就该玉米对人类的安全性评定中，不符合生物学原理的是（    ）。

A．安全，玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响，因为人体消化酶和害虫消化酶结构上存在差异

B．安全，人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏，不抑制人体消化酶

C．不安全，玉米的食用部分也可能含蛋白酶抑制剂，食用后使人无法消化蛋白质而患病

D．不安全，玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链在人体细胞内表达，使人无法消化食物而患病

油菜的株高由等位基因G和g决定，GG为高秆，Gg为中秆，gg为矮秆。另一种植物的B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。

（1）步骤①需要用__________连接，构建表达载体并转化农杆菌，将农杆菌在含    的培养基中培养，筛选出成功导入B基因的农杆菌。获得的农杆菌能够侵染油菜细胞并将插入了B基因的__________整合到受体细胞的__________上，获得转基因油菜。
（2）若B基因成功转入矮秆油菜并表达，且B基因与g基因位于非同源染色体上，则转入B基因的油菜表现型为__________，该转基因油菜自交产生的子一代中，高秆植株应占__________。
（3）若将一个B基因连接到了中秆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了甲～丁四种转基因油菜（如下图所示）。

①四种油菜中，丙植株的表现型与其余三种植株不同，其原因是__________。
②在不考虑交叉互换的前提下，这四种转基因油菜分别自交，子代有3种表现型的是__________，另外还有一种转基因油菜的自交子代也有3种表现型，请在下图中的染色体上标出B基因的位置。

登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。
(1)将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的________细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出__________________、__________和__________。
(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上，只有A基因或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配，F₁群体中A基因频率是________，F₂群体中A基因频率是________。

(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如上图)，将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代________，原因是__________________________________。