2025年高考生物一轮复习　基因工程、生物技术的安全性与伦理问题

基因工程　生物技术的安全性与伦理问题 一、选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分。) 1.在生物学实验中,洋葱经常被当作实验材料,利用洋葱可进行“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列叙述错误的是 A.除洋葱外,新鲜的鸡血、菜花等材料可用于DNA的粗提取 B.将研磨液加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,要弃去沉淀物 C.用塑料离心管是因为玻璃离心管易破损,离心研磨液是为了加速DNA沉淀 D.鉴定DNA时,在沸水浴条件下,DNA与二苯胺试剂反应后呈现蓝色 2.干扰素(一种糖蛋白)在体外保存相当困难。若将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,则其在-70 ℃条件下可保存半年,这给广大患者带来福音。下列分析错误的是 A.题干所述对干扰素改造过程属于蛋白质工程范畴 B.题干所述过程是从干扰素的高级结构出发的 C.用于生产干扰素的受体细胞可以是酵母菌 D.蛋白质工程可以定向改变蛋白质分子的结构 3.天然虾青素能有效清除细胞内自由基,小球藻可产生虾青素但含量低,某人欲通过基因工程对其进行改造,首先利用雨生红球藻的BKT基因和番茄的信号肽PDSSP基因,得到PDSSP-BKT融合基因,后将其导入农杆菌并转入小球藻,从而提高了小球藻中虾青素的含量。下列叙述错误的是 A.PDSSP-BKT融合基因是该研究中的目的基因 B.将基因表达载体导入农杆菌即可完成目的基因的转化 C.在小球藻中检测到虾青素并不能说明该研究已成功 D.可通过PCR技术检测PDSSP-BKT融合基因在受体细胞中是否转录 4.下图是某质粒示意图,其中ori为质粒复制所必需的核苷酸序列,Ampr为氨苄青霉素抗性基因,tetr为四环素抗性基因,箭头表示目的基因插入位点。受体大肠杆菌细胞内原来不含有这两种抗生素抗性基因。下列叙述正确的是 A.Ampr基因和tetr基因是一对等位基因,常作为基因工程中的标记基因 B.质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状DNA和动植物病毒的DNA C.将重组质粒2、4导入不同大肠杆菌,大肠杆菌都不能在含四环素的培养基上分裂、生长 D.将重组质粒1、3导入不同大肠杆菌,大肠杆菌都不能在含氨苄青霉素的培养基上分裂、生长 5.大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用两种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列叙述错误的是 A.提取DNA时可加入酒精,使溶于酒精的蛋白质等物质溶解 B.过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C.用限制酶Ⅰ和Ⅱ分别处理提取产物的电泳结果说明未提取到质粒 D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒,被染色的质粒还需通过紫外灯照射才能看到结果 6.苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转Bt基因作物种植区,发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用含有Bt和CpTI两种基因的转双基因烟草对2龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述正确的是 A.CpTI基因作为标记基因用于筛选导入Bt基因的受体细胞 B.将抗虫基因导入植物的叶绿体基因组可有效避免基因污染 C.种植转双基因烟草可避免棉铃虫产生抗性基因 D.利用分子杂交技术能检测烟草植株的抗虫性状 7.某线性DNA分子含有4800个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如图所示。下列说法错误的是 酶a切割产物长度/bp 酶b再次切割产物长度/bp 2000;1300;1000;500 1800;200;700;600;1000;500 　　 A.酶a与酶b切出的黏性末端能相互连接 B.该DNA分子中酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个 C.酶a、酶b催化磷酸二酯键断裂后,还需解旋酶断裂氢键才能形成黏性末端 D.用酶a、酶b和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作,若干循环后,—AGATCC— —TCTAGG—序列会明显增多 8.某真菌细胞中有一种核糖体失活蛋白(RIPs),它具有抗病毒活性。下图表示培育含RIPs基因的抗烟草花叶病毒(TMV)烟草的流程。下列叙述正确的是 A.通过过程①合成的RNA与生物体内指导RIPs合成的模板RNA相同 B.通过过程①②获得的目的基因具有RNA聚合酶的识别和结合位点 C.该基因工程是否成功的判断依据是烟草细胞中是否有RIPs基因 D.过程④先将重组Ti质粒导入农杆菌,而不是直接将其整合到烟草细胞染色体的DNA上 9.将甜蛋白基因导入玉米可提高玉米甜味,改善玉米品质。下图是甜蛋白基因和农杆菌Ti质粒上限制酶切割位点示意图。下列叙述正确的是 A.培育成功的转基因玉米具有卡那霉素抗性 B.含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性 C.可使用XbaⅠ和HindⅢ处理切割甜蛋白基因和Ti质粒 D.可使用XbaⅠ和EcoRⅠ处理切割甜蛋白基因和Ti质粒 10.猕猴桃的突变型无毛和野生型有毛是一对相对性状,研究发现,猕猴桃某突变体的无毛表型与8号染色体的880 kb~903 kb区间相关,某人根据野生型有毛猕猴桃的该区间设计连续的重叠引物进行PCR,产物扩增结果如图。下列说法错误的是 A.应提取猕猴桃突变型和野生型8号染色体上的DNA进行PCR B.上图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的 C.据图分析可知,分子量较大的扩增产物与点样处的距离较大 D.该突变体出现的根本原因是第6对引物对应区间发生了基因突变 11.试管婴儿技术的不断进步,为许多不孕不育患者实现了做父母的心愿。下图表示培育试管婴儿的两条途径。下列相关叙述错误的是 A.利用这两条途径获得试管婴儿的目的不完全一致 B.途径1为培育“设计试管婴儿”,途径2为试管婴儿 C.①表示体外受精,采集到的精子需获得能量后才可用于体外受精 D.②为早期胚胎培养过程,该过程要在培养液中加入血清 12.嵌合病毒是一种基因工程重组病毒,即利用一些已知特性的病毒株作为受体,以另一病毒株作为供体提供结构蛋白基因,替换掉受体株相应位置的基因,从而构建出一种新型病毒。作为重组病毒,嵌合病毒在安全性上有一定的风险,其可能被制成生物武器。下列相关叙述错误的是 A.嵌合病毒的生物特性由受体病毒株和供体病毒株共同决定 B.由嵌合病毒制成的生物武器可能具有目前人类难以预防和治疗的特点 C.由嵌合病毒制成的生物武器可能使受害国居民感染而施放国的人不易感染 D.人体对嵌合病毒不会产生免疫反应,这导致嵌合病毒具有极大的危害性 13.外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中,并成为后者基因的一部分,在环境生物学中我们称为基因污染。下列关于基因污染的说法错误的是 A.基因污染是一种可以增殖的污染 B.基因污染主要是由基因突变引起的 C.经过基因改造后的生物可能会破坏原有的生态平衡 D.转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存 14.2022年3月8日,史上首例接受了“猪心脏”移植手术的患者在术后2个月去世。尽管没能最终救回患者,但也延长了患者寿命。据悉,手术使用的“猪心脏”源于被基因改造过的实验猪。下列有关说法错误的是 A.我国支持的治疗性克隆能解决器官短缺的难题 B.通常器官移植要面临的难题之一是由细胞毒性T细胞引起的免疫排斥 C.该实验猪可能通过基因敲除技术“敲除”了引起人免疫系统反应的抗原基因 D.理论上可以利用病人体内的iPS细胞诱导形成心脏,这样可以避免免疫排斥 15.医学领域中试管婴儿卵浆置换技术已经有了多种突破。该技术首先取得女性的卵细胞核,并将其移植入优质的去核卵细胞内,使两者重组成活力较强的卵细胞,经体外受精形成胚胎后移植入母体子宫。下列叙述错误的是 A.该技术主要适用于卵子质量不佳的女性 B.该技术能提高大龄女性受孕概率,平衡性别比例 C.该技术不可以解决男性精子质量不佳的问题 D.该技术会导致伦理道德方面的质疑和争议 二、选择题(5小题,每小题3分,共15分。) 16.限制酶 SalⅠ和XhoⅠ识别序列与切割位点如图1。用SalⅠ切割目的基因两侧,用XhoⅠ切割载体质粒,再用DNA连接酶处理可形成重组质粒。实验者用2种酶单独切割或同时切割普通质粒和重组质粒,再将产物电泳分离,其结果如图2。下列叙述错误的是 A.SalⅠ切割产生的黏性末端与XhoⅠ切割产生的黏性末端相同 B.根据重组质粒的酶切结果可知有2个目的基因插入重组质粒中 C.重组质粒上有1个限制酶SalⅠ和1个限制酶XhoⅠ的识别序列 D.2种酶切后产生的2 kb产物不经处理可作为探针筛选含目的基因的受体细胞 17.CAR-T细胞疗法是通过设计CAR基因,并导入癌症患者某T细胞中,使其转化为CAR-T细胞,CAR-T细胞膜上的CAR蛋白与癌细胞表面抗原特异结合后,激活CAR-T细胞使其增殖、分化,从而实现对癌细胞特异性杀伤和记忆,主要过程如下图。下列说法正确的是 A.胞外结合区DNA序列来自患者自身的细胞毒性T细胞 B.该细胞疗法利用改造后的T细胞清除癌细胞,体现了免疫监视与自稳功能 C.CAR基因缺少启动子,无法在T细胞中复制,故过程②在导入T细胞前完成 D.可采用分子杂交法来检验CAR-T细胞中指导CAR合成的基因是否转录成功 18.A基因中含两种限制酶BamHⅠ和MspⅠ(5'C↓CGG3')的酶切位点,HpaⅡ和MspⅠ酶切位点相同,酶切位点处的胞嘧啶可能被甲基化,HpaⅡ对胞嘧啶甲基化敏感(即不能切割甲基化的酶切位点),而MspⅠ则对胞嘧啶甲基化不敏感。某种小鼠(Aa)有两种表型,用每种表型的小鼠A基因分别做了三组酶切实验。第一组单独使用BamHⅠ,第二组使用BamHⅠ+MspⅠ,第三组使用BamHⅠ+HpaⅡ,每组完全酶切产物(每一个酶切位点均被切割)通过电泳分离并使用探针得到杂交带,如图所示。下列叙述正确的是 A.第一组处理后可得到包含探针的8.9 kb基因片段 B.若表型1中A基因经过第二、三组处理后的酶切结果分别是3.5 kb和8.9 kb,说明表型1中A基因中四个MspⅠ酶切位点均被甲基化 C.若表型2中A基因第三组酶切结果在3.5 kb(包含3.5 kb)~8.9 kb(不含8.9 kb),说明A基因中至少有2个HpaⅡ酶切位点被甲基化 D.该种小鼠(Aa)有两种表型可能是因为A基因甲基化程度不同影响了基因表达 19. 矿业生产会导致重金属镉(Cd)在土壤中过度积累。通过基因工程,将酵母菌液泡镉转运蛋白(YCF1)定位在不育杨树株系的液泡膜上,可获得液泡中富集Cd的转基因杨树。将长势一致的野生型和转基因杨树苗栽植在Cd污染土壤中,半年后测定数据,结果如图所示。下列说法错误的是 A.培育转基因不育株系可避免YCF1基因扩散造成基因污染 B.由图可知,转基因植株对Cd污染具有更强的耐受能力 C.RNA聚合酶对于YCF1基因在杨树细胞中的表达不可缺少 D.YCF1向液泡内转运Cd不需要消耗细胞代谢释放的能量 20.下图表示治疗性克隆的过程。下列有关叙述正确的是 A.理论上治疗性克隆不能丰富人类的基因多样性 B.我国主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查 C.①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化潜能 D.上述过程利用了动物细胞核移植、胚胎移植、动物细胞培养等技术 21.(11分)基因工程赋予生物新的遗传特性。下图表示利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。请回答下列问题: (1)基因工程的核心步骤是　　　　　,该步骤的目的是　　　　　。基因工程中,除质粒外,　　　　　也可作为载体。  (2)为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶　　　　　的识别序列,PCR引物应该添加在识别序列的　　　(填“3'”或“5'”)端。  (3)通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为—CCTTTCAGCTCA—,则其中一种引物设计的序列是5'—　　　　　—3'。通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,若计划用1个胰岛素基因为模板获得m(m>2)个胰岛素基因,则消耗的引物总量是　　　　　　个。引物序列中的G、C含量越高,对PCR过程中的　　　　　步骤影响最大,越不利于目标DNA的扩增。  22.(11分)利用木聚糖酶进行纸浆漂白时,可减轻造纸工业对环境的污染。纸浆漂白需要在高温碱性下进行,因此需耐高温、耐碱的木聚糖酶。根据生产需要,科学家对已知氨基酸序列的木聚糖酶进行第110、154、162位点的氨基酸改造,获得了耐高温、耐碱的新木聚糖酶,减少纸浆漂白时木聚糖酶的用量。请回答下列问题: (1)蛋白质工程是指以　　　　　　　　　　　为基础,通过　　　　　　　　来改造现有的蛋白质或制造一种新的蛋白质。与蛋白质工程相比,基因工程原则上只能生产　　　　　　　,它们的结构和功能符合特定物种生存的需要。  (2)请尝试写出科学家对木聚糖酶改造过程的基本思路:　　　　　　　　　。根据新木聚糖酶的氨基酸序列设计新木聚糖酶的基因,会设计出多种脱氧核苷酸序列,原因是　　　　　　　　　　　　。  (3)已知改造后的木聚糖酶在温度为40 ℃、60 ℃时活性相同,若要探究改造后的木聚糖酶的最适温度,则实验思路为　　　　　　　　　　　　　。  23.(10分)CO2是影响“温室效应”的主要气体,在植物难以生长的环境中可以利用自养微生物来固定CO2。RubisCO是光合作用中固定CO2的酶,科研人员利用基因工程构建含RubisCO基因的重组质粒,将其导入受体菌M11和M14中,以构建高效固定CO2的工程菌株。请回答下列问题: (1)用PCR技术扩增RubisCO基因的原理是　　　,在此过程需要的原料是　　　。  (2)若要使RubisCO基因在受体菌中表达,需要通过质粒构建基因表达载体,而不能直接将该基因导入受体菌中,其原因可能是　　　　　(答出1点),在构建基因表达载体时,需要的酶是　　　　　。构建好的重组质粒必须含启动子、标记基因等,启动子的作用是　　　　　　　　　　　　。  (3)科研人员选择细菌作为RubisCO基因的受体细胞,与植物相比,细菌具有　　　　　(答出2点即可)等优点。细菌等细胞中的限制酶可切割外源 DNA,但不破坏自身 DNA,  其原因可能是　　　　　　　　(写出1种即可)。  (4)将RubisCO基因成功导入受体菌M11和M14中,经过多代培养后,重组质粒在受体菌中能够稳定存在并表达。科研人员对两株受体菌的RubisCO活性进行检测,实验结果如图所示。据图分析,可以得出的结论是①　　　;②　　　。  24.(11分)克隆羊多莉的问世,在全世界引发了一场大讨论,其中关于治疗性克隆的问题也成为人们关注的焦点。下图表示人类治疗性克隆的大概过程。请据图回答下列问题: (1)人类治疗性克隆属于生物工程中的　　　　工程。图中过程A表示　　　　　　过程,是目前实现体细胞克隆的关键技术,该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体,由①　　　　提供细胞质,进行人工重组。  (2)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核具有　　　　。按上述方法克隆的器官在移植方面的优点有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出2点)。  (3)对于治疗性克隆仍然存在许多争论,有一男子患有白血病,后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复,你认为这种做法符合伦理道德吗?　　　　,为什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)我国政府为什么反对生殖性克隆而支持治疗性克隆?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  25.(12分)人的红细胞生成素(EPO)具有重要的医用价值,某人欲用乳腺生物反应器来大量生产EPO。图1、2分别表示EPO基因片段和人工构建的大肠杆菌质粒pBR322,图2中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Neor表示新霉素抗性基因,箭头表示切割形成末端完全不同的4种限制酶的切割位点。请回答下列问题: (1)若选用牛作为受体动物,可将人EPO基因与　　　　等调控组件重组在一起,通过　　　　方法将目的基因导入牛的受精卵中,然后使其发育成转基因牛。  (2)据图1、2分析,在构建基因表达载体时,选择　　　　　　作为切割质粒和获取目的基因的限制酶可提高目的基因和载体的正确连接效率,其原因是　　　　　　。构建的基因表达载体含标记基因等,标记基因的作用是　　　　　。  (3)为了排除普通受体细胞(未导入质粒)、空质粒受体细胞(导入pBR322质粒而非重组质粒)的干扰,目的基因导入后,进行进一步筛选,制备甲、乙两种培养基,甲培养基含新霉素,乙培养基含新霉素和氨苄青霉素。含重组质粒的受体细胞在甲培养基上　　　　生存,在乙培养基上　　　　　生存。(填“能”或“不能”)  (4)图3所示的引物中,引物　　　　设计不合理,原因是　　　　　　　　　。若扩增5次,共需要引物　　　　　个。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B B D C B C D C C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C D B D B BD ABD ABD D ABC 21.(1)基因表达载体的构建(1分)　使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用(2分)　噬菌体、动植物病毒(1分) (2)XhoⅠ和MunⅠ(2分)　 3'(1分) (3)CTCGAGCCTTTCAGCTCA(2分)　2m-2(1分)　变性(1分) 22.(1)蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系(1分)　改造或合成基因(1分)　自然界中已存在的蛋白质(1分) (2)根据木聚糖酶耐高温、耐碱这一需求,对蛋白质一级结构中第110、154、162位点的氨基酸进行改造,找到编码相应蛋白质的 DNA 的脱氧核苷酸序列,利用基因工程技术使之在受体细胞中表达,最终得到耐高温、耐碱的新木聚糖酶(合理即可,3分)　密码子的简并(或存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象)(2分) (3)在40~60 ℃温度范围内设置一系列温度梯度更小的分组实验,在相同且适宜的条件下反应一段时间,测定并比较在相同时间内每组产物的生成量或底物(木聚糖)的剩余量,产物的生成量最高或底物(木聚糖)的剩余量最低的组别对应的温度就是该酶的最适温度(3分) 23.(1)DNA双链复制(1分)　4种脱氧核苷酸(1分) (2)RubisCO基因无复制原点、RubisCO基因无表达所需的启动子(答出1点即可,1分)　限制酶和DNA连接酶(1分)　RNA聚合酶识别和结合的位点,能驱动目的基因转录出mRNA(1分) (3)容易培养、繁殖快(写出2种即可,1分)　细胞自身的 DNA 分子没有该限制酶的识别序列;甲基化酶对细胞自身的 DNA 进行甲基化修饰,导致限制酶无法识别修饰后的 DNA 序列(写出1种即可,2分) (4)与对照组相比,两种受体菌的RubisCO活性均显著升高(1分)　受体菌M14的RubisCO活性高于受体菌M11的(1分)(两空顺序可换) 24.(1)细胞(1分)　细胞核移植(1分)　卵子(次级卵母细胞)(1分) (2)全能性(1分)　解决了临床上器官不足和器官移植时免疫排斥的问题(1分) (3)符合(1分)　脐带血不是来自胚胎,其中的造血干细胞属于成体干细胞(2分) (4)生殖性克隆违反了人类繁衍的自然法则,损害人类作为自然人的尊严,会引起严重的道德、伦理、社会和法律问题;而治疗性克隆对于人类疾病的防治、遵循人类繁衍的自然法则,有着积极意义(合理即可,3分) 25.(1)在牛乳腺中特异性表达的基因的启动子(牛乳腺蛋白基因的启动子)(2分)　显微注射(1分) (2)EcoRⅠ和PstⅠ(1分)　这两种酶能切割质粒和获取目的基因,能得到不同的黏性末端,避免质粒和目的基因自连及反接(或这两种酶切割DNA形成不同的黏性末端,可避免质粒和目的基因的自身环化和反向连接),且保留了复制原点(合理即可,2分)　 筛选成功导入重组DNA的受体细胞(1分) (3)能(1分)　不能(1分) (4)Ⅰ(1分)　引物Ⅰ折叠后会发生碱基互补配对形成“发夹”结构(1分)　62(1分) 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$