内容正文:
专题21 生物技术的安全与伦理
考点概览
考点01 生物技术的安全与伦理考点
生物技术的安全与伦理考点考点01
1.(2024·四川泸州·一模)生物技术安全是国家安全体系的重要组成部分。规范生物技术研究、防止生物技术滥用,才能保障人民生命健康。下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析,合理的是( )
A.转基因作物若被动物食用,目的基因会转入到动物体细胞中
B.将a-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中,可防止基因污染
C.生殖性克隆和治疗性克隆的本质是相同的,都会面临伦理问题
D.若加工后的转基因产品不含转基因成分,则不必进行转基因标识
2.(2024·四川内江·一模)如图表示利用新冠病毒包膜表面的S蛋白制备疫苗的相关过程,SUC2是酵母菌的蔗糖转化酶基因,其表达产物存在于液泡中,可以催化蔗糖水解成单糖被细胞利用,其中m、n分别是启动子和终止子。下表中是可供选择使用的限制酶及其识别序列和酶切位点。据图表推测,下列叙述错误的是( )
限制酶
BamHⅠ
NheⅠ
NcoⅠ
SphⅠ
Sau3AⅠ
识别序列和酶切位点
A.过程①所需的酶是逆转录酶和DNA聚合酶
B.过程②所使用的两种限制酶是Sau3AⅠ和NcoⅠ
C.据图推测,目的基因S转录的模板链最可能是b链
D.SUC2可作标记基因,对导入B的酵母菌进行筛选
3.(2024·四川内江·一模)如图表示利用新冠病毒包膜表面的S蛋白制备疫苗的相关过程,SUC2是酵母菌的蔗糖转化酶基因,其表达产物存在于液泡中,可以催化蔗糖水解成单糖被细胞利用,其中m、n分别是启动子和终止子。下表中是可供选择使用的限制酶及其识别序列和酶切位点。据图表推测,下列叙述错误的是( )
限制酶
BamHⅠ
NheⅠ
NcoⅠ
SphⅠ
Sau3AⅠ
识别序列和酶切位点
5'-G↓GATCC-3'
5'-G↓CTAGC-3'
5'-C↓CATGG-3'
5'-GCATG↓C-3'
5'-↓GATC-3'
A.过程①所需的酶是逆转录酶和DNA聚合酶
B.过程②所使用的两种限制酶是Sau3AⅠ和NcoⅠ
C.据图推测,目的基因S转录的模板链最可能是b链
D.SUC2可作标记基因,对导入B的酵母菌进行筛选
4.(2024·四川自贡·一模)mRNA疫苗在新冠病毒的防控中发挥了重要作用,下图为该疫苗作用机理的局部模式图,其中①②代表生理过程。据图判断下列叙述正确的是( )
A.①表示浆细胞识别抗原后合成和分泌抗体
B.②过程中抗体与相应抗原结合后将其清除
C.该过程体现了免疫系统的防卫和监控功能
D.抗原肽经呈递可引发细胞免疫和体液免疫
5.(2024·四川甘孜·一模)2023年5月5日,世界卫生组织宣布新冠疫情不再构成“国际关注的突发公共卫生事件”,下列关于新冠病毒(RNA病毒)的描述,正确的是( )
A.新冠病毒在宿主细胞内增殖,需要宿主细胞提供原料、能量等条件
B.新冠病毒是一种比细胞还小的生物,它属于比细胞还低的生命层次
C.构成新冠病毒的遗传物质的单体是脱氧核糖核苷酸,该单体种类有4种
D.新冠病毒侵入人体细胞的过程中,不会被人体内免疫细胞识别和处理
二、非选择题
6.(2024·四川成都·一模)新型冠状病毒(2019–nCoV)是一种RNA复制病毒,主要感染人的呼吸道上皮细胞而引起呼吸道严重感染。目前,我国研制的新冠疫苗有多种,其中灭活病毒疫苗防护效率大约在70~80%,而mRNA疫苗产生的防护力会更高,可以使防护效率达到95%以上。回答下列问题:
(1)在宿主细胞内2019–nCoV遗传信息传递过程图解可表示为: 。
(2)少量mRNA疫苗要装入脂质纳米颗粒(LNP)中再注射,如图所示,LNP是被细胞通过 (运输方式)摄入细胞最终发挥作用。
(3)少量mRNA疫苗进入细胞后,在短时间内如何迅速合成大量抗原蛋白? ,合成的抗原蛋白刺激B细胞增殖分化产生 。
(4)结合信息分析推测,与灭活病毒疫苗相比,mRNA疫苗防护力更高的原因有(答出两点):① ;② 。
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专题21 生物技术的安全与伦理
考点概览
考点01 生物技术的安全与伦理考点
生物技术的安全与伦理考点考点01
1.(2024·四川泸州·一模)生物技术安全是国家安全体系的重要组成部分。规范生物技术研究、防止生物技术滥用,才能保障人民生命健康。下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析,合理的是( )
A.转基因作物若被动物食用,目的基因会转入到动物体细胞中
B.将a-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中,可防止基因污染
C.生殖性克隆和治疗性克隆的本质是相同的,都会面临伦理问题
D.若加工后的转基因产品不含转基因成分,则不必进行转基因标识
【答案】B
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。
【详解】A、目的基因在动物消化道里会被分解为脱氧核苷酸,不会进入细胞内,A错误;
B、将a-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中,可导致转基因植物花粉失活,防止基因污染,B正确;
C、生殖性克隆是以产生新个体为目的克隆,治疗性克隆是为了治疗疾病,结果和本质是不相同的,C错误;
D、加工后的转基因产品不含转基因成分,仍要进行转基因标识,D错误。
故选B。
2.(2024·四川内江·一模)如图表示利用新冠病毒包膜表面的S蛋白制备疫苗的相关过程,SUC2是酵母菌的蔗糖转化酶基因,其表达产物存在于液泡中,可以催化蔗糖水解成单糖被细胞利用,其中m、n分别是启动子和终止子。下表中是可供选择使用的限制酶及其识别序列和酶切位点。据图表推测,下列叙述错误的是( )
限制酶
BamHⅠ
NheⅠ
NcoⅠ
SphⅠ
Sau3AⅠ
识别序列和酶切位点
A.过程①所需的酶是逆转录酶和DNA聚合酶
B.过程②所使用的两种限制酶是Sau3AⅠ和NcoⅠ
C.据图推测,目的基因S转录的模板链最可能是b链
D.SUC2可作标记基因,对导入B的酵母菌进行筛选
【答案】C
【分析】转录、复制、翻译都是从模板链的3'端开始,因此新合成链的方向均为5'→3'。质粒作为基因的载体,与目的基因形成重组质粒时,需要形成相同的黏性末端,才能重新组合。DNA复制是从母链的3'端开始,即引物的5'端,限制酶序列应加在新合成的基因的外侧,因此应在引物的5'端加入合适的限制酶识别序列。
【详解】A、过程①表示RNADNA双链的过程,其中需经过RNADNA单链DNA双链,所以过程①所需的酶是逆转录酶和DNA聚合酶,A正确;
B、②过程为对DNA进行切割形成黏性末端,需要两种限制性核酸内切酶,从黏性末端可看出是识别序列分别为5'-G↓GATCC-3'/5'-↓GATC-3'、5'-C↓CATGG-3',因此选用的两种酶分别是NheI/Sau3A Ⅰ、NcoI,B正确;
C、结合质粒上限制酶酶切位点可知,目的基因的上链位于重组质粒的内侧,下链位于外侧,转录方向为m→n,且转录只能从模板链的为3'端开始,因此上链(a链)是模板链(3'→5'方向与m→n相同),C错误;
D、SUC2是酵母菌的蔗糖转化酶基因,SUC2作为B上的标记基因,可以对导入B的酵母菌进行筛选,D正确。
故选C。
3.(2024·四川内江·一模)如图表示利用新冠病毒包膜表面的S蛋白制备疫苗的相关过程,SUC2是酵母菌的蔗糖转化酶基因,其表达产物存在于液泡中,可以催化蔗糖水解成单糖被细胞利用,其中m、n分别是启动子和终止子。下表中是可供选择使用的限制酶及其识别序列和酶切位点。据图表推测,下列叙述错误的是( )
限制酶
BamHⅠ
NheⅠ
NcoⅠ
SphⅠ
Sau3AⅠ
识别序列和酶切位点
5'-G↓GATCC-3'
5'-G↓CTAGC-3'
5'-C↓CATGG-3'
5'-GCATG↓C-3'
5'-↓GATC-3'
A.过程①所需的酶是逆转录酶和DNA聚合酶
B.过程②所使用的两种限制酶是Sau3AⅠ和NcoⅠ
C.据图推测,目的基因S转录的模板链最可能是b链
D.SUC2可作标记基因,对导入B的酵母菌进行筛选
【答案】C
【分析】转录、复制、翻译都是从模板链的3'端开始,因此新合成链的方向均为5'→3'。质粒作为基因的载体,与目的基因形成重组质粒时,需要形成相同的黏性末端,才能重新组合。
【详解】A、过程①表示RNA→DNA,是逆转录,需要逆转录酶和DNA聚合酶,A正确;
B、②过程为对DNA进行切割形成黏性末端,需要两种限制性内切酶,因目的基因的黏性末端序列分别为5'-GATC-3'、3'-GATC-5',然后结合表格中给出的限制酶的识别序列和酶切位点,确定选用的两种酶分别是Sau3AⅠ、NcoI,B正确;
C、结合质粒上限制酶的酶切位点可知,目的基因a链位于图中重组质粒的内侧,b链位于外侧;而转录方向为m→n,为确保转录产物从5'→3'延伸,因此转录只能从模板链的为3'端开始,因此a链是模板链,C错误;
D、SUC2作为B上的标记基因,可以对导入B的酵母菌进行筛选,D正确。
故选C。
4.(2024·四川自贡·一模)mRNA疫苗在新冠病毒的防控中发挥了重要作用,下图为该疫苗作用机理的局部模式图,其中①②代表生理过程。据图判断下列叙述正确的是( )
A.①表示浆细胞识别抗原后合成和分泌抗体
B.②过程中抗体与相应抗原结合后将其清除
C.该过程体现了免疫系统的防卫和监控功能
D.抗原肽经呈递可引发细胞免疫和体液免疫
【答案】D
【分析】体内的免疫系统的功能主要有:防卫功能——保护机体不受损害,帮助机体消灭外来的细菌、病毒以及避免发生疾病;清除——不断清除衰老死亡的细胞,保持体内的净化更新;监控功能——及时识别和清除染色体畸变或基因突变的细胞,防止癌瘤的发生。
【详解】A、浆细胞没有识别能力,A错误;
B、抗体与相应抗原结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,B错误;
C、防卫功能是指保护机体不受损害,帮助机体消灭外来的细菌、病毒以及避免发生疾病,监控功能是指及时识别和清除染色体畸变或基因突变的细胞,防止癌瘤的发生,该过程体现了免疫系统的防卫功能,C错误;
D、由图可知,抗原肽经呈递后,B细胞和效应T细胞会发挥作用,可引发细胞免疫和体液免疫,D正确。
故选C。
5.(2024·四川甘孜·一模)2023年5月5日,世界卫生组织宣布新冠疫情不再构成“国际关注的突发公共卫生事件”,下列关于新冠病毒(RNA病毒)的描述,正确的是( )
A.新冠病毒在宿主细胞内增殖,需要宿主细胞提供原料、能量等条件
B.新冠病毒是一种比细胞还小的生物,它属于比细胞还低的生命层次
C.构成新冠病毒的遗传物质的单体是脱氧核糖核苷酸,该单体种类有4种
D.新冠病毒侵入人体细胞的过程中,不会被人体内免疫细胞识别和处理
【答案】A
【分析】病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。
【详解】A、新冠病毒没有细胞结构,需要在宿主细胞内增殖,需要宿主细胞提供原料、能量等条件,A正确;
B、新冠病毒无细胞结构,不属于生命系统,B错误;
C、构成新冠病毒的遗传物质的单体是核糖核苷酸,C错误;
D、细胞毒性T上的受体可以识别新型冠状病毒上的蛋白质(抗原),使靶细胞裂解死亡释放出抗原,D错误。
故选A。
二、非选择题
6.(2024·四川成都·一模)新型冠状病毒(2019–nCoV)是一种RNA复制病毒,主要感染人的呼吸道上皮细胞而引起呼吸道严重感染。目前,我国研制的新冠疫苗有多种,其中灭活病毒疫苗防护效率大约在70~80%,而mRNA疫苗产生的防护力会更高,可以使防护效率达到95%以上。回答下列问题:
(1)在宿主细胞内2019–nCoV遗传信息传递过程图解可表示为: 。
(2)少量mRNA疫苗要装入脂质纳米颗粒(LNP)中再注射,如图所示,LNP是被细胞通过 (运输方式)摄入细胞最终发挥作用。
(3)少量mRNA疫苗进入细胞后,在短时间内如何迅速合成大量抗原蛋白? ,合成的抗原蛋白刺激B细胞增殖分化产生 。
(4)结合信息分析推测,与灭活病毒疫苗相比,mRNA疫苗防护力更高的原因有(答出两点):① ;② 。
【答案】(1)
(2)胞吞
(3) 在短时间内可以结合多个核糖体进而迅速合成大量抗原蛋白, 浆细胞和记忆B细胞
(4) mRNA疫苗能同时诱导体液免疫和细胞免疫,而灭活病毒疫苗仅能诱导体液免疫 mRNA疫苗在生产上更加安全。
【分析】1、体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫:病原体侵入靶细胞后,被感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别这一变化信号,之后开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞因子能加速这一过程,新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,他们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】(1)新型冠状病毒(2019–nCoV)是一种RNA复制病毒,因此,在宿主细胞内2019–nCoV遗传信息传递过程图解可表示为:
(2) 少量mRNA疫苗要装入脂质纳米颗粒(LNP)中再注射,这样可以防止mRNA在内环境中被RNA酶水解。图中显示,LNP是被细胞通过胞吞摄入细胞最终编码出相应的抗原蛋白发挥作用。
(3)少量mRNA疫苗进入细胞后,在短时间内可以结合多个核糖体进而迅速合成大量抗原蛋白,即实现了少量mRNA短时间内合成大量蛋白质的过程,合成的抗原蛋白刺激B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆B细胞,进而增强了人体的免疫力,起到了预防的作用。
(4)传统疫苗通常是利用病原体经人工灭活或减毒方法而制成的。从免疫学的角度看,该种疫苗能够激活机体发生免疫反应,即该种疫苗实质上是抗原。与灭活病毒疫苗相比,RNA疫苗注射进入机体后,在较短时间内经过翻译形成大量的短肽抗原,激活T细胞,引发细胞免疫,并产生记忆细胞和抗体。在生产上更加安全。
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