第4章 生物技术的安全性与伦理问题（满分培优卷）-2024-2025学年高二生物基础与培优高效突破测试卷（人教版2019选择性必修3）

学科网（北京）股份有限公司 第4章 生物技术的安全性与伦理问题 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共20个小题，每小题3分，共 60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．随着转基因技术的发展，其安全性问题引发了极大的关注，下列叙述正确的是（    ） A．转基因农产品可能会引发过敏反应 B．转基因农作物都含有会危害健康的毒性蛋白 C．转基因农作物可通过花粉将转入的基因扩散到所有作物 D．对转基因安全性的争议源于对基因工程操作过程了解有限 2．国际权威机构认为，凡是通过安全评价上市的转基因食品，与非转基因食品一样安全。下列关于转基因食品的叙述错误的是（　　） A．转基因是改良作物品种的重要手段 B．转基因作物种植时需要与传统农作物隔离 C．若导入的目的基因来自大自然，则该转基因作物是安全的 D．由转基因玉米压榨生产的油，包装上必须有“转基因”标识 3．为提高水稻的产量，科研人员将四种基因（EcCAT、OsGLO1、EcGCL、TSR）与叶绿体转运肽基因连接，构建多基因表达载体，引导合成的蛋白质定向运输至叶绿体，从而在水稻叶绿体内构建了一条新的代谢途径。下列说法正确的是（　　） A．T-DNA插入到水稻的染色体DNA中可能会影响水稻自身基因的表达 B．含卡那霉素的培养基上不能存活的水稻细胞未成功导入四种目的基因 C．限制酶识别特定的序列具有专一性，DNA连接酶不具有专一性 D．目的基因产物转运至叶绿体，避免了目的基因通过花粉转移到近缘植物 4．生物技术的安全性与伦理性一直是人类关注和讨论的热点问题。下列叙述正确的是（　　） A．基因编辑技术可用于疾病预防领域研究，但不能用于设计完美婴儿 B．只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用 C．治疗性克隆是无性生殖，生殖性克隆是有性生殖 D．生殖性克隆人理论上能丰富人类基因的多样性，可在特定人群中进行相关实验 5．下列不属于转基因生物引起食品安全问题的证据的是（　　） A．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 B．转基因生物合成的营养物质与天然品种没有差别 C．转基因生物中的外源基因产物可能对人畜有毒 D．转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应 6．20世纪70年代以后，一大批生物技术成果进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用，但生物技术的发展在造福人类的同时也可能带来潜在的危害。下列有关生物技术安全性与伦理问题的描述，错误的是（　　） A．转基因抗虫棉已在世界范围内广泛种植，棉铃虫会对抗虫蛋白产生抗性 B．我国已要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，以方便消费者自主选择 C．生殖性克隆和治疗性克隆的结果在本质上是相同的，都会面临伦理问题 D．人体会对转基因技术制造的具有超强致病性的新型病毒产生免疫反应 7．“嵌合体”是指由两个或两个以上具有不同遗传物质的细胞系形成的综合体。某大学利用人类诱导多能干细胞培育出类脑组织，植入小鼠的大脑体感皮层中，成功培育出能进行人类某些活动的“嵌合体小鼠”。这对于了解人脑发育过程，探究神经系统退行性疾病有巨大突破。下列相关叙述错误的是（    ） A．该实验成功的技术基础是动物细胞培养 B．体细胞经诱导产生多能干细胞后，细胞全能性升高 C．嵌合体幼鼠的一个细胞中含有人和小鼠的基因 D．诱导多能干细胞避免了胚胎干细胞所涉及的伦理问题 8．如何对待现代生物工程技术，是每一个公民都要面临的问题。下列叙述错误的是（　　） A．生殖性克隆破坏了动物基因多样性的天然属性，对其生存不利 B．捐出部分骨髓救助他人一般不会对捐献者的身体健康造成明显损伤 C．治疗性克隆的目的是获得治疗用的克隆细胞，仍涉及伦理和安全问题 D．在我国由于缺乏相应政策、法规的约束，转基因产品已悄然进入日常生活 9．我国政府对克隆技术在伦理、法律等方面可能造成的影响非常重视，一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。下列属于从伦理角度反对生殖性克隆人的观点的是（　　） A．克隆技术尚不成熟，生殖性克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子 B．可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法弥补技术的不足 C．生殖性克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的道德观念 D．随着社会发展和技术进步，人们关于克隆人的道德观念是可以逐渐改变的 10．一对夫妇都是O型血，通过“试管婴儿”技术却生下一个A型血的孩子。经检测，该丈夫被确诊为“异源嵌合体”，孩子是正常的。“异源嵌合体”是两个或多个受精卵在发育早期融合形成的个体。下列相关叙述错误的是（    ） A．可将2个囊胚的内细胞团与滋养层交换重组，构建“异源嵌合体” B．培育“试管婴儿”的过程中，运用了体外受精、胚胎移植等技术 C．这对夫妇所生“试管婴儿”的肌细胞和肝细胞的基因组成应相同 D．与“试管婴儿”不同，“设计试管婴儿”存在一定的伦理问题 11．CRISPA/Cas9基因编辑技术的原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。下列叙述正确的是（    ） A．核酸内切酶Cas9切割与向导RNA结合的DNA，使双链DNA断裂 B．双链DNA断裂修复需要用到DNA聚合酶 C．向导RNA与基因组DNA可以形成的碱基对为G-C、C-G、U-A、A-U D．基因编辑改造人类的行为不是克隆人，不会触犯法律也不涉及伦理问题 12．2024年4月26日，全国人民代表大会常务委员会关于修改《中华人民共和国生物安全法》的决定通过。下列做法会造成生物技术安全与伦理问题的是（    ） A．利用基因编辑技术设计试管婴儿，以获得免疫艾滋病的基因编辑婴儿 B．以腺病毒为载体制备疫苗，对其基因组改造并进行风险评估 C．利用蛋白质工程改造β-干扰素基因以生产稳定性更高的干扰素 D．消除生物武器威胁，防止生物武器及其技术和设备的扩散 13．下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述，错误的是（    ） A．我国严格禁止生殖性克隆人和治疗性克隆 B．我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散 C．转基因作物有可能造成基因扩散，从而影响野生植物的遗传多样性 D．“设计试管婴儿”可以有目的地选择特定基因，可用于疾病预防 14．下列针对生物工程的管理措施，合理的是 A．转基因食品具有安全问题，应当严格禁止相关研究 B．为了防止基因漂移，只能在实验室中种植转基因植物 C．可以在严格监管下进行生殖性克隆和治疗性克隆研究 D．禁止生物武器的研究和开发，但仍需建立相关预警体系 15．生物技术就像一把“双刃剑”，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来潜在的危害。下列叙述错误的是（    ） A．生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力 B．干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临一些问题，如存在导致肿瘤发生的风险 C．研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播，避免基因污染 D．反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿 16．发酵工程在许多领域都得到了广泛应用。下列叙述错误的是（    ） A．相较于传统发酵技术，发酵工程生产的食品具有更高的产量和品质 B．重组乙型肝炎疫苗是基因工程和发酵工程相结合的产物 C．微生物农药是指发酵过程中产生的用于防治病虫害的微生物代谢产物 D．发酵工程获得的单细胞蛋白不仅含有蛋白质，还含有糖类、脂质等物质 17．关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列说法错误的是（    ） A．PCR体系中G-C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度 B．实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理 C．扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散 D．待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶 18．藏红花素是藏红花的色素类成分，具有很好的活血化瘀、散郁开结的作用，在心血管疾病治疗、肝胆损伤治疗、干预肿瘤等方面具有独特疗效。但其含量极少，可利用植物细胞悬浮培养技术获取藏红花素，培养装置如图所示。下列说法错误的是（　　） A．图示培养液为诱导生芽、生根的液体培养基 B．充气口要源源不断通入无菌空气 C．搅拌叶轮的转动可确保培养液与细胞的充分接触 D．该过程不能体现出植物细胞的全能性 19．在胚胎移植过程中，受体牛的体况是影响胚胎移植效果的主要因素之一、某科研单位以瘦牛(试验1组)、中等牛(试验2组)、肥牛(试验3组)三种体况受体牛为研究对象，就受体牛体况对同期发情效果进行研究，结果见表1；同时选择同期发情处理合格的受体牛进行胚胎移植，移植成功率(受胎率)见表2.下列相关叙述错误的是（　　） 表1 不同体况受体牛的同期发情效果 组别 样本数 发情表现率/% 同期发情率/% 胚胎移植可用率/% 1组 46 63.0 47.8 30.4 2组 52 100.0 94.2 88.5 3组 38 81.6 76.3 65.8 表2 胚胎移植后的妊娠情况 组别 样本数 受胎率/% 1组 14 21.4 2组 46 52.2 3组 25 32.0 A．胚胎移植中同期发情的对象为供体母牛和受体母牛 B．移植的胚胎应选择发育程度相同且状况良好的胚胎 C．牛胚胎移植最好应选择肥牛体况的母牛作为受体 D．已接受一次移植胚胎的受体牛可再次作胚胎移植受体 20．赖氨酸营养缺陷型突变大肠杆菌在科研领域中具有广泛的应用价值。下图表示科研人员利用野生大肠杆菌，诱变、纯化赖氨酸营养缺陷型突变菌株的流程图，其中A、B、C为操作步骤。已知野生大肠杆菌可以在普通培养基上生长繁殖，但赖氨酸营养缺陷型突变大肠杆菌不能，下列叙述错误的是（　　） 注：原位影印是指用无菌绒布轻盖在已经长好菌落的培养基②上，然后不转动任何角度，将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上。 A．培养基①和②在物质种类上的差异在于，前者不含凝固剂 B．赖氨酸缺陷型可能是基因突变引起相关酶缺乏，从而自身不能合成所需氨基酸 C．培养基③和④在物质种类上的差异在于，前者不含赖氨酸等特殊营养物质 D．培养基④上，乙是由赖氨酸营养缺陷型突变菌繁殖而来 2、 非选择题：本题共4个小题，共40分。 21．（11分）二化螟的幼虫主要危害水稻的叶和茎，转Bt基因水稻能一定程度抵抗二化螟的侵害。科研人员构建了GAL4/UAS基因调控系统的转基因水稻，过程如图1所示：GAL4/UAS系统调控基因表达的机理如图2所示：UAS序列可抑制靶基因表达，GAL4蛋白是一种转录活性因子，可特异性地识别并结合UAS序列，激活UAS下游基因的转录。    (1)图1中①②操作过程涉及到的酶有 。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外，还需要进行 才能将细胞培养成转基因个体。 (2)现已获得crylC基因、Bt基因和绿色荧光蛋白GFP基因，crylC基因能促进Bt基因的表达。若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，在构建UAS-靶基因表达载体时，应将crylC、Bt、GFP三个基因插入到图3（Ti质粒的T-DNA片段示意图）中的位置分别是 （用序号①②③作答）。    (3)将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得，中出现了抗虫植株，其表现抗虫性状的原因是 。利用中抗虫个体自交得，若中表型及其比例为 ，则GAL4基因和Bt基因插入同一对同源染色体上；若中表型及其比例为 ，则GAL4基因和Bt基因插入两对同源染色体上（假设插入的基因均有效，个体的存活率相等）。 (4)采用在水稻叶片和茎鞘中特异性表达的GAL4基因的启动子，构建表达载体，得到转基因抗虫水稻，在食品安全方面的意义是 。 22．（9分）科研人员发现，酵母菌的液泡膜上含有镉转运蛋白（YCF1），于是利用转基因技术将酵母菌的YCF1基因整合到杨树的染色体上，培育出能高效富集镉（Cd）的转基因杨树。将培育而来的转基因杨树种植在镉污染的土地上，对镉污染的土壤进行修复。请回答下列问题： (1)若要利用PCR技术获取并克隆YCF1基因，需要设计 种引物，引物的碱基序列不能互补，以免发生 。PCR反应中 过程所需温度最高。 (2)若培育该转基因杨树时，用到的质粒和限制酶切割下来的YCF1基因如图所示。再结合下表中的信息，切割质粒需用到的限制酶是 ，理由是 。    限制酶 BamH I Xma I Bcl I Sma I 识别序列及切割位点 -G↓GATCC- -C↓CCGGG- -T↓GATCA- -CCC↓GGG- (3)进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，常采用的方法是 。研究者进一步获得了转YCF1基因的雄性不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是 。 (4)相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物，最大的的优势在于 。 23．（12分）在转B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗虫棉商品化的同时，棉虫对毒素蛋白B产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答： (1)棉虫对毒素蛋白B的抗性增强，是在转B基因抗虫棉的 作用下，棉虫种群中抗B基因的 的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度，可以在抗虫棉田区间隔种植 。 (2)豇豆胰蛋白酶抑制剂（由D基因控制合成）可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性，使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的 导入棉花细胞中，获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比，棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓，其原因是 。 (3)棉花短纤维由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株。其中B基因和D基因位于同一条染色体上，减数分裂时不发生交叉互换。 ①植株I相关基因位置如图1，该植株自交，F1中长纤维不抗虫植株的基因型为 ，能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是 。 ②植株II自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫=3∶1，则植株II中B基因和D基因位于 染色体上（填图2中编号）。 ③植株III自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1，则植株III产生的配子的基因型为 。 (4)从防止抗虫基因污染，提高转基因植物安全性的角度分析，理论上可将抗虫基因转入棉花细胞的 （选填选项前的符号）。 a.细胞核    b.叶绿体    c.线粒体    d.核糖体 24．（8分）柑橘是南方重要的水果，由柑橘韧皮部杆菌引起的柑橘黄龙病对柑橘产业带来了巨大的经济损失。研究人员利用基因工程技术，导入外源抗病基因以防治柑橘黄龙病。请回答问题： (1)研究人员从NCBI数据库中获得了包含噬菌体裂解酶基因（CaLasLYS）的一段DNA 序列，利用 PCR 技术扩增CaLasLYS 需要设计引物，请写出各包含8个碱基的一对引物 。PCR扩增完成后可用 （填方法名称）鉴定产物。CaLasLYS 3'……GGATCCATATGTGTAT……AATCTTAATTCAGCTG……5' 5'…CCTAGGTATACACATA……TTAGAATTAAGTCGAC……3' (2)基因工程中为使获得的CaLasLYS在柑橘细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，需要进行的操作是 ，CaLasLYS （选填“能”或“不能”）含有该操作所选用的限制酶的识别序列，原因是 。 (3)将CaLasLYS导入柑橘细胞，经植物组织培养获得组培苗， 通过 来确定 CaLasLYS是否赋予了组培苗抗柑橘黄龙病的特性。 (4)从基因工程安全性角度考虑，转基因柑橘可能存在的风险有 （答出1点即可）。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 学科网（北京）股份有限公司 第4章 生物技术的安全性与伦理问题 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共20个小题，每小题3分，共 60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．随着转基因技术的发展，其安全性问题引发了极大的关注，下列叙述正确的是（    ） A．转基因农产品可能会引发过敏反应 B．转基因农作物都含有会危害健康的毒性蛋白 C．转基因农作物可通过花粉将转入的基因扩散到所有作物 D．对转基因安全性的争议源于对基因工程操作过程了解有限 【答案】A 【分析】转基因生物的安全性问题包括：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），抗虫棉的种植，减少了农药的使用，有利于保护农田的土壤环境。 【详解】A、转基因农产品导入了新的基因，这些新基因表达出的蛋白质等物质有可能成为过敏原，从而引发过敏反应，A正确； B、并非所有的转基因农作物都含有会危害健康的毒性蛋白，不能一概而论。许多转基因农作物是经过严格的安全性评估的，其目的是获得优良性状，如抗虫、抗病等，并不是为了产生毒性蛋白危害健康，B错误； C、转基因农作物可通过花粉将转入的基因扩散到与之亲缘关系较近的物种，而不是所有作物。因为不同物种之间存在生殖隔离，基因难以随意在不同物种间转移，C错误； D、对转基因安全性的争议主要源于转基因生物可能带来的多方面影响，如对生态环境、人体健康等方面潜在的未知风险，而不是仅仅因为对基因工程操作过程了解有限，D错误。 故选A。 2．国际权威机构认为，凡是通过安全评价上市的转基因食品，与非转基因食品一样安全。下列关于转基因食品的叙述错误的是（　　） A．转基因是改良作物品种的重要手段 B．转基因作物种植时需要与传统农作物隔离 C．若导入的目的基因来自大自然，则该转基因作物是安全的 D．由转基因玉米压榨生产的油，包装上必须有“转基因”标识 【答案】C 【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）。 【详解】A、转基因技术是指利用 DNA 重组、转化等技术将特定的外源目的基因转移到受体生物中，是改良作物品种的重要手段，A正确； B、转基因作物种植时需要与传统农作物隔离，以防止基因污染，降低对生物多样性的影响，B正确； C、将巴西坚果中富含蛋氨酸的蛋白质基因转入大豆后，发现这种转基因大豆汁对人的皮肤有刺激作用，可诱发强烈的过敏反应，因此即使目的基因为天然基因，将其导入异种作物后也可能引发安全问题，C错误； D、我国目前采用最严格的定性标识方法，即食品产品中只要含有转基因成分，就一定要在包装上标明“转基因标识”，D正确。 故选C。 3．为提高水稻的产量，科研人员将四种基因（EcCAT、OsGLO1、EcGCL、TSR）与叶绿体转运肽基因连接，构建多基因表达载体，引导合成的蛋白质定向运输至叶绿体，从而在水稻叶绿体内构建了一条新的代谢途径。下列说法正确的是（　　） A．T-DNA插入到水稻的染色体DNA中可能会影响水稻自身基因的表达 B．含卡那霉素的培养基上不能存活的水稻细胞未成功导入四种目的基因 C．限制酶识别特定的序列具有专一性，DNA连接酶不具有专一性 D．目的基因产物转运至叶绿体，避免了目的基因通过花粉转移到近缘植物 【答案】A 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括：（1）目的基因的获取；（2）基因表达载体的构建（核心）；（3）将目的基因导入受体细胞；（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、T-DNA插入到水稻染色体DNA中的位置是随机的，可能会破坏原有基因结构，影响该基因表达，A正确； B、含卡那霉素的培养基上不能存活的植物受体细胞可能未成功导入载体，但不能确定未成功导入四种目的基因，据图可知卡那霉素抗性基因在载体的非T-DNA区域，即使T-DNA携带目的基因导入成功，卡那霉素抗性基因也不会导入，B错误； C、酶都具有专一性，DNA连接酶只能连接两个DNA片段，催化形成磷酸二酯键，因此具有专一性，C错误； D、目的基因借助叶绿体转运肽转运到叶绿体中，避免了目的基因通过花粉（有细胞核，不含叶绿体）转移到近缘植物，D错误。 故选A。 4．生物技术的安全性与伦理性一直是人类关注和讨论的热点问题。下列叙述正确的是（　　） A．基因编辑技术可用于疾病预防领域研究，但不能用于设计完美婴儿 B．只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用 C．治疗性克隆是无性生殖，生殖性克隆是有性生殖 D．生殖性克隆人理论上能丰富人类基因的多样性，可在特定人群中进行相关实验 【答案】A 【分析】治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞、组织、器官，用它们来修复或替代受损的细胞组织和器官，从而达到治疗疾病的目的；生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体，它面临很多伦理问题。我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 【详解】A、基因编辑技术可用于疾病预防领域研究，但若设计完美试管婴儿，已经涉及到新生命的诞生，会造成生物技术安全与伦理问题，所以不能用于设计完美婴儿，A正确； B、转基因作为一项技术本身是中性的，有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的应用，而不是禁止转基因技术的应用，B错误； C、治疗性克隆和生殖性克隆都是基于核移植的无性生殖，C错误； D、克隆为无性繁殖，可见生殖性克隆人不能丰富人类基因的多样性，我国禁止生殖性克隆人实验，D错误。 故选A。 5．下列不属于转基因生物引起食品安全问题的证据的是（　　） A．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 B．转基因生物合成的营养物质与天然品种没有差别 C．转基因生物中的外源基因产物可能对人畜有毒 D．转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应 【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）。有关食物安全问题，反对者的观点是：不能对转基因食物安全性掉以轻心。他们的理由是：①反对“实质性等同”；②担心出现滞后效应；③担心出现新的过敏源；④担心营养成分改变；⑤担心会侵犯宗教信仰者或素食者的权益。 【详解】A、基因表达载体的构建时，外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的，因此转基因生物可能引起食品安全问题，A不符合题意； B、转基因生物合成的营养物质是自然界中的基因控制合成的，与天然品种没有差别，不属于转基因生物引起食物安全的证据，B符合题意； C、转基因生物中的外源基因表达的产物可能对人有潜在危害，对人畜有毒，C不符合题意； D、转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应，是转基因生物引起食物安全的证据，D不符合题意。 故选B。 6．20世纪70年代以后，一大批生物技术成果进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用，但生物技术的发展在造福人类的同时也可能带来潜在的危害。下列有关生物技术安全性与伦理问题的描述，错误的是（　　） A．转基因抗虫棉已在世界范围内广泛种植，棉铃虫会对抗虫蛋白产生抗性 B．我国已要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，以方便消费者自主选择 C．生殖性克隆和治疗性克隆的结果在本质上是相同的，都会面临伦理问题 D．人体会对转基因技术制造的具有超强致病性的新型病毒产生免疫反应 【答案】C 【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）。 【详解】A、转基因抗虫棉在世界范围内被广泛种植，有效控制了棉铃虫的危害。但棉铃虫也会对Bt抗虫蛋白产生抗性，A正确； B、我国已要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，以方便消费者自主选择，体现对消费者的尊重，B正确； C、生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别，C错误； D、转基因技术制造的新型致病菌人体会对它们产生免疫反应，D正确。 故选C。 7．“嵌合体”是指由两个或两个以上具有不同遗传物质的细胞系形成的综合体。某大学利用人类诱导多能干细胞培育出类脑组织，植入小鼠的大脑体感皮层中，成功培育出能进行人类某些活动的“嵌合体小鼠”。这对于了解人脑发育过程，探究神经系统退行性疾病有巨大突破。下列相关叙述错误的是（    ） A．该实验成功的技术基础是动物细胞培养 B．体细胞经诱导产生多能干细胞后，细胞全能性升高 C．嵌合体幼鼠的一个细胞中含有人和小鼠的基因 D．诱导多能干细胞避免了胚胎干细胞所涉及的伦理问题 【答案】C 【分析】嵌合体在免疫学上的含义是指一个机体身上有两种或两种以上染色体组成不同的细胞系同时存在，彼此能够耐受，不产生排斥反应，相互间处于嵌合状态。 【详解】A、该实验中涉及诱导产生脑组织细胞，故其技术基础是动物细胞培养，A正确； B、体细胞经诱导产生多能干细胞后，分化程度变低，细胞全能性升高，B正确； C、由题意可知，“嵌合体”是指由两个或两个以上具有不同遗传物质的细胞系形成的综合体，故嵌合体幼鼠的一个细胞中只含有人或小鼠的基因，不会两种基因同时存在，C错误； D、诱导多能干细胞的来源可以是普通的体细胞，这可以避免胚胎干细胞所涉及的伦理问题，D正确。 故选C。 8．如何对待现代生物工程技术，是每一个公民都要面临的问题。下列叙述错误的是（　　） A．生殖性克隆破坏了动物基因多样性的天然属性，对其生存不利 B．捐出部分骨髓救助他人一般不会对捐献者的身体健康造成明显损伤 C．治疗性克隆的目的是获得治疗用的克隆细胞，仍涉及伦理和安全问题 D．在我国由于缺乏相应政策、法规的约束，转基因产品已悄然进入日常生活 【答案】D 【分析】生殖性克隆是以产生新个体为目的的克隆，而治疗性克隆是从克隆胚胎中提取干细胞，然后将之培养成为人们所需的各种人体器官，目的是获得治疗用的克隆细胞。 【详解】A、生殖性克隆是以产生新个体为目的的克隆，它破坏了动物基因多样性的天然属性，对其生存、进化都是不利的，A正确； B、骨髓是可以再生的，因此捐出部分骨髓救助他人一般不会对捐献者的身体健康造成明显损伤，B正确； C、治疗性克隆是从克隆胚胎中提取干细胞，然后将之培养成为人们所需的各种人体器官，目的是获得治疗用的克隆细胞，仍涉及伦理和安全问题，C正确； D、我国陆续出台了一些政策和法规约束和管控转基因食品，例如《基因工程安全管理办法》，D错误。 故选D。 9．我国政府对克隆技术在伦理、法律等方面可能造成的影响非常重视，一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。下列属于从伦理角度反对生殖性克隆人的观点的是（　　） A．克隆技术尚不成熟，生殖性克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子 B．可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法弥补技术的不足 C．生殖性克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的道德观念 D．随着社会发展和技术进步，人们关于克隆人的道德观念是可以逐渐改变的 【答案】C 【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。 【详解】A、克隆技术尚不成熟，属于技术角度，不属于伦理角度，A错误； B、可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法弥补充隆技术的不足，是生物学家支持克隆人的观点，B错误； C、伦理学家认为克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念，进而反对克隆人，属于从伦理角度反对生殖性克隆人的观点，C正确； D、随着社会发展和技术进步，人们关于克隆人的道德观念是可以逐渐改变的，是伦理学家支持克隆人的观点，D错误。 故选C。 10．一对夫妇都是O型血，通过“试管婴儿”技术却生下一个A型血的孩子。经检测，该丈夫被确诊为“异源嵌合体”，孩子是正常的。“异源嵌合体”是两个或多个受精卵在发育早期融合形成的个体。下列相关叙述错误的是（    ） A．可将2个囊胚的内细胞团与滋养层交换重组，构建“异源嵌合体” B．培育“试管婴儿”的过程中，运用了体外受精、胚胎移植等技术 C．这对夫妇所生“试管婴儿”的肌细胞和肝细胞的基因组成应相同 D．与“试管婴儿”不同，“设计试管婴儿”存在一定的伦理问题 【答案】A 【分析】试管婴儿技术的操作 流程是：分别将卵细胞和精子取出后，置于试管内使其受精，并培养成早期胚胎，再将早期胚胎 植入母体内发育成胎儿，孕育成熟后产出。 【详解】A、“异源嵌合体”是两个或多个受精卵在发育早期融合形成的个体，内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，而滋养层发育为胎膜和胎盘，可将2个囊胚的内细胞团与滋养层交换重组，不能构建“异源嵌合体”，A错误； B、试管婴儿技术的操作 流程是：分别将卵细胞和精子取出后，置于试管内使其受精，并培养成早期胚胎，再将早期胚胎 植入母体内发育成胎儿，孕育成熟后产出，培育“试管婴儿”的过程中，运用了体外受精、胚胎移植等技术，B正确； C、这对夫妇所生“试管婴儿”的肌细胞和肝细胞来自于同一个受精卵，肌细胞和肝细胞的基因组成应相同，C正确； D、“设计试管婴儿”一般用来治疗疾病，“设计试管婴儿”存在一定的伦理问题，D正确。 故选A。 11．CRISPA/Cas9基因编辑技术的原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。下列叙述正确的是（    ） A．核酸内切酶Cas9切割与向导RNA结合的DNA，使双链DNA断裂 B．双链DNA断裂修复需要用到DNA聚合酶 C．向导RNA与基因组DNA可以形成的碱基对为G-C、C-G、U-A、A-U D．基因编辑改造人类的行为不是克隆人，不会触犯法律也不涉及伦理问题 【答案】A 【分析】CRISPR-Cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA，而CRISPR-Cas9基因编辑技术，则是对靶向基因进行特定DNA修饰的技术。 【详解】A、根据题意，向导RNA能够引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割，故Cas9蛋白作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，使双链DNA断裂，A正确； B、双链DNA断裂修复需要用到DNA连接酶，B错误； C、向导RNA与DNA中的双链区碱基对间遵循碱基互补配对原则，碱基配对方式为A-U、C-G、T-A、G-C，C错误； D、基因编辑改造人类的行为虽然不是克隆人，但涉及伦理问题，D错误。 故选A。 12．2024年4月26日，全国人民代表大会常务委员会关于修改《中华人民共和国生物安全法》的决定通过。下列做法会造成生物技术安全与伦理问题的是（    ） A．利用基因编辑技术设计试管婴儿，以获得免疫艾滋病的基因编辑婴儿 B．以腺病毒为载体制备疫苗，对其基因组改造并进行风险评估 C．利用蛋白质工程改造β-干扰素基因以生产稳定性更高的干扰素 D．消除生物武器威胁，防止生物武器及其技术和设备的扩散 【答案】A 【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、利用基因编辑技术获得免疫艾滋病的基因编辑婴儿可能会引起安全和伦理问题，A符合题意； B、以腺病毒为载体制备疫苗，为了保证疫苗的安全性，需要对腺病毒的基因组改造并进行风险评估，B不符合题意； C、利用蛋白质工程改造β-干扰素基因，使β-干扰素第17位半胱氨酸变为丝氨酸，可生产稳定性更高的干扰素，C不符合题意； D、消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要措施，D不符合题意。 故选A。 13．下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述，错误的是（    ） A．我国严格禁止生殖性克隆人和治疗性克隆 B．我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散 C．转基因作物有可能造成基因扩散，从而影响野生植物的遗传多样性 D．“设计试管婴儿”可以有目的地选择特定基因，可用于疾病预防 【答案】A 【分析】1、治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植； 2、生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体； 3、中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人； 4、生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。 【详解】A、我国严格禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆，治疗性克隆对于疾病的治疗等有重要意义，A错误； B、我国秉持负责任的态度，不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散，这是我国在生物武器方面的明确立场，B正确； C、转基因作物的基因有可能通过花粉等途径扩散到野生植物中，从而对野生植物的遗传多样性产生影响，比如可能使野生植物获得某些新的性状，改变其在生态系统中的竞争等关系，C正确； D、“设计试管婴儿”可以根据人们的需求有目的地选择特定基因，例如选择可以预防某些疾病的基因，从而达到疾病预防的目的，D正确。 故选A。 14．下列针对生物工程的管理措施，合理的是 A．转基因食品具有安全问题，应当严格禁止相关研究 B．为了防止基因漂移，只能在实验室中种植转基因植物 C．可以在严格监管下进行生殖性克隆和治疗性克隆研究 D．禁止生物武器的研究和开发，但仍需建立相关预警体系 【答案】D 【分析】1、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）。 2、克隆技术：（1）治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植。（2）生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。（3）中国政府的态度：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。 3、生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。 【详解】A、虽然转基因食品具有安全风险，但不能禁止研究，A错误； B、野外隔离种植转基因植物也可以防止基因漂移，B错误； C、我国禁止生殖性克隆，C错误； D、禁止生物武器的研究和开发，但仍需建立相关预警体系，D正确。 故选D。 15．生物技术就像一把“双刃剑”，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来潜在的危害。下列叙述错误的是（    ） A．生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力 B．干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临一些问题，如存在导致肿瘤发生的风险 C．研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播，避免基因污染 D．反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿 【答案】A 【分析】 1、生物技术安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面。 2、伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议。 【详解】A、生物武器是指利用致病菌类、病毒类和生化毒剂类等作为战争武器，危害极大，A错误； B、干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，比如用于治疗一些疑难疾病，但由于干细胞的分化和增殖等特性，也可能面临安全性问题，如免疫排斥、肿瘤形成等，B正确； C、研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播，避免基因污染，符合生物技术的安全与伦理规范，C正确； D、为了防止有人滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿性别，我国反对设计试管婴儿，D正确。 故选A。 16．发酵工程在许多领域都得到了广泛应用。下列叙述错误的是（    ） A．相较于传统发酵技术，发酵工程生产的食品具有更高的产量和品质 B．重组乙型肝炎疫苗是基因工程和发酵工程相结合的产物 C．微生物农药是指发酵过程中产生的用于防治病虫害的微生物代谢产物 D．发酵工程获得的单细胞蛋白不仅含有蛋白质，还含有糖类、脂质等物质 【答案】C 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A、发酵工程所用菌种是筛选出的单一菌种，传统发酵技术所用菌种为天然的混合菌种，因此发酵工程生产的食品相较于传统发酵技术具有更高的产量和品质，A正确； B、重组乙型肝炎疫苗是利用转基因大肠杆菌生产的，是基因工程和发酵工程相结合的产物，B正确； C、微生物农药是指发酵过程中产生的用于防治病虫害的微生物代谢产物或菌体本身，C错误； D、单细胞蛋白为发酵获得的微生物菌体本身，因此不仅含有蛋白质，还含有糖类、脂质等物质，D正确。 故选C。 17．关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列说法错误的是（    ） A．PCR体系中G-C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度 B．实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理 C．扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散 D．待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶 【答案】D 【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。 【详解】A、G-C碱基对含有3个氢键，目的基因中G-C碱基对含量越多，使DNA解链的所需温度越高，因此PCR体系中G-C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度，A正确； B、PCR实验使用到的器具和试剂如微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理，避免对实验结果产生影响，B正确； C、将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔，以防样品飘散，C正确； D、待指示剂前沿迁移至凝胶边缘时停止电泳，以防止样品流失到缓冲液中，D错误。 故选D。 18．藏红花素是藏红花的色素类成分，具有很好的活血化瘀、散郁开结的作用，在心血管疾病治疗、肝胆损伤治疗、干预肿瘤等方面具有独特疗效。但其含量极少，可利用植物细胞悬浮培养技术获取藏红花素，培养装置如图所示。下列说法错误的是（　　） A．图示培养液为诱导生芽、生根的液体培养基 B．充气口要源源不断通入无菌空气 C．搅拌叶轮的转动可确保培养液与细胞的充分接触 D．该过程不能体现出植物细胞的全能性 【答案】A 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，其过程是为，离体的植物组织、器官或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成胚状体，进一步发育植株（新植体）。 【详解】A、本装置是为了获得植物细胞产生的藏红花素，并不需要培养长出新的植株来，因此不必诱导生芽、生根，A错误； BC、植物细胞培养过程中要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是防止微生物污染，保证O2供应充足，使细胞与培养液充分接触，BC正确； D、该过程并未获得完整的植株，因此不能体现出植物细胞的全能性，D正确。 故选A。 19．在胚胎移植过程中，受体牛的体况是影响胚胎移植效果的主要因素之一、某科研单位以瘦牛(试验1组)、中等牛(试验2组)、肥牛(试验3组)三种体况受体牛为研究对象，就受体牛体况对同期发情效果进行研究，结果见表1；同时选择同期发情处理合格的受体牛进行胚胎移植，移植成功率(受胎率)见表2.下列相关叙述错误的是（　　） 表1 不同体况受体牛的同期发情效果 组别 样本数 发情表现率/% 同期发情率/% 胚胎移植可用率/% 1组 46 63.0 47.8 30.4 2组 52 100.0 94.2 88.5 3组 38 81.6 76.3 65.8 表2 胚胎移植后的妊娠情况 组别 样本数 受胎率/% 1组 14 21.4 2组 46 52.2 3组 25 32.0 A．胚胎移植中同期发情的对象为供体母牛和受体母牛 B．移植的胚胎应选择发育程度相同且状况良好的胚胎 C．牛胚胎移植最好应选择肥牛体况的母牛作为受体 D．已接受一次移植胚胎的受体牛可再次作胚胎移植受体 【答案】C 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。 【详解】A、胚胎移植过程需对供体和受体母牛进行同期发情处理，使供、受体达到相同的繁殖生理状态，A正确； B、移植前应对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段，移植时应选择发育程度相同且状况良好的胚胎，B正确； C、根据表格数据，牛胚胎移植最好应选择中等牛体况的母牛作为受体，C错误； D、已接受一次移植胚胎的受体牛，身体状况允许的情况下可再次作胚胎移植受体，进行妊娠，D正确。 故选C。 20．赖氨酸营养缺陷型突变大肠杆菌在科研领域中具有广泛的应用价值。下图表示科研人员利用野生大肠杆菌，诱变、纯化赖氨酸营养缺陷型突变菌株的流程图，其中A、B、C为操作步骤。已知野生大肠杆菌可以在普通培养基上生长繁殖，但赖氨酸营养缺陷型突变大肠杆菌不能，下列叙述错误的是（　　） 注：原位影印是指用无菌绒布轻盖在已经长好菌落的培养基②上，然后不转动任何角度，将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上。 A．培养基①和②在物质种类上的差异在于，前者不含凝固剂 B．赖氨酸缺陷型可能是基因突变引起相关酶缺乏，从而自身不能合成所需氨基酸 C．培养基③和④在物质种类上的差异在于，前者不含赖氨酸等特殊营养物质 D．培养基④上，乙是由赖氨酸营养缺陷型突变菌繁殖而来 【答案】D 【分析】培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。 【详解】A、培养基①是液体培养基，培养基②是固体培养基，培养基①和②在物质种类上的差异在于，前者不含凝固剂，A正确； B、步骤A通过紫外线诱发基因突变获得赖氨酸营养缺陷型突变大肠杆菌原材料，可能是基因突变引起相关酶缺乏，从而自身不能合成所需氨基酸，B正确； C、培养基③是不添加赖氨酸的普通培养基，培养基④是添加赖氨酸的普通培养基，所以培养基③和④在物质种类上的差异在于，前者不含赖氨酸，C正确； D、培养基④上，甲能在④普通培养基上生长，但不能在③不添加赖氨酸的普通培养基上生长，因此甲是由赖氨酸营养缺陷型突变菌繁殖而来，D错误。 故选D。 2、 非选择题：本题共4个小题，共40分。 21．（11分）二化螟的幼虫主要危害水稻的叶和茎，转Bt基因水稻能一定程度抵抗二化螟的侵害。科研人员构建了GAL4/UAS基因调控系统的转基因水稻，过程如图1所示：GAL4/UAS系统调控基因表达的机理如图2所示：UAS序列可抑制靶基因表达，GAL4蛋白是一种转录活性因子，可特异性地识别并结合UAS序列，激活UAS下游基因的转录。    (1)图1中①②操作过程涉及到的酶有 。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外，还需要进行 才能将细胞培养成转基因个体。 (2)现已获得crylC基因、Bt基因和绿色荧光蛋白GFP基因，crylC基因能促进Bt基因的表达。若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，在构建UAS-靶基因表达载体时，应将crylC、Bt、GFP三个基因插入到图3（Ti质粒的T-DNA片段示意图）中的位置分别是 （用序号①②③作答）。    (3)将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得，中出现了抗虫植株，其表现抗虫性状的原因是 。利用中抗虫个体自交得，若中表型及其比例为 ，则GAL4基因和Bt基因插入同一对同源染色体上；若中表型及其比例为 ，则GAL4基因和Bt基因插入两对同源染色体上（假设插入的基因均有效，个体的存活率相等）。 (4)采用在水稻叶片和茎鞘中特异性表达的GAL4基因的启动子，构建表达载体，得到转基因抗虫水稻，在食品安全方面的意义是 。 【答案】 (1) 限制酶、DNA连接酶 植物组织培养 (2)②③① (3) F1同时含有GAL4基因和 UAS-Bt基因，GAL4基因表达产生的GAL4蛋白与UAS结合激活Bt基因的表达 抗虫：不抗虫=1：1 抗虫：不抗虫=9：7 (4)利用GAL/UAS调控系统，使目的基因只在特定部位表达，而在人食用的部位不表达 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1） 图1中①②操作过程为将目的基因导入受体细胞，该过程涉及的酶有限制酶和DNA连接酶（用于切割和连接目的基因与载体，构建基因表达载体）。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外还需要进行植物组织培养（原理为植物细胞的全能性）才能将细胞培养成转基因个体。 （2）结合题干，若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，通过特异性启动子-GALA调控UAS-靶基因的表达，且crylC基因能促进Bt基因的表达，结合图3，①处应该插入标记基因（GFP基因），②③处插入cry1C、Bt基因，即应将cry1C、Bt、GFP三个基因插入到图3所示T-DNA中的位置分别是②③①。 （3） 结合题干“转Bt基因水稻能一定程度抵抗二化螟的侵害，cryIC基因能促进Bt基因的表达”，推知将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得F1，F1全表现为抗虫，F1自交得F2，F1植株表现抗虫性状的原因是F1同时含有GAL4基因和 UAS-Bt基因，GAL4基因表达产生的GAL4蛋白与UAS结合激活Bt基因的表达。若GAL4基因（表示为G）和Bt基因（表示为B）插入一对同源染色体上，遵循基因的分离定律，F1为GB，F1自交得到1GG（不抗虫）、2GB（抗虫）、1BB（不抗虫），即F2中表型及其比例为抗虫：不抗虫=1：1；若GAL4基因（表示为G）和Bt基因（表示为B）插入两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，F1基因型为GOBO，F1自交得到9GB ，其余7份要么只含有G或B或均不含，都表现为不抗虫，即F2中表型及其比例为抗虫：不抗虫=9：7。 （4）结合题干信息，启动子具有特异性，构建GAL4基因表达载体时采用叶片和茎鞘中特异性表达基因的启动子，可使靶基因只在植株叶片和茎鞘中表达，故该技术在提高食品安全方面可能存在一定的意义，具体表现为利用GAL/UAS调控系统，使目的基因只在特定部位表达，而在人食用的部位不表达。 22．（9分）科研人员发现，酵母菌的液泡膜上含有镉转运蛋白（YCF1），于是利用转基因技术将酵母菌的YCF1基因整合到杨树的染色体上，培育出能高效富集镉（Cd）的转基因杨树。将培育而来的转基因杨树种植在镉污染的土地上，对镉污染的土壤进行修复。请回答下列问题： (1)若要利用PCR技术获取并克隆YCF1基因，需要设计 种引物，引物的碱基序列不能互补，以免发生 。PCR反应中 过程所需温度最高。 (2)若培育该转基因杨树时，用到的质粒和限制酶切割下来的YCF1基因如图所示。再结合下表中的信息，切割质粒需用到的限制酶是 ，理由是 。    限制酶 BamH I Xma I Bcl I Sma I 识别序列及切割位点 -G↓GATCC- -C↓CCGGG- -T↓GATCA- -CCC↓GGG- (3)进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，常采用的方法是 。研究者进一步获得了转YCF1基因的雄性不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是 。 (4)相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物，最大的的优势在于 。 【答案】 (1) 2 引物自身结合 变性 (2) Sma Ⅰ和Bcl I Sma Ⅰ能切割Xma Ⅰ识别的核苷酸序列并形成平末端 ，Bel Ⅰ与BamH Ⅰ切割质粒形成的黏性末端均为－CTAG，但选择BamH Ⅰ会破坏质粒中的两个标记基因，故选择Bcl Ⅰ (3) 农杆菌转化法 避免目的基因在自然界中的扩散 (4)杨树有发达的根系，对土壤镉的吸收量大 【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR过程要设计引物，引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20〜30个核苷酸。PCR过程还需要而高温的DNA聚合酶，真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要 Mg2+激活。因此，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+。 【详解】（1）PCR反应时DNA两条链都可以作模板，每条模板链都需要引物，故若要利用PCR技术获取并克隆YCF1基因，需要设计2种引物。两种引物的碱基序列不能互补，否则引物间自身结合，无法完成PCR反应。PCR反应过程中变性过程所需的温度最高，目的是把模板DNA解旋成单链。 （2）据图可知，限制酶切割的YCF1基因一边平末端，一边黏性末端。Xma Ⅰ切割质粒形成黏性末端，Sma Ⅰ能切割Xma Ⅰ识别的核苷酸序列并形成平末端，故要选择Sma Ⅰ。Bcl Ⅰ与BamH Ⅰ切割质粒形成的黏性末端均为－CTAG，但选择BamH Ⅰ会破坏质粒中的两个标记基因，故选择Bcl Ⅰ。因此切割质粒需用到的限制酶是Sma Ⅰ和Bcl Ⅰ。 （3）将目的基因转入双子叶植物细胞，常用农杆菌转化法；雄性不育杨树株系，其花粉对其它植株没有干扰，因此可以避免目的基因在自然界中的扩散。 （4）相较于草本植物，杨树具有发达的根系和高大的树冠，更适应污染区等不良环境，同时可充分吸收土壤中的镉，木材也方便运输、利用，作为镉污染土壤修复植物更具有优势。 23．（12分）在转B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗虫棉商品化的同时，棉虫对毒素蛋白B产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答： (1)棉虫对毒素蛋白B的抗性增强，是在转B基因抗虫棉的 作用下，棉虫种群中抗B基因的 的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度，可以在抗虫棉田区间隔种植 。 (2)豇豆胰蛋白酶抑制剂（由D基因控制合成）可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性，使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的 导入棉花细胞中，获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比，棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓，其原因是 。 (3)棉花短纤维由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株。其中B基因和D基因位于同一条染色体上，减数分裂时不发生交叉互换。 ①植株I相关基因位置如图1，该植株自交，F1中长纤维不抗虫植株的基因型为 ，能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是 。 ②植株II自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫=3∶1，则植株II中B基因和D基因位于 染色体上（填图2中编号）。 ③植株III自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1，则植株III产生的配子的基因型为 。 (4)从防止抗虫基因污染，提高转基因植物安全性的角度分析，理论上可将抗虫基因转入棉花细胞的 （选填选项前的符号）。 a.细胞核    b.叶绿体    c.线粒体    d.核糖体 【答案】 (1) 选择 基因频率升高 非转基因棉（普通棉花） (2)重组DNA分子 棉虫对两种抗虫基因同时产生抗性的概率更低 (3) aa 1/16 1号 A和aBD (4)bc 【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。表现为如下特点：普遍性：基因突变是普遍存在的；随机性：基因突变是随机发生的；不定向性：基因突变是不定向的；低频性：对于一个基因来说，在自然状态下，基因突变的频率是很低的；多害少益性：大多数突变是有害的；可逆性：基因突变可以自我回复(频率低)。 【详解】（1）棉虫对毒素蛋白B的抗性增强，是在转B基因抗虫棉的选择作用下，棉虫种群中抗B基因的基因频率升高的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度，可以在抗虫棉田区间隔种植非转基因棉，这样可以延缓抗B基因的增长速率，此时可以增加非抗B基因的频率。 （2）豇豆胰蛋白酶抑制剂（由D基因控制合成）可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性，使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的重组DNA分子导入棉花细胞中，获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比，棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓。因为基因突变是不定向的，此时导入两种基因棉虫对两种抗虫基因同时产生的频率更低。 （3）①长纤维基因是隐性，不抗虫植株应没有BD，所以长纤维不抗虫植株的基因型为aa；能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的基因型及比例是1/4aa×1/4BBDD=1/16。 ②植株II自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫3∶l，因为短纤维∶长纤维为3∶1，而后代中短纤维抗虫∶长纤维不抗虫3∶l，说明抗虫性状和短纤维连锁在一起，不抗虫与长纤维连锁在一起，说明植株H中B基因和D基因位于A所在的染色体上1号上。 ③如果植株III自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1，说明短纤维抗虫的A_BD占2份，A_的占1份，而aaBD占1份，则植株III产生的配子的基因型为A和aBD。 （4）从防止抗虫基因污染，提高转基因植物安全性的角度分析，当基因位于细胞质中时，就可以防止基因通过花粉传播，因为精子中几乎只有细胞核，不含细胞质，而核糖体中没有DNA，所以为bc。 故选bc。 24．（8分）柑橘是南方重要的水果，由柑橘韧皮部杆菌引起的柑橘黄龙病对柑橘产业带来了巨大的经济损失。研究人员利用基因工程技术，导入外源抗病基因以防治柑橘黄龙病。请回答问题： (1)研究人员从NCBI数据库中获得了包含噬菌体裂解酶基因（CaLasLYS）的一段DNA 序列，利用 PCR 技术扩增CaLasLYS 需要设计引物，请写出各包含8个碱基的一对引物 。PCR扩增完成后可用 （填方法名称）鉴定产物。CaLasLYS 3'……GGATCCATATGTGTAT……AATCTTAATTCAGCTG……5' 5'…CCTAGGTATACACATA……TTAGAATTAAGTCGAC……3' (2)基因工程中为使获得的CaLasLYS在柑橘细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，需要进行的操作是 ，CaLasLYS （选填“能”或“不能”）含有该操作所选用的限制酶的识别序列，原因是 。 (3)将CaLasLYS导入柑橘细胞，经植物组织培养获得组培苗， 通过 来确定 CaLasLYS是否赋予了组培苗抗柑橘黄龙病的特性。 (4)从基因工程安全性角度考虑，转基因柑橘可能存在的风险有 （答出1点即可）。 【答案】 (1) 5’-CCTAGGTA-3’： 5’-GTCGACTT-3’ 琼脂糖凝胶电泳 (2) 构建基因表达载体 不能 会破坏 CaLasLYS的完整性 (3)向组培苗接种柑橘韧皮部杆菌 (4)造成基因污染，引起食用者过敏反应 【分析】目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）引物引导子链合成的方向是5′→3′，根据碱基互补配对原则可知，利用 PCR 技术扩增CaLasLYS 需要设计引物，各包含8个碱基的一对引物为：5'-CCTAGGTA-3'： 5'-GTCGACTT-3'。PCR扩增完成后可用琼脂糖凝胶电泳来鉴定产物，其原理是根据DNA的分子量大小实现对不同DNA片段的分离。 （2）为使获得的目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用，需要进行的操作是构建基因表达载体。CaLasLYS是目的基因，含有该操作所选用的限制酶的识别序列，否则会破坏 CaLasLYS的完整性。 （3）经植物组织培养获得组培苗为个体，故通过向组培苗接种柑橘韧皮部杆菌来确定 CaLasLYS是否赋予了组培苗抗柑橘黄龙病的特性。 （4）转基因柑橘存在转基因，可能造成基因污染，引起食用者过敏反应等风险。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$