内容正文:
基因工程(测试卷)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.水稻易被某种真菌感染导致生长不良,有研究发现花生细胞的S基因在抗真菌类病害中发挥着重要作用,这为水稻的改良提供了新的思路。以下叙述正确的是( )
A.该种真菌只能发生基因突变和基因重组两种变异
B.利用基因工程改良水稻可产生抗真菌的水稻新物种
C.该种真菌对花生的持续感染导致其产生了S基因
D.将S基因导入水稻使其获得抗病能力属于基因重组
【答案】D
【来源】2025届陕西省宝鸡市高三上学期高考模拟检测(一)生物试题
【分析】真核生物的DNA主要存在与染色体上,可发生基因突变、基因重组和染色体变异三种可遗传变异,为进化提供了原材料。
【详解】A、真菌是真核细胞,可以发生基因突变、基因重组和染色体变异三种可遗传变异,A错误;
B、通过基因工程获得的抗真菌水稻与原水稻之间没有生殖隔离,不属于新物种,B错误;
C、该种真菌对花生的持续感染作为环境条件选择出了更适应该种环境的S基因,C错误;
D、将S基因导入水稻使其获得抗病能力属于基因工程,是DNA重组技术,其原理是基因重组,D正确。
故选D。
2.基因工程在技术层面也称为DNA重组技术,下列有关基因工程的说法,错误的是( )
A.基因工程的基本原理是基因重组
B.基因工程常用的工具酶有限制性内切核酸酶、DNA连接酶
C.基因工程不可以定向改造生物的性状
D.基因工程常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒
【答案】C
【来源】陕西省榆林市2024-2025学年高三上学期11月期中生物试题
【分析】基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】A、基因工程的基本原理是人为的基因重组,A正确;
B、基因工程常用的工具酶有限制酶(切割目的基因和载体)、DNA连接酶(连接目的基因和载体),B正确;
C、通俗地说,基因工程就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造后放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的性状,C错误;
D、基因工程常用的运载体负责将目的基因带入宿主细胞,常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒,D正确。
故选C。
3.通过任何一项技术(转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节,经过1、2、3过程分别产生了试管动物、克隆动物和转基因动物,如图所示。下列说法错误的是( )
A.试管动物属于有性繁殖,克隆动物属于无性繁殖
B.动物细胞核移植中普遍使用显微操作法去核
C.过程1、2、3都可以定向改良动物的遗传性状
D.不同动物胚胎移植到受体子宫的时间可能不同
【答案】C
【来源】山西省实验中学2023-2024学年高二下学期第四次阶段性考试生物试题
【分析】1、试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
2、胚胎移植可简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
【详解】A、试管动物的培育只有采用了体外受精和胚胎移植技术,属于有性生殖,而克隆动物利用动物体细胞核移植技术获得,属于无性繁殖,A正确;
B、在体细胞核移植过程中,普遍使用显微操作法去除卵母细胞的细胞核,B正确;
C、过程2是无性繁殖,不能改良动物的遗传性状,C错误;
D、不同动物胚胎移植的时间不同,一般为囊胚或桑葚胚,而人的胚胎移植可在8~16个细胞阶段进行,D正确。
故选C。
4.人血清白蛋白(HSA)是血浆蛋白的主要成分,具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转HSA基因的大肠杆菌,通过发酵工程,实现HSA的大量生产。下图表示HSA基因,有关叙述正确的是( )
A.PCR过程每次循环分为3步,其中温度最低的一步是第三步
B.扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ
C.在PCR反应缓冲液中加入Ca²⁺的作用是激活耐高温的DNA聚合酶
D.基因工程的核心环节是目的基因导入受体细胞
【答案】B
【来源】山西省运城市2024-2025学年高三上学期9月摸底调研生物试题
【分析】聚合酶链式反应(PCR)是一项根据DNA半保留复制原理进行的体外DNA复制技术。包括变性(90℃左右)、复性(50℃左右)和延伸(72℃左右)三步。
【详解】A、PCR过程每次循环一 般可以分为变性、复性和延伸三步,变性温度一般是90℃左右,复性温度一般是50℃左右,延伸温度一般是72℃左右,可见温度最低的一步是第二步:复性,A错误;
B、引物结合在模板链的3'端,使子链从5'→3'延伸,扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ,B正确;
C、在PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成,C错误;
D、基因工程的核心环节是构建重组DNA,D错误。
故选B。
5.某质粒中氨苄青霉素抗性基因(AmpR),四环素抗性基因(TetR)和多种限制酶的识别位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基因工程的载体也可选用噬菌体和动植物病毒
B.质粒和目的基因用ScaI和HindⅢ切割,用四环素进行筛选
C.质粒和目的基因用SalⅠ和SphⅠ切割,用氨苄青霉素进行筛选
D.质粒和目的基因用ScaⅠ和PUuⅠ切割,用四环素进行筛选
【答案】B
【来源】山东省济宁市嘉祥县第一中学2024-2025学年高二下学期第一次月考生物试题
【分析】质粒中的氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因是标记基因,标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选。
【详解】A、基因工程的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体,A正确;
B、质粒和目的基因用ScaI和HindⅢ切割,会破坏所有的标记基因,用四环素无法进行筛选,B错误;
C、质粒和目的基因用SalⅠ和SphⅠ切割,会破坏四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,可以用氨苄青霉素进行筛选,C正确;
D、质粒和目的基因用ScaⅠ和PUuⅠ切割,不会破坏四环素抗性基因,但会破坏氨苄青霉素抗性基因,可以用四环素进行筛选,D正确。
故选B。
6.限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,下列有关说法正确的是( )
A.DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键
B.限制酶只能切割双链DNA片段,不能切割烟草花叶病毒的核酸
C.E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远高于T4 DNA连接酶
D.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,所以也能剪切自身的DNA
【答案】B
【来源】山东省聊城市某校2024-2025学年高二下学期第一次月考生物试题
【分析】基因工程最基本的工具:①基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶);②基因的 “针线”——DNA连接酶;③基因的运载体——质粒、噬菌体、动植物病毒等。
【详解】A、DNA连接酶连接的是两个DNA片段,不能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上,A错误;
B、限制酶只能切割DNA分子,烟草花叶病毒的核酸是RNA,限制酶不能切割,B正确;
C、E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4 DNA连接酶,C错误;
D、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,但是不会剪切自身的DNA,D错误。
故选B。
7.基因工程会用到多种限制酶,下列为部分限制酶的识别序列和酶切位点及其在某质粒上的酶切位点。下列叙述错误的是( )
A.Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和BcⅡ的识别序列,其具有专一性
B.质粒被BamHⅠ和BcⅠ切割后,并在DNA连接酶的作用下,会发生环化
C.构建重组质粒时,切割该质粒的限制酶只能是BamHI
D.分别用Sau3AⅠ和BamHⅠ切割目的基因和质粒,形成的重组质粒能被Sau3AⅠ切成4个片段
【答案】D
【来源】浙江省七彩阳光新高考研究联盟2024-2025学年高三下学期开学联考生物试题
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定:(1)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。(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和BclⅠ的识别序列,但其仍是识别特定的序列进行切割,具有专一性,A正确;
B、BamHⅠ和BclⅠ切割质粒后,会切出相同且互补的黏性末端,加入DNA连接酶其会发生环化,B正确;
C、构建重组质粒时,目的基因要插入在启动子和终止子之间,则可选择BamHⅠ、Sau3AⅠ和HindⅢ三种限制酶,切割该质粒的限制酶如果用Sau3AⅠ则会在质粒上切出多个切口,如果用HindⅢ则会切坏X抗生素的抗性基因,所以只能用BamHⅠ,C正确;
D、用Sau3AⅠ切割目的基因,用BamHⅠ切割质粒,则重组质粒能被Sau3AⅠ酶切成5个片段,D错误。
故选D。
8.科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该质粒的部分结构如图甲所示,其中V5编码序列表达标签短肽V5;该重组质粒在受体细胞内正确表达后,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平,结果如图乙所示。下列分析错误的是( )
A.作为基因表达载体,图甲中的质粒还必须具有特殊标记基因、复制原点
B.为检测J基因是否插入到图甲所示的位置,需用引物F1和R1进行PCR
C.若J基因转录的模板链位于b链,则引物F2与图甲中a链相应部分的序列相同
D.图乙中,条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白
【答案】B
【来源】2025届河南省豫西北教研联盟(洛平许济)高三下学期3月二模生物试卷
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体,基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成,其中标记基因用于筛选重组DNA分子,可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因,也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【详解】A、作为基因表达载体必须具备的条件:①要具有限制酶的切割位点;②要有标记基因(如抗性基因),以便于重组后重组子的筛选;③能在宿主细胞中稳定存在并复制;④是安全的,对受体细胞无害,而且要易从供体细胞分离出来,图甲中有启动子和终止子等,因此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等,A正确;
B、据图甲可知,引物F1能与J基因左端序列配对,引物R2能与终止子序列配对,因此推测为检测J基因是否插入到图甲所示的位置,需进行PCR检测,若仅用一对引物,应选择图甲中的引物F1和R2,B错误;
C、b是模板链,而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右,对应的模板链方向应该是3’-5',非模板链(也就是a链)是5'-3';考虑到DNA复制的方向是子链的5’-3',引物基础上延伸的方向肯定是5'-3',所以引物结合的单链其方向是3'-5';图中F2是后引物,在右侧,所以其配对的单链是3’-5'的b链,故其序列应该与a链相应部分的序列相同,C正确;
D、据图乙可知,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测,均出现条带1,说明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2,抗V5抗体检测不出现条带2,说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的J基因表达的,D正确。
故选B。
9.实验小组从苏云金芽孢杆菌中提取Bt毒蛋白,注射到小鼠体内使小鼠产生相应的抗体,再从转基因抗虫棉中提取蛋白质电泳分离后和抗体杂交,然后加入带有特殊标记的抗体以显示出杂交带,具体过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.从转基因抗虫棉中分离出的蛋白质相当于抗原
B.二抗可能是带有放射性同位素标记的一抗的抗体
C.若未显示出杂交带,则说明目的基因未导入受体细胞
D.图示操作的目的是检测转基因棉花是否产生Bt毒蛋白
【答案】C
【来源】河南省名校联盟2025届高三第六次联考一模生物试题
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)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】A 、从转基因抗虫棉中分离出的蛋白质能与小鼠产生的抗体发生特异性结合,所以该蛋白质相当于抗原,A正确。
B 、由图可知,二抗是与一抗结合的,且带有特殊标记,所以二抗可能是带有放射性同位素标记的一抗的抗体,B正确。
C 、若未显示出杂交带,有可能是目的基因导入了受体细胞,但目的基因没有表达,而不是目的基因未导入受体细胞,C错误。
D 、图示操作是通过抗原 - 抗体杂交技术来检测转基因棉花是否产生了 Bt 毒蛋白,D正确。
故选C。
10.将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin-Ⅱ导入杨树细胞,培育抗虫杨树。如图表示利用含目的基因的DNA分子和Ti质粒构建基因表达载体的过程,图中表示氨苄青霉素抗性基因,表示新霉素抗性基因,箭头表示限制酶的酶切位点,相关酶的识别序列如表所示。下列叙述正确的是( )
A.利用PCR扩增目的基因时,应该选择引物2和引物3并在引物3'端添加相应酶切位点
B.为使目的基因与质粒高效重组,选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好
C.为将表达载体导入农杆菌,可以使用离心法或PEG融合法处理受体细胞
D.成功导入目的基因的杨树细胞既具有氨苄青霉素抗性,又有新霉素抗性
【答案】B
【来源】2025届四川省成都石室中学高三二诊模拟考试生物试题
【分析】基因工程包括四个基本程序:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细 胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,利用PCR扩增目的基因时,应该选择引物2和引物3,但应该在引物5'端添加相应酶切位点,A错误;
B、为使目的基因与质粒高效重组,选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好,因为SmaI切割DNA后形成平末端,T4DNA连接酶连接平末端的效率相对较低,B正确;
C、为将表达载体导入农杆菌,可以使用Ca2+处理受体细胞,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的状态,然后再将重组质粒导入其中;而离心法或PEG融合法是诱导植物细胞融合的方法,C错误;
D、只有T-DNA区段会导入植物受体细胞,因此氨苄青霉素抗性基因不会导入植物受体细胞中,即成功导入目的基因的杨树细胞只能表现出新霉素抗性,D错误。
故选B。
11.下图为构建基因表达载体和检测受体细胞是否含有目的基因的过程示意图,其中LacZ基因控制合成的酶可以分解物质X产生蓝色物质,使平板上形成的菌落呈蓝色,否则菌落为白色。图中③过程所用培养基含有氨苄青霉素和物质X。下列叙述错误的是( )
A.①过程需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B.实验结果中形成的蓝色菌落中的大肠杆菌含有目的基因
C.③过程使用的培养基中含有氨苄青霉素,属于选择培养基
D.可用处理大肠杆菌使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
【答案】B
【来源】2025届宁夏银川市第一中学高三下学期第一次模拟生物试卷
【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】A、①过程为基因表达载体的构建,使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶,A正确;
B、标记基因因外源基因的插入而不能表达出相关酶,无法分解物质X,不能产生蓝色物质,故实验结果中形成的白色菌落中的大肠杆菌含有目的基因,B错误;
C、③过程使用的培养基中含有氨苄青霉素,使得含有氨苄青霉素抗性基因的微生物能存活而其他微生物不能存活,属于选择培养基,C正确;
D、可用Ca2+处理大肠杆菌使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,从而实现目的基因的转化,D正确。
故选B。
12.苯丙酮尿症是由PH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上pH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式(图1)。一对天妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子,②号个体再次怀孕(图2)。为确定胎儿是否正常,需要进行产前诊断,提取该家庭所有成员的DNA经MspⅠ酶切后进行电泳分离,并利用荧光标阅的pH基因片段与酶切片段杂交,得到DNA条带分布情况如图3。下列相关叙述正确的是( )
A.①号个体23kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
B.②号个体23kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
C.④号个体可能是苯丙酮尿症患者
D.④号个体为pH基因杂合体的概率为2/3
【答案】A
【来源】浙江省杭州市滨江区浙江省杭州第二中学2024-2025学年高三下学期3月月考生物试题
【分析】苯丙酮尿症是一种常见的氨基酸代谢病,是由于苯丙氨酸(PA)代谢途径中的酶缺陷,使得苯丙氨酸不能转变成为酪氨酸,导致苯丙氨酸及其酮酸蓄积,并从尿中大量排出。本病在遗传性氨基酸代谢缺陷疾病中比较常见,其遗传方式为常染色体隐性遗传。
【详解】A、根据题意和图2分析可知:③为患病女孩,而其父母正常,说明苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病。①、②、③号分别为杂合子、杂合子、隐性纯合子,①号个体表现正常,其女儿③号个体患病,故其是杂合子,由分析可知,①号体内含有两条23Kb的DNA条带,一条含有正常pH基因,一条含有异常隐性pH基因,正常pH基因一定在23Kb的DNA条带中,A正确;
B、根据题意和图3电泳DNA条带分布情况可知,①号个体体内含有两条23Kb的DNA条带,一条含有正常pH基因,一条含有异常隐性pH基因;③号个体体内含有两条23Kb的DNA条带,都是异常隐性pH基因;一条来自①号个体,一条来自②号个体;②、④号个体体内含有一条23Kb的DNA条带,一条19Kb的DNA条带。由此可知,②号个体体内含有的23Kb的DNA条带一定含有异常隐性pH基因,则19Kb的DNA条带就含有正常pH基因,B错误;
C、④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自①号个体,所以可能含有异常隐性pH基因,也可能含有正常pH基因,19Kb的DNA条带来自②号个体,就含有正常pH基因,所以④号个体可为显性纯合子或杂合子,苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病,故其一定不是苯丙酮尿症患者,C错误;
D、④号个体可为显性纯合子或杂合子,④号个体为pH基因杂合体的概率为1/2,概率各为1/2,D错误。
故选A。
13.下列相关实验操作正确的是( )
A.配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
B.利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果
C.检测目的基因是否表达,分子水平的检测是PCR
D.基因工程四个步骤中只有构建基因表达载体遵循碱基互补配对
【答案】B
【来源】河北省衡水市冀州区冀州中学2024-2025学年高三下学期开学考试生物试题
【分析】PCR的原理是DNA复制,DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合,利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果。
【详解】A、PCR的原理是DNA复制,DNA的单体是脱氧核糖核苷酸,配制PCR反应体系时,加入4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料,A错误;
B、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合,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,B正确;
C、检测目的基因是否表达,分子水平的检测是抗原-抗体杂交技术,C错误;
D、基因工程四个步骤中目的基因的检测与鉴定常用PCR技术,需进行碱基互补配对,目的基因表达包括转录和翻译过程,也要进行碱基互补配对,D错误。
故选B。
14.图一为生物体内遗传信息的传递与表达过程,图二是转基因抗虫棉的制备过程,Bt为控制晶体蛋白合成的基因。对此,相关叙述正确的是( )
A.图一中,对于真核生物的来说,①过程只需一个解旋酶参与催化
B.图一中,过程④发生在所有的RNA病毒繁殖过程中
C.图二中,过程d对应图一中的过程⑤
D.图二中,过程e的产物活化的毒性物质可能是多肽
【答案】D
【来源】湖北省云学名校联盟2024-2025学年高三下学期2月开学联考生物试卷
【分析】分析图一:表示中心法则,其中①DNA的复制、②是逆转录、③是转录、④是RNA的复制、⑤是翻译。分析图二:表示基因工程,其中a是目的基因的获取,b是将目的基因导入受体细胞,d是目的基因的表达。
【详解】A、真核生物DNA复制是多起点复制,所以需要多个解旋酶参与复制,A错误;
B、过程④不能发生在RNA逆转录型病毒繁殖过程中,B错误;
C、过程d表示的是抗虫基因的表达即转录和翻译,过程⑤只表示翻译,C错误;
D、晶体蛋白在蛋白酶的作用下水解为多肽,是一种活化的毒性物质,可以影响昆虫生长,D正确。
故选D。
15.CAR-T疗法(嵌合抗原受体T细胞免疫疗法)是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,是指在体外将一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体(CAR)的病毒载体转入T细胞。该嵌合细胞利用定位导航装置CAR,专门识别体内肿瘤细胞,从而实现精准杀伤恶性肿瘤。CAR-T疗法原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.在构建嵌合体时,选取的T细胞主要是细胞毒性T细胞
B.CAR-T嵌合细胞在人体内主要发挥免疫监视功能
C.构建CAR-T嵌合细胞时,选取的T细胞一般是提取患者自身的T细胞
D.CAR-T疗法具有持久性是因为基因工程技术改造后的CAR-T细胞寿命更久
【答案】D
【来源】广西壮族自治区玉林市2024-2025学年高二下学期3月联考生物试题
【分析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
【详解】A、细胞免疫的中心细胞是细胞毒性T细胞,据此可推测,在构建嵌合体时,选取的T细胞主要是细胞毒性T细胞,A正确;
B、CAR-T嵌合细胞进入人体后攻击的是体内的肿瘤细胞,可见,在人体内主要发挥免疫监视功能,B正确;
C、为避免排斥反应,构建CAR-T嵌合细胞时,选取的T细胞一般是提取患者自身的T细胞,C正确;
D、据图可知,CAR-T疗法具有持久性是因此CAR-T嵌合细胞能够激活记忆细胞分裂分化为新的细胞毒性T细胞来发挥作用,而不是基因工程技术改造后的CAR-T细胞寿命更久,D错误。
故选D。
16.盐碱胁迫下植物产生的H2O2(自由基前体)对细胞具有毒害作用。科学家发现,高梁中的AT1基因可通过调节细胞膜上水通道蛋白PIP2s的磷酸化水平,影响作物应对盐碱胁迫的能力,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.H₂O₂产生的自由基可攻击磷脂直接导致核糖体损伤从而使细胞衰老
B.敲除 ATl 基因或提高 ATl 基因的甲基化水平可降低作物应对盐碱胁迫能力
C.PIP2s的磷酸化是提高H₂O₂外排能力所必需的,且该磷酸化过程可与ATP 水解相联系
D.内质网可通过囊泡将PIP2s蛋白直接运至细胞膜上
【答案】C
【来源】重庆市沙坪坝区重庆市第一中学校2024-2025学年高三下学期3月月考生物试题
【分析】分析题图:AT1蛋白通过抑制PIP2s蛋白的磷酸化而抑制细胞内的H2O2排到细胞外,从而导致植物抗氧化胁迫能力减弱,进而引起细胞死亡。AT1蛋白缺陷,可以提高PIP2s蛋白的磷酸化水平,促进细胞内的H2O2排到细胞外,从而提高植物抗氧化的胁迫能力,进而提高细胞的成活率。
【详解】A、核糖体无膜结构,不含磷脂,A错误;
B、由题图右侧的信息可知,AT1蛋白缺陷,可以促进PIP2s蛋白的磷酸化,进而促进H2O2排出膜外,因此敲除 ATl 基因或提高 ATl 基因的甲基化水平可提高作物应对盐碱胁迫能力,B错误;
C、PIP2s的磷酸化是提高H2O2外排能力所必需的,且该磷酸化过程可与ATP 水解相联系,ATP水解产生ADP和Pi,C正确;
D、内质网可通过囊泡将PIP2s蛋白运至高尔基体,再运至细胞膜上,D错误。
故选C。
17.水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A.该项替换研究中,目前可行的直接操作对象是蛋白质
B.该项替换研究中,改造前后水蛭素的空间结构未发生改变
C.该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致
D.改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素
【答案】D
【来源】贵州省铜仁市2024—2025学年高三下学期第一次模拟考试生物试题
【分析】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要.蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。
【详解】A、蛋白质工程的直接操作对象是基因而非蛋白质,通过修改基因序列来改变氨基酸组成,而非直接对蛋白质进行操作,A错误;
B、根据题意信息可知,将天冬酰胺(极性氨基酸)替换为赖氨酸(带正电荷的碱性氨基酸),两者的理化性质差异显著,可能导致局部电荷分布和空间结构改变,从而影响蛋白质功能,B错误;
C、中心法则是从DNA到RNA再到蛋白质的正向流程,而蛋白质工程的思路是逆向的:先设计所需蛋白质结构,再反向推导并修改基因序列。因此,两者的研究思路并不一致,C错误;
D、改造后的水蛭素基因导入微生物(如大肠杆菌或酵母菌)后,可通过发酵工程大规模生产水蛭素,D正确。
故选D。
18.在无氧条件下,酿酒酵母可将木糖(一种五碳糖)转化为乙醇。大致过程如下:科学家利用蛋白质工程对相关酶进行改造,乙醇产量显著提高。下列说法正确的是( )
A.上述木糖转化为乙醇的过程主要发生在细胞质基质和线粒体基质
B.产生木酮糖时,变为NADH,NADH进一步与O2结合生成水
C.科学家利用蛋白质工程对酶改造通过直接改变蛋白质结构来完成
D.木糖转化为乙醇过程中释放能量,其中有少部分用于合成ATP
【答案】D
【来源】四川省南充高级中学2024—2025学年高三上学期第四次月考生物试题
【分析】细胞呼吸就是细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出能量的过程。
【详解】A、无氧条件下木糖才被转化成乙醇,而线粒体基质是需氧呼吸第二阶段的场所,因此上述木糖转化为乙醇的过程主要发生在细胞质基质,A错误;
B、产生木酮糖,NAD+变为NADH是在无氧条件下进行的,所以没有O2与NADH结合生成水,B错误;
C、蛋白质工程的操作对象是基因,而基因是通过控制酶的合成来间接控制生物的性状,C错误;
D、在无氧条件下,大分子的木糖转化成小分子的乙醇,属于细胞呼吸,所以能释放能量并形成少量ATP,D正确。
故选D。
19.Icodec胰岛素作为一种创新的长效胰岛素类似物,其研发基于对人胰岛素结构的深入改造,即通过精确调整氨基酸的种类、数量,并施以适当的修饰,实现减少该药物被体内酶降解的目标,进而实现每周仅需单次注射的目标。下列叙述正确的是( )
A.Icodec胰岛素可以通过口服途径降低血糖浓度
B.Icodec胰岛素无法有效降低血糖
C.Icodec胰岛素能够与细胞膜上的胰岛素受体进行特异性结合
D.调整胰岛素氨基酸的方法为用特定的酶切割胰岛素再进行连接
【答案】C
【来源】2025年浙江省普通高校招生选考科目考试生物测评卷(八)
【分析】胰岛素的化学本质是蛋白质,是降低血糖的唯一激素。
胰岛素的生理功能是:胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。
【详解】A、Icodec胰岛素是基于人胰岛素深入改造的物质,其本质是蛋白质,口服会使其在消化道内被蛋白酶水解失去功能,故不可以通过口服途径降低血糖浓度,A错误;
B、由题意可知,Icodec胰岛素实现了每周仅需单次注射的目标,说明其能够有效降低血糖,B错误;
C、Icodec胰岛素是胰岛素类似物,其能够与细胞膜上的胰岛素受体进行特异性结合,C正确;
D、对于胰岛素氨基酸种类、数量的调整,最佳方式应是改变胰岛素基因的碱基序列,D错误。
故选C。
20.下列有关实验操作的叙述,正确的是( )
A.可用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
B.诱导愈伤组织和后续的培养过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照
C.提取DNA时,在研磨液中加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,弃去上清液
D.体外受精时,用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获能
【答案】A
【来源】江苏名校苏州中学、姜堰中学等四校2024—2025学年高三下学期2月调研测试生物试题
【分析】克隆时,用电刺激、Ca2+载体、乙醇或蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。精子获能指的是获得受精的能力,而不是获得能量。
【详解】A、用电刺激、Ca2+载体、乙醇或蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,A正确;
B、一般诱导愈伤组织不需要光照,B错误;
C、提取DNA时,将研磨液加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,弃去沉淀物,收集上清液,C错误;
D、精子获能指的是获得受精的能力,而不是获得能量,采集到的精子需用专门的获能液处理使其获能,D错误。
故选A。
二、非选择题
21.B基因存在于水稻基因组中,其仅在水稻体细胞(2n)和精细胞中正常表达,而在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对水稻卵细胞的影响,设计了如图所示的实验。已知Luc基因表达的荧光素酶能氧化荧光素从而产生荧光,据图回答:
(1)B基因在水稻卵细胞中不转录,推测其可能的原因是卵细胞中 (填字母)。
A.含B基因的染色体缺失
B.DNA聚合酶失活
C.B基因发生基因突变
D.B基因的启动子无法启动转录
(2)可从水稻体细胞或 中提取总RNA,通过逆转录合成cDNA,进而获得B基因序列。
(3)在过程①、②转化筛选时,过程 中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上,过程 在培养基中应加入卡那霉素。
(4)获得转基因植株过程中,以下鉴定筛选方式正确的有 (填字母)。
A.将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交
B.以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交
C.以B基因序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交
D.检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光
(5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到其细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明 。
【答案】(1)D
(2)精细胞
(3) ② ①
(4)BCD
(5)B基因表达能使水稻卵细胞不经受精直接发育成胚
【来源】第四章 基因工程全章综合检测卷2022-2023学年高二下学期生物浙科版选择性必修3
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;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】(1)AC、通过题干信息可知,B基因可以在体细胞和精子中,说明含B基因的染色体未缺失,也没有发生基因突变,AC错误;
B、基因表达过程中的转录需要RNA聚合酶,不是DNA聚合酶,B错误;
D、B基因在卵细胞中不能转录,可能是B基因的启动子在卵细胞中不能启动转录,D正确;
故选D。
(2)B基因在水稻体细胞和精细胞中正常表达,说明在水稻的体细胞和精细胞中有B基因转录而来的mRNA。因此可从水稻体细胞或精细胞中提取总RNA,逆转录产生多种互补DNA(cDNA)片段,进而获得B基因序列。
(3)过程①是将含有目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌,过程②是将含有重组Ti质粒的农杆菌与植物细胞混合,并且使Ti质粒上的T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上,为了检测含有目的基因的重组Ti质粒是否转入农杆菌,过程①需在培养基中加入卡那霉素。
(4)A、将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交,不能用于筛选含目的基因的转基因植株,因为B基因在水稻细胞中本来就存在,A错误;
B、B-Luc融合基因中含有水稻B基因和Luc基因,因此,以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交可达到实验目的,B正确;
C、转基因植株卵细胞中的B基因能够转录出mRNA,因此以B基因序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交可达到实验目的,C正确;
D、Luc基因表达的荧光素酶能氧化荧光素,产生荧光,因此检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光,可以达到实验目的,D正确。
故选BCD。
(5)一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,而在转基因植株中能发现由未受精的卵细胞发育形成的胚,说明B基因表达能使水稻卵细胞不经受精直接发育成胚。
22.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术;电泳技术是分离、鉴定、纯化核酸和蛋白质的常用方法。请回答有关这两项技术的原理及应用问题。
(1)PCR与体内DNA复制相比,其中一个优点是复制次数不受 次数的限制,可在短时间内大量复制DNA。
(2)电泳技术原理:在同一电场下,由于蛋白质或DNA的 以及本身 、形状不同而产生不同的迁移方向或速度,从而实现样品的分离。
(3)图为应用电泳方法和原理对核酸进行分析的示意图:
图中结果显示,核苷酸数量多的DNA片段,迁移速度 (填“快”或“慢”)。如果选择性断开的位置是碱基T,那么在电泳带上被分离的显示位置应有 处。应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链,结果如下图所示,此结果说明,该链含 个核苷酸,其中A∶T∶G∶C= 。
【答案】(1)细胞分裂
(2) 带电性质 大小
(3) 慢 5 17 5∶4∶5∶3
【来源】第四章 基因工程全章综合检测卷2022-2023学年高二下学期生物浙科版选择性必修3
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。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。
【详解】(1)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,与体内DNA复制相比,其复制次数不受细胞分裂次数的限制,故可在短时间内大量复制DNA。
(2)电泳技术的原理是在同一电场下,由于蛋白质或DNA的带电性质以及本身大小、形状不同而产生不同的迁移方向或速度,从而实现样品的分离。
(3)结合DNA片段中的核苷酸数量(其中DNA片段④中的核苷酸数量最多)以及泳动方向可知,核苷酸数量多的DNA片段,迁移速度慢。由图可知,被分析的材料属于一条DNA单链,该DNA单链含有5个碱基T,则若选择性断开的位置是碱基T,那么随机出现的被标记片段应有5种,由于5种片段的长度不同,则在电泳带上被分离的显示位置应有5处。根据电泳结果,可知该单链含4个T、5个A、5个G、3个C,共17个碱基,即17个核苷酸,其中A∶T∶G∶C=5∶4∶5∶3。
23.基因工程的第一步是筛选获取目的基因,利用PCR技术获取目的基因是一种常用的手段。图示是某DNA分子经酶切后,DNA片段自身环化并利用PCR技术扩增的部分过程。
(1)PCR与生物体内DNA复制过程不同,PCR反应中解旋不需要 酶催化而是通过 实现的,因此PCR技术使用的DNA聚合酶必须是 的。
(2)如果在某基因组中定位了一个目的基因X,其碱基序列未知,但已知X临近区域的一段DNA序列,此时可利用图示方法进行目的基因的筛选和扩增。作用于图示多个限制酶切点的限制酶种类一般应 (填“相同”或“不同”)。操作时根据图中的 设计引物,将含有目的基因的DNA片段克隆出来。
(3)实践中也常用RT-PCR技术扩增目的基因,这种技术是以RNA为模板。若利用RT-PCR技术扩增胰岛素基因,应选择 细胞提取RNA。
【答案】(1) 解旋 90 ℃以上高温处理 耐高温(或耐热或热稳定)
(2) 相同 已知序列
(3)胰岛B
【来源】第4章 基因工程 A卷 基础夯实2021-2022学年高二下学期生物浙科版选择性必修3
【分析】PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);
PCR的操作过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】(1)PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同,在PCR中先用90 ℃以上高温处理的目的是使DNA变性,即通过高温使DNA的两条链解开,而这一过程中在细胞内是通过解旋酶的催化实现的,所以PCR反应中解旋不需要解旋酶,而是通过90 ℃以上高温处理来实现。PCR反应包含多次循环,每次循环包括变性、复性和延伸三步,PCR技术在较高温度下进行,因此需要耐高温的DNA聚合酶。
(2)根据图示,用PCR技术扩增X基因时,酶切后有自身环化现象,说明酶切后形成的末端碱基序列相同,所以作用于图示多个酶切位点的限制酶种类一般应相同。题中目的基因X的碱基序列未知,X临近区域的一段DNA序列已知。操作时需要根据图中已知序列的一段DNA设计引物。
(3)RT-PCR是以mRNA作为模板扩增得到DNA的技术,若利用RT-PCR技术扩增胰岛素基因,需要在胰岛B细胞中提取mRNA,因为胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达。
24.正常细胞中含有抑癌的p53基因,若它失活不能表达,则细胞易癌变形成肿瘤。基因治疗是治疗肿瘤的有效方法。腺病毒以其嗜好增殖细胞和对人体基本无害而成为良好的载体。野生型腺病毒含有抑制p53基因活性的某基因X,以及病毒复制基因E1,因此需要重新构建有疗效的、安全的腺病毒。图甲、乙中箭头所指为相应限制酶的切割位点。
(1)构建重组腺病毒时,限制酶最好选择 ,这样既可以去除 基因以防止病毒复制后损伤健康细胞,同时还能破坏基因X以防止其 。
(2)将目的基因与腺病毒DNA重组时,重组的成功率较低,依然还有大量非重组的野生型腺病毒的DNA,这是因为 。
(3)某DNA片段含有1 000个碱基对(即1 000 bp)。经扩增后,通过只用限制酶EcoR Ⅰ与同时用EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ两种方法切割(完全酶切),其电泳结果如图丙所示,可推断限制酶Hind Ⅲ在该DNA片段上的切割位点有 个。
【答案】(1) EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ E1 抑制p53基因的活性
(2)切下的片段有可能重新结合到腺病毒的DNA上
(3)2
【来源】第四章 基因工程培优专练2022-2023学年高二下学期生物浙科版选择性必修3
【分析】基因工程的工具有:限制酶,DNA连接酶和载体。
【详解】(1)根据题干信息“野生型腺病毒含有抑制p53基因活性的某基因X,以及病毒复制基因E1”可知,构建重组腺病毒时,应选用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ切割野生型腺病毒的DNA和含有目的基因的DNA片段,这样既可以去除E1基因以防止病毒复制后损伤健康细胞,同时还能破坏基因X以防止其抑制p53基因的活性。
(2)由于切下的片段有可能重新结合到腺病毒的DNA上,因此将目的基因与腺病毒DNA重组时,重组的成功率较低,依然还有大量非重组的野生型腺病毒的DNA。
(3)只用限制酶EcoR Ⅰ切割能产生700 bp、200 bp和100 bp三种长度的DNA片段,同时用EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ两种酶切割可产生420 bp、280 bp和100 bp三种长度的DNA片段,可见,限制酶Hind Ⅲ又将长度为700 bp的DNA片段切成420 bp和280 bp的两段,将长度为200 bp的DNA片段切成100 bp和100 bp的两段,由此可推断限制酶Hind Ⅲ在该DNA片段上的切割位点有2个。
25.α1-抗胰蛋白酶缺乏症是一种单基因遗传病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡,患者可采用注射α1-抗胰蛋白酶来缓解症状。科研团队决定结合如图所示流程,运用蛋白质工程设计制造出全新的α1-抗胰蛋白酶,同时结合基因工程和胚胎工程进行扩大生产。
请回答下列问题:
(1)①~③过程属于蛋白质工程,仅从③过程看,由氨基酸序列获得的核酸序列 (填“是”或“不是”)唯一的,原因是 。
(2)基因工程的核心是构建基因表达载体,基因表达载体上除目的基因外,还必须有启动子、 (填两种)等。可用 技术将基因表达载体导入受精卵中。
(3)欲通过乳腺生物反应器生产预期α1-抗胰蛋白酶,则构建基因表达载体时所用的启动子应为 ,且在⑧过程之前,要除去含 (填“X”或“Y”)染色体的精子。
【答案】(1) 不是 密码子具有简并性或一种氨基酸可对应多种密码子
(2) 终止子、标记基因 显微注射
(3) 乳腺蛋白基因的启动子 Y
【来源】第4章 基因工程 B卷 能力提升2021-2022学年高二下学期生物浙科版选择性必修3
【分析】基因表达载体一般含有目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA。
【详解】(1)密码子具有简并性,一种氨基酸可能对应几种密码子,所以由氨基酸序列得到的mRNA上的碱基序列不是唯一的,再逆转录得到的基因片段也不是唯一的。
(2)构建的基因表达载体一般有启动子、终止子、标记基因(如抗生素抗性基因)、目的基因等。将目的基因导入受体细胞可以用农杆菌转化法(导入植物细胞)、氯化钙法(导入微生物细胞)、显微注射法(导入动物细胞),所以可用显微注射技术将基因表达载体导入受精卵中。
(3)利用乳腺生物反应器生产药物时,需要让自的基因在乳腺细胞中表达,因此启动子应该用乳腺蛋白基因的启动子,而且需要雌性动物才可以表达乳腺蛋白基因,所以受精之前需要去除含Y染色体的精子,使受精卵的性染色体组成为XX,得到雌性动物。
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第5章 生物技术的安全与伦理
测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本题共20小题,每题3分,计60分。第小题只有一个符合题意的答案,不选、错选、多选均不得分。)
1.生物科技是一柄“双刃剑”,生物技术如果被误用或滥用将对人类健康、生态环境乃至国家安全造成重大威胁。下列叙述正确的是( )
A.转基因农作物可能引起食品安全问题,但对生态环境没有影响
B.生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞,应给予一定支持
C.我国反对生物武器及其技术和装备的扩散
D.试管婴儿与克隆人一样,为无性生殖,会引起伦理道德问题
2.转基因作物的推广种植取得了巨大的经济效益,但也促使人们关注转基因作物的安全性问题。下列有关叙述错误的是( )
A.转基因作物往往具有更强的生存竞争优势和繁殖能力
B.转基因抗虫农作物的广泛种植可能诱导害虫产生变异
C.转基因作物对于解决粮食、能源等问题起积极作用
D.我国法规明确要求对转基因技术生产的产品进行标注
3.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,也会与人类伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑与挑战。关于生物技术的安全与伦理,下列叙述错误的是( )
A.转基因食品指转基因生物本身或者其加工产品
B.致病微生物、昆虫等都有可能被利用而制成生物武器
C.人的生殖性克隆违反人类繁衍的自然法则
D.在自然条件下,基因漂移只能发生在栽培作物种内
4.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
5.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
6.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.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
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.T-DNA插入水稻的染色体DNA中可能会影响水稻自身基因的表达
7.理性看待转基因技术需要完备的科学知识。下列观点不符合生物学原理的是( )
A.基因工程的理论基础涉及DNA的双螺旋结构和遗传密码的通用性等
B.转基因食品的危害性在于过多食用会导致人体出现外源性基因
C.转基因生物合成的某些蛋白可能成为新的过敏原
D.转基因植物对当地生态安全的影响可能是长远的
8.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
9.基因工程技术给人类生产生活和医疗带来巨大的影响,下面有关说法正确的是( )
A.限制酶具有专一性,因此不同的限制酶不能产生相同的黏性末端
B.在自然条件下,农杆菌转化法不适用于将目的基因导入大多数的单子叶植物细胞
C.只要有证据证明转基因产品不安全,就应禁止转基因技术的研究
D.将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的调控元件重组在一起,导入哺乳动物的乳腺细胞,可获得乳腺生物反应器
10.水稻的育性由一对等位基因M、m控制,含M基因的水稻植株可产生雌雄配子。普通水稻的基因型为MM,基因型为mm的水稻仅能产生雌配子,表现为雄性不育。科研人员构建了三个基因紧密连锁(不互换)的“F—M—R”DNA片段(在“F—M—R”中,F为花粉致死基因,M可使雄性不育个体恢复育性,R为红色荧光蛋白基因,可用光电筛选机筛选出带有红色荧光的种子),并将一个“F—M—R”转入到基因型为mm的水稻的一条非同源染色体上,构建了转FMR水稻。雄性不育水稻可与普通水稻间行种植,用于育种获得杂交种。下列说法错误的是( )
A.转FMR水稻的雄配子一半可育
B.转FMR水稻自交,无红色荧光的种子雄性不育
C.杂交育种时应将雄性不育水稻与普通水稻杂交,从普通水稻上收获杂交种
D.F、M、R基因不会逃逸到杂交种中造成基因污染
11.随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是( )
A.利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
B.利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
C.利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
D.AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如,如何处理AI决策中的错误和责任、以及如何避免AI技术加剧医疗不平等等问题
12.草鱼是我国养殖产量最大的水产品种之一、近日武汉高泽霞教授团队找到并敲除控制草鱼肌间刺产生的关键基因B,成功培育出“无刺”草鱼,实验过程如下。下列说法错误的是( )
A.可从鱼刺中提取mRNA进行逆转录获得cDNA,从中找到与鱼刺发育有关的基因
B.PCR扩增时反应体系中需加入模板、原料、引物、耐高温的DNA聚合酶、Mg2+等
C.利用基因编辑技术获得一条敲除基因B的杂合体少刺草鱼,通过一代杂交可获得遗传性状稳定的无刺鱼
D.养殖遗传性状稳定的无刺鱼时,应避免与野生鱼杂交,否则可能会造成生态威胁
13.水稻→褐飞虱→拟水狼蛛表示某农田生态系统的一条食物链,Bt毒蛋白转基因水稻中含有的CrylAb杀虫蛋白可以和目标昆虫肠道上的特异性受体结合发挥杀虫效应,CrylAb杀虫蛋白可通过食物链转移至褐飞虱和拟水狼蛛体内,并产生富集效应,但不会对其存活、行为带来影响,下列有关叙述错误的是( )
A.褐飞虱和拟水狼蛛肠道内缺乏Cry1Ab受体
B.营养级越高,生物体内Cry1Ab的含量就越少
C.富集效应的产生和生物体内不含CrylAb水解酶有关
D.Cry1Ab在褐飞虱体内积累可能带来一定的生态风险
14.水稻是重要的粮食作物,培育转基因水稻,对创制高产优质新品种意义重大。为检测转基因水稻中的抗除草剂基因d是否会扩散到其他物种导致基因污染,令该转基因水稻与杂草A、B一起种植。取各种植物细胞的DNA经酶切、PCR后进行电泳,结果如图所示,下列有关说法错误的是( )
注:A1、B1为对应植株的子一代
A.由图可知,转基因水稻中的抗除草剂基因d通过基因交流转移到了杂草B1中
B.抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
C.电泳时,点样孔位于乙侧,电泳条带迁移的速度与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关
D.为避免培育过程中的基因污染,可将外源a-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻中
15.2024年瑞士达沃斯世界经济论坛上,一种被命名为“X”的未知病原体成为人们谈论的焦点。“X疾病”是世卫组织在2018年采用的一个术语,指一种假设的、尚不为人所知的病原体导致严重国际大流行的可能性。因此,它不是一种具体的疾病,而是一种现实可能性。有研究者利用转基因技术制造出新型致病菌就可能引起“X疾病”,会具有极大危害性,其原因不包括( )
A.人体不会对它们产生免疫反应
B.它们可能具有超强的传染性和致病性
C.它们可能使具有易感基因的民族感染,而施放国的人不易感染
D.人类从来没有接触过它们,这可能让大批受感染者突然发病而无药可治
16.研究人员利用 CRISPR 基因编辑技术,成功修复了人类早期胚胎中肥厚心肌病相关的基因MYBPC3的突变,且定向非常准确,未出现“脱靶”效应。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时,也引起了一些伦理方面的争论。下列相关叙述错误的是( )
A.用该技术编辑少量的细胞就可对某些遗传病进行治疗
B.使用该技术修复的心肌细胞可以用于心脏治疗性克隆
C.该技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险性
D.随着技术成熟,可以设计“完美婴儿”,促进人类进步
17.依据《中华人民共和国生物安全法》,生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁,生物技术能够稳定健康发展,人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态,生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述正确的是( )
A.只要有证据表明某种转基因产品有害,就应该全面禁止转基因技术的应用
B.可通过基因编辑技术对基因进行敲除、插入等,来设计完美试管婴儿
C.从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理,不会对入侵地造成生态影响
D.高致病性微生物必须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
18.“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
19.生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点,又有本质的区别。下列相关叙述正确的是( )
A.前者面临伦理问题,后者也会面临伦理问题
B.生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖
C.通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D.中国政府的态度是禁止治疗性克隆不反对生殖性克隆
20.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
二、非选择题(本题共5小题,每空1分,计60分。)
21.假肥大型肌营养不良(DMD)是一种非常罕见的遗传病,在男性中发病率约为1/1000。该病主要表现为进行性肌无力和运动功能退化以及假性肌肥大和广泛肌萎缩。为研究该病的遗传特点,研究人员进行了相关调查研究。回答下列问题:
(1)研究人员统计发现143名DMD患者中,男性患者有113名,女性患者有30名,初步推测该病的遗传方式可能为 ,若该推测正确,理论上该致病基因在男性中的基因频率 (填“小于”“等于”或“大于”)该致病基因在女性中的基因频率。
(2)进一步对患者家系进行调查,得到如图所示的遗传家系图,通过基因检测已知II1、II4、Ⅲ1无相应的致病基因。
①根据遗传家系图,可确定兴趣小组对该病遗传方式的推测是正确的,判断依据为 。
②若Ⅳ1成年后与人群中一位表现正常的女性婚配,生出患病女儿的概率为 。
(3)干细胞移植是目前最有发展前途的一种治疗DMD的办法。它是将组织配型相匹配的健康供体干细胞直接输入患儿体内,通过造血重建新生的干细胞修补受损肌组织,改善临床症状。为了生一个健康的孩子,并用孩子的脐带血帮助哥哥(IV1)进行造血干细胞移植治疗该病,Ⅲ1与Ⅲ2夫妇想去医院进行“设计试管婴儿”。
①“设计试管婴儿”技术与试管婴儿技术最大的区别是 。
②你是否赞同该夫妇的想法,说明你的理由 。
22.中国科学家团队成功构建了世界首例人猴嵌合胚胎,即同时具有人和猴细胞来源的胚胎,为解决异种嵌合效率低下等问题提供新的思路,对器官再生研究具有指导意义。如图是嵌合胚胎培育的部分过程,回答下列问题:
(1)嵌合胚胎早期发育所依据的原理是 。图中①为扩展潜能干细胞(EPSCs),其功能与胚胎干细胞相似,都具有 性。
(2)图中②时期胚胎发育是在最外层的透明带内进行的,沿其内壁扩展和排列的、个体较小的是 细胞,它们将来发育成 。
(3)研究嵌合胚胎的目的是培养与人类似的同种器官,以缓解 的困境。
(4)研究人员将图中嵌合胚胎在体外进行培养时,科研人员观察到了嵌合现象,但科研人员并未进行体内胚胎移植实验,这是为了规避人们最担心的类似于克隆人的 问题。我国政府坚决反对克隆人,一再重申四不原则即 ,主张对治疗性克隆进行 。
23.生殖性克隆和治疗性克隆是两个重要的工程技术,下图是小鼠相关的研究过程。
(1)核移植之前,卵母细胞要培养至 期;可通过 法使两细胞融合,形成重构胚。与胚胎细胞核移植相比,图示移植方式难度 。
(2)根据发育时期判断,图中早期胚胎是 胚,其中的a将发育为 。胚胎移植之前,需要对代孕母鼠进行 处理。
(3)图中过程⑥的实质是 。过程③和过程⑦中不会出现免疫排斥反应的是 ,为避免另一个过程出现免疫排斥反应,可以从 中取小鼠成纤维细胞。
(4)B技术是 性克隆。我国政府“不赞成、不允许、不支持、不接受”将 (填图中字母)技术应用于人类。
24.下图所示为人类“治疗性克隆”的大体过程,请据图回答下面的问题。
(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程的 技术。
(2)在正常情况下,去核的卵母细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的 期细胞。
(3)“治疗性克隆”中相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是基因 的结果,该过程的开始发生在 期。
(4)核移植成功后,用物理或化学方法激活受体细胞,目的是 。
(5)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是 。
(6)我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。请谈谈为什么要反对生殖性克隆人? (写两点即可)。
25.如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是 技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是 ,后者是 。
(2)如果培养转基因荷斯坦奶牛,可采用 技术将药用蛋白基因导入到 中,在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是 技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定。
(3)上述技术应用于人类所得到的婴儿通常叫 ,在生育方面有什么积极意义? 。
(4)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在对人类作用上的区别是 ,在技术手段上的区别是 ,现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是 。
试卷第2页,共9页
试卷第1页,共9页
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第5章 生物技术的安全与伦理
测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.生物科技是一柄“双刃剑”,生物技术如果被误用或滥用将对人类健康、生态环境乃至国家安全造成重大威胁。下列叙述正确的是( )
A.转基因农作物可能引起食品安全问题,但对生态环境没有影响
B.生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞,应给予一定支持
C.我国反对生物武器及其技术和装备的扩散
D.试管婴儿与克隆人一样,为无性生殖,会引起伦理道德问题
【答案】C
【来源】2025年浙江省普通高校招生选考科目考试生物测评卷(七)
【分析】针对转基因技术,各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全管理上要严格,坚持依法监管。我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
【详解】A、转基因农作物除了可能会引起食品安全问题,还可能会对生态环境造成不利影响,A错误;
B、生殖性克隆有很多伦理和道德问题,应予以禁止,为获得治疗所用的克隆细胞属于治疗性克隆,B错误;
C、生物武器具有传染性等特点,会对人类造成严重的威胁与伤害,我国反对生物武器及其技术和装备的扩散,C正确;
D、试管婴儿与克隆人不同,是有性生殖的结果,可能会引起伦理道德问题,D错误。
故选C。
2.转基因作物的推广种植取得了巨大的经济效益,但也促使人们关注转基因作物的安全性问题。下列有关叙述错误的是( )
A.转基因作物往往具有更强的生存竞争优势和繁殖能力
B.转基因抗虫农作物的广泛种植可能诱导害虫产生变异
C.转基因作物对于解决粮食、能源等问题起积极作用
D.我国法规明确要求对转基因技术生产的产品进行标注
【答案】B
【来源】2025年浙江省普通高校招生选考科目考试生物测评卷(六)
【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)。
【详解】A、由于导入了新的外源基因,转基因作物往往具有更强的生存竞争优势和繁殖能力,A正确;
B、变异是不定向的,害虫本身就存在各种变异类型,转基因抗虫农作物的广泛种植只是对害虫进行了选择,而不是诱导害虫产生变异,B错误;
C、转基因作物可以提高粮食产量、改善品质等,对于解决粮食、能源等问题起积极作用,C正确;
D、我国法规明确要求对转基因技术生产的产品进行标注,以保障消费者的知情权,D正确。
故选B。
3.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,也会与人类伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑与挑战。关于生物技术的安全与伦理,下列叙述错误的是( )
A.转基因食品指转基因生物本身或者其加工产品
B.致病微生物、昆虫等都有可能被利用而制成生物武器
C.人的生殖性克隆违反人类繁衍的自然法则
D.在自然条件下,基因漂移只能发生在栽培作物种内
【答案】D
【来源】2025年浙江省普通高校招生选考科目考试生物测评卷(四)
【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,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、转基因食品指的是利用转基因生物技术获得的转基因生物品系,并以该转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品称为转基因食品,A正确;
B、生物武器是以生物战剂杀伤有生力量和破坏植物生长的各种武器、器材的总称,致病微生物、昆虫等都有可能被利用而制成生物武器,B正确;
C、生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用,所以我国禁止生殖性克隆,C正确;
D、在自然条件下,栽培作物种内、栽培作物与其近缘野生种间、栽培作物和杂草之间都有可能发生基因漂移,即转入的基因可能会从转基因植物的体内扩散到环境中,D错误。
故选D。
4.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
【来源】浙江省宁波十校2024-2025学年高三下学期3月月考生物试题
【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。
5.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
【来源】2025届安徽省马鞍山市高三一模生物试题
【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。
6.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.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
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.T-DNA插入水稻的染色体DNA中可能会影响水稻自身基因的表达
【答案】D
【来源】2025届河南省信阳市信阳高级中学高三下学期第五次轮考生物试题
【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、目的基因(而不是其产物)整合到叶绿体中,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,A错误;
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、T-DNA插入水稻染色体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,D正确。
故选D。
7.理性看待转基因技术需要完备的科学知识。下列观点不符合生物学原理的是( )
A.基因工程的理论基础涉及DNA的双螺旋结构和遗传密码的通用性等
B.转基因食品的危害性在于过多食用会导致人体出现外源性基因
C.转基因生物合成的某些蛋白可能成为新的过敏原
D.转基因植物对当地生态安全的影响可能是长远的
【答案】B
【来源】浙江省天域全国名校协作体2024-2025学年高三下学期3月月考生物试题
【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、DNA的双螺旋结构和遗传密码的通用性等是基因工程的理论基础,A不符合题意;
B、转基因食品被食用后,其成分会被消化道中的酶内水解并被人体吸收,其基因不会进入人体基因组,B符合题意;
C、转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原,C不符合题意;
D、转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流,对当地生态安全的影响可能是长远的,D不符合题意。
故选B。
8.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
【来源】2025年浙江省普通高校招生选考科目考试生物测评卷(五)
【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。
9.基因工程技术给人类生产生活和医疗带来巨大的影响,下面有关说法正确的是( )
A.限制酶具有专一性,因此不同的限制酶不能产生相同的黏性末端
B.在自然条件下,农杆菌转化法不适用于将目的基因导入大多数的单子叶植物细胞
C.只要有证据证明转基因产品不安全,就应禁止转基因技术的研究
D.将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的调控元件重组在一起,导入哺乳动物的乳腺细胞,可获得乳腺生物反应器
【答案】B
【来源】新疆维吾尔自治区2024-2025学年普通高考适应性检测分学科第二次模拟考试生物试卷
【分析】乳腺生物反应器是将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达,以转基因动物的乳腺组织生产药用蛋白的技术。
【详解】A、同尾酶能产生相同的黏性末端,即有的限制酶虽然识别的碱基序列不同,但切割后可产生相同的黏性末端,A 错误;
B、在自然条件下,农杆菌不能感染大多数的单子叶植物,故农杆菌转化法不适用于将目的基因导入大多数的单子叶植物细胞,B 正确;
C、转基因技术是中性的,不应禁止,C 错误;
D、将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的调控元件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵可获得乳腺生物反应器,D 错误。
故选B。
10.水稻的育性由一对等位基因M、m控制,含M基因的水稻植株可产生雌雄配子。普通水稻的基因型为MM,基因型为mm的水稻仅能产生雌配子,表现为雄性不育。科研人员构建了三个基因紧密连锁(不互换)的“F—M—R”DNA片段(在“F—M—R”中,F为花粉致死基因,M可使雄性不育个体恢复育性,R为红色荧光蛋白基因,可用光电筛选机筛选出带有红色荧光的种子),并将一个“F—M—R”转入到基因型为mm的水稻的一条非同源染色体上,构建了转FMR水稻。雄性不育水稻可与普通水稻间行种植,用于育种获得杂交种。下列说法错误的是( )
A.转FMR水稻的雄配子一半可育
B.转FMR水稻自交,无红色荧光的种子雄性不育
C.杂交育种时应将雄性不育水稻与普通水稻杂交,从普通水稻上收获杂交种
D.F、M、R基因不会逃逸到杂交种中造成基因污染
【答案】C
【来源】甘肃省白银市靖远县2024-2025学年高三上学期10月联考生物试题
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、转FMR水稻的雄配子为m:FMRm=1:1,由于F为花粉致死基因,因此其雄配子有一半可育,A正确;
B、转FMR水稻自交,产生的雄配子为m,雌配子为m、FMRm,自交后代基因型及比例为mm:FMRmm=1:1,产生的雄性不育植株基因型为mm,无红色荧光蛋白基因,不会表达出相应的荧光蛋白,进而不会出现荧光,因此,无红色荧光的种子雄性不育,B正确;
C、雄性不育水稻只能作母本,所以杂交育种时应将雄性不育水稻与普通水稻杂交,从雄性不育水稻上收获杂交种,C错误;
D、F、M、R基因中的F为花粉致死基因,所以其不会随着花粉的扩散,逃逸到杂交种中造成基因污染,D正确。
故选C。
11.随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是( )
A.利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
B.利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
C.利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
D.AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如,如何处理AI决策中的错误和责任、以及如何避免AI技术加剧医疗不平等等问题
【答案】B
【来源】安徽省天域大联考2024-2025学年高三上学期第一次素质测试生物试卷
【分析】蛋白质工程概念及基本原理(1)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)(2)蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。(3)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。(4)基本途径:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因),最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、AI技术在基因组数据处理和分析中的应用,通过识别疾病相关的基因突变,为精准医疗的实现提供了强大的技术支持,A正确;
B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,利用AI技术设计新药物,没有对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,不属于蛋白质工程技术,B错误;
C、利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议,AI技术为临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化,C正确;
D、AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如,如何处理AI决策中的错误和责任、以及如何避免AI技术加剧医疗不平等等问题,当AI系统在医疗决策中发挥作用时,如何确保其决策的合法性和伦理性是一个重要的考量,D正确。
故选B。
12.草鱼是我国养殖产量最大的水产品种之一、近日武汉高泽霞教授团队找到并敲除控制草鱼肌间刺产生的关键基因B,成功培育出“无刺”草鱼,实验过程如下。下列说法错误的是( )
A.可从鱼刺中提取mRNA进行逆转录获得cDNA,从中找到与鱼刺发育有关的基因
B.PCR扩增时反应体系中需加入模板、原料、引物、耐高温的DNA聚合酶、Mg2+等
C.利用基因编辑技术获得一条敲除基因B的杂合体少刺草鱼,通过一代杂交可获得遗传性状稳定的无刺鱼
D.养殖遗传性状稳定的无刺鱼时,应避免与野生鱼杂交,否则可能会造成生态威胁
【答案】C
【来源】山东省青岛市2024-2025学年高三上学期期初考试生物试卷
【分析】PCR技术:目的基因DNA受热变性后解为单链,引物与单链相应互补序列结合;然后以单链DNA为模板,在DNA聚合酶作用下进行延伸,即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端,如此重复循环多次。
【详解】A、根据中心法则,可从鱼刺中提取mRNA进行逆转录获得cDNA,从中找到与鱼刺发育有关的基因,A正确;
B、PCR扩增时反应体系中需加入模板(DNA的两条链)、引物(一对)、Mg2+等,B正确;
C、利用基因编辑技术获得一条敲除基因B的杂合体少刺草鱼,因此一代杂交不能获得遗传性状稳定的无刺鱼,C错误;
D、养殖遗传性状稳定的无刺鱼时,若无刺鱼和野生鱼杂交,也可能将基因进行传递,可能会造成生态威胁,D正确。
故选C。
13.水稻→褐飞虱→拟水狼蛛表示某农田生态系统的一条食物链,Bt毒蛋白转基因水稻中含有的CrylAb杀虫蛋白可以和目标昆虫肠道上的特异性受体结合发挥杀虫效应,CrylAb杀虫蛋白可通过食物链转移至褐飞虱和拟水狼蛛体内,并产生富集效应,但不会对其存活、行为带来影响,下列有关叙述错误的是( )
A.褐飞虱和拟水狼蛛肠道内缺乏Cry1Ab受体
B.营养级越高,生物体内Cry1Ab的含量就越少
C.富集效应的产生和生物体内不含CrylAb水解酶有关
D.Cry1Ab在褐飞虱体内积累可能带来一定的生态风险
【答案】B
【来源】2025届广东省多校联考高三摸底(一模)联考生物学试题
【分析】生物富集:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,从而使其在机体内的浓度超过环境中的浓度的现象。
【详解】A、根据题意分析,Cry1Ab杀虫蛋白可以和目标昆虫肠道上的特异性受休结合发挥杀虫效应,但是对稻飞虱无害,因此说明褐飞虱和拟水狼蛛肠道内缺乏CryIAb受体,A正确;
B、难以分解的物质会随着食物链不断富集,一般来说营养级越高,生物体内的有害物质的浓度就越高,B错误;
C、CrylAb水解酶会水解CrylAb,结合题干“CrylAb杀虫蛋白可通过食物链转移至褐飞虱和拟水狼蛛体内,并产生富集效应”可知,富集效应的产生和生物体内不含CrylAb水解酶有关,C正确;
D、转基因产物转移到其他生物体内可能带来一定的生态风险,D正确。
故选B。
14.水稻是重要的粮食作物,培育转基因水稻,对创制高产优质新品种意义重大。为检测转基因水稻中的抗除草剂基因d是否会扩散到其他物种导致基因污染,令该转基因水稻与杂草A、B一起种植。取各种植物细胞的DNA经酶切、PCR后进行电泳,结果如图所示,下列有关说法错误的是( )
注:A1、B1为对应植株的子一代
A.由图可知,转基因水稻中的抗除草剂基因d通过基因交流转移到了杂草B1中
B.抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
C.电泳时,点样孔位于乙侧,电泳条带迁移的速度与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关
D.为避免培育过程中的基因污染,可将外源a-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻中
【答案】C
【来源】黑龙江省哈尔滨市第四中学校2023-2024学年高二下学期6月期末考试生物试卷
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定 的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电 荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着 与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就 是电泳。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300 nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、结合图示可知,杂草A和B中不含有基因d,而B1细胞中出现基因d,所以片段A通过基因交流转移到了杂草B1中,A正确;
B、抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”,B正确;
C、小型的DNA移动速度要比大型DNA快,在电泳图上,小型的DNA距离电泳点样孔最远,因此点样孔位于甲侧,电泳条带迁移的速度与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关,C错误;
D、将α-淀粉酶基因与抗除草剂基因导入细胞核的同一DNA分子后,含有抗除草剂基因的花粉会同时含有α-淀粉酶基因,该类型的花粉会失去活性,从而避免基因污染,D正确。
故选C。
15.2024年瑞士达沃斯世界经济论坛上,一种被命名为“X”的未知病原体成为人们谈论的焦点。“X疾病”是世卫组织在2018年采用的一个术语,指一种假设的、尚不为人所知的病原体导致严重国际大流行的可能性。因此,它不是一种具体的疾病,而是一种现实可能性。有研究者利用转基因技术制造出新型致病菌就可能引起“X疾病”,会具有极大危害性,其原因不包括( )
A.人体不会对它们产生免疫反应
B.它们可能具有超强的传染性和致病性
C.它们可能使具有易感基因的民族感染,而施放国的人不易感染
D.人类从来没有接触过它们,这可能让大批受感染者突然发病而无药可治
【答案】A
【来源】河南省郑州市第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题
【分析】1、利用转基因技术制造的新型致病菌,由于把不同致病性基因重组,集中在一种病菌体内可能导致其致病能力增强很多。
2、由于不同基因重组,集中在一种病菌体内,可能导致其传染性增强很多。
3、由于对该致病菌进行基因修改,可能使其侵染的寄主有所改变。
【详解】A、新型致病菌,对人体来说是抗原,人体可以对它们产生免疫反应,A错误;
B、由于基因重组,集中在一种病菌体内可能导致其致病能力和传染性超强,危害性更大,B正确;
C、由于对该致病菌进行基因修改,它可能侵染的寄主有所改变,它们可能使具有某种易感基因的民族感染,而施放国的人却不易感染,C正确;
D、人类从没接触过它们,体内没有相应的记忆细胞和抗体,也没有特效药,加之它们可能具有超强的传染性和致病性,这可能让大批受感染者突然发病而又无药可医,D正确。
故选A。
16.研究人员利用 CRISPR 基因编辑技术,成功修复了人类早期胚胎中肥厚心肌病相关的基因MYBPC3的突变,且定向非常准确,未出现“脱靶”效应。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时,也引起了一些伦理方面的争论。下列相关叙述错误的是( )
A.用该技术编辑少量的细胞就可对某些遗传病进行治疗
B.使用该技术修复的心肌细胞可以用于心脏治疗性克隆
C.该技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险性
D.随着技术成熟,可以设计“完美婴儿”,促进人类进步
【答案】D
【来源】四川省绵阳市2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 (4)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】A、由题意可知,该技术定向非常精确,未出现“脱靶”效应,故只需要编辑少量的细胞就可以对遗传病进行治疗,A正确;
B、该技术能帮助修复人类早期胚胎中与肥厚性心肌病相关的基因MYBPC3的突变,即使用该技术修复的心肌细胞可以用于心脏治疗性克隆,B正确;
C、由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,因此有时候会出现一些人们意想不到的后果,潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险,C正确;
D、利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到“完美婴儿”,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,D错误。
故选D。
17.依据《中华人民共和国生物安全法》,生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁,生物技术能够稳定健康发展,人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态,生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述正确的是( )
A.只要有证据表明某种转基因产品有害,就应该全面禁止转基因技术的应用
B.可通过基因编辑技术对基因进行敲除、插入等,来设计完美试管婴儿
C.从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理,不会对入侵地造成生态影响
D.高致病性微生物必须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
【答案】D
【来源】云南省三校2024-2025学年高三上学期11月高考备考实用性联考(五)生物试题
【分析】《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全,防范和应对生物 安全风险,保障人民生命健康,保护生物资源和生态环境,促进生物技术健康发展,推动构建人类命运共同体,实现人与自然和谐共生,制定的法律。
【详解】A、转基因技术中,只要有证据表明产品有害,就应该禁止该产品的使用,而不是禁止转基因技术的应用,A错误;
B、利用基因编辑技术设计试管婴儿,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,B错误;
C、从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理,由于短期内天敌没有资源和空间等的限制,可能会对入侵地造成生态影响,C错误;
D、高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动,防止造成致病性微生物外泄,造成污染,危害生物健康,D正确。
故选D。
18.“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
【来源】云南省曲靖市会泽县茚旺高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题
【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。
19.生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点,又有本质的区别。下列相关叙述正确的是( )
A.前者面临伦理问题,后者也会面临伦理问题
B.生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖
C.通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D.中国政府的态度是禁止治疗性克隆不反对生殖性克隆
【答案】A
【来源】江苏省南通市如皋市2024-2025学年高三上学期9月第一次教学质量检测生物试卷
【分析】1、“治疗性克隆”将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径。治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗;
2、“生殖性克隆”就是以产生新个体为目的克隆。即用生殖技术制造完整的克隆人。目的是产生一个独立生存的个体。与此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞。不产生可独立生存的个体。
【详解】A、生殖性克隆和治疗性克隆都涉及伦理问题,我国政府不允许进行任何生殖性克隆人实验,也同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,A正确;
B、生殖性克隆和治疗性克隆两种技术都涉及体细胞核移植技术,属于无性繁殖;试管婴儿是体外精卵结合属于有性生殖,所以它们存在本质上的区别,B错误;
C、生殖性克隆由于涉及到新个体的产生,面临诸多伦理问题,不能用于解决人体移植器官短缺问题,C错误;
D、中国政府的态度是禁止生殖性克隆,支持治疗性克隆,D错误。
故选A。
20.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
【来源】山西省吕梁市2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题
【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。
二、非选择题
21.假肥大型肌营养不良(DMD)是一种非常罕见的遗传病,在男性中发病率约为1/1000。该病主要表现为进行性肌无力和运动功能退化以及假性肌肥大和广泛肌萎缩。为研究该病的遗传特点,研究人员进行了相关调查研究。回答下列问题:
(1)研究人员统计发现143名DMD患者中,男性患者有113名,女性患者有30名,初步推测该病的遗传方式可能为 ,若该推测正确,理论上该致病基因在男性中的基因频率 (填“小于”“等于”或“大于”)该致病基因在女性中的基因频率。
(2)进一步对患者家系进行调查,得到如图所示的遗传家系图,通过基因检测已知II1、II4、Ⅲ1无相应的致病基因。
①根据遗传家系图,可确定兴趣小组对该病遗传方式的推测是正确的,判断依据为 。
②若Ⅳ1成年后与人群中一位表现正常的女性婚配,生出患病女儿的概率为 。
(3)干细胞移植是目前最有发展前途的一种治疗DMD的办法。它是将组织配型相匹配的健康供体干细胞直接输入患儿体内,通过造血重建新生的干细胞修补受损肌组织,改善临床症状。为了生一个健康的孩子,并用孩子的脐带血帮助哥哥(IV1)进行造血干细胞移植治疗该病,Ⅲ1与Ⅲ2夫妇想去医院进行“设计试管婴儿”。
①“设计试管婴儿”技术与试管婴儿技术最大的区别是 。
②你是否赞同该夫妇的想法,说明你的理由 。
【答案】(1) 伴X染色体隐性遗传 等于
(2) Ⅲ1与Ⅲ2均未患病,IV4患病,说明该病是隐性遗传病,且Ⅲ1无致病基因,可判断该病为伴X染色体隐性遗传病 1/2002
(3) 胚胎移植前需要进行遗传学诊断 观点与理由相一致并合理即可
参考答案1:赞同,健康孩子提供脐带血不违背伦理道德,也不会对健康孩子造成伤害,同时此做法是出自父母爱子之心,也是求治重症儿子最好、最快捷的办法之一
参考答案2:不赞同,此技术可能会带来伦理、道德、法律等争论
【来源】广东省广州市白云区2024-2025学年高三下学期2月统测生物试卷
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病 (如并指)、常染色体隐性遗传病 (如白化病) 、伴X染色体隐性遗传病 (如血友病、色盲) 、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征) 和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】(1)分析题意,143名DMD患者中,男性患者有113名,女性患者有30名,男性患者远多于女性患者,初步推测该病的遗传方式可能为伴X染色体隐性遗传,伴X染色体隐性遗传病的致病基因在男性中的基因频率等于该致病基因在女性中的基因频率。
(2)①Ⅲ1与Ⅲ2均未患病,Ⅳ1患病,说明该病是隐性遗传病,且Ⅲ1无致病基因,可判断该病为伴X染色体隐性遗传病。
②若控制该性状的基因用A/a表示,伴X染色体隐性遗传病的基因频率等于其在男性中发病率,即Xa=1/1000,人群中一表现正常的女性基因型为XAXA或XAXa,为XAXa的概率为2×999×1/(999×999+2×999×1)=2/1001,Ⅳ1基因型为XaY,两者婚配生出患病女儿XaXa的概率为2/1001×1/4=1/2002。
(3)①“设计试管婴儿”技术与试管婴儿技术最大的区别是胚胎移植前需要进行遗传学诊断。
②赞同,因此健康孩子提供脐带血不违背伦理道德,也不会对健康孩子造成伤害,同时此做法是出自父母爱子之心,也是求治重症儿子最好、最快捷的办法之一
不赞同,因此此技术可能会带来伦理、道德、法律等争论
22.中国科学家团队成功构建了世界首例人猴嵌合胚胎,即同时具有人和猴细胞来源的胚胎,为解决异种嵌合效率低下等问题提供新的思路,对器官再生研究具有指导意义。如图是嵌合胚胎培育的部分过程,回答下列问题:
(1)嵌合胚胎早期发育所依据的原理是 。图中①为扩展潜能干细胞(EPSCs),其功能与胚胎干细胞相似,都具有 性。
(2)图中②时期胚胎发育是在最外层的透明带内进行的,沿其内壁扩展和排列的、个体较小的是 细胞,它们将来发育成 。
(3)研究嵌合胚胎的目的是培养与人类似的同种器官,以缓解 的困境。
(4)研究人员将图中嵌合胚胎在体外进行培养时,科研人员观察到了嵌合现象,但科研人员并未进行体内胚胎移植实验,这是为了规避人们最担心的类似于克隆人的 问题。我国政府坚决反对克隆人,一再重申四不原则即 ,主张对治疗性克隆进行 。
【答案】(1) 细胞分裂和分化 全能
(2) 滋养层 胎膜和胎盘
(3)器官移植供体不足
(4) 伦理争议 不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 有效监控和严格审查
【来源】宁夏回族自治区石嘴山市第三中学2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题
【分析】胚胎早期发育过程:受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。
【详解】(1)胚胎早期发育过程中细胞分裂方式为有丝分裂。所以嵌合胚胎早期发育所依据的原理是细胞分裂和分化;胚胎干细胞存在于早期胚胎,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能,具有全能性,扩展潜能干细胞(EPSCs)其功能与胚胎干细胞相似,具有全能性。
(2)图②时期是囊胚期,最外侧是透明带,内壁扩展和排列的、个体较小的是滋养层细胞,聚集在一端的细胞形成内细胞团,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,内细胞团细胞将来发育成胎儿的各种组织。
(3)研究嵌合胚胎的目的是培养与人类似的同种器官,以缓解器官移植供体不足的困境。
(4)嵌合胚胎的胚胎移植和克隆人一样,会带来严重的伦理道德争议。我国政府坚决反对克隆人,一再重申四不原则即不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。
23.生殖性克隆和治疗性克隆是两个重要的工程技术,下图是小鼠相关的研究过程。
(1)核移植之前,卵母细胞要培养至 期;可通过 法使两细胞融合,形成重构胚。与胚胎细胞核移植相比,图示移植方式难度 。
(2)根据发育时期判断,图中早期胚胎是 胚,其中的a将发育为 。胚胎移植之前,需要对代孕母鼠进行 处理。
(3)图中过程⑥的实质是 。过程③和过程⑦中不会出现免疫排斥反应的是 ,为避免另一个过程出现免疫排斥反应,可以从 中取小鼠成纤维细胞。
(4)B技术是 性克隆。我国政府“不赞成、不允许、不支持、不接受”将 (填图中字母)技术应用于人类。
【答案】(1) 减数分裂Ⅱ中期(MII期) 电融合(灭活的病毒等) 高
(2) 囊 胎儿的各种组织 同期发情
(3) 基因的选择性表达 ③ 帕金森病模型鼠
(4) 治疗 A
【来源】北京大兴区2023-2024学年高二下学期期末生物试题
【分析】1、核移植技术指的是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体;用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,原理是动物细胞核的全能性;动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
【详解】(1)用于构建重组胚胎的卵母细胞需要培养至减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期);将供体细胞注入去核卵母细胞后,还需要通过电融合法使两细胞融合形成重构胚;由于动物胚胎细胞分化程度较低,表现全能性相对容易,故动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
(2)由图可知,早期胚胎具有囊胚腔,是囊胚,a为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;胚胎移植之前,需要对代孕母鼠进行同期发情处理。
(3)由图可知,过程⑥是细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达;过程③是胚胎移植,过程⑦是干细胞移植,胚胎移植过程中受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应;通过体外诱导帕金森病模型鼠细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),取自身细胞形成的iPS细胞表面抗原相同,用于治疗疾病可避免免疫排斥反应。
(4)由题干和题图可知,A技术为生殖性克隆,B技术为治疗性克隆;我国政府“不赞成、不允许、不支持、不接受”将生殖性技术应用于人类。
24.下图所示为人类“治疗性克隆”的大体过程,请据图回答下面的问题。
(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程的 技术。
(2)在正常情况下,去核的卵母细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的 期细胞。
(3)“治疗性克隆”中相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是基因 的结果,该过程的开始发生在 期。
(4)核移植成功后,用物理或化学方法激活受体细胞,目的是 。
(5)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是 。
(6)我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。请谈谈为什么要反对生殖性克隆人? (写两点即可)。
【答案】(1)细胞工程
(2)MⅡ
(3) 选择性表达 囊胚
(4)使其完成细胞分裂和发育进程
(5)体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵母细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境
(6)严重违反了人类伦理道德;冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等
【来源】陕西省西安市部分学校联考2023-2024学年高二下学期6月月考生物试题
【分析】根据题意和图示分析可知:图示为治疗性克隆的大概过程,即从患者身上提取一个体细胞核,移植到去核的卵细胞中,形成一个新细胞,经过动物细胞培养成胚胎干细胞,经过细胞分裂分化形成组织和器官。
【详解】(1)治疗性克隆”是将经核移植形成的重组细胞,再经过胚胎干细胞的培养,进而培养成给患者进行移植用的器官,属于生物工程的细胞工程技术。
(2)在正常情况下,去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的MⅡ期(减数第二次分裂中期)细胞。
(3)相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,是由于发生了细胞分化,细胞分化的根本原因是基因选择性表达的结果,该过程的开始发生在囊胚期。
(4)核移植成功后,用物理或化学方法激活受体细胞,目的是使其完成减数分裂和发育进程,完成从一个细胞到相关组织、器官、个体的使命。
(5)高度分化的体细胞不再分化为各种组织,而体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而在卵细胞中细胞质可以给它提供表达全能性的环境,所以科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养。
(6)由于生殖性克隆人严重违反了人类伦理;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,故我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。
25.如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是 技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是 ,后者是 。
(2)如果培养转基因荷斯坦奶牛,可采用 技术将药用蛋白基因导入到 中,在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是 技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定。
(3)上述技术应用于人类所得到的婴儿通常叫 ,在生育方面有什么积极意义? 。
(4)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在对人类作用上的区别是 ,在技术手段上的区别是 ,现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是 。
【答案】(1) 核移植 无性生殖 有性生殖
(2) 显微注射 受精卵 DNA分子杂交
(3) 试管婴儿 解决患不孕不育症夫妇的生育问题
(4) 前者主要用于治疗不孕不育夫妇的不孕不育症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病 后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断 破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德
【来源】海南省海口市农垦中学2023-2024学年高三上学期期末生物试题B卷
【分析】动物克隆的技术手段主要是核移植,而图示技术手段为体外受精(其实质是有性生殖)。与试管婴儿相比,设计试管婴儿在操作技术上的特点是胚胎在移植前,需进行遗传学诊断。有些人认为那些配型不合适的胚胎被抛弃或杀死,及滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等引起性别比例失调,违反了伦理道德。
【详解】(1)克隆动物采用的技术是核移植技术,为无性生殖;而题图所示的繁殖过程具有精卵结合形成受精卵的过程,应为有性生殖。
(2)将目的基因导入动物细胞常用的技术是显微注射技术,受体细胞通常是受精卵,DNA分子杂交技术可用于检测目的基因是否导入
(3)上述技术在人类中的应用叫试管婴儿技术,常用于解决患不孕夫妇的生育问题。但是试管婴儿在传统理论道德观念上颇有争论,是因为它有可能对现有的婚姻、家庭和两性关系造成冲击。
(4)试管婴儿和设计试管婴儿在对人类作用上的区别是,前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病;而在技术手段上的区别是后者胚胎在移植前需要进行遗传学诊断。现在大多数人反对设计婴儿性别,是因为它破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德。
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第四章 基因工程(测试卷)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本题共20小题,每题2分,计40分。第小题只有一个符合题意的答案,不选、错选、多选均不得分。)
1.水稻易被某种真菌感染导致生长不良,有研究发现花生细胞的S基因在抗真菌类病害中发挥着重要作用,这为水稻的改良提供了新的思路。以下叙述正确的是( )
A.该种真菌只能发生基因突变和基因重组两种变异
B.利用基因工程改良水稻可产生抗真菌的水稻新物种
C.该种真菌对花生的持续感染导致其产生了S基因
D.将S基因导入水稻使其获得抗病能力属于基因重组
2.基因工程在技术层面也称为DNA重组技术,下列有关基因工程的说法,错误的是( )
A.基因工程的基本原理是基因重组
B.基因工程常用的工具酶有限制性内切核酸酶、DNA连接酶
C.基因工程不可以定向改造生物的性状
D.基因工程常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒
3.通过任何一项技术(转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节,经过1、2、3过程分别产生了试管动物、克隆动物和转基因动物,如图所示。下列说法错误的是( )
A.试管动物属于有性繁殖,克隆动物属于无性繁殖
B.动物细胞核移植中普遍使用显微操作法去核
C.过程1、2、3都可以定向改良动物的遗传性状
D.不同动物胚胎移植到受体子宫的时间可能不同
4.人血清白蛋白(HSA)是血浆蛋白的主要成分,具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转HSA基因的大肠杆菌,通过发酵工程,实现HSA的大量生产。下图表示HSA基因,有关叙述正确的是( )
A.PCR过程每次循环分为3步,其中温度最低的一步是第三步
B.扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ
C.在PCR反应缓冲液中加入Ca²⁺的作用是激活耐高温的DNA聚合酶
D.基因工程的核心环节是目的基因导入受体细胞
5.某质粒中氨苄青霉素抗性基因(AmpR),四环素抗性基因(TetR)和多种限制酶的识别位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基因工程的载体也可选用噬菌体和动植物病毒
B.质粒和目的基因用ScaI和HindⅢ切割,用四环素进行筛选
C.质粒和目的基因用SalⅠ和SphⅠ切割,用氨苄青霉素进行筛选
D.质粒和目的基因用ScaⅠ和PUuⅠ切割,用四环素进行筛选
6.限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,下列有关说法正确的是( )
A.DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键
B.限制酶只能切割双链DNA片段,不能切割烟草花叶病毒的核酸
C.E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远高于T4 DNA连接酶
D.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,所以也能剪切自身的DNA
7.基因工程会用到多种限制酶,下列为部分限制酶的识别序列和酶切位点及其在某质粒上的酶切位点。下列叙述错误的是( )
A.Sau3AⅠ可切割BamHⅠ和BcⅡ的识别序列,其具有专一性
B.质粒被BamHⅠ和BcⅠ切割后,并在DNA连接酶的作用下,会发生环化
C.构建重组质粒时,切割该质粒的限制酶只能是BamHI
D.分别用Sau3AⅠ和BamHⅠ切割目的基因和质粒,形成的重组质粒能被Sau3AⅠ切成4个片段
8.科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该质粒的部分结构如图甲所示,其中V5编码序列表达标签短肽V5;该重组质粒在受体细胞内正确表达后,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平,结果如图乙所示。下列分析错误的是( )
A.作为基因表达载体,图甲中的质粒还必须具有特殊标记基因、复制原点
B.为检测J基因是否插入到图甲所示的位置,需用引物F1和R1进行PCR
C.若J基因转录的模板链位于b链,则引物F2与图甲中a链相应部分的序列相同
D.图乙中,条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白
9.实验小组从苏云金芽孢杆菌中提取Bt毒蛋白,注射到小鼠体内使小鼠产生相应的抗体,再从转基因抗虫棉中提取蛋白质电泳分离后和抗体杂交,然后加入带有特殊标记的抗体以显示出杂交带,具体过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.从转基因抗虫棉中分离出的蛋白质相当于抗原
B.二抗可能是带有放射性同位素标记的一抗的抗体
C.若未显示出杂交带,则说明目的基因未导入受体细胞
D.图示操作的目的是检测转基因棉花是否产生Bt毒蛋白
10.将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin-Ⅱ导入杨树细胞,培育抗虫杨树。如图表示利用含目的基因的DNA分子和Ti质粒构建基因表达载体的过程,图中表示氨苄青霉素抗性基因,表示新霉素抗性基因,箭头表示限制酶的酶切位点,相关酶的识别序列如表所示。下列叙述正确的是( )
A.利用PCR扩增目的基因时,应该选择引物2和引物3并在引物3'端添加相应酶切位点
B.为使目的基因与质粒高效重组,选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好
C.为将表达载体导入农杆菌,可以使用离心法或PEG融合法处理受体细胞
D.成功导入目的基因的杨树细胞既具有氨苄青霉素抗性,又有新霉素抗性
11.下图为构建基因表达载体和检测受体细胞是否含有目的基因的过程示意图,其中LacZ基因控制合成的酶可以分解物质X产生蓝色物质,使平板上形成的菌落呈蓝色,否则菌落为白色。图中③过程所用培养基含有氨苄青霉素和物质X。下列叙述错误的是( )
A.①过程需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B.实验结果中形成的蓝色菌落中的大肠杆菌含有目的基因
C.③过程使用的培养基中含有氨苄青霉素,属于选择培养基
D.可用处理大肠杆菌使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
12.苯丙酮尿症是由PH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上pH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式(图1)。一对天妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子,②号个体再次怀孕(图2)。为确定胎儿是否正常,需要进行产前诊断,提取该家庭所有成员的DNA经MspⅠ酶切后进行电泳分离,并利用荧光标阅的pH基因片段与酶切片段杂交,得到DNA条带分布情况如图3。下列相关叙述正确的是( )
A.①号个体23kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
B.②号个体23kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
C.④号个体可能是苯丙酮尿症患者
D.④号个体为pH基因杂合体的概率为2/3
13.下列相关实验操作正确的是( )
A.配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
B.利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果
C.检测目的基因是否表达,分子水平的检测是PCR
D.基因工程四个步骤中只有构建基因表达载体遵循碱基互补配对
14.图一为生物体内遗传信息的传递与表达过程,图二是转基因抗虫棉的制备过程,Bt为控制晶体蛋白合成的基因。对此,相关叙述正确的是( )
A.图一中,对于真核生物的来说,①过程只需一个解旋酶参与催化
B.图一中,过程④发生在所有的RNA病毒繁殖过程中
C.图二中,过程d对应图一中的过程⑤
D.图二中,过程e的产物活化的毒性物质可能是多肽
15.CAR-T疗法(嵌合抗原受体T细胞免疫疗法)是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,是指在体外将一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体(CAR)的病毒载体转入T细胞。该嵌合细胞利用定位导航装置CAR,专门识别体内肿瘤细胞,从而实现精准杀伤恶性肿瘤。CAR-T疗法原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.在构建嵌合体时,选取的T细胞主要是细胞毒性T细胞
B.CAR-T嵌合细胞在人体内主要发挥免疫监视功能
C.构建CAR-T嵌合细胞时,选取的T细胞一般是提取患者自身的T细胞
D.CAR-T疗法具有持久性是因为基因工程技术改造后的CAR-T细胞寿命更久
16.盐碱胁迫下植物产生的H2O2(自由基前体)对细胞具有毒害作用。科学家发现,高梁中的AT1基因可通过调节细胞膜上水通道蛋白PIP2s的磷酸化水平,影响作物应对盐碱胁迫的能力,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.H₂O₂产生的自由基可攻击磷脂直接导致核糖体损伤从而使细胞衰老
B.敲除 ATl 基因或提高 ATl 基因的甲基化水平可降低作物应对盐碱胁迫能力
C.PIP2s的磷酸化是提高H₂O₂外排能力所必需的,且该磷酸化过程可与ATP 水解相联系
D.内质网可通过囊泡将PIP2s蛋白直接运至细胞膜上
17.水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A.该项替换研究中,目前可行的直接操作对象是蛋白质
B.该项替换研究中,改造前后水蛭素的空间结构未发生改变
C.该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致
D.改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素
18.在无氧条件下,酿酒酵母可将木糖(一种五碳糖)转化为乙醇。大致过程如下:科学家利用蛋白质工程对相关酶进行改造,乙醇产量显著提高。下列说法正确的是( )
A.上述木糖转化为乙醇的过程主要发生在细胞质基质和线粒体基质
B.产生木酮糖时,变为NADH,NADH进一步与O2结合生成水
C.科学家利用蛋白质工程对酶改造通过直接改变蛋白质结构来完成
D.木糖转化为乙醇过程中释放能量,其中有少部分用于合成ATP
19.Icodec胰岛素作为一种创新的长效胰岛素类似物,其研发基于对人胰岛素结构的深入改造,即通过精确调整氨基酸的种类、数量,并施以适当的修饰,实现减少该药物被体内酶降解的目标,进而实现每周仅需单次注射的目标。下列叙述正确的是( )
A.Icodec胰岛素可以通过口服途径降低血糖浓度
B.Icodec胰岛素无法有效降低血糖
C.Icodec胰岛素能够与细胞膜上的胰岛素受体进行特异性结合
D.调整胰岛素氨基酸的方法为用特定的酶切割胰岛素再进行连接
20.下列有关实验操作的叙述,正确的是( )
A.可用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
B.诱导愈伤组织和后续的培养过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照
C.提取DNA时,在研磨液中加入切碎的洋葱,充分研磨后过滤,弃去上清液
D.体外受精时,用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获能
二、非选择题(本题共5小题,每题1分,计50分。)
21.B基因存在于水稻基因组中,其仅在水稻体细胞(2n)和精细胞中正常表达,而在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对水稻卵细胞的影响,设计了如图所示的实验。已知Luc基因表达的荧光素酶能氧化荧光素从而产生荧光,据图回答:
(1)B基因在水稻卵细胞中不转录,推测其可能的原因是卵细胞中 (填字母)。
A.含B基因的染色体缺失
B.DNA聚合酶失活
C.B基因发生基因突变
D.B基因的启动子无法启动转录
(2)可从水稻体细胞或 中提取总RNA,通过逆转录合成cDNA,进而获得B基因序列。
(3)在过程①、②转化筛选时,过程 中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上,过程 在培养基中应加入卡那霉素。
(4)获得转基因植株过程中,以下鉴定筛选方式正确的有 (填字母)。
A.将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交
B.以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交
C.以B基因序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交
D.检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光
(5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到其细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明 。
22.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术;电泳技术是分离、鉴定、纯化核酸和蛋白质的常用方法。请回答有关这两项技术的原理及应用问题。
(1)PCR与体内DNA复制相比,其中一个优点是复制次数不受 次数的限制,可在短时间内大量复制DNA。
(2)电泳技术原理:在同一电场下,由于蛋白质或DNA的 以及本身 、形状不同而产生不同的迁移方向或速度,从而实现样品的分离。
(3)图为应用电泳方法和原理对核酸进行分析的示意图:
图中结果显示,核苷酸数量多的DNA片段,迁移速度 (填“快”或“慢”)。如果选择性断开的位置是碱基T,那么在电泳带上被分离的显示位置应有 处。应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链,结果如下图所示,此结果说明,该链含 个核苷酸,其中A∶T∶G∶C= 。
23.基因工程的第一步是筛选获取目的基因,利用PCR技术获取目的基因是一种常用的手段。图示是某DNA分子经酶切后,DNA片段自身环化并利用PCR技术扩增的部分过程。
(1)PCR与生物体内DNA复制过程不同,PCR反应中解旋不需要 酶催化而是通过 实现的,因此PCR技术使用的DNA聚合酶必须是 的。
(2)如果在某基因组中定位了一个目的基因X,其碱基序列未知,但已知X临近区域的一段DNA序列,此时可利用图示方法进行目的基因的筛选和扩增。作用于图示多个限制酶切点的限制酶种类一般应 (填“相同”或“不同”)。操作时根据图中的 设计引物,将含有目的基因的DNA片段克隆出来。
(3)实践中也常用RT-PCR技术扩增目的基因,这种技术是以RNA为模板。若利用RT-PCR技术扩增胰岛素基因,应选择 细胞提取RNA。
24.正常细胞中含有抑癌的p53基因,若它失活不能表达,则细胞易癌变形成肿瘤。基因治疗是治疗肿瘤的有效方法。腺病毒以其嗜好增殖细胞和对人体基本无害而成为良好的载体。野生型腺病毒含有抑制p53基因活性的某基因X,以及病毒复制基因E1,因此需要重新构建有疗效的、安全的腺病毒。图甲、乙中箭头所指为相应限制酶的切割位点。
(1)构建重组腺病毒时,限制酶最好选择 ,这样既可以去除 基因以防止病毒复制后损伤健康细胞,同时还能破坏基因X以防止其 。
(2)将目的基因与腺病毒DNA重组时,重组的成功率较低,依然还有大量非重组的野生型腺病毒的DNA,这是因为 。
(3)某DNA片段含有1 000个碱基对(即1 000 bp)。经扩增后,通过只用限制酶EcoR Ⅰ与同时用EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ两种方法切割(完全酶切),其电泳结果如图丙所示,可推断限制酶Hind Ⅲ在该DNA片段上的切割位点有 个。
25.α1-抗胰蛋白酶缺乏症是一种单基因遗传病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡,患者可采用注射α1-抗胰蛋白酶来缓解症状。科研团队决定结合如图所示流程,运用蛋白质工程设计制造出全新的α1-抗胰蛋白酶,同时结合基因工程和胚胎工程进行扩大生产。
请回答下列问题:
(1)①~③过程属于蛋白质工程,仅从③过程看,由氨基酸序列获得的核酸序列 (填“是”或“不是”)唯一的,原因是 。
(2)基因工程的核心是构建基因表达载体,基因表达载体上除目的基因外,还必须有启动子、 (填两种)等。可用 技术将基因表达载体导入受精卵中。
(3)欲通过乳腺生物反应器生产预期α1-抗胰蛋白酶,则构建基因表达载体时所用的启动子应为 ,且在⑧过程之前,要除去含 (填“X”或“Y”)染色体的精子。
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