内容正文:
第4章 生物技术的安全性与伦理问题
一、选择题:本题共20小题,1~15小题30分,16~20小题15分,共45分。每小题只有一个选项是符合题目要求的。
1.(2025山东二模)基因工程技术的迅猛发展,为人类的生产生活带来很多便利,但同时也带来了一些安全性问题。下列说法正确的是( )
A.乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与药用蛋白启动子重组后导入动物的受精卵中
B.将外源生长素基因导入鲤鱼中可提高鲤鱼的生长速度
C.通过基因组编辑技术可以“设计完美婴儿”
D.在转基因研究中,科学家通过阻断淀粉储藏使花粉失去活性来防止基因污染
2.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.转基因食品的安全性问题包括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质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
3.(2025安徽期中)AI技术为生物医药研究、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应用的叙述,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
4.(2025广东广州二模)科学家将Bt抗虫蛋白基因转入某茄科植物细胞中,并整合到该植物的线粒体DNA上,获得了具有抗虫性状的转基因植物。下列相关叙述错误的是( )
A.Bt抗虫蛋白在线粒体中的成功合成与密码子的通用性有关
B.叶肉细胞内有多个线粒体,这有利于增加该转基因植物的抗虫性
C.将该转基因植物与同种非转基因植物进行正、反交,所得子代均有抗虫性
D.该技术能有效避免或减少外源基因通过花粉向其他植物的转移
5.(2025广东广州一模)下列关于培养技术及应用的叙述,错误的是( )
A.采用茎尖组织培养技术培育脱毒草莓
B.可用无机盐、琼脂和石油配制的培养基筛选石油降解菌
C.微型繁殖技术的缺点是无法保持优良品种的遗传特性
D.可用聚乙二醇诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞
6.(2025江苏淮安二模)“筛选”是生物技术与工程中重要的环节。下列叙述正确的是( )
A.用选择培养基筛选微生物,对照组不接种微生物,实验组接种微生物
B.诱导植物原生质体融合时,观察是否再生细胞壁可筛选异种融合细胞
C.制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
D.在试管婴儿技术中,需取滋养层细胞进行性别鉴定来筛选所需的胚胎
7.(2025云南昆明期中)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.若转基因植物的外源基因来自自然界,则不存在安全性问题
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
8.(2025北京朝阳期末)克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆,下列相关叙述正确的是( )
A.生殖性克隆动物与其供核亲本的遗传物质组成和性状完全相同
B.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
C.生殖性克隆和治疗性克隆都应用了体细胞核移植和胚胎移植技术
D.取自体的细胞核进行治疗性克隆,可治疗镰状细胞贫血等遗传病
9.生物技术是一把双刃剑,它的发展既可以造福人类,同时也伴随着潜在的风险和挑战。下列关于生物技术安全性及伦理问题的叙述,正确的是( )
A.世界各国达成协议仅允许少数国家保存和使用生物武器
B.转基因生物会导致食品安全问题,应禁止使用转基因技术
C.生殖性克隆技术有悖伦理,我国严禁一切用于人的克隆技术
D.“设计试管婴儿”所引发的主要伦理问题是不适合的胚胎处理问题
10.生物技术在造福人类社会的同时也可能会带来伦理问题。下列生物技术中国家法律法规允许的是( )
A.试管婴儿技术辅助生育
B.生殖性克隆人
C.基因编辑人类胚胎
D.对健康胎儿进行性别选择
11.(2025山东济南期中)当前生物技术发展非常迅猛,很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法,不正确的是( )
A.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方面
B.我国坚决反对克隆人,不允许进行任何生殖性克隆人实验
C.对囊胚进行胚胎分割时,必须对整个胚胎进行均等分割
D.利用胚胎工程繁育良种时,供体和受体母畜都要进行同期发情处理
12.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、生化毒剂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
13.(2025宁夏银川一模)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.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
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.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
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
14.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,也引起人们对安全性及伦理问题的关注。下列叙述正确的是( )
A.证明转基因食品安全比证明其不安全更容易
B.可用口味、颜色指标判断是不是转基因作物
C.不允许、不接受进行任何生殖性克隆人实验
D.在特殊情况下可利用转基因技术制造致病菌
15.生物技术迅猛发展带来的安全与伦理问题受到了社会各界的广泛关注。下列叙述正确的是( )
A.转基因食品可能带来安全问题,应禁止转基因技术发展
B.生物武器极大威胁到人类生存,应全面禁止生物武器研究
C.生殖性克隆可挽救人的生命,应在严格监管下进行研究
D.试管婴儿技术已相对成熟,移植前可对胚胎进行遗传学诊断和基因改造
16.(2025湖南期中)生物技术的发展改善了人类的生活,是推动人类社会向前发展的重要科学技术。但科学是一把双刃剑,只有合理应用于生产生活才能造福全人类,下列关于生物技术的安全性及伦理问题的论述,错误的是( )
A.转基因生物可通过基因漂移影响非转基因生物
B.人类基因编辑应允许用于编辑出“完美婴儿”
C.对流感病毒基因进行改造可能会引发大规模流行性疾病
D.“只要有证据表明产品有害,就应该禁止转基因技术的应用”不属于理性看待转基因技术
17.(2025河北邢台期中)转基因作物因其具有抗旱、抗寒、抗虫等能力而为粮食短缺的国家所推崇。但是反对者表示:对转基因食物进行的安全性研究都是短期的,无法有效评估人类进食转基因食物几十年或更久以后的风险。下列叙述错误的是( )
A.转基因作物的基因经过重组后,有可能合成对人体有直接或潜在毒性的蛋白质
B.有些基因可能会引起植物体内某些代谢途径发生变化,导致转基因作物营养成分改变
C.转抗虫基因的植物对昆虫的抗性具有选择作用,会导致昆虫群体中抗性基因频率增加
D.食用转基因食品时,食品中的基因会整合到人类的基因组中
18.(2025河北沧州期末)下列关于试管婴儿和克隆猴的叙述,正确的是( )
A.受精过程中,透明带和卵细胞膜的反应保证了受精卵染色体数目的正常
B.克隆猴的性状表现与细胞核供体的一模一样,体现了动物细胞核具有全能性
C.试管婴儿的生殖方式属于无性繁殖,克隆猴的生殖方式属于有性生殖
D.“设计试管婴儿”与试管婴儿在操作上唯一的区别是前者需要进行遗传学诊断
19.(2025辽宁葫芦岛期末)随着生物技术的进步,相关成果不断涌现,会引起人们对它的安全性的关注,也会与伦理道德发生碰撞,带来新的伦理困惑和挑战。下列叙述错误的是( )
A.通过基因工程育种可增加或消除原有生物品种的某些性状
B.干细胞的研究可用于治疗很多疾病,有不涉及伦理和道德问题等优点
C.生殖性克隆和治疗性克隆都涉及细胞核移植技术,中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
D.消除生物武器威胁、防止生物武器及其技术和设备扩散是生物安全防控的重要方面
20.(2025湖南娄底期末)为了解转基因烟草对生态环境的影响,研究人员以转入TMV-CP基因的烟草品种NC89为实验材料,对转基因烟草外源基因TMV-CP漂移到杂草上的可能性进行了研究。研究人员随机选取了5株NC89烟草,并在NC89烟草株系周边随机选取各种杂草,提取DNA,根据TMV-CP基因设计引物进行PCR扩增,电泳结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:1为阳性对照,2为空白(阴性)对照,3~7为NC89烟草样品,8~18表示杂草样品。
A.电泳结果表明NC89烟草中的TMV-CP基因漂移至周边杂草
B.电泳结果表明TMV-CP基因在NC89烟草细胞内稳定存在
C.设置空白对照是为了排除实验操作等对结果的影响
D.将TMV-CP基因转入其他植物时需要经过安全性评价
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2025山西太原期中)(12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基因如下图所示。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
BamHⅠ
XmaⅠ
BclⅠ
SmaⅠ
识别序列及切割位点
(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镉污染土壤修复植物,最大的优势在于 。
22.(2025广东清远一模)(10分)斑马鱼幼体透明且肌细胞和生殖细胞均存在雌激素受体,这使得斑马鱼成为研究水中雌激素类污染物对鱼类影响的重要模型。将ERE、UAS、Gal4基因和绿色荧光蛋白基因(GFP)共同转入斑马鱼,培育出转基因斑马鱼。其可以经济且快速地监测水体中的雌激素类污染物,原理如图。回答下列问题。
注:ERE和酵母来源的UAS是两种诱导型启动子,分别被A(雌激素)—受体复合物和酵母来源的Gal4蛋白特异性激活,启动下游基因表达。
(1)通过PCR特异性扩增GFP基因需先设计引物,该引物应该是一小段能与模板链互补配对的 。
(2)A进入幼体转基因斑马鱼的肌细胞后,促进Gal4蛋白的合成,特异性激活UAS,使其与 结合,启动GFP基因的表达。
(3)科学家用上述转基因斑马鱼和另一种转基因斑马鱼X杂交制备一种不育的监测SM斑马鱼。欲获得斑马鱼X,需选择启动子 (填“ERE”或“UAS”)和 (填“Gal4基因”“雌激素受体基因”或“仅导致生殖细胞凋亡的基因”),构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵。
(4)SM斑马鱼不育的原因是:成体SM斑马鱼自身产生雌激素,与受体结合后 ,造成不育。将不育SM斑马鱼用于实际监测,更明显的优势是 。
23.(2025贵州期中)(10分)利用T-DNA随机插入野生型水稻染色体DNA中,导致被插入的基因功能丧失,研究者通过此原理构建水稻突变体库,从中筛选出一株穗粒数异常的突变体A进行实验探究。回答下列问题。
(1)用某种限制酶处理水稻突变体A的DNA(如下图所示)后,用DNA连接酶将两端的黏性末端连接成环,以此为模板,利用图中的引物 (填序号)组合进行PCR扩增,目的是扩增出T-DNA插入位置两端的未知序列,反应过程中引物与模板DNA链碱基互补配对结合的阶段是 。
(2)将T-DNA两端的未知序列与野生型水稻基因组序列比对,确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中,该突变体A的穗粒数及产量明显 (填“低于”或“高于”)野生型,据此推测B基因可能促进水稻穗粒的形成,原因是 。
(3)考虑转基因技术的安全性,适合选用 (填“不育”或“可育”)水稻株系作为实验材料,选此株系的原因是 。
24.(2025湖北期中)(12分)科学家将除草剂抗性基因导入玉米细胞中,以期获得具有抗除草剂性状的转基因玉米,过程如图。转化过程中常有残留农杆菌附着在愈伤组织表面,进而导致未转化的愈伤组织也可能在含除草剂的培养基中生长,称为假阳性。回答下列问题。
注:报告基因含有内含子,不能在原核生物中正确表达,其正确表达产物能催化无色物质K呈蓝色。
(1)基因表达载体除了含目的基因、特定限制酶切割位点、复制原点外,还必须有 ,以确保导入的基因正常表达。除草剂抗性基因G必须插入到Ti质粒的T-DNA中,原因是 。
(2)利用PCR技术,可以鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有除草剂抗性基因G。除草剂抗性基因G的部分序列如下:
5'-ATGGCT……AGGAAC-3'
3'-TACCGA……TCCTTG-5'
根据上述序列应选择引物 (填字母)进行PCR;一个目的基因G扩增5次,共需要 个引物。
A.5'-TACCGA-3' B.5'-GTTCCT-3'
C.5'-AUGGCU-3' D.5'-ATGGCT-3'
(3)通过在培养基中添加 进行“筛选1”,通常在培养基中添加无色物质K进行“筛选2”,目的是 。从抗除草剂玉米叶片中提取抗除草剂基因的DNA过程中,加入体积分数为95%的预冷酒精的目的是 。
(4)科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,目的是 。
25.(2025江西赣州期中)(11分)为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如图所示。回答下列问题。
(1)图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的 过程类似。该过程结束后,细胞的全能性 (填“提高”或“降低”)。
(2)图中灰鼠形成的受精卵,经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚,可对灰鼠注射 激素,使其超数排卵。图中的重构胚在胚胎移植前需要对供体和受体进行 处理,胚胎移植的实质是 。
(3)进入代孕白鼠子宫内继续发育,X鼠的体色为 ;上图中可以是雄鼠的有 (填图中相关鼠的名称)。
(4)若以图示方法进行人体医学实验,重构胚移植后孕育出一个新个体称为 (填“治疗性”或“生殖性”)克隆,我国政府坚持的“四不原则”态度是 任何相关实验。
参考答案
1.D 乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,通过显微注射等方法导入哺乳动物的受精卵中,A项错误。生长素是植物激素,对动物不起作用。将外源生长激素基因导入鲤鱼中,可提高鲤鱼的生长速度,B项错误。目前的技术水平还无法通过基因组编辑技术“设计完美婴儿”,且“设计试管婴儿”存在伦理争议等诸多问题,C项错误。
2.B 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项不符合题意。转基因食品被食用后,其成分会被消化道中的酶水解并被人体吸收,其基因不会进入人体基因组,B项符合题意。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项不符合题意。转基因植物可能与野生植物发生杂交而发生基因交流,对当地生态安全的影响可能是长远的,D项不符合题意。
3.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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。题中利用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项错误。
4.C 相同的遗传信息在不同的生物体内表达出相同的蛋白质,利用了密码子的通用性的原理,A项正确。叶肉细胞中有多个线粒体,则线粒体转化获得的抗虫基因数量多,其表达量远高于核转化的水平,有利于增加植物体内抗虫蛋白的含量,增加抗虫性,B项正确。外源抗虫基因转入线粒体,只能通过卵细胞遗传给后代,若转基因作物作为父本则不可遗传,C项错误。受精卵的细胞质基因几乎全来自卵细胞,将外源基因转入线粒体中,可以防止外源基因通过花粉向其他植物扩散,D项正确。
5.C 植物的茎尖部位病毒极少甚至无病毒,采用茎尖组织培养技术可以培育脱毒草莓,A项正确。石油降解菌能以石油作为碳源,用无机盐、琼脂和石油配制的培养基,只有能分解石油的微生物才能在其上生长,所以可以筛选石油降解菌,B项正确。微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性,C项错误。聚乙二醇可以诱导动物细胞融合,所以可用聚乙二醇诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞,D项正确。
6.C 目的菌能够在选择培养基上正常生存,其他微生物不能正常生存,为了确定选择培养基是否具有选择作用,应设计一个在完全培养基上接种的培养皿作对照,即对照组也接种微生物,只是实验组和对照组培养基的成分不同,A项错误。诱导植物原生质体融合时,观察是否再生细胞壁不能用于筛选异种融合细胞,因为同种融合细胞也会再生出细胞壁,B项错误。单克隆抗体的制备过程中,第一次筛选要用特定的选择性培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选要用抗体阳性检测方法从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞,C项正确。在试管婴儿技术中,不需要进行胚胎的性别鉴定,“设计试管婴儿”有时需要进行性别鉴定,D项错误。
7.D 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项错误。若转基因植物的外源基因来自自然界,外源基因也可能破坏原有的基因结构,或通过花粉进行传播,依然存在安全性问题,B项错误。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项错误。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,防止高致病性微生物外泄,造成污染,危害健康,D项正确。
8.B 生殖性克隆动物的部分遗传物质来自供细胞质的亲本,A项错误。治疗性克隆不需要进行胚胎移植,C项错误。自体的细胞核含有与镰状细胞贫血有关的基因,不能取自体的细胞核进行治疗性克隆来治疗镰状细胞贫血,D项错误。
9.D 为了世界和平,各国共同努力达成协议,不允许任何国家保存和使用生物武器,A项错误。应理性看待转基因生物,不能一味地禁止使用转基因技术,B项错误。中国政府禁止生殖性克隆人实验,但不反对治疗性克隆用于治疗疾病,C项错误。
10.A 试管婴儿技术辅助生育是在符合相关规定和医学指征的情况下,帮助那些因各种原因导致不孕不育的夫妇实现生育愿望的一种技术手段,在国家法律法规允许的范围内,它为许多家庭带来了希望,解决了生育难题,A项符合题意。生殖性克隆人严重违反人类伦理道德,可能引发一系列社会、伦理和法律问题,会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念,还可能被滥用,所以国家法律法规明确禁止生殖性克隆人,B项不符合题意。基因编辑人类胚胎存在巨大的风险和伦理争议,基因编辑可能会导致不可预测的基因改变,这些改变不仅会影响个体本身,还可能遗传给后代,对人类基因库产生难以预估的影响,目前国家法律法规是严格限制基因编辑人类胚胎的,C项不符合题意。对健康胎儿进行性别选择会破坏人口性别结构平衡,引发一系列社会问题,违背了公平原则和伦理道德,国家法律法规严禁非医学需要对胎儿进行性别鉴定和性别选择,D项不符合题意。
11.C 对囊胚进行胚胎分割时,必须对内细胞团进行均等分割,C项错误。
12.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项错误。
13.C 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,干扰素不能用于制造生物武器,C项错误。
14.C 证明转基因食品安全需要大量的实验、长期的监测等多方面的工作,而要证明其不安全,只要发现一个可能存在的风险点就可以,所以证明转基因食品安全比证明其不安全更难,A项错误。不能仅用口味、颜色指标来判断是不是转基因作物,因为很多非转基因作物也可能有各种各样的口味和颜色,B项错误。生殖性克隆人会带来严重的伦理道德、社会等多方面的问题,我国不赞成、不允许、不支持、不接受进行任何生殖性克隆人实验,C项正确。利用转基因技术制造致病菌是违背伦理道德和可能危害人类安全的行为,是不被允许的,D项错误。
15.B 虽然转基因食品可能带来安全问题,但转基因技术在农业、医药等众多领域也有着巨大的潜在价值,不能因噎废食而禁止其发展,应该在严格的监管下合理发展,A项错误。生物武器具有极大的杀伤力和危害性,严重威胁人类的生存,因此应全面禁止生物武器的研究,B项正确。克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆,C项错误。试管婴儿技术中,移植前可以对胚胎进行遗传学诊断,但不可以进行基因改造,基因改造违背伦理道德,D项错误。
16.B 转基因生物可通过基因漂移影响非转基因生物,即转入的基因可能会从转基因生物的体内扩散到非转基因生物中,A项正确。人类基因编辑若用于编辑“完美婴儿”,会造成社会歧视现象,B项错误。对流感病毒基因进行改造可能会提高流感病毒的传染性和致病能力,从而引发大规模流行性疾病,C项正确。转基因技术给人类带来许多便利,但同时也存在一些安全性问题,即既能看到转基因技术的优点,也能明白其中的不足,这属于理性看待转基因技术,“只要有证据表明产品有害,就应该禁止转基因技术的应用”不属于理性看待转基因技术,D项正确。
17.D 转基因作物的DNA经过重组后,有可能会发生特异性表达,合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质,A项正确。尽管转基因作物只是部分DNA发生了重组,但是有些基因可以使植物内的某些代谢途径发生变化,可能会导致转基因作物营养成分的改变,B项正确。转抗虫基因的植物对昆虫的抗性具有选择作用,所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加,C项正确。构成基因的DNA进入人体后,会被酶分解成小分子物质,不会整合到人类的基因组中,D项错误。
18.A 透明带和卵细胞膜的反应可以防止多精入卵,从而保证受精卵染色体数目的正常,A项正确。由于细胞质中也存在基因,所以克隆猴的性状与细胞核供体的不完全相同,B项错误。试管婴儿技术与正常的生殖过程相比仅仅是受精和早期胚胎发育的场所不同,实质没有变化,属于有性生殖;而克隆猴是将动物体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞后发育成的新个体,属于无性繁殖,C项错误。“设计试管婴儿”与试管婴儿的主要区别是前者在胚胎植入前需进行遗传学诊断,除体外受精、胚胎培养和胚胎移植外,“设计试管婴儿”还需要借助其他技术,D项错误。
19.B 基因工程是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和产品。通过基因工程育种,按照人们的需要,可增加或消除原有生物品种的某些性状,A项正确。干细胞研究并非完全不涉及伦理和道德问题,例如,胚胎干细胞的获取就涉及是否应该销毁人类胚胎的伦理争议,B项错误。中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,但是不反对治疗性克隆,C项正确。在生物恐怖威胁不断上升、全球传染病疫情频发的情况下,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方面,D项正确。
20.A 8~18表示杂草样品,都没有出现TMV-CP基因条带,则NC89烟草中的TMV-CP基因没有漂移至周边杂草,A项错误。TMV-CP基因在NC89烟草细胞内稳定存在,所以能够在转基因烟草中提取到TMV-CP基因,电泳会出现相应的条带,B项正确。为了排除实验操作等对结果的影响,需要设置空白对照,C项正确。将TMV-CP基因转入其他植物时需要经过安全性评价,D项正确。
21.答案 (1)2 引物自身结合 变性
(2)SmaⅠ和BclⅠ SmaⅠ能切割XmaⅠ识别的核苷酸序列并形成平末端,BclⅠ与BamHⅠ切割质粒形成的黏性末端均为3'-CTAG,但选择BamHⅠ会破坏质粒中的两个标记基因,故选择BclⅠ
(3)农杆菌转化法 避免目的基因在自然界中扩散
(4)杨树有发达的根系,对土壤镉的吸收量大
解析 (1)PCR反应时DNA两条链都可以作为模板,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基因一边为平末端,一边为黏性末端。XmaⅠ切割质粒形成黏性末端,SmaⅠ能切割XmaⅠ识别的核苷酸序列并形成平末端,故要选择SmaⅠ。BclⅠ与BamHⅠ切割质粒形成的黏性末端均为3'-CTAG,但选择BamHⅠ会破坏质粒中的两个标记基因,故选择BclⅠ。因此切割质粒需用到的限制酶是SmaⅠ和BclⅠ。(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,其花粉对其他植株没有干扰,因此可以避免目的基因在自然界中扩散。(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。
22.答案 (1)短单链核酸
(2)RNA聚合酶
(3)UAS 仅导致生殖细胞凋亡的基因
(4)激活ERE诱导Gal4基因表达,Gal4蛋白结合UAS诱导仅导致生殖细胞凋亡的基因表达,生殖细胞凋亡 避免转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题
解析 (1)通过PCR特异性扩增GFP基因需先设计引物,引物应该是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。(2)据图分析,A进入幼体转基因斑马鱼的肌细胞后,促进Gal4蛋白的合成,特异性激活UAS,使其与RNA聚合酶结合,启动GFP基因的转录和翻译过程。(3)由题可知,监测SM斑马鱼由题述转基因斑马鱼和另一种转基因斑马鱼X杂交获得,题述转基因斑马鱼可以形成GFP蛋白质,从而发出绿色荧光,因此转基因斑马鱼X不需要表达GFP蛋白,因此可以选用UAS启动子和仅导致生殖细胞凋亡的基因构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵,最终杂交获得能发出绿色荧光的不育斑马鱼。(4)SM斑马鱼不育的原因是:成体SM斑马鱼自身产生雌激素,与受体结合后激活ERE诱导Gal4基因表达,Gal4蛋白结合UAS诱导仅导致生殖细胞凋亡的基因表达,生殖细胞凋亡,造成不育。SM斑马鱼若逃逸到自然生态系统中,可与同种斑马鱼交配,但由于其不能产生生殖细胞,故可避免转基因斑马鱼造成的基因污染,因此可以避免转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题。
23.答案 (1)①④ 复性
(2)低于 当T-DNA插入2号染色体上的B基因,会破坏B基因,导致突变体产量低于野生型
(3)不育 避免目的基因在自然界中扩散
解析 (1)因为要扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,所以应利用图中的引物①④组合进行PCR。PCR过程包括变性、复性、延伸三个阶段,引物与模板结合的阶段是复性阶段。(2)根据题中信息可知,该突变体产量明显低于野生型,当T-DNA插入2号染色体上的B基因,会破坏B基因,导致突变体产量低于野生型,说明B基因可能促进水稻穗粒的形成。(3)目的基因的扩散可能导致转基因技术存在安全问题,故适合选用不育水稻株系作为实验材料。
24.答案 (1)启动子、终止子、标记基因 T-DNA可转移并整合到受体细胞的染色体DNA上
(2)BD 62
(3)氨苄青霉素 排除假阳性干扰 析出DNA
(4)防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界的其他植物中,造成基因污染
解析 (1)基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点等。T-DNA可转移并整合到受体细胞的染色体DNA上。(2)PCR技术的原理是DNA的半保留复制,子链合成方向为5'端到3'端,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,PCR扩增时,以母链DNA为模板,遵循碱基互补配对原则将四种脱氧核苷酸依次加到引物的3'端,完成目的基因的扩增,结合题目信息可知,本题应选择B项和D项的引物进行PCR扩增。利用PCR技术扩增目的基因时,所形成的子代DNA分子中,除来自最初亲本的两条链不含引物,其他新合成的链上均含有引物,所以一个目的基因连续扩增5次,共需要25×2-2=62(个)引物。(3)“筛选1”的目的是获得含有目的基因的农杆菌,需要借助质粒上的标记基因,所以需要在培养基中添加氨苄青霉素;由于报告基因在原核细胞中无法表达,在真核细胞中才能表达,在“筛选2”时添加无色物质K是为了排除假阳性干扰。DNA不溶于体积分数为95%的预冷酒精溶液,从抗除草剂玉米叶片中提取抗除草剂基因的DNA过程中,加入体积分数为95%的预冷酒精的目的是析出DNA。(4)科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,目的是防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界的其他植物中,造成基因污染。
25.答案 (1)脱分化 提高
(2)促性腺 同期发情 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(3)黑色 黑鼠和X鼠
(4)生殖性 不赞成、不允许、不支持、不接受
解析 (1)黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似,是组织细胞恢复分裂分化能力的过程。该过程结束后,细胞的全能性提高。(2)超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱导卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。图中的重构胚在胚胎移植前需要对供体和受体进行同期发情处理,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。(3)克隆属于无性繁殖,iPS细胞来自黑鼠,所以X鼠的体色为黑色。图中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的有黑鼠和X鼠。(4)若以图示方法进行人体医学实验,重构胚移植后孕育出一个新个体称为生殖性克隆,我国政府坚持的“四不原则”态度是不赞成、不允许、不支持、不接受任何相关实验。
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