高三人教版生物一輪復習考點規(guī)范練37基因工程及生物技術的安全性與倫理問題

考點規(guī)范練37基因工程及生物技術的安全性與倫理問題一、選擇題1.已知限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點分別是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。若要利用某目的基因(圖甲)和P1噬菌體載體(圖乙)構建重組DNA(圖丙),下列分析合理的是()A.用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體2.動物乳腺生物反應器是一項利用轉(zhuǎn)基因動物的乳腺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生物發(fā)酵,進行大規(guī)模生產(chǎn)可供治療人類疾病或用于保健的活性蛋白質(zhì)的現(xiàn)代生物技術。目前,科學家已在牛和羊等動物的乳腺生物反應器中表達出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素等產(chǎn)物,大致過程如下圖所示。下列有關說法錯誤的是()A.通過③形成的重組質(zhì)粒只要具有人的藥用蛋白基因、啟動子、終止子和標記基因即可B.④通常采用顯微注射技術C.在轉(zhuǎn)基因母牛的乳腺細胞中人的藥用蛋白基因才會得以表達,因此可以從乳汁中提取藥物D.該技術生產(chǎn)藥物的優(yōu)點是產(chǎn)量高、質(zhì)量好、易提取二、非選擇題3.利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法可培育轉(zhuǎn)基因植物,請據(jù)此回答下列問題。(1)培育轉(zhuǎn)基因植物過程的核心步驟是,其目的是使目的基因在受體細胞中,并且遺傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。(2)構建基因表達載體時,可利用DNA連接酶連接被限制酶切開的鍵?；虮磉_載體的組成部分包括啟動子、終止子、目的基因、、復制原點等。(3)組成基因表達載體的單位是?；虮磉_載體中的啟動子是識別和結合的部位,這種結合完成后才能驅(qū)動目的基因通過(填過程)合成mRNA。

(4)用兩種限制酶XbaⅠ和SacⅠ(兩種酶切出的黏性末端不同)切割某DNA,獲得含目的基因的片段。若利用該片段構建基因表達載體,應選用的Ti質(zhì)粒是下圖中的。

注圖中箭頭所指的位置是限制酶識別和切割的位點。4.下圖為DNA的粗提取與鑒定實驗的相關操作。分析回答下列問題。(1)圖中實驗材料A可以是等,研磨前加入的B應該是。

(2)通過上述所示步驟得到濾液C后,離心,取上清液,并加入體積相等的、預冷的體積分數(shù)為95%的酒精溶液的目的是,之后向白色絲狀物所在試管中加入物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液的目的是。(3)在DNA的粗提取與鑒定實驗中,將含有一定雜質(zhì)的DNA絲狀物分別放入體積為2mL的3種溶液中,經(jīng)攪拌后過濾,獲得如下表所示的3種濾液,含DNA最少的是濾液。

1物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中攪拌后過濾濾液D2物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中攪拌后過濾濾液E3預冷的體積分數(shù)為95%的酒精溶液中攪拌后過濾濾液F5.新型的微生物蛋白農(nóng)藥是由微生物產(chǎn)生的一類蛋白質(zhì)藥物,能夠激活農(nóng)作物的防御系統(tǒng),提高農(nóng)作物抗病抗蟲的能力?？蒲腥藛T在某個真菌菌株上發(fā)現(xiàn)了激活蛋白AP45,并進行了相關研究(見下頁左上圖)。請回答下列問題。(1)圖中①是;②是。

(2)所設計的引物對,應與能互補配對,但在之間不應有能互補配對的核苷酸序列。

(3)據(jù)圖分析,該實驗以基因作為標記基因。

(4)如果要利用抗原—抗體雜交技術檢測目的基因是否成功表達,則需要以為抗原,制備出其單克隆抗體。

(5)以此類激活蛋白制成的微生物蛋白農(nóng)藥并不會直接殺死害蟲或者病原生物,是一種環(huán)境友好型的產(chǎn)品,具有等優(yōu)點(答出1點即可)。

6.將蘇云金桿菌Bt抗蟲蛋白的基因?qū)朊藁毎?可獲得抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因棉,其過程如下圖所示。注質(zhì)粒中“Bt”代表“Bt基因”,“Kmr”代表“卡那霉素抗性基因”。農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上只有TDNA片段能轉(zhuǎn)移到植物細胞中。(1)過程①需用同種酶對含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進行酶切。為將過程②獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來,應使用培養(yǎng)基。(2)過程③中將棉花細胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),旨在讓進入棉花細胞;除盡農(nóng)桿菌后,還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),目的是。(3)若過程④僅獲得大量的根,則應在培養(yǎng)基中增加以獲得芽;部分接種在無激素培養(yǎng)基上的芽也能生根,原因是。(4)檢驗轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲性狀,常用的個體生物學水平上的方法是。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能減少的使用,以減輕環(huán)境污染。

7.胰島素可以用于治療糖尿病,但是胰島素被注射到人體后,會堆積在皮下,并要經(jīng)過較長的時間才能進入血液中,而進入血液的胰島素又容易被分解,因此,治療效果受到影響。下圖是用蛋白質(zhì)工程設計速效胰島素的生產(chǎn)過程,請據(jù)圖回答下列問題。(1)構建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關鍵,圖中構建新的胰島素模型的主要依據(jù)是。

(2)人工合成的DNA與結合后,被轉(zhuǎn)移到中才能得到準確表達。

(3)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素,需用到的生物工程有、和發(fā)酵工程。

(4)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么?

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8.試管嬰兒技術是指將不孕不育夫婦的精子和卵子在體外完成受精,并在試管中培養(yǎng)使其發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段,再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的夫婦重新獲得了生育的機會,也為人類的優(yōu)生開辟了新的途徑。請回答下列問題。(1)試管嬰兒技術在生物學上所依據(jù)的原理是。

(2)人的受精卵通過卵裂逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細胞、組織,并進而形成器官和系統(tǒng),從細胞水平看,卵裂的分裂方式是。

(3)精子和卵子在體外進行受精前精子需要事先經(jīng)過處理,卵子要培養(yǎng)到(時期)。除此之外還用到技術。

(4)試管嬰兒技術誕生后,繼而出現(xiàn)了“設計試管嬰兒”技術,二者在對人類作用上的區(qū)別是

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(5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設計嬰兒性別,其原因是

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答案：1.D由圖丙可知切割后目的基因插入的方向,因此只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體,構建的重組DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移動方向才一定與圖丙相同。2.A要讓藥用蛋白基因在乳腺細胞內(nèi)表達并分泌含藥物的乳汁,重組質(zhì)粒上還必須具有乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控元件。3.答案:(1)基因表達載體的構建穩(wěn)定存在(2)磷酸二酯標記基因(3)脫氧核苷酸RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄(4)甲4.答案:(1)洋蔥(菜花)研磨液(2)析出DNA,溶解部分雜質(zhì)使DNA溶解(3)F解析:(1)洋蔥或菜花中DNA含量相對較高,可以作為提取DNA的材料;研磨前加入研磨液,可以瓦解細胞膜,有利于DNA的釋放。(2)在含有DNA的濾液中,加入預冷的酒精溶液,可以使DNA析出,溶解部分雜質(zhì);DNA能溶于物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液。(3)在濾液D中,除去了較多的蛋白質(zhì)等,則含DNA最多;在濾液E中,因DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度較低,此時DNA會從溶液中析出,則濾液中含DNA較少;在濾液F中,因DNA不溶于預冷的體積分數(shù)為95%的酒精溶液,則含DNA最少。5.答案:(1)構建目的基因表達載體目的基因的檢測與鑒定(2)目的基因兩種引物(或引物自身的不同片段或引物與非目的基因)(3)青霉素抗性(4)激活蛋白AP45(或目的蛋白)(5)不會引起害蟲或病原生物的抗藥性(合理即可)6.答案:(1)限制性內(nèi)切核酸選擇(2)TDNA篩選獲得含TDNA片段的植物細胞(3)細胞分裂素濃度芽頂端合成的生長素向基部運輸,促進根的分化(4)采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲農(nóng)藥解析:(1)目的基因與質(zhì)粒構建基因表達載體時需要用同種限制性內(nèi)切核酸酶對二者進行切割。要篩選出含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌應使用選擇培養(yǎng)基。(2)為將目的基因?qū)胧荏w細胞,應先將重組質(zhì)粒導入農(nóng)桿菌,再用農(nóng)桿菌感染棉花細胞,從而將TDNA整合至棉花細胞的染色體DNA上;除盡農(nóng)桿菌后,因重組質(zhì)粒中含有卡那霉素抗性基因,在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)可篩選獲得含TDNA片段的植物細胞。(3)在愈傷組織培養(yǎng)過程中,生長素能促進根的分化,細胞分裂素能促進芽的分化,在培養(yǎng)過程中芽頂端合成的生長素也可促進根的分化。(4)在個體生物學水平檢測抗蟲棉的抗蟲性狀,可通過采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲,來觀察棉鈴蟲的生存情況。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能減少農(nóng)藥的使用,從而減輕環(huán)境污染。7.答案:(1)預期的蛋白質(zhì)功能(2)載體大腸桿菌等受體細胞(3)蛋白質(zhì)工程基因工程(4)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列,推測出其脫氧核苷酸序列,然后利用DNA合成儀來合成出新的胰島素基因解析:(1)蛋白質(zhì)工程的目標是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求,對蛋白質(zhì)的結構進行設計改造,因此,圖中構建新的胰島素模型的依據(jù)是預期速效胰島素的功能。(2)人工合成的目的基因與載體結合后,被導入受體細胞中才能得以表達。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界中原本不存在的蛋白質(zhì),需對原有的胰島素進行改造,根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列推測出其基因中的脫氧核苷酸序列,人工合成新的胰島素基因,得到目的基因,改造好的目的基因需通過基因工程將其導入受體細胞獲得工程菌,再利用工程菌進行發(fā)