檢測案43　基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題

檢測案43基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題[基礎(chǔ)鞏固練]1．下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是（）A．目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物B．限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達2．[2024·九省聯(lián)考·安徽]依據(jù)《中華人民共和國生物安全法》，生物安全是指國家有效防范和應(yīng)對危險生物因子及相關(guān)因素威脅，生物技術(shù)能夠穩(wěn)定健康發(fā)展，人民生命健康和生態(tài)系統(tǒng)相對處于沒有危險和不受威脅的狀態(tài)，生物領(lǐng)域具備維護國家安全和持續(xù)發(fā)展的能力。下列敘述錯誤的是（）A．高致病性微生物須在高等級生物安全實驗室中開展實驗活動B．生物技術(shù)可廣泛應(yīng)用在人類自身基因組改造和新物種創(chuàng)造中C．外來入侵物種可能增加本土食物來源卻給自然生態(tài)造成破壞D．動物飼料中的抗生素會通過食物鏈使人體微生物耐藥性增強3．下列有關(guān)生物技術(shù)安全性和倫理問題的觀點，不合理的是（）A．對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，我們應(yīng)該趨利避害，理性看待B．我國禁止生殖性克隆和治療性克隆C．我國不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對其擴散D．對于基因檢測應(yīng)該保護個人遺傳信息隱私權(quán)[提能強化練]4．[2024·九省聯(lián)考·江西]螢火蟲的熒光素酶能催化ATP激活的熒光素氧化發(fā)光，這一現(xiàn)象在生物檢測和成像方面有重要的應(yīng)用價值。為了解決天然熒光素酶不能高效催化人工合成的熒光素DTZ發(fā)光的問題，研究人員采用蛋白質(zhì)工程（又稱為第二代基因工程）對它進行了改造。下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程改造天然熒光素酶的敘述，正確的是（）A．通過化學(xué)誘變劑可定向改造天然熒光素酶的基因序列B．改造天然熒光素酶所用的基因表達載體不需要啟動子和終止子C．可用PCR方法檢測突變的熒光素酶基因是否翻譯成蛋白質(zhì)D．改造后的熒光素酶在一定條件下催化DTZ發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能5．[2024·九省聯(lián)考·甘肅]胰島素可用于治療糖尿病，我國科學(xué)家打破國外技術(shù)壟斷，研發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的重組人胰島素藥物，下列敘述錯誤的是（）A．用PCR技術(shù)擴增人胰島素基因時，每次循環(huán)包括變性、復(fù)性、延伸三步B．構(gòu)建人胰島素基因表達載體時，需使用限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶C．大腸桿菌細胞經(jīng)Ca2＋處理后，更容易吸收重組的人胰島素基因表達載體D．抗原—抗體雜交法能檢測人胰島素基因表達載體是否導(dǎo)入大腸桿菌細胞6．（不定項）人染色體DNA中存在串聯(lián)重復(fù)序列，對這些序列進行體外擴增、電泳分離后可得到個體的DNA指紋圖譜。該技術(shù)可用于親子鑒定和法醫(yī)學(xué)分析。下列敘述錯誤的是（）A．DNA分子的多樣性、特異性及穩(wěn)定性是DNA鑒定技術(shù)的基礎(chǔ)B．串聯(lián)重復(fù)序列在父母與子女之間的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律C．指紋圖譜顯示的DNA片段屬于人體基礎(chǔ)代謝功能蛋白的編碼序列D．串聯(lián)重復(fù)序列突變可能會造成親子鑒定結(jié)論出現(xiàn)錯誤7．（不定項）根據(jù)某基因上游和下游的堿基序列，設(shè)計合成了該基因的兩段引物（單鏈DNA）。引物與該基因變性DNA（單鏈DNA）結(jié)合為雙鏈DNA的過程稱為復(fù)性。如圖是兩引物的Tm（引物熔解溫度，即50%的引物與其互補序列形成雙鏈DNA分子時的溫度）測定結(jié)果，下列敘述正確的是（）A．通常引物1和引物2不能有堿基互補配對關(guān)系B.兩引物分別是子鏈延伸的起點，并可以反復(fù)利用C．若兩引物的脫氧核苷酸數(shù)相同，則可推測引物2的GC含量較高D．復(fù)性所需溫度與時間，取決于引物的長度、堿基組成及其濃度等因素[大題沖關(guān)練]8．[2024·九省聯(lián)考·河南]水稻胚乳可作為生物反應(yīng)器用于開發(fā)功能性產(chǎn)品。從豬瘟病毒抗原蛋白的預(yù)期功能出發(fā)，研究小組設(shè)計其預(yù)期的結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，合成新的基因X。利用PCR技術(shù)對其進行擴增并連接啟動子1，形成Z片段。把Z片段插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中，將構(gòu)建好的基因表達載體導(dǎo)入水稻細胞完成轉(zhuǎn)化，在胚乳中獲得相應(yīng)蛋白，最終將蛋白進一步加工為植物源豬瘟疫苗。相關(guān)信息如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。（1）研究小組通過PCR擴增Z片段，延伸過程中，4種脫氧核苷酸在催化作用下合成新的DNA鏈。酶切時，限制酶識別序列的重疊會降低切割效率。為構(gòu)建基因表達載體，選擇限制酶HindⅢ和進行切割?？墒筞片段插入T-DNA的效率最高。為使基因能夠正常表達，質(zhì)粒上的N和J應(yīng)都為。（2）為獲得含蛋白X的水稻材料，首先誘導(dǎo)水稻種子脫分化形成，然后通過的侵染，使目的基因進入水稻細胞并完成轉(zhuǎn)化，再將其轉(zhuǎn)接到含特定激素的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)其形成具有根、莖、葉的完整植株。（3）為驗證水稻中目的基因X是否表達（轉(zhuǎn)錄和翻譯），分子水平上的檢測方法有（答出2點即可）。（4）從豬瘟病毒抗原蛋白的預(yù)期功能出發(fā)，合成基因X，進而得到豬瘟疫苗的過程屬于工程的范疇。相較于大腸桿菌，水稻胚乳作為生物反應(yīng)器制備疫苗的優(yōu)勢及理由有（答出1點即可）。9．[2024·九省聯(lián)考·貴州]風(fēng)肉一般是以鮮肉為原料，用食鹽腌制后，經(jīng)風(fēng)干和微生物后發(fā)酵而成。在后發(fā)酵期，風(fēng)肉含有耐鹽的微生物。某實驗小組為研究耐鹽微生物的耐鹽基因，設(shè)計實驗如下?；卮鹣铝袉栴}。（1）實驗小組為獲得耐鹽純培養(yǎng)物A，使用的培養(yǎng)基應(yīng)是（選填“普通培養(yǎng)基”或“選擇培養(yǎng)基”），使用的接種方法是。（2）為獲得純培養(yǎng)物A的耐鹽基因X，實驗小組應(yīng)用純培養(yǎng)物提取了DNA。在一定溫度下，用二苯胺試劑對DNA進行檢測，二苯胺檢測DNA的原理是。獲得PCR產(chǎn)物后，用瓊脂糖凝膠電泳對PCR產(chǎn)物進行鑒定，影響DNA分子遷移速率的主要因素有（答出兩點即可）。（3）構(gòu)建成功的表達載體將運用農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)轉(zhuǎn)入某農(nóng)作物，可獲得耐鹽轉(zhuǎn)基因植株。與同種非轉(zhuǎn)基因植株的染色體DNA序列相比，轉(zhuǎn)基因植株的染色體DNA含有。（4）為驗證已獲得的耐鹽轉(zhuǎn)基因植株具有耐鹽性，需設(shè)計實驗。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。10．[2024·山東棗莊統(tǒng)考模擬]宮頸癌的發(fā)生與人乳頭狀瘤病毒（HPV）感染有關(guān)，其中HPV16、18、31、45型是宮頸癌的高危型，E7蛋白是HPV16型重要的抗原標(biāo)志蛋白。我國研究人員以釀酒酵母菌為表達載體，成功構(gòu)建表達HPV16型E7蛋白的轉(zhuǎn)基因重組全釀酒酵母疫苗。如圖1表示擬轉(zhuǎn)入的質(zhì)粒上某片段及其上的酶切位點分布，圖2表示各限制酶識別序列和切割位點。圖1限制酶BamHⅠEcoRⅠMfeⅠKpnⅠ識別序列和切割點（5′—3′）GG↓ATTCGA↓ATTCCA↓ATTGGGTACC↓圖2（1）研究人員首先需要利用PCR技術(shù)從HPV16型的基因組中獲取E7蛋白基因的DNA序列，以為原料合成子鏈，擴增6次需要引物B個。（2）為了將獲得的E7蛋白基因準確連接至圖1中的質(zhì)粒上，需要在引物A和引物B的（填“5′”或“3′”）端分別添加限制酶的識別序列。若決定E7蛋白的mRNA的堿基序列為5′-AUGAGCTAC…（中間序列）…CAACGTAGA-3′，理論上應(yīng)設(shè)計引物A的前12個堿基序列為5′3′。（3）控制表達載體大量擴增的組成元件是，該結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用時通常需要的酶是。（4）HPV16型E7蛋白疫苗注入人體后作為抗原，可以刺激機體的B淋巴細胞增殖分化成為。在預(yù)防接種疫苗時通常需要多次注射，但是相鄰的兩次注射之間需要間隔一定的時期，原因是。11．[2024·九省聯(lián)考·黑吉遼]植物在高于胞內(nèi)Na＋濃度的環(huán)境下，SOS3和SOS2激活位于質(zhì)膜上的轉(zhuǎn)運蛋白SOS1，SOS1通過SOS信號通路與胞質(zhì)內(nèi)Na＋結(jié)合并將其排出細胞外，維持其正常生命活動。回答下列問題：（1）植物利用SOS信號通路將Na＋排出細胞外，這種運輸方式的特點是。（2）通過基因工程在水稻中過量表達SOS1蛋白，以期增強水稻抗鹽能力。①為獲得編碼SOS1蛋白的基因，可提取野生型水稻總RNA，通過獲得模板DNA，再經(jīng)PCR獲得SOS1基因片段。②測序表明，SOS1基因編碼序列含有3444個核苷酸，其中A＋T含量占53%，模板鏈中C含量為26%，那么SOS1基因雙鏈序列中G＋C的含量為%。③構(gòu)建表達載體時，在下圖所示載體含有的限制酶識別位點插入SOS1基因。序列分析發(fā)現(xiàn)SOS1基因內(nèi)部有XbaⅠ的識別序列，為使載體中SOS1基因和綠色熒光蛋白基因正確表達，應(yīng)在SOS1基因兩端分別添加兩種限制酶的識別序列，將SOS1基因插入載體前，應(yīng)選用兩種限制酶對載體酶切。（3）重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化水稻后，選取可發(fā)綠色熒光的植株，鑒定其抗鹽能力是否增強，采取的操作是。（4）若發(fā)現(xiàn)水稻中過量表達SOS1基因并不能明顯提高其抗鹽能力，從信號通路角度分析，可能的原因是。12．[2024·吉林白山統(tǒng)考一模]天山雪蓮SikCDPK1基因（簡稱S基因）可提高轉(zhuǎn)基因煙草的抗低溫能力。在基因工程中常用35S啟動子（通常條件下具有持續(xù)轉(zhuǎn)錄活性）來驅(qū)動S基因表達，但有時會使轉(zhuǎn)基因植物發(fā)育不良。為探究RD29A（一種低溫誘導(dǎo)型啟動子）調(diào)控S基因表達對轉(zhuǎn)基因煙草的生長發(fā)育和抗低溫能力的影響，科研人員開展了相關(guān)研究。回答下列問題：（1）啟動子是識別和結(jié)合的部位。與35S啟動子相比，RD29A啟動子對植物正常生長發(fā)育影響較小，從其調(diào)控基因表達特點的角度推測原因是。（2）為了發(fā)揮RD29A的優(yōu)勢，科研人員將實驗室已有的質(zhì)粒甲中的35S替換為RD29A（如圖所示）。將質(zhì)粒甲、乙分別導(dǎo)入兩組農(nóng)桿菌細胞，用添加的培養(yǎng)基進行篩選，然后將煙草葉片細胞與農(nóng)桿菌共同培養(yǎng)，再篩選轉(zhuǎn)化細胞，經(jīng)技術(shù)培育成幼苗。將目的基因?qū)胫参锛毎宿r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，還有我國獨創(chuàng)的法。（3）取長勢相同的上述兩種轉(zhuǎn)基因煙草（甲、乙）和非轉(zhuǎn)基因煙草（WT），在44℃條件下處理48h，然后測定各組煙草的葉綠素含量和MDA含量，結(jié)果如下圖：據(jù)圖分析推測三組煙草的生長狀況及抗低溫能力。依據(jù)是。實驗結(jié)論：在低溫條件下，RD29A啟動子能（填“激活”或“抑制”）S基因的表達，且比35S啟動子調(diào)控作用更優(yōu)。13．“綠水逶迤去，青山相向開”大力發(fā)展低碳經(jīng)濟已成為全社會的共識。基于某些梭菌的特殊代謝能力，有研究者以某些工業(yè)廢氣（含CO2等一碳溫室氣體，多來自高污染排放企業(yè)）為原料，通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丙酮，構(gòu)建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)?；卮鹣铝袉栴}：（1）研究者針對每個需要擴增的酶基因（如圖）設(shè)計一對，利用PCR技術(shù)，在優(yōu)化反應(yīng)條件后擴增得到目標(biāo)酶基因。（2）研究者構(gòu)建了一種表達載體pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因組合表達庫，經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動子、終止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是，終止子的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)重組梭菌大量表達上述酶蛋白時，出現(xiàn)了生長遲緩的現(xiàn)象，推測其原因可能是，此外丙酮的積累會傷害細胞，需要進一步優(yōu)化菌株和工藝才能擴大應(yīng)用規(guī)模。（4）這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)，實現(xiàn)了，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟特點。從“碳中和”的角度看，該技術(shù)的優(yōu)勢在于________________________________________________________________________，具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會效益。14．[2024·九省聯(lián)考·安徽]蘿卜是百姓喜愛的一種蔬菜，篩選優(yōu)良性狀，開展種質(zhì)創(chuàng)新，對落實國家“種業(yè)振興行動”計劃，豐富“菜籃子工程”有重大應(yīng)用價值。（1）采用常規(guī)雜交育種，可培育出不同根形的品種。蘿卜的根形由A、a和R、r兩對等位基因控制，且獨立遺傳?，F(xiàn)將兩種穩(wěn)定遺傳的圓形蘿卜進行雜交，F(xiàn)1全為扁形；F1自交，F(xiàn)2有扁形、圓形和長形三種表型，比例為9