高中生物生物技术中的伦理问题综合题

应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品，是生物科学技术转化为生产力的重要体现。请据图回答下列问题：

(1)在培育转基因牛的过程中，②过程需要的工具是____________________②过程常用的方法是_______________________________。
(2)转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的尾端含有________，首端有启动子，它是RNA聚合酶识别和结合点部位，有了它才能驱动基因转录出__________。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用________技术，经移植培育出多头相同的转基因牛犊。
(3)PrG基因的产物能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体， Ⅱ最可能是________细胞。单克隆抗体与常规抗体相比，最主要的优点是                  _________  。
(4)我国在抗虫棉培育过程中，将目的基因导入棉花受体细胞采用最多的方法是________法。④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是____________________， ⑤过程采用的技术原理是________________。

根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。

（1）若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？
__________________________________________________________________。
（2）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是________，依据的原理是____________，其中过程②称为_____________，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为____________，过程④相当于_______________，⑤过程涉及的分裂方式为________________。
（3）已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。
（4）随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到_______过程即可(填字母)。
（5）若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于________(填编号)。
（6）人工种子又称合成种子或种子类似物，它是20世纪生物技术在农业上的应用之一。由发育到_____过程(填字母编号)的结构包裹上________可制备人工种子。

下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？     。
原因是                                                    。
（2）过程②称为                   。
（3）为使过程⑧更易进行，可用      处理D。
（4）下图为上图中质粒B的简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，amp^R为青霉素抗性基因，tct^R为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。

①将上述连接产物导入无任何抗药性的大肠杆菌细胞中然后接种到含青霉素的培养基中，能生长的大肠杆菌所含有的连接产物是                         。（2分，）
②在上述实验中，为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是                 。
（5）若要使A在体外通过③④⑤过程扩增，那么在此过程中所使用的酶是             。除酶外还需要加入引物，其作用是                                 。

完成有关生物技术的安全性和伦理问题：
（1）对转基因生物安全性的问题主要引发了人们在       、        和         等方面的争论。
（2)对于克隆人，伦理学家主要是从__________、社会和_________等方面举证，反对克隆人；生物学家主要是从_________和科学意义角度，反对现在就做克隆人；中国政府对待克隆人一再强调“四不原则”，即不赞成、________、__________、                的实验。但是，中国不反对_________________________。
(3)生物武器种类包括致病菌、___________、___________以及               等。1998年6月27日，中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中，重申了在任何情况下不发展、__________、__________生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。

回答下面两例有关生态工程建设的有关问题：
Ⅰ.利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，植物收获后进行妥善处理，就可将重金属移出土体。目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物。
（1）在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的                   原理。
（2）大部分物种的基因能拼接在一起，是因为它们的分子结构都是           结构。检测目的基因是否成功导入植物细胞，可采用的生物技术是                    。
（3）将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用                  技术，该技术的理论依据是            。
Ⅱ. 2009年12月7日，联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕。大会宗旨是如何减少CO₂的全球排放量。生态学家研究出生态农业可以减少农业生产中CO₂的排放，“四位一体”（人居—种植—养殖—沼气）生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：

（1）动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中，经        （填生物名称）的作用，可以形成硝酸盐被植物吸收利用。
（2）该生态系统中能量能否循环利用？          。该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是                                         。
（3）从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是                                           。
（4）生态工程建设的目的就是遵循自然界            的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较，生态工程是一类                          的工程体系。

世界著名高产土壤——东北黑土地，由于掠夺式的经营方式，水土流失严重，土壤生产能力呈严重下降趋势。黑土层平均厚度下降，成为我国商品粮基地中水土流失最严重的地区之一。
（1）黑土地水土流失严重现象说明，当地人在生产和生活中严重违背了生态工程的    
和              原理。
（2）近年来黑龙江也有沙尘暴频发现象，沙尘暴的发生必须具有风和沙源两个条件，退耕还林、还草是生态建设的一项紧迫任务。从治理沙尘暴的角度思考，“还林”、“还草”的作用是                             。
（3）控制荒漠化的发展和水土流失，改善生态环境，我国在华北北部、东北大部和西北大部实施了                                工程。
（4）下列结构示意图最能体现系统学和工程学原理的是（   ）

（5）育种工作者拟将鱼的抗冻基因转移到某种双子叶植物体内，使其具有抗寒特性，以适应东北的低温环境。在获取抗冻基因后，需要构建                             ，将其导入该双子叶植物细胞常用的方法是             ；经检测目的基因已经插入染色体DNA中，还要检测目的基因是否转录出了相应的mRNA，操作时从受体细胞提取mRNA,用            作探针，检测是否显示杂交带；如果要在个体生物学水平鉴定该抗寒植物是否有抗寒性状，请简述鉴定思路                                      
                                                                        。

现代生物技术并不是各自独立的，而是相互联系、相互渗透的，下图表示利用乳腺反应器生产某种动物蛋白的流程示意图，请分析回答：

（1）该生产流程中应用到的现代生物技术有                         （至少三种），
（2）⑥过程用____________________处理雌性动物使其超数排卵；体外受精前精子应达到__________状态。
（3）进行⑩过程技术操作时，受体动物与供体动物应属于同一__________。早期胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎____________________。
（4）为获得较多的遗传物质相同的早期胚胎，可采用的方法是进行__________。下图中该方法的操作正确的是__________。

（5）为提高培育成功率，进行⑩过程之前，对早期胚胎的处理是____________________，对受体动物的处理是________________________________________。
（6）如果目的基因的数量太少常用__________技术来扩增。若预期的蛋白质从转基因动物的乳汁中获取，要实现批量生产，则要求受精卵的性染色体是__________。

(选做)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图回答：

⑴图中①、②所示的结构分别是              、______________。
⑵图中③、④所示的生物工程技术分别是________   ____、                。此外图示过程还应用了哪些生物工程技术?                                 (至少答两种) 。
⑶过程④的完成需要用到的基因操作工具有                                     。
⑷图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是                                 。

在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。下图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：

（1）获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和________。
（2）①过程需要的酶有__________、__________。
（3）重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有启动子、终止子和________，这样才能构成一个完整的基因表达载体。
（4）如果受体细胞C₁是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的________，使目的基因进入受体细胞C₂，并将其插入到受体细胞C₂中________上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用________法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。

绿色荧光蛋白能在紫外光的激发下发出荧光，水母中含有绿色荧光蛋白基因。2006年12月22日，我国首例3头“绿色荧光蛋白转基因猪”诞生。绿色荧光蛋白转基因猪培育过程示意图如下：

请回答相关问题。
（1）绿色荧光蛋白基因一般在基因工程中最适于做              基因。
（2）②过程所需要的酶有                     ，③表示将重组DNA导入受体细胞，常采用的方法：                    。
（3）绿色荧光蛋白转基因猪是否培育成功，需要经过鉴定。请简要写出鉴定方法，以及能说明转基因成功的现象?
（4）经过鉴定，其中有2头在转基因性状上表现明显。另一头还有待DNA鉴定，其方法是用                  制成探针，然后再进行检测。

生物学家利用基因工程技术通过生物反应器生产人的血清蛋白。请根据相关知识回答下列问题：
（1）在基因工程的操作中的“分子手术刀”是                                     
（2）在基因工程的操作中的“针线”是                                           
（3）基因工程中的最常用的载体是                                               
（4）人的基因在牛体内能表达，说明人和牛                                       

干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血中提取，每升人血只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚州的基因公司用如下图的方式生产干扰素。试分析其原理和优点。

（1）从人的淋巴细胞中取出干扰素基因，一般是用______________的方法，此基因在基因工程中称为______________。用______________可使获得的基因迅速扩增。
（2）此基因与细菌的质粒结合构建基因表达载体要用___________ ___处理基因和质粒特定核苷酸
的______________，使两者露出相同的黏性末端，用______________将二者连接成基因表达载体，然后导入酵母菌体内。酵母菌在基因工程中称为______________。
（3）科学家在培养转基因植物时，常用______________中的质粒作载体。质粒是基因工程最常用的载体，它具备载体的哪些条件？
①____________________________；
②____________________________；
③____________________________。
（4）检测干扰素基因是否插入到酵母菌的基因组DNA中的方法是______________。

下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。
（1）进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照14h，黑暗10 h）饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是__________________________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是                                          。
再在37 ℃，5% CO₂条件下，精卵共同作用4 h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎_____________期开始的标志。
（2）如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管吸除雄核，再用细胞松弛素B处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是                               。
（3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵母细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于                                          。
（4）如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因：____________________________________________

[生物——选修3现代生物科技专题]
生物技术在农业生产、优良畜群繁育、疾病治疗等方面，展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题：
（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的          ，然后改变植酸酶的          ，从而得到新的植酸酶。
（2）培育转植酸梅基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率，将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是                ；为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过                  转入猪的受精卵中。
（3）如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因                                           。
（4）为大力发展我国奶牛养殖业，科学家们对育种途径进行了大胆探索，得到了优良种畜，操作中目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞，其原因是__________  _______________________________________。
（5）“批量生产药物的工厂”--乳腺生物反应器的操作过程中，目的基因导入的受体细胞为         ，该细胞的性染色体组成应为       ；转胰岛素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人胰岛素，在基因表达载体中，人胰岛素基因的首端必须含有______________。
（6）胚胎干细胞是早期胚胎中的_______________细胞或从______________中分离出来的一类细胞，在功能上具有发育的________。皮肤干细胞经诱导能分化得到多种体细胞，其根本原因是_____________________________。

科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统，在检测目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子)，据图回答：

（1）Cre酶能特异性地识别上图loxP序列并在箭头处切开loxP，其功能类似于基因工程中的   酶。从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的   。
（2）将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是   。作为标记基因，抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原因是   。
（3）经Cre酶处理后，质粒一中的两个loxP序列分别被切开后，可得到质粒二等两个DNA分子。由于   的原因，抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失。
据胚胎工程的知识回答(4)(5)两问:
（4）胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，还需通过   给受体才能获得后代。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射   ，使其排出更多的卵子。
（5）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入   中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持   的状态。