高中生物生物技术中的伦理问题综合题

为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻， 培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答：

（1）图中基因组文库＿＿＿＿（小于/等于/大于）cDNA文库。
（2）B过程需要的酶是＿＿＿＿＿＿＿＿；A、C过程中＿＿＿＿（可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。
（3）目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中＿＿＿＿和＿＿＿＿为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是＿＿＿＿＿＿＿＿。

)下图是利用基因工程办法生产人白细胞干扰素的基本过程图，据图回答：

（1）一般将受体大肠杆菌用＿＿＿＿处理，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）②物质是从大肠杆菌分离出的＿＿＿＿。其化学本质是＿＿＿＿，它必须能在宿主细胞中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）③过程表明目的基因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

研究表明：H5N1型禽流感病毒是一种能在人和禽类之间传播的RNA病毒，H5N1禽流感病毒囊膜上存在一种具有识别作用的特异糖蛋白(A)。科学研究者对禽流感病毒进行基因测定后获得了糖蛋白A的有关基因，并试图运用基因工程技术等技术手段大量生产禽流感病毒的“基因疫苗”。试回答下列有关问题：

(1)对禽流感病毒的“基因测序”时的主要工作目标是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)上述过程图中属于基因工程范畴的操作是＿＿＿＿，基因工程技术的明显优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3)实现过程①除需要病毒基因作为模板外，还需要＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(4)进行过程②时，首先需将目的基因与运载体结合，形成重组质粒，这一过程能成功,体现了运载体具备的特点之一＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

回答下列有关基因工程的相关问题
（1）“分子手术刀”是指：＿＿＿＿＿，其来源主要是从＿＿＿＿＿生物中分离纯化出来的，其切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：＿＿＿＿＿末端和＿＿＿＿＿末端
（2）“分子缝合针”是指：＿＿＿＿＿，催化形成的是两个核苷酸之间的＿＿＿＿＿键。
（3）“分子运输车”是指载体，最常用的载体是＿＿＿＿＿,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
（4）基因工程的基本操作程序：
第一步：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；第二步：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；第三步：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；第四步：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

1970年，特明和巴尔的摩证实了RNA病毒能依赖RNA合成DNA的过程，并发现了催化此过程的酶。下面为形成cDNA的过程和PCR扩增过程示意图。请根据图解回答下列问题：

（1）催化①过程的酶是＿＿＿＿＿＿＿＿；核酸酶H的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）③过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达90~95℃时才能完成，说明DNA分子具有＿＿＿＿＿性。
（3）由图中信息分析可知，催化②⑤过程的酶都是＿＿＿＿＿＿＿＿，两者在作用特性上的区别是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。
回答下列问题：
（1）为了获得丙中蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙中蛋白质的序列，据此可利用方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用   、方法。
（2）在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用酶和。
（3）将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗的危害。
（4）若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子（填"含有"或"不含"）丙种蛋白质基因。

2007年度诺贝尔生理学或医学奖获得者利用胚胎干细胞改造老鼠体内的特定基因，使实验鼠体内的一些基因失去作用，从而发现这些基因的实际功能。这项技术被称为“基因敲除”，它是用体外合成的无效基因或突变基因取代相应的正常基因,再应用转基因方法培育出转基因动物,此动物即为“基因敲除动物”，从而研究那些已经知道碱基排列顺序，而不知道其功能的基因的作用。请根据上述资料和生物学知识回答下列问题：
（1）科学家从动物胚胎中获得的组织首先要获得单个细胞，再进行细胞培养；进行培养时，培养液中要加入不同于植物组织培养的成分                     （写对两种才能得分）。
（2）将体外合成的无效基因转入胚胎干细胞中有可能采用              作为运载体，由于外源DNA导入胚胎干细胞的成功率极低，因此要靠运载体上的           基因，去确定真正发生了基因重组的胚胎干细胞。
（3）科学家利用“基因敲除”技术进行研究时，对照组是        动物，通过实验动物与正常动物性状的比较，发现实验动物的                 ，从而确定被敲除基因的功能。
（4）“基因靶向”是指利用细胞内的DNA可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质，定向改造生物某一基因的技术。下列有关叙述不正确的是        
A．该过程不需要用到运载体
B．该过程是在分子水平上进行的操作
C．“基因靶向”利用基因重组的原理，定向改变生物性状
D．利用“基因靶向”技术实现DNA重组时，需要特定的酶催化
（5）如果科学家通过转基因技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常，那么预测该女性与正常男性结婚后所生子女的表现型为         
A．儿子、女儿全部正常            B．儿子、女儿中各一半正常
C．儿子全部患病，女儿全部正常    D．儿子全部正常，女儿全部患病

转基因生物作为生物反应器，用于生产人们所需要的药用蛋白，如激素、抗体、疫苗、酶等。如图是通过生物工程培育能产生人胰岛素烟草的过程。请据图回答：

(1)构建表达载体的A过程中，需要用到的工具酶有_________________________      和        。
(2)D过程常采用的方法是     。若把重组质粒导入动物细胞，常采用的方法是____________。
(3)E过程采用的技术主要包括       和      两个阶段。
(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，F过程应该用____________                    作为探针。

图为某种质粒表到载体简图，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。
据图回答：

（1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用ＤＮＡ连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有      、        、   
     三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行       。
（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是        ；
（3）在上述实验中，为了防止目的基因和基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是               。

下图表示科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽抱杆菌细胞中提取抗虫基因（Bt毒蛋白基因）开始，到“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图。请据图回答下列有关问题：

（1）科学家在进行[①[和[②]操作时，要用同一种             分别切割运载体和目的基因。筛选出所需要的Bt毒蛋白基因后，再利用                    进行大量增殖，以便获取足够多的目的基因。
（2）图中［Ⅱ］称为    ，除了含有Bt毒蛋白基因外，还必须有     、         和     。
(3）将图［Ⅲ］细胞（导入Bt毒蛋白基因的受体细胞）进行培养，筛选后获得了一株转基因植株。经分析，该植株细胞内一个染色体上插入了一个Bt毒蛋白基因，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交后代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的          （比例），原因是                                                。
（4）将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有一些植株不再具有抗虫特性，原因是       ，要想获得纯合体，常采用的方法是                                 。
（5）下列是几种氨基酸的密码子，据此推断图中核糖体合成的多肽，其前三个氨基酸的种类为（按顺序排列）                                        。
［甲硫氨酸（AUG）、精氨酸（CGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）］

某竹芋科植物果实中含有一种甜蛋白，其甜度为蔗糖的三千倍，是理想的甜味剂。某研究小组试图把甜蛋白基因(目的基因)导入黄瓜中，以改良这种黄瓜的品质。获得转基因黄瓜植株的流程图如下，请回答：
 
(1)通过步骤①和②可人工合成目的基因，在步骤②中先以mRNA为模板在______
酶的作用下合成互补DNA，然后通过一系列实验从中筛选出       基因。此外，还可以根据甜蛋白的氨基酸序列推测出           序列，再用       合成。
(2)通过       技术，可以获得大量目的基因。利用该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成       。
(3)导入了目的基因的叶片组织细胞经过步骤③       和④_______
     后形成了完整的植株，说明               。
(4)可以通过       技术检测黄瓜植株中是否含有甜蛋白。

下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A.已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基因能得到表达.

（1）图中质粒A与目的基因结合产生重组质粒的过程通常是在体外完成的，此过程必须用到的工具酶为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，所以在基因工程的操作步骤中必须要有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿这一步骤.
（3）若将重组质粒导入细菌后，目的基因在“工程菌”中表达成功的标志是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

试管婴儿技术为一些不育症患者带来了福音，阅读下列资料分析回答问题。
一对健康夫妇，经诊断女方怀有患血友病男孩，遂引产。夫妇俩到医院咨询，医生决定为其设计试管婴儿。医生培养7个活体胚胎，抽取每个胚胎的几个细胞进行实验分析后，选2个胚胎进行移植，最后一个移植成功，生出了一健康婴儿。
（1）试管婴儿与人类正常生殖过程相比，不同点是                        。
（2）如欲生一女孩，从细胞水平分析，只需通过观察早期胚胎细胞内的                   即可；如欲确保该女孩不携带血友病基因，必须通过                       并筛选。
（3）胚胎移植是否成功，与供体和受体的生理状况有关。研究表明，受体对移人子宫的外来胚胎基本上不发生                         ，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
（4）设计试管婴儿技术的问世，引起了世界各界的激烈争论。你是支持还是反对？                ；试说明理由：                            。

烟草花叶病毒(TMV)是一种在烟草及蔬菜等经济作物中广泛传播的病毒，对农业生产造成很大的危害。研究者利用植物基因工程的方法将烟草花叶病毒外壳蛋白基因(CP基因)导入烟草并在转化的烟草植株中表达，使其获得对烟草花叶病毒的抗性。下图是转化烟草植株的培育流程，请回答：

(1)含有CP基因的cDNA文库是通过将TMV的RNA进行   获得的。在对cDNA进行PCR扩增时，设计的引物自身不能含有   序列。
(2)将CP基因导入土壤农杆菌质粒的   ，其原因是 __________________
_________________________________________________________________ 。
(3)含重组质粒的土壤农杆菌与烟草叶共培养过程中，对烟草叶的处理要求是________________________________________。
(4)用含重组质粒的土壤农杆菌感染烟草叶成功后，共培养形成愈伤组织时的培养条件是必须            。
(5)在诱导芽、根的培养基中需添加         才能进行筛选，并要注意在不同的培养阶段需调整      的比例。

(10分) 乙肝病毒是一种约由3200个脱氧核苷酸组成的双链DNA病毒，这种病毒的复制方式较为特殊，简要过程如图所示：

（1）图中③表示的生理过程在遗传学上称为              ，图中②③过程所需的原料分别为           、           。
（2）目前已经可以通过接种疫苗预防乙肝病毒的传播，而去年出现的甲型H1N1流感病毒（由RNA和蛋白质组成）在传染的过程中很快出现了新的变种使得研究疫苗的工作很难，发生这种变异的来源是          。
（3）虽然乙肝病毒和人体的遗传物质相同，但是乙肝病毒的DNA复制方式比较特殊，而人体的DNA的复制方式叫做_____________。