高中生物生物技术中的伦理问题综合题

以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。
（1）获得目的基因的方法通常包括               和             。
（2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是                 和                           。
（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或               ，后者的形状呈                           。
（4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率                                         ，所以在转化后通常需要进行               操作。
（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和     序列上是              V相同的。

生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。请据图回答下列问题：

(1)在培育转人生长激素基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是                ，
②过程常用的方法是________。③过程培养到             阶段，可以采用________技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
(2)在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞采用愈伤组织细胞与采用叶肉细胞相比较，  其优点是________________，⑤过程采用的技术是                 ，该技术中，愈伤组织细胞可通过在液体培养基中形成单个胚性细胞，利用胚性细胞再分化形成的_____________可制成人工种子或发育成植株。但连续传代培养后，胚性细胞全性可能降低，从细胞内部看，_____________ 等变化。

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？＿＿＿＿＿，为什么？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）③④⑤过程是＿＿＿＿＿技术，通过该过程可在体外获得大量目的基因，该技术的主要原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，需要用到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶。若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶＿＿＿＿＿个。
（3）图中B是＿＿＿＿＿，在利用AB获得C的过程是基因工程的核心，一般的方法是用＿＿＿＿＿＿＿＿切割A和B，使它们产生＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，再加入＿＿＿＿＿＿＿＿，才可形成C。最终形成的C应该含有的基本元件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。
（4）为使过程⑧更易进行，可用＿＿＿＿＿（药剂）处理D。由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率＿＿＿，所以在转化后通常需要进行＿＿＿＿＿操作。

苏云金杆菌合成的伴孢晶体蛋白经昆虫肠液消化后成毒性肽，可导致昆虫死亡。1993年，我国农科院成功地将苏云金杆菌伴孢晶体蛋白质基因转移到了棉花细胞内，培育出了转基因抗虫棉。
（1）转基因抗虫棉细胞中的抗虫基因通常采用＿＿＿＿＿＿＿＿的方法获得。
（2）如果下图中的标记基因是质粒（作运载体）中唯一的标记基因，那么目的基因不能插入的位点是图中的＿＿＿＿处。（用图中的字母填写）

（3）要使运载体与抗虫基因连接，首先应使用＿＿＿＿＿＿＿＿进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗虫基因分子末端是＿＿＿＿＿＿＿＿。采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿将运载体与抗虫基因连接，连接后得到的DNA分子称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）将连接得到的DNA分子导入土壤农杆菌，然后用该菌去感染棉花细胞，利用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的表达来检测目的基因已经成功导入。再利用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿技术将受体细胞诱导成具有抗虫能力的棉花小植株。
（5）基因工程成功的标志是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的成功表达。

科学家将外源目的基因与大肠杆菌的质粒进行重组，并在大肠杆菌中成功表达。下图表示构建重组质粒和筛选含目的基因的大肠杆菌的过程。请据图回答：

（1）步骤①和②中常用的工具酶是                            。
（2）经过①和②步骤后，有些质粒上的                基因内插入了外源目的基因，形成重组质粒。
（3）步骤③是                                 的过程。
（4）步骤④：将三角瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基C上培养，目的是筛选     。
（5）步骤⑤:用无菌牙签挑取C上的单个菌落，分别接种到D（含氨苄青霉素和四环素）和E（含四环素）两个培养基的相同位置上，一段时间后，菌落的生长状况如图所示。含目的基因的菌落位于（选填“D”或“E”）      上。

农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题：


⑴要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用              进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为           ，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是    。
⑵基因的“针线”是          。切割完成并连接后得到的DNA分子称为            。
⑶该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是

A．淀粉

B．脂肪

C．蛋白质

D．核酸

材料：玉米的光合效率较水稻的高，这与玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的关系。如何将玉米的这一种酶转移到水稻等植物上一直是植物生物学家的研究课　题之一。但实践证明，常规杂交育种手段很难如愿以偿。最近，有人利用土壤农杆菌介导法，将完整的玉米PEPC基因导入到了水稻的基因组中，为快速改良水稻的光合作用效率，提高粮食作物产量开辟了新途径。
（１）玉米和水稻很难利用常规杂交手段杂交的原因是                         。
（２）获得PEPC基因后，将其导入土壤农杆菌的质粒中，以获得重组质粒，需要的工具酶
是                         和                     。
（３）玉米PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是                         ，该过程包括                 和                 两个阶段。
（４）该技术定向改变了水稻的性状，这在可遗传变异的来源中属于___  _____。

以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题：

（1）“试管牛”技术的操作流程是___________（填字母）。
（2）与一般的育种方式相比较，胚胎移植的优势是               。
（3）图中数字标号③所示结构将来发育为                。
（4）受体母牛必须和供体牛属于同一物种。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是______。
（5）“转基因牛“D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是      。
（6）过程h常用的方法是___________。

科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如图所示：

(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：目的基因的获取、基因表达载体的构建、____________、目的基因的检测与鉴定。
(2) 将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是        ，Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞中并成功实现表达的过程，称为            。
(3)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是______，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是__________。
(4) 抗虫棉能抗棉铃虫的生态效果显著，有人认为抗虫棉就是无虫棉花，不必防治害虫，你认为这种观点是    。理由是            。更有人认为这种抗虫棉产生的Bt毒蛋白，存在于棉花纤维内，由此棉花制成的服装等产品会影响人体的健康。你认为这种说法是      。理由是         。

(5分，每空1分)下图为培育转基因小鼠的部分过程示意图。请回答下列问题。

(1)若需在短时间内获得较多的外源基因，通常采用        技术。
(2)图中的A细胞通常为   细胞，将外源基因导入该细胞常用的方法是   。
(3)仔鼠出生后可用其尾巴进行DNA检测，通过   方法，检测出携带外源基因的小鼠。至于外源基因是否合成相应的蛋白质，可从转基因小鼠中提取蛋白质，并用相应的抗体进行   杂交，若有杂交带出现，则表明小鼠体内的外源基因已表达。

生物学家能够通过基因工程技术生产人的血清蛋白，根据所学知识回答下列问题。
（1）在基因工程的操作中，“分子手术刀”是                     。
（2）“分子缝合针”是                     。
（3）“分子运输车”是                     。
（4）操作步骤：获取目的基因；构建基因表达载体；在基因表达载体的组成中，除了目的基因外，还必须有       、       和       等。然后把基因表达载体导入牛的                           ，通过发育形成的牛体细胞中都含人的                      ，成熟的牛产的奶中含有         ，证明基因操作成功。

科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：
⑴ 从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是______________，此工具主要存在于__________中，其特点是_________________________________________________。
⑵ 苏云金芽孢秆菌一个DNA分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用______________将苏云金芽孢杆菌的__________切成许多片段，然后将这些片段____________________________，再通过_______________转入不同的受体细胞，让它们在各个受体细胞中大量______________，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把__________________分离出来。
⑶ 进行基因操作一般要经过的四个步骤依次是________________________________、____________________________________、___________________________________、____________________________________。

随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答：

(1) 在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有_________________________。
(2) 在基因工程中，我们称②为________________，能实现②进入③的常用方法是________________。若在植物细胞工程中，则采用最多的方法是                    。
(3) 图中①一般经______________处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用普通的体细胞。
(4) ⑦是⑥的后代，那么⑦的遗传性状和____________最相似。如果②的数量太少，常用_________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是_____________。

科学家通过探究DNA载体途径的RNA干扰技术抑制端粒酶的活性，从而抑制肿瘤细胞生长增殖以寻找一种抑制肿瘤细胞增殖的新途径。
方法思路：
①构建干扰质粒________(插入针对人体端粒酶逆转录亚基(hTERT)的mRNA的干扰序列)和对照质粒PSG—CTR(插入不针对人体任何DNA序列的对照相序列)。
②用空质粒PSG(不含目的基因)、干扰质粒PSG—AS和对照质粒分别感染肝癌细胞。
③一段时间后观察检测细胞的________。计算细胞凋亡率，绘制肝癌细胞生长曲线。结果如下图：

请回答下列问题。
(1)完成实验步骤中的空格：
①________________；③__________________________。
(2)在构建质粒时，要将质粒导入大肠杆菌细胞并用________培养基进行筛选鉴定，然后再提取。因此，在构建的表达载体质粒上必须含有________。
(3)端粒酶可以通过以自身的________为模板，________为原料来合成端粒DNA。
(4)分析DNA载体途径的RNA干扰技术能否抑制肿瘤细胞？
________________________________________________________________

下图甲、乙分别表示高等植物细胞和高等动物细胞的亚显微结构，据图回答：

（1）图中[2]、[5]、[6]、[10]、[11]等结构共同构成了细胞的             系统，其中结构［2］在细胞与环境之间进行 　     、能量交换、信息传递过程中起着决定性作用。
（2）甲图所示细胞在光照条件下产生ATP的具体场所是           （填结构名称）。
（3）与自然界中碳循环直接相关的细胞器是_______（填编号）。能发生碱基互补配对的细胞器有__________（填编号）。
（4）在细胞工程中，植物体细胞杂交的第一步是用____________法除去________（填编号）；动物细胞融合采用的诱导方法与植物细胞不同的是常常用到_____________作为诱导剂。
（5）在分泌抗体的过程中，核糖体上合成的有关蛋白质分子，在有关细胞结构间移动的顺序
是                                                （用编号和箭头表示）。