高考生物一輪復(fù)習(xí)第十四單元基因工程生物技術(shù)的安全性與倫理問題練習(xí)含答案

第十四單元基因工程生物技術(shù)的安全性與倫理問題A組基礎(chǔ)鞏固練1.如圖為DNA分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是()A.限制酶、解旋酶、DNA連接酶B.解旋酶、限制酶、DNA連接酶C.解旋酶、DNA連接酶、限制酶D.限制酶、DNA連接酶、解旋酶【答案】B【解析】①處為氫鍵，是解旋酶的作用部位；②處為磷酸二酯鍵，是限制酶的作用部位；③處為兩個DNA片段的缺口，是DNA連接酶的作用部位。2.如圖表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相關(guān)的酶作用位點。下列敘述錯誤的是()A.甲、乙、丙都屬于黏性末端B.甲、乙片段可形成重組DNA分子，但甲、丙不能C.DNA連接酶的作用位點在乙圖中b處D.切割甲的限制酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子【答案】C【解析】由圖可知，甲、乙、丙都屬于黏性末端，A正確；甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA連接酶的作用下形成重組DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它們之間不能形成重組DNA分子，B正確；DNA連接酶將兩個DNA片段連接為一個DNA分子，作用部位是磷酸二酯鍵，b為氫鍵，C錯誤；切割甲的限制酶的識別序列為GAATTC∥CTTAAG，而甲、乙片段形成的重組DNA分子序列為GAATTG∥CTTAAC，因此切割甲的限制酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子，D正確。3.下列關(guān)于目的基因的檢測與鑒定的敘述，錯誤的是()A.目的基因在真核細(xì)胞中能否穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否插入質(zhì)粒DNA中B.檢測受體細(xì)胞是否含有目的基因及其是否成功轉(zhuǎn)錄可使用PCR等技術(shù)C.目的基因表達(dá)的鑒定通常是在個體水平上進(jìn)行的D.如在受體細(xì)胞內(nèi)檢測到目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，可確定目的基因上游含有啟動子【答案】A【解析】目的基因在真核細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否插入轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上，A錯誤；通過抗原—抗體雜交可以檢測目的基因是否翻譯成了蛋白質(zhì)，檢測受體細(xì)胞是否含有目的基因及其是否成功轉(zhuǎn)錄可使用PCR等技術(shù)，B正確；目的基因表達(dá)的鑒定通常是在個體水平上進(jìn)行的，如抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等，C正確；如在受體細(xì)胞內(nèi)檢測到目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，可確定目的基因上游含有啟動子，D正確。4.下列是“肝臟細(xì)胞DNA粗提取”實驗的兩個關(guān)鍵操作步驟，相關(guān)敘述錯誤的是()步驟1：向8g豬肝中加入25mL0.1mol/LNaCl-0.05mol/L檸檬酸鈉緩沖液→冰浴、研磨、離心→步驟2：取沉淀，加入40mL緩沖液、20mL異戊醇，振勻后，緩慢加固體NaCl使用溶液濃度達(dá)到2mol/L，再離心A.步驟1中，加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定B.步驟1中，冰浴處理的主要原理是低溫下DNA酶容易變性C.步驟2中，異戊醇的作用可能是使與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因變性而沉淀D.步驟2中，離心后應(yīng)取上清液，因為DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度比較大【答案】B【解析】步驟1中，加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定，A正確；低溫不會使酶變性失活，只能降低酶的活性，B錯誤；步驟2中，異戊醇的作用可能是使與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因變性而沉淀，C正確；DNA在2mol/L的NaCl溶液中的溶解度比較大，因此加固體NaCl使溶液濃度達(dá)到2mol/L后再離心過濾取上清液，D正確。5.生物技術(shù)的進(jìn)步在給人類帶來福祉的同時，也引起了人們對它的安全性的關(guān)注，以及倫理道德的碰撞，帶來新的困惑和挑戰(zhàn)。下列關(guān)于生物技術(shù)的安全性和倫理問題的說法，錯誤的是()A.抗蟲棉的抗蟲基因不會隨著人們食用棉籽油進(jìn)入人的細(xì)胞內(nèi)B.我國堅決反對治療性克隆，不允許進(jìn)行任何生殖性克隆人實驗C.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了高產(chǎn)、無農(nóng)藥殘留的農(nóng)副產(chǎn)品，可造福人類D.生物武器具有致病性強、攻擊范圍廣等特點，世界各國都應(yīng)抵制【答案】B【解析】治療性克隆是利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的，其完全不同于克隆人，我國是贊同治療性克隆的，B錯誤。B組能力提升練6.(2023年廣東東莞名校聯(lián)考階段練習(xí))土壤鹽漬化影響水稻生長發(fā)育?？蒲腥藛T將水稻耐鹽堿基因OsMYB56導(dǎo)入不耐鹽堿水稻品種桔粳88中，培育出了耐鹽堿水稻新品種。其操作流程及可能用到的限制酶如下圖所示，圖中Bar為抗除草劑基因，AmpR為氨芐青霉素抗性基因，Tetr為四環(huán)素抗性基因。請分析回答：限制酶SacⅠSmaⅠBamHⅠBclⅠ識別序列和切割位點-GAGCTC↓-CCCG↓-GG↓-TG↓(1)過程①利用PCR技術(shù)擴(kuò)增并改造OsMYB56基因需要添加引物，為了構(gòu)建基因表達(dá)載體時用相同限制酶切割后的質(zhì)粒和OsMYB56基因能正確連接，應(yīng)選用的引物組合為。

A.5'-CCCGGG…-3'和5'-GGATCC…-3'B.5'-GAGCTC…-3'和5'-GGATCC…-3'C.5'-GAGCTC…-3'和5'-TGATCA…-3'D.5'-CCCGGG…-3'和5'-TGATCA…-3'(2)根據(jù)基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)組成分析，Ti質(zhì)粒中的CaMV53S是。(3)為篩選出含重組T-DNA的水稻愈傷組織細(xì)胞，應(yīng)在添加的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)。誘導(dǎo)水稻愈傷組織再分化發(fā)育成植株的培養(yǎng)過程中，(填“需要”或“不需要”)給予光照。

(4)為確定轉(zhuǎn)基因耐鹽堿水稻是否培育成功，可用方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽堿性。經(jīng)檢測，科研人員發(fā)現(xiàn)部分獲得耐鹽堿基因OsMYB56的水稻幼菌不具有耐鹽堿能力，原因可能是__________________?！敬鸢浮?1)B(2)啟動子(3)除草劑需要(4)一定濃度的鹽水澆灌雖然獲得了相應(yīng)的基因，但耐鹽基因OsMYB56轉(zhuǎn)錄或翻譯異常(或耐鹽基因OsMYB56表達(dá)異常)【解析】(1)在進(jìn)行PCR操作時，引物應(yīng)分別與基因兩條鏈的3'端根據(jù)堿基互補配對原則結(jié)合，根據(jù)圖中序列，應(yīng)選用的引物組合為5'-GAGCTC…-3'和5'-GGATCC…-3'，B符合題意，A、C、D不符合題意。(2)根據(jù)基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)組成分析，在每個目的基因的前面要有啟動子，后面要有終止子，因此CaMV53S是啟動子。(3)目的基因和質(zhì)粒連接后，T-DNA上只保留了抗除草劑基因，為了篩選出含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞，應(yīng)在添加除草劑的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)。誘導(dǎo)水稻愈傷組織再分化發(fā)育成植株的培養(yǎng)過程中，需要給予光照。(4)從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽堿性，可用一定濃度的鹽水澆灌。經(jīng)檢測，科研人員發(fā)現(xiàn)部分獲得耐鹽堿基因OsMYB56的水稻幼苗不具有耐鹽堿能力，原因可能是雖然獲得了相應(yīng)的基因，但耐鹽基因OsMYB56轉(zhuǎn)錄或翻譯異常(或表達(dá)異常)，導(dǎo)致不具有耐鹽堿能力。7.(2023年廣東高三校聯(lián)考)In-Fusion技術(shù)是一項新型的無縫克隆技術(shù)。該技術(shù)關(guān)鍵是要在目的基因兩端構(gòu)建與線性化質(zhì)粒末端相同的DNA序列(即同源序列，通常為15~20bp)，然后用In-Fusion酶處理即可實現(xiàn)無縫連接。它的操作步驟大致為：①利用PCR技術(shù)將質(zhì)粒線性化；②PCR擴(kuò)增出兩端含線性化質(zhì)粒同源序列的目的基因；③目的基因與線性化質(zhì)粒同源區(qū)域在In-Fusion酶作用下形成重組質(zhì)粒；④將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞。回答下列問題：(1)過程①需要用到的酶是。過程③中，同源序列1與同源序列2中的堿基序列不同，這樣設(shè)計的好處是

。(2)為保證擴(kuò)增出兩端含線性化質(zhì)粒同源序列的目的基因，引物A或引物B要依據(jù)序列進(jìn)行設(shè)計。

(3)若目的基因是氨芐青霉素抗性基因，以大腸桿菌作為受體細(xì)胞。為檢測已轉(zhuǎn)化大腸桿菌的抗性效果，在含有氨芐青霉素和不含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上分別接種等量的已轉(zhuǎn)化大腸桿菌并培養(yǎng)相同時間，然后采用法進(jìn)行計數(shù)，若結(jié)果較真實值偏小，原因是。

(4)與傳統(tǒng)構(gòu)建重組質(zhì)粒的方法相比，In-Fusion技術(shù)的優(yōu)勢有。(至少答出兩點)

【答案】(1)耐高溫的DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)防止目的基因反向連接，防止線性化質(zhì)粒(或目的基因自身環(huán)化)(2)目的基因與質(zhì)粒(3)稀釋涂布平板當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，在平板上觀察到的是一個菌落(4)不受限制酶酶切位點的限制；可以把目的基因插入任何位點；避免限制酶切割對質(zhì)粒功能區(qū)的破壞【解析】(1)過程①是利用兩種引物進(jìn)行的質(zhì)粒線性化過程，該過程屬于PCR技術(shù)的應(yīng)用，故需要耐高溫的DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)；過程③是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程中，同源序列1、2中的堿基排序不同，這樣設(shè)計的好處是防止目的基因反向連接，防止線性化質(zhì)粒或目的基因的自身環(huán)化，以保證目的基因能夠正確連接并表達(dá)。(2)目的基因經(jīng)引物A或引物B擴(kuò)增后需要與目的基因和線性化質(zhì)粒連接，故為保證擴(kuò)增出所需的目的基因，引物A或引物B要依據(jù)目的基因和質(zhì)粒序列進(jìn)行設(shè)計。(3)能對微生物進(jìn)行計數(shù)的方法有用顯微鏡計數(shù)法和稀釋涂布平板法(用于活菌計數(shù))；由于在用稀釋涂布平板法計數(shù)時，當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，在平板上觀察到的是一個菌落，會導(dǎo)致結(jié)果較真實值偏小。(4)由題意可知，對比傳統(tǒng)構(gòu)建重組質(zhì)粒，In-Fusion技術(shù)的優(yōu)勢有：不受限制酶酶切位點的限制；可以把目的基因插入任何位點；避免限制酶切割對質(zhì)粒功能區(qū)的破壞等。8.科學(xué)家提出，將藍(lán)細(xì)菌中的ictB基因?qū)胨炯?xì)胞內(nèi)，可以提高水稻的產(chǎn)量。請回答下列相關(guān)問題：(1)基因工程最核心的步驟是，這個過程需要________酶和________酶參與催化。

(2)若用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，則必須將ictB基因插入農(nóng)桿菌的________質(zhì)粒的________內(nèi)部，再將含有目的基因的農(nóng)桿菌和水稻愈傷組織混合處理。(3)要檢測ictB基因是否成功導(dǎo)入水稻細(xì)胞，可以用技術(shù)進(jìn)行檢測。

(4)要確認(rèn)高產(chǎn)水稻是否培育成功，必須要對培育出的水稻做什么檢測？。

【答案】(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建限制DNA連接(2)TiT?DNA(3)PCR(4)檢測水稻是否增產(chǎn)9.如圖為利用PCR技術(shù)檢測受檢人是否攜帶HIV(屬逆轉(zhuǎn)錄病毒)的示意圖。請回答：(1)組成HIV的遺傳物質(zhì)的單體是。HIV攜帶者T細(xì)胞的核DNA能指導(dǎo)合成HIV的蛋白質(zhì)，原因是__________________。(2)設(shè)計圖中所示的引物時，應(yīng)滿足以下要求：①引物自身不能存在互補配對序列，原因是避免引物自身通過折疊形成雙鏈區(qū)；②引物之間不能存在，原因是避免兩引物結(jié)合成雙鏈；③___________________。(3)在PCR反應(yīng)體系中，除具備緩沖液、模板DNA分子和引物外，還應(yīng)有________(填序號)。①Taq酶②dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)③四種堿基④ATP⑤氨基酸(4)利用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時，需使用DNA連接酶來構(gòu)建基因表達(dá)載體。常用DNA連接酶中既能連接黏性末端又能連接平末端的是，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是?；虮磉_(dá)載體必須有RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，該部位稱為________。

【答案】(1)核糖核苷酸HIV的RNA逆轉(zhuǎn)錄出的DNA能整合到T細(xì)胞的核DNA中，且能被正常轉(zhuǎn)錄和翻譯(合理即可)(2)②互補配對序列③引物只能和HIV的RNA逆轉(zhuǎn)錄出的DNA進(jìn)行序列互補配對(3)①②(4)T4DNA連接酶磷酸二酯鍵啟動子10.下圖是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育抗病小麥的過程。請據(jù)圖回答問題：(1)重組質(zhì)粒T除含有目的基因外，還必須有、________和________等。

(2)圖示中將基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后沒有直接導(dǎo)入農(nóng)桿菌，而是先將其導(dǎo)入大腸桿菌，