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考点50 基因工程的应用及蛋白质工程
考点51 生物技术的安全性与伦理问题(精练)
1.
(2023•大连二模)将溶葡球菌酶基因转入奶牛基因组中获得转基因牛,在其乳腺中表达的溶葡球菌酶可以
有效预防由葡萄球菌引起的乳房炎,使感染率下降。下列叙述错误的是( )
A.上述操作至少需要三种分子工具:限制酶、DNA 聚合酶、载体
B.可以通过PCR 以及构建基因文库等方法来获取溶葡球菌酶基因
C.构建基因表达载体时,需加入乳腺中特异表达的基因的启动子
D.溶葡球菌酶基因与奶牛DNA 都为双螺旋结构是二者拼接的基础
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和
标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞
的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射
法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA 是否插入目的基
因——DNA 分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因
是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解:A、上述操作采用了基因工程技术,该技术至少需要三种分子工具:限制酶、DNA 连接酶、
载体,A 错误;
B、葡球菌酶基因为目的基因,获取目的基因的方法有PCR、构建基因文库等,B 正确;
C、要使目的基因只在乳腺组织中特异性表达,在构建基因表达载体时,需加入乳腺中特异表达的基因
的启动子,C 正确;
D、不同DNA 能相互拼接的基础是它们具有相同的化学组成(都是由脱氧核苷酸组成)和结构(双螺
1
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旋结构),D 正确。
故选:A。
【点评】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作步骤,掌握各操作步骤中需要注
意的细节;识记基因工程技术的相关应用及实例,能结合所学的知识准确答题。
2.
(2023•辽阳二模)红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血
等疾病。由于天然 EPO 来源极为有限,某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使
其能合成EPO。下列有关叙述错误的是( )
A.构建表达载体时需将EPO 基因插入乳腺蛋白基因的启动子的上游
B.一般情况下,该转基因羊中的EPO 基因只在羊的乳腺细胞中表达
C.可用显微注射技术将含有EPO 基因的表达载体导入羊的受精卵中
D.用PCR 扩增人EPO 基因,需要一段已知的EPO 基因核苷酸序列
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和
标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞
的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射
法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA 是否插入目的基
因——DNA 分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因
是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解:构建表达载体时需将EPO 基因插入乳腺蛋白基因的启动子的下游,A 错误;
B、构建乳腺生物反应器时,会在目的基因前插入乳腺组织蛋白启动子,因此一般情况下,该转基因羊
中的EPO 基因只在羊的乳腺细胞中表达,B 正确;
C、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,C 正确;
D、采用PCR 技术扩增目的基因的前提是目的基因两端部分核苷酸序列已知,因此用PCR 扩增人EPO
基因,需要一段已知的EPO 基因核苷酸序列,D 正确。
故选:A。
【点评】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作步骤,掌握各操作步骤中需要注
意的细节,了解基因工程技术的应用及实例,能结合所学的知识准确答题。
3.
(2023•杭州模拟)蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构推
2
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测出相应的基因结构,用以指导对蚕丝蛋白的修改,让蚕也吐出坚韧的丝。下列有关说法正确的是
( )
A.蚕合成像蛛丝蛋白一样坚韧的丝的过程不遵循“中心法则”
B.上述过程运用的蛋白质工程技术是基因工程的延伸
C.可以利用核酸分子杂交技术检测是否有目标蛋白的合成
D.利用基因工程技术不能改变基因上特定位点的核苷酸序列
【分析】蛋白质工程的基本思路是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨
基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。蛋白
质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造。由于基因决定蛋白
质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成。
【解答】解:A、蚕合成像蛛丝蛋白一样坚韧的丝的过程包括转录、翻译两个过程,遵循“中心法则” ,
A 错误;
B、基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成,
故上述过程运用的蛋白质工程技术是基因工程的延伸,B 正确;
C、核酸分子杂交技术不能检测蛋白质,可用抗原抗体杂交技术检测蛋白质,C 错误;
D、利用基因工程技术可以改变基因上特定位点的核苷酸序列,进而实现对蛋白质的改造,D 错误。
故选:B。
【点评】本题考查基因工程、蛋白质工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,
掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确判断各选项。
4.
(2023•韶关二模)1965 年9 月,我国科学家首次成功合成了结晶牛胰岛素,由此开辟了人工合成蛋白质
的新时代。从生物组织中直接提取到化学合成再到利用基因工程菌生产胰岛素,生命科学的发展不断造福
人类社会。下列有关胰岛素的推测不合理的是( )
A.可以利用放射性同位素标记法来研究胰岛素的合成和运输过程
B.人体细胞合成胰岛素的原料来源于自身合成和其生活的内环境
C.治疗糖尿病的胰岛素要注意低温保存,不可直接口服
D.选择大肠杆菌作工程菌产生的胰岛素与天然胰岛素的结构相同
【分析】分泌蛋白的合成并分泌过程:首先通过细胞内的核糖体形成氨基酸肽链,然后在糙面内质网内,
肽链盘曲折叠构成蛋白质接着糙面内质网膜会形成一些小泡,里面包裹着蛋白质,小泡运输蛋白质到高
尔基体,蛋白质进入高尔基体后,进行进一步的加工,之后,高尔基体膜形成一些小泡,包裹着蛋白质,
运输到细胞膜处,小泡与细胞膜接触,蛋白质就分泌到细胞外了。
【解答】解:A、胰岛素属于分泌蛋白,可利用放射性同位素标记法研究胰岛素的合成与分泌过程,A
3
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正确;
B、人体细胞合成胰岛素的原料是氨基酸,氨基酸来源于自身合成和其生活的内环境,B 正确;
C、治疗糖尿病的胰岛素要注意低温保存,不可直接口服,蛋白质(多肽)类的激素口服后会失活,C
正确;
D、选择大肠杆菌是原核细胞,没有内质网和高尔基体,不能对胰岛素的前体物质进行加工,所以大肠
杆菌作工程菌产生的胰岛素与天然胰岛素的结构不相同,D 错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查基因工程、蛋白质的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干
信息和所学知识进行分析应用。
5.
(2023•泉州模拟)有关生物技术与工程在生产生活中的应用,下列相关叙述错误的是( )
A.以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌,生产酱油
B.采用茎尖组织培养技术,解决香蕉等无性繁殖作物容易积累病毒导致减产的问题
C.转基因克隆动物作为生物反应器,生产重组人干扰素、血清白蛋白等医用蛋白
D.通过直接改造天然胰岛素,生产不易聚合的速效胰岛素类似物,提高疗效
【分析】蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对
应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【解答】解:A、日常生活中食用的酱油的制作以大豆为主要原料,利用产蛋白酶的霉菌的作用,将原
料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,A 正确;
B、植物的茎尖几乎不含病毒,因此采用茎尖组织培养技术,解决香蕉等无性繁殖作物容易积累病毒导
致减产的问题,B 正确;
C、转基因克隆动物作为生物反应器,生产重组人干扰素、血清白蛋白等医用蛋白,C 正确;
D、通过改造胰岛素合成基因,来生产不易聚合的速效胰岛素类似物,提高疗效,D 错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查基因工程、蛋白质工程的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合
题干信息和所学知识进行分析应用。
6.
(2023•济南三模)转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。下列有
关说法错误的是( )
A.大肠杆菌转化实验中可使用Ca2+处理以提高转化效率
B.目的基因导入受体细胞前必须构建基因表达载体以便稳定存在
C.将DNA 溶液滴加在授粉后的花柱切面上,可以使目的基因进入胚囊
D.农杆菌转化法中需要进行两次体外拼接和两次导入
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【分析】将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。①将目的基因导入植
物细胞的方法有:农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方
法是:显微注射法;③将目的基因导入微生物绌胞的方法是感受态细胞法。
【解答】解:A、可以用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使其能吸收周围环境中的DNA 分子(使大肠杆菌处
于感受态细胞状态),有利于重组的基因表达载体导入其中,提高转化效率,A 正确;
B、将目的基因导入受体细胞前必须构建基因表达载体,这是基因工程的核心步骤,B 正确;
C、花粉管通道法:可以用微量注射器将含目的基因的DNA 溶液直接注射到子房中,也可以在植物受
粉后的一定时间内,剪去柱头,将DNA 溶液滴加在花柱切面上,使目的基因借助花粉管通道进入胚囊,
C 正确;
D、农杆菌转化法总体上有两次的拼接过程,发生在Ti 质粒与目的基因之间(体外拼接)、携带目的基
因的T
DNA
﹣
与植物细胞的染色体DNA 之间(体内拼接);两次的导入过程基因表达载体,即基因表
达载体导入农杆菌、农杆菌导入植物细胞,D 错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查的是基因工程的操作的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适
中。
7.
(2023•西宁一模)2022 年1 月7 日,医学专家首次将经基因改造的猪的心脏移植入一名心脏病人体内,尽
管移植的心脏只在患者体内正常跳动了两个月,但这依然是一次非常有意义的尝试。下列说法错误的是(
)
A.移植的猪心脏被排斥说明该患者的免疫系统异常敏感、反应过度
B.移植的猪心脏主要受到患者体内的免疫细胞的攻击
C.对猪进行的基因改造可能是敲除了会引发人体免疫系统排斥的主要基因
D.利用由自体干细胞培养出的器官进行移植是解决免疫排斥反应的新思路
【分析】1、猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似,而且猪体内隐藏的可导致人类疾病的病
毒要比灵长类动物的器官少得多,因此猪常作为人类器官移植的供体。
2、基因工程技术可以从基因层面上对猪的基因进行改造,从而使猪的器官移植时引起的排斥反应减轻。
【解答】解:A、移植的猪心脏对患者来说相对于抗原,患者的免疫系统对移植的猪心脏进行排斥和攻
击是正常的,不能说明患者的免疫系统异常敏感、反应过度,A 错误;
B、移植的猪心脏主要受到患者体内的细胞毒性T 细胞的攻击,B 正确;
C、利用基因工程方法对猪的器官进行改造,将器官供体基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定
基因的表达,或设法除去抗原决定基因,C 正确;
D、利用自体干细胞培养出的器官进行移植不会出现免疫排斥现象,D 正确。
5
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故选:A。
【点评】本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记生物工程的原理及操作步
骤,掌握相应工程技术的应用及实例,能结合所学的知识准确答题。
8.
(2023•朝阳区二模)利用蛋白质工程改造源于溶珊瑚弧菌的几丁质酶:保留该酶N 端,在C 端增加陆生
真菌几丁质结合保守域,从而增加酶与底物的结合能力。改造后的酶活显著高于市售几丁质酶。相关叙述
错误的是( )
A.几丁质是海洋中含量丰富的多糖之一
B.溶珊瑚弧菌通过分泌几丁质酶获取氮源
C.直接操作对象是溶珊瑚弧菌的几丁质酶基因
D.表达改造后的几丁质酶需要借助于受体细胞
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基
因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
【解答】解:A、几丁质也是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,几
丁质是仅次于纤维素的第二大可再生资源,也是海洋中含量丰富的多糖之一,A 正确;
B、酶的作用是催化,溶珊瑚弧菌通过分泌几丁质酶,几丁质酶催化几丁质的水解,从而获取氮源,B
错误;
C、蛋白质工程操作的对象为基因,结合题干可知直接操作对象是溶珊瑚弧菌的几丁质酶基因,C 正确;
D、改造的为几丁质酶基因,改造后的基因需要表达,需要导入相应的受体细胞中,经转录翻译后合成
相应蛋白质,D 正确。
故选:B。
【点评】本题考查蛋白质工程的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分
析问题的能力是解答本题的关键。
9.
(2023•湖北模拟)利用细菌生产人的生长激素时,需将人生长激素基因与pBR322 质粒结合,两者结构如
图。下列叙述正确的是( )
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A.受体菌不能含有AmpR和TetR基因
B.提取目的基因应选择限制酶G 和酶E 的组合
C.生长激素基因与质粒结合的过程共形成了2 个磷酸二酯键
D.用含氨苄青霉素的培养基只能筛选出含重组质粒的受体菌
【分析】基因工程基本步骤分为:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和
目的基因的检测与鉴定。
【解答】解:A、AmpR和TetR基因是pBR322 质粒上的标记基因,受体菌不能含有,A 正确;
B、根据题图分析可知,提取目的基因可以选择限制酶G 和酶F 或限制酶G 和酶E 的组合,但用限制酶
G 和酶E 切割质粒会将两种标记基因都破坏,所以只能选择限制酶G 和酶F,B 错误;
C、生长激素基因是双链DNA 片段,与质粒结合的过程共形成4 个磷酸二酯键,C 错误;
D、由于重组质粒中的氨苄青霉素抗性基因没有被破坏,所以用含氨苄青霉素的培养基筛选出含有导入
重组质粒的受体菌和导入原质粒的受体菌,D 错误;
故选:A。
【点评】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中
需要注意的细节问题,能结合所学的知识准确判断各选项。
10. (2023•齐齐哈尔二模)基因工程和蛋白质工程技术有很大的应用价值,可用于医药及其他工农业生产中。
下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A.蛋白质工程操作对象是蛋白质,不需要以酶和载体为工具
B.目的基因的检测与鉴定是培育转基因生物的核心环节
C.基因工程操作中所用质粒都是来自于细菌细胞中天然的质粒
D.PCR 扩增相关目的基因时,子链的合成方向是5'端到3'端
【分析】1、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因
合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
2、目前,蛋白质工程成功的例子不多,因为蛋白质的功能必须依赖于正确的高级结构,而科学家对大
多数蛋白质的高级结构的了解还很不够,要设计出更加符合人们需要的蛋白质还需要艰辛的探索。
【解答】解:A、蛋白质工程操作过程中,需要改造或合成基因,因此需要酶和载体作为工具,A 错误;
B、基因表达载体的构建是培育转基因生物过程中的核心环节,B 错误;
C、基因工程操作中所用质粒是改造后的质粒,C 错误;
D、扩增目的基因时,合成DNA 的方向是从子链的5'端到3'端,D 正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查基因工程的操作过程,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所
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学知识进行分析应用。
11.
(2023•五华区校级模拟)如图为蛋白质工程操作的基本思路,下列相关叙述正确的是( )
A.图中⑤、⑥过程分别是转录、翻译
B.蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质,不需要对基因进行操作
C.根据蛋白质的氨基酸序列推测出的mRNA 的碱基序列是唯一的
D.蛋白质工程的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质,满足人类的需求
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或
基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因
工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质);
2、蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序
列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因,从而获得所需要的蛋白质。
【解答】解:A、图中⑤、⑥过程分别是翻译、折叠,④过程是转录,A 错误;
B、蛋白质工程是通过改造或修饰基因来实现的,可见蛋白质工程是通过对基因操作实现的,B 错误;
C、一种氨基酸可能对应多种密码子,所以根据蛋白质的氨基酸序列推测出的mRNA 的碱基序列不是唯
一的,C 错误;
D、蛋白质工程的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质,满足人类的需求,但实际是通过改造和修
饰基因实现的,D 正确。
故选:D。
【点评】本题考查蛋白质工程的相关知识,要求考生识记蛋白质工程的概念、原理、基本途径,明确蛋
白质工程的直接操作对象是基因,再结合所学的知识准确判断各选项。
12. (2023•天心区校级二模)转基因产品是指利用基因工程技术获得的生物制品,其安全性问题一直是大众关
注和争论的热点。下列叙述错误的是( )
A.通过转基因育种可增加或消除原有生物品种的某些性状
B.转基因食品风险评估时还需考虑标记基因的安全性问题
C.严格选择种植区域可减少转基因作物发生外源基因扩散的可能性
D.只要有证据表明某种转基因食品有害,就应全面禁止转基因技术在食品上的应用
【分析】1、转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全
(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
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2、转基因技术是一把双刃剑,最重要的是要科学合理的利用这项技术,通过技术提高了很多农产品的
收益、解决了饥饿问题和对遗传病的治疗带来新的希望。关于转基因技术的利弊,现在并没有明确的结
论,关于舆论的正确导向,需要靠事实来说话,需要科学的态度来对待,所以要靠确凿的证据和严谨的
逻辑来进行思考和辩论。
【解答】解:A、转基因产品是指利用基因工程技术而获得的生物制品,可以定向的改变生物的性状,
故通过转基因育种,按照人们的需要,可增加或消除原有生物品种的某些性状,A 正确;
B、在基因表达载体上,除了有目的基因、启动子、终止子等外,还需要标记基因,故转基因食品风险
评估时还需考虑标记基因的安全性问题,B 正确;
C、转基因作物所携带的外源基因在使得作物高产的同时,也可能会向自然界扩散,为了避免这种情况
的出现,严格选择种植区域可减少转基因作物发生外源基因扩散的可能性,C 正确;
D、若有证据表明某种转基因食品是有害的,可以禁止相关食品生产,但还是可以利用转基因技术进行
进一步的科学研究,而不是全面禁止,D 错误。
故选:D。
【点评】本题考查转基因生物的安全性问题的相关知识,考生运用所学知识综合分析问题的能力是解答
本题的关键。
13. (2022•大连二模)关于我国的生物技术研究与应用的叙述错误的是( )
A.禁止运用转基因技术改造农作物
B.反对生物武器及其技术和设备的扩散
C.不赞成、不接受、不进行任何生殖性克隆人实验
D.成立相关伦理专家委员会应对重大医学伦理问题
【分析】1、针对转基因技术,各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方
针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全管理上要严格,
坚持依法监管。国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》;国家有关部门制定实施了《农业转基
因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》《农业转基因生物标识管理办法》
《农业转基因生物加工审批办法》和《进出境转基因产品检验检疫管理办法》。这些法规的制定既维护
了消费者对转基因产品的知情权和选择权,又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的
安全性。我国还成立了专门的国家农业转基因生物安全委员会,这是我国农业转基因生物安全管理权威
的评价机构,为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
2、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
3、2010 年,在第65 届联合国大会上,我国政府重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、
严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀
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伤性武器。
【解答】解:A、可以运用转基因技术改造农作物,通过转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的
安全性评价,符合相应标准后才能上市,A 错误;
B、我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术和设
备的扩散,B 正确;
C、中国政府允许生殖性克隆动物,但对于“克隆人”的态度是禁止生殖性克隆人(不赞成、不允许、
不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验),C 正确;
D、成立相关伦理专家委员会应对重大医学伦理问题,D 正确。
故选:A。
【点评】本题考查生物技术的研究和应用,要求考生了解转基因技术存在的安全性问题;识记中国政府
对生物武器、克隆的态度,了解生物技术中存在的伦理问题,再结合所学的知识准确答题。
14. (2022•山东模拟)转基因技术的研究正以惊人的速度发展,越来越多地影响人类的生产和生活。科学家在
转基因研究工作中会采取很多方法确保转基因产品的安全性,各个国家也都制定了相关法规和政策规范转
基因技术的应用。下列有关说法错误的是( )
A.我国对农业转基因生物实行标识制度,如转基因动植物要直接标注“转基因××”
B.用农业转基因生物加工制成的产品一定含有转基因成分
C.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
D.利用转基因技术制造的新型致病菌可能导致大批受感染者突然发病而又无药可医
【分析】1、近日农业部又发布了与之配套的《农业转基因生物标识管理办法》,规定,转基因动植物
和微生物,转基因动植物、微生物产品,含有转基因动植物、微生物或者其产品成份的种子、种畜禽、
水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品,直接标注“转基因XX”。转基因农产品的直接加工品,
标注为“转基因XX 加工品(制成品)”或者“加工原料为转基因XX”。用农业转基因生物或用含有农
业转基因生物成份的产品加工制成的产品,但最终销售产品中已不再含有或检测不出转基因成份的产品,
标注为“本产品为转基因XX 加工制成,但本产品中已不再含有转基因成分”或者标注为“本产品加工
原料中有转基因XX,但本产品中已不再含有转基因成分”。
2、在克隆人的问题上,中国政府的态度是:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不
支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆。
3、生物技术就像一把双刃剑,它既可以造福人类,也可能在使用不当时给人类带来灾难,例如用克隆
技术制造出克隆人,用转基因技术制造生物武器等。
【解答】解:A、我国加强对农业转基因生物的标识管理,对农业转基因生物实行标识制度,如转基因
动植物要直接标注“转基因××”,A 正确;
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B、由于细胞中的基因是选择性表达的,因此用农业转基因生物加工制成的产品不一定含有转基因成分,
B 错误;
C、在克隆人的问题上,我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,C 正确;
D、转基因技术使得制造新型的致病菌成为可能,这些人类从来没有接触过的致病菌可能让大批受感染
者突然发病而又无药可医,D 正确。
故选:B。
【点评】本题考查生物技术的安全性及伦理问题,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识
综合分析问题的能力。
15. (2023•义乌市模拟)为解决不孕夫妇的生育问题而诞生的“试管婴儿”与“设计试管婴儿”的区别是(
)
A.根据愿望设计婴儿性别
B.根据愿望生育一个婴儿
C.根据需要取用婴儿的造血干细胞
D.根据需要取用婴儿的器官
【分析】1、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育
为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术.
2、设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生
后代的技术.
【解答】解:试管婴儿技术能帮助不孕夫妇孕育胎儿并顺利出生,无论是男孩还是女孩,它符合人类的
伦理道德,但如果同时设计胎儿性别,则是违背伦理道德的,他会造成严重的社会后果。
故选:B。
【点评】本题考查试管婴儿技术、胚胎移植技术,要求考生识记试管婴儿技术和设计试管婴儿技术的概
念,明确两者都需要采用体外受精、胚胎移植等技术,再根据题干要求选出正确的答案.
16. (2021•五华区校级模拟)研究发现,如果将百白破疫苗有效成分中的白喉杆菌类毒素第20 位和24 位氨基
酸改为半胱氨酸,免疫效果会更好,能生产高效价疫苗并简化计划免疫程序。回答下列问题。
(1)蛋白质工程的原理是
,属于
(填“细胞”或“分子”)水平的生物工程。请
写出改造白喉杆菌类毒素技术的基本流程:
;
(2)若将白喉杆菌类毒素第20 位和24 位氨基酸改为半胱氨酸后,推测其相应的脱氧核糖核苷酸序列
(填“是”或“不是”)唯一的。利用PCR 技术扩增相应DNA 片段,该过程需要经过多次循
环,循环中加热延伸过程中发生的最主要的反应是
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。
(3)科学家在基因工程和蛋白质工程中常用大肠杆菌作为受体细胞,原因是大肠杆菌
(答2 点)。基因是否指导合成出类毒素,可用
进行检测。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因
合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。基本途径:
蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→
找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【解答】解:(1)蛋白质工程的原理是中心法则,属于分子水平的生物工程。改造白喉杆菌类毒素技
术的基本流程:从预期蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应
的脱氧核糖核苷酸序列。
(2)若将白喉杆菌类毒素第20 位和24 位氨基酸改为半胱氨酸后,由于一种氨基酸可以由一种或多种
密码子决定,则相应的脱氧核糖核苷酸序列不是唯一的。利用PCR 技术扩增相应DNA 片段,该过程需
要经过多次循环,循环中加热延伸过程中发生的最主要的反应是Taq 酶从引物起始催化互补链的合成。
(3)在基因工程和蛋白质工程中常用大肠杆菌作为受体细胞,原因是大肠杆菌繁殖快,多为单细胞,
遗传物质相对少。基因是否指导合成出类毒素,可用类毒素的抗体进行检测,原理是抗原﹣抗体杂交。
故答案为:
(1)中心法则 分子 从预期蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序
列→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列
(2)不是 Taq 酶从引物起始催化互补链的合成
(3)繁殖快,多为单细胞,遗传物质相对少 类毒素的抗体
【点评】本题考查蛋白质工程、基因工程等知识,意在考查学生的识记和理解能力,难度不大。
17. (2023•成都模拟)为了能让绵羊作为人的抗胰蛋白酶的生物反应器,科学家将人的抗胰蛋白酶基因与绵羊
乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,培育出了能够合成人的抗胰蛋白酶的转基因绵羊。回答下
列问题:
(1)获取人的抗胰蛋白酶基因可以采用从人体细胞中获取基因片段,这种方法的缺点是
,如果基因
,也可以用DNA 合成仪直接合成,获取的目的基因
可以通过
进行扩增。
(2)目的基因和启动子等组件的整合过程需要用到的工具酶是
,启动子在
基因表达过程中的作用是
,选择乳腺蛋白基因的
启动子的原因是
。
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(3)将重组DNA 导入受精卵的方法通常选用
,受精卵在体外培养到阶段
时再将其移植到受体母羊的子宫中进行发育。
【分析】PCR 是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA 半保留复制的原理,在体外提供参与DNA
复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【解答】解:(1)从人体细胞中获取基因片段需要大量处理材料,目的性不强,具有一定的盲目性;
当基因比较小、核苷酸序列已知的情况下,可以利用DNA 合成仪直接合成;PCR 技术可以根据DNA
复制的原理,在体外大量扩增目的基因。
(2)利用限制酶可对目的基因和质粒进行切割,获得相同的黏性末端后可利用DNA 连接酶进行连接,
形成磷酸二酯键。启动子位于基因的上游,是RNA 聚合酶的识别和结合位点,驱动目的基因转录出
mRNA。
(3)将目的基因导入动物细胞一般利用纤维注射法;受精卵培养道桑椹胚或囊胚阶段可移植进子宫,
利于胚胎存活。
故答案为:
(1)具有一定的盲目性 比较小、核苷酸序列已知 PCR 技术
(2)限制酶和DNA 连接酶 RNA 聚合酶的识别和结合位点,驱动目的基因转录出mRNA 让
基因在乳腺细胞中选择性表达
(3)显微注射法 桑椹胚或囊胚
【点评】本题主要考查的是基因工程的操作的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适
中。
18. (2023•淮北二模)表皮生长因子(ECF)是一种由53 个氨基酸组成的耐热单链小分子多肽。ECF 可刺激
多种细胞的增殖,在角膜损伤、烧烫伤及手术等创面的修复和愈合方面有很好的疗效。回答下列问题:
(1)利用大肠杆菌来合成表皮生长因子(ECF)时,先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使细胞处于一种
的生理状态,然后再将含目的基因的表达载体导入其中进行培养。
(2)在培养过程用
法进行菌种纯化、分离并计数。用平板培养细菌时一般需要将
平板倒置,其目的是
(答出一点即可);与人体自身合成的ECF 蛋白相比,大
肠杆菌表达的ECF 蛋白往往生物活性较低,可能的原因是
。
(3)动物的唾液腺能表达高活性的ECF 蛋白,这意味着唾液腺是表达ECF,蛋白的一个理想组织。科
学家尝试利用转基因克隆猪作为生物反应器,在其唾液腺高效合成ECF,构建重组质粒时,需要将ECF
基因与特定的启动子重组在一起,目的是
。与传统的乳腺生物
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反应器相比,唾液腺生物反应器的优点有:
(答出两点即可)。
【分析】1、稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可
形成单个菌落。
2、将目的基因导入微生物细胞常用钙离子转化法:用Ca2+处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态
细胞混合(在缓冲液中)→一定温度下,感受态细胞吸收DNA 分子,完成转化。
3、乳腺生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产某些药用蛋白,乳腺生物反应器需是处于生殖期的雌
性动物才可生产药用蛋白,而唾液腺生物反应器则是任何生长期的雌雄动物均可生产。
【解答】解:(1)将目的基因导入微生物细胞时常有钙离子转化法,即先用Ca2+处理微生物细胞,使
细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态,然后再将含目的基因的表达载体导入其中进行
培养。
(2)稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足
够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。由于一个活菌可形成一个菌
落,因此通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。因此在培养过程用稀释涂布
平板法进行菌种纯化、分离并计数。用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,这样既可以防止皿盖上的
水珠落入培养基,造成污染;又可以避免培养基中的水分过快地挥发。由于大肠杆菌是原核生物,其细
胞中无内质网和高尔基体,不能对ECF 蛋白进行加工,因此与人体自身合成的ECF 蛋白相比,大肠杆
菌表达的ECF 蛋白往往生物活性较低。
(3)动物的唾液腺能表达高活性的ECF 蛋白,这意味着唾液腺是表达ECF 蛋白的一个理想组织。科学
家尝试利用转基因克隆猪作为生物反应器,在其唾液腺高效合成ECF,构建重组质粒时,需要将ECF
基因与特定的启动子重组在一起,目的是使目的基因在唾液腺细胞中特异性表达。乳腺生物反应器需是
处于生殖期的雌性动物才可生产ECF 蛋白,因此与传统的乳腺生物反应器相比,唾液腺生物反应器的
优点有不受年龄限制、不受性别的限制、不受特殊生理状态限制。
故答案为:
(1)能吸收周围环境中DNA 分子
(2)稀释涂布平板 既可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染;可以避免培养基中的水分过
快地挥发 大肠杆菌属于原核生物,没有内质网和高尔基体,不能对ECF 蛋白进行加工
(3)使目的基因在唾液腺细胞中特异性表达 不受年龄限制、不受性别的限制、不受特殊生理状态
限制
【点评】本题考查基因工程、微生物分离和培养,要求考生识记基因工程的操作步骤,掌握各操作步骤
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中需要注意的细节,了解基因工程技术的应用及实例;识记稀释涂布平板法的原理及用途,能结合所学
的知识准确答题。
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