高中生物一轮复习同步练习：基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性与伦理问题

基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性与伦理问题练习一、选择题1.乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成,科学家将该基因的反义基因导入番茄细胞内,培育转基因延熟番茄,延长其储藏期。反义基因的作用机制如图所示,下列说法错误的是()A.有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的B.乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的是互补的C.乙烯是乙烯生物合成酶基因的表达产物,可促进果实成熟D.因为mRNA形成双链后无法进行翻译,所以无乙烯生物合成酶生成2.科学家尝试将经过基因修饰的猪心脏移植到人体,下列叙述错误的是()A.器官移植中的免疫排斥主要由细胞免疫引起B.供体猪可敲除其参与免疫识别的相关基因C.猪心移植可能缓解器官移植中供体短缺问题D.由于种间差异无须担心供体携带的病毒基因3.如图表示蛋白质工程的操作过程,下列相关说法不正确的是()A.a、b过程分别是转录、翻译B.蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作C.蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术D.蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因4.转基因产品的安全性一直是大众关注和争论的热点。下列说法错误的是()A.将目的基因导入农作物的叶绿体基因组,可以有效防止基因污染B.转基因食品被食用后,其基因会进入人体基因组完成转基因过程C.分析转基因技术的影响要以相关科学知识为基础,靠证据和严谨的逻辑进行思考D.即使转基因植物的外源基因来自自然界,也可能会存在安全性问题5.Leigh氏综合征的致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因,她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡,她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。该“三亲”男婴的孕育过程如下图所示。下列说法错误的是()A.该技术可以有效降低生下患血友病等严重遗传病婴儿的概率B.Leigh氏综合征的遗传不遵循孟德尔的遗传规律C.该健康男婴孕育的过程中依次使用了核移植、体外受精、动物细胞培养和胚胎移植等技术D.该技术对DNA的修改能够遗传,涉及伦理争论6.下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的说法错误的是()A.生殖性克隆和治疗性克隆的目的相同,且都属于无性生殖B.将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育成婴儿的过程属于生殖性克隆C.生殖性克隆人破坏了人类基因的多样性的天然属性,不利于人类的生存和进化D.克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应禁止生殖性克隆人7.20世纪70年代以后,一大批生物技术成果进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用,生物技术的发展在造福人类的同时也可能带来潜在的危害。下列有关生物技术的安全性与伦理问题描述正确的是()A.转基因抗虫棉已在世界范围内广泛种植,棉铃虫不会对抗虫蛋白产生抗性B.我国已要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注,以方便消费者自主选择C.生殖性克隆和治疗性克隆的本质是相同的,都会面临伦理问题D.人体不会对转基因技术制造的具有超强传染性和致病性的新型病毒产生免疫反应8.下列关于生物武器的说法,错误的是()A.我们对待生物武器的态度应明确而坚定,坚决禁止研制生物武器B.生物武器是利用致病菌、病毒或生化毒剂等形成杀伤力的C.为了国家安全,可以进行必要的小范围的生物武器研究D.生物武器不只是对敌方人员有伤害9.蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳等,还可被制成人造韧带等。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器。下列有关乳腺生物反应器的说法,错误的是()A.将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子等结合在一起构建成表达载体B.将含有丝蛋白基因的表达载体导入动物乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器C.与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛D.上述培育转基因蜘蛛羊的过程涉及基因工程、动物细胞培养、胚胎移植等技术10.(多选)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化其水解。将几丁质酶基因转入菊花体内,可增强其抗真菌病的能力。下列有关叙述正确的是()A.将几丁质酶基因插入Ti质粒的TDNA上构建表达载体B.可通过显微注射法将目的基因导入菊花受体细胞C.可用PCR等技术检测目的基因是否成功导入D.可用真菌接种实验检测转基因菊花对真菌的抗性程度二、非选择题11.水蛭是我国的传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构,提高其抗凝血活性。回答下列问题。(1)蛋白质工程流程如图所示,物质a是,物质b是。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是。

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常用方法有、和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是。

(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的(填“种类”或“含量”)有关,导致其活性不同的原因是

。

(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异,简要写出实验设计思路。答案:1.C乙烯生物合成酶基因的表达产物可以控制乙烯的合成,乙烯不是其表达产物。2.D供体携带的病毒基因可能在受体中表达并发挥作用,对受体的健康带来危害,因此需要关注供体携带的病毒基因。3.Ca过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的转录过程,b过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的多肽链的翻译过程;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,因此蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作;蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程;蛋白质工程中,可能根据已经明确的蛋白质结构构建出一种全新的基因。4.B将目的基因导入农作物的叶绿体基因组,可以有效防止基因污染,因为花粉中几乎不含有质基因,进而可避免目的基因进入到近缘物种中;转基因食品被食用后,其成分会被消化道中的酶水解并被人体吸收,其基因不会进入人体基因组。5.A血友病是伴性遗传病,由细胞核基因控制,该技术主要降低细胞质遗传的概率;Leigh氏综合征的致病基因位于细胞质内,不遵循孟德尔的遗传规律;由图可知,该男婴的形成过程中,经过了核移植、体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程,其遗传物质来自三个个体;该技术获得的男婴含有来自三个个体的遗传物质,对DNA的修改能够遗传,涉及伦理争论。6.A生殖性克隆的目的是通过无性生殖得到独立生存的新个体;治疗性克隆的目的是得到特定的细胞、组织或器官,用于治疗疾病,都属于无性生殖。7.B棉铃虫会对抗虫蛋白产生抗性,且转基因抗虫棉可以对棉铃虫的抗性进行筛选;生殖性克隆是以产生新个体为目的克隆,治疗性克隆是为了治疗疾病,两者本质不同;人体会对转基因技术制造的具有超强传染性和致病性的新型病毒产生免疫反应,但不一定能杀灭病毒。8.C生物武器几乎对所有人都具有杀伤力,是一种不人道的武器,应坚决禁止。9.B将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子等结合在一起构建成表达载体,再通过显微注射导入受精卵中,才可获得乳腺生物反应器;与乳腺生物反应器(只能选雌性)相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛。10.ACDTi质粒的TDNA可以转移到受体细胞中,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据这一特点,构建表达载体时,应该将目的基因即几丁质酶基因插入Ti质粒的TDNA上;可通过农杆菌转化法将目的基因导入菊花受体细胞,显微注射法一般用于将目的基因导入动物细胞;根据题干信息“几丁质酶基因转入菊花体内,可增强其抗真菌病的能力”,故可用真菌接种实验检测转基因菊花对真菌的抗性程度。11.(1)多肽链mRNA密码子具有简并性(2)从基因文库中获取目的基因人工合成DNA半保留复制(3)种类对水蛭蛋白进行酶解时酶的种类不同,导致水蛭蛋白水解产物的空间结构不同(4)取3支试管,分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素;取同一种动物(如家兔)血液,立即将等量的血液加入1、2、3号3支试管中,静置,统计3支试管中血液凝固时间。解析:(1)分析题图可知,物质a是多肽链,物质b是mRNA。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是密码子具有简并性,即一种氨基酸可能对应几个密码子。(2)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是DNA半保留复制。(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,据题图可知,水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升,且差别不大;而水解产物的抗凝血活性有差异,经酶甲处理后,随着酶解时间的延长,抗凝血活性先上升后相对稳定,经酶乙处理后,随着酶解时间的延长,抗凝血活性先上升后下降,且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性,差异明显,据此推测两种酶分别处理后酶解产物的抗