高考生物一轮复习第十四单元基因工程生物技术的安全性与伦理问题练习含答案

第十四单元基因工程生物技术的安全性与伦理问题A组基础巩固练1.如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()A.限制酶、解旋酶、DNA连接酶B.解旋酶、限制酶、DNA连接酶C.解旋酶、DNA连接酶、限制酶D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶【答案】B【解析】①处为氢键，是解旋酶的作用部位；②处为磷酸二酯键，是限制酶的作用部位；③处为两个DNA片段的缺口，是DNA连接酶的作用部位。2.如图表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是()A.甲、乙、丙都属于黏性末端B.甲、乙片段可形成重组DNA分子，但甲、丙不能C.DNA连接酶的作用位点在乙图中b处D.切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子【答案】C【解析】由图可知，甲、乙、丙都属于黏性末端，A正确；甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成重组DNA分子，B正确；DNA连接酶将两个DNA片段连接为一个DNA分子，作用部位是磷酸二酯键，b为氢键，C错误；切割甲的限制酶的识别序列为GAATTC∥CTTAAG，而甲、乙片段形成的重组DNA分子序列为GAATTG∥CTTAAC，因此切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，D正确。3.下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是()A.目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质粒DNA中B.检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录可使用PCR等技术C.目的基因表达的鉴定通常是在个体水平上进行的D.如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因上游含有启动子【答案】A【解析】目的基因在真核细胞中稳定遗传的关键是目的基因是否插入转基因生物的染色体DNA上，A错误；通过抗原—抗体杂交可以检测目的基因是否翻译成了蛋白质，检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录可使用PCR等技术，B正确；目的基因表达的鉴定通常是在个体水平上进行的，如抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等，C正确；如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因上游含有启动子，D正确。4.下列是“肝脏细胞DNA粗提取”实验的两个关键操作步骤，相关叙述错误的是()步骤1：向8g猪肝中加入25mL0.1mol/LNaCl-0.05mol/L柠檬酸钠缓冲液→冰浴、研磨、离心→步骤2：取沉淀，加入40mL缓冲液、20mL异戊醇，振匀后，缓慢加固体NaCl使用溶液浓度达到2mol/L，再离心A.步骤1中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持pH的稳定B.步骤1中，冰浴处理的主要原理是低温下DNA酶容易变性C.步骤2中，异戊醇的作用可能是使与DNA结合的蛋白质因变性而沉淀D.步骤2中，离心后应取上清液，因为DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度比较大【答案】B【解析】步骤1中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持pH的稳定，A正确；低温不会使酶变性失活，只能降低酶的活性，B错误；步骤2中，异戊醇的作用可能是使与DNA结合的蛋白质因变性而沉淀，C正确；DNA在2mol/L的NaCl溶液中的溶解度比较大，因此加固体NaCl使溶液浓度达到2mol/L后再离心过滤取上清液，D正确。5.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，也引起了人们对它的安全性的关注，以及伦理道德的碰撞，带来新的困惑和挑战。下列关于生物技术的安全性和伦理问题的说法，错误的是()A.抗虫棉的抗虫基因不会随着人们食用棉籽油进入人的细胞内B.我国坚决反对治疗性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验C.通过转基因技术获得了高产、无农药残留的农副产品，可造福人类D.生物武器具有致病性强、攻击范围广等特点，世界各国都应抵制【答案】B【解析】治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，其完全不同于克隆人，我国是赞同治疗性克隆的，B错误。B组能力提升练6.(2023年广东东莞名校联考阶段练习)土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研人员将水稻耐盐碱基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种桔粳88中，培育出了耐盐碱水稻新品种。其操作流程及可能用到的限制酶如下图所示，图中Bar为抗除草剂基因，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因。请分析回答：限制酶SacⅠSmaⅠBamHⅠBclⅠ识别序列和切割位点-GAGCTC↓-CCCG↓-GG↓-TG↓(1)过程①利用PCR技术扩增并改造OsMYB56基因需要添加引物，为了构建基因表达载体时用相同限制酶切割后的质粒和OsMYB56基因能正确连接，应选用的引物组合为。

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)根据基因表达载体的结构组成分析，Ti质粒中的CaMV53S是。(3)为筛选出含重组T-DNA的水稻愈伤组织细胞，应在添加的选择培养基上培养。诱导水稻愈伤组织再分化发育成植株的培养过程中，(填“需要”或“不需要”)给予光照。

(4)为确定转基因耐盐碱水稻是否培育成功，可用方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐碱性。经检测，科研人员发现部分获得耐盐碱基因OsMYB56的水稻幼菌不具有耐盐碱能力，原因可能是__________________。【答案】(1)B(2)启动子(3)除草剂需要(4)一定浓度的盐水浇灌虽然获得了相应的基因，但耐盐基因OsMYB56转录或翻译异常(或耐盐基因OsMYB56表达异常)【解析】(1)在进行PCR操作时，引物应分别与基因两条链的3'端根据碱基互补配对原则结合，根据图中序列，应选用的引物组合为5'-GAGCTC…-3'和5'-GGATCC…-3'，B符合题意，A、C、D不符合题意。(2)根据基因表达载体的结构组成分析，在每个目的基因的前面要有启动子，后面要有终止子，因此CaMV53S是启动子。(3)目的基因和质粒连接后，T-DNA上只保留了抗除草剂基因，为了筛选出含重组质粒的受体细胞，应在添加除草剂的选择培养基上培养。诱导水稻愈伤组织再分化发育成植株的培养过程中，需要给予光照。(4)从个体水平鉴定水稻植株的耐盐碱性，可用一定浓度的盐水浇灌。经检测，科研人员发现部分获得耐盐碱基因OsMYB56的水稻幼苗不具有耐盐碱能力，原因可能是虽然获得了相应的基因，但耐盐基因OsMYB56转录或翻译异常(或表达异常)，导致不具有耐盐碱能力。7.(2023年广东高三校联考)In-Fusion技术是一项新型的无缝克隆技术。该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列，通常为15~20bp)，然后用In-Fusion酶处理即可实现无缝连接。它的操作步骤大致为：①利用PCR技术将质粒线性化；②PCR扩增出两端含线性化质粒同源序列的目的基因；③目的基因与线性化质粒同源区域在In-Fusion酶作用下形成重组质粒；④将重组质粒导入受体细胞。回答下列问题：(1)过程①需要用到的酶是。过程③中，同源序列1与同源序列2中的碱基序列不同，这样设计的好处是

。(2)为保证扩增出两端含线性化质粒同源序列的目的基因，引物A或引物B要依据序列进行设计。

(3)若目的基因是氨苄青霉素抗性基因，以大肠杆菌作为受体细胞。为检测已转化大肠杆菌的抗性效果，在含有氨苄青霉素和不含氨苄青霉素的培养基上分别接种等量的已转化大肠杆菌并培养相同时间，然后采用法进行计数，若结果较真实值偏小，原因是。

(4)与传统构建重组质粒的方法相比，In-Fusion技术的优势有。(至少答出两点)

【答案】(1)耐高温的DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)防止目的基因反向连接，防止线性化质粒(或目的基因自身环化)(2)目的基因与质粒(3)稀释涂布平板当两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的是一个菌落(4)不受限制酶酶切位点的限制；可以把目的基因插入任何位点；避免限制酶切割对质粒功能区的破坏【解析】(1)过程①是利用两种引物进行的质粒线性化过程，该过程属于PCR技术的应用，故需要耐高温的DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)；过程③是基因表达载体的构建过程，该过程中，同源序列1、2中的碱基排序不同，这样设计的好处是防止目的基因反向连接，防止线性化质粒或目的基因的自身环化，以保证目的基因能够正确连接并表达。(2)目的基因经引物A或引物B扩增后需要与目的基因和线性化质粒连接，故为保证扩增出所需的目的基因，引物A或引物B要依据目的基因和质粒序列进行设计。(3)能对微生物进行计数的方法有用显微镜计数法和稀释涂布平板法(用于活菌计数)；由于在用稀释涂布平板法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的是一个菌落，会导致结果较真实值偏小。(4)由题意可知，对比传统构建重组质粒，In-Fusion技术的优势有：不受限制酶酶切位点的限制；可以把目的基因插入任何位点；避免限制酶切割对质粒功能区的破坏等。8.科学家提出，将蓝细菌中的ictB基因导入水稻细胞内，可以提高水稻的产量。请回答下列相关问题：(1)基因工程最核心的步骤是，这个过程需要________酶和________酶参与催化。

(2)若用农杆菌转化法将表达载体导入受体细胞，则必须将ictB基因插入农杆菌的________质粒的________内部，再将含有目的基因的农杆菌和水稻愈伤组织混合处理。(3)要检测ictB基因是否成功导入水稻细胞，可以用技术进行检测。

(4)要确认高产水稻是否培育成功，必须要对培育出的水稻做什么检测？。

【答案】(1)基因表达载体的构建限制DNA连接(2)TiT⁃DNA(3)PCR(4)检测水稻是否增产9.如图为利用PCR技术检测受检人是否携带HIV(属逆转录病毒)的示意图。请回答：(1)组成HIV的遗传物质的单体是。HIV携带者T细胞的核DNA能指导合成HIV的蛋白质，原因是__________________。(2)设计图中所示的引物时，应满足以下要求：①引物自身不能存在互补配对序列，原因是避免引物自身通过折叠形成双链区；②引物之间不能存在，原因是避免两引物结合成双链；③___________________。(3)在PCR反应体系中，除具备缓冲液、模板DNA分子和引物外，还应有________(填序号)。①Taq酶②dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)③四种碱基④ATP⑤氨基酸(4)利用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，需使用DNA连接酶来构建基因表达载体。常用DNA连接酶中既能连接黏性末端又能连接平末端的是，DNA连接酶催化形成的化学键是。基因表达载体必须有RNA聚合酶识别和结合的部位，该部位称为________。

【答案】(1)核糖核苷酸HIV的RNA逆转录出的DNA能整合到T细胞的核DNA中，且能被正常转录和翻译(合理即可)(2)②互补配对序列③引物只能和HIV的RNA逆转录出的DNA进行序列互补配对(3)①②(4)T4DNA连接酶磷酸二酯键启动子10.下图是利用转基因技术培育抗病小麦的过程。请据图回答问题：(1)重组质粒T除含有目的基因外，还必须有、________和________等。

(2)图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，