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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年粤人版选择性必修3生物上册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、1978年,科学家将人体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并在大肠杆菌内获得成功表达。按照该方法生产的胰岛素已广泛用于市场。下列叙述正确的是()A.人的胰岛素基因可与大肠杆菌DNA重组的基础是两者具有相似的物质组成和分子结构B.人的胰岛素基因只存在于胰岛组织细胞中,故只能从胰岛组织细胞中获取胰岛素基因C.人的胰岛素基因在大肠杆菌中表达出的肽链,需经大肠杆菌的内质网和高尔基体加工才能降血糖D.人的胰岛素基因中的遗传信息在大肠杆菌中的传递过程只有DNA→RNRNA→蛋白质2、下列关于果醋的制作过程,错误的是()A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需要通氧气B.醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求较高,一般在50℃C.醋酸菌能将果酒变成果醋D.当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解为醋酸3、下列关于腐乳制作的描述中,错误的是()A.在腐乳主要的营养成分有小分子肽、氨基酸、甘油和脂肪酸B.含水量大于85%的豆腐利于保持湿度,适宜制作腐乳C.配制卤汤时,对酒精的含量要求是12%D.密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染4、蛋白质工程是新崛起的-项生物工程,又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程,图中a、b在遗传学上依次表示()
A.DNA合成和分子设计B.转录和翻译C.复制和转录D.传递和表达5、B基因存在于水稻基因组中;仅在体细胞和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响,设计了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。
注:启动子是指可在水稻卵细胞中启动转录的启动子;Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光。
下列关于该实验的叙述,不正确的是()A.B基因在水稻卵细胞中不转录,可能是B基因的启动子在卵细胞中无法启动转录B.可从水稻体细胞和精子中提取RNA构建的cDNA文库中获得B基因中编码蛋白的序列C.过程②在培养基中加入卡那霉素以检测T-DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上D.鉴定和筛选转基因植株时,可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光6、2022年1月7日;马兰里医学中心成功将猪心脏移植到一名57岁的心脏病患者身上,虽然这颗心脏仅仅存活了2个月,但仍然为异种器官移植的可行性提供了可观的数据。为了降低免疫排斥反应,研究者借助CRISPR/Cas9技术对移植的猪心脏进行了基因编辑。CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白两部分组成,sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割,其机制如图所示。下列说法错误的是()
A.若要对一个基因进行编辑,则通常至少需要设计两个序列不同的sgRNA目标DNAmB.sgRNA可以特异性识别目标DNA分子,Cas9蛋白作用于磷酸二酯键C.有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象,一般sgRNA序列越短,脱靶率越低D.为降低免疫排斥反应,可通过CRISPR/Cas9技术敲除相关抗原蛋白基因7、将植物细胞去壁后制成原生质体,下列说法错误的是()A.细胞可能更易被克隆B.更有利于导入外源基因C.细胞间融合更易发生D.更有利于细胞渗透失水8、基因疫苗由编码能引起保护性免疫反应的病原体抗原的基因片段和载体构建而成,将其导入人或动物体内后,表达的病原体抗原蛋白可诱导机体产生免疫反应。以下叙述错误的是()A.接种基因疫苗只能预防特定病原体的感染B.接种后若感染此病原微生物,则体内记忆细胞会产生大量抗体C.基因疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程D.基因疫苗制备过程中需要限制酶和DNA连接酶9、下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是()A.利用基因工程对猪的器官进行改造,解决人类器官移植的来源问题B.利用核移植获得的胚胎分离ES细胞,进而分化出造血干细胞用于治疗白血病C.利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到脸蛋漂亮、身高标准和智力超群的婴儿D.通过改造基因使胰岛素B28与B29位的氨基酸交换位置生产速效型胰岛素,用于糖尿病的治疗评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、关于现代生物工程技术应用的安全性,下列说法正确的是()A.对待生物武器的态度应明确而坚定,即坚决禁止生物武器B.中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆,但禁止生殖性克隆人C.对转基因植物外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质D.转基因生物出现了安全性问题,不一定要马上停止实验11、下列关于传统发酵技术应用的叙述,错误的是()A.腌制泡菜若时间过短,泡菜中杂菌少但酸性弱、亚硝酸盐含量高B.家庭制作果醋和泡菜时,表面产生菌膜分别由醋酸菌、酵母菌形成C.当氧气不充足、缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸D.制作泡菜时乳酸菌可以将葡萄糖分解成乳酸和CO212、小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是()
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养13、传统发酵技术是我国文化中的精髓,是我国人们利用勤劳的双手、机智的头脑所探究出来的智慧结晶。下列有关说法错误的是()A.利用发酵技术,在鲜奶中加入乳酸菌可制成乳酸制品B.制作泡菜的坛子加水密封隔绝空气是为了抑制乳酸菌繁殖C.白酒的酿造过程中利用了霉菌和酵母菌两种微生物的发酵作用D.将做好的发酵食品冷藏于地窖中,其目的是促进微生物代谢产物的累积14、在单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞(即瘤细胞和B淋巴细胞的融合细胞)的筛选是必不可少的步骤。筛选杂交瘤细胞所用的HAT培养基成分和细胞增殖时所需的核苷酸的两条形成途径(D途径,S途径)如下表所示。已知融合所用的瘤细胞是经毒性培养基选出的中间合成途径缺失株,即只有起始合成途径,效应B细胞有两条核苷酸合成途径。若仅考虑细胞的两两融合,下列说法错误的是()。HAT培养基成分水,糖类、无机盐、次黄嘌呤、氨基糖呤(叶酸拮抗剂),胸腺嘧啶脱氧核苷等起始合成途径(D途径)由氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸,叶酸作为重要的辅酶参与这一过程中间合成途径(S建径)利用次黄嘌呤一鸟嘌呤磷酸核苷转移酶(HGPRT)和胸腺嘧啶核苷激酶(TK)催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷生成相应的核苷酸
A.HAT培养基中瘤细胞可利用氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸B.杂交瘤细胞能被筛选的原因为既具备增殖能力,又可进行S途径C.筛选出来的杂交瘤细胞分泌的均为同一种特异性抗体D.在放入HAT培养基之前的融合细胞的培养液中,有D途径的细胞有3种15、新冠肺炎的发生使我们对病毒的威力有了深刻体会,所以更要禁止生物武器,面对一切可能的生物武器的威胁,我们绝不能掉以轻心!下列关于禁止生物武器的叙述,正确的是()A.第二次世界大战中,侵华日军在我国多个地区使用过细菌武器,给我国人民带来很大苦难B.生物武器相对容易获得,也便于携带和释放,一旦被恐怖组织利用,将产生极大的危害C.利用转基因技术可以制造各种新型致病菌,这些致病菌可以让大批感染者突然发病,而又无药可医D.1975年3月《禁止生物武器公约》生效,清除生物武器威胁,防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面16、多巴胺(DA)是神经系统中关键的单胺类神经递质,广泛调节多种脊椎动物的许多复杂生理功能。为了实时监测体内多巴胺浓度的动态变化情况,我国科研人员开发出了一种新型DA荧光探针,通过将对结构变化敏感的荧光蛋白(cpEGFP)嵌入人源多巴胺受体,使多巴胶这一化学信号转化为荧光信号,再结合现有的成像技术即可实现。这一成果解决了如何在拥有数十亿个神经细胞、数万亿个突触连接的大脑中精确检测神经递质释放的一个难题。结合以上信息和所学知识判断,以下说法正确的是()A.神经递质是一类在细胞间充当信息分子的特殊物质B.DA与DA受体结合后会引起后者空间结构发生变化C.DA探针与基因诊断中的基因探针的化学本质相间D.DA探针荧光强度的变化能够反映出DA浓度的变化17、GAL4基因的表达产物能识别启动子中的UAS序列,从而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌雄果蝇均为无色翅,且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因,雌果蝇的某条染色体上插入基因M(含有UAS序列启动子的绿色荧光蛋白基因),利用杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断:将上述雌雄果蝇杂交得到F1,让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配,观察并统计F2个表型和比例。下列说法正确的是()A.同时含有GAL4基因和基因M的果蝇才能表现出绿色性状B.若F1中绿色翅:无色翅为1:3,则基因M插入Ⅲ号染色体上C.若F2中绿色翅:无色翅=9:7,则基因M插入Ⅲ号以外的其他常染色体上D.若F2中绿雌:无雌:绿雄:无雄=6:2:3:5,则基因M插入X染色体上18、发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的是()A.啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成B.食品添加剂虽能改善食品的口味、色泽和品质,但会降低食品的营养C.将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌,再结合发酵工程可生产乙肝疫苗D.利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病是生物防治的有效手段评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)19、1.基因检测引发的伦理问题。
(1)基因身份证:基因身份证指把个人的_____和_____检测出来;记录在磁卡上,而做成的个人基因身份证。
(2)基因检测引发的争论①_____②_____③_____④_____⑤_____⑥_____
。项目。
反对。
支持。
技术方面。
目前人类对①及基因间的相互作用尚缺乏足够的认识;通过基因检测达到②的目的是很困难的;基因检测结果会给受检者带来巨大的③。
通过基因检测可以对遗传性疾病及早采取④;适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。
道德方面。
基因资讯的泄露造成⑤;如个人婚姻困难;人际关系疏远,更明显的是造成一支遗传性失业大军。
对于基因歧视现象;可以通过正确的科学知识传播;⑥教育和立法得以解决。
2.试管婴儿与设计试管婴儿的比较①_____②_____③_____④_____
。项目。
设计试管婴儿。
试管婴儿。
技术手段。
胚胎移植前①(填“需要”或“不需要”)进行遗传学诊断这一环节。
②(填“需要”或‘不需要”)进行遗传学诊断。
实践应用。
用于白血病;贫血病等遗传性疾病的预测。
解决不孕不育问题。
联系。
二者都是③受精;体外进行早期胚胎发育,再进行胚胎移植,从生殖方式上都为④
20、两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:
①相同点:都缝合______键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。21、功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中______部位的两个核苷酸之间的______断开,因此具有______。22、原核基因采取______获得,真核基因是______。人工合成目的基因的常用方法有______和______。23、假设PCR反应中,只有一个DNA片段作为模板,请计算在30次循环后,反应物中大约有个这样的_______个DNA片段,一共需要加入______________个引物。24、沙门氏菌是一种常见的食源性致病菌;被感染了沙门氏菌的人或带菌者的粪便污染的食品,会使人发生食物中毒。沙门氏菌的最适繁殖温度为37°C,在20℃以上即能大出繁殖,其对热抵抗力不强,在60℃的条件下15min就能被杀死。肉桂精油是从肉桂树中提炼获得的,具有不溶于水;易溶于有机溶剂且易挥发的特性,能抑制沙门氏菌的繁殖。回答下列问题:
(1)培养沙门氏菌时要进行无菌操作,常用的灭菌方法有________(答出两种)。用平板培养沙门氏菌时一般需要将平板________(填“倒置”或“正置”)。单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小和颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是________。
(2)从鸡粪便取样,经选择培养后需要经过一系列________才能将样品涂布到鉴别培养基上。对获得的沙门氏菌常采用________的方法长期保存。
(3)根据题干信息,为避免食用被沙门氏菌污染的食品而引发的食物中毒,家庭中储存、加工食品的方法是________。
(4)根据肉桂精油的化学特性,可采用________法来提取,提取过程中影响精油品质的因素有________。25、植物诱导融合的方法:物理法包括______等。化学法一般是用_____作为诱导剂。26、科学家采用定点诱变的方法构建T4溶菌酶的新蛋白质,发现其中一种新蛋白质的第9和第164位氨基酸残基被转换为半胱氨酸残基,并形成一个二硫键。这种新蛋白质的热稳定性会有什么变化?这项技术的要点是什么?_________27、在日常生活中,我们还遇到哪些有关生物技术安全与伦理问题?我们能基于所学生物学知识参与这些问题的讨论吗?尝试举一个实例加以说明______。评卷人得分四、判断题(共1题,共8分)28、如果转基因植物的外源基因源于自然界,则不会存在安全性问题。()A.正确B.错误评卷人得分五、实验题(共2题,共14分)29、科学家的发现给人类的生活带来了无限的想象;他们采集了某深海海域的沉积物样品,分离;鉴定得到其中的深海放线菌,以期获得具有前景的抗生素替代品。据此回答下列问题:
(1)研究人员欲筛选出深海放线菌进行研究,取1g沉积物样品接种在液体培养基中摇瓶培养,稀释后取菌液通过_______________法接种到高氏一号(加数滴质量分数为10%的酚)培养基表面以获得单菌落。
(2)通过PCR技术扩增分离得到的放线菌的16SrRNA基因可进行菌株的种属鉴定。PCR技术中起关键作用的酶是_____________。该技术能在放线菌总的DNA中专一性扩增出16SrRNA基因的原因是______________。PCR产物一般可通过_________________鉴定。
(3)科学家还将Oct3/4、Sox2、c-Mc和KIf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中。2~3周后,这些细胞显示出ES细胞的形态、具有活跃的分裂能力,它们就是iPS细胞。在这个实验过程中,逆转录病毒的作用是_______________如何证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用?请写出实验设计思路______________30、番茄果实在成熟的过程中;多聚半乳糖醛酸酶(PG)合成显著增加,以降解果胶使细胞壁破损,从而使果实变红变软,但不利于保鲜。科学家利用基因工程得到转基因番茄,大大延长果实保质期。操作流程如下,回答下列问题:
(1)利用RT—PCR技术即逆转录—多聚酶链式反应制备PG基因,最好从番茄的_____细胞中提取mRNA,此技术所需要的酶主要有_____。
(2)据图可知,转基因番茄主要通过抑制PG基因的_____过程;使PG合成量减少,从而延长果实保质期。
(3)图中的农杆菌。能够在含_____的培养基中生存,而在含_____的培养基中不能生存的即为已转化的所需农杆菌。
(4)图中将反向连接PC基因导入番茄细胞的方法称为_____。要检测感染农杆菌后的番茄细胞染色体DNA上是否插入了反向连接PC基因,_____(填“能”或“不能”)用标记的PG基因的单链作为探针进行检测,理由是_____。
(5)在将转化的番茄细胞通过植物组织培养技术形成番茄幼苗过程中,培养基_____(填“要”或“不要”)添加有机营养物质,原因是_____。评卷人得分六、综合题(共2题,共4分)31、我国首只克隆猫“大蒜”的培育过程如下。请回答:
(1)图中的去核卵母细胞所处的时期为___________________________。
(2)通过___________方法使两细胞融合,并激活受体细胞,使其完成__________,构建重组胚胎。用于早期胚胎培养的培养液,除无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、_____________等营养成分;以及血清等物质。
(3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫_______________,植入前需对代孕猫进行___________处理。囊胚能在代孕猫体内存活的生理学基础是______________。
(4)该技术还可以应用在_____________________________(答出1点)。32、人的血清白蛋白在临床上需求量很大;通常从人血液中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。现应用某生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,使利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白成为可能。大致过程如下;
A.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞;形成细胞①
B.取出细胞①的细胞核;注入去核牛卵母细胞中形成细胞②
C.电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎。
D.将胚胎移植到母牛的子宫内;最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)实现了基因重组的是细胞___________(填序号),B过程的牛卵母细胞应在体外培养到___________期。为使奶牛一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是___________。
(2)采用___________技术将早期胚胎分成若干等份从而获得遗传物质相同的牛。
(3)在进行胚胎移植时,需对受体母牛进行______________________处理。
(4)“膀胱生物反应器”与“乳腺细胞生物反应器”相比,优点是______________________。
(5)胚胎干细胞来源于___________期的内细胞团或原始性腺,在功能上具有___________。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、A【分析】【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。
【详解】
A;人的胰岛素基因是DNA上的某一片段;与大肠杆菌DNA的分子组成和结构相同,这是两者能重组的基础,A正确;
B;人的不同细胞是由同一个受精卵分裂、分化形成的;所含有的基因相同,故胰岛素基因广泛存在于各种组织细胞中,B错误;
C;大肠杆菌属于原核生物;无内质网和高尔基体,C错误;
D;胰岛素基因导入大肠杆菌后;会跟随大肠杆菌的DNA进行复制、转录、翻译,故其遗传信息传递过程还应有DNA→DNA,D错误。
故选A。
【点睛】2、B【分析】【分析】
醋酸菌好氧性细菌;当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。当氧气;糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】
A;醋的制作需用醋酸菌;醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需适时通氧气,A正确;
B;醋酸菌是一种嗜温菌;温度要求较高,一般在30-35℃左右,B错误;
C;醋酸菌能在氧气充足;糖源不足的条件下将果酒转变为乙醛,在生成醋酸,因此可以制作果醋,C正确;
D;当氧气、糖源充足时;醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸,D正确。
故选B。3、B【分析】【分析】
1;参与腐乳制作的微生物主要是毛霉;其新陈代谢类型是异养需氧型。
2;腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】
A;毛霉等微生物能产生蛋白酶和脂肪酶;其中蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸,A正确;
B;含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳;含水量过高的豆腐制腐乳不易成形,B错误;
C;卤汤是由酒和各种香辛料配制而成的;酒的含量应控制在12%左右,C正确;
D;越接近瓶口;杂菌污染的可能性越大,故为了防止杂菌污染,瓶口密封前最好将瓶口通过火焰,D正确。
故选B。4、A【分析】【分析】
1;蛋白质工程的过程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列: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);最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
2、分析题图:图中c表示转录过程、d表示翻译过程、b表示分子设计;a表示DNA合成。
【详解】
由图可知,结构决定功能,根据蛋白质的功能,逆推出蛋白质的结构,从而进行分子设计出氨基酸的序列多肽链,进而通过碱基互补配对原则推出DNA的脱氧核苷酸序列,进而进行DNA的分子合成,所以a是DNA合成,b是分子设计;A正确;
故选A。
【点睛】5、C【分析】【分析】
基因工程的基本操作程序:
1;目的基因的获取:①从基因文库中获取;②人工合成(反转录法和化学合成法);③PCR技术扩增目的基因。
2;基因表达载体的构建:①启动子:是一段有特殊结构的DNA片段;位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA;②终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端;③标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
3;将目的基因导入受体细胞。
4;目的基因的检测和表达:(1)首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因;方法是采用DNA分子杂交技术。(2)其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。(3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。(4)有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【详解】
A;启动子是与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列;所以B基因在水稻卵细胞中不能转录,可能是B基因的启动子在卵细胞中无法启动转录,A正确;
B;目的基因获取途径之一就是从cDNA文库中获得;B正确;
C;检测T-DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上;应该用DNA分子杂交法,C错误;
D;由于基因表达载体上有Luc基因;其表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光,所以在鉴定和筛选转基因植株时,可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光,D正确。
故选C。6、C【分析】【分析】
1.基因工程中的操作工具及其作用:①“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶);能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶,E•coliDNA连接酶,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。
2.移植的器官会被人的免疫系统视作抗原加以攻击;使用免疫抑制剂可以减轻免疫排斥反应。
【详解】
A;若要对一个基因进行编辑;由于基因含有两条互补的单链,因而通常至少需要设计两个序列不同的sgRNA与目标DNA的两条链进行配对,A正确;
B;由于DNA和RNA之间可进行碱基互补配对;因而sgRNA可以特异性识别目标DNA分子,Cas9蛋白作用于磷酸二酯键进而可以将目标基因剪切下来,B正确;
C;sgRNA序列越短;DNA分子上与其互补的特定序列会越多,错误结合概率越高,脱靶率越高,C错误;
D;为降低免疫排斥反应;可通过CRISPR/Cas9技术敲除相关抗原蛋白基因,进而可避免免疫排斥反应发生,为异体器官抑制提供保障,D正确。
故选C。7、D【分析】【分析】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶;具有保护和支撑的作用。
【详解】
植物的细胞壁具有保护和支撑的作用;去掉细胞壁后细胞可能更易被克隆;更有利于导入外源基因以及细胞间融合更易发生,甚至将去壁的原生质体置于低渗溶液中可以吸水涨破,但对细胞渗透失水没有影响,综上分析,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。8、B【分析】【分析】
核酸疫苗由编码能引起保护性免疫反应的病原体抗原的基因片段和载体构建而成;包括DNA疫苗和RNA疫苗,目前研究较多的是DNA疫苗。DNA疫苗是指含有编码抗原基因的真核表达质粒DNA,经直接接种体内后,可被体细胞摄取,并转录;翻译、表达出相应的抗原,然后通过不同途径刺激机体产生针对此种抗原的应答。
【详解】
A;基因疫苗发挥作用时可促使机体产生抗体作用于相应的抗原;这属于特异性免疫,因此接种基因疫苗只能预防特定病原体的感染,A正确;
B;接种疫苗后人体产生针对该病原体的特异性免疫;若感染此病原微生物,则体内记忆细胞会迅速增殖分化成浆细胞,浆细胞产生大量抗体,B错误;
C;疫苗中的编码病原体抗原的基因片段能编码引起保护性免疫反应的病原体抗原;该抗原的化学本质是蛋白质,所以基因疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程,C正确;
D、基因疫苗的制备要构建基因表达载体,该过程中需要限制酶和DNA连接酶,D正确。9、C【分析】【分析】
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术;是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性;获得新品种、生产新产品。
【详解】
A;人类器官供求紧张;利用基因工程对猪的器官进行改造,解决人类器官移植的来源问题,A不符合题意;
B;白血病是一类造血干细胞异常的克隆性恶性疾病;ES细胞(胚胎干细胞)分裂能力强,可以分化成造血干细胞用于治疗白血病,B不符合题意;
C;我国严禁对人体进行基因编辑;最可能造成生物技术安全性与伦理问题,C符合题意;
D;糖尿病与胰岛素不足有关;通过改造基因使胰岛素B28与B29位的氨基酸交换位置生产速效型胰岛素,用于糖尿病的治疗,D不符合题意。
故选C。二、多选题(共9题,共18分)10、A:B:C【分析】【分析】
1.生物武器是利用生物战剂杀伤人员;牲畜、毁坏植物的武器。生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用。生物武器自诞生以来;给人类的生存安全构成了严重威胁。
2.转基因生物的安全性问题包括食物安全;生物安全和环境安全。
3.“治疗性克隆”将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径。治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎;体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞;肌肉细胞和血细胞),用于治疗。
【详解】
A;对待生物武器的态度应明确而坚定;即在任何情况下都不发展、不生产、不储存生物武器,坚决禁止生物武器,A正确;
B;中国对于克隆人的态度是禁止生殖性克隆人;但不反对治疗性克隆,B正确;
C;对转基因植物外源DNA要进行认真选择;避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质,C正确;
D;一旦发现转基因生物出现了安全性问题;要马上停止实验,并销毁重组生物,D错误。
故选ABC。11、A:D【分析】【分析】
1;果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌;醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30-35℃。
2;泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下;乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】
A;腌制泡菜若时间过短;容易造成乳酸菌、细菌大量繁殖,杂菌多,亚硝酸盐含量增加,A错误;
B;家庭制作果醋;表面产生菌膜由醋酸菌形成,而泡菜表面的菌膜是酵母菌繁殖形成的,B正确;
C;当氧气不充足、缺少糖源时;醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,C正确;
D、乳酸菌分解葡萄糖,只产生乳酸,不能产生CO2;D错误。
故选AD。
【点睛】12、A:B:C【分析】【分析】
1;胚胎干细胞简称ES或EK细胞;来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。
2;ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中;能够维持不分化的状态.在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段。
【详解】
A;为了获得更多的囊胚;可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的;故核基因相同,B错误;
C;运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞;首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;
D、动物细胞培养时需要在5%CO2的培养箱中进行培养;以维持培养液的pH,D正确。
故选ABC。13、B:D【分析】【分析】
(1)微生物的发酵在食品的制作中具有重要意义;如制馒头;面包、酿酒要用到酵母菌,制酸奶要用到乳酸菌。
(2)低温能抑制细菌;真菌的生长和繁殖。
(3)制作泡菜的原理就是利用乳酸菌使蔬菜中的有机物生成乳酸。
【详解】
A;制酸奶要用到乳酸菌;乳酸菌发酵产生乳酸,使得酸奶有一种特殊的酸味,所以在鲜奶中加入乳酸菌可制成乳酸制品,A正确;
B;制作泡菜的坛子加水密封隔绝空气是为了抑制需氧型微生物繁殖;B错误;
C;白酒的酿造过程中利用了酵母菌的发酵作用;同时利用霉菌产生的淀粉酶将淀粉糖化,C正确;
D;地窖中温度低;能抑制细菌、真菌等微生物的生长和繁殖,使其繁殖速度慢,数量少,不能充分分解食物,达到保鲜的目的,所以将做好的发酵食品冷藏于地窖中是为了抑制微生物的生长,D错误。
故选BD。14、A:C:D【分析】【分析】
诱导植物细胞原生质体融合物理方法包括离心;振动、电激;化学方法用聚乙二醇,诱导动物细胞融合除了以上物理化学方法可用生物方法,即灭活的病毒。
在HAT培养基中;氨甲蝶呤是叶酸的拮抗剂阻断DNA合成的主途径,未融合的瘤细胞;融合的瘤细胞--瘤细胞不能合成次黄嘌呤磷酸核糖转化酶,合成DNA的S途径也不能进行,所以最终死亡。
HAT培养基中筛选出的杂交瘤细胞;经选择性培养在适宜条件下可无限增值,然后进行单克降抗体检测,筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】
A;HAT培养基中含叶酸拮抗剂;其中不能进行D途径,A错误;
B;杂交瘤细胞为瘤细胞和B淋巴细胞的融合细胞;既具备增殖能力,又可在HAT培养基中进行S途径,B正确;
C;最终筛选出来的可能有多种杂交瘤细胞;分泌的可能不是同一种特异性抗体,还需进行进一步筛选,C错误;
D;仅考虑细胞的两两融合;在放入HAT培养基之前的融合细胞的培养液中,会有融合的B淋巴细胞—瘤细胞、融合的B淋巴细胞—B淋巴细胞、融合的瘤细胞—瘤细胞、未融合的B淋巴细胞、未融合的瘤细胞等多种形式的细胞,这几种形式的细胞均可进行D途径,D错误。
故选ACD。15、A:B:C:D【分析】【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)。
2;中国政府: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),不反对治疗性克隆人。
3;生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂;以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
【详解】
AB;生物武器致病能力强、攻击范围广;第二次世界大战中,侵华日军在我国多个地区使用过细菌武器,给我国人民带来很大苦难,他们的种种暴行遭到国际舆论的一致谴责。一些恐怖组织或个人在试图寻找各种大规模杀伤性武器,而生物武器相对容易获得,也便于携带和释放,一旦被他们利用,将产生极大的危害,AB正确;
C;利用转基因技术可以制造各种新型致病菌;这些人类没有接触过的致病菌可以让大批感染者突然发病,而又无药可医,C正确;
D;1975年3月《禁止生物武器公约》生效;清除生物武器威胁,防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面,彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望,D正确。
故选ABCD。16、A:B:D【分析】【分析】
神经递质是指由突触前神经元合成并在末梢处释放;经突触间隙扩散,特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体,引致信号从突触前递质到突触后的一些化学物质。
【详解】
A;神经递质是一类充当信息分子的特殊物质;能引发突触后膜兴奋(传递兴奋,如乙酰胆碱)或抑制,A正确;
B;神经递质需要与突触后膜的特异性受体结合后才能发挥作用;DA与DA受体结合后会引起后者空间结构发生变化,从而使DA发挥作用,B正确;
C;由题意知;多巴胺(DA)是神经系统中关键的单胺类神经递质,而基因诊断中的基因探针本质是一段DNA序列,C错误;
D;由题“为了实时监测体内多巴胺浓度的动态变化情况;我国科研人员开发出了一种新型DA荧光探针”知,DA探针荧光强度的变化能够反映出DA浓度的变化,D正确。
故选ABD。17、A:D【分析】【分析】
分析题意可知,GAL4基因可以控制GAL4蛋白的表达,它能够与特定的DNA序列UAS结合,并驱动UAS下游基因的表达。将GAL4基因插入到雄果蝇的Ⅲ号染色体上(一条常染色体上),UAS绿色荧光蛋白基因随机插入到雌果蝇某条染色体上,但无法表达(亲代雌果蝇缺乏GAL4蛋白)。同时具备GAL4和UAS-绿色荧光蛋白基因的果蝇,才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达,从而表现出绿色性状。为便于理解,假设插入GAL4基因用A表示(没有该基因用a表示),插入UAS绿色荧光蛋白基因用B表示(没有该基因用b表示)。UAS-绿色荧光蛋白基因插入的位置有3种可能:Ⅲ号染色体上(则雄、雌基因型可表示为Aabb×aaBb,遵循连锁定律),其他常染色体上(则雄、雌基因型可表示为Aabb×aaBb,遵循自由组合定律)、X染色体上(则雄、雌基因型可表示为AaXbY×aaXBXb;遵循自由组合定律)。
【详解】
A;同时具备GAL4和UAS-绿色荧光蛋白基因(M基因)的果蝇;才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达,从而表现出绿色性状,A正确;
B、若绿色荧光蛋白基因(M基因)插入Ⅲ号染色体上,发生基因连锁,假设插入GAL4基因用A表示(没有该基因用a表示),插入UAS绿色荧光蛋白基因用B表示(没有该基因用b表示),则亲本为Aabb×aaBb,则F1中绿色翅(AaBb):无色翅(Aabb、aaBb、aabb)为1:3,若插入Ⅲ号染色体以外的染色体上,两对基因遵循基因组合定律,则亲本仍为Aabb×aaBb,F1中绿色翅(AaBb)与无色翅(Aabb、aaBb、aabb)比例仍为1:3;B错误;
C、若F2中绿色翅:无色翅=9:7,则说明两种基因自由组合,故绿色荧光蛋白基因(M基因)没有插入Ⅲ号染色体上,但不能确定荧光蛋白基因的具体位置,不一定就在常染色体上,也可能在X染色体上,C错误;
D、若F2中绿色翅雌性:无色翅雌性:绿色翅雄性:无色翅雄性=6:2:3:5;雌雄中绿色翅和无色翅比例不同,说明与性别相关,则可以得出荧光蛋白基因(M基因)插入X染色体的结论,D正确。
故选AD。18、C:D【分析】【分析】
发酵工程的基本环节:选育菌种:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来;也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。发酵罐内发酵:这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量;产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。分离、提纯产物:如果是发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取恰当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【详解】
A;啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成;因此啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成,A错误;
B;食品添加剂能改善食品的口味、色泽和品质;可以增加食品的营养,B错误;
C;通过基因工程技术;将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌,再结合发酵工程可生产乙肝疫苗,C正确;
D;利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病;不会对环境造成污染,是生物防治的有效手段,D正确。
故选CD。三、填空题(共9题,共18分)19、略
【分析】【分析】
1.基因检测可以把人体内的致病基因和易感基因检测出来;通过采取一定的预防措施预防遗传病的发生,但同时可能会带来基因歧视等伦理道德方面的问题。
2.设计试管婴儿不同于试管婴儿;试管婴儿是为了解决不孕不育的问题,而设计试管婴儿是为了解决器官移植方面的医疗问题。
【详解】
1.(1)基因身份证是指把每个人的致病基因和易感基因都检测出来;并记录在磁卡上,这样到医院看病时,只要带上这种身份证,医生就可以“对证”治疗。
(2)反对基因检测的人认为:目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够的认识;要想通过基因检测达到预防疾病的目的是困难的;况且人类的多基因病,既与基因有关,又与环境和生活习惯有关,有某种致病基因的人不见得就会患病。但是,基因检测结果本身就已经足以给受检者带来巨大的心理压力。个人基因资讯的泄露所造成的基因歧视,势必造成奇特的失业大军,即遗传性失业大军。个人基因资讯被暴露之后,还会造成个人婚姻困难;人际关系疏远等严重后果。支持基因检测的人认为:通过基因检测可以对遗传性疾病及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。对于基因歧视现象,可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决。
2.设计试管婴儿需要因而具有特定的性别或遗传性状;因此胚胎移植前需要进行遗传学诊断这一环节,而试管婴儿是为了解决不孕不育问题,不需要考虑婴儿的性别等问题,不需要进行遗传学诊断。二者的共同点是:两者都是体外受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植,都是有性生殖。
【点睛】
1.基因与疾病的关系:具有致病基因的个体不一定患遗传病;因为生物的性状还受到环境因素的影响;没有致病基因也可能患病,因为基因表达的蛋白质,在加工或修饰过程中出现错误,也会出现症状。
2.明确设计试管婴儿和试管婴儿目的的不同是解答本题的关键之一。【解析】致病基因易感基因基因结构预防疾病心理压力预防措施基因歧视伦理道德需要不需要体外有性生殖20、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】磷酸二酯21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】特定磷酸二酯键特异性22、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】直接分离人工合成反转录法化学合成法23、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】2030×22030×2-224、略
【分析】【分析】
微生物实验中常用的灭菌方法有干热灭菌;高压蒸汽灭菌和灼烧灭菌;其中对于培养基一般用高压蒸汽灭菌,对于接种环一般用灼烧灭菌,对于培养皿等可以用干热灭菌。培养基放入培养箱中需要倒置培养,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法,即将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养,当菌落长成后将试管放入4℃的冰箱中保藏,以后每3-6个月都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上;对于需要长期保存的菌种可以采用甘油管藏法,在3mL的甘油瓶中装入1mL甘油后灭菌,将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后放在-20℃的冷冻箱中保存。植物有效成分的提取方法主要有蒸馏法、压榨法和萃取法,如玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏,常采用蒸馏法提取;对于如橘皮精油,其主要储存在橘皮部分,由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,又会产生原料焦糊问题,所以一般采用压榨法提取。
【详解】
(1)微生物培养中常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法;灼烧灭菌法、干热灭菌法等。用平板培养沙门氏菌时一般需要将平板倒置;可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征,因此单个细菌在平板上会形成菌落,通常可根据菌落的形状、大小和颜色等特征来初步区分不同种的微生物。
(2)从鸡粪便取样;经选择培养后,如果要将样品涂布到鉴别培养基上,需要经过一系列梯度稀释。对获得的沙门氏菌进行长期保存常采用甘油管藏法。
(3)根据题干信息;沙门氏菌的最适繁殖温度为37°C,在20℃以上即能大出繁殖,其对热抵抗力不强,在60℃的条件下15min就能被杀死,因此为避免食用被沙门氏菌污染的食品而引发的食物中毒,家庭中可采取低温储存;高温加工方法进行处理。
(4)根据题意;肉桂精油不溶于水;易溶于有机溶剂且易挥发,故可采用水蒸气蒸馏法进行提取,提取过程中蒸馏的温度、时间都会影响精油品质。
【点睛】
本题主要考查现代生物科技的原理和运用,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力,能运用所学知识,准确判断问题的能力。【解析】灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法、干热灭菌法倒置在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征梯度稀释甘油管藏低温储存、高温加工水蒸气蒸馏蒸馏的温度、时间25、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】离心、振动、电刺激聚乙二醇26、略
【分析】【详解】
蛋白质形成二硫键,使蛋白质的结构更加稳定,因此T4溶菌酶的热稳定性会提高。这项技术属于蛋白质工程技术,其步骤为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→获得所需的蛋白质。【解析】会提高T4溶菌酶的耐热性。这项技术属于蛋白质工程技术,该技术的要点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→获得所需的蛋白质。27、略
【分析】【详解】
在日常生活中;我们遇到的有关生物技术安全与伦理问题有:生殖性克隆人伦理问题;试管婴儿与设计试管婴儿伦理问题、转基因产品的安全性与伦理问题和生物武器的安全性等。
例如转基因产品的安全性:转基因技术的安全性的争议;主要集中在两个方面,一是对人是否安全,二是对环境的影响。
对人的安全方面;支持转基因技术的人认为投放市场的转基因作物都是经过充分实验的,被改变的基因仅限于增加作物的抗病;抗灾害能力,并且在北美地区转基因食品已经使用的很多年,可以说现在美国加拿大20岁左右的年轻人从小就是吃转基因食品长大的;反对转基因技术的人认为转基因食品有害,他们的证据主要是一位科学家的实验证明,用转基因食品喂养的小白鼠癌症发病率明显升高,但问题是这个实验只成功过一次,后来别的科学家在相同的条件下都没能再现这个实验结果。
在环境方面对转基因技术的争议是最大的;也是欧洲人反对转基因技术的重要依据,反对人持有的观点是,通过改良基因创造出抵抗病虫害和其他灾害的植物,这种技术如果失去控制可能会把农作物改造成适应性极强的超级植物,自然平衡使任何生物都不可能占绝对优势地位,但转基因技术产生的超级植物可能会打破自然平衡而泛滥成灾。
伦理问题:由于转基因技术创新打破了物种界限,使不同物种间的基因可以进行前所未有的新组合,其可能造成的危害难以预见,这就使转基因技术创新呈现前所未有的复杂性,并不可避免地会引发很多全新的社会伦理问题,引出种种有关生物科学家的道德责任和学术自由的哲学争论。在转基因植物技术创新中,功利主义的预设和学术自由的主张必须以人类的价值、尊严和社会公正为前提条件。相关领域的科学家必须担当起必要的道德责任,把握好伦理横杆,以促使转基因植物技术创新沿着科学的轨道健康发展。【解析】在日常生活中;我们遇到的有关生物技术安全与伦理问题有:生殖性克隆人伦理问题;试管婴儿与设计试管婴儿伦理问题、转基因产品的安全性与伦理问题和生物武器的安全性等。
例如转基因产品的安全性:转基因技术的安全性的争议;主要集中在两个方面,一是对人是否安全,二是对环境的影响。
对人的安全方面;支持转基因技术的人认为投放市场的转基因作物都是经过充分实验的,被改变的基因仅限于增加作物的抗病;抗灾害能力,并且在北美地区转基因食品已经使用的很多年,可以说现在美国加拿大20岁左右的年轻人从小就是吃转基因食品长大的;反对转基因技术的人认为转基因食品有害,他们的证据主要是一位科学家的实验证明,用转基因食品喂养的小白鼠癌症发病率明显升高,但问题是这个实验只成功过一次,后来别的科学家在相同的条件下都没能再现这个实验结果。
在环境方面对转基因技术的争议是最大的;也是欧洲人反对转基因技术的重要依据,反对人持有的观点是,通过改良基因创造出抵抗病虫害和其他灾害的植物,这种技术如果失去控制可能会把农作物改造成适应性极强的超级植物,自然平衡使任何生物都不可能占绝对优势地位,但转基因技术产生的超级植物可能会打破自然平衡而泛滥成灾。
伦理问题:由于转基因技术创新打破了物种界限,使不同物种间的基因可以进行前所未有的新组合,其可能造成的危害难以预见,这就使转基因技术创新呈现前所未有的复杂性,并不可避免地会引发很多全新的社会伦理问题,引出种种有关生物科学家的道德责任和学术自由的哲学争论。在转基因植物技术创新中,功利主义的预设和学术自由的主张必须以人类的价值、尊严和社会公正为前提条件。相关领域的科学家必须担当起必要的道德责任,把握好伦理横杆,以促使转基因植物技术创新沿着科学的轨道健康发展。四、判断题(共1题,共8分)28、B【分析】【详解】
来源于自然界的目的基因导入植物体后,可能破坏原有的基因结构,具有不确定性,外源基因也可能通过花粉传播,使其他植物成为“超级植物"等,所以如果转基因植物的外源基因来源于自然界,也可能存在安全性问题。本说法错误。五、实验题(共2题,共14分)29、略
【分析】【分析】
PCR原理:在解旋酶作用下;打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【详解】
(1)分析题意可知;研究人员取1g沉积物样品接种在液体培养基中摇瓶培养,稀释后可通过稀释涂布平板法接种到培养基表面以获得单菌落。
(2)PCR技术是一项通过体外控制温度扩增DNA的技术,该技术中由于温度较高,起关键作用的酶是耐高温DNA聚合酶;PCR扩增的前提是要有一段目的基因的核苷酸片段,分析题意,该技术能在放线菌总的DNA中专一性扩增出16SrRNA基因的原因是:引物是根据16SrRNA基因的一段已知核苷酸序列设计合成的;PCR产物一般可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定:凝胶中的DNA分子通过染色;可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
(3)分析题意,科学家将Oct3/4、Sox2、c-Mc和KIf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中,该过程中逆转录病毒是载体,能将外源基因ct3/4、Sox2、c-Mc和KIf4送入小鼠成纤维细胞;分析题意,实验目的是iPS细胞的产生不是由于培养基的作用,故实验的自变量是外源基因的有无,因变量是IPS细胞的产生情况,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:将转入外源基因的细胞和没有转入外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中,在相同且适宜的条件下,如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞,则可以证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用。【解析】(1)稀释涂布平板法##涂布平板法
(2)耐高温DNA聚合酶引物能与16SrRNA基因特异性结合(引物是根据16SrRNA基因的一段已知核苷酸序列设计合成的)琼脂糖凝胶电泳。
(3)逆转录病毒是载体,能将外源基因ct3/4、Sox2、c-Mc和KIf4送入小鼠成纤维细胞。将转入外源基因的细胞和没有转入外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中,在相同且适宜的条件下,如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞,则可以证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用30、略
【分析】【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。
【详解】
(1)利用RT—PCR技术即逆转录—多聚酶链式反应制备PG基因;由于多聚半乳糖醛酸酶(PG)可降解果胶使细胞壁破损,从而使果实变红变软,说明PG基因在果肉中表
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