第4章 生物技术的安全性与伦理问题
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第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.下列关于生物武器的说法,错误的是( )
A.生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等
B.利用炭疽杆菌制成的生物武器,具有传染性强、死亡率高的特点
C.中美两国发布联合声明,重申在一般情况下不发展、不生产、不储存生物武器
D.彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识
2.下列是生命科学领域正在研究的问题,错误的表述是( )
A.在人类基因组计划基础上开展了后基因组学研究
B.保护生物多样性是环境保护的重点
C.人们已经发现了埃博拉病毒的详细致病原因
D.转基因技术将有助于减缓世界的粮食问题
3.下列哪项是对待生物技术的理性态度( )
A.转基因技术是按照人们的意愿对生物进行设计,不存在负面影响
B.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,但也存在一定风险
C.克隆技术如果被一些人利用将给社会造成灾难,应禁止任何克隆研究
D.转基因技术如果被恐怖分子利用可能将导致人类灭绝,应停止转基因研究
4.下列有关生物工程技术的叙述中,正确的是( )
A.恢复矿区生态环境的关键在于转基因“工程菌”对土壤污染物的分解
B.应杜绝进行存在生命科学伦理问题的“设计试管婴儿”的研究
C.世界各国都应该禁止在任何情况下生产、储存和发展生物武器
D.生物工程技术应用在植物体上就不会带来生命伦理和安全问题
5.下列关于转基因植物的叙述,正确的是( )
A.动物的生长激素基因转入植物后不能表达
B.转入油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
C.转入抗虫基因的植物,不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
D.若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题
6.对转基因生物的安全性发生争论,与科学发展水平的限制有密切关系。下列关于基因的知识中,不可能是争论的原因的是( )
A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限
B.所转移的基因有不少是异种生物的基因
C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
D.DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”
7.转基因作物(GMC)是通过转基因技术对农作物进行精确改造而产生的,一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进,极大地降低了农业生产成本,另一方面,科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。2000年2月27日,英国首相布莱尔为此发表了一篇文章,文中说:“毫无疑问,转基因作物对人类健康和环境有可能带来危害,保护公众和环境的安全,现在是,将来也是政府的首要任务。但与此同时,这种新的科技成果将给人类带来更多的利益,这也是毋庸置疑的。”就以上材料,你认为下列说法错误的是( )
A.转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物
B.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制
C.科学家必须在现有知识与技术的基础上尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施
D.若转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该放弃转基因技术
8.生物技术安全性问题一直备受人们的关注。下列观点错误的是( )
A.种植转基因植物可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
B.在特殊情况下,国家可储存少量的生物武器用于研究
C.我国明确反对利用体外受精等技术随意培育“设计试管婴儿”
D.我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆
9.下列有关转基因生物引发的安全性问题的叙述,错误的是( )
A.转基因生物会引发人们对转基因食品安全性的争论
B.转基因生物引发安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
C.转基因生物的安全性指转移的基因对接受基因的生物是否安全
D.转基因生物有可能引发安全性问题,但不能一概而论
10.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( )
A.动物的生长激素基因转入植物后不能表达
B.转抗虫基因的植物会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C.反对“设计试管婴儿”的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D.生物武器是用微生物、毒素及重组致病菌等来形成杀伤力
11.下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述,错误的是( )
A.转基因植物的花粉中可能含毒蛋白或过敏蛋白,可对人类健康造成影响
B.重组的微生物在降解污染物的过程中一定不会造成环境的二次污染
C.基因组编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于编辑婴儿
D.转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点
12.治疗性克隆有望解决供体器官短缺和器官移植出现的排异反应,如图是治疗性克隆的部分设计思路。下列叙述正确的是( )
A.过程①可用去核的卵母细胞作为受体细胞
B.过程②中细胞分化开始于桑葚胚早期
C.胚胎干细胞体积大、细胞核小、核仁明显
D.治疗性克隆技术违背了人类伦理道德
13.下列哪一观点不属于我国对生物技术的安全性和伦理问题的观点?( )
A.不反对治疗性克隆,也可以接受生殖性克隆人的实验
B.我国主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查
C.转基因生物产品及其加工品应加贴标注,以方便消费者自主选择
D.在任何情况下,不发展、不生产、不储存生物武器
14.生物技术安全性和伦理性问题是社会关注的热点,下列叙述不正确的是( )
A.转基因作物被动物食用后,其中的目的基因便会整合到动物的DNA上
B.转基因作物有可能造成基因扩散,从而影响野生植物的遗传多样性
C.一旦发现转基因生物出现安全性问题,要马上停止实验并销毁重组生物
D.生物武器具有传染性强的特点,要注意切断传播途径,一旦发现病人需及时隔离
15.科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中,在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述,错误的是( )
A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞全能性最高
B.采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达
C.人的生长激素基因能在小鼠细胞表达,说明遗传密码在不同种生物中可以通用
D.将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆),可以获得具有相同外源基因的后代
二、不定项选择题(每小题3分,共15分)
16.下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点,不合理的是( )
A.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
B.对于转基因技术的应用,我们应该权衡利弊关系,理性看待
C.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散
D.设计试管婴儿技术,有利于生育健康的下一代,不会造成社会危害
17.下列关于生物技术与伦理问题的观点,不正确的是( )
A.利用体外受精技术筛选早期胚胎性别,设计试管婴儿
B.基于科学和理性讨论转基因作物的安全性问题
C.通过基因筛查禁止重大疾病基因携带者就业
D.大量引入国外转基因作物与本地近缘作物品种杂交
18.下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述,不正确的是( )
A.转基因植物中的外源基因不会进入微生物体内
B.克隆人会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念
C.如果转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题
D.运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成相关疫苗
19.下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点,合理的是( )
A.对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待
B.“设计试管婴儿”属于治疗性克隆,我国不予反对
C.我国不发展、不生产、不储存生物武器
D.对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权
20.CCR5是HIV入侵人体T淋巴细胞的主要辅助受体之一。有科学家为了使婴儿一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通过基因组编辑破坏了受精卵中的CCR5基因,该做法引起了民众普遍的担忧。下列各项属于担忧依据的是( )
A.CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控
B.基因组编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果
C.被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高
D.该技术符合人类伦理道德
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
三、非选择题(共55分)
21.(10分)“今又生”是我国为数不多的首创基因治疗药物之一,其本质是利用腺病毒和人p53基因(抑癌基因)拼装得到的重组病毒。人的p53蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复,使其恢复正常,或诱导其进入休眠状态或细胞凋亡,阻止细胞癌变。“今又生”的载体采用第一代人Ⅴ型腺病毒,其致病力很弱,基因不整合到宿主细胞的基因组中,无遗传毒性,经基因工程改造后,只对细胞实施一次感染,不能复制。请回答下列问题:
(1)在“今又生”的生产中,为了获得更高的安全性,在载体一般应具备的条件中,科学家选择性地放弃了一般载体都应该具有的____ 能力。检测p53基因的表达产物,可以采用____ 技术。
(2)如果要获得胚胎干细胞进行研究,则胚胎干细胞可来源于囊胚的_ ___ 或婴儿的原始性腺;在培养时,细胞充满培养皿底部后停止分裂,这种现象称为_ __ _。如果想继续培养,则需要重新用___ 处理,然后分瓶继续培养,这样的培养过程通常被称为传代培养。
(3)生物武器包括___ _及经过基因重组的致病菌等,有些国家对病毒的改造并非止步于医疗领域,而是利用重组基因技术创造全新的病毒,对此中美在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中重申____ ,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
22.(10分)现代生物技术已经进入人们生活的很多方面,解决了很多实际问题。请结合所学的生物知识,回答相关问题:
(1)“协和”脐带血干细胞自体储存方式正式开放,一些家长将孩子的脐带血保存,可在将来需要时,用来克隆细胞或器官,避免___ _反应,从根本上解决了供体不足的问题。
(2)“试管婴儿”技术在进行体外受精前,需要对采集的精子进行__获能__处理,才能与卵子结合。受精卵发育成早期胚胎,既可冷冻保存,也可__ _。随着科技发展,一枚“沉睡”了12年之久的胚胎经过解冻复苏后,成功孕育生命。有人认为冷冻胚胎处置不当会引发伦理道德问题,从未解冻胚胎可能的处置方式分析,谈一下你的看法:___ _(答案合理即可)。
(3)研究发现,如果将胰岛素β链上的第28、29位氨基酸调换顺序,可获得速效胰岛素。该项技术属于____。要生产该胰岛素,需要定向改造__ __(填“胰岛素基因”“胰岛素mRNA”或“胰岛素”),原因是__ __。
23.(12分)现代生物技术在造福人类的同时,也可能引起一系列的安全性和伦理问题,回答以下有关问题:
(1)为了减少转基因技术对人类的危害,在对转基因生物或其产品的研究过程中若用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在__ __条件下便会死去的菌株。
(2)生物武器包括_ __、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。
(3)我国对“克隆人”这一技术总体上来说是禁止__ __性克隆,但不反对_ _性克隆。
(4)试管婴儿技术中为了某些需要,需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是从被测的囊胚中取出几个__ __(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎性别为__ __。
(5)设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行__ __。
(6)对“基因身份证”,反对者认为:通过基因检测确定和治疗遗传病目前困难重重,而且存在个人基因资讯泄露造成社会生活中出现__ __的风险,因此没有必要进行基因检测。
24.(11分)美国及日本两个研究团队证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议,另一方面也使干细胞研究的来源更不受限。请回答下列有关胚胎工程的问题。
(1)在胚胎发育中,根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为__ __、__ __、_ __三个阶段。
(2)胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,其生理学基础主要有哪些?__ __(至少答出两点)。
(3)美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有__ __性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞。在基因工程中,这四个基因称为__ __,所利用的病毒称为__ __。
(4)通过体细胞核移植技术,从患者身上取出体细胞,将其细胞核植入去核的卵母细胞,从而获得早期人类胚胎,然后再从中培育“患者自身的”胚胎干细胞供医学临床使用的技术叫作__ __。这一技术也可以用来研究“克隆人”,中国政府对生殖性克隆人研究所持态度的“四不原则”是__ __、不接受任何生殖性克隆人实验。
25.(12分)截至2020年5月,新冠病毒(2019-nCoV)已在全球210多个国家和地区蔓延传播,引发了全球性的“防疫大战”。在防疫战中,尽早确诊并及时隔离是防止新冠病毒过度传播的有效手段。在现有的检测新冠病毒的方法中,最常用的是“荧光PCR法”。其基本原理是:将新冠病毒RNA逆转录为cDNA,通过采用多重荧光RT—PCR技术,以2019-nCoV的两个独立基因(ORFlab基因和N基因)的保守区为靶位点设计特异性的引物和一定量的荧光标记的DNA探针,单管双检同时测定新型冠状病毒的两个独立基因,消除由于病毒变异带来的漏检风险。请回答下列问题:
(1)“荧光PCR法”所用的试剂盒中通常都应该含有:__ __、__ __、引物、四种脱氧核苷酸、缓冲体系。
(2)如果要成功将上述两个独立基因分别扩增出来,则在试剂盒中的引物应该有____种,图1为“基因ORFlab”对应的cDNA片段结构示意图,则与之对应的引物结合的部位应该是图中的_ __(用图中数学作答)。
(3)在检测过程中,随着PCR的进行,反应产物不断累积,“杂交双链”荧光信号的强度也等比例增加。可通过荧光强度变化监测产物量的变化,从而得到一条荧光扩增曲线图(如图2所示)。
①“平台期”出现的最可能原因是:__ __。
②理论上,在检测过程中,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈__阳__(填“阴”或“阳”)性,但为了保证检测结果的准确性,一般会设定“双链荧光强度”的阈值(如图2中虚线),即达到或超过阈值时才确诊。现有甲、乙两个待检样本,在检测过程中都出现了上述形态的曲线,但甲的a点比乙的a点明显左移。请给这种结果做出科学合理的解释(试剂盒合格且正常,操作过程规范且准确):__少 __。
(4)某些“阴谋论者”认为新冠病毒是“生物武器”,但这显然是不攻自破的,因为任何热爱和平的国家、组织和个人都不可能去研究这类“人类公敌”。早在1998年,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申:__ __。第4章 生物技术的安全性与伦理问题
检测
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.下列关于生物武器的说法,错误的是( C )
A.生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等
B.利用炭疽杆菌制成的生物武器,具有传染性强、死亡率高的特点
C.中美两国发布联合声明,重申在一般情况下不发展、不生产、不储存生物武器
D.彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识
解析:1998年6月,中美两国发布联合声明,重申在任何情况下不发展、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。
2.下列是生命科学领域正在研究的问题,错误的表述是( C )
A.在人类基因组计划基础上开展了后基因组学研究
B.保护生物多样性是环境保护的重点
C.人们已经发现了埃博拉病毒的详细致病原因
D.转基因技术将有助于减缓世界的粮食问题
解析:2003年人类基因组的测序任务已顺利完成,现在开展的是后基因组学研究,A正确;保护生物多样性是环境保护的重点,因为生物与环境是相互作用的,B正确;埃博拉病毒是引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热的烈性病毒,目前还没有发现埃博拉病毒的详细致病原因,没有治愈埃博拉病毒的特效药,C错误;转基因技术能提高粮食产量,减缓粮食危机,D正确。
3.下列哪项是对待生物技术的理性态度( B )
A.转基因技术是按照人们的意愿对生物进行设计,不存在负面影响
B.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,但也存在一定风险
C.克隆技术如果被一些人利用将给社会造成灾难,应禁止任何克隆研究
D.转基因技术如果被恐怖分子利用可能将导致人类灭绝,应停止转基因研究
解析:转基因技术存在负面影响,A错误;转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,同时也存在一定风险,B正确;克隆技术中的治疗性克隆可用于治疗白血病等,C错误;转基因技术有优点和缺点,应正确判断,不能因噎废食,D错误。
4.下列有关生物工程技术的叙述中,正确的是( C )
A.恢复矿区生态环境的关键在于转基因“工程菌”对土壤污染物的分解
B.应杜绝进行存在生命科学伦理问题的“设计试管婴儿”的研究
C.世界各国都应该禁止在任何情况下生产、储存和发展生物武器
D.生物工程技术应用在植物体上就不会带来生命伦理和安全问题
解析:矿区废弃地的土壤条件极其恶劣,可使用人工制造表土等方法缓解矿区的生态环境,最根本在于能够利用生态系统中的分解者(即土壤中微生物)将矿区有害物质分解,A错误;设计试管婴儿在胚胎移植前进行遗传病基因检测,目的是提供骨髓造血干细胞,救治病人,是合乎道德规范的,不应该杜绝,B错误;生物武器的特点是传染性强、传染面广、难以防治,因此世界各国都应该禁止在任何情况下生产、储存和发展生物武器,C正确;生物工程技术应用在植物体上也会带来生命伦理和安全问题,D错误。
5.下列关于转基因植物的叙述,正确的是( B )
A.动物的生长激素基因转入植物后不能表达
B.转入油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
C.转入抗虫基因的植物,不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
D.若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题
解析:由于不同生物共用一套遗传密码,所以动物生长激素基因转入植物后也能表达,A错误;转入油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中,B正确;由于植物与害虫间是相互选择的,故转入抗虫基因的植物可使昆虫群体抗性基因频率增加,C错误;即使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,D错误。
6.对转基因生物的安全性发生争论,与科学发展水平的限制有密切关系。下列关于基因的知识中,不可能是争论的原因的是( D )
A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限
B.所转移的基因有不少是异种生物的基因
C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
D.DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”
解析:对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限,这是对转基因生物的安全性存在争论的原因之一,A不符合题意;所转移的基因有不少是异种生物的基因,这是对转基因生物的安全性存在争论的原因之一,B不符合题意;外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,这是对转基因生物的安全性存在争论的原因之一,C不符合题意;在DNA重组技术中使用的“分子工具”包括限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体,人们可以根据需要选择使用,不可能是争论的原因,D错误。
7.转基因作物(GMC)是通过转基因技术对农作物进行精确改造而产生的,一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进,极大地降低了农业生产成本,另一方面,科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。2000年2月27日,英国首相布莱尔为此发表了一篇文章,文中说:“毫无疑问,转基因作物对人类健康和环境有可能带来危害,保护公众和环境的安全,现在是,将来也是政府的首要任务。但与此同时,这种新的科技成果将给人类带来更多的利益,这也是毋庸置疑的。”就以上材料,你认为下列说法错误的是( D )
A.转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物
B.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制
C.科学家必须在现有知识与技术的基础上尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施
D.若转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该放弃转基因技术
解析:转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物,A正确;国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制,B正确;科学家必须在现有知识与技术的基础上尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施,C正确;若转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该放弃该转基因作物,而并非放弃转基因技术,D错误。
8.生物技术安全性问题一直备受人们的关注。下列观点错误的是( B )
A.种植转基因植物可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
B.在特殊情况下,国家可储存少量的生物武器用于研究
C.我国明确反对利用体外受精等技术随意培育“设计试管婴儿”
D.我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆
解析:种植转基因植物可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性,A项正确;中国在任何情况下不发展、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项错误;我国明确反对利用体外受精等技术随意培育“设计试管婴儿”,C项正确;我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,D项正确。
9.下列有关转基因生物引发的安全性问题的叙述,错误的是( C )
A.转基因生物会引发人们对转基因食品安全性的争论
B.转基因生物引发安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
C.转基因生物的安全性指转移的基因对接受基因的生物是否安全
D.转基因生物有可能引发安全性问题,但不能一概而论
解析:转基因生物会引发人们对转基因食品安全性的争论,A项正确;转基因生物引发安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,B项正确;转基因生物的安全性指转移的基因对接受基因的生物和其他相关生物及生态系统是否安全,C项错误;转基因生物有可能引发安全性问题,但不能一概而论,应趋利避害,D项正确。
10.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( A )
A.动物的生长激素基因转入植物后不能表达
B.转抗虫基因的植物会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C.反对“设计试管婴儿”的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D.生物武器是用微生物、毒素及重组致病菌等来形成杀伤力
解析:动物的生长激素基因转入植物后可以表达,A项错误;转抗虫基因的植物会对昆虫的抗性进行选择,导致昆虫群体抗性基因频率增加,B项正确;反对“设计试管婴儿”的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿,C项正确;生物武器是用微生物、毒素及重组致病菌等来形成杀伤力,D项正确。
11.下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述,错误的是( B )
A.转基因植物的花粉中可能含毒蛋白或过敏蛋白,可对人类健康造成影响
B.重组的微生物在降解污染物的过程中一定不会造成环境的二次污染
C.基因组编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于编辑婴儿
D.转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点
解析:转基因植物的花粉中可能含毒蛋白或过敏蛋白,可对人类健康造成影响,A项正确;重组的微生物在降解污染物的过程中可能会造成环境的二次污染,B项错误;基因组编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于编辑婴儿,C项正确;转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点,D项正确。
12.治疗性克隆有望解决供体器官短缺和器官移植出现的排异反应,如图是治疗性克隆的部分设计思路。下列叙述正确的是( A )
A.过程①可用去核的卵母细胞作为受体细胞
B.过程②中细胞分化开始于桑葚胚早期
C.胚胎干细胞体积大、细胞核小、核仁明显
D.治疗性克隆技术违背了人类伦理道德
解析:过程①可用去核的卵母细胞作为受体细胞,A项正确;过程②中细胞分化开始于囊胚期,B项错误;胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显,C项错误;治疗性克隆技术没有违背人类伦理道德,生殖性克隆违反了人类伦理道德,D项错误。
13.下列哪一观点不属于我国对生物技术的安全性和伦理问题的观点?( A )
A.不反对治疗性克隆,也可以接受生殖性克隆人的实验
B.我国主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查
C.转基因生物产品及其加工品应加贴标注,以方便消费者自主选择
D.在任何情况下,不发展、不生产、不储存生物武器
解析:我国禁止生殖性克隆人的实验,但不反对治疗性克隆,A项错误;我国主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,B项正确;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项正确;我国在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,D项正确。
14.生物技术安全性和伦理性问题是社会关注的热点,下列叙述不正确的是( A )
A.转基因作物被动物食用后,其中的目的基因便会整合到动物的DNA上
B.转基因作物有可能造成基因扩散,从而影响野生植物的遗传多样性
C.一旦发现转基因生物出现安全性问题,要马上停止实验并销毁重组生物
D.生物武器具有传染性强的特点,要注意切断传播途径,一旦发现病人需及时隔离
解析:转基因作物被动物食用后,其中的目的基因被分解,不会整合到动物的DNA上,A项错误;转基因作物有可能造成基因扩散,从而影响野生植物的遗传多样性,B项正确;一旦发现转基因生物出现安全性问题,要马上停止实验并销毁重组生物,C项正确;生物武器具有传染性强的特点,要注意切断传播途径,一旦发现病人需及时隔离,D项正确。
15.科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中,在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述,错误的是( B )
A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞全能性最高
B.采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达
C.人的生长激素基因能在小鼠细胞表达,说明遗传密码在不同种生物中可以通用
D.将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆),可以获得具有相同外源基因的后代
解析:选择受精卵作为外源基因的受体细胞,是因为这种细胞全能性最高,A项正确;采用DNA分子杂交技术可检测外源基因是否导入受体细胞,但不能检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达,检测外源基因是否表达,可用抗原—抗体杂交,B项错误;人的生长激素基因能在小鼠细胞表达,说明地球上所有生物共用一套遗传密码,C项正确;克隆属于无性繁殖,产生的后代相同,D项正确。
二、不定项选择题(每小题3分,共15分)
16.下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点,不合理的是( AD )
A.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
B.对于转基因技术的应用,我们应该权衡利弊关系,理性看待
C.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散
D.设计试管婴儿技术,有利于生育健康的下一代,不会造成社会危害
解析:我国禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆,A不合理。以治疗为目的的设计试管婴儿技术,是救治患者最好、最快捷的办法之一,但如果滥用此技术,将会对社会产生负面影响,D不合理。
17.下列关于生物技术与伦理问题的观点,不正确的是( ACD )
A.利用体外受精技术筛选早期胚胎性别,设计试管婴儿
B.基于科学和理性讨论转基因作物的安全性问题
C.通过基因筛查禁止重大疾病基因携带者就业
D.大量引入国外转基因作物与本地近缘作物品种杂交
解析:我国不允许利用体外受精技术筛选早期胚胎性别,A错误;基于科学和理性讨论转基因作物的安全性问题,B正确;通过基因筛查禁止重大疾病基因携带者就业,不符合伦理道德,C错误;大量引入国外转基因作物与本地近缘作物品种杂交,可能造成基因污染,D错误。
18.下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述,不正确的是( AC )
A.转基因植物中的外源基因不会进入微生物体内
B.克隆人会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念
C.如果转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题
D.运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成相关疫苗
解析:转基因植物的外源基因虽然来源于自然界,但可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,重组出对人类或其他生物有害的病原体。
19.下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点,合理的是( ACD )
A.对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待
B.“设计试管婴儿”属于治疗性克隆,我国不予反对
C.我国不发展、不生产、不储存生物武器
D.对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权
解析:对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待,A项正确;我国不反对治疗性克隆,但“设计试管婴儿”属于有性生殖,不属于治疗性克隆,B项错误;中国在任何情况下不发展、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,C项正确;对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权,D项正确。
20.CCR5是HIV入侵人体T淋巴细胞的主要辅助受体之一。有科学家为了使婴儿一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通过基因组编辑破坏了受精卵中的CCR5基因,该做法引起了民众普遍的担忧。下列各项属于担忧依据的是( ABC )
A.CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控
B.基因组编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果
C.被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高
D.该技术符合人类伦理道德
解析:CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控,CCR5基因被破坏后其他生理过程会受到影响,A项符合题意;基因组编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果,故会引发民众的担忧,B项符合题意;被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高,会引发民众的担忧,C项符合题意;该技术不符合人类伦理道德,D项不符合题意。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
三、非选择题(共55分)
21.(10分)“今又生”是我国为数不多的首创基因治疗药物之一,其本质是利用腺病毒和人p53基因(抑癌基因)拼装得到的重组病毒。人的p53蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复,使其恢复正常,或诱导其进入休眠状态或细胞凋亡,阻止细胞癌变。“今又生”的载体采用第一代人Ⅴ型腺病毒,其致病力很弱,基因不整合到宿主细胞的基因组中,无遗传毒性,经基因工程改造后,只对细胞实施一次感染,不能复制。请回答下列问题:
(1)在“今又生”的生产中,为了获得更高的安全性,在载体一般应具备的条件中,科学家选择性地放弃了一般载体都应该具有的__自我复制_ 能力。检测p53基因的表达产物,可以采用__抗原—抗体杂交__ 技术。
(2)如果要获得胚胎干细胞进行研究,则胚胎干细胞可来源于囊胚的__内细胞团__ 或婴儿的原始性腺;在培养时,细胞充满培养皿底部后停止分裂,这种现象称为__接触抑制_ 。如果想继续培养,则需要重新用__胰蛋白酶_处理,然后分瓶继续培养,这样的培养过程通常被称为传代培养。
(3)生物武器包括__致病菌类、病毒类、生化毒剂类_及经过基因重组的致病菌等,有些国家对病毒的改造并非止步于医疗领域,而是利用重组基因技术创造全新的病毒,对此中美在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中重申__在任何情况下不发展、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。
解析:(1)载体经基因工程改造后,只对细胞实施一次感染,不能复制,即科学家放弃了一般载体都应具备的自我复制的能力。检测p53基因的表达产物可用抗原—抗体杂交法。
(2)胚胎干细胞来源于囊胚的内细胞团或婴儿的原始性腺;在培养时,细胞充满培养皿底部后停止分裂的现象称为接触抑制。若要继续培养,则需要用胰蛋白酶进行处理,使细胞分离,然后分瓶继续培养。
(3)生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类及经过基因重组的致病菌等,这些病原体易造成大规模的杀伤后果,有些国家对病毒的改造并非止步于医疗领域,而是利用重组基因技术创造全新的病毒,我国在1984年加入《禁止生物武器公约》,其后在1998年中美发表的联合声明中重申在任何情况下不发展、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。
22.(10分)现代生物技术已经进入人们生活的很多方面,解决了很多实际问题。请结合所学的生物知识,回答相关问题:
(1)“协和”脐带血干细胞自体储存方式正式开放,一些家长将孩子的脐带血保存,可在将来需要时,用来克隆细胞或器官,避免__免疫排斥反应,从根本上解决了供体不足的问题。
(2)“试管婴儿”技术在进行体外受精前,需要对采集的精子进行__获能__处理,才能与卵子结合。受精卵发育成早期胚胎,既可冷冻保存,也可__向受体移植(或移植或胚胎移植)_ 。随着科技发展,一枚“沉睡”了12年之久的胚胎经过解冻复苏后,成功孕育生命。有人认为冷冻胚胎处置不当会引发伦理道德问题,从未解冻胚胎可能的处置方式分析,谈一下你的看法:__冷冻胚胎也是生命,若用于科学研究,是对生命的不尊重__(答案合理即可)。
(3)研究发现,如果将胰岛素β链上的第28、29位氨基酸调换顺序,可获得速效胰岛素。该项技术属于__蛋白质工程__。要生产该胰岛素,需要定向改造__胰岛素基因 _(填“胰岛素基因”“胰岛素mRNA”或“胰岛素”),原因是__①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且改造后的蛋白质可以遗传下去;②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作,难度要小得多 。
解析:(1)异体移植会发生免疫排斥反应,免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)被破坏的过程。
(2)体外受精前需进行卵母细胞的采集和培养及精子的采集和获能两个过程,早期胚胎既可冷冻保存,也可向受体移植。由于冷冻胚胎可以恢复发育能力,所以将冷冻胚胎用于科学研究,是对生命的不尊重。
(3)改变蛋白质功能,属于蛋白质工程技术。若要使蛋白质功能持续、稳定改变,需对编码蛋白质的基因进行改造,其原因有两方面:①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且改造后的蛋白质可以遗传下去;②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作,难度要小得多。
23.(12分)现代生物技术在造福人类的同时,也可能引起一系列的安全性和伦理问题,回答以下有关问题:
(1)为了减少转基因技术对人类的危害,在对转基因生物或其产品的研究过程中若用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在__37℃人体温度 _条件下便会死去的菌株。
(2)生物武器包括__致病菌 、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。
(3)我国对“克隆人”这一技术总体上来说是禁止__生殖 性克隆,但不反对__治疗_ 性克隆。
(4)试管婴儿技术中为了某些需要,需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是从被测的囊胚中取出几个__滋养层 _(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎性别为__男性 。
(5)设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行__遗传学诊断 _。
(6)对“基因身份证”,反对者认为:通过基因检测确定和治疗遗传病目前困难重重,而且存在个人基因资讯泄露造成社会生活中出现__基因歧视 _的风险,因此没有必要进行基因检测。
解析:(1)转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、生物安全、环境安全,为了减少转基因技术对人类的危害,在对转基因生物或其产品的研究过程中若用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在37℃人体温度条件下便会死去的菌株。
(2)生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。
(3)我国对“克隆人”这一技术总体上来说是禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。
(4)试管婴儿技术中需要对胚胎的性别进行鉴定时,从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明其含有Y染色体,故胚胎性别为男性。
(5)设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些基因检测,当检测结果符合人们需要时,再把胚胎植入母体孕育。因此设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断。
(6)对“基因身份证”,反对者认为,通过基因检测确定和治疗遗传病目前困难重重,而且存在个人基因资讯泄露造成社会生活中出现基因歧视的风险,因此没有必要进行基因检测。
24.(11分)美国及日本两个研究团队证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议,另一方面也使干细胞研究的来源更不受限。请回答下列有关胚胎工程的问题。
(1)在胚胎发育中,根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为__桑葚胚 __、__囊胚 __、__原肠胚 __三个阶段。
(2)胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,其生理学基础主要有哪些?__哺乳动物发情排卵后,供、受体的生理变化相同;哺乳动物的早期胚胎形成后处于游离状态;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应;供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性不受任何影响 (至少答出两点)。
(3)美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有__胚胎干细胞 性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞。在基因工程中,这四个基因称为__目的基因 ,所利用的病毒称为__载体 __。
(4)通过体细胞核移植技术,从患者身上取出体细胞,将其细胞核植入去核的卵母细胞,从而获得早期人类胚胎,然后再从中培育“患者自身的”胚胎干细胞供医学临床使用的技术叫作__治疗性克隆 __。这一技术也可以用来研究“克隆人”,中国政府对生殖性克隆人研究所持态度的“四不原则”是__不赞成、不允许、不支持 _、不接受任何生殖性克隆人实验。
解析:(1)根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为桑葚胚、囊胚和原肠胚三个阶段。(2)胚胎移植是将早期胚胎移植到同种生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。胚胎移植的生理学基础主要有:①哺乳动物发情排卵后,供、受体的生殖器官的生理变化相同;②早期胚胎形成后处于游离状态;③受体对外来早期胚胎基本上不发生免疫排斥反应;④供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系,且遗传特性不受影响。(3)题干中“基因直接重组”是通过基因工程实现的,四个基因是目的基因,病毒为载体。(4)治疗性克隆和生殖性克隆的最大区别在于目的不同。治疗性克隆的主要目的是医学研究和治疗患者;生殖性克隆以克隆人为目的。中国不反对治疗性克隆,但不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
25.(12分)截至2020年5月,新冠病毒(2019-nCoV)已在全球210多个国家和地区蔓延传播,引发了全球性的“防疫大战”。在防疫战中,尽早确诊并及时隔离是防止新冠病毒过度传播的有效手段。在现有的检测新冠病毒的方法中,最常用的是“荧光PCR法”。其基本原理是:将新冠病毒RNA逆转录为cDNA,通过采用多重荧光RT—PCR技术,以2019-nCoV的两个独立基因(ORFlab基因和N基因)的保守区为靶位点设计特异性的引物和一定量的荧光标记的DNA探针,单管双检同时测定新型冠状病毒的两个独立基因,消除由于病毒变异带来的漏检风险。请回答下列问题:
(1)“荧光PCR法”所用的试剂盒中通常都应该含有:__逆转录酶 、__热稳定性DNA聚合酶(Taq_DNA聚合酶) 、引物、四种脱氧核苷酸、缓冲体系。
(2)如果要成功将上述两个独立基因分别扩增出来,则在试剂盒中的引物应该有__4__种,图1为“基因ORFlab”对应的cDNA片段结构示意图,则与之对应的引物结合的部位应该是图中的__1和4 __(用图中数学作答)。
(3)在检测过程中,随着PCR的进行,反应产物不断累积,“杂交双链”荧光信号的强度也等比例增加。可通过荧光强度变化监测产物量的变化,从而得到一条荧光扩增曲线图(如图2所示)。
①“平台期”出现的最可能原因是:__试剂盒中的原料和探针数量一定,超出一定的循环数后,荧光标记的“杂交双链”不再增加 _。
②理论上,在检测过程中,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈__阳__(填“阴”或“阳”)性,但为了保证检测结果的准确性,一般会设定“双链荧光强度”的阈值(如图2中虚线),即达到或超过阈值时才确诊。现有甲、乙两个待检样本,在检测过程中都出现了上述形态的曲线,但甲的a点比乙的a点明显左移。请给这种结果做出科学合理的解释(试剂盒合格且正常,操作过程规范且准确):__甲样本中的新冠病毒含量更高,达到阈值所需的循环次数更少 。
(4)某些“阴谋论者”认为新冠病毒是“生物武器”,但这显然是不攻自破的,因为任何热爱和平的国家、组织和个人都不可能去研究这类“人类公敌”。早在1998年,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申:__在任何情况下不发展、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 。
解析:PCR原理:在引物作用下,耐热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′端向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。PCR反应过程是:变性→复性→延伸。(1)根据题目信息可知,“荧光PCR法”是先将新冠病毒RNA逆转录为cDNA,再利用多重荧光RT—PCR技术,因此,“荧光PCR法”所用的试剂盒中通常都应该含有:逆转录酶、热稳定性DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)、引物、四种脱氧核苷酸、缓冲体系。(2)根据PCR技术的原理,在扩增DNA分子时,每一条链均需与相应的引物结合才能进行扩增,因此如果要成功将上述两个独立基因分别扩增出来,则在试剂盒中的引物应该有4种;在利用PCR技术扩增DNA分子的过程中,DNA聚合酶只能从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸,又由于DNA的两条链是反向平行的,所以引物与DNA分子单链的3′端(—OH)相结合,即图1中的1和4所示部位。(3)①分析荧光扩增曲线图,图中曲线通过荧光强度变化反映产物量的变化,因此曲线中“平台期”出现的最可能原因是:试剂盒中的原料和探针数量一定,超出一定的循环数后,荧光标记的“杂交双链”不再增加。②理论上,在检测过程中,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈阳性;为了保证检测结果的准确性,一般会设定“双链荧光强度”的阈值,即达到或超过阈值时才确诊。现检测结果甲的a点比乙的a点明显左移,说明甲样本中的新冠病毒含量更高,达到阈值所需的循环数更少。(4)在1998年,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申:在任何情况下不发展、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。