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第4章 生物技术的安全性与理论问题
一、选择题(共15题,每题2分,共30分)
1.下列关于转基因植物的叙述,不正确的是( )
A.转入到油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
B.转抗虫基因植物可能导致昆虫群体抗性基因频率增加
C.转基因植物可能会成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存
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
2.下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的叙述,正确的是( )
A.生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性
B.可以运用重组DNA技术进行生殖性克隆人研究
C.治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆细胞,不会产生严重的伦理问题
D.就技术层面而言,生殖性克隆技术目前已经成熟,不会出现有缺陷的个体
3.生物武器作为一种大规模杀伤性武器会对人类造成严重的威胁与伤害,全人类需严格禁止生物武器 下列做法错误的是( )
A.遵守不发展、不生产、不储存生物武器公约
B.发展生物安全前瞻科技、储备生物防御技术
C.改变致病微生物的表面抗原使其难以检测
D.设立相关法律条例保护人类遗传资源信息
4.生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点 下列叙述不属于理性看待生物技术的是( )
A.克隆技术尚不成熟且与社会伦理有冲突,应禁止生殖性克隆人
B.应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质
C.鼓励发展基因编辑技术来设计试管婴儿,以解决不孕问题
D.转基因食品风险评估时,还需考虑标记基因的安全性问题
5.转基因技术在丰富人们生活的同时,可能会带来安全隐患 下列错误的是( )
A.转基因生物的安全性包括食物安全、生物安全两个方面
B.对转基因生物产品及其加工品要加贴标注,便于消费者自主选择
C.理性看待转基因技术,趋利避害,不能因噎废食
D.把重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上有利于降低风险
6.目前科学家培育出了大批具有抗虫、抗病和耐储藏等新性状的作物,下列相关说法错误的是( )
A.转基因耐储藏番茄的原理是抑制乙烯合成
B.目的基因本身编码的产物可能会对人体有害
C.转基因生物体释放到环境中,可能会对生物多样性构成危害
D.转基因作物成果令人喜悦且商业化范围广,不用担心其安全性
7.生物技术给人类的生产生活带来了巨大的便利,同时也带来了安全与伦理问题 下列叙述正确的是( )
A.生物武器比其他杀伤性武器生产技术更加安全
B.转基因产品有一定的风险性,应严格限制其发展
C.我国坚持反对生殖性克隆、支持治疗性克隆的立场
D.鼓励利用基因编辑技术设计试管婴儿以获得优秀的后代
8.下列关于生物安全的叙述,正确的是( )
A.消除生物武器威胁、防止生物武器及其技术和设备扩散是生物安全防控的重要方面
B.生殖性克隆和治疗性克隆都涉及细胞核移植技术,中国政府不接受任何克隆实验
C.只要有证据表明某种转基因产品有害,就应该全面禁止转基因技术的应用
D.设计试管婴儿与试管婴儿技术技术流程基本相同,都需要进行特定基因的检测
9.“确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中” 转基因农作物的研究成果令人兴奋,为粮食供应提供了重要保障,但同时也引发了民众对转基因食品安全性的担忧 下列对转基因技术安全性的叙述,不合理的是( )
A.转基因作物的花粉可能传播进入杂草,导致基因污染
B.食用转基因食品,其中的基因会整合到人的基因组中
C.转抗虫基因的植物,导致昆虫群体抗性基因频率增加
D.转基因抗虫水稻具有抗虫能力,但不能抵御病毒侵染
10.下列应用实例最可能造成生物技术安全性问题的是( )
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.若有的国家研制出新型鼠痘病毒,可接种水痘疫苗抵抗该病原体
C.禁止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某些氨基酸交换位置生产速效胰岛素,用于糖尿病的治疗
11.朋友圈中经常有一些与生物学有关的说法,有些有一定的科学依据,有些违反生物学原理 以下说法中有科学依据的是( )
A.添加了蛋白酶的加酶洗衣液,用于蚕丝制品的洗涤时会对衣物造成损伤
B.癌细胞主要进行无氧呼吸会消耗大量葡萄糖,可以通过饥饿来治疗癌症
C.转基因食品中含有外源基因,食用后能进入人体细胞并改变人体遗传物质
D.北方售卖的香蕉往往需要用乙烯催熟,儿童食用这种香蕉会导致性早熟
12.普通番茄细胞中多聚半乳糖醛酸酶基因(PG基因)控制合成的多聚半乳糖醛酸酶,能使番茄细胞壁破坏而不耐贮藏 科学家将抗PG基因导入番茄细胞,使抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合,从而培育出抗软化的转基因番茄 下列叙述错误的是( )
A. PG基因与抗PG基因的区别是基因中的碱基序列不同
B.抗PG基因能阻止PG基因表达的翻译过程,使细胞不能合成PG
C.常用显微注射法将抗PG基因表达载体导入番茄体细胞
D.为了避免转基因植物花粉污染周围植物,可将抗PG基因整合到叶绿体DNA上
下列关于生物技术与伦理问题的观点,叙述正确的是( )
A.生物战剂的病原体有细菌类和病毒类两大类
B.转基因食品的安全性是不容置疑的
C.试管婴儿技术已经成熟,可对植入前胚胎进行遗传学诊断和基因改造
D.治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
14.生物武器素来令人谈虎色变,下列叙述错误的是( )
A.生物武器不同于常规武器的是有些具有传染性
B.历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害
C.随着医学技术发展,生物武器造成的威胁不断降低
D.我国对生物武器及其技术和设备的扩散持反对态度
15.经国家的积极努力,脊髓性肌萎缩症(SMA)的特效药于2021年纳入医保目录 SMA是一种常染色体隐性遗传病,一般是SMNI基因发生部分碱基缺失引起的,主要表现为肌无力、肌肉萎缩等 下列相关分析,正确的是( )
A.产前诊断是优生优育的重要手段,孕期可通过产前B超检查胎儿是否患SMA
B.一对表型正常的夫妻,若第一个儿子为SMA患儿,则再次生下SMA儿子的概率为1/4
C.SMNI基因突变,将引起表达产物中氨基酸数量减少,蛋白质空间结构异常而致病
D.第三代试管婴儿技术,可在胚胎移植前进行遗传学诊断,可帮助双方均为携带者的夫妻生下健康宝宝
二、不定项选择题(共5题,每题3分,共15分)
16.下列关于生物技术的应用理解不正确的是( )
A.“设计试管婴儿”属于生殖性克隆,故引发了关于伦理道德的讨论
B.利用基因工程培养工程菌,是因为微生物具有结构和遗传物质简单,生长繁殖快等优点
C.保护野生动物的目的就是要不只是要保留物种,更重要的是保留基因
D.制备单克隆抗体的过程中有细胞培养的过程,但是培养基成分与细胞培养可以有差异
17.下列关于基因工程的叙述,正确的是( )
A.目前基因工程技术很成熟,转基因产品不存在安全性问题
B.在进行基因工程操作中,天然质粒须经过人工改造后才能作为载体
C.选择诱导型启动子使马铃替在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达,可减少物质和能量消耗
D.启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,紧挨转录的起始位点
18.下列有关生物技术的叙述,正确的是( )
A.转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原属于转基因食物潜在的安全隐患
B.转基因生物有可能被用于制造生物武器
C.生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性
D.为了国家安全,可以进行必要的、小范围的生物武器研究
19.近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑 其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割 通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图) 下列正确的是( )
向导RNA可在解旋酶催化下,以核糖核苷酸为原料合成
B.Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的氢键
C.向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对
D.该技术由于存在脱靶等风险,可能会带来一系列安全性及伦理问题
20.转基因作物因其具有抗旱、抗寒、抗虫等能力而为粮食短缺的国家所推崇 但是反对者表示:对转基因食物进行的安全性研究都是短期的,无法有效评估人类进食转基因食物几十年或更久以后的风险 请用已学知识判断下列叙述中正确的是( )
A.转基因作物的基因经过重组后,有可能合成对人体有直接或潜在毒性的蛋白质
B.有些基因可能会引起植物体内某些代谢途径发生变化,导致转基因农作物营养成分改变
C.转抗虫基因的植物对昆虫的抗性具有选择作用,会导致昆虫群体中抗性基因频率增加
D.如果转基因植物的外源基因来自于自然界,则不会有安全性问题
三、非选择题(共5大题,55分)
21.(2023·河北沧州高二校考)野化单峰骆驼原产于北非和亚洲西部及南部,多年前野生单峰骆驼就已经灭绝,仅圈养条件下还有部分驯养单峰骆驼存在 近几年,在我国戈壁无人区,科学家又发现了野化单峰骆驼小种群,由于数量极少,科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,技术流程如图所示 回答问题:
(1)为了让野化单峰骆驼母本提供更多优质的卵母细胞,需给野化单峰骆驼母本注射 激素;对受体野化单峰骆驼也要注射相关激素以达到 的生理状态
(2)若通过染色体测定对野化单峰骆驼进行性别鉴定,选择滋养层细胞而不选择内细胞团细胞的原因是 ,测定的结果是看滋养层细胞中
(3)在进行过程b或d之前是否需要对受体进行免疫检测,并请说明原因:
(4)过程e需在培养基中加入 有科学家用干细胞成功克隆出了活体小鼠,若将这一技术用于克隆人,从伦理方面来讲,克隆人存在的问题有
(答两点)
22.棉蚜吸食棉花汁液,易造成棉花叶片的萎蔫、落花、落铃等危害 雪花莲凝集素基因(GNA)和尾穗苋凝集素基因(ACA)是两种抗蚜虫基因,研究人员通过一定方法连接形成融合基因(GA),并将该融合基因与载体(pBI121)结合获得基因表达载体pBI-GA,进而导入棉花细胞中获得转GA抗虫棉植株,如图所示 图中KpnⅠ、BsaBⅠ、XhoⅠ为不同限制酶 请回答
(1)为获得GA,先采用PCR技术扩增GNA和ACA,扩增时先加热至90~95℃使DNA解链后,冷却至55~60°C有利于 待扩增出足够的GNA和ACA的基础上,使用限制酶BsaBⅠ和_________DNA连接酶处理GNA和ACA,从而获得GA
(2)构建表达载体pBI-GA是转GA抗虫棉培育的核心,目的是
使用限制酶KpnⅠ和XhoⅠ分别切割GA和pBI121的理由是
,从而实现定向连接
(3)将导入表达载体的农杆菌与棉花无菌苗下胚轴细胞共同培养 可以向培养基中添加_________筛选分离出含表达载体的棉花无菌苗下胚轴细胞,诱导形成愈伤组织
(4)转GA抗虫棉对棉蚜有较好的抗性,其安全性也需要引起重视 从基因安全的角度考虑,培育和种植过程需要完成下列哪些工作
A.转化前与序列数据库比对,评估GA的安全性
B.种植转GA抗虫棉过程注意合理密植,加强水肥管理
C.转化过程残留农杆菌及其废弃的培养基等,经高温灭菌后专门化处理
D.转GA抗虫棉移植到大田后,要划定隔离区,防止GA通过花粉传播
23.(2023·江西九江高二统考期末)《诗经》中有“投我以木瓜,报之以琼瑶”的诗句 番木瓜很容易感染番木瓜环斑病毒(英文缩写为PRSV),该病毒是全球生产木瓜的限制因素 我国华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法,将番木瓜环斑病毒株系Ys的复制酶基因转入番木瓜,成功培育出转基因番木瓜“华农一号”。其大致流程如图所示 回答下列问题:
(1)过程①称为 ;选用Ti质粒作为载体,是因为 为让Ys的复制酶基因正向插入Ti质粒上,需在Ys复制酶基因两端分别添加限制酶 的酶切位点
(2)过程③将重组质粒转入农杆菌之前,需先用 处理农杆菌,使其处于感受态;为筛选出含重组质粒的农杆菌,应将转化的农杆菌培养在含 的培养基上 过程⑤运用的生物技术利用的生物学原理是
(3)若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因番木瓜植株是否具有抗番木瓜环斑病毒的特性,应进行的操作是
(4)番木瓜是世界上唯一直接供人们食用的转基因水果,一直以来也是转基因安全性争议的焦点之一 对于转基因食品的安全性,公众主要担心的是
24.阅读下列材料,回答问题
材料一 美国科学家宣布,他们首次成功克隆了人类胚胎 但是这些科学家同时声称,他们这样做的目的,不是克隆人,而是制造胚胎干细胞治疗多种疾病 克隆就是将一个体细胞的细胞核移入一个已经被去掉细胞核的卵子中,然后用电或者化学方法刺激这个改造后的卵子,使它开始分裂并成为一个胚胎,这个胚胎的基因与体细胞提供者的基因绝大部分是相同的
材料二 我国首例“胎儿上皮细胞”克隆牛“康康”在山东莱阳农学院诞生 现场公证人员公证,这是我国唯一健康存活的体细胞克隆牛 上皮细胞是高度分化的体细胞,分化程度越高克隆越难,把它作为供核细胞尚属首例
(1)“改造后的卵子”的分裂是 分裂
(2)“胚胎的基因与体细胞提供者的基因绝大部分是相同的”,那么“不相同的基因”M控制的性状遗传方式属________遗传
(3)请列举出与材料二有关的生物技术: (至少两种)
(4)克隆牛的过程是否遵循孟德尔的遗传分离规律 _______ 为什么
你是否赞同克隆人 谈谈你的看法
25.材料1:炭疽是一种急性传染病,传染途径包括皮肤接触、肠道及呼吸传染,患者可能引起败血症,常导致急性出血性脑膜炎而突然休克,若不及时治疗,病人将不治而亡 因为炭疽杆菌几乎是一种永不“死亡”的病菌,所以它很容易以信件、包裹和其他邮件等方式传播 通过空气传播的呼吸性炭疽热后果最为严重,致死率约为95%~100%,所以它也是一种重要的生物武器
材料2:法国科学家巴斯德在研究牲畜炭疽病时进行了如下实验:把实验绵羊用毒性已削弱的炭疽芽孢杆菌制剂注射,这些绵羊感染后没有发病 四天后,对实验绵羊用毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂注射,经过一段时间后,实验绵羊全部正常生活。
根据材料回答下列问题:
(1)生物武器多具有 等特点(答出两个方面即可)
(2)下列有关炭疽杆菌致病特点的叙述,不正确的是( )。
A.传染性极强
B.感染者死亡率极高
C.只要有0.001 mg就能引发炭疽病
D.造成人的精神失常
(3)1998年3月27日,中美联合声明中重申了在任何情况下 、不生产、 生物武器,并反对生物武器及其技术和设备扩散
(4)①实验绵羊在第二次注射炭疽芽孢杆菌制剂后没有发病,其原因是绵羊体内产生相应的抗体,从而获得免疫力,这属于 免疫 ②毒性极弱的炭疽芽孢杆菌进入绵羊体内作为抗原起作用,使其体内产生具有免疫力的物质,请写出所有与该物质产生有关的细胞名称:
参考答案
1.D 【解析】转基因植物的抗除草剂基因,可能通过油菜的花粉散播到环境中,A正确;由于转抗虫基因植物对昆虫的选择作用,可能导致昆虫群体抗性基因频率增加,B正确;转基因植物可能会成为“入侵的外来物种” 威胁生态系统中其他生物的生存,C正确;外源基因虽然来源于自然界,但是其往往是在异种生物之间进行的基因的转移,因此也可能存在安全性问题,D错误
2.C 【解析】生殖性克隆人属于无性生殖,不能丰富人类基因的多样性,A错误;我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,,B错误;生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的个体,而治疗性克隆是指通过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,不会产生严重的伦理问题,C正确;生殖性克隆技术目前还不成熟,D错误
3.C 【解析】为了维护世界和平,中国在《禁止生物武器公约》中重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,A正确;为防止生物武器的危害,要发展生物安全前瞻科技、储备生物防御技术,B正确;改变致病微生物的表面抗原使其难以检测,不利于防止生物武器的危害,C错误;设立相关法律条例保护人类遗传资源信息,可以防止生物武器的危害,D正确
4.C 【解析】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,但不反对治疗性克隆,A正确;应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质威胁人类安全健康,B正确;基因编辑技术存在安全风险,不可滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿,C错误;在基因表达载体上,除了有目的基因、启动子、终止子外,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,D正确
5.A 【解析】转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、生物安全和环境安全三个方面,A错误;对转基因生物产品及其加工品加贴标注,供消费者自主选择,最大程度地保证转基因技术和产品的安全性,B正确;面对转基因技术的利弊,应理性对待转基因技术,趋利避害,不能因噎废食,C正确;在转基因研究中,科学家把重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上,如果转基因生物出现安全性问题,会马上停止实验,并销毁重组生物,有利于降低风险,D正确
6.D 【解析】乙烯可促进果实成熟,成熟的果实不耐储藏,因此转基因耐储藏番茄的原理是抑制乙烯合成,延缓成熟,A正确;目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性,令人担心,B正确;转基因生物体释放到环境中,可能会对生物多样性构成危害,如转基因植物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,可能存在安全问题,C正确;转基因作物的推广种植,大幅度提高了粮食产量,取得了巨大的经济效益和生态效益硕果累累的转基因成果在带给人们喜悦的同时,也促使人们关注转基因生物的安全性问题,D错误
7.C 【解析】生物武器的杀伤特点有传染致病性强、污染面积大等,生物武器比其他杀伤性武器生产技术更加危险,A错误;转基因技术是一把“双刃剑”,我们应该趋利避害,不能因噎废食,不能严格限制转基因产品的发展,B错误;中国政府的态度: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,C正确;利用基因编辑技术设计试管婴儿得到“完美婴儿”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,D错误。
8.A 【解析】在生物恐怖威胁不断上升、全球传染病疫情频发的情况下,消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面,A正确;克隆人技术并未完全成熟,中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,但是不反对治疗性克隆,B错误;转基因技术中,只要有证据表明产品有害,就应该禁止该产品的使用,而不是禁止转基因技术的应用,C错误;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,不需要进行基因检测;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,需要进行基因检测,D错误
9.B 【解析】转基因作物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”,导致基因污染,A正确;食用转基因食品,其中的基因会被消化分解,不会整合到人的基因组中,B错误;植物与害虫间是相互选择的,转抗虫基因植物可使昆虫群体抗性基因频率增加,C正确;转基因抗虫水稻具有抗虫能力,但是不能抵御病毒侵染,D正确
10.B 【解析】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,不会造成生物技术安全性问题,A不符合题意;有的国家研制出新型鼠痘病毒,新型鼠痘病毒具有传染性,且危害时间久,最可能造成生物技术安全性问题,B符合题意;我国严禁对人体进行基因编辑,有可能造成生物技术的伦理问题,不会造成生物技术安全性问题,C不符合题意;糖尿病与胰岛素不足有关,通过改造基因使胰岛素某些氨基酸交换位置生产速效型胰岛素,用于糖尿病的治疗,不会造成生物技术安全性问题,D不符合题意
11.A 【解析】由于蚕丝的主要成分是蛋白质,所以添加了蛋白酶的加酶洗衣液,用于蚕丝制品的洗涤时会对衣物造成损伤,A正确;癌细胞主要进行无氧呼吸会消耗大量葡萄糖,但饥饿也会影响其他正常细胞的生命活动,B错误;动物取食转基因作物后,要经过消化吸收才进入身体,目的基因不可能直接进入动物体细胞中,C错误;由于乙烯利不是动物激素,在人体内无相应的受体,所以儿童食用乙烯利催熟的水果不会导致性早熟,D错误.
12.C 【解析】真核细胞中基因是有遗传信息的DNA片段,其碱基对的排列顺序决定了遗传信息,故PG基因与抗PG基因的区别是基因中的碱基序列不同,A正确;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合,从而阻止了PG基因的mRNA和核糖体结合,不能进行翻译过程,使细胞不能合成PG,B正确;目的基因导入植物细胞的最常用方法是农杆菌转化法,显微注射法通常是将目的基因转入动物细胞(受精卵),C错误;由于精子中几乎不含有细胞质,所以如果将抗PG基因整合到叶绿体DNA上,则花粉中不含有抗PG基因,避免基因污染,D正确
13.D 【解析】生物武器包括病菌类、病毒类喝生化毒剂类,A错误;目前对转基因生物的安全性是存在争论的,主要是食物安全和环境安全,另外还有生物安全问题,B错误;试管婴儿技术已经成熟,可对植入前胚胎进行遗传学诊断,判断其是否含有遗传病基因或者异常染色体,但是不能进行定向基因改造,C错误;生殖性克隆的目的是产生人类个体,任何情况下都是禁止的,治疗性克隆的目的是产生特定细胞、组织和器官用于治疗疾病,D正确
14.C 【解析】生物武器不同于常规武器致病力强、攻击范围广,有些具有传染性,且危害难于控制,对于未知的生物武器难于防范,A正确;历史上生物武器曾对人类造成了严重的威胁与伤害,为防止生物武器的危害,要发展生物安全前瞻科技、储备生物防御技术,以保证人民的生命安全,B正确;随着医学技术发展,但生物技术也在发展,且可能会被别有用心的人用于研制生物武器,因此生物武器造成的威胁不会降低,C错误;中国在《禁止生物武器公约》中重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,且我国对生物武器及其技术和设备的扩散持反对态度,D正确
15.D 【解析】分析题意可知,SMA是一种常染色体隐性遗传病,该类遗传病无法通过产前B超检查确定胎儿是否患病,A错误;SMA是一种常染色体隐性遗传病,设为A/a,一对表型正常的夫妻,若第一个儿子为SMA患儿aa,则该夫妇基因型都是Aa,再次剩下SMA儿子的概率=1/4×1/2=1/8,B错误;SMNI基因突变是由于基因发生部分碱基缺失引起的,碱基对缺失可能引起mRNA上的密码子减少,但不一定会引起氨基酸数量减少:可能因为碱基对缺失而引起终止密码延迟出现,导致氨基酸数量增多,C错误;“第三代试管婴儿”也称胚胎植入前遗传学诊断技术,指在胚胎移植前,取胚胎遗传物质进行分析,诊断胚胎是否异常,是减少出生缺陷儿的有效方法,第三代试管婴儿技术,可在胚胎移植前进行遗传学诊断,可帮助双方均为携带者的夫妻生下健康宝宝,D正确
16.AC 【解析】“设计试管婴儿”不属于生殖性克隆,A错误;微生物具有生理结构和遗传物质简单和遗传物质简单、生长繁殖快等优点,便于研究,B正确;保护野生动物的目的既要保留物种又要保留基因,更重要的是保留物种,C错误;制备单克隆抗体的过程中有细胞培养的过程,需要对细胞进行筛选,则不同时期的培养基成分与细胞培养有差异,D正确
17.BD 【解析】虽然目前基因工程技术比较成熟了,但转基因产品可能存在安全性问题,A错误;常用的载体有质粒、X噬菌体的衍生物、动植物病毒等,其中在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行人工改造的,B正确;为了达到减少物质和能量消耗目的,这里应该选择块茎组织特异型启动子和冷刺激诱导型启动子使马铃薯块茎在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达,C错误;启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是识别和结合RNA聚合酶的部位,D正确
18.AB 【解析】转基因食物潜在的安全隐患有转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为新的过敏原、产生毒性物质、营养成分改变等,A正确;转基因生物有可能被用于制造生物武器,如经过基因重组的致病病菌等,B正确;生殖性克隆人属于无性繁殖,不能丰富人类基因的多样性,C错误;为了国家安全,应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,D错误
19.CD 【解析】向导RNA通过转录过程形成,可在RNA聚合酶的催化下,以核糖核苷酸为原料合成,A错误;根据题意可知,Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定序列中脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,B错误;结合图示可以看出,向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对,进而使相关蛋白质在特定部位发挥作用,C正确;该技术由于需要定向改造,且识别序列可能会识别多个部位的相关序列,因而可能存在脱靶风险,进而可能会带来一系列安全性及伦理问题,D正确
20.ABC 【解析】转基因植物的DNA经过重组后,有可能会发生特异性表达,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质,A正确;转基因农作物尽管只是部分DNA发生了重组,但是有些基因足以使楂物内某些代谢途径发生变化,这可能会导致转基因农作物营养成分的改变,B正确;转抗虫基因的植物可杀死无抗性昆虫,对昆虫的抗性具有选择作用,所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加,C正确;如果转基因植物的外源基因来源于自然界,则仍然存在潜在的安全性问题,D错误。
21.(1)促性腺 同期发情
(2)滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,而内细胞团将来发育成个体的组织、器官,若取内细胞团细胞做鉴定,对个体生长、发育的影响较大 有无Y染色体
(3)不需要,受体对移入子宫的早期胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(4)分化诱导因子 克隆人严重地违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系;克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人等
【解析】(1)为了让野化单峰骆驼母本提供更多优质的卵母细胞,需给野化单峰骆驼母本注射促性腺激素,促其超数排卵,以便为获得更多胚胎做准备;对受体野化单峰骆驼也要注射相关激素进行同期发情处理,以便为移入的胚胎提供相同的生理环境,便于胚胎的成活 (2)若通过染色体测定对野化单峰骆驼进行性别鉴定,需要选择滋养层细胞而不选择内细胞团细胞的原因是内细胞团将来发育成个体的各种组织和器官(或完整的胚胎),而滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,若取内细胞团细胞做鉴定,则可能影响内细胞团的正常发育,进而影响胚胎 在进行性别鉴定时,通常需要看滋养层细胞中是否存在Y染色体 (3)在进行过程b或d,即胚胎移植前,不需要对受体进行免疫检测,因为受体子宫对移入的胚胎不发生免疫排斥反应,因而无需检测 (4)过程e为干细胞培养技术,需在培养基中加入分化诱导因子,进而可诱导分化出各种组织细胞 科学家用干细胞成功克隆出了活体小鼠,若将这一技术用于克隆人,从伦理方面来讲,主要表现在克隆人严重地违反了人类伦理道德,克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系;克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人等,因此我国对可克隆人采取的态度是不赞成、不允许、不支持、不接受
22.(1)引物与模板链结合或引物与模板链的碱基互补配对(引物与模板链之间形成氢键) T4
(2)使GA基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代,同时使GA能够表达发挥作用 KpnⅠ和XhoⅠ切割产生不同的黏性末端(DNA连接时,要求两个黏性末端相同才能连接)
(3)卡那霉素
(4)ACD
【解析】(1)PCR的过程包括变性、退火和延伸 先采用PCR技术扩增GNA和ACA,扩增时先加热至90~95℃使DNA解链后(变性),退火时,冷却至55~60℃,以便于引物与模板链结合或引物与模板链的碱基互补配对(引物与模板链之间形成氢键);由图可知,使用限制酶BsaBⅠ切割GNA和ACA后可能形成的是平末端,故应使用T4DNA连接酶处理,从而获得GA (2)为了使GA基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代,同时使GA能够表达发挥其作用,因此构建表达载体pBI-GA是转GA抗虫棉培育的核心;结合图示可知,KpnⅠ和XhoⅠ切割后产生的黏性末端不同,而DNA连接时,两个黏性末端相同时才能连接,这样可以避免GA和运载体的自身环化以及GA与运载体的反向连接,保证GA定向连接在运载体的正确位点 (3)由图可知,表达载体pBI-GA上含有标记基因——卡那霉素抗性基因,成功导入表达载体且正常表达载体基因的细胞可抗卡那霉素,故可以向培养基中添加卡那霉素,以筛选分离出含表达载体的棉花无菌苗下胚轴细胞,诱导形成愈伤组织 (4)在转化前与序列数据库进行比对,以评估GA的安全性,A符合题意;“种植转GA抗虫棉过程注意合理密植,加强水肥管理”,这不属于基因安全的考虑范畴,B不符合题意;将转化过程残留的农杆菌及其废弃的培养基等,经高温灭菌后专门化处理,以防止基因污染,C符合题意;转GA抗虫棉移植到大田后,要划定隔离区,可以防止GA通过花粉传播、授粉后向子代传递该基因,D符合题意,故选ACD
23.(1)逆(反)转录 Ti质粒可将目的基因转移到受体细胞中,并将其整合到受体细胞的染色体DNA上 HindⅢ和BamHⅠ
(2)Ca2+ 卡那霉素 植物细胞的全能性
(3)对转基因番木瓜植株进行接种PRSV实验
(4)转基因植物可能会产生有毒物质和过敏原,对人体健康不利
【解析】(1)据图可知,过程①以RNA为模板合成DNA的过程,所以过程①是逆转录;农杆菌的特点:侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上 选用Ti质粒作为载体,是因为Ti质粒上的T-DNA可将目的基因转移到受体细胞中,并将其整合到受体细胞的染色体DNA上 据图可知,抗PRSV基因定向插入Ti质粒上时需插在启动子和终止子之间,以便目的基因能够正常表达,可用的限制酶切割位点有HindⅢ和BamHⅠ,为了避免反向连接,要使用不同的限制酶共同切割目的基因和质粒,所以添加限制酶HindⅢ和BamHⅠ的酶切位点 (2)过程③将重组质粒转入农杆菌之前,需先用Ca2+处理农杆菌,使其处于感受态;为筛选出含重组质粒的农杆菌,应将转化的农杆菌培养在含卡那霉素的培养基上 从图中可以看出基因表达载体的标记基因是卡那霉素抗性基因,因此在培养转化的农杆菌的培养基上要添加卡那霉素进行筛选 (3)目的基因检测与鉴定方法:PCR技术、抗原-抗体杂交技术、对转基因生物进行抗性接种实验 目的基因检测与鉴定方法有分子水平的检测和个体水平的检测,从个体水平检测时对转基因生物进行抗性接种实验 所以若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因番木瓜植株是否具有抗番木瓜环斑病毒的特性,应进行的操作是对转基因番木瓜植株进行接种PRSV实验 (4)番木瓜是世界上唯一直接供人们食用的转基因水果,一直以来也是转基因安全性争议的焦点之一,对于转基因食品的安全性,公众主要担心的是转基因植物可能会产生有毒物质和过敏原,对人体健康不利
24.(1)有丝
(2)细胞质
(3)细胞核移植、细胞培养、胚胎移植等
(4)否 克隆为无性繁殖过程,而孟德尔的遗传分离规律仅适用于有性生殖生物进行减数分裂产生配子的过程中
(5)赞同治疗性克隆,反对生殖性克隆
【解析】(1)由题中材料一可知“改造后的卵子”实际上是经过核移植的重组细胞,其分裂方式是有丝分裂 (2)“相同基因”是指核内基因,“不相同的基因”是来自于卵母细胞的细胞质中的基因,该部分基因控制的生物性状的遗传属于细胞质遗传 (3)材料二中克隆牛来源于体细胞克隆,用到的核心技术是细胞核移植,除此之外还用到细胞培养、胚胎移植等技术 (4)克隆牛过程属于无性繁殖,该过程不遵循孟德尔的遗传分离规律,因为该规律适用于有性生殖生物产生配子的过程中 (5)我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆 因为生殖性克隆严重违反了人类的伦理道德,冲破了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统道德观念,克隆技术本身还存在许多问题 治疗性克隆可缓解器官移植时的器官短缺问题,避免器官移植的排斥反应,能有效解除病人的痛苦
25.(1)致病力强,传染性大;有潜伏期,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现;污染面积大,危害时间长,杀伤范围达数百至数千平方公里;传染途径多;生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强
(2)D
(3)不发展 不储存
(4)体液 吞噬细胞、辅助性T细胞、B细胞、浆细胞
【解析】(1)生物武器多具有致病力强,传染性大;有潜伏期,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现;污染面积大,危害时间长,杀伤范围达数百至数千平方公里;传染途径多;生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强等特点 (2)据题干可知,炭疽杆菌致病特点是传染性极强、毒性大,只要很少量就能引发炭疽病,感染者死亡率极高,但不会造成人的神经失常,会使人由于呼吸衰竭和心脏衰竭而死,A、B、C正确,D错误 (3)1998年3月27日,中美联合声明中重申了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扩散 (4)①第一次注射炭疸芽孢杆菌后,B淋巴细胞受抗原刺激后,经一系列的分化、增殖成为浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体,抗体进入体液而形成的特异性免疫 第二次注射炭疽芽孢杆菌后,记忆细胞会快速增殖、分化形成浆细胞,浆细胞产生大量抗体,从而获得免疫力,这属于体液免疫过程 ②毒性极强的炭疽芽孢杆菌进入绵羊体内后,同时引发体液免疫和细胞免疫,使绵羊体内产生了具有免疫力的物质(如抗体、淋巴因子等),抗体的产生与吞噬细胞、B细胞、辅助性T细胞、浆细胞有关,而淋巴因子由辅助性T细胞分泌