資源簡介

基因工程、生物技術的安全性與倫理問題
【易混易錯梳理】
1.基因工程的易錯點提示
（1）標記基因（通常選抗性基因）的作用是：用于檢測重組質粒是否被導入受體細胞（不含抗性）；而選擇性培養基（加抗生素的培養基）的作用是：篩選是否導入目的基因的受體細胞。抗生素針對的不是目的基因，而是淘汰不具有抗性的沒有導入目的基因的受體細胞
（2）基因工程中導入的目的基因通常考慮整合到核DNA中，形成的生物可看作雜合子（Aa）產生配子時，可能含有目的基因，后代會發生性狀分離
（3）重組質粒（即基因表達載體的構建）在細胞外形成，而不是在細胞內
（4）質粒不是細菌的細胞器而是某些基因的載體，質粒存在于細菌細胞內的小型環狀DNA。擬核是大型環狀DNA。
（5）啟動子、終止子是基因的結構，在構建基因表達載體時目的基因插入兩者之間；而起始密碼、終止密碼在mRNA上
2.對復雜背景下的基因工程的綜合應用不能把握核心基本操作
基因工程的原理是人工進行的一種基因重組過程，由于其屬于前沿生物科技，故有大量科技文獻可以作為背景呈現考題，但考查的仍舊是基礎的操作步驟和基本工具等內容，較為復雜的就是限制酶的選擇和處理結果等，但學生常被題干背景迷惑，而無法做出正確判斷和解答。
3.有關蛋白質工程的兩點提醒
（1）改造對象是基因：任何一種天然蛋白質都是由基因編碼的，改造了基因即對蛋白質進行了改造，而且改造過的蛋白質可以遺傳下去。
（2）基因突變的新基因中含有不編碼蛋白質的序列，而蛋白質工程中的新基因則沒有。
4.理性看待轉基因技術的原因
（1）生物技術和其他科學技術一樣具有兩面性，是一把“雙刃劍”，既能推動社會發展和技術進步，也可帶來災難。
（2）社會的發展總是和技術的發展密切聯系，從促進社會發展的角度看，必須不斷發展生物技術，造福人類，同時盡量避免災難。
5.治療性克隆和生殖性克隆的比較
比較 治療性克隆 生殖性克隆
不 同 點 概念 利用克隆技術產生特定細胞或組織（上皮組織、神經組織或肌肉組織等）等用于治療性移植的克隆性技術 利用克隆技術獲得胚胎，并將胚胎孕育成為人類個體的克隆性技術
目的 治療人類疾病 繁殖新個體
操作水平 細胞或組織水平 個體水平
相同點 都屬于無性生殖，產生新細胞、新組織，遺傳信息相同
6.試管嬰兒與設計試管嬰兒的區別與聯系
項目 設計試管嬰兒 試管嬰兒
區 別 技術手段 多了胚胎移植前進行遺傳學診斷這一環節 不需進行遺傳學診斷
實踐應用 用于白血病、貧血病等疾病的預測 解決不孕不育
聯系 二者都是體外受精，體外進行早期胚胎發育，再進行胚胎移植，從生殖方式上應為有性生殖
【易混易錯通關】
1.作為基因工程中的“分子運輸車”——載體，應具備的條件是( )
①必須有一個或多個限制酶的切割位點，以便目的基因可以插入到載體上
②載體必須具備自我復制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復制而同步復制
③必須帶有標記基因，以便進行重組后的篩選
④必須是安全的，不會對受體細胞有害，或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去
A.①③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
2.利用外源基因在受體細胞中表達，可生產人類所需要的產品。下列敘述中能說明外源基因在受體細胞中成功表達的是( )
A.棉花體細胞中檢測到蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白
B.大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNA
C.山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列
D.酵母菌細胞中檢測到重組載體上的標記基因
3.如圖為蛋白質工程操作的基本思路，下列敘述不正確的是( )
A.圖中①代表轉錄，②代表翻譯，④代表分子設計，⑤代表DNA合成
B.屬于蛋白質工程操作思路的過程是④⑤，屬于中心法則內容的是①②
C.蛋白質工程的目的是對基因的結構進行分子設計
D.從圖中可以看出蛋白質工程的基本途徑與中心法則是相反的
4.如圖是利用基因工程技術構建重組表達載體的過程示意圖，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ，ApaⅠ為四種限制酶。下列相關敘述錯誤的是( )
A.需要用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ來切割質粒
B.表達載體中的抗青霉素基因在受體細胞中能復制
C.任何基因表達載體中都必須要有抗青霉素基因作為標記基因
D.表達載體中目的基因的上游有啟動子和復制原點
5.下圖甲、乙中標注了相關限制酶的酶切位點，相關敘述錯誤的是( )
A.若通過PCR技術提取該目的基因應該選用引物甲和引物丙
B.構建基因表達載體，可選用BamHⅠ剪切
C.構建基因表達載體時為了防止目的基因和質粒的自身環化，可以選用BclⅠ和HindⅢ剪切
D.在導入目的基因的受體細胞中，四環素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因不能同時表達
6.生物技術安全性和倫理問題是社會關注的熱點。下列敘述錯誤的是( )
A.應嚴格選擇轉基因植物的目的基因，避免產生對人類有害的物質
B.當今社會的普遍觀點是禁止進行克隆人的實驗，但不反對治療性克隆
C.反對設計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術選擇性設計嬰兒
D.目前還沒有用iPS細胞克隆出活體動物的先例
7.干擾素是動物體內的一種蛋白質，可以用于治療病毒的感染和癌癥，但在體外保存相當困難。如圖是利用蛋白質工程設計干擾素的生產流程圖。據圖分析，下列敘述錯誤的是( )
A.圖中構建新的干擾素模型的主要依據是預期的蛋白質功能
B.圖中新的干擾素基因必須加上啟動子和終止子才能表達
C.圖中改造干擾素結構的實質是改造干擾素基因的結構
D.圖中各項技術并沒有涉及基因工程技術
（多選題）8.如圖所示三個DNA片段依次表示EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制酶的識別序列與切割位點。下列有關敘述錯誤的是( )
A.三種限制酶的切點位于識別序列的內部，主要是從原核生物中分離純化出來的
B.這三種限制酶切割后形成的都是黏性末端
C.BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA片段形成的末端不能彼此連接
D.圖中的DNA片段被EcoRⅠ切割后，會增加兩個游離的磷酸基團
（多選題）9.下列關于基因工程的應用和發展的說法，正確的是( )
A.轉基因抗蟲植物的培育成功減少了化學農藥的使用，但害蟲仍可能產生抗藥性
B.培育乳腺生物反應器生產藥物，需保證藥用蛋白基因在乳腺細胞中能夠表達
C.基因治療可以徹底治愈基因缺陷的遺傳病患者，同時一定會改變其基因型
D.蛋白質工程可以通過對基因的操作實現對天然蛋白質的定向改造
（多選題）10.某同學欲利用轉基因技術將綠色熒光蛋白基因（G）整合到某行道樹中，讓行道樹含有G基因而在夜晚發出綠色熒光，這樣既可照明，又可美化環境。圖中（1）和（2）分別為實驗所用的質粒上相關酶切位點、含綠色熒光蛋白基因（G）的外源DNA片段。下列相關敘述正確的是( )
A.圖中選擇Ti質粒作為運載體的原因是Ti質粒上的T-DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞染色體的DNA上
B.圖中（1）（2）形成含G基因的重組Ti質粒的過程，需要限制酶EcoR I和DNA連接酶
C.圖中含有Ti質粒的細菌甲是農桿菌，由甲到某行道樹的韌皮部細胞的過程，利用的是甲的感染能力
D.圖中由某行道樹的韌皮部細胞→組織乙→發出綠色熒光的植株，利用的原理是植物細胞的全能性
答案以及解析
1.答案：D
解析：本題考查基因工程的運載體的相關知識。作為基因工程中的“分子運輸車”——載體，應具備的條件是①②③④。
2.答案：A
解析：A.棉花體細胞中檢測到蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白，說明目的基因——Bt毒蛋白基因已在棉花細胞中成功表達。故A正確；
B.基因表達包括轉錄和翻譯兩個過程。大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNA，說明目的基因已經轉錄了，不能證明翻譯出相關蛋白質。故B錯誤；
C.山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列，只能說明受體細胞中含有目的基因。故C錯誤；
D.酵母菌細胞中檢測到重組載體上的標記基因，但不一定含有目的基因，即使含有目的基因也不能證明目的基因已經表達。故D錯誤。
3.答案：C
解析：分析題圖可知，圖中①代表轉錄，②代表翻譯，④代表分子設計，⑤代表DNA合成，A正確;蛋白質工程的流程是從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋內質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相應的脫氧核苷酸序列（基因），故代表蛋白質工程操作思路的過程是④（分子設計）、⑤（DNA合成），代表中心法則內容的是①(轉錄）、②（翻譯），B正確；蛋白質工程的目的是對蛋白質的結構進行分子設計，通過基因合成或基因修飾實，C錯誤；從圖中可以看出蛋白質工程的基本途徑與中心法則是相反的，D正確。
4.答案：C
解析：因為限制酶SmaⅠ的識別序列位于目的基因上，故構建基因表達載體時不能用限制酶SmaⅠ切割，可用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ來切割質粒，A正確；表達載體中抗青霉素基因在受體細胞中能穩定存在且遺傳給下一代，B正確；基因表達載體中標記基因的種類很多，但不一定都是抗青霉素基因，C錯誤；基因表達載體中目的基因的上游有啟動子，啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位，同時在目的基因的上游還有復制原點，復制原點用于目的基因的復制，D正確。
5.答案：B
解析：本題考查基因工程的相關知識。PCR技術要求兩種引物分別和目的基因的兩條單鏈結合，沿相反的方向合成子鏈，分析圖乙可知，應該選用引物甲和引物丙，A正確；構建基因表達載體時應至少保留一個標記基因的完整，便于目的基因的檢測和篩選，圖甲中BamHⅠ同時切割兩種標記基因，不能選用BamHⅠ剪切，B錯誤；圖乙中目的基因左側只能選BclⅠ，而質粒上沒有目的基因右側Sau3A的切點，兩者都有HindⅢ的切點，為了防止目的基因與質粒自身環化，故用質粒和目的基因構建表達載體時，應選用BclⅠ和HindⅢ剪切，C正確；在構建基因表達載體時，使用BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶切割質粒，氨芐青霉素抗性基因被破壞，不能表達，四環素抗性基因能表達，D正確。
6.答案：D
解析：科學家已成功用誘導多能干細胞（iPS細胞）克隆出了活體小鼠，D錯誤。
7.答案：D
解析：由題干可知，構建新的干擾素模型要利用蛋白質工程，而蛋白質工程的主要依據就是預期的蛋白質功能，A正確；新的干擾素基因合成之后，要在受體細胞中表達，必須構建基因表達載體，基因表達載體的組成包括啟動子和終止子等，B正確；蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過改造或合成基因，來改造現有蛋白質，或制造一種新的蛋白質，因此題圖中改造干擾素結構的實質是改造干擾素基因的結構，C正確；題圖中，合成新的干擾素基因后，要構建基因表達載體，并將其導入受體細胞中才能表達，這屬于基因工程技術，D錯誤。
8.答案：AC
解析：如圖所示限制酶的切點不一定位于識別序列的內部，也可能在識別序列的外部，如Sau3AⅠA錯誤；由圖示可知，這三種限制酶切割后形成的DNA片段末端都是黏性末端，B正確；用BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA后會形成相同的黏性末端，故BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA片段形成的末端能按照堿基互補配對彼此連接，C錯誤；圖中的DNA片段被EcoRⅠ切割后，會斷裂兩個磷酸二酯鍵，從而增加兩個游離的磷酸基團，D正確。
9.答案：ABD
解析：轉基因抗蟲植物的培育成功減少了化學農藥的使用，但害蟲仍可能通過基因突變產生抗藥性,A正確。培育乳腺生物反應器生產藥物，需保證藥用蛋白基因在乳腺細胞中能夠表達，才能在動物泌乳期從其乳汁中提取到藥物,B正確。基因治療是將正常基因導入病人體內，使該基因的表達產物發揮功能，達到治療疾病的目的，但不一定能改變患者的基因型，C 錯誤。蛋白質工程通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質 (天然蛋白質）進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求,D正確。
10.答案：ACD
解析：將目的基因導入植物細胞常用的方法是農桿菌轉化法，將目的基因導入Ti質粒時需要導入質粒的T-DNA中，因為T-DNA能夠轉移到受體細胞染色體DNA上，由此可知選擇的限制酶應是 BamH I，A正確，B錯誤；利用農桿菌感染植物細胞，將目的基因插入植物細胞的染色體DNA上，C正確；題圖中由某行道樹的韌皮部細胞→組織乙→發出綠色熒光的植株，為植物組織培養的過程，利用的原理是植物細胞的全能性，D正確。

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