2023届一轮复习人教版基因工程及生物技术的安全性与伦理问题作业

2023届一轮复习人教版基因工程及生物技术的安全性与伦理问题

作业

［基础达标1

1.（2022•山东济南模拟）下列关于生物学中常见的几种酶的叙述，正确的是

（）

A.DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合

B.用限制性内切核酸酶从质粒上切下一个目的基因需消耗4个水分子

C.利用PCR仪扩增DNA分子时常用一种耐高温的DNA连接酶

D.在解离根尖分生区细胞时加入纤维素酶有利于提高解离的效果

解析:选B。黏性末端与黏性末端之间的互补配对的碱基自动形成氢键，DNA

连接酶催化形成磷酸二酯键，A错误；切下一个目的基因需要打开2个切口，水

解4个磷酸二酯键，故需消耗4个水分子，B正确；利用PCR仪扩增DNA分子

时常用研高温的DNA聚合酶，C错误；对根尖分生区细胞进行解离时用解离液

处理，不需要纤维素睡，D错误。

2.某基因的上游有2段DNA序列，利用PCR技术进行基因扩增时，可以

作为引物的是（）

引物1_____।।।।।__,___,____,____।।___

I|||||||||

CGACTGATTA

引物II-||||||||||

AACTCCAGTT

A.引物IB.引物H

C.引物I或引物II均可D.引物I和引物I【都需要

解析：选A。引物设计应避免1条引物内的互补性碱基超过3个，如果不遵

循这个法则,那么可能出现使引物不能与其目标序列结合的二级结构。引物I碱

基序列CGACTGATTA中互补性碱基不超过3个，所以可以作为PCR技术的引

物，引物II碱基序列AACTGCAGTT中前5个碱基与后5个碱基倒过来正好完

全互补配对，所以引物II不适宜作为PCR技术的引物，A符合题意。

3.（2022•泰安高三模拟）下图表示应用基因工程技术生产干扰素的三条途径，

下列相关叙述错误的是（）

受体—转基_乳汁中一途径

干扰素细胞A-因牛一提取甲

基因'重组/受体一转基因_体细胞一途径

质粒片质粒一细胞B一其苣一中提取-乙

'受体转基因培养液途径

细胞（:一大肠杆菌—中提取~丙

A.途径中中，过程I应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组

B.途径乙中，过程11一般所采用的方法是农杆菌转化法

C.途径丙中，过程II可用Ca2T处理大肠杆菌

D.三条途径中，过程川依据的生物学原理相同

答案：D

4.（2022•海口高三模拟）超氧化物歧化酶（SOD）是一种源于生命体的活性物质,

在生活实践中有非常重要的应用价值。下图为人工培育含SOD植物新品种的过

程，相关叙述正确的是（）

梢物S。。基因妞如，皿愈伤穴壮心虬口地

细胞一新细胞万组织而胚状体一新皿种

A.①过程中最常用的方法是采用显微注射技术将S。。基因导入植物细胞

B.②③分别表示脱分化、再分化过程，均无须严格的无菌操作就可以完成

C.SOD催化02形成H2O2的机制是为该反应提供活化能

D.该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性

答案：D

5.（2022・威海高三模拟）CCR5是HIV入侵人体辅助性T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。下列各项不属于担

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.该技术虽然符合人类伦理道德，但可能存在潜在的安全风险

解析：选D。CCR5基因除了控制T细胞上与HIV识别的受体之外，可能还

参与其他生理过程的调控，编楫受精卵中的CCR5基因，有可能影响其他生理过

程，A不符合题意；有可能因编辑对象错误（脱靶）造成不可预知的后果，B不符

合题意；基因编楫技术的遗传学原理是使基因发生定向突变，有可能引发其他疾

病，C不符合题意；该技术不符合人类伦理道德，存在潜在的安全风险，D符合

题意。

6.（2022•北京顺义一模）现代生物技术造福人类的同时，也可能引起一系列

的安全和伦理问题，下列说法不恰当的是（）

A.我国政府不支持任何生殖性克隆人实验

B.我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器

C.只要有证据表明转基因产品有害，就应禁止该技术的应用

D.我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度

解析：选C。对于转基因产品，我们应该客观公正地看待它，有益的要进行

推广，有害的要禁止，但不能禁止该技术的应用，C不恰当。

7.叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效

改良植物的品质。为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他

植物体内，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因最

可能是（）

A.叶绿体基因组不会进入生殖细胞中

B.植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比

C.转基因植物中的细胞质基因与其他植物的基因间不能通过花粉发生基因

交流

D.转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流

答案：C

8.（2021・高考全国卷甲改编）PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病

人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从

病人组织样本中提取DNA：③利用PCR扩增DNA片段：④采集病人组织样本。

回答下列问题：

（1）若要得至I」正确的检测结果，正确的操作顺序应该是_______（用数字序号

表不）o

（2）操作③中使用的酶是____________oPCR反应中的每次循环可分为变性、

复性、三步，其中复性的结果是__________________________________

酯键(3)自我复制一个至多个限制酶切割位点用添加特定抗生素的选择培

养基培养己转化处理的宿主细胞(4)位于基因的上游、一段有特殊序列结构的

DNA片段，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出

mRNA

1().(2021•湖北省选择性考试模考改编)某实验室需构建含增强型绿色荧光蛋

白(eGFP)基因的表达载体用于科学研究。相关资料如下：

(1)双链DNA的每一条链有两个末端，分别是5,端和3,端，从左到右的夕一

3DNA链是编码链，从左到右的3，一5DNA链是模板链。

(2)增强型绿色荧光蛋白(eGFP)在自然光下显示绿色，已知该基因的DNA编

码序列如下：5ATGGTGAGC……AAGTAA32

(3)质粒载体中含有EcoRI、"加dill、BamHI、XbaI和NotI等酶的酶切

位点(这些酶各自的识别序列不同)，如下图所示。

回答下列问题：

⑴增强型绿色荧光蛋白基因转录的mRNA碱基序列为

(2)通过PCR方法获得eGFP目的片段，首先需要设计(填“一对”

或“一个”)引物，在体外选择性扩增eGFP目的片段,PCR反应一般由超过90℃

热变性、50c左右引物和模板配对、72℃左右延伸三个步骤，经过多次循环完

成.延伸阶段选用72c是综合考虑了两个因素，这两个因素是

和O

(3)eGFP的PCR产物两端分别含有BcuMI和NotI的酶切位点，构建重组

表达载体时，用这两种酶酶切PCR产物和质粒载体。与单一醐酶切相比，该实

验采用的双酶切方法的优点是___________________________(答一点即可)。

(4)将所构建的表达载体转入大肠杆菌，涂布含有卡那霉素的平板，若表达载

体构建成功，可观察到多个单菌落。

答案：(1)5'AUGGUGAGC……AAGUAA3'(2)一对防止DNA变性保

证Zq酶所需温度条件(3)防止目的基因与质粒任意连接(4)绿色荧光

11.(2022•山东潍坊一模)报告基因是指一类易于检测且实验材料本身不具备

的基因。阿尔茨海默病(AD)是由淀粉样前体蛋白(APP)过量表达导致的神经系统

退变性疾病，用增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因作为报告基因，将EGFP基因

与AP尸基因融合，可方便、经济、快速地筛选出促进人APP基因mRNA降解的

药物。研究表明,EGFP基因与APP基因融合后，虽能全部转录但仅可合成EGFP。

EGFP基因与APP基因融合过程如图所示。

^PP75f

«DNA)

pcDNA3.1

EGFl"

(cDNA)

(DAPP751、EGFP基因的cDNA是以其mRNA为模板经________________

过程形成的。

(2)据图分析，Klenow酶的作用是。

切割质粒获得APP751基因时，研究人员没有选择直接用HindWl.XbaI同

时切割，而是历经①一②一③的复杂过程，原因是

(3)COS-7细胞来源于非洲绿猴肾成纤维细胞，培养这类细胞时，为保证细胞

生长，应在合成培养基中添加O

解析：(1)以mRNA为模板获得cDNA的过程弥为逆转录。(2)由图分析可得，

①是用限制酶X/MI来切割，得到两个黏性末端，而Klenow酶将I切割获

得的黏性末端催化产生平末端，③是用限制酶〃加d山切割，得到含黏性末端的

目的基因，可与④切割后的C1质粒构建成基因表达载体。若直接用Hind1IL

Xba1同时切割，产物两端都是黏性末端，而经过①②一③可使目的基因两端

分别为平末端和黏性末端，才能与被S〃心I与H比dill酶切的载体连接。(3)细胞

在体外培养时，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质，将细胞所需的营养

物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。在使用合成培养

基培养题述细胞时，通常要加入血清等一些天然成分。

答案：（1）逆转录（2）将X/%I切割获得的黏性末端催化产生平末端若直

接用小〃dill、XbaI同时切割，产物两端都是黏性末端，而经过①一②一③可

使目的基因两端分别为平末端和黏性末端，才能与被S〃心I与““卅山酶切的载

体连接（3）血清

［素养提升］

12.（不定项）基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研

究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ML基因的变异株细胞。

技术路线如下图所示，下列对此描述不正确的是（）

C/U/.基因红毒素抗性基因chi/.MM重组基因

降加

质戟重如质粒I重如质粒21r和％/岳无chiL

基因长细曲

A.基因的基本组成单位是脱氧核酸

B.①②过程要使用限制酶和DNA连接酶

C.该项技术操作成功的标志是受体细胞中力/L基因表达

D.若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株

解析：选AC。基因的本质是DNA,DNA的基本组成单位是脱氧核甘酸，

A错误；①过程是M/L基因与质粒重组，②过程是红霉素抗性基因和重组质粒

1重组，并且破坏基因，故①②过程要使用限制酶和DNA连接酶，B正

确；因最终得到的是无基因的变异株细胞，故操作成功的标志不是基

因表达，C错误；若操作成功，变异株细胞含红霉素抗性基因，对红霉素有抗性，

同时无基因，D正确。

13.（不定项）（2022•青岛高三模拟）某实验小组利用下图所示质粒和目的基因

来构建基因表达载体，将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是

)

叁羊青霉素抗性基因

酶

g璨

悔A施（：

启动瓮一^环素

抗性基因

A.图中的质粒用酶A切割后，会产生4个游离的磷酸基团

B.在构建重组质粒时，可用酶A和酶C切割质粒和目的基因

C.成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长

D.若用酶B和酶C切割，可以避免质粒的自身环化

解析：选AD。限制酶每一次切割后会得到两个单核甘酸链的黏性末端，会

有2个游离的磷酸基团，而图中的质粒含有2个酶A切割的切割位点，则会产

生4个游离的磷酸基团，A正确；在构建重组质粒时，可用酶B和酶C切割质

粒和目的基因，假如用酶A切割质粒会破坏两个标记基因，B错误；用酶B和

酶C切割质粒时四环素抗性基因被破坏，成功导入目的基因的大肠杆菌可在含

氨羊青霉素的培养基中生长，C错误；用两种限制晦切割可以避免质粒自身环化、

反向连接等问题，D正确。

14.（不定项）（2022•山东滨州一模）构建基因表达载体时，可利用碱性磷酸单

酯酶催化载体的5，一P变成5，一OH,如下图所示。将经过该酶处理的载体与外

源DNA连接时，由于5Z-OH与3f-OH不能连接而形成切口（nick）。下列说法

错误的是（）

A.经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化

B.外源DNA也必须用碱性磷酸单酯酶处理

C.T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端

D.重组DNA经过2次复制可得到不含nick的子代DNA

解析：选B。从题图中并不能得出外源DNA也必须用碱性磷酸单酯酶处理

的结论，B错误。

15.（不定项）八氢番茄红素合酶（其基因用声），表示）和胡萝卜素脱饱和陶（其

基因用"fl表示）参与h-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因，它编

码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crtI基因转入水稻，

使水稻胚乳中含有卅胡萝卜素，由此生产出的大米称为“黄金大米”。相关叙述

正确的是（）

A.和"/I基因中含有构建基因表达载体使用的限制酶的识别序列

B.黄金大米培育过程中构建基因表达载体时可用p〃”基因作为标记基因

C.若检测出水稻细胞中含有psy和c〃I基因，说明黄金大米培育成功

D.黄金大米可能会威胁环境和粮食安全，是否推广种植仍值得商榷

解析：选BD。和c”I基因中不应含有构建基因表达载体使用的限制酶

的识别序列，否则在构建基因表达载体时会被限制酶切割，A错误；由题干信息

可知，p〃”编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，因此构建基因表达载体

时可用pmi基因作为标记基因，B正确：若检测出水稻胚乳细胞中含有夕-胡萝卜

素才说明黄金大米培育成功，仅检测出含有psy和crt\基因不能说明其培育成

功，C错误；转基因生物可能存在食品安全、生物安全和环境安全等方面的问题，

是否推广种植仍值得商榷，D正确。

16.(2022•山东日照一模)四尾栅藻生长周期短、适应性强，是一种高潜力生

物柴油新型原料，但油脂产量低。研究人员从含油量高的紫苏中提取DGAT1(催

化油脂合成的关键酶)基因，并成功导入四尾栅藻细胞内，获得转基因的产油四

尾栅藻。其制备流程如图，图中AmpR表示氨苇青霉素抗性基因，LacZ基因可使

细菌分解培养基中的物质X-gal,进而使菌落呈现蓝色，无该基因或该基因被破

坏，菌落呈白色。回答下列问题：

“启动子

恤mHI

紫苏,

组织।

细胞Amp'''检测、

IpMD13鉴定等

总—cDNA-*^

(1)从高表达的紫苏组织细胞中提取总的RNA,经逆转录获得cDN4用于

PCR扩增。该过程获得cDNA的原理是o

Q)PCR扩增DGAT1基因时，使反应体系中的模板cDNA解旋为单链的条

件是________。在DNA延伸的过程中，使用力qDNA聚合酶而不使用大肠杆菌

DNA聚合酶的主要原因是.

(3)构建的pMD19-DGATl导入经CaCb溶液处理的感受态大肠杆菌细胞中，

并通过____________(方法)接种到含的培养基中培养。一段时

间后，挑选_______色的菌落以提取质粒PMD19-DGAT1O

(4)用限制酶及切7HI和XmI切割pMD19-DGATl和pBl⑵，将其连接成

重组表达载体pBI121—OG4T1,并将其导入四尾栅藻细胞中。与单酶切相比，

双酶切的优点是O

解析：（l）cDNA是通过逆转录获得的，在逆转录酶作用下，以mRNA为模

板按照碱基互补配对原则合成cDNAo（2）PCR技术中的变性是采用超过90c高

温使双链DNA解聚为单链。酶大多数是蛋白质，需要适宜的温度发挥催化作用，

在PCR中，加热的温度会超过90°C,此时的大肠汗菌DNA聚合酶会变性失活，

而TaqDNA聚合酶是耐高温的DNA聚合酶，不会变性失活。（3）构建的

PMD19-DGAT1导入经CaC”溶液处理的感受态大肠杆菌细胞中，基因中含有

基因的大肠杆菌可以分解培养基中的物质X-gal来使菌落呈现篮色，通过

稀释涂布平板法将大肠杆菌细胞接种到含氨羊青霉素和x-gal的培养基中培养，

〃cZ基因成功表达的菌落呈现蓝色，因为导入目的基因时破坏了LacZ基因，所

以成功导入目的基因的大肠杆菌菌落呈现白色，故一段时间后，挑选白色的菌落

以提取质粒pMD19-OGA7、l。（4）采用双酶切，切割后的载体末端不同，故可以控

制目的基因插入方向，避免载体自身环化，提高重组效率。

答案：（1）在逆转录酶作用下，以m