高中生物一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)：基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題

基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題練習(xí)一、選擇題1.乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成,科學(xué)家將該基因的反義基因?qū)敕鸭?xì)胞內(nèi),培育轉(zhuǎn)基因延熟番茄,延長(zhǎng)其儲(chǔ)藏期。反義基因的作用機(jī)制如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.有意義mRNA和反義mRNA是通過(guò)相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)的B.乙烯生物合成酶基因的模板鏈的序列與反義基因的是互補(bǔ)的C.乙烯是乙烯生物合成酶基因的表達(dá)產(chǎn)物,可促進(jìn)果實(shí)成熟D.因?yàn)閙RNA形成雙鏈后無(wú)法進(jìn)行翻譯,所以無(wú)乙烯生物合成酶生成2.科學(xué)家嘗試將經(jīng)過(guò)基因修飾的豬心臟移植到人體,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.器官移植中的免疫排斥主要由細(xì)胞免疫引起B(yǎng).供體豬可敲除其參與免疫識(shí)別的相關(guān)基因C.豬心移植可能緩解器官移植中供體短缺問(wèn)題D.由于種間差異無(wú)須擔(dān)心供體攜帶的病毒基因3.如圖表示蛋白質(zhì)工程的操作過(guò)程,下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.a、b過(guò)程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯B.蛋白質(zhì)工程中對(duì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作C.蛋白質(zhì)工程是完全擺脫基因工程技術(shù)的一項(xiàng)全新的生物工程技術(shù)D.蛋白質(zhì)工程中可能構(gòu)建出一種全新的基因4.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性一直是大眾關(guān)注和爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.將目的基因?qū)朕r(nóng)作物的葉綠體基因組,可以有效防止基因污染B.轉(zhuǎn)基因食品被食用后,其基因會(huì)進(jìn)入人體基因組完成轉(zhuǎn)基因過(guò)程C.分析轉(zhuǎn)基因技術(shù)的影響要以相關(guān)科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ),靠證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考D.即使轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來(lái)自自然界,也可能會(huì)存在安全性問(wèn)題5.Leigh氏綜合征的致病基因位于線粒體DNA中。一位母親約有1/4的線粒體攜帶有這種致病基因,她的前兩個(gè)孩子因?yàn)榛加蠰eigh氏綜合征而夭亡,她的第三個(gè)孩子因?yàn)榻邮芰硪幻跃栀?zèng)的健康基因而成為全球首個(gè)擁有“三個(gè)父母”的男嬰。該“三親”男嬰的孕育過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該技術(shù)可以有效降低生下患血友病等嚴(yán)重遺傳病嬰兒的概率B.Leigh氏綜合征的遺傳不遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律C.該健康男嬰孕育的過(guò)程中依次使用了核移植、體外受精、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)D.該技術(shù)對(duì)DNA的修改能夠遺傳,涉及倫理爭(zhēng)論6.下列關(guān)于生殖性克隆和治療性克隆的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.生殖性克隆和治療性克隆的目的相同,且都屬于無(wú)性生殖B.將一個(gè)克隆的胚胎植入一個(gè)女性子宮發(fā)育成嬰兒的過(guò)程屬于生殖性克隆C.生殖性克隆人破壞了人類基因的多樣性的天然屬性,不利于人類的生存和進(jìn)化D.克隆技術(shù)還不成熟,與社會(huì)倫理有嚴(yán)重沖突,應(yīng)禁止生殖性克隆人7.20世紀(jì)70年代以后,一大批生物技術(shù)成果進(jìn)入人類的生產(chǎn)和生活,特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用,生物技術(shù)的發(fā)展在造福人類的同時(shí)也可能帶來(lái)潛在的危害。下列有關(guān)生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題描述正確的是()A.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉已在世界范圍內(nèi)廣泛種植,棉鈴蟲不會(huì)對(duì)抗蟲蛋白產(chǎn)生抗性B.我國(guó)已要求對(duì)轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品及其加工品加貼標(biāo)注,以方便消費(fèi)者自主選擇C.生殖性克隆和治療性克隆的本質(zhì)是相同的,都會(huì)面臨倫理問(wèn)題D.人體不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)制造的具有超強(qiáng)傳染性和致病性的新型病毒產(chǎn)生免疫反應(yīng)8.下列關(guān)于生物武器的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()A.我們對(duì)待生物武器的態(tài)度應(yīng)明確而堅(jiān)定,堅(jiān)決禁止研制生物武器B.生物武器是利用致病菌、病毒或生化毒劑等形成殺傷力的C.為了國(guó)家安全,可以進(jìn)行必要的小范圍的生物武器研究D.生物武器不只是對(duì)敵方人員有傷害9.蜘蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”,有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度,可制成防彈背心、降落傘繩等,還可被制成人造韌帶等?？茖W(xué)家研究出集中生產(chǎn)蜘蛛絲的方法——培育轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊作為乳腺生物反應(yīng)器。下列有關(guān)乳腺生物反應(yīng)器的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()A.將蜘蛛絲蛋白基因與乳腺中特異性表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等結(jié)合在一起構(gòu)建成表達(dá)載體B.將含有絲蛋白基因的表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物乳腺細(xì)胞中即可獲得乳腺生物反應(yīng)器C.與乳腺生物反應(yīng)器相比,膀胱生物反應(yīng)器不受性別等限制,受體來(lái)源更廣泛D.上述培育轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊的過(guò)程涉及基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)10.(多選)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分,幾丁質(zhì)酶可催化其水解。將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入菊花體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌病的能力。下列有關(guān)敘述正確的是()A.將幾丁質(zhì)酶基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上構(gòu)建表達(dá)載體B.可通過(guò)顯微注射法將目的基因?qū)刖栈ㄊ荏w細(xì)胞C.可用PCR等技術(shù)檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入D.可用真菌接種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因菊花對(duì)真菌的抗性程度二、非選擇題11.水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材,主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。擬通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu),提高其抗凝血活性?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示,物質(zhì)a是,物質(zhì)b是。在生產(chǎn)過(guò)程中,物質(zhì)b可能不同,合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同,原因是。

(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸,基因工程中獲取目的基因的常用方法有、和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是。

(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后,分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性,結(jié)果如圖所示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的(填“種類”或“含量”)有關(guān),導(dǎo)致其活性不同的原因是

。

(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異,簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。答案:1.C乙烯生物合成酶基因的表達(dá)產(chǎn)物可以控制乙烯的合成,乙烯不是其表達(dá)產(chǎn)物。2.D供體攜帶的病毒基因可能在受體中表達(dá)并發(fā)揮作用,對(duì)受體的健康帶來(lái)危害,因此需要關(guān)注供體攜帶的病毒基因。3.Ca過(guò)程是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程,b過(guò)程是以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的多肽鏈的翻譯過(guò)程;蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過(guò)改造或合成基因,來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì),或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求,因此蛋白質(zhì)工程中對(duì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作;蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上,延伸出來(lái)的第二代基因工程;蛋白質(zhì)工程中,可能根據(jù)已經(jīng)明確的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建出一種全新的基因。4.B將目的基因?qū)朕r(nóng)作物的葉綠體基因組,可以有效防止基因污染,因?yàn)榛ǚ壑袔缀醪缓匈|(zhì)基因,進(jìn)而可避免目的基因進(jìn)入到近緣物種中;轉(zhuǎn)基因食品被食用后,其成分會(huì)被消化道中的酶水解并被人體吸收,其基因不會(huì)進(jìn)入人體基因組。5.A血友病是伴性遺傳病,由細(xì)胞核基因控制,該技術(shù)主要降低細(xì)胞質(zhì)遺傳的概率;Leigh氏綜合征的致病基因位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi),不遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律;由圖可知,該男嬰的形成過(guò)程中,經(jīng)過(guò)了核移植、體外受精、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等過(guò)程,其遺傳物質(zhì)來(lái)自三個(gè)個(gè)體;該技術(shù)獲得的男嬰含有來(lái)自三個(gè)個(gè)體的遺傳物質(zhì),對(duì)DNA的修改能夠遺傳,涉及倫理爭(zhēng)論。6.A生殖性克隆的目的是通過(guò)無(wú)性生殖得到獨(dú)立生存的新個(gè)體;治療性克隆的目的是得到特定的細(xì)胞、組織或器官,用于治療疾病,都屬于無(wú)性生殖。7.B棉鈴蟲會(huì)對(duì)抗蟲蛋白產(chǎn)生抗性,且轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以對(duì)棉鈴蟲的抗性進(jìn)行篩選;生殖性克隆是以產(chǎn)生新個(gè)體為目的克隆,治療性克隆是為了治療疾病,兩者本質(zhì)不同;人體會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)制造的具有超強(qiáng)傳染性和致病性的新型病毒產(chǎn)生免疫反應(yīng),但不一定能殺滅病毒。8.C生物武器幾乎對(duì)所有人都具有殺傷力,是一種不人道的武器,應(yīng)堅(jiān)決禁止。9.B將蜘蛛絲蛋白基因與乳腺中特異性表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等結(jié)合在一起構(gòu)建成表達(dá)載體,再通過(guò)顯微注射導(dǎo)入受精卵中,才可獲得乳腺生物反應(yīng)器;與乳腺生物反應(yīng)器(只能選雌性)相比,膀胱生物反應(yīng)器不受性別等限制,受體來(lái)源更廣泛。10.ACDTi質(zhì)粒的TDNA可以轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中,并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上,根據(jù)這一特點(diǎn),構(gòu)建表達(dá)載體時(shí),應(yīng)該將目的基因即幾丁質(zhì)酶基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上;可通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)刖栈ㄊ荏w細(xì)胞,顯微注射法一般用于將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞;根據(jù)題干信息“幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入菊花體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌病的能力”,故可用真菌接種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因菊花對(duì)真菌的抗性程度。11.(1)多肽鏈mRNA密碼子具有簡(jiǎn)并性(2)從基因文庫(kù)中獲取目的基因人工合成DNA半保留復(fù)制(3)種類對(duì)水蛭蛋白進(jìn)行酶解時(shí)酶的種類不同,導(dǎo)致水蛭蛋白水解產(chǎn)物的空間結(jié)構(gòu)不同(4)取3支試管,分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素;取同一種動(dòng)物(如家兔)血液,立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)3支試管中,靜置,統(tǒng)計(jì)3支試管中血液凝固時(shí)間。解析:(1)分析題圖可知,物質(zhì)a是多肽鏈,物質(zhì)b是mRNA。在生產(chǎn)過(guò)程中,物質(zhì)b可能不同,合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同,原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性,即一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)幾個(gè)密碼子。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸,基因工程中獲取目的基因的常用方法有從基因文庫(kù)中獲取目的基因、通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA半保留復(fù)制。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后,據(jù)題圖可知,水解產(chǎn)物中的肽含量隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)均上升,且差別不大;而水解產(chǎn)物的抗凝血活性有差異,經(jīng)酶甲處理后,隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng),抗凝血活性先上升后相對(duì)穩(wěn)定,經(jīng)酶乙處理后,隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng),抗凝血活性先上升后下降,且酶甲處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性最終高于經(jīng)酶乙處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性,差異明顯,據(jù)此推測(cè)兩種酶分別處理后酶解產(chǎn)物的抗