备战届高考生物考点突破新高考地区19 基因工程及生物技术的伦理问题原卷版.docx

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备战届高考生物考点突破新高考地区19基因工程及生物技术的伦理问题原卷版

专题19

基因工程及生物技术的伦理问题

一、单选题

1．ch1L基因是蓝藻拟核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ch1L基因的变异株细胞。

技术路线如图所示，对此描述错误的是

A．ch1L基因的编码区是连续不间断的

B．①②过程应使用同一种限制酶

C．①②过程都要使用DNA连接酶

D．若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株

2．下面图1为某植物育种流程，图2表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。

下列相关叙述错误的是

A．图1子代Ⅰ与原种保持遗传稳定性，子代Ⅱ和子代Ⅲ选育原理相同

B．图1子代Ⅲ选育显性性状需自交多代，子代Ⅴ可能发生基因突变和染色体变异

C．图2中①过程的完成需要限制酶和DNA连接酶的参与

D．图2中⑥可与多个核糖体结合，并可以同时翻译出多种蛋白质

3．关于现代生物技术相关知识的叙述，其中正确的是（　　）

A．动物细胞培养与植物组织培养均需使用胰蛋白酶处理

B．将二倍体玉米花粉和二倍体水稻花粉进行细胞杂交获得的植株不可育

C．限制酶切割DNA分子,从DNA分子中部获取目的基因时,同时有两个磷酸二酯键被水解

D．将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染是因为叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中

4．基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。

下图是对某生物B基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，下列叙述正确的是

A．sgRNA是合成Cas9酶的模板

B．sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补

C．核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之叫的磷酸二酯键

D．B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质

5．盐害是全球水稻减产的重要原因之

一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。

有关耐盐转基因水稻培育的分析正确的是（）

A．该转基因水稻与原野生型水稻存在生殖隔离

B．该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种

C．只要目的基因进入水稻细胞，水稻就会表现出抗盐性状

D．可通过将水稻种植到有农杆菌的土壤中观察目的基因是否表达

6．某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1，科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物，下一步要做的是（）

A．合成编码多肽P1的DMA片段

B．构建含目的肽DNA片段的表达载体

C．设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构

D．利用抗原抗体杂交的方法对表达产物进行检测

7．下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。

如图，已知某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处有BamHⅠ或EcoRⅠ或PstⅠ的酶切位点。

现用BamHⅠ和EcoRⅠ两种酶同时切割该DNA片段（假设所用的酶均可将识别位点完全切开），下列各种情况中，可以防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状的是

A．1为BamHⅠ，2为EcoRⅠ，3为BamHⅠ，4为PstⅠ

B．1为EcoRⅠ，2为BamHⅠ，3为BamHⅠ，4为PstⅠ

C．1为PstⅠ，2为EcoRⅠ，3为EcoRⅠ，4为BamHⅠ

D．1为BamHⅠ，2为EcoRⅠ，3为PstⅠ，4为EcoRⅠ

8．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。

现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。

从杂合子Dd分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有几种不同DNA片段？

若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，应选用哪种限制酶？

A．4；MboⅠB．3；MboⅠC．4；BamHⅠD．3；BamH

9．基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。

如图是对某生物B基因进行编辑的过程，该过程中用SgRNA可指引限制性核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，下列叙述正确的是（）

A．SgRNA是合成Cas9酶的模板

B．SgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补

C．限制性核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键

D．B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质

10．图表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，其等位基因d位于图中虚线方框内的碱基对为T-A，现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

下列有关叙述错误的是

A．MboⅠ、SmaⅠ切割位点不同，切割DNA片段后形成的末端也不同

B．若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，则获得的最长的DNA片段长度为790bp

C．从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，得到3种不同长度的DNA片段

D．构建基因表达载体的过程中，可以选择限制酶BamHⅠ或MboⅠ对上述DNA片段进行切割

11．某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）。

有人将此质粒载体用BamHI酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，之后受体细胞的类型（对两种抗生素表现出抗性r或敏感性s）不包含（　　）

A．Ampr、TerrB．Ampr、TersC．Amps、TerrD．Amps、Ters

12．若用农杆菌转化法将抗虫基因（B）和抗除草剂基因（R）转入大豆，获得某抗虫抗除草剂的植株甲。

其基因和染色体的位置关系如图。

甲进行自交获得F1的性状表现为

A．单抗虫：

双抗：

单抗除草剂=1：

2：

1

B．双抗：

单抗虫：

单抗除草剂=14：

1：

1

C．双抗：

单抗虫：

单抗除草剂：

双不抗=1：

1：

1：

1

D．双抗：

单抗虫：

单抗除草剂：

双不抗=9：

3：

3：

1

13．2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的三位科学家，细胞通过DNA损伤修复可使DNA在复制过程中受到损伤的结构大部分得以恢复。

下图1～5为其中的一种方式——切除修复过程示意图。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．图2可能受物理、化学等因素的作用所致

B．图3使用的某种酶切开的是磷酸二酯键

C．图5中修复DNA需要DNA聚合酶和DNA连接酶共同作用

D．DNA损伤修复降低了突变率，保持了DNA分子的相对稳定性

14．利用竞争酶联免疫检测技术，检测抗虫棉中Bt抗虫蛋白表达量，原理如下图所示。

检测之前，将“目的蛋白”的特异性抗体固定在支持物上，待测样本中的抗原和酶标记抗原竞争结合固相抗体，标记抗原的酶可催化颜色反应。

下列说法错误的是

A．检测过程中待测抗原和酶标记抗原均为Bt抗虫蛋白

B．需设置仅有酶标记抗原或者仅有待测抗原的两组对照

C．实验组和对照组加入底物的量及显色时间必须一致

D．反应体系中蓝色越深说明待测样品Bt蛋白含量越高

15．科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞（iPS细胞），如图为该实验示意图。

下列有关叙述正确的是

A．应用该技术可缓解器官移植时器官供应不足的问题

B．iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞相同

C．关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度

D．图示过程体现了iPS细胞的全能性

16．如图是某质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示酶切后目的基因插入位点。

下列有关叙述正确的是

A．基因amp和tet是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因

B．将重组质粒1、2、4导入大肠杆菌，大肠杆菌都能在含氨苄青霉素培养基上生长

C．若要确定目的基因是否表达，应首选重组质粒2导入受体细胞

D．将重组质粒4导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长

17．如图所示，hok基因位于大肠杆菌的R1质粒上，能编码产生一种毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡，另一基因sok也在这个质粒上，转录产生的sokmRNA能与hokmRNA结合，这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解，从而阻止细胞死亡。

下列说法合理的是

A．sokmRNA和hokmRNA碱基序列相同

B．当sokmRNA存在时，hok基因不会转录

C．当sokmRNA不存在时，大肠杆菌细胞会裂解死亡

D．两种mRNA结合形成的产物能够表达相关酶将其分解

18．关于如图所示DNA分子的说法,正确的是（）

A．限制酶作用于①部位,DNA连接酶作用于③部位

B．该DNA的特异性表现在碱基种类和比例上

C．若该DNA中A为p个,占全部碱基n/m（m>2n）,则G的个数为（pm/2n）﹣p

D．把该DNA放在含15N的培养液中复制两代,子代中含15N的DNA占1/2

19．寨卡病毒是一种RNA病毒，该病毒会攻击胎儿的神经元，导致新生儿小头症等缺陷。

一种新型寨卡病毒疫苗（基因疫苗）已经进入人体临床试验阶段。

科学家将寨卡病毒蛋白基因与质粒结合后注入人的肌肉细胞，以期被试验者获得对寨卡病毒特异性免疫的能力。

下列有关叙述不正确的是

A．新型疫苗制备过程需使用逆转录酶

B．基因疫苗不含病毒蛋白，但能在肌肉细胞中表达出病毒蛋白，病毒蛋白属于抗原

C．基因疫苗能够整合到人的肌肉细胞染色体DNA中，并遗传给后代

D．试验者获得特异性免疫能力的标志是产生特异性抗体和效应T细胞等

20．我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔奖。

青蒿细胞中青蒿素的合成途径如下图实线方框内所示，酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP（如虚线方框内所示）。

科学家向酵母菌导入相关基因培育产青蒿素酵母菌。

下列叙述正确的是（）

A．过程①需要逆转录酶催化

B．培育产青蒿素酵母菌，必须导入FPP合成酶基因和ADS酶基因

C．由于ERG9酶等的影响，培育的产青蒿素酵母合成的青蒿素仍可能很少

D．在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾，体现了生物多样性的间接价值

二、不定项选择题

21．通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。

如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5'端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。

有关叙述正确的是（　　）

A．引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入

B．在PCR反应体系中还需要加入4种游离核苷酸、解旋酶、Taq酶等

C．第3轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因

D．第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/2

22．CAR—T技术是近几年治疗肿瘤的一种新型细胞疗法，它通过收集患者T细胞对其进行遗传修饰，使之携带能指导嵌合抗原受体（CAR）合成的新基因（具体修饰过程如图）。

最后，将这些修饰过的CAR—T细胞输回患者体内，从而使CAR指导T细胞靶向高效杀死肿瘤细胞。

据图分析，下列说法正确的是（）

A．构建CAR-T细胞所使用的目的基因是TCR跨膜区基因和抗体基因

B．①是指目的基因的获取，②是指基因表达载体的构建

C．重组分子导入T细胞后，应当采用DNA分子杂交法来检验指导CAR合成的基因是否转录成功

D．CAR—T技术融合了体外基因治疗的方法

23．某科研团队运用CRISPR/Cas9基因编辑技术，蓄意逃避监管，实施了人类胚胎基因编辑活动。

该技术的原理是通过设计向导RNA中的识别序列，引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割（如图）。

下列有关叙述正确的是（）

A．向导RNA可在RNA聚合酶催化下，以核糖核苷酸为原料合成

B．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

C．Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的氢键

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

24．模型是人们为了某种特定目的对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。

对下列两个生物概念模型的理解或者分析错误的是

A．若图甲表示基因工程的操作流程图，则C可表示重组质粒，D是受体细胞

B．若图甲表示植物体细胞杂交过程，则从C到D需要的技术是植物组织培养

C．若图乙表示核移植后再进行胚胎移植，则该过程体现了高度分化的细胞也具有全能性

D．若图乙中B为下丘脑，C是垂体，切断BC间联系，对胰岛的影响比对甲状腺影响更大

25．下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。

下列叙述正确的是（　　）

A．根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目

B．外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制

C．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子碱基与碱基之间通过氢键互补配对

D．放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置

三、非选择题

26．CRISPR-Cas9技术又称为基因编辑技术，该技术在基因的上下游各设计一条向导RNA（向导RNA1，向导RNA2），将其与含有Cas9蛋白编码基因的质粒一同转入细胞中，向导RNA（gRNA）通过碱基互补配对可以定位与靶向基因结合，Cas9蛋白会使该基因上下游的DNA双链断裂，断裂的基因上下游两端的序列连接起来，从而实现了细胞中目标基因的敲除。

回答下列问题：

（1）CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌体内，推测该系统在细菌体内的作用是___________________。

（2）基因表达载体的启动子位于________________，是RNA聚合酶识别和结合的部位。

目的基因导入受体细胞后，成功产生了Cas9蛋白和gRNA。

gRNA能够定位靶向基因的原理是________________。

（3）Cas9蛋白会使该基因上下游的DNA双链断裂，由于________________，会将断裂上下游两端的序列连接起来，从而实现了细胞中目标基因的敲除。

从根本上剔除老鼠细胞中的目标基因（肥胖基因），常选用________________作为改良对象，理由是________________________________________________。

（4）科学家从癌症患者血液中提取某种细胞，利用基因编辑技术加入一个帮助这种细胞定向清除癌细胞的新基因序列，然后再把这些细胞注入患者血液中，以达到杀死癌症细胞的目的，这些细胞是人体的________________细胞，由于该细胞中的PD-1蛋白会引起免疫耐受，减弱对癌细胞的定向清除作用，临床上可以通过CRISPR-Cas9技术剔除________________，从而重新激活淋巴细胞对肿瘤细胞的攻击能力。

27．P450是石油降解的关键酶，用SalI和NdeI联合酶切获得的P450基因，与图甲所示的质粒（pCom8）重组，导入土著菌种Y9，获得了基因工程菌P450/Y9.图中mel是黑色素合成基因，其表达能使白色的菌落变成黑色，aacCl是庆大霉素（一种抗生素）抗性基因，限制酶NdeI.XhoI和SspI在原质粒上均只有一个酶切位点，数字表示酶切位点间的碱基对数。

图乙表示几种限制酶的识别序列和切割位点,请回答下列有关问题:

（1）基因表达载体除了含有图甲所示的条件外，还应该含有__________、___________。

（2）Sall切割目的基因形成的黏性末端是__________.构建pCom8重组质粒时，需用_______（限制酶）对图示质粒进行处理，才能与P450基因在___________的作用下形成重组质粒。

（3）经测定原质粒为7.6kb（Ikb为1000个碱基对），重组质粒经Nde|、SspI联合酶切后获得了6.0kb和1.2kb的两个片段，则目的基因的长度为_____kb.

（4）为了扩增重组质粒，需将其转入用____________预先处理的土著菌种Y9中，提高质粒导入率,.以便获得更多基因工程菌P450/Y9.为了筛选出转入了重组质粒的基因工程菌P450/Y9,应在筛选平板培养基中添加___________，选择颜色为___________的菌落扩大培养，进而筛选出所需的工程菌.

（5）为检测基因工程菌降解石油的能力，科研人员做了如下4组实验，测定不同时间各组的石油降解率，实验结果见下图。

据图分析以下说法正确的有___________。

A．单独使用P450/Y9对石油的降解能力比单独使用Y9略强

B．作用时间越长，P450/Y9对石油降解的能力越强

C．联合使用时，P450/Y9能显著增加四种菌的整体降解石油的能力

D．为达到更好的效果，最好单独使用基因工程菌P450/Y9

28．图示pIJ702是一种常用质粒，其中tsr为硫链丝菌素（一种抗生素）抗性基因；mel为黑色素合成基因，其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落；而限制酶SacⅠ、SphⅠ，BglⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列。

回答下列问题。

表1

pIJ702

pZHZ8

BglⅡ

5．7kb

6．7kb

表2

固体培养基中硫链丝菌素浓度（μg/mL）

0

1

2

5

10

不含质粒的链霉菌生长状况

+++++

+++

+

-

-

“+”表示生长；“-”表示不生长。

（1）限制性内切核酸酶可以识别双链DNA中特定核苷酸序列，并使每条链中特定部位的两个核苷酸之间_______的断裂，切割形成的末端有_______两种。

（2）以SacⅠ和SphⅠ切取的目的基因置换质粒PIJ702上长度为0．4kb的SacⅠ/sphⅠ片段，构建重组质粒pZHZ8。

上述两种质粒的限制酶酶切片段长度见表1。

由此判断目的基因的片段长度为_____kb，判定目的基因中含有一个BglⅡ切割位点的理由是____________________________。

（3）导入目的基因时，首先用______处理链霉菌使其成为感受态细胞，再将重组质粒pZHZ8溶于________中与感受态细胞混合，在一定的温度下可以促进链霉菌完成______过程。

（4）不含质粒的链霉菌在含硫链丝菌素的固体培养基上生长状况如表2所示。

若要筛选导入pzHZ8的链霉菌细胞，所需硫链丝菌素浓度至少应在______μg/mL以上，挑选成功导入pZHZ8的链霉菌的具体方法是________________________。

29．在植物基因工程中，抗除草剂基因是常用的标记基因之一。

但抗除草剂基因存在于转基因植物体内可能会造成生物安全问题。

目前科研人员利用Cre/LoxP位点特异性重组系统来解决这一问题，该系统可以在确定目的基因导入成功后，删除转基因植物细胞内的抗除草剂基因，原理如下图：

注：

①LoxP是具有特异性序列的小DNA片段，自身不表达，也不影响其他基因表达

②Cre酶特异性识别LoxP上的序列并切开LoxP

③启动子1只能在植物细胞中起作用（具有特种特异性）

回答下列问题：

（1）据图分析，目的基因转录时，____________（填“启动子1”、“启动子2”或“启动子3”）是RNA聚合酶识别、结合的位点。

（2）抗除草剂基因作为标记基因，可以鉴定和选择重组DNA的原因是____________。

（3）Cre酶可以切开LoxP，其功能类似于基因工程中的____________酶。

经Cre酶处理后，抗除草剂基因即使存在植物体内也不再表达的原因是____________。

抗除草剂基因若继续留在植物体内可能会造成的安全问题是____________。

（4）利用农杆菌将图中所示的重组载休导入植物细胞，农杆菌内重组载体上的抗除草剂基因会不会被删除?

____________，原因是________________________。

30．如图为构建某重组质粒的过程示意图．lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X﹣gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色．图中甲﹣﹣戊DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其它碱基的种类未作注明．

（1）若酶M特异性识别的DNA碱基序列是

，则酶N特异性识别的DNA碱基序列是______________________。

（2）过程②是将所有片段混合在一起，用___________酶拼接可得到不同的重组DNA．

（3）如果只考虑2个片段的组合，那么甲、乙、丁三个片段中能够形成环状DNA的片段组合是_____。

A．甲和乙B．甲和甲C．甲和丁D．乙和乙E．乙和丁F．丁和丁

（4）为了筛选含重组质粒的受体菌，应在培养基中额外加入______________培养一段时间，挑选出___________色的菌落进一步培养．原来质粒中，限制酶M和N的酶切位点应该位于___________。

A．M位于青霉素抗性基因中，N位于lacZ基因中

B．N位于青霉素抗性基因中，M位于lacZ基因中

C．M和N都位于青霉素抗性基因中

D．M和N都位于lacZ基因中

（5）上述目的基因能够在受体细菌中表达，其原因是不同生物______________________。