生物技术与安全专题训练文档格式.docx

生物技术与安全专题训练文档格式.docx

《生物技术与安全专题训练文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物技术与安全专题训练文档格式.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3．为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。

我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。

⑴获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的处，DNA连接酶作用于处。

（填“a”或“b”）

⑵将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法。

⑶由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用技术，该技术的核心是和

⑷为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的做探针进行分子杂交检测，又要用方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。

4．（生物——选修3：

现代生物科技专题）哈尔滨啤酒已经有100多年的历史，进入新世纪，技术人员将能使啤酒产生丰富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母中，使其产生LTP1蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒，下图为转基因啤酒酵母的生产过程，据此回答相关问题：

（1）形成C需要的工具酶是，这两种酶作用的化学键均为。

（2）结构B是来自大肠杆菌细胞内的质粒，它的化学本质是，在结构B上标记基因的作用是。

（3）利用DNA分子杂交技术可检测C中是否插入了目的基因，该过程中需用作探针；

转基因啤酒酵母培育成功的标志是。

（4）LTP1基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为，获得LTP1基因后可以利用技术进行扩增。

（5）人们对转基因生物的安全性的争论：

主要有安全、安全和安全三个方面的激烈争论。

5．人的血清白蛋白有着广泛的药用价值，科学家通过培育乳腺生物反应器生产人血清白蛋白，流程如下：

（1）在基因工程中，①被称为____________。

若①因数量少而不能满足生产需要，常利用________技术进行扩增。

（2）②应该取自________（填“雄性”或“雌性”）荷斯坦奶牛，由②到③的过程中，需将②用________处理后进行培养。

（3）从③到④的过程中，用于核移植的供体细胞③一般都选用传代10代以内的细胞，原因是________________________；

作为受体细胞的卵母细胞需培养至________期；

形成④时常通过______________（物理方法）进行激活，使其完成分裂和发育进程。

（4）④培养至⑤后，可通过________技术获得多个⑥，从而提高胚胎的利用率。

胚胎移植的实质是____________________________________。

6．哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，该项技术为研究隐性基因功能提供了理想的细胞模型。

如图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法。

请分析回答：

（1）方法一中，研究人员需对实验小鼠注射__________，使其__________，从而获得更多的卵母细胞。

用SrCl2溶液处理激活卵母细胞，在体外选用特制的培养液培养至__________期，从内细胞团中分离、筛选出胚胎干细胞。

采用这种方法获得的单倍体胚胎干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞。

（2）采用方法二可获得孤雄单倍体胚胎干细胞。

受精阶段，防止多精入卵的第一道屏障是__________。

研究人员用特定方法去除细胞M中的__________原核，再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选。

（3）研究发现，小鼠单倍体胚胎干细胞存在自发二倍体化的现象。

可以通过测定并分析细胞内DNA分子的含量，或利用显微镜观察细胞中的染色体数目进行确定，最好选择处于__________（写出分裂类型及时期）的细胞进行观察。

（4）通过饲养家畜、池塘养鱼、桑叶养蚕，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程的__________原理。

（5）现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起一系列的安全和伦理问题，下列说法错误的是_______。

A.对于转基因生物，公众在食物安全、生物安全和环境安全方面产生了争论

B.生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等

C.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度

D.我国对于“克隆人”这一技术总体来说是禁止生殖性克隆和治疗性克隆

7．现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起一系列的安全和理论问题，回答以下有关问题。

（1）关于转基因生物的安全性问题的争论主要集中在安全、安全和环境安全三个方面。

（2）生物武器包括、、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。

（3）我国对于“克隆人”这一技术总体上来说是禁止性克隆，但不反对性克隆。

（4）设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行。

（5）对于“基因身份证”，反对者认为：

通过基因检测确定和治疗遗传病目前困难重重，而且存在个人基因资讯泄露造成社会生活中出现的风险，因此没有必要进行基因检测。

8．阅读下面的相关材料，回答问题：

材料甲：

基因工程中运用PCR技术不但可从含目的基因的DNA中获得目的基因，还可以大量扩增目的基因。

材料乙：

最近，由于我国从美国进口大量转基因食品而引发了国民的关注和争论。

材料丙：

北京交出一份2014年治霾成绩单：

PM2.5年均浓度下降4％，一级优的天数增加了22天，重污染天数减少了13天。

北京雾霾状况在2017年有望变好。

材料丁：

自20世纪60年代以来，我国家兔、绵羊、牛、马和山羊的胚胎移植相继获得成功。

（1）在PCR反应过程中，将基因不断加以复制，使其数量呈_______方式增加。

图中引物为单链DNA片段，它是子链延伸的基础，所以利用PCR扩增目的基因的前提是已知__________，设计引物对A与B的要求是二者不能________________。

n轮循环后，产物中含有引物A的DNA片段所占比例是____________。

（2）对转基因生物安全性的争论主要集中在__________、生物安全和环境安全三个方面。

（3）一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

与传统的工程相比具有少消耗、多效益、_________等特点。

保证社会—经济—生态协调发展体现了生态工程的______________原理。

（4）胚胎移植是

指将雌性动物的_______，或者通过_______及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、__________相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。

参考答案

1．

（1）推测应有的氨基酸序列基因表达载体

（2）超数排卵化学诱导MⅡ显微注射胚胎分割技术DNA分子杂交

（3）改造后的基因能够遗传（或改造基因易于操作）

【解析】

（1）蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质的功能出发一设计预期的蛋白质结构一推测应有的氨基酸序列一找到相应的脱氧核苷酸序列（基因）。

（2）对供体母奶山羊进行超数排卵处理，对羊、牛等生物进行精子获能处理采用化学诱导法。

采集的卵母细胞要在体外培养至MⅡ期，才能与获能的精子受精。

将基因表达载体导人动物受精卵常采用显微注射法。

获得多个相同胚胎用胚胎分割技术，检测目的基因是否导入受体细胞用DNA分子杂交技术。

（3）蛋白质工程通过改造基因实现是因为基因能够遗传。

2．X—gal氨苄青霉素限制酶、DNA连接酶PCR（多聚酶链式反应）没有目的基因的空质粒重组质粒不能1.8

（1）依题意和图示分析可知：

在构建重组质粒时，由于目的基因的插入，使质粒中的LacZ基因的结构遭到破坏，导致LacZ基因编码的酶失活或不能编码该酶，因此不能使无色的X—gal变为蓝色；

但目的基因的插入，没有破坏Ampr（氨苄青霉素抗性基因）的结构，因此含有重组质粒的微生物对氨苄青霉素有抗性。

综上分析，若要筛选成功导入目的基因的重组质粒，培养基中应加入的物质有X—gal和氨苄青霉素。

构建重组质粒时需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶。

利用PCR（多聚酶链式反应）技术可以扩增目的基因。

（2）结合对

（1）分析可知：

成功导入重组质粒的大肠杆菌，LacZ基因编码的酶失活或不能编码该酶，因此不能使无色的X—gal变为蓝色。

因此在筛选重组质粒的培养基上，若大肠杆菌菌落显蓝色，说明导入了没有目的基因的空质粒；

若大肠杆菌菌落显白色，说明导入了重组质粒。

没有导入任何外源DNA的大肠杆菌，因缺乏Ampr（氨苄青霉素抗性基因），对氨苄青霉素没有抗性，所以不能在该培养基上生存。

（3）已知目的基因的长度大于1kb。

依题意并分析图示：

将若干个质粒和目的基因用BamHI和BlgII两种限制酶切割后，用DNA连接酶相连，得到的重组质粒中含有1个BamHI酶切位点和1个EcoRI酶切位点，同时得到的没有目的基因的空质粒中含有2个BamHI酶切位点和1个EcoRI酶切位点。

用BamHI和EcoRI切割没有目的基因的空质粒，会获得了长度为0.7kb、1kb和2.5kb三种长度的DNA片段；

用BamHI和EcoRI切割重组质粒，会获得了长度为2.8kb和2.5kb两种长度的DNA片段，其中2.8kb长度的DNA片段中含有目的基因。

综上分析，可推知：

目的基因的长度＝2.8kb—1kb＝1.8kb。

3．⑴aa

⑵基因枪法（花粉管通道法）

⑶植物组织培养脱分化再分化

⑷耐盐基因（目的基因）一定浓度的盐水浇灌（）

【错解分析】本题主要考查限制酶的原理是作用在磷酸二酯键上，而不是氢键，在把表达载体导入受体细胞时，对于动物、植物、细菌是不一样的这里要区分清楚，最后一步在鉴定时可以用DNA分子杂交法，抗原抗体杂交法，还有特性验证试验法。

最简单的就是移植到盐碱地中看是否具有抗性。

【正解】本题主要考查基因工程的工具及操作过程，限制酶识别特定的核苷酸序列，并切开磷酸二酯键a，将目的基因导入受体细胞的方法还有基因枪法、花粉管通道法等，技术核心是植物组织培养；

在最后一步目的地基因的鉴定与检测中可以用DNA分子杂交法，抗原抗体杂交法，还有特性验证试验法就是移植到盐碱地中。

4．

（1）限制酶和DNA连接酶磷酸二酯键

（2）小型环状DNA鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来

（3）放射性同位素标记的目的基因或荧光分子标记的目的基因细胞中合成了LTP1蛋白

（4）基因组文库PCR

（5）生物食物环境（三者无顺序）

（1）C是重组质粒，在构建表达载体时需要用限制酶对目的基因和运载体进行切割，然后用DNA连接酶将其连接，故是限制酶和DNA连接酶，它们作用的化学键都是磷酸二酯键。

（2）质粒的化学本质是小型的环状DNA分子。

标记基因是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。

（3）检测是否插入目的基因，可以用放射性同位素标记的目的基因或荧光分子标记的目的基因作为探针。

转基因啤酒酵母培育成功的标志是细胞中合成了LTP1蛋白。

（4）含一种生物所有基因的文库称为基因组文库，部分的是cDNA文库。

获得LTP1基因后可以利用PCR技术进行扩增。

（5）人们对转基因生物的安全性主要集中在生物安全、食物安全和环境安全三个方面。

【考点定位】本题考查基因工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。

【名师点睛】易错警示规避与基因工程操作有关的7个失分点

（1）目的基因的插入位点不是随意的：

基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。

（2）基因工程操作过程中只有第三步（将目的基因导入受体细胞）没有碱基互补配对现象。

（3）原核生物作为受体细胞的优点：

繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。

（4）转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。

（5）一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，这样可避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的

连接。

（6）不熟悉标记基因的种类和作用：

标记基因的作用——筛选、检测目的基因是否导入受体细胞，常见的有抗生素抗性基因、发光基因（表达产物为带颜色的物质）等。

（7）还应注意的问题有：

①基因表达载体中，启动子（DNA片段）≠起始密码子（RNA）；

终止子（DNA片段）≠终止密码子（RNA）。

②基因表达载体的构建是最核心、最关键的一步，在体外进行。

5．

（1）目的基因PCR

（2）雌性胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）

（3）传代10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型MⅡ中（或减数第二次分裂中）电脉冲（或电刺激）

（4）胚胎分割早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移

【解析】略

6．促性腺激素超数排卵囊胚透明带反应雌有丝分裂中期整体性D

【分析】

本题考查胚胎工程、生态工程、生物技术的安全性与伦理问题。

考查对早期胚胎发育过程、生态工程原理等知识的理解。

早期胚胎通过有丝分裂增加细胞数目，在囊胚期时，早期胚胎分化为内细胞团和滋养层。

根据需填内容前后的提示语可判断空内应填内容。

【详解】

（1）获得更多的卵母细胞，可对实验小鼠注射促性腺激素，使其超数排卵。

囊胚期时内细胞团细胞为全能干细胞，从内细胞团中可分离、筛选出胚胎干细胞。

（2）受精阶段，透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障。

用特定方法去除细胞M中的雌原核，经培养即可获得孤雄单倍体胚胎干细胞。

（3）有丝分裂中期染色体形态固定，数目清晰，有利于观察细胞中的染色体数目。

（4）通过饲养家畜、池塘养鱼、桑叶养蚕，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，实现了自然、经济、社会的和谐发展，主要体现了生态工程的整体性原理。

（5）对于转基因生物，公众在食物安全、生物安全和环境安全方面产生了争论，A项正确；

生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，B项正确；

我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度，C项正确；

我国对于“克隆人”这一技术总体来说是禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，D项错误。

【点睛】

生态工程基本原理的判断方法：

①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→物质循环再生原理。

②体现物种多，营养关系复杂→物种多样性原理。

③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调与平衡原理。

④涉及自然、经济和社会的统一，如林业生态工程建设→整体性原理。

⑤涉及系统结构与功能的关系，如分布式、集中式、环式的不同→系统的结构决定功能原理（系统学和工程学原理）。

⑥涉及系统组分的比例关系，总体功能大于各部分之和；

涉及系统内部不同组分的关系，如互利共生→系统整体性原理（系统学和工程学原理）。

7．

（1）食物生物

（2）致病菌病毒

（3）生殖治疗

（4）遗传学诊断

（5）基因歧视

（1）转基因生物的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面。

（2）生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。

（3）我国对于“克隆人”这一技术总体上来说是禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。

（4）设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断。

通过基因检测确定和治疗遗传病目前困难重重，而且存在个人基因资讯泄露造成社会生活中出现基因歧视的风险，因此没有必要进行基因检测。

【考点定位】转基因生物的安全性问题、生物武器、试管婴儿

【名师点睛】转基因生物的安全性问题：

食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）．转基因食品、产品上都要标注原料来自转基因生物，如“转基因×

×

”“转基因×

加工品（制成品）”“加工原料为转基因×

”“本产品为转基因×

加工制成”．对于转基因食物潜在隐患要进行开展风险评估、预警跟踪等措施多环节、严谨的安全性评价，保障了现代生物技术的安全性。

8．指数（2n）目的基因的核苷酸序列互补配对

食物可持续整体性早期胚胎体外受精（转基因、核移植）【答题空10】生理状态

【解析】试题分析：

PCR扩增目的基因实质是根据DNA双链复制原理，利用含目的基因的DNA为模板，两种不同的引物、4种脱氧核苷酸为原料和具有热稳定性的DNA聚合酶，经过不断的DNA循环复制，得到都含有目的基因的DNA片段。

（1）PCR扩增目的基因实质是利用DNA双链复制原理，所以在PCR反应过程中，基因不断复制，其数量呈指数（2n）方式增加。

利用PCR扩增目的基因的前提是已知目的基因的核苷酸序列，这样才嫩与目的基因的起始碱基序列配对结合；

同时设计引物时，为了防止引物A、B直接发生配对结合，所以引物A、B的要求是二者不能互补配对。

PCR反应进行了n轮循环后，得到产物2n个DNA片段，每个DNA片段中都包含有相同的目的基因片段；

再根据每个含目的基因的DNA片段中始终有1条链能与引物A发生配对结合，但第1轮循环产生2个DNA片段，只有1个含引物A，所以经过n轮循环后，产物中含有引物A的DNA片段所占比例是（2n-1）/2n。

（2）对转基因生物安全性的争论主要集中在食物安全、生物安全和环境安全三个方面。

（3）与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点。

要保证社会—经济—生态协调发展，建立该生态工程必须遵循且体现生态工程的整体性原理。

（4）胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。

【点睛】本题关键是计算PCR技术经n次循环后，得到的产物中含引物A的比例的分析规律：

首先，在n次循环后，得到的含目的基因的DNA片段共有2n个；

其次，每个含目的基因的DNA片段都有1条链可与引物A结合；

第三，观察发现在每轮循环中，最初以引物B结合的母链产生的这个DNA片段，始终不含引物A。