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基因工程、生物技术的安全性与伦理问题
【易混易错梳理】
1.基因工程的易错点提示
（1）标记基因（通常选抗性基因）的作用是：用于检测重组质粒是否被导入受体细胞（不含抗性）；而选择性培养基（加抗生素的培养基）的作用是：筛选是否导入目的基因的受体细胞。抗生素针对的不是目的基因，而是淘汰不具有抗性的没有导入目的基因的受体细胞
（2）基因工程中导入的目的基因通常考虑整合到核DNA中，形成的生物可看作杂合子（Aa）产生配子时，可能含有目的基因，后代会发生性状分离
（3）重组质粒（即基因表达载体的构建）在细胞外形成，而不是在细胞内
（4）质粒不是细菌的细胞器而是某些基因的载体，质粒存在于细菌细胞内的小型环状DNA。拟核是大型环状DNA。
（5）启动子、终止子是基因的结构，在构建基因表达载体时目的基因插入两者之间；而起始密码、终止密码在mRNA上
2.对复杂背景下的基因工程的综合应用不能把握核心基本操作
基因工程的原理是人工进行的一种基因重组过程，由于其属于前沿生物科技，故有大量科技文献可以作为背景呈现考题，但考查的仍旧是基础的操作步骤和基本工具等内容，较为复杂的就是限制酶的选择和处理结果等，但学生常被题干背景迷惑，而无法做出正确判断和解答。
3.有关蛋白质工程的两点提醒
（1）改造对象是基因：任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。
（2）基因突变的新基因中含有不编码蛋白质的序列，而蛋白质工程中的新基因则没有。
4.理性看待转基因技术的原因
（1）生物技术和其他科学技术一样具有两面性，是一把“双刃剑”，既能推动社会发展和技术进步，也可带来灾难。
（2）社会的发展总是和技术的发展密切联系，从促进社会发展的角度看，必须不断发展生物技术，造福人类，同时尽量避免灾难。
5.治疗性克隆和生殖性克隆的比较
比较 治疗性克隆 生殖性克隆
不 同 点 概念 利用克隆技术产生特定细胞或组织（上皮组织、神经组织或肌肉组织等）等用于治疗性移植的克隆性技术 利用克隆技术获得胚胎，并将胚胎孕育成为人类个体的克隆性技术
目的 治疗人类疾病 繁殖新个体
操作水平 细胞或组织水平 个体水平
相同点 都属于无性生殖，产生新细胞、新组织，遗传信息相同
6.试管婴儿与设计试管婴儿的区别与联系
项目 设计试管婴儿 试管婴儿
区 别 技术手段 多了胚胎移植前进行遗传学诊断这一环节 不需进行遗传学诊断
实践应用 用于白血病、贫血病等疾病的预测 解决不孕不育
联系 二者都是体外受精，体外进行早期胚胎发育，再进行胚胎移植，从生殖方式上应为有性生殖
【易混易错通关】
1.作为基因工程中的“分子运输车”——载体，应具备的条件是( )
①必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上
②载体必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制
③必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选
④必须是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去
A.①③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
2.利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列叙述中能说明外源基因在受体细胞中成功表达的是( )
A.棉花体细胞中检测到苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白
B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D.酵母菌细胞中检测到重组载体上的标记基因
3.如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是( )
A.图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表DNA合成
B.属于蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，属于中心法则内容的是①②
C.蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计
D.从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的
4.如图是利用基因工程技术构建重组表达载体的过程示意图，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ，ApaⅠ为四种限制酶。下列相关叙述错误的是( )
A.需要用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ来切割质粒
B.表达载体中的抗青霉素基因在受体细胞中能复制
C.任何基因表达载体中都必须要有抗青霉素基因作为标记基因
D.表达载体中目的基因的上游有启动子和复制原点
5.下图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点，相关叙述错误的是( )
A.若通过PCR技术提取该目的基因应该选用引物甲和引物丙
B.构建基因表达载体，可选用BamHⅠ剪切
C.构建基因表达载体时为了防止目的基因和质粒的自身环化，可以选用BclⅠ和HindⅢ剪切
D.在导入目的基因的受体细胞中，四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因不能同时表达
6.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( )
A.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质
B.当今社会的普遍观点是禁止进行克隆人的实验，但不反对治疗性克隆
C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D.目前还没有用iPS细胞克隆出活体动物的先例
7.干扰素是动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒的感染和癌症，但在体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计干扰素的生产流程图。据图分析，下列叙述错误的是( )
A.图中构建新的干扰素模型的主要依据是预期的蛋白质功能
B.图中新的干扰素基因必须加上启动子和终止子才能表达
C.图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
D.图中各项技术并没有涉及基因工程技术
（多选题）8.如图所示三个DNA片段依次表示EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制酶的识别序列与切割位点。下列有关叙述错误的是( )
A.三种限制酶的切点位于识别序列的内部，主要是从原核生物中分离纯化出来的
B.这三种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连接
D.图中的DNA片段被EcoRⅠ切割后，会增加两个游离的磷酸基团
（多选题）9.下列关于基因工程的应用和发展的说法，正确的是( )
A.转基因抗虫植物的培育成功减少了化学农药的使用，但害虫仍可能产生抗药性
B.培育乳腺生物反应器生产药物，需保证药用蛋白基因在乳腺细胞中能够表达
C.基因治疗可以彻底治愈基因缺陷的遗传病患者，同时一定会改变其基因型
D.蛋白质工程可以通过对基因的操作实现对天然蛋白质的定向改造
（多选题）10.某同学欲利用转基因技术将绿色荧光蛋白基因（G）整合到某行道树中，让行道树含有G基因而在夜晚发出绿色荧光，这样既可照明，又可美化环境。图中（1）和（2）分别为实验所用的质粒上相关酶切位点、含绿色荧光蛋白基因（G）的外源DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A.图中选择Ti质粒作为运载体的原因是Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上
B.图中（1）（2）形成含G基因的重组Ti质粒的过程，需要限制酶EcoR I和DNA连接酶
C.图中含有Ti质粒的细菌甲是农杆菌，由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程，利用的是甲的感染能力
D.图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株，利用的原理是植物细胞的全能性
答案以及解析
1.答案：D
解析：本题考查基因工程的运载体的相关知识。作为基因工程中的“分子运输车”——载体，应具备的条件是①②③④。
2.答案：A
解析：A.棉花体细胞中检测到苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白，说明目的基因——Bt毒蛋白基因已在棉花细胞中成功表达。故A正确；
B.基因表达包括转录和翻译两个过程。大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA，说明目的基因已经转录了，不能证明翻译出相关蛋白质。故B错误；
C.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列，只能说明受体细胞中含有目的基因。故C错误；
D.酵母菌细胞中检测到重组载体上的标记基因，但不一定含有目的基因，即使含有目的基因也不能证明目的基因已经表达。故D错误。
3.答案：C
解析：分析题图可知，图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表DNA合成，A正确;蛋白质工程的流程是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋内质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列（基因），故代表蛋白质工程操作思路的过程是④（分子设计）、⑤（DNA合成），代表中心法则内容的是①(转录）、②（翻译），B正确；蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或基因修饰实，C错误；从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的，D正确。
4.答案：C
解析：因为限制酶SmaⅠ的识别序列位于目的基因上，故构建基因表达载体时不能用限制酶SmaⅠ切割，可用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ来切割质粒，A正确；表达载体中抗青霉素基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代，B正确；基因表达载体中标记基因的种类很多，但不一定都是抗青霉素基因，C错误；基因表达载体中目的基因的上游有启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，同时在目的基因的上游还有复制原点，复制原点用于目的基因的复制，D正确。
5.答案：B
解析：本题考查基因工程的相关知识。PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链，分析图乙可知，应该选用引物甲和引物丙，A正确；构建基因表达载体时应至少保留一个标记基因的完整，便于目的基因的检测和筛选，图甲中BamHⅠ同时切割两种标记基因，不能选用BamHⅠ剪切，B错误；图乙中目的基因左侧只能选BclⅠ，而质粒上没有目的基因右侧Sau3A的切点，两者都有HindⅢ的切点，为了防止目的基因与质粒自身环化，故用质粒和目的基因构建表达载体时，应选用BclⅠ和HindⅢ剪切，C正确；在构建基因表达载体时，使用BclⅠ和HindⅢ两种限制酶切割质粒，氨苄青霉素抗性基因被破坏，不能表达，四环素抗性基因能表达，D正确。
6.答案：D
解析：科学家已成功用诱导多能干细胞（iPS细胞）克隆出了活体小鼠，D错误。
7.答案：D
解析：由题干可知，构建新的干扰素模型要利用蛋白质工程，而蛋白质工程的主要依据就是预期的蛋白质功能，A正确；新的干扰素基因合成之后，要在受体细胞中表达，必须构建基因表达载体，基因表达载体的组成包括启动子和终止子等，B正确；蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，因此题图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构，C正确；题图中，合成新的干扰素基因后，要构建基因表达载体，并将其导入受体细胞中才能表达，这属于基因工程技术，D错误。
8.答案：AC
解析：如图所示限制酶的切点不一定位于识别序列的内部，也可能在识别序列的外部，如Sau3AⅠA错误；由图示可知，这三种限制酶切割后形成的DNA片段末端都是黏性末端，B正确；用BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA后会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碱基互补配对彼此连接，C错误；图中的DNA片段被EcoRⅠ切割后，会断裂两个磷酸二酯键，从而增加两个游离的磷酸基团，D正确。
9.答案：ABD
解析：转基因抗虫植物的培育成功减少了化学农药的使用，但害虫仍可能通过基因突变产生抗药性,A正确。培育乳腺生物反应器生产药物，需保证药用蛋白基因在乳腺细胞中能够表达，才能在动物泌乳期从其乳汁中提取到药物,B正确。基因治疗是将正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，达到治疗疾病的目的，但不一定能改变患者的基因型，C 错误。蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质 (天然蛋白质）进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求,D正确。
10.答案：ACD
解析：将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，将目的基因导入Ti质粒时需要导入质粒的T-DNA中，因为T-DNA能够转移到受体细胞染色体DNA上，由此可知选择的限制酶应是 BamH I，A正确，B错误；利用农杆菌感染植物细胞，将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上，C正确；题图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株，为植物组织培养的过程，利用的原理是植物细胞的全能性，D正确。

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