2023届高考生物二轮复习专题6微专题3基因工程及生物技术的安全性与伦理问题学案

这是一份2023届高考生物二轮复习专题6微专题3基因工程及生物技术的安全性与伦理问题学案，共19页。

微专题3　基因工程及生物技术的安全性与伦理问题
概念线索 网络构建


基因工程及其应用
1．通常一种限制酶可以识别几种特定的核苷酸序列。 (×)
提示：通常一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列。
2．重组DNA技术所用的基本工具有限制酶、DNA连接酶及载体。 (√)
3．通过PCR技术可以检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA中或目的基因是否转录出了mRNA。 (√)
4．PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。 (√)
5．蛋白质工程被广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶。 (√)
6．鉴定DNA时，应将丝状物直接加入二苯胺试剂中进行加热。 (×)
提示：鉴定DNA时，应将丝状物先溶解到2 mol/L的NaCl溶液中，然后再加入二苯胺试剂，进行沸水浴加热。
生物技术的安全性与伦理问题
1．对转基因产品的推广上，我国政府要求一定要慎重，做到确保安全。
(√)
2．我国政府对待克隆人的四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 (√)
3．生物武器种类多样，包括毒品类、病毒类、致病菌类。 (×)
提示：生物武器包括病毒类、致病菌类和生化毒剂类等。
4．消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面。
(√)
5．“设计试管婴儿”的实质是选择性移植体外受精形成的胚胎，应予以禁止。 (×)
提示：“设计试管婴儿”应正确判断其利与弊，有利方面如解决了不育问题等，故不能完全禁止。

1．科学家将苏云金杆菌的“杀虫基因”转到棉花里，让棉花产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。检测Bt基因是否插入棉花的DNA上。请简要写出该方法的实验过程，并对结果进行分析。(选择性必修3　P76“从社会中来”“文字信息”)
提示：将转基因的棉花的基因组DNA提取出来，将含Bt基因的DNA片段进行PCR技术扩增，并将扩增出的基因片段进行电泳鉴定。若仅出现一条条带，表明目的基因已插入受体细胞的DNA中。
2．构建基因表达载体时，为避免DNA片段和载体自身环化及基因表达载体等的任意拼接，应采取何种措施？(选择性必修3　P80“文字信息”)
提示：采用不同的限制酶切割，产生不同的末端。
3．PCR扩增出的DNA片段进行电泳时，如果不止一条条带，请分析产生这个结果的可能原因。(选择性必修3　P84～85“探究·实践”)
提示：引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性或容易聚合成二聚体；复性温度过低；DNA聚合酶的质量不好等。
4．干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。利用大肠杆菌可构建干扰素工程菌，该工程菌不能生产有活性的干扰素，请解释其原因。(选择性必修3　P90“资料卡”)
提示：大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，不具备加工干扰素的能力。
5．转基因植物所携带的目的基因可能传递给非转基因植物，造成基因污染。如果将目的基因导入叶绿体DNA中，就可以有效避免基因污染，原因是什么？(选择性必修3　P102“相关信息”)
提示：叶绿体基因不会通过花粉传递给下一代。
6．治疗性克隆获得的组织或器官在移植时一般不会出现免疫排斥反应，其根本原因是什么？(选择性必修3　P54“文字信息”)
提示：治疗性克隆获得的组织或器官的遗传物质绝大多数和患者相同。


1．PCR反应需提供分别与DNA两条链结合的两种引物，引物的作用是
________________________________________________________________
______________________________________________________________。
提示：使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
2．为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，其作用在于
________________________________________________________________
______________________________________________________________。
提示：当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达
3．蛋白质工程是一项难度很大的工程，主要是因为__________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
提示：蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂

4．实践中常用某些病毒载体作为基因工程的工具，其除具备普通载体“质粒”的条件外，还应具有的条件是______________________________________
____________________________________________________(答出两点即可)。
提示：对靶细胞具有较高的转化效率；在宿主细胞中不会引起免疫排斥
5．用膀胱生物反应器也能生产干扰素，与乳腺生物反应器相比，其优势是
________________________________________________________________
_________________________________________________(答出两点即可)。
提示：不受年龄限制；不受性别限制；提取简单、高效
6．如果将某种抗性基因导入受体细胞后，仅一条染色体含抗性基因，该基因的传递不遵循孟德尔分离定律。判断依据是___________________________
__________________________________________________________________。
提示：仅一条染色体含有抗性基因，其同源染色体上没有等位基因
考点1　基因工程及其应用


1．基因工程的三种基本工具

2．基因工程的基本操作程序

3．PCR
(1)PCR的原理与条件等

(2)PCR的反应过程及结果

4．蛋白质工程
(1)流程图

写出流程图中字母代表的含义：
A．转录，B．翻译，C．分子设计(推测)，D．多肽链，E．预期功能。
(2)基本途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
(3)对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过改造或合成基因来完成。
5．DNA的粗提取与鉴定

6．DNA片段的扩增及电泳鉴定



1．设计引物是PCR的关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如图)，请分别说明理由。


(1)第1组：_____________________________________________________；
(2)第2组：____________________________________________________。
提示：引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效　引物Ⅰ′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效

2．下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤：
(1)取1支20 mL试管，向其中先后加入物质的量浓度为2 mol·L－1的NaCl溶液5 mL和少量丝状DNA沉淀，用玻璃棒搅拌使其溶解。
(2)向试管中加入4 mL二苯胺试剂，混匀后将试管置于50～60 ℃水浴中加热5 min。待试管冷却后，观察溶液是否变蓝。
请指出上面实验步骤中的两个错误。
提示：水浴温度应为“沸水浴”；缺少对照组。

3．部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，根据所学的生物学知识，列举两个理由，减轻或消除他们的担忧。
提示：转基因农作物与其他种类的植物存在生殖隔离，很难与其他植物发生杂交；许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限。

——基因工程的基本操作工具及基本操作程序
1．(2022·湖北高三模拟)自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如下图)，通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。

注：PmeⅠ、BamHⅠ、SpeⅠ、SacⅠ为不同的限制酶。
下列相关叙述错误的是(　　)
A．上述获得蓝色玫瑰的方案中无需转入能调控液泡pH的基因
B．将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ
C．sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的
D．农杆菌可将Ti质粒上的T­DNA整合到白玫瑰染色体DNA上
B　[靛蓝能够稳定显色，不受pH的影响，无需转入能调控液泡pH的基因，A正确；将sfp基因插入Ti质粒时，若使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ，则会将终止子1一同切除，故只能用BamHⅠ，B错误；sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的，C正确；将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T­DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D正确。]
2．(2022·江苏常州模拟预测)利用重叠延伸PCR诱变技术可将两个独立的基因在指定位点进行定点连接获得融合的目的基因。该诱变需要一对内部致突变引物和一对侧翼引物，经过三个PCR反应。如图表示将基因A序列与基因B序列在ATG处定点拼接的过程。请分析并回答下列问题：

(1)为了方便目的基因与载体的连接，需设计限制酶的酶切位点，大多数限制酶是从________中分离纯化出来的。经限制酶切割产生的DNA片段末端通常存在的两种形式为____________________。
(2)PCR1克隆基因A过程中要在侧翼引物1的________端引入BamHⅠ的序列，而不改变另一端序列，确保另一端与模板精准互补，原因是_____________
____________________________________________________________________。
对于基因B而言，致突变引物2的________端部位为基因A的ATG上游紧邻的序列，而________端部位为基因B从ATG开始的序列。
(3)PCR扩增出改造后的基因A和基因B，进行PCR3反应，出现了图中①与②两种复性模式，能扩增出融合的目的基因③的模式为____________，理由是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)目的基因获取后，可与质粒载体重组。下列关于质粒载体描述正确的有________。
A．容易从宿主细胞中分离纯化
B．理想的载体一般至少有2种标记基因
C．限制酶切割位点不应超过2个
D．质粒的长度小，可容纳更多的外源基因片段
[解析]　(1)由于原核生物结构简单，因此，大多数限制酶是从原核生物中分离纯化出来的。经限制酶切割产生的DNA片段末端通常存在的两种形式分别为黏性末端和平末端。
(2)结合图示可知，5′端含有不匹配序列，不影响正常扩增，因此在进行PCR1克隆基因A过程中要在侧翼引物1的5′端引入BamHⅠ的序列，而不改变另一端序列，确保另一端与模板精准互补，保证子链的正常延伸。由图中引物所处的位置可判断，对于基因B而言，致突变引物2的5′端部位为基因A的ATG上游紧邻的序列，而3′端部位为基因B从ATG开始的序列。
(3)PCR扩增出改造后的基因A和基因B，进行PCR3反应，出现了图中①与②两种复性模式，由于3′端的互补配对序列使得两条DNA单链互为引物互为模板，可进行DNA扩增，因此，模式①能扩增出融合的目的基因③。
(4)质粒是原核细胞质中小型的环状DNA分子，容易从宿主细胞中分离纯化，A正确；理想的载体一般至少有2种标记基因，这样可以保证成功导入目的基因的受体细胞的筛选，B正确；理想的质粒应该具有多个限制酶切割位点，这样可以保证目的基因和载体的合适连接，C错误；质粒的长度小，可容纳更多的外源基因片段，进而保证在长度较短的情况下完成目的基因的转运，D正确。故选ABD。
[答案]　(1)原核生物　黏性末端和平末端　(2)5′　5′端含有不匹配序列，不影响正常扩增(或3′才可启动延伸反应，用于特异性扩增)　5′　3′　(3)①　3′端的互补配对序列使得两条DNA单链互为引物互为模板，可进行DNA扩增　(4)ABD
——基因工程在制药、农牧业及食品工业等方面的应用
3．(2022·山东等级考)某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG­P和FLAG­P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。
(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是_________________________________________
__________________________，为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。
(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是___________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是___________________________________________________________
___________________________________________________________________。

图甲
(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG­P、FLAG­P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG­P和FLAG­P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是________________________；②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是______________________________________________________。

图乙

图丙
(4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是___________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析]　(1)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核苷酸，因此设计扩增P基因的引物，需要两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补。DNA聚合酶延伸时，是将脱氧核苷酸加到引物的3′端，为了不破坏目的基因，该限制酶识别序列应添加在引物的5′端。
(2)融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同，说明P基因翻译时出错。由图可看出，在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变，可通过在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数，这样能保证P基因转录出的mRNA上的读码框不改变，能够正常翻译。
(3)①组仅添加UBC，处理后，用UBC抗体检测，不出现杂交带；②组添加UBC和FLAG­P，出现杂交带；③组添加UBC、药物A和FLAG­P，杂交带更加明显，说明药物A的作用是促进UBC与FLAG­P的结合。②④组或③⑤组的差异在于②③组使用FLAG­P，出现杂交带；④⑤组使用FLAG­P△，不出现杂交带，据此推测P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。
(4)根据(3)的分析推测，药物A促进UBC与FLAG­P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。
[答案]　(1)两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补　5′端　(2)在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变　在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数　(3)促进UBC与FLAG­P的结合　与UBC结合的关键序列　(4)药物A促进UBC与FLAG­P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的
4．(2022·山东临沂二模)甜柿鲜果肉中含丰富的可溶性糖、微量元素、维生素和β­胡萝卜素等多种成分，营养价值高，深受消费者喜爱。甜柿自然脱涩的涩味程度与乙醛代谢关键酶基因(PDC)的表达情况有关。为筛选PDC基因调控蛋白，科研人员利用质粒A和质粒G(如图1、图2所示)进行了相关研究。
　
图1　金担子素是一种抗真菌药物　　图2

图3
(1)启动子位于基因首端，存在RNA聚合酶和多种调控蛋白的结合位点，共同影响基因的表达。PDC基因的启动子序列未知，可利用限制酶将基因组DNA进行酶切，然后在____________的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游，根据________和PDC基因编码序列设计引物进行PCR扩增。再将扩增所得PDC基因启动子与质粒A连接并导入代谢缺陷型酵母菌，可用________________的培养基筛选出成功转化的酵母菌Y1。
(2)已知质粒G上的AD基因表达出的AD蛋白与待测蛋白结合形成的融合蛋白足够靠近启动子时，才能够激活后续基因的转录。现从甜柿中提取的总mRNA经________过程合成不同片段的cDNA，然后分别插入质粒G中的________(填序号1～5)位点以获得不同的重组质粒(G1、G2……G5)，理由是_____________
___________________________________________________________________。
(3)已知插入的不同cDNA片段指导合成不同的待测蛋白，只有待测蛋白为PDC基因调控蛋白时，与AD蛋白形成的融合蛋白才能激活PDC基因启动子。请结合上述实验过程和图3，完善筛选PDC基因调控蛋白的实验思路及预期结果。_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
筛选得到PDC基因调控蛋白在农业生产中的应用前景是_____________
______________________________________________________________。
[解析]　(1)该操作为目的基因和载体的酶切和连接，限制酶切割后需要在DNA连接酶的作用下连接，即在DNA连接酶的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游；体外扩增基因常用的方法是PCR，DNA复制时需要引物，根据接头片段和PDC基因编码序列设计引物；由质粒A的图谱可知，金担子素抗性基因无法启动，所以选择尿嘧啶合成基因作为选择依据，则用不含尿嘧啶的培养基可筛选出成功转化的酵母菌Y1。
(2)科研人员从甜柿中提取mRNA，逆转录合成各种cDNA；将cDNA与质粒G连接后导入酵母菌，cDNA片段要插入启动子和终止子之间，且不能破坏目的基因，故选择2作为cDNA的插入位点。
(3)要筛选PDC基因调控蛋白，可将携带不同cDNA片段的重组质粒G1 、G2……G5分别导入酵母菌Y1中，然后分别置于含金担子素的培养基上培养。若能在培养基上生长，则该酵母菌含有的cDNA所表达的蛋白质即为PDC基因调控蛋白；甜柿自然脱涩的涩味程度与乙醛代谢关键酶基因(PDC)的表达情况有关，可通过改变调控蛋白的表达量进而调控PDC基因的表达，达到控制甜柿的自然脱涩进程的目的。
[答案]　(1)DNA连接酶　接头片段　不含尿嘧啶　(2)逆转录　2　插入位点需要在AD基因的启动子和终止子之间，且不能破坏AD基因　(3)将携带不同cDNA片段的重组质粒G1 、G2……G5分别导入酵母菌Y1中，然后分别置于含金担子素的培养基上培养。若能在培养基上生长，则该酵母菌含有的cDNA所表达的蛋白质即为PDC基因调控蛋白　可通过改变调控蛋白的表达量进而调控PDC基因的表达，达到控制甜柿的自然脱涩进程的目的
——蛋白质工程的基本原理及应用
5．(2022·湖南选择性考试)水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：
(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是________________，物质b是________。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是__________________。

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有________________________________________、_________________________和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是____________________。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的________(填“种类”或“含量”)有关，导致其活性不同的原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。


(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、题述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路。____________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)根据题图分析可知，物质a是氨基酸序列多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子。
(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成或利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是DNA的半保留复制。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，据图可知，水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升，且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。
(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、题述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，实验设计思路为取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物(如家兔)血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间。
[答案]　(1)氨基酸序列多肽链　mRNA　密码子的简并性　(2)从基因文库中获取目的基因　通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成　DNA的半保留复制　(3)种类　提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏　(4)取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、题述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物(如家兔)血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间
——考查DNA的粗提取与鉴定
6．(2022·山东等级考)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是(　　)
A．过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质
B　[低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；可能有蛋白质不溶于酒精，在体积分数为95%的冷酒精中与DNA一块儿析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。]
考点2　生物技术的安全性与伦理问题


1．生殖性克隆和治疗性克隆的比较
类型
生殖性克隆
治疗性克隆
目的
产生独立生存的新个体
治疗疾病
水平
个体水平
细胞水平
联系
都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同
2．试管婴儿和“设计试管婴儿”的异同点

(1)“设计试管婴儿”比试管婴儿多的操作是遗传学诊断，其中解决不孕夫妇生育问题的是试管婴儿技术，治疗白血病的是“设计试管婴儿”技术。
(2)两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植。


1．基因编辑可以使研究者用人工选择代替自然选择在实验室中用较短的时间重现几亿年的演化过程，但基因编辑技术是把双刃剑，有人担心滥用基因编辑技术改造人类自身的遗传信息会使人类加速毁灭。请谈一下对基因编辑技术应用的看法，打消这些人的顾虑。
提示：基因编辑技术有广阔的应用前景，可用于基因治疗、动植物育种、研究基因的功能等方面。但科学工作者应以科学、理性和谨慎的态度开展基因编辑技术的研发工作，避免急功近利，不使基因编辑技术越过伦理红线。有关部门应制定基因编辑产品的检测标准，对基因编辑技术及其产品实施有效监管。

2．叶绿体基因工程是指向叶绿体基因组中引入外源目的基因，并使之表达。试从安全性和实用性的角度分析叶绿体基因工程的优势。
提示：安全性：外源基因不会随花粉扩散；实用性：其通过有性生殖的方式产生子代时不会发生性状分离。

——关注转基因产品及相关问题的争论
1．(2022·辽宁模拟预测)下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述，正确的是(　　)
A．基因身份证含有致病基因和易感基因等涉及个人敏感性的信息
B．生物武器种类包括致病菌、干扰素、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌
C．抗除草剂基因通过花粉传播到杂草形成“超级杂草”会造成食物安全问题
D．国际上大多数国家在转基因食品标签上都有警示性标记，并注明可能的危害
A　[基因身份证是指把个人的致病基因和易感基因检测出来，记录在磁卡上，做成个人基因身份证，A正确；生物武器种类包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等，干扰素不属于生物武器，B错误；抗除草剂基因通过花粉传播到杂草形成“超级杂草”会影响生物多样性，会造成生物安全，C错误；转基因食品上只标明原料来自转基因生物，并未标明其危害，D错误。]
2．(不定项)(2022·山东泰安三模)植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所，生产药物蛋白。叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。叶绿体转化是以同源重组原理将外源目的基因整合到目标叶绿体基因组中的一种方式，是一种高表达、安全性极高的遗传转化方法。下列相关叙述正确的是(　　)
A．植物生物反应器涉及的现代生物学技术是基因工程和植物细胞工程
B．构建的基因表达载体中含有叶绿体特异性启动子，使得目的基因只能在叶绿体中表达
C．植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散
D．把目的基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子一定含有此目的基因
ABC　[植物生物反应器首先需要用基因工程技术将目的基因导入植物细胞，其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞，因此涉及基因工程和细胞工程技术，A正确；要使得目的基因只能在叶绿体中表达，则构建的基因表达载体中要含有叶绿体特异性启动子，B正确；由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，因此植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散，C正确；把该基因导入叶绿体DNA中，叶绿体DNA存在于细胞质中，在配子产生过程中并不遵循遗传定律，所以将来产生的配子中不一定含有抗病基因，D错误。]
——关注治疗性克隆、生殖性克隆引发的伦理争论
3．(2022·山东聊城一模)克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆，治疗性克隆有希望最终解决供体器官短缺和器官移植出现的排异反应，如图表示治疗性克隆的过程。下列叙述正确的是(　　)

A．上述过程利用了核移植和胚胎移植技术
B．①②过程不进行DNA复制和蛋白质的合成
C．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
D．治疗性克隆解决了器官移植的排异反应，已成为目前器官移植的常用手段
C　[结合图示可知，该图中没有用到胚胎移植，A错误；①②过程进行有丝分裂和分化，需要进行DNA复制和蛋白质的合成，B错误；动物细胞培养需要在CO2培养箱中进行，C正确；治疗性克隆的细胞来源于自身的细胞，不会产生排斥反应，但目前没有成为器官移植的常用手段，D错误。]
4．(2022·湖北武汉模拟预测)生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指通过克隆技术获得重组胚胎，然后从早期胚胎中分离出胚胎干细胞，使之定向分化为特定的细胞、组织和器官，用于替代疗法。下列叙述错误的是(　　)
A．生殖性克隆需将细胞核移植到去核卵母细胞中
B．生殖性克隆需借助早期胚胎培养技术
C．治疗性克隆需借助胚胎移植技术
D．治疗性克隆需要的胚胎干细胞可来自囊胚
C　[生殖性克隆需将细胞核移植到去核卵母细胞中构建形成重组细胞，A正确；生殖性克隆需借助动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术，B正确；治疗性克隆是利用克隆技术生产特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，以达到治疗疾病的目的，不需要借助胚胎移植技术，C错误；治疗性克隆需要的胚胎干细胞可来自囊胚中的内细胞团，D正确。]
——考查生物技术的安全性与伦理问题
5．(2022·湖北华中师大一附中模拟预测)当前生物技术发展非常迅猛，很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法或做法正确的是(　　)
A．“设计试管婴儿”是指通过遗传咨询有选择地生育优良性状的小孩
B．在我国，通过生殖性克隆有可能解决一些夫妇不孕不育的问题
C．胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理
D．对囊胚进行胚胎分割时，必须对整个胚胎进行均等分割
C　[“设计试管婴儿”是指通过胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断有选择地生育符合特殊要求的小孩，通过遗传咨询有选择地生育优良性状的小孩能降低遗传病的发生概率，A错误；在我国，通过试管婴儿技术有可能解决一些夫妇不孕不育的问题，B错误；胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，C正确；对囊胚进行胚胎分割时，必须对内细胞团进行均等分割，D错误。]