2024届人教版高考生物一轮复习基因工程及生物技术的安全性与伦理问题作业（单项版）含答案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习基因工程及生物技术的安全性与伦理问题作业（单项版）含答案，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
基因工程及生物技术的安全性与伦理问题

一、选择题
1．(2022·聊城期末)多种实验材料都可以用于DNA的粗提取与鉴定，用香蕉也可以取得较好的实验效果。下列叙述错误的是(　　)
A．将粗提取的DNA加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是为了溶解DNA
B．冷却的体积分数为95%的酒精可以溶解某些蛋白质，得到粗提取的DNA
C．向剪碎的香蕉果肉组织中加入蒸馏水并研磨，以释放核DNA
D．将DNA溶于NaCl溶液后加入现配的二苯胺试剂，沸水浴冷却后会出现蓝色
解析：选C　将粗提取的DNA加入到2 mol/L的NaCl溶液的目的是为了溶解DNA，A正确；DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶解于酒精，可用体积分数为95%冷酒精溶解某些蛋白质，析出DNA，获得粗提取的DNA，B正确；香蕉果肉组织细胞有细胞壁保护，因此加蒸馏水不会破坏细胞，不能将DNA释放岀来，C错误；将DNA再次溶于NaCl溶液，加入现配的二苯胺试剂，沸水浴冷却出现蓝色，D正确。
2．(2022·泰安一模)实时荧光RT­PCR可用于RNA病毒的核酸检测，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT­PCR进行核酸检测的相关过程如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．做RT­PCR之前，需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针
B．RNA不能作为PCR扩增的模板，故需要将样本中的RNA反转录为DNA后再进行扩增
C．若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染病毒
D．病毒的检测还可以检测病毒引发产生的抗体，其原理是抗原—抗体杂交
解析：选C　PCR需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物，同时RT­PCR还需要探针与待测样本DNA混合，故需要根据cDNA的核苷酸序列合成探针，A正确；PCR扩增必须以DNA模板，RNA不能作为PCR扩增的模板，所以需要将样本中的RNA反转录为DNA后再进行扩增，B正确；若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者极有可能感染了病毒，C错误；RNA病毒的检测方法有：①RNA检测，即检测病毒的遗传物质RNA；②特异性抗原蛋白检测，即检测病毒表面的一种糖蛋白；③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。后两种方法的原理是抗原—抗体杂交，D正确。
3．(2022·佛山三模)研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而其遗传效应促使番薯根部膨大形成可食用部分，因此番薯被人类选育并种植。下列叙述错误的是(　　)
A．农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制
B．农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
C．农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段
D．农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞
解析：选B　根据分析可知，转入番薯的部分农杆菌的基因可以通过复制遗传给下一代，即农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制，A正确；农杆菌和番薯的基因的化学本质都是DNA，都是由4种脱氧核苷酸(或碱基)组成的，但是有特定的脱氧核苷酸排列顺序，B错误；农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段，C正确；根据题干信息可知，该过程未经人工转基因操作，说明农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞，D正确。
4．(2022·滨州一模)构建基因表达载体时，可利用碱性磷酸单酯酶催化载体的5′­P变成5′­OH，如图所示。将经过该酶处理的载体与外源DNA连接时，由于5′­OH与3′­OH不能连接而形成切口(nick)。下列说法错误的是(　　)

A．经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化
B．外源DNA也必需用碱性磷酸单酯酶处理
C．T4 DNA连接酶可连接黏性末端和平末端
D．重组DNA经过2次复制可得到不含nick的子代DNA
解析：选B　将经过该酶处理的载体与外源DNA连接时，由于5′­OH与3′­OH不能连接而形成切口(nick)，因此经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化，A正确；外源DNA不能用碱性磷酸单酯酶处理，如用碱性磷酸单酯酶处理，载体与外源DNA连接不能连接形成重组DNA，B错误；DNA连接酶(DNALigase)也称DNA黏合酶，在分子生物学中扮演一个既特殊又关键的角色，那就是连接DNA链3′­OH末端和另一DNA链的5′­P末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连成完整的链。连接酶的催化作用需要消耗ATP。T­DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，C正确；DNA是半保留复制，重组DNA经过2次复制，可得到2个不含nick的子代DNA，D正确。
5．(2022·石景山一模)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化其水解。将几丁质酶基因转入菊花体内，可增强其抗真菌病的能力。下列有关叙述错误的是(　　)
A．将几丁质酶基因插入Ti质粒的T­DNA上构建表达载体
B．可通过显微注射法将农杆菌导入菊花受体细胞
C．可用PCR技术或DNA分子杂交检测目的基因是否成功导入
D．可用真菌接种实验检测转基因菊花对真菌的抗性程度
解析：选B　Ti质粒的T­DNA可以转移到受体细胞中，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，根据这一特点，构建表达载体时，应该将目的基因几丁质酶基因插入到Ti质粒的T­DNA上，A正确；将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，可通过农杆菌转化法将农杆菌导入菊花受体细胞，显微注射法是用于将目的基因导入动物细胞的方法，B错误；在基因工程技术中，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，故可用PCR技术或DNA分子杂交技术检测目的基因是否成功导入，C正确；转基因植物接种相应的真菌，观察转基因植物是否出现抗病性状，据题几丁质酶基因转入菊花体内，可增强其抗真菌病的能力，故可用真菌接种实验检测转基因菊花对真菌的抗性程度，D正确。
6．(2022·青岛一模)DNA琼脂糖凝胶电泳的分子筛效应是指作为支持介质的琼脂糖，具有网络结构，使大分子物质在通过时受到较大阻力，借此分离不同大小的DNA片段。下列说法错误的是(　　)
A．琼脂糖凝胶电泳可用于分离、鉴定DNA分子的混合物
B．双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越大
C．凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，用于分离后DNA的检测
D．凝胶中的DNA分子通过染色，可在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来
解析：选B　琼脂糖凝胶电泳利用具有多孔网状结构的凝胶的分子筛作用，来进行分离，可用于分离、鉴定DNA分子的混合物，A正确；凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小有关，双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越小，B错误；凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，用于分离后DNA的检测，C正确；DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，D正确。
7．(2022·菏泽一模)水稻胚乳含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑，从而获得了三个突变品系。各品系Wx mRNA量的检测结果如下图所示。下列分析错误的是(　　)

A．该基因编辑系统的DNA序列转入水稻，引起的变异是由于基因突变造成的
B．Wx基因启动子序列的改变可能影响RNA聚合酶与启动子的识别和结合
C．根据各品系Wx mRNA量的检测结果，可推测品系3的糯性最强
D．与野生型相比，3个突变品系中直链淀粉合成酶的氨基酸序列发生改变
解析：选D　该基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑，使直链淀粉合成酶基因的碱基序列发生了改变，该变异属于基因突变，A正确；启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，如果启动子序列改变将会影响RNA聚合酶与之结合和识别，进而影响基因的转录水平，B正确；图中品系3的Wx基因的mRNA的含量最少，那么合成的直链淀粉酶最少，因此该水稻胚乳中含的直链淀粉比例最小，糯性最强，C正确；在真核生物中，编码蛋白质的序列位于基因的编码区，启动子序列位于非编码区，因此3个突变品系位于非编码区的启动子虽然改变，但不影响位于编码区的编码蛋白质的序列，转录翻译后得到的直链淀粉合成酶的氨基酸序列也不变，D错误。
8．(2022·泰安一模)CRISPR/Cas13d技术是一项以向导RNA(gRNA)引导Cas13d蛋白定向作用于靶向RNA的新兴技术。研究人员设计了若干个gRNA，分别靶向新冠病毒RNA基因组的不同肽编码区，但不影响人体细胞的RNA，作用机理如下图所示。下列说法错误的是(　　)

A．gRNA通过与靶向RNA碱基互补配对将Cas13d引导至特定位点
B．Cas13d能定向切开相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
C．与限制酶相比，Cas13d不具有特异性识别能力
D．该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法
解析：选B　由图可知，gRNA与靶向RNA中特定序列能通过碱基互补配对形成RNA－RNA杂合双链，然后将Cas13d蛋白引导至特定位点，A正确；Cas13d能定向切开相邻两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，B错误；限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，结合图解可知，与限制性内切核酸酶相比，Cas13d不具有特异性识别能力，C正确；向导RNA(gRNA)可定向作用于靶向RNA，因此该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法，D正确。

9．(2022·德州二模)戊型肝炎病毒是一种RNA病毒，其基因组中ORF2基因编码的pORF2蛋白是戊型肝炎病毒的表面抗原。我国科研人员利用基因工程，将编码pORF2的DNA导入大肠杆菌细胞，最终从大肠杆菌中提取pORF2蛋白并制成疫苗。下列分析正确的是(　　)
A．利用特定引物对病毒RNA进行PCR扩增即可获得目的基因
B．戊型肝炎病毒与大肠杆菌遗传物质相同所以能实现基因的重组
C．构建基因表达载体时，需将编码pORF2的DNA与启动子连接
D．利用该方法获得的疫苗不会诱发细胞免疫也不可以产生记忆细胞
解析：选C　需先将病毒的RNA逆转录成DNA，再根据DNA序列设计出特异性的引物进行PCR扩增目的基因，A错误；戊型肝炎病毒的遗传物质是RNA，大肠杆菌的遗传物质的遗传物质是DNA，B错误；基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分，要使目的基因在受体细胞中特异性表达，在构建基因表达载体时，需将目的基因pORF2的DNA与启动子连接等调控组件重组在一起，C正确；该蛋白疫苗不会侵染细胞，不产生细胞免疫，但疫苗属于抗原，会刺激机体产生体液免疫，可以产生记忆细胞(记忆B细胞)，D错误。
10．(2022·济南一模)肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示)，患者发病程度差异较大，女性杂合子中有5%的个体会患病。研究表明，此现象与正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活，浓缩形成染色较深的巴氏小体有关。下图1为某患者家族遗传系谱图，利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段进行PCR，产物经酶切后的电泳结果如图2所示(A基因含一个限制酶切位点，a基因新增了一个酶切位点)。下列叙述不正确的是(　　)

A．女性杂合子患ALD的原因很可能是巴氏小体上的基因无法正常表达
B．Ⅱ­3个体的基因型是XAXa，患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活
C．a基因酶切后会出现3个大小不同的DNA片段，新增酶切位点位于310 bp DNA片段中
D．若Ⅱ­1和一个基因型与Ⅱ­4相同的女性婚配，后代患ALD的概率为0
解析：选D　肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示)，女性杂合子的基因型为XAXa，正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活，浓缩形成染色较深的巴氏小体，所以杂合子患ALD的原因很可能是XA这条染色体失活，其上基因无法正常表达，Xa表达后表现为患病，A正确；据分析可知，Ⅱ­3个体的基因型是XAXa，据题可知其父方Ⅰ­2基因型为XAY，故其XA来自其父亲，Xa来自母亲，但含XA的Ⅱ­3依然表现为患病，故推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活，Xa正常表达，B正确；a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段，对照A可以判断另外的两个条带长度分别为217 bp和93 bp，长度之和为310 bp，故新增的酶切位点位于310 bp DNA片段中，C正确；Ⅱ­1基因型为XaY，和一个与Ⅱ­4基因型(XAXA)相同的女性婚配，后代女儿基因型为XAXa，儿子基因型为XAY，可知所生男孩均不含致病基因，都正常，所生女孩均为杂合子，有一定概率会患病，D错误。
二、非选择题
11．(2022·德州一模)2020年8月16日，由我国军事医学研究院陈薇院士团队及康希诺生物联合申报的腺病毒载体新冠疫苗被授予专利权，是我国首个新冠疫苗专利。全面接种新冠疫苗，建立免疫屏障，可有效防止新冠病毒大规模传染。
(1)新冠病毒是一种RNA病毒，通过其表面的S蛋白与宿主细胞膜表面ACE2受体结合而完成感染。研制疫苗时，通过RT­PCR(反转录－聚合酶链式反应)获取S蛋白基因所需要的酶是________。据图1分析，选择的引物是________，其作用是________。

(2)PCR的产物一般通过电泳来鉴定，结果如图2所示。1号泳道为标准(Marker)，2号泳道为阳性对照(提纯的S蛋白基因片段)，3号泳道为实验组。标准(Marker)的实质为________，3号泳道的杂带出现的原因一般有________(至少答出两点)。
(3)腺病毒是一种DNA病毒，基因组中的E1区蛋白与腺病毒的复制有关而且对宿主细胞的毒性很强。科研中将去除E1基因构建的复制缺陷型腺病毒作为运载S蛋白基因的载体，经过改造后的腺病毒应该具备的特点有________(至少答出两点)。试说明科研中选用复制缺陷型腺病毒做载体制备新冠疫苗的原因是________。
解析　(1)通过RT­PCR(反转录－聚合酶链式反应)获取S蛋白基因，该技术需要脱氧核苷酸、逆转录酶、Taq酶及引物。由于DNA子链从5′端向3′端延伸，则据图1分析，选择的引物是Ⅱ、Ⅲ，引物可以使Taq酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。(2)标准(Marker)的实质为不同已知长度的DNA片段混合物，若实验的模板受到污染、引物的特异性不强、退火温度偏低，则3号泳道会出现杂带。(3)经过改造后的腺病毒应该具备能够侵染宿主细胞；具有多个限制酶切位点；不能复制等特点。疫苗制备中选取复制缺陷型腺病毒作为载体可以防止病毒在人体内进行增殖，进而提高疫苗的安全性。
答案　(1)逆转录酶、Taq酶　Ⅱ、Ⅲ　使Taq酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸　(2)不同已知长度的DNA片段混合物　模板受到污染；引物的特异性不强；退火温度偏低　(3)能够侵染宿主细胞；具有多个限制酶切位点；不能复制　避免人体因重组腺病毒增殖而感染，进而提高疫苗的安全性
12．(2022·济南一模)B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞(2n)和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。

据图回答下列问题：
(1)B基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中________。(单选)
A．含B基因的染色体缺失
B．DNA聚合酶失活
C．B基因发生基因突变
D．B基因的启动子无法启动转录
(2)从水稻体细胞或________中提取总RNA，构建________文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。将该序列与Luc基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能)，然后构建重组表达载体。
(3)在过程①、②转化筛选时，过程________中T­DNA整合到受体细胞染色体DNA上，过程__________________在培养基中应加入卡那霉素。
(4)获得转基因植株过程中，以下鉴定筛选方式正确的是________。(多选)
A．将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交
B．以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交
C．以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交
D．检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光
(5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明________________________________________________________________________。
解析　(1)通过题干信息可知，B基因可以在体细胞和精子中，说明含B基因的染色体未缺失，也没有发生基因突变，A、C错误；基因表达过程中的转录需要RNA聚合酶，不是DNA聚合酶，B错误；B基因在卵细胞中不能转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中不能启动转录，D正确。(2)通过题干信息可知，水稻的体细胞和精子中B基因可表达，故可从水稻的体细胞和精子中提取RNA。通过逆转录产生DNA，从而构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。(3)图示中过程①表示筛选含有目的基因的重组质粒的农杆菌，图示中质粒有抗卡那霉素标记基因和抗潮霉素标记基因，如果选择培养基中加入的是卡那霉素，起作用的是抗卡那霉素标记基因。过程②表示用含有重组质粒的农杆菌转化水稻细胞的过程，该过程将其T­DNA整合到水稻细胞染色体DNA上。(4)获得转基因植株，鉴定筛选方式有：①DNA分子杂交技术，即以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交，故A错误，B正确；②用标记的目的基因作探针与mRNA杂交，即以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交，C正确；③检测目的基因是否翻译成蛋白质，通过(2)可知B基因与Luc基因连接形成B－Luc融合基因，即可通过Luc基因表达，检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光，D正确；故选B、C、D。(5)转基因植株含有促进B基因在卵细胞转录的启动子，推测转基因植株分离出的只含一个染色体组的胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而非转基因水稻卵细胞中B基因不能转录，卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明B基因表达能使卵细胞不经受精作用直接发育成胚。
答案　(1)D　(2)精子　cDNA　(3)②　①　(4)BCD　(5)B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚