1、专题评估检测(四)(时间：60分钟满分：100分)1(10分)目前，科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗，如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题。(1)人体器官移植面临的主要问题有_和_等，目前临床通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。(2)EK细胞来源于_细胞或原始性腺，也可以通过_技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行_，可培育出特定人造组织器官，进而解决免疫排斥问题。(3)基因工程技术还可以用于基因诊断和基因治疗，基因治疗包括_两种方法。(4)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的某些抗原仍可引起免疫排斥。目
2、前，科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的_，作用是_。(5)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成极大冲击，我国政府的态度是禁止_性克隆人。解析：(1)器官移植最大的问题是免疫排斥，所以要用免疫抑制剂来降低免疫力，以减少排斥反应。(2)胚胎干细胞简称EK细胞，是早期胚胎(囊胚期的内细胞团)或原始性腺中分离出来的一类细胞，它能被诱导分化为机体中几乎所有的细胞类型。利用患者的EK细胞分化成的器官进行移植，由于遗传物质完全相同，所以不会发生免疫排斥反应。(3)体外基因治疗：从患者体内提取某种细胞进行培养，
3、在体外完成基因转移，再重新输入患者体内。体内基因治疗：直接向患者组织细胞中转移基因治疗疾病。(4)引起免疫排斥反应的是小型猪器官表面的某些抗原，所以应该用抑制抗原表达的基因作为目的基因。(5)我们提倡治疗性克隆而反对生殖性克隆。答案：(1)免疫排斥供体器官不足(2)囊胚期内细胞团核移植定向分化(3)体内基因治疗和体外基因治疗(4)目的基因抑制小型猪器官表面抗原的表达(5)生殖 2(10分)生物技术安全性和伦理问题很多，争论激烈。请回答下列有关问题：(1)上图是人类治疗性克隆过程示意图。去核的卵细胞实际上是将卵母细胞去核，在用微型吸管吸除卵母细胞核时应一并吸除位于透明带与_之间的_。胚胎干细胞是
4、由_或原始性腺中分离出来的一类细胞，在功能上具有_。对于人类治疗性克隆，我国政府的态度是_。(2)多年来，美国人每天的食品中含60%80%的转基因成分。一向挑剔、苛刻的美国人对转基因食品采取了漠视的态度，这反映了美国人对转基因食品安全性方面的观点是_。而在转基因生物的环境安全性方面比较担忧，原因是_。(3)生物武器的特点是_、传染面广、难以防治。1998年6月27日，中美两国元首在关于禁止生物武器公约议定书的联合声明中，重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。解析：(1)由于M期卵母细胞核的位置靠近第一极体，故在用微型吸管吸除卵母细胞核时应一并吸除位
5、于透明带与卵细胞膜之间的第一极体。胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，在功能上具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究。(2)一向挑剔、苛刻的美国人对转基因食品采取了漠视的态度，这反映了美国人认为转基因食品是相对安全的。(3)生物武器的特点是传染性强、传染面广、难以防治。答案：(1)卵细胞膜第一极体早期胚胎发育的全能性不反对(2)认为转基因食品是相对安全的(合理即可)可能会影响生态系统中原有的动态平衡，加剧环境污染，危害其他动植物的生存或人类健康(合理即可)(3)传染性强3(10分)治疗性克隆是指把患者体细胞移植
6、到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于治疗。请回答下列问题。(1)治疗性克隆采用的技术有_，_和干细胞培养。(2)ES细胞可从重组胚胎培养到囊胚时期的_中分离。(3)在培养液中加入_可诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞，体现了ES细胞在功能上具有发育的_。(4)基因工程的核心步骤是_。为治疗遗传性糖尿病，可将正常胰岛素基因导入ES细胞中，检测该基因是否插入到ES细胞的DNA上，可采用_技术；再将此重组细胞定向诱导分化后，筛选得到_的胰岛细胞，并扩增培养后输入患者体内，这种治疗
7、方法称为_。解析：(1)治疗性克隆手段包括：把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎；体外培养到一定时期分离出ES细胞；获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞。(2)ES细胞是胚胎干细胞的简称，在囊胚时期分离的内细胞团细胞分离培养。(3)若在培养液中加入分化诱导因子，如牛磺酸、环腺苷酸等化学物质时就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料，因为全能性高。(4)进行基因检测一般用DNA探针，进行DNA分子杂交检测，筛选出可以分泌胰岛素的细胞，这种在体外培养扩增再植入患者体内的治疗方法，称为体外基因治疗。答案：(1)细胞核移植早期胚胎培养 (2)
8、内细胞团(3)分化诱导因子全能性(4)基因表达载体的构建DNA分子杂交能分泌胰岛素体外基因治疗4(10分)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答。(1)上图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从_和_中分离获取。(2)过程将胚胎干细胞置于射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(3)过程将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利
9、用了胚胎干细胞具有_的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是_。(4)过程是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，目的是_。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是_。(5)过程得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_，该过程研究的意义在于解决_问题。(6)该研究中，包含的生物技术有_(至少写出两种)。解析：(1)胚胎干细胞(ES细胞)可以从早期胚胎和原始性腺中分离获取。(2)胚胎干细胞培养时所用的滋养层上可以提供干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂
10、菌污染。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是原肠胚。(4)基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。(5)去除小鼠的胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植的组织细胞不会被排斥。利用去除胸腺的小鼠培养人类器官和组织的过程对于解决临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等问题有重要意义。(6)题中的研究过程包括动物细胞培养、转基因技术、早期胚胎培养、胚胎
11、移植等生物技术。答案：(1)早期胚胎原始性腺(2)营养物质防止杂菌污染(3)发育的全能性原肠胚(4)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用显微注射法(5)去除胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等(6)动物细胞培养、转基因技术、早期胚胎培养、胚胎移植5(12分)请回答下列有关转基因生物的问题：(1)要使目的基因只在转基因动物的乳腺细胞中表达，则构建基因表达载体过程中需要借助_酶在目的基因前接上乳腺蛋白基因的启动子。要确定抗病的目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗病特性，在个体水平
12、上需要做_实验。(2)生物的安全问题主要包括食物安全、_、_三个方面。(3)科学家对转基因生物可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧，请列举转基因生物的潜在危险：_(至少写出三种)。(4)对于植物来说，导入外源基因，容易引起基因污染，科学家将外源基因导入叶绿体或线粒体内，原因是_。有人认为转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存，他的依据是_。解析：(1)构建基因表达载体过程中常用的两种工具酶是限制酶和DNA连接酶，其中DNA连接酶可将来源不同的DNA片段“缝合”起来。要确定抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗虫或抗病特性，在个体水平上需要做
13、抗虫或抗病的接种实验。(2)生物的安全问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全三个方面。(3)转基因生物的潜在危险有生物入侵、破坏原来的生态平衡、过敏反应、抗生素抗性、疾病流行等，因此人们对它的安全性还存在着怀疑。(4)若将外源基因导入叶绿体或线粒体内，则花粉粒中不含有转入的基因，故可避免基因污染。由于科学家赋予了转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争力，故它们有可能威胁生态系统中其他生物的生存。答案：(1)DNA连接抗病的接种(2)环境安全生物安全(3)生物入侵、破坏原来的生态平衡、过敏反应、抗生素抗性、疾病流行等(写出三种即可)(4)在叶绿体或线粒体内的目的基因不会通过
14、花粉传递科学家赋予转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争力6(10分)生物的种类很多，然而被特指为生物武器的却主要是指一些能够使人患上致命性疾病的微生物。在人类历史上流行过的诸多烈性传染病，如天花、霍乱、鼠疫等，其病原体都是潜在的可以作为武器来加以利用的微生物。人们不禁担心，诸如人工筛选甚至通过基因工程来蓄意改造那些已经被我们控制的烈性传染病的病原体，使它们具有更强的致死性和对现有药物的抵抗性，这些技术的滥用，是分子生物学在前进中不断面对的一个公众压力。(1)目前我们所指的生物武器的种类包括_。(2)请对正文中画线部分进行解释：_。(3)1998年6月27日，中美两国元首在
15、关于禁止生物武器公约议定书中作出了什么重申？_解析：主要考查生物武器的种类、基因重组的致病菌的危害，以及我们对生物武器应持的态度。答案：(1)致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等(2)通过基因工程来蓄意改造的微生物，往往具有强烈的致病性，在短期内，还不能研制出相应的有效治疗药物(3)在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散7(13分)治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，构建形成重组胚胎，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于治疗。请回答下列问题：(
16、1)ES细胞是_的简称，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有_。将重组胚胎培养到_时期，从该时期的_中进行分离，从而获得ES细胞。(2)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是_。(3)某次科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞，并进行了胰岛素释放实验：控制培养液中_的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，如图为实验结果：据此分析确认ES细胞诱导成功。得到此结论的依据是_。解析：(1)胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞
17、。将重组胚胎培养到囊胚时期，从该时期的内细胞团中进行分离，从而获得ES细胞。(2)由于卵细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境，故科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是体细胞核在体细胞中不能表现全能性。(3)某次科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞，并进行了胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，如图为实验结果，据此分析确认ES细胞诱导成功。得到此结论的依据是在糖浓度高时，胰岛素分泌多，在糖浓度低时，胰岛素分泌量减少。答案：(1)胚胎干细胞(发育的)全能性囊胚内细胞团(2)体细胞核在体细胞中不能表现全
18、能性，而卵细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境(3)葡萄糖在糖浓度高时，胰岛素分泌多，在糖浓度低时，胰岛素分泌量减少8(13分)1978年，人类首次利用转基因技术生产人胰岛素，其过程大致如图所示：(1)人胰岛素由A、B两条肽链组成，可根据组成肽链的氨基酸序列，确定编码胰岛素基因的碱基序列，因此可通过_方法获得目的基因。(2)半乳糖苷酶能将无色ONPG分解，产物呈黄色，本生产流程中半乳糖苷酶基因作为_，通过和，完成基因表达载体的构建，写出该过程处理DNA分子所需要的酶：_。(3)表示将表达载体导入受体细胞，用Ca2处理大肠杆菌，目的是使之变为_细胞，利于外源DNA侵染，表示利用化学方法催化二
19、硫键的形成，合成具有生物活性的胰岛素，人体内该过程在胰岛B细胞的_中进行。解析：(1)人工合成该目的基因的方法有两种：反转录法和化学合成法，题中根据人胰岛素由A、B两条肽链的氨基酸序列，确定编码胰岛素基因的碱基序列，再通过人工合成方法获得目的基因属于化学合成法。(2)根据题意分析，胰岛素基因为目的基因，半乳糖苷酶基因为标记基因，通过和过程构建基因表达载体时，需要限制酶和DNA连接酶的参与。(3)基因工程中若将基因表达载体导入大肠杆菌细胞中，则通常采用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，利于外源DNA侵染。胰岛素的化学本质是蛋白质，在核糖体合成后需要内质网的加工，才具有生物活性。答案
20、：(1)人工合成(2)标记基因限制酶和DNA连接酶(3)感受态内质网9(14分)害虫损伤番茄的叶片后，组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是_，合成的化合物还需要在_中加工才具有生物活性。(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于转基因技术，这种变异在生物学上称为_。科学家预言，此种“转基因玉
21、米”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的现象，此种现象缘于玉米螟发生了_。(3)有人认为在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草不会出现抗玉米螟性状，分析可能的原因是_，玉米的花粉不能传递给杂草。(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应，该项科技成果在环境保护上的重要作用是_。但是，种植该玉米的农田还需要进行防虫管理，原因是_。(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧的理由是_。解析：(1)据题意可知，蛋白酶抑制剂为分泌蛋白，故合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是核糖体，合成后还需要在内质网和高尔基体中加工才具有生物活性。(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于转基因技术，这种变异在生物学上
22、称为基因重组。科学家预言，此种“转基因玉米”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的现象，此种现象缘于玉米螟发生了基因突变。(3)有人认为在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草不会出现抗玉米螟性状，分析肯能的原因是不同物种之间存在生殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草。(4)抗玉米螟玉米由于具有抗虫作用，故在环境保护上的重要作用是减少了农药对环境的污染。但是，种植该玉米的农田还需要进行防虫管理，原因是转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫。(5)这种玉米的米子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶活性，影响人体健康。答案：(1)核糖体内质网和高尔基体 (2)基因重组基因突变(3)不同物种之间存在生殖隔离(4)减少了农药对环境的污染转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫(5)这种玉米的米子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶活性，影响人体健康