第4章 生物技术的安全性及伦理问题(3大要点+4大题型)(复习讲义)生物学人教版(2019)选择性必修3(教师版+学生版)

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第4章 生物技术的安全性及伦理问题(3大要点+4大题型)(复习讲义)生物学人教版(2019)选择性必修3(教师版+学生版)

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第4章 生物技术的安全性与伦理问题(复习讲义)
(
目录
1.
单元目标聚焦·明核心

了解课标要求
,识记核心考点
2.
知识图谱梳理·固基础:
掌握知识网络、明晰知识串联
3.
教材要点精析·夯重点:

背知识
要点、掌握教材重点
要点

转基因产品的安全性
要点二
关注
生殖性克隆

要点三
禁止生物武器
4.
考点题型突破·拓思维:
梳理常考题型、通关章节重难点
题型

了解转基因技术的成果
题型二
理性看待转基因技术,增强社会责任
题型三
分析试管婴儿与设计试管婴儿
题型四
比较生物武器与常规武器
5.
综合高效练习·提能力:
练习解题思维、提升解题能力
)
课标要求 核心考点
1.举例说出日常生活中的转基因食品,探讨转基因技术在应用过程中带来的影响; 2.举例说明生殖性克隆人面临的伦理问题,分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持不接受任何生殖性克隆人实验; 3.举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害,认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散。 1.知道转基因生物包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物;能探讨抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等转基因作物所带来的社会效益; 2.能够正确认识转基因产品的安全性问题,理性看待转基因技术,举例说明在基因研究工作中,科学家是如何采取多种方法防止基因污染的; 3.基于生殖性克隆人面临的技术和伦理问题,说明我国对待生殖性克隆人的态度; 4.运用归纳与概括的科学方法,说明试管婴儿技术与设计试管婴儿的区别 5.说明生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害,归纳概括生物武器的种类和特点。
要点一 转基因食品的安全性
重点内容 具体要点 特别提醒
转基因成果 1.转基因微生物:减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒发酵周期;构建优质的基因工程菌来生产氨基酸;用基因工程菌生产药物治疗疾病; 2.转基因动物:将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等导入动物体内,培育生长迅速、品质优良的转基因家禽、家畜;将抗病毒基因导入动物体内培育抗病毒新品种;建立某些人类疾病的转基因动物模型,为研究其致病机制和治疗方案提供依据; 3.转基因植物:培育大量抗虫、抗病、抗除草剂、耐储藏等新性状的作物。 1.微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点,常作为转基因技术研究的对象。 2. 抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等转基因作物所带来的社会效益有:①解决饥饿和贫困问题;②在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候的限制,提高产量;③减少农药的使用,减少环境污染。
对转基因产品安全性的争论 1.对转基因产品的安全性存在着激烈争论的原因:①面对原本是自然造就的生命形式被人为改造后具有了全新特征的现实时,出现激烈的争论是正常的;②人们所生活的国家或社会,政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等的差异,决定了人们具有不同的价值观取向,因此对转基因技术就会产生不同的见解。 1.防止基因污染的方法:我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,因而可以防止转基因花粉的传播。
理性看待转基因技术 1.理性看待转基因技术需要建立在完备的科学知识基础之上,清晰地了解转基因技术的原理和操作规程;看到人们的观点受到复杂的政治、经济和文化等因素的影响;靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。 1.我国对转基因技术的方针是:研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格,坚持依法监管。
要点二 关注生殖性克隆人
重点内容 具体要点 特别提醒
生殖性克隆与治疗性克隆 1.生殖性克隆是指通过克隆技术获得独立生存的新个体,是个体水平; 2.治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞、组织、器官,用来修复或替代受损的细胞、组织、器官,以达到治疗的目的。 1.设计试管婴儿和试管婴儿在技术操作上的共同点有:都需要体外受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植,差异是设计试管婴儿技术比试管婴儿技术多出植入前对胚胎进行遗传学诊断的过程; 2.从应用上看,试管婴儿技术主要用于解决不孕夫妇的生育问题,而设计试管婴儿技术主要用于白血病、贫血症等疾病的治疗; 3.试管婴儿技术和设计试管婴儿技术都属于有性生殖。
生殖性克隆人面临的伦理问题 1.伦理学家的观点:生殖性克隆人有违人类尊严;是在人为制造心理上和社会地位上都不健全的人,严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用; 2.生物学家的观点:克隆技术还不成熟,生殖性克隆人会面临流产、死胎和畸形儿等问题,与人类传统的伦理道德背道而驰。 1.我国政府对生殖性克隆人的态度:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 2.我国政府重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,并颁布了相关法规。
要点三 禁止生物武器
重点内容 具体要点 特别提醒
生物武器的种类和特点 1.概念:生物武器包括病菌类、病毒类和生化毒剂类,如天花病毒、霍乱弧菌等; 2. 生物武器的特点:传染性极强,传播途径多、速度快,危害强、时间长,杀伤范围大,易于携带和释放,难防难治,对人的心理震慑作用大,容易制造恐慌。 1.生物武器与其他常规武器的主要区别是:生物武器的致病能力强、攻击范围广,可直接或通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内,造成大规模伤亡,也能大量损害植物; 2.与常规武器相比,生物武器受自然条件的影响较大,原因是:病原微生物的生存、繁殖、死亡易受环境条件的影响。
对生物武器的态度 1.1972年4月,苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止生物武器公约》,1984年11月,我国也加入了这一公约。 1.关于生物武器,我们必须形成明确的立场:不论在何种情况下,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。
(
题型

了解转基因技术的成果
)
【例1】下列关于基因工程的应用的说法错误的是( )
A.抗虫转基因作物的使用有利于降低生产成本,减少农药对环境的污染
B.基因工程生产药品具有高效率、低成本的特点
C.转基因食品都经过严格实验,安全性是毋庸置疑的
D.把外源基因转入叶绿体DNA中有助于防止基因污染
【答案】C
【解析】抗虫转基因作物的使用,减少了农药的使用,降低了生产成本,同时减少了对环境的污染,A正确;利用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品,B正确;转基因食品虽然都经过严格实验,但是可能出现滞后效应或出现新的过敏原,C错误;把外源基因转入叶绿体DNA中,有助于防止花粉传播引起的基因污染,D正确。
(
解题方法点拨
基因污染最常见的一种方式就是通过花粉进行传播,要防止基因污染就是要防止目的基因进入花粉中,随着受精作用的发生而传递下去。而细胞质基因如叶绿体中的基因是不能进入受精卵的。
)
【变式1-1】转基因作物是通过转基因技术对农作物进行精确地改造而产生的,转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进,极大地降低农业生产成本,另一方面,科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在危害。就以上叙述内容分析,你认为下列说法错误的是(  )
A.转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物
B.如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该禁止转基因技术
C.科学家必须在现有知识与技术的基础上,尽量考虑转基因作物可能存在的风险并采取相应的防范措施
D.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制
【答案】B
【解析】转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物,A正确;尽管转基因作物有可能产生对人类健康及环境的负面影响,我们也应正视转基因技术可能带来的安全性问题,要趋利避害,不能因噎废食,B错误;对转基因作物可能存在的风险应做到及时防范,C正确;必须制定相应的法律法规来管理转基因作物,D正确。
【变式1-2】苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转Bt基因作物种植区,发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对2龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是(  )
A.利用DNA分子杂交技术不能检测烟草植株的抗虫性状
B.单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同
C.种植转双基因烟草可避免棉铃虫产生抗性基因
D.转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
【答案】C
【解析】利用DNA分子杂交技术可以检测目的基因,但是不能检测烟草植株的抗虫性状,A正确;单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同,B正确;棉铃虫的抗性基因是自然产生的,而种植转双基因烟草可降低棉铃虫抗性增强的速度,C错误;转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险,以防止产生不必要的后果,D正确。
(
题型

理性看待转基因技术
)
【例2】20世纪90年代,乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现,疾病是一种新的病毒引发的,而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点( )
A.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
B.导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体
C.转基因植物的抗除草剂基因,有可能通过花粉传播而进入杂草中,使杂草成为除不掉的“超级杂草”
D.抗虫棉能抵抗棉铃虫,但随着棉铃虫抗性的增强,抗虫棉有可能被淘汰
【答案】B
【解析】这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的,说明两种病毒的基因可以重新组合形成新的病毒,即导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些病菌或病原体杂交,从而组装出对人类或其他生物有害的病原体,B正确。
(
解题方法点拨
科学技术是一柄双

剑,看待问题应从不同的角度出发。例如:
转基因抗虫作物
,在一段时间内
减少了农药的使用

降低了生产成本

减少了对环境的污染

但是它会加快棉铃虫向具有抗性的方向进化。转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用

同时也存在一定风险:如滞后效应。
)
【变式2-1】据统计,从20世纪90年代至今,全世界包括基因制药在内的生物技术药物的销售额,以年均30%的速度增长,生物制药已成为21世纪的朝阳产业。下列有关说法错误的是( )
A.可以利用转基因技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”
B.对于基因制药,我们应该科学地认识和评估,保障公众的知情权
C.利用转基因技术将牛凝乳酶基因用显微注射法导入大肠杆菌基因组,获得能生产凝乳酶的基因工程菌
D.针对转基因生物的安全问题,国家应建立相应的评估及预警机制
【答案】C
【解析】应将含牛凝乳酶基因的重组载体利用感受态细胞法导入大肠杆菌,获得能生产凝乳酶的基因工程菌,C错误。
【变式2-2】美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现,这种玉米含有包括苏云金杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物中的基因,由此可见:
①转基因作物的基因可传播到野生植物中
②转基因作物可对天然植物的基因多样性构成威胁
③为防止基因污染,应当禁止转基因作物的研究
④自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程,与基因工程没有任何区别
其中说法正确的是( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
【答案】B
【解析】转基因作物可通过花粉散落到它的近亲野生作物上,从而造成基因污染,①正确;转基因植物可能会与野生植物杂交,造成基因污染,可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁,②正确;虽然转基因生物存在危害,但我们应理性地看待转基因生物的研究,③错误;自然杂交是同种生物个体之间的基因交流,而转基因是将外源基因导入受体细胞的过程,即不同生物之间的基因交流,④错误。
(
题型三分析试管婴儿与设计试管婴儿
)
【例3】“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出,在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如图所示的时期,再将胚胎植入女性子宫内发育成胎儿,该技术使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会。下列叙述正确的是( )
A.“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是无性生殖
B.如图所示时期是胚胎发育的囊胚期,1代表内细胞团,2代表囊胚腔,3代表滋养层
C.“试管婴儿”的形成用到的技术有体外受精、体内培养、核移植
D.“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者对人类的作用是相同的
【答案】B
【解析】“试管婴儿”技术中存在体外受精,因此属于有性生殖,A错误;图示时期是胚胎发育的囊胚期,B正确;“试管婴儿”形成用到的技术有体外受精、早期胚胎培养,胚胎移植,C错误;“试管婴儿”技术用于解决不孕不育问题,“设计试管婴儿技术”主要用于白血病等遗传疾病的治疗,D错误。
(
解题方法点拨
区分三个不同层次的克隆
1

分子克隆

一般指
DNA
克隆


DNA
复制


PCR
技术。
2

细胞克隆

是指由一个单一的共同祖先细胞分裂形成一个细胞群体的过程

如动物细胞培养。
3

在个体水平

克隆是指形成基因型完全相同的两个或更多的个体的过程

如扦插、嫁接等。
)
【变式3-1】(2023·永州模拟)下列关于治疗性克隆和生殖性克隆的说法,错误的是( )
A.使用病人自己的细胞产生胰岛细胞以治疗糖尿病属于治疗性克隆
B.将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育出婴儿的过程属于生殖性克隆
C.治疗性克隆属于无性生殖,生殖性克隆属于有性生殖
D.治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要应用到动物细胞培养和核移植
【答案】C
【解析】把病人的胚胎干细胞在一定的条件下,通过离体培养和诱导分化形成胰岛细胞以治疗糖尿病,属于治疗性克隆,A正确;生殖性克隆就是以产生新个体为目的的克隆,即用生殖技术将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育出婴儿的过程,B正确;生殖性克隆和治疗性克隆均属于无性生殖,C错误;治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要应用到动物细胞培养和核移植,D正确。
【变式3-2】2018年11月,世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术,即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把Cas9蛋白和特定的RNA引导序列注入受精卵中,对CCR5基因进行修改,预期婴儿出生后能天然抵抗人类免疫缺陷病毒,关于该技术的安全性问题,下列说法不正确的是(  )
A.基因编辑时,引导序列可能发生变异,导致剪切错误,造成不可预知的后果
B.经过基因编辑的个体,有可能影响基因选择性表达,而导致其他疾病的产生
C.将基因编辑技术应用于治疗性克隆,符合人类伦理道德
D.只要加强监管、完善法律法规、完善技术手段,不需担心基因编辑技术的安全性
【答案】D
【解析】基因编辑时的引导序列是RNA,RNA的碱基序列改变可能导致识别错误,导致剪切错误,造成不可预知的后果,A正确;基因编辑后,基因的序列发生改变,基因的表达具有选择性,可能会受到影响,基因选择性表达受干扰后,容易导致某些疾病的产生,B正确;生殖性克隆不符合人类伦理道德,治疗性克隆符合人类伦理道德,将基因编辑技术应用于治疗性克隆,符合人类伦理道德,C正确;可以加强监管、完善法律法规、完善技术手段,但基因编辑技术仍存在一定的安全性问题,D错误。
(
题型

生物武器与常规武器
)
【例4】下列关于生物武器的叙述,错误的是( )
A.自然界本来存在的、具有大规模杀伤性的武器
B.是致病微生物、毒素和其他生物性物质的总称
C.可以直接或通过食物、生活必需品等散布
D.一旦使用,将对军队和平民造成大规模
【答案】B
【解析】生物武器是致病微生物、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等的总称,不一定是自然界本来存在的,A错误,B正确;生物武器可以直接或者间接通过食物、生活必需品等散布,C正确;生物武器一旦使用,将对军队和平民造成大规模的杀伤后果,D正确。
(
解题方法点拨
生物武器与常规武器的区别
生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
如何预防?
(1)
控制传染源

如增强军事防控

注意消毒和灭菌。
(2)
切断传播途径

如做好检疫隔离

注意灭虫和灭鼠等。
(3)
保护易感人群

如做好免疫预防与器材防护等。
)
【变式4-1】转基因技术有可能被恐怖组织滥用,下列不属于滥用行为的是( )
A.把蜡样芽孢杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌
B.把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内,使人具有免疫力
C.对流感病毒进行基因改造,使具有某种易感基因的人群感染
D.将控制生物毒素分子合成的基因与流感病毒的基因拼接在一起
【答案】B
【解析】通过转基因技术把蜡样芽孢杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌属于滥用行为,A不符合题意;炭疽杆菌是一种感染者死亡率极高的致病菌,使人具有对该病菌的免疫力不是转基因技术的滥用,B符合题意;对流感病毒进行基因改造,使具有某种易感基因的人群感染,属于滥用行为,C不符合题意;将控制生物毒素分子合成的基因与流感病毒的基因拼接在一起,属于滥用行为,D不符合题意。
【变式4-2】(2023·河北唐山调研)如同发明炸药时没有想把炸药用于人类互相残杀的战争一样,科学家在创造重组DNA技术时,也不是为了用于战争,但却无法抵挡新技术在军事方面的运用,生物武器就这样悄然出现了。下列关于生物武器的说法错误的是( )
A.生物武器难以检测,使用时可能并不会被马上察觉
B.生物武器没有明确的标识,潜在危害大
C.生物武器适应能力强,不受气候影响
D.依靠科学力量和人类文明的合作,生物武器也会受到限制
【答案】C
【解析】生物武器的传播受地形、气候等多种条件影响,C错误。
1.为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响,研究人员在种植转基因菊花的第二年,随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草,提取DNA。根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增,电泳结果如图。下列说法不正确的是( )
注:CK表示质粒阳性对照,1为空白对照,2~10为转基因株系,11~15为不同种类杂草,16~20为非转基因菊花。
A.设置空白实验是为了排除实验操作、试剂污染等对结果的影响
B.结果表明2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定,且未发生向周边植物的扩散
C.转基因植物与周边其他植物之间不可能通过花粉发生基因交流
D.将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价
【答案】C
【分析】实验设计要遵循的基本原则是单一变量原则和对照原则。分析实验问题要找准自变量。
【详解】设置空白实验是为了排除实验操作、试剂污染等对结果的影响,能提高实验的准确度,A正确;2~10为转基因菊花株系均检测到外源基因Vgb,11~15为不同种类杂草均未检测到外源基因Vgb,16~20为非转基因菊花均未检测到外源基因Vgb,说明2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定,且未发生向周边植物的扩散,B正确;实验结果不能证明转基因植物与周边其他植物之间没有通过花粉发生基因交流,外源基因若转入细胞核DNA,就有可能通过花粉进行传播,发生基因交流,C错误;将外源基因转入其他植物时同样要经过安全性评价,D正确。
故选C。
2.有人认为“转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制”,以下各项中支持此观点的是(  )
A.转基因作物能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿,同时还能减少使用农药引起的环境污染
B.转基因食品与非转基因食品一样,都是由脂肪、蛋白质和碳水化合物等物质组成的
C.对转入了苏云金芽孢杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响
D.帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育
【答案】D
【分析】本题主要考查学生的证据意识。
【详解】帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育,这说明了转基因食品存在不安全因素,D符合题意。
3. (2023·河北月考)2012年6月29日,中国首例设计婴儿诞生。这个婴儿的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前,二人曾育有一女,患有重度地中海贫血,为了再生一个健康的孩子,用他的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植,设计了这个婴儿。下列有关说法不合理的是( )
A.“设计试管婴儿”利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等
B.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均为有性生殖
C.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择,但二者选择的目的不同
D.设计婴儿性别是“设计试管婴儿”的第一步
【答案】D
【分析】试管婴儿培育过程中有受精作用,属于典型的有性生殖,只是受精过程和早期胚胎发育发生在体外。设计试管婴儿技术重在“设计”,“设计”是指在胚胎移植之前进行遗传学诊断。
【详解】“设计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等,A正确;“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均是由受精卵发育形成,均为有性生殖,B正确;试管婴儿对胚胎检测的目的是质量检查,而设计试管婴儿对胚胎检测的目的是进行遗传学检测,以获得性状符合人们要求的胚胎,所以“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都进行胚胎选择,但二者选择的目的不同,C正确;“设计试管婴儿”不一定非要考虑性别,且设计试管婴儿性别会引起性别比例失调,违背伦理道德,D错误。
4.2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
【答案】C
【分析】“三亲婴儿”综合了细胞工程中的核移植和胚胎工程中的体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。需要通过识图来分析“三亲”分别给婴儿提供了什么,以及为什么需要“三亲”,是为了解决什么问题。
【详解】从图中可知,母亲卵母细胞只是提供了细胞核,而线粒体位于细胞质中,因此可以避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,A正确;红绿色盲基因位于细胞核内的染色体上,捐献者只是提供了细胞质,所以捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿,B正确;染色体全部位于细胞核内,从图中可知,三亲婴儿的染色体一半来自母亲、一半来自父亲,C错误;从图中可知,体外受精完成后,还需要进行早期胚胎培养,当培养到桑葚胚或囊胚时再通过胚胎移植,移植到母亲子宫内继续发育,D正确。
5. (2023·山东菏泽调研)关于设计试管婴儿的问题,下列不合乎道德规范的是( )
A.利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞,救治病人
B.设计试管婴儿,不一定非考虑其性别
C.利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿,以供研究
D.利用试管婴儿的脐带血中的造血干细胞
【答案】C
【分析】本题主要考查学生对涉及试管婴儿的态度,即社会责任。
【详解】设计试管婴儿不同于为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿,设计试管婴儿一般是为了救治病人,需要用到试管婴儿的骨髓、干细胞、脐带血等,这样的设计都符合伦理道德,A、B、D正确;而利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿,以供研究,以及那些为达到不正当目的而设计试管婴儿的做法都违背伦理道德,C错误。
6.(2025·浙江嘉兴·模拟预测)转基因技术诞生不到百年就已广泛应用于农业生产。下列关于转基因叙述错误的是( )
A.转基因技术在食品和农业等方面发挥重要作用
B.基因来自自然界的转基因作物也可能存在安全性问题
C.转基因作物与传统作物比较可能具有更高的经济价值
D.转基因技术是根据人类需要改造基因实现不定向变异
【答案】D
【分析】转基因生物与生物安全:1、担心的理由:(1)转基因生物可能会扩散到种植区以外,成为野生的种类。(2)可能会成为入侵的外来物种,威胁生态系统中其他生物的生存。(3)可能重组出对人类和其他生物有害的病原体;(4)转基因植物的抗除草剂基因可能会通过杂交传给其他杂草成为用除草剂除不掉的超级杂草。2、不必担心的理由:(1)转基因农作物扩散到种植区以外会很快死亡。(2)要表现出新性状必须具有一定的水、肥等条件,以及配套的种植技术。(3)由于生殖隔离的存在,使它们很难与其他植物杂交。(4)花粉传播的距离有限。(5)植物花粉存活时间有限。3、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)。
【详解】A、转基因作物可提高产量、抗病虫害等,因此转基因技术在食品和农业等方面发挥重要作用,A正确;
B、外源基因的插入可能引发非预期效应(如过敏原产生),因此基因来自自然界的转基因作物也可能存在安全性问题,B正确;
C、因为转基因作物可降低生产成本或提高市场价值,因此转基因作物与传统作物比较可能具有更高的经济价值,C正确;
D、转基因是定向改造基因,而非不定向变异,D错误。
故选D。
7.下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是(  )
A.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
B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害
C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提
D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上
【答案】B
【分析】本题主要考查学生对转基因生物安全性的认识,需要学生理性看待这一问题。
【详解】转基因生物是否存在安全问题,尚在争论之中,国家为了维护消费者对转基因产品的选择权和知情权,一般会加贴标注,但不会警示性注明可能的危害,B错误。
8.(2025·浙江杭州·模拟预测)基因工程技术在迅猛发展,为人类的生产生活带来很多便利,但同时也带来了一些安全性问题,下列说法正确的是(  )
A.乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与药用蛋白启动子重组后导入动物的受精卵中
B.将外源生长素基因导入鲤鱼中可提高鲤鱼的生长速度
C.通过基因组编辑技术可以设计完美试管婴儿
D.研究转基因农作物时,可采取多种方法防止转基因花粉的传播,避免基因污染
【答案】D
【分析】乳腺生物反应器是将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达,以转基因动物的乳腺组织生产药用蛋白的技术。
【详解】A、乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,通过显微注射等方法导入哺乳动物的受精卵中,A错误;
B、生长素是植物激素,对动物不起作用。将外源生长激素基因导入鲤鱼中,可提高鲤鱼的生长速度,B错误;
C、目前的技术水平还无法通过基因组编辑技术设计出完美的试管婴儿,且“设计试管婴儿”存在伦理争议等诸多问题,C错误;
D、子代受精卵中的细胞质几乎全部来自母方,转入叶绿体中的基因不会随花粉传递给子代,研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播,避免基因污染,符合生物技术的安全与伦理规范,D正确。
故选D。
9. (2025年6月浙江卷)下列关于生物技术安全和伦理问题的叙述,错误的是(  )
A. 反对设计完美婴儿 B. 反对人的生殖性克隆
C. 禁止生物武器的使用 D. 禁止转基因技术的应用
【答案】D
【分析】本题涉及到了基因工程的安全性、生殖性克隆、试管婴儿的设计、生物武器等问题。
【详解】A、设计完美婴儿涉及基因编辑技术,可能引发基因歧视、破坏基因多样性等伦理问题,因此反对是合理的,A正确;
B、生殖性克隆会冲击现有伦理体系,且克隆人存在技术风险,国际社会普遍反对,B正确;
C、生物武器具有大规模杀伤性,国际公约明确禁止其研发和使用,C正确;
D、转基因技术需在严格监管下合理应用(如转基因作物),并非完全禁止,D错误。
故选D
10. (2024年1月浙江卷)关于生物技术安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是()
A. 试管动物的培育 B. 转基因食品的生产
C. 治疗性克隆的研究 D. 生物武器的发展和生产
【答案】D
【分析】1、我国政府一再重申 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。
2、2010年,在第65 届联合国大会上,我国政府重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
【详解】A、试管动物的培育属于胚胎工程,没有禁止,A正确;
B、我国目前不反对转基因的食品的生产,B正确;
C、中国政府禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆,C正确;
D、生物武器致病能力强、攻击范围广,世界范围内应全面禁止生物武器,D错误。
故选D。
11.八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtⅠ表示)参与β-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因,它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻,使水稻胚乳中富含β-胡萝卜素,由此生产出的大米称为“黄金大米”。请根据以上信息回答下列问题。
[这项研究成果发表在《自然·生物技术》(NatureBiotechnology)杂志上]
(1)科学家在培育“黄金大米”时,将crtⅠ和psy基因导入含pmi基因的质粒中,构建了质粒pSYN12424。该项研究的目的基因是__________________,标记基因是____________,质粒pSYN12424的作用是__________________。
(2)在构建质粒载体时,目的基因序列中能否含有用到的限制酶的识别序列? 。为什么?
__________________________________________________________________________。
(3)请查找相关资料,了解科学家为什么要培育“黄金大米”以及当前关于“是否要推广‘黄金大米’”的各种争论。你还可以提出自己的看法,并与同学交流讨论。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【答案】(1)psy和crtⅠ基因 pmi基因 将目的基因导入受体细胞 (2)不能 限制酶会将目的基因切断,破坏目的基因 (3)因为“黄金大米”中含有β-胡萝卜素,营养丰富、产量高、富含维生素A。 评价黄金大米的食用安全性包括:①转基因的直接影响,包括营养成分、毒性或增加食品中过敏物质的可能。②“黄金大米”经由人体消化道的吸收而将基因转移至肠道微生物中,从而对人体健康造成影响。
【分析】本题考查了基因工程的操作,转基因作物的价值,以及转基因技术的安全性问题。
【详解】 (1)科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻,使水稻胚乳中富含β-胡萝卜素,则psy和crtⅠ基因为目的基因。将crtⅠ和psy基因导入含pmi基因的质粒中,pmi基因则为标记基因。构建成的质粒pSYN12424为重组质粒,用于将目的基因导入受体细胞。
(2)在构建质粒载体时,选择限制酶时要注意,不能选择能够识别目的基因序列的限制酶,否则该限制酶会将目的基因切断,破坏目的基因,最终无法得到所需的产物。
(3)根据题中信息,“黄金大米”中含有β-胡萝卜素,营养丰富、产量高、富含维生素A,对人体有较大的益处,所以科学家要培育“黄金大米”。但是出于食品安全方面考虑,“黄金大米”为转基因食品,其营养成分、毒性或增加食品中过敏物质的可能,对健康造成影响。此外,转基因食品经由人体消化道吸收,有可能将基因转移至肠道微生物中,从而对人体健康造成影响,所以我们要正确看待转基因产品。
12. (2022·广东卷)“绿水透迤去,青山相向开。”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体,多来自高污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术。
回答下列问题:
(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一对________,利用PCR技术,在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。
(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k,用于在梭菌中建立多基因组合表达库,经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基因的作用是_____________________________________________________________________,
终止子的作用是_________________________________________________________________。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,推测其原因可能是__________________________________________________________________,
此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
(4)这种生产高附加值化工产品的新技术,实现了________________,体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于_________________________________________,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
【答案】(1)引物 (2)作为标记基因,筛选含有基因表达载体的受体细胞 使转录终止 (3)二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长 (4)废物的资源化 不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳。
【分析】本题考查了基因工程相关的具体操作,转基因微生物的在实际应用中的社会效益。
【详解】 (1)利用PCR技术扩增目的基因,首先需要根据目标酶基因两端的碱基序列设计一对引物,引物分别与两条模板链互补配对,而后Taq酶才能从引物的3′端延伸子链。
(2)基因表达载体中,抗生素抗性基因作为标记基因,可用于筛选含有基因表达载体的受体细胞;终止子是转录的终点,可以使转录终止。
(3)根据题图可知,重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,在这些酶蛋白的作用下,CO2和H2经过一系列反应生成丙酮,而后排出细胞,而不是用于重组梭菌的生长,所以会导致生长迟缓。(4)根据题意可知,这种新技术,以工业废气(含CO2等一碳温室气体)为原料,实现了废物的资源化,体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术生产丙酮的过程不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳,有利于减缓温室效应,并实现较高的经济效益,所以具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
13. 英国剑桥大学的约翰·格登和日本的山中伸弥在“体细胞重编程技术”领域作出了贡献,因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。回答下列问题:
(1)长期以来,人们一直认为人体干细胞从不成熟的细胞发育成为专门的成熟细胞是单向分化的,其生长过程呈现不可逆转的特点,然而格登发现,成熟的、专门的细胞是可以进行重新编程成为______________的,并进而发育成人体的所有组织,这一过程与植物组织培养过程中的______________阶段非常相似。
(2)格登进行了一个实验——把蝌蚪已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质中,经培育发育成了成体的青蛙,格登的这项实验首次证实,即使是已经分化的细胞,其基因组也是可以进行____________的;这一过程还表现出了细胞核的____________,具有划时代的意义,在这一实验过程中最基本的技术手段是______________________。
(3)英国生理学家罗伯特·爱德华兹被誉为“试管婴儿之父”,他带领其研究团队,找到了3名健康志愿者(包括2名女性和1名男性),去掉女性甲的次级卵母细胞的细胞核,然后将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出,与这个去核卵母细胞组成一个新细胞,再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合,形成一个受精卵,并且让其发育成一个早期的人类胚胎,如果研究继续做下去,把这个胚胎发育成一个真正的婴儿,你认为还需要__________________
________________。则与这个胚胎的遗传、发育直接相关的亲代有________个。但是后来科学家团队当着法官、社会工作者和其他科学家的面处死了这个胚胎,并且向全世界宣布,不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体,你觉得科学家的理由是_______________________
__________________________________________________________________________。
【答案】(1)未成熟细胞(或干细胞) 脱分化
(2)逆转化 全能性 动物细胞培养技术 (3)一位代孕母亲 4 该实验违反人类的伦理道德
【分析】本题主要考查了细胞工程和胚胎工程相关的知识,以及伦理问题。
【详解】 (1)根据题干信息“人体干细胞从不成熟的细胞发育成为专门的成熟细胞是单向分化的,其生长过程呈现不可逆转的特点”,所以可以推测,成熟的、专门的细胞可以进行重新编程成为未成熟的细胞(或干细胞),并发育成人体所有组织;这一过程与植物的组织培养过程中的脱分化阶段相似。
(2)把蝌蚪已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质中,经培育发育成了成体的青蛙,说明基因组可以进行逆转化;由于利用了重组细胞发育成完整的个体,所以体现了细胞核的全能性;核移植技术最基本的技术手段是动物细胞培养技术。
(3)将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出与去核卵母细胞组成一个新细胞,再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合,形成一个受精卵,并且让它发育成一个早期的人类胚胎,如果要将这个胚胎发育成一个婴儿,还需要一位代孕母亲;该孩子的生长发育过程中有3位女性(女性乙提供次级卵母细胞的细胞核、女性甲提供次级卵母细胞的细胞质,一位代孕母亲)、1名男性(提供精子)参与,所以与这个孩子的遗传、发育直接相关的亲代有4个;该实验违反人类的伦理道德,所以科学家不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体。
14.未来临床治疗性克隆将是胚胎干细胞(ES细胞)造福人类的一种非常重要的途径。如图所示为人类治疗性克隆的大体过程,请据图回答下列有关问题。
(1)人类治疗性克隆属于生物工程的____________技术。
(2)科学家将患者体细胞的细胞核植入去核的卵母细胞中,而不直接用体细胞进行细胞培养的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)治疗性克隆中,相同的胚胎干细胞“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质是基因____________的结果,在胚胎发育中,该过程开始发生于____________期。
【答案】(1)细胞工程 (2)体细胞的细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵母细胞的细胞质可以提供细胞核表达全能性的环境 (3)选择性表达 囊胚
【分析】本题主要考查了学生的识图能力,以及细胞工程和胚胎工程相关的知识。
【详解】 (1)治疗性克隆需应用核移植、动物细胞培养等技术手段,因而属于细胞工程技术。(2)在目前的技术条件下,动物体细胞的细胞核在体细胞中还不能表达全能性,而卵母细胞的细胞质可以提供细胞核表达全能性的环境。因而科学家将患者的体细胞的细胞核植入去核的卵母细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养。(3)相同的胚胎干细胞经诱导,可分化为不同的组织细胞,如胰岛细胞、血细胞、心肌细胞等,其本质是基因选择性表达的结果。在胚胎发育过程中,细胞开始分化发生于囊胚期。
15.治疗性克隆一般是先从需要救治的病人身上提取一个细胞,然后将该细胞的遗传物质置于一个去除了细胞核的卵母细胞中,该卵母细胞开始自行分裂,直至形成一个早期胚胎,从这个早期胚胎中即可提取胚胎干细胞,胚胎干细胞经过相应的技术处理,便可发展成遗传特性与病人完全吻合的细胞、组织或器官。如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请回答:
(1)相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果却各种各样,有的是神经细胞,有的是血细胞,有的是肌肉细胞,其根本原因是__________________________________________________。
(2)③构建的重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在____________期,从细胞水平上看,卵裂的分裂方式是____________。
(3)治疗性克隆所用的主要技术是____________和胚胎干细胞培养,要想获得基因型完全相同的胚胎,可采用____________技术。
(4)治疗性克隆解决了临床上____________和____________的问题。
【答案】(1)基因的选择性表达 (2)囊胚 有丝分裂
(3)核移植 胚胎分割 (4)供体器官不足 免疫排斥反应
【分析】本题主要考查了治疗性克隆的基本过程,以及胚胎发育过程中细胞分化相关的知识。
【详解】(1)胚胎干细胞通过分化可形成神经细胞、血细胞、肌肉细胞等各种组织细胞,而细胞分化的实质是基因的选择性表达。(2)早期胚胎发育过程中,细胞分化开始于囊胚期,分化形成内细胞团和滋养层细胞,从细胞水平上看,卵裂的分裂方式是有丝分裂。(3)治疗性克隆采用了核移植技术,由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此要想获得基因型完全相同的胚胎,可采用胚胎分割技术。(4)治疗性克隆解决了临床上供体器官不足和器官移植后发生免疫排斥反应的问题。
2 / 2第4章 生物技术的安全性与伦理问题(复习讲义)
课标要求 核心考点
1.举例说出日常生活中的转基因食品,探讨转基因技术在应用过程中带来的影响; 2.举例说明生殖性克隆人面临的伦理问题,分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持不接受任何生殖性克隆人实验; 3.举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害,认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散。 1.知道转基因生物包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物;能探讨抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等转基因作物所带来的社会效益; 2.能够正确认识转基因产品的安全性问题,理性看待转基因技术,举例说明在基因研究工作中,科学家是如何采取多种方法防止基因污染的; 3.基于生殖性克隆人面临的技术和伦理问题,说明我国对待生殖性克隆人的态度; 4.运用归纳与概括的科学方法,说明试管婴儿技术与设计试管婴儿的区别 5.说明生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害,归纳概括生物武器的种类和特点。
要点一 转基因食品的安全性
重点内容 具体要点 特别提醒
转基因成果 1.转基因微生物:减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒发酵周期;构建优质的基因工程菌来生产氨基酸;用基因工程菌生产药物治疗疾病; 2.转基因动物:将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等导入动物体内,培育生长迅速、品质优良的转基因家禽、家畜;将抗病毒基因导入动物体内培育抗病毒新品种;建立某些人类疾病的转基因动物模型,为研究其致病机制和治疗方案提供依据; 3.转基因植物:培育大量抗虫、抗病、抗除草剂、耐储藏等新性状的作物。 1.微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点,常作为转基因技术研究的对象。 2. 抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等转基因作物所带来的社会效益有:①解决饥饿和贫困问题;②在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候的限制,提高产量;③减少农药的使用,减少环境污染。
对转基因产品安全性的争论 1.对转基因产品的安全性存在着激烈争论的原因:①面对原本是自然造就的生命形式被人为改造后具有了全新特征的现实时,出现激烈的争论是正常的;②人们所生活的国家或社会,政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等的差异,决定了人们具有不同的价值观取向,因此对转基因技术就会产生不同的见解。 1.防止基因污染的方法:我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,因而可以防止转基因花粉的传播。
理性看待转基因技术 1.理性看待转基因技术需要建立在完备的科学知识基础之上,清晰地了解转基因技术的原理和操作规程;看到人们的观点受到复杂的政治、经济和文化等因素的影响;靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。 1.我国对转基因技术的方针是:研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格,坚持依法监管。
要点二 关注生殖性克隆人
重点内容 具体要点 特别提醒
生殖性克隆与治疗性克隆 1.生殖性克隆是指通过克隆技术获得独立生存的新个体,是个体水平; 2.治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞、组织、器官,用来修复或替代受损的细胞、组织、器官,以达到治疗的目的。 1.设计试管婴儿和试管婴儿在技术操作上的共同点有:都需要体外受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植,差异是设计试管婴儿技术比试管婴儿技术多出植入前对胚胎进行遗传学诊断的过程; 2.从应用上看,试管婴儿技术主要用于解决不孕夫妇的生育问题,而设计试管婴儿技术主要用于白血病、贫血症等疾病的治疗; 3.试管婴儿技术和设计试管婴儿技术都属于有性生殖。
生殖性克隆人面临的伦理问题 1.伦理学家的观点:生殖性克隆人有违人类尊严;是在人为制造心理上和社会地位上都不健全的人,严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用; 2.生物学家的观点:克隆技术还不成熟,生殖性克隆人会面临流产、死胎和畸形儿等问题,与人类传统的伦理道德背道而驰。 1.我国政府对生殖性克隆人的态度:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 2.我国政府重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,并颁布了相关法规。
要点三 禁止生物武器
重点内容 具体要点 特别提醒
生物武器的种类和特点 1.概念:生物武器包括病菌类、病毒类和生化毒剂类,如天花病毒、霍乱弧菌等; 2. 生物武器的特点:传染性极强,传播途径多、速度快,危害强、时间长,杀伤范围大,易于携带和释放,难防难治,对人的心理震慑作用大,容易制造恐慌。 1.生物武器与其他常规武器的主要区别是:生物武器的致病能力强、攻击范围广,可直接或通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内,造成大规模伤亡,也能大量损害植物; 2.与常规武器相比,生物武器受自然条件的影响较大,原因是:病原微生物的生存、繁殖、死亡易受环境条件的影响。
对生物武器的态度 1.1972年4月,苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止生物武器公约》,1984年11月,我国也加入了这一公约。 1.关于生物武器,我们必须形成明确的立场:不论在何种情况下,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。
【例1】下列关于基因工程的应用的说法错误的是( )
A.抗虫转基因作物的使用有利于降低生产成本,减少农药对环境的污染
B.基因工程生产药品具有高效率、低成本的特点
C.转基因食品都经过严格实验,安全性是毋庸置疑的
D.把外源基因转入叶绿体DNA中有助于防止基因污染
【变式1-1】转基因作物是通过转基因技术对农作物进行精确地改造而产生的,转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进,极大地降低农业生产成本,另一方面,科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在危害。就以上叙述内容分析,你认为下列说法错误的是(  )
A.转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物
B.如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该禁止转基因技术
C.科学家必须在现有知识与技术的基础上,尽量考虑转基因作物可能存在的风险并采取相应的防范措施
D.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制
【变式1-2】苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转Bt基因作物种植区,发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对2龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是(  )
A.利用DNA分子杂交技术不能检测烟草植株的抗虫性状
B.单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同
C.种植转双基因烟草可避免棉铃虫产生抗性基因
D.转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
【例2】20世纪90年代,乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现,疾病是一种新的病毒引发的,而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点( )
A.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
B.导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体
C.转基因植物的抗除草剂基因,有可能通过花粉传播而进入杂草中,使杂草成为除不掉的“超级杂草”
D.抗虫棉能抵抗棉铃虫,但随着棉铃虫抗性的增强,抗虫棉有可能被淘汰
【变式2-1】据统计,从20世纪90年代至今,全世界包括基因制药在内的生物技术药物的销售额,以年均30%的速度增长,生物制药已成为21世纪的朝阳产业。下列有关说法错误的是( )
A.可以利用转基因技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”
B.对于基因制药,我们应该科学地认识和评估,保障公众的知情权
C.利用转基因技术将牛凝乳酶基因用显微注射法导入大肠杆菌基因组,获得能生产凝乳酶的基因工程菌
D.针对转基因生物的安全问题,国家应建立相应的评估及预警机制
【变式2-2】美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现,这种玉米含有包括苏云金杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物中的基因,由此可见:
①转基因作物的基因可传播到野生植物中
②转基因作物可对天然植物的基因多样性构成威胁
③为防止基因污染,应当禁止转基因作物的研究
④自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程,与基因工程没有任何区别
其中说法正确的是( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
【例3】“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出,在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如图所示的时期,再将胚胎植入女性子宫内发育成胎儿,该技术使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会。下列叙述正确的是( )
A.“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是无性生殖
B.如图所示时期是胚胎发育的囊胚期,1代表内细胞团,2代表囊胚腔,3代表滋养层
C.“试管婴儿”的形成用到的技术有体外受精、体内培养、核移植
D.“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者对人类的作用是相同的
【变式3-1】(2023·永州模拟)下列关于治疗性克隆和生殖性克隆的说法,错误的是( )
A.使用病人自己的细胞产生胰岛细胞以治疗糖尿病属于治疗性克隆
B.将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育出婴儿的过程属于生殖性克隆
C.治疗性克隆属于无性生殖,生殖性克隆属于有性生殖
D.治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要应用到动物细胞培养和核移植
【变式3-2】2018年11月,世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术,即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把Cas9蛋白和特定的RNA引导序列注入受精卵中,对CCR5基因进行修改,预期婴儿出生后能天然抵抗人类免疫缺陷病毒,关于该技术的安全性问题,下列说法不正确的是(  )
A.基因编辑时,引导序列可能发生变异,导致剪切错误,造成不可预知的后果
B.经过基因编辑的个体,有可能影响基因选择性表达,而导致其他疾病的产生
C.将基因编辑技术应用于治疗性克隆,符合人类伦理道德
D.只要加强监管、完善法律法规、完善技术手段,不需担心基因编辑技术的安全性
【例4】下列关于生物武器的叙述,错误的是( )
A.自然界本来存在的、具有大规模杀伤性的武器
B.是致病微生物、毒素和其他生物性物质的总称
C.可以直接或通过食物、生活必需品等散布
D.一旦使用,将对军队和平民造成大规模
【变式4-1】转基因技术有可能被恐怖组织滥用,下列不属于滥用行为的是( )
A.把蜡样芽孢杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌
B.把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内,使人具有免疫力
C.对流感病毒进行基因改造,使具有某种易感基因的人群感染
D.将控制生物毒素分子合成的基因与流感病毒的基因拼接在一起
【变式4-2】(2023·河北唐山调研)如同发明炸药时没有想把炸药用于人类互相残杀的战争一样,科学家在创造重组DNA技术时,也不是为了用于战争,但却无法抵挡新技术在军事方面的运用,生物武器就这样悄然出现了。下列关于生物武器的说法错误的是( )
A.生物武器难以检测,使用时可能并不会被马上察觉
B.生物武器没有明确的标识,潜在危害大
C.生物武器适应能力强,不受气候影响
D.依靠科学力量和人类文明的合作,生物武器也会受到限制
1.为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响,研究人员在种植转基因菊花的第二年,随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草,提取DNA。根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增,电泳结果如图。下列说法不正确的是( )
注:CK表示质粒阳性对照,1为空白对照,2~10为转基因株系,11~15为不同种类杂草,16~20为非转基因菊花。
A.设置空白实验是为了排除实验操作、试剂污染等对结果的影响
B.结果表明2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定,且未发生向周边植物的扩散
C.转基因植物与周边其他植物之间不可能通过花粉发生基因交流
D.将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价
2.有人认为“转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制”,以下各项中支持此观点的是(  )
A.转基因作物能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿,同时还能减少使用农药引起的环境污染
B.转基因食品与非转基因食品一样,都是由脂肪、蛋白质和碳水化合物等物质组成的
C.对转入了苏云金芽孢杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响
D.帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育
3. (2023·河北月考)2012年6月29日,中国首例设计婴儿诞生。这个婴儿的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前,二人曾育有一女,患有重度地中海贫血,为了再生一个健康的孩子,用他的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植,设计了这个婴儿。下列有关说法不合理的是( )
A.“设计试管婴儿”利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等
B.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均为有性生殖
C.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择,但二者选择的目的不同
D.设计婴儿性别是“设计试管婴儿”的第一步
4.2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
5. (2023·山东菏泽调研)关于设计试管婴儿的问题,下列不合乎道德规范的是( )
A.利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞,救治病人
B.设计试管婴儿,不一定非考虑其性别
C.利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿,以供研究
D.利用试管婴儿的脐带血中的造血干细胞
6.(2025·浙江嘉兴·模拟预测)转基因技术诞生不到百年就已广泛应用于农业生产。下列关于转基因叙述错误的是( )
A.转基因技术在食品和农业等方面发挥重要作用
B.基因来自自然界的转基因作物也可能存在安全性问题
C.转基因作物与传统作物比较可能具有更高的经济价值
D.转基因技术是根据人类需要改造基因实现不定向变异
7.下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是(  )
A.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
B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害
C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提
D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上
8.(2025·浙江杭州·模拟预测)基因工程技术在迅猛发展,为人类的生产生活带来很多便利,但同时也带来了一些安全性问题,下列说法正确的是(  )
A.乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与药用蛋白启动子重组后导入动物的受精卵中
B.将外源生长素基因导入鲤鱼中可提高鲤鱼的生长速度
C.通过基因组编辑技术可以设计完美试管婴儿
D.研究转基因农作物时,可采取多种方法防止转基因花粉的传播,避免基因污染
9. (2025年6月浙江卷)下列关于生物技术安全和伦理问题的叙述,错误的是(  )
A. 反对设计完美婴儿 B. 反对人的生殖性克隆
C. 禁止生物武器的使用 D. 禁止转基因技术的应用
10. (2024年1月浙江卷)关于生物技术安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是()
A. 试管动物的培育 B. 转基因食品的生产
C. 治疗性克隆的研究 D. 生物武器的发展和生产
11.八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtⅠ表示)参与β-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因,它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻,使水稻胚乳中富含β-胡萝卜素,由此生产出的大米称为“黄金大米”。请根据以上信息回答下列问题。
[这项研究成果发表在《自然·生物技术》(NatureBiotechnology)杂志上]
(1)科学家在培育“黄金大米”时,将crtⅠ和psy基因导入含pmi基因的质粒中,构建了质粒pSYN12424。该项研究的目的基因是__________________,标记基因是____________,质粒pSYN12424的作用是__________________。
(2)在构建质粒载体时,目的基因序列中能否含有用到的限制酶的识别序列? 。为什么?
__________________________________________________________________________。
(3)请查找相关资料,了解科学家为什么要培育“黄金大米”以及当前关于“是否要推广‘黄金大米’”的各种争论。你还可以提出自己的看法,并与同学交流讨论。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
12. (2022·广东卷)“绿水透迤去,青山相向开。”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体,多来自高污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术。
回答下列问题:
(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一对________,利用PCR技术,在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。
(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k,用于在梭菌中建立多基因组合表达库,经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基因的作用是_____________________________________________________________________,
终止子的作用是_________________________________________________________________。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,推测其原因可能是__________________________________________________________________,
此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
(4)这种生产高附加值化工产品的新技术,实现了________________,体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于_________________________________________,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
13. 英国剑桥大学的约翰·格登和日本的山中伸弥在“体细胞重编程技术”领域作出了贡献,因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。回答下列问题:
(1)长期以来,人们一直认为人体干细胞从不成熟的细胞发育成为专门的成熟细胞是单向分化的,其生长过程呈现不可逆转的特点,然而格登发现,成熟的、专门的细胞是可以进行重新编程成为______________的,并进而发育成人体的所有组织,这一过程与植物组织培养过程中的______________阶段非常相似。
(2)格登进行了一个实验——把蝌蚪已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质中,经培育发育成了成体的青蛙,格登的这项实验首次证实,即使是已经分化的细胞,其基因组也是可以进行____________的;这一过程还表现出了细胞核的____________,具有划时代的意义,在这一实验过程中最基本的技术手段是______________________。
(3)英国生理学家罗伯特·爱德华兹被誉为“试管婴儿之父”,他带领其研究团队,找到了3名健康志愿者(包括2名女性和1名男性),去掉女性甲的次级卵母细胞的细胞核,然后将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出,与这个去核卵母细胞组成一个新细胞,再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合,形成一个受精卵,并且让其发育成一个早期的人类胚胎,如果研究继续做下去,把这个胚胎发育成一个真正的婴儿,你认为还需要__________________
________________。则与这个胚胎的遗传、发育直接相关的亲代有________个。但是后来科学家团队当着法官、社会工作者和其他科学家的面处死了这个胚胎,并且向全世界宣布,不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体,你觉得科学家的理由是_______________________
__________________________________________________________________________。
14.未来临床治疗性克隆将是胚胎干细胞(ES细胞)造福人类的一种非常重要的途径。如图所示为人类治疗性克隆的大体过程,请据图回答下列有关问题。
(1)人类治疗性克隆属于生物工程的____________技术。
(2)科学家将患者体细胞的细胞核植入去核的卵母细胞中,而不直接用体细胞进行细胞培养的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)治疗性克隆中,相同的胚胎干细胞“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质是基因____________的结果,在胚胎发育中,该过程开始发生于____________期。
15.治疗性克隆一般是先从需要救治的病人身上提取一个细胞,然后将该细胞的遗传物质置于一个去除了细胞核的卵母细胞中,该卵母细胞开始自行分裂,直至形成一个早期胚胎,从这个早期胚胎中即可提取胚胎干细胞,胚胎干细胞经过相应的技术处理,便可发展成遗传特性与病人完全吻合的细胞、组织或器官。如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请回答:
(1)相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果却各种各样,有的是神经细胞,有的是血细胞,有的是肌肉细胞,其根本原因是__________________________________________________。
(2)③构建的重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在____________期,从细胞水平上看,卵裂的分裂方式是____________。
(3)治疗性克隆所用的主要技术是____________和胚胎干细胞培养,要想获得基因型完全相同的胚胎,可采用____________技术。
(4)治疗性克隆解决了临床上____________和____________的问题。
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