高考生物一轮复习资料选生物技术的安全性和伦理问题

高考生物一轮复习资料选生物技术的安全性和伦理问题

专题四 生物技术的安全性和伦理问题 转基因生物的安全性问题 例1 在对番茄的研究中发现，害虫损伤番茄叶片后，叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动蛋白酶抑制剂的基因后，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）。‎ 根据材料回答下列问题： ‎（1）番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的 处合成的。 ‎（2）将番茄的蛋白酶抑制基因导入玉米内，使玉米形成新的性状，这种变异属于 。 ‎（3）能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫。你是否赞成这种说法？ 。说明理由： ‎ ‎ 。（4）有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗？试以学过的知识进行简要的分析说明。 ‎  ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 。 ‎ 答案 （1）核糖体 （2）基因重组 （3）不赞成 转基因玉米能抵抗玉米螟，但不能抵抗所有的害虫 ‎（4）①有道理。这种转基因玉米的果实中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患；②无必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响；③无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏，因此不会对人的消化造成不良影响（答案不惟一）‎ 关注生物技术的伦理问题 例2 阅读下列材料，回答问题： 材料一 2004年11月俄罗斯科学院理论与实验生物物理研究所的科研人员，在分析了老鼠单细胞胚胎细胞核移植前后钾离子浓度变化后发现，针对卵细胞进行的任何外在行为，必将破坏它的生物化学平衡，导致胚胎细胞正常发育进程的改变。因此，对卵细胞的任何行为不可能不留下痕迹。有关专家指出，这一实验成果有助于解释大量克隆动物出现不正常的原因。细胞核移植是现代生物技术中常见的现象：克隆、细胞核与细胞质间的相互作用、人工授精等，都要对卵细胞施加外在作用。这种外在行为是否影响未来胚胎细胞的发育与成长？ 材料二 在当代，医生几乎都能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言，器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事，如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”作器官移植之用，则绝对没有排斥反应之虑，因为二者基因相配，组织也相配。问题是，利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道？是否合法？经济是否合算？克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因，例如，在医学方面，人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素，使侏儒症患者重新长高的生长激素和抗多种病毒感染的干扰素等。 ‎（1）根据材料一，可得出大量克隆动物出现不正常的原因可能是 ‎ ‎ 。（2）尽管克隆动物在实际生活中还没有实际用途，但克隆技术在医学上却有巨大潜力，表现在 。‎ ‎（3）克隆技术作为现代生物技术，和试管婴儿技术比较，前者属于 生殖；后者属于 生殖。 ‎（4）器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事，原因是 。 ‎（5）除了通过克隆技术生产人的胰岛素、生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素外，还可采用 方法生产。‎ ‎（6）英国罗斯林研究所的一项研究显示，利用克隆技术根本无法培育出完全相同的个体，究其原因，除了发育过程中的环境因素的影响外，还可能有 ‎ ‎ 等原因（至少写出两个）。‎ 答案 （1）对卵细胞进行的外在行为，可破坏它的生物化学平衡，导致胚胎细胞正常发育进程的改变 ‎（2）生产胰岛素、生长激素、干扰素等 ‎（3）无性 有性 ‎（4）免疫系统的识别和清除 ‎（5）基因工程 （6）受卵细胞细胞质中遗传物质的影响；细胞分裂中可能发生基因突变或染色体变异（其他合理答案也可）‎ ‎1. “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，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得 了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答： ‎（1）试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是 ( )‎ A.有性生殖 B.组织培养 C.克隆技术 D.基因工程 ‎（2）人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，并进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵裂的分裂方式是 。 ‎（3）该图所示时期是胚胎发育的 期。 ‎（4）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？ （填序号）。 ‎①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植 ‎（5）要得到“同卵双胞胎”采用的技术是 ，双胞胎的性别是否相同？ 。 答案 （1）A （2）有丝分裂 （3）囊胚 （4）①②③ ‎（5）胚胎分割移植 相同 ‎2.棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌，它能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了含这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。 请根据上述材料回答下列问题： ‎（1）害虫在喷洒农药进行化学防治后，抗药性增强是 的结果。 ‎（2）毒蛋白对人畜无害，但能使棉铃虫致死，从蛋白质的特性看，蛋白质具有 性。 ‎（3）“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息的表达过程可以表示为 。‎ ‎（4）“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的 。 ‎（5）该项科学成果在环境保护上的重要作用是 ‎ ‎ 。‎ ‎（6）科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现在不抗虫的植株，此种现象来源于 。‎ ‎（7）题中“毒蛋白基因转入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指 。‎ ‎（8）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是 。‎ ‎（9）在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“针线”是 ，基因的“运载工具”是 。 ‎（10）转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明。 有利方面： 。‎ 有害方面： 。‎ 答案 （1）农药对害虫的变异类型进行选择 ‎（2）特异 ‎（3）抗虫基因mRNA蛋白质 ‎（4）基因重组 ‎（5）减少了农药对环境的污染，保护了生态环境 ‎（6）基因突变 ‎（7）毒蛋白基因在棉花细胞内经转录和翻译合成了毒蛋白 ‎（8）目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍 ‎（9）限制性核酸内核内切酶 DNA连接酶 载体 ‎（10）用于疾病的诊断和治疗或培育优良动、植物新品种 可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等 ‎3.图示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答： ‎（1）它属于生物工程中的 。 ‎（2）科学家为何要将患者体细胞中的核植入到去核的卵细胞中，而不直接用体细胞进行细胞培养？ ‎ 。‎ ‎（3）已知有耳垂（A）对无耳垂（a）是显性。若患者是无耳垂（aa）的，提供卵细胞的女性是有耳垂（Aa）的，核移植后得到的细胞所培育出的人耳是否具有耳垂？ 。‎ ‎（4）按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是 ，其原因是 。‎ 答案 （1）细胞工程 （2）动物体细胞高度分化，全能性很低 ‎（3）无耳垂 （4）不产生免疫排斥，遗传信息相同 白细胞表面抗原HLA相同 ‎4.（热点预测）‎ 生物技术就像一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难。例如用克隆技术制造出克隆人，用转基因技术制造生物武器等。面对生物技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑。近年来，生物技术引发的社会争论涉及面越来越广。 ‎（1）目前我国是种植转基因作物较多的国家之一，关于转基因生物的安全性的争论也越来越多，转基因生物的安全性主要涉及到 、 、 等方面。 ‎（2）“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在对人类作用上的区别是 ‎ ‎ 。在技术手段上的区别是 。‎ ‎（3）现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是 ‎ ‎ 。‎ ‎（4）如何对流感病毒进行改造做生物武器？危害性与一般生物武器相比怎样？原因是什么？ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案 （1）食物安全 生物安全 环境安全 ‎（2）前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病 后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断 ‎（3）破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德 ‎（4）将流感病毒基因与生物毒素分子基因拼接或对流感病毒基因进行改造。利用基因重组技术获得的生物武器较一般生物武器危害大，原因是人类从未接触过该致病微生物且无药可医。 ‎5. 2007年1月英国罗斯林研究所研究人员培育出一种特殊的母鸡，这种母鸡下的蛋中含有能够抗癌和抗其他疾病的蛋白质。具体过程是：研究人员首先选定了两种蛋白质，一种是能用于治疗皮肤癌的抗体miR24，它对于关节炎也有疗效；另一种 ‎ 是人体干扰素b‎-1a。它属于免疫系统蛋白，能够攻击肿瘤和病毒，阻止病毒在细胞中复制。随后，研究人员培育出可携带能合成上述两种蛋白质的人类基因的病毒，并用病毒感染小鸡早期胚胎。这些病毒能将人类基因植入新产下鸡蛋的DNA中。然后研究人员再孵化这些鸡蛋，并找出其精液中携带人类基因的公鸡。这些公鸡与母鸡交配后，繁育出下一代小鸡。依此类推，通过多次繁殖，最后培育出的转基因母鸡所产下的鸡蛋蛋清中就携带了抗癌及其他疾病的药物。 根据以上资料回答下列问题： ‎（1）当携带能控制合成两种蛋白质的人类基因的病毒感染小鸡早期胚胎时，病毒主要进入了 ，资料中的病毒所起的作用是 。 ‎（2）能控制合成两种蛋白质的人类基因在病毒体内能否得到表达？ ，原因是 ‎ ‎ 。‎ ‎（3）找出精液中携带人类基因的公鸡常用的方法是 。 ‎（4）转基因母鸡下的鸡蛋被摆在超市的货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因标注，这样是为了保护 ；在其标识中应标注 。 答案 （1）胚胎干细胞内部 载体 ‎（2）不能 病毒不能独立生活，病毒基因和能合成两种蛋白质的人类基因的表达都是在宿主细胞内完成的 ‎（3）DNA分子杂交技术 ‎（4）消费者的知情权 转基因鸡蛋 ‎6.体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下图是体细胞核移植技术用于人类疾病治疗方面的过程示意图，根据相关知识分析回答下列问题： ‎（1）在体细胞核移植技术中往往以卵母细胞作为受体，因为 ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎（2）核移植成功后，用物理或化学方法激活受体细胞，目的是 ‎ ‎ 。‎ ‎（3）以病人本人的体细胞核做供体，诱导分化形成的器官在移植过程中可以避免 ‎ ‎ 。‎ ‎（4）在核移植过程中，可利用紫外线短时间照射卵母细胞，此方法的优点是在没有刺破透明带和卵母细胞质膜的情况下，就能够去除 或 ，从而达到去核目的。 ‎（5）我国禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆的研究，请谈谈为什么要反对生殖性克隆人？ ‎ 。‎ 答案 （1）卵母细胞含有丰富的营养物质，体积比较大，容易操作；卵细胞的细胞质中存在促进核基因表达的物质 ‎（2）使其完成减数分裂和发育进程 （3）免疫排斥反应 ‎（4）细胞核 使卵母细胞核DNA变性 ‎（5）①严重违反了人类伦理道德；②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人；④克隆技术尚不成熟，有可能克隆出有严重生理缺陷的孩子 ‎7.继“9·‎11”‎后，美国又掀起了炭疽热事件，炭疽热是一种由炭疽杆菌引发的急性传染病，主要以孢子形式存在，孢囊具有保护功能，能使细菌不受阳光、热和消毒剂的破坏而在自然界中长期存活。通过空气传播的呼吸性炭疽热后果最为严重，致死率约为95%～100%。所以它也是一种重要的生物武器。 ‎（1）生物武器多具有 等特点（答案两个方面即可），目前有些国家用新技术制造全新致病菌，使感染者突然发病，无药可医，受害国极度恐慌，机构瘫痪。 ‎（2）下列有关炭疽杆菌致病特点的叙述中，不正确的是 。 A.传染性极强 B.感染者死亡率极高 C.只要有0.001 mg就能引发炭疽病 D.造成人的神经失常 ‎（3）1998年3月27日，中美联合声明中重申了在任何情况下 、不生产、 生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。 答案 （1）致病力强，传染性大；有潜伏期，一般潜伏期的症状不明显，难以及时发现；污染面积大，危害时间长，杀伤范围达数百至数千平方公里；传染途径多；生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强（答出两个方面即可） ‎（2）D （3）不发展 不储存 ‎8.根据材料回答有关问题。 供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这两个问题。下图表示治疗性克隆的过程。 ‎（1）图中横线上的生物名称是：① 、② 。 ‎（2）图中③④表示的生理过程是 。 ‎（3）我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究。你认为治疗性克隆有什么意义？ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ 答案 （1）①细胞核 ②内细胞团（内细胞团细胞） ‎（2）细胞分化 （3）①开辟了治疗人类疾病的新途径，如解决组织或器官的来源、多种难治或不治之症的治疗；②解决同种异体器官移植过程中最难克服的免疫排斥反应；③促进畜牧业、动物业、制药业等方面的蓬勃发展等 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎ www.ks5u.com