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第40讲生物技术的安全性和伦理问题[考纲要求]1.转基因生物的安全性(Ⅰ)。2.生物武器对人类的威胁(Ⅰ)。3.生物技术中的伦理问题(Ⅰ)。考点一转基因生物的安全性1．安全性问题(1)食物安全：滞后效应、过敏原、营养成分改变等。(2)生物安全：对生物多样性的影响等。(3)环境安全：对生态系统稳定性的影响等。2．理性看待转基因技术(1)需要正确的社会舆论导向，趋利避害，不能因噎废食。(2)制定政策和法规，最大程度保证转基因技术和产品的安全性。1．下列关于转基因生物与环境安全的叙述，错误的是()A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内D．转基因生物可能会使某些地区的生态系统的稳定性遭到破坏答案B解析抗虫棉固然可以减少农药的使用，但外源基因可能通过花粉逸散到近缘的其他植物，从而造成基因污染。2．基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了许多关于科技与伦理的争论。有人欢呼：“科学技术的发展将改变一切”；有人惊呼：“它将引发道德危机”。对此，我们应该持有的态度是()①摈弃现有道德规范，推动科技发展②发挥道德规范的作用，限制科技的负面效应③科技的发展必须以现有道德规范为准绳④调整现有道德规范，适应科技发展A．①②B．②③C．③④D．②④答案D解析基因工程有优势，当然也有不足之处，人们在运用基因工程技术为人类服务时注意限度问题；科学技术的发展进步是好事，但要限制其对人类、社会的负面效应，同时要适当调整人们现有的道德观念和规范，适应科学技术发展，不能阻止，但也不能一味顺从。1．转基因生物存在安全性问题的原因(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。(2)目的基因往往是异种生物的基因。(3)外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。2．理性看待转基因生物(1)转基因生物的优缺点优点缺点①解决粮食短缺问题；②大大减少农药的使用量，减少环境污染；③增加食物营养，提高附加值；④增加食物种类，提升食物品质；⑤提高生产效率，带动相关产业发展①可能出现新的过敏原或重组形成新病毒；②可能产生抗除草剂的杂草；③可能使疾病的传播跨越物种障碍；④可能会损害生物多样性；⑤可能会对人类生活环境造成二次污染(2)对待转基因生物的正确态度①对转基因生物出现激烈的伦理方面的争论是正常的，关键是社会应有正确的舆论导向，从而促进科学技术的发展。②国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。③在转基因生物或其产品研究过程中，科学家要自觉遵守科学研究道德。考点二生物技术的伦理问题比较三种生物技术中的伦理问题反对支持克隆人伦理方面违反了人类的伦理道德观念，中国禁止生殖性克隆中国不反对治疗性克隆技术方面技术不成熟，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术问题设计试管婴儿胚胎也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀”提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤基因检测技术方面很难用在具体医疗中有一些遗传性疾病可以通过基因检测后在早期采取预防措施道可能引起基因歧视通过正确的科学知识传播、伦理道德教德方面育和立法，解决基因歧视现象易错警示克隆人与试管婴儿有着本质的区别：(1)克隆人的早期胚胎形成是通过细胞核移植，形成重组细胞培养得到的，过程中没有减数分裂和受精作用，属于无性生殖。(2)试管婴儿培育过程进行减数分裂和受精作用，属于典型的有性生殖，只是受精过程和早期胚胎培养发生在体外。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囊胚期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。该技术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。据此回答下列问题：(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)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是____________，双胞胎的性别是否相同？____________。(3)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿”技术，二者在技术手段上的区别是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)A(2)胚胎分割相同(3)后者胚胎在移植前需要进行遗传学诊断(4)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德解析(1)试管婴儿也是由精子与卵细胞结合形成的受精卵发育而来的，在生殖方式上它属于有性生殖。(2)若获得同卵双胞胎可运用胚胎分割移植技术，即在囊胚期，将内细胞团均分成两份，每一份经培养移植后均发育成一个个体，这样每个个体的细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而产生，所以均含有相同的遗传物质，具有相同的性别。(3)试管婴儿技术主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，在胚胎移植前不需要遗传学检测，设计试管婴儿技术往往在胚胎移植前进行遗传学检测，以获得特定的胚胎。(4)设计试管婴儿性别，会破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德，所以反对设计试管婴儿性别。1．克隆人(1)克隆人的培育过程(2)治疗性克隆和生殖性克隆的比较类型项目治疗性克隆生殖性克隆区别目的从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗用于生育，获得人的复制品水平细胞水平个体水平联系都属无性生殖；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比较如图，后者比前者多了④过程：(1)不同点①所用技术手段：设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断，试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断。②应用：试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。(2)相同点：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，都是有性生殖。3．基因检测(1)概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子或蛋白质进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因情况的一种技术。(2)争论焦点：①基因检测能否达到预防疾病的目的。②是否引起基因歧视、个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。考点三生物武器对人类的威胁1．生物武器的种类(连一连)2．我国政府观点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。4．下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点，不合理的是()A．对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待B．我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆C．我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散D．对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权答案B解析中国政府对待克隆人的态度是禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。A项是理性看待转基因技术的正确态度。C项是我国政府对待生物武器的态度：坚决禁止生物武器，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。D项是关于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权的说法，也是正确的。1．生物武器的特点(1)致病力强、传染性大。(2)污染面广、危害时间长。直接喷洒的生物气溶胶，可随风飘到较远的地区，杀伤范围可达数百至数千平方千米，且存活时间长，不易被发现。(3)难以防治。(4)具有一定的潜伏期。(5)受自然条件影响大。2．局限性(1)生物武器主要指病原微生物，它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件的影响。(2)受地形、方向等多种条件的影响。(3)使用不易控制，使用不当可危害本方安全。1．(2012·江苏卷，13)下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物答案B解析种植转基因作物(如抗虫棉)应与传统农业(普通棉花)种植区隔离，否则转基因作物中的基因可能扩散到普通作物中，使传统农业种植区的产量受到很大的影响，A项正确；目的基因为DNA分子，动物食用后会被消化成小分子脱氧核苷酸，所以目的基因不会转入动物体细胞中，B项错误；种植转基因作物，可能通过花粉扩散而使野生植物获得新基因，从而影响野生植物的遗传多样性，C项正确；导入转基因植物的外源基因有可能与感染转基因植物的某些根际微生物杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体，D项正确。2．(2010·江苏卷，18)下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题答案A解析转基因的抗虫植物在长期栽培过程中，会导致以该植物为食物来源的昆虫的抗性基因频率增加。动物和植物共用一套遗传密码，因此转入植物体内的动物生长激素基因也可能进行表达。转基因植物的外源基因来源于自然界，也可能存在食物安全、生物安全和环境安全等安全性问题。3．(2007·广东A卷，41(节选))香蕉原产热带地区，是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响，对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒(BBTV，单链环状DNA病毒)引起的香蕉束顶病，对香蕉生产的危害十分严重。当前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平，具有重要意义。(1)如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？________________________________________________________________________。(2)在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？(列举两点)________________________________________________________________________。答案(1)将afp基因插入土壤农杆菌的质粒，构建表达载体，通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞，成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株(2)生态安全问题包括：①外源基因扩散到其他物种(外源基因漂移)；②转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能；③转基因植株扩散对生物多样性的影响；④转基因植物残体或分泌物对环境的影响解析(1)可通过构建含afp基因的载体利用农杆菌转化法导入香蕉受体细胞，经检测、培养形成含afp基因的香蕉植株；(2)转基因生物的安全性问题，是社会关注的焦点，主要从以下几个角度：①外源基因扩散到其他物种(外源基因漂移)；②转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能；③转基因植株扩散对生物多样性的影响；④转基因植物残体或分泌物对环境的影响。4．(2011·福建卷，32)一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如下图：请回答：(1)过程①是指在体外进行的____________处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程②称为____________。(2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③________进行PCR扩增，然后用MstⅡ对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。据此判断，MstⅡ是一种_________