第五章 生物技术的安全与伦理
第一节 转基因产品的安全性引发社会的广泛关注
第二节 我国禁止生殖性克隆人
第三节 世界范围内应全面禁止生物武器
基础过关练
题组一 转基因产品的安全性引发社会的广泛关注
1.下列有关基因工程成果的叙述,错误的是( )
A.科学家将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育了一批生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜
B.将某些抗病毒的基因导入动物体内,培育出抵抗所有病毒的动物新品种
C.科学家建立的转基因动物模型能够模拟疾病的发生和发展过程
D.科学家利用转基因技术抑制番茄中乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量,培育出转基因耐储藏番茄
2.基因工程技术在给我们带来便利的同时,转基因生物及其相关产品的安全性问题也引起了人们的重视。下列叙述错误的是( )
A.种植转基因作物不会影响生态系统的稳态
B.科学家应科学地认识、评估和利用转基因生物
C.社会公众在购买相关产品时应享有知情权
D.转基因生物有可能被用于制作“生物武器”
3.为了制定出控制转基因大豆向野生大豆基因漂移的安全管理措施,以下不能作为评估风险程度依据的是( )
A.转基因大豆与野生大豆的地理分布
B.转基因大豆与野生物种间的亲缘关系
C.野生大豆的蛋白质含量
D.传粉昆虫的种类和数量
4.20世纪70年代以后,一大批生物技术成果进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用;甚至利用分子遗传学等知识和技术把改造生命的幻想变成现实;生物技术的发展在造福人类的同时也可能带来潜在的危害。下列有关生物技术的安全性问题描述正确的是 ( )
A.将目的基因导入叶绿体基因组可以有效防止目的基因随花粉扩散到自然界
B.不同国家对转基因产品安全性的法律界定是一样的
C.生殖性克隆和治疗性克隆的结果相同,都会面临严重的伦理问题
D.人体不会对转基因技术制造的具有超强传染性和致病性的新型病原体产生免疫反应
5.某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂,积累于茎中,让取食它的害虫的消化酶受抑制,无法消化食物而死。下列有关该玉米对人类的安全性的评论,不符合生物学原理的是( )
A.安全,玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响,因为人体的消化酶和害虫的消化酶在结构上存在差异
B.安全,人类通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏,不抑制人体的消化酶
C.不安全,玉米的食用部分也可能含有蛋白酶抑制剂,食用后使人无法消化蛋白质而患病
D.不安全,玉米的蛋白酶抑制剂基因可直接在人体细胞内表达,使人无法消化食物而患病
6.阅读以下材料,回答下列问题:
自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来,转基因鱼的研究取得了长足发展,如转入生长激素基因(GH基因)的鱼生长速度快、饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题,需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。我国科学家只将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
(1)已知人的GH是含有191个氨基酸的蛋白质,若将人的GH基因转移到鱼体内,则转基因鱼至少增加脱氧核苷酸 个。
(2)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得了较高的生长率,以至于其生长速度高于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼,可能的原因是 。
(3)鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的。试分析引起生态安全性问题的原因: 。
(4)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的,科学家培育成功的三倍体转基因鱼,其形成过程是 。试从保障生态安全性问题角度分析只投放三倍体转基因鱼的原因: 。
题组二 我国禁止生殖性克隆人
7.我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。下列叙述错误的是( )
A.我国禁止生殖性克隆人是因为生殖性克隆人面临诸多伦理问题
B.治疗性克隆过程中核移植成功后,新细胞最初分裂时虽然复制了DNA,但基因转录并未开始
C.胚胎干细胞是全能干细胞,重组卵细胞发育成胚胎干细胞过程中细胞未分化
D.治疗性克隆解决了同种异体器官移植过程中的免疫排斥反应
8.以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。对生物技术应用于人类,在安全与伦理方面有不同的观点,下列叙述正确的是( )
A.试管婴儿技术应全面禁止
B.治疗性克隆不需要监控和审查
C.生殖性克隆不存在伦理道德方面的风险
D.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
9.目前我国每年约有30万名试管婴儿诞生。试管婴儿技术经历了三代发展,第一代试管婴儿技术是体外受精联合胚胎移植技术(IVF),该技术的主要特点是取出成熟的卵细胞进行体外自然受精,发育成早期胚胎后移植到母体子宫内;第二代试管婴儿技术是卵胞浆内单精子注射技术(ICSI),该技术的主要特点是采用显微操作技术进行单精子注射;第三代试管婴儿技术是胚胎植入前遗传学诊断(PGD),该技术的主要特点是对体外受精发育成的胚胎进行遗传诊断和筛选。下列有关试管婴儿技术有关的叙述,错误的是( )
A.第一代试管婴儿技术可以解决女性输卵管堵塞造成的不孕
B.第二代试管婴儿技术可以解决男性精子活力不足造成的不孕
C.为保证能得到多个受精卵,需要利用雌激素使女性超数排卵
D.人工采集的成熟的精子不能直接参与受精作用
10.伦敦大学医学院通过生物技术,成功对一对丈夫家族有乳腺癌发病史的夫妇的后代进行了胚胎筛选,并排除了后代携带致病基因的隐患。该“设计婴儿”的培育流程如下:通过人工方式得到15个受精卵→所有受精卵生长3天时,抽取一个细胞进行基因检测,剔除含致癌基因的胚胎→选取不含致癌基因的健康胚胎植入妻子子宫,一个健康的“设计婴儿”得以孕育。下列关于该项“设计婴儿”培育过程中所用技术的叙述,不正确的是( )
A.将受精卵培养到4细胞阶段可移植入子宫
B.检测受精卵中是否含有致癌基因,可以用“基因探针”进行检测
C.需要利用基因工程技术对受精卵中的致癌基因进行“基因敲除”
D.通过人工方式得到15个受精卵,需要用到超数排卵和人工受精的手段
11.研究人员利用CRISPR基因编辑技术成功修复了人类早期胚胎中与肥厚型心肌病相关的基因MYBPC3的突变,且定向非常精确,未出现“脱靶”效应。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时,也引起了一些伦理方面的争论。下列相关叙述错误的是( )
A.运用该技术编辑少量的细胞就可以对遗传病进行治疗
B.运用该技术可能诱发基因歧视等诸多社会不公平现象
C.该技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险
D.随着该技术的成熟,可以设计“完美婴儿”,促进人类发展和进步
题组三 世界范围内应全面禁止生物武器
12.生物技术在造福人类社会的同时也可能带来安全与伦理问题。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
13.下列关于生物武器的叙述,不正确的是( )
A.生物武器造价昂贵、不易获得
B.生物武器中起伤害作用的微生物、毒素称为生物战剂
C.生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等散布
D.生物武器一旦使用,将对军队和平民造成大规模杀伤的后果
14.科学家最初在创造 DNA 重组技术时,并不是为了用于战争,但却无法抵挡新技术在军事方面的运用,生物武器就这样出现了。下列关于生物武器的说法,错误的是( )
A.生物武器一般由致病微生物、毒素、昆虫以及装载它们的容器和投掷物组成
B.相对于常规武器、核武器和化学武器等,生物武器最大的特点是有传染性
C.现代生物武器的防护,主要包括预警体系、防控体系和疫苗库
D.生物武器适应能力强,不受气候影响
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 将某些抗病毒的基因导入动物体内,培育出的动物新品种只能抵抗相应病毒,不能抵抗所有病毒,B错误。
2.A 种植转基因作物可能会影响生态系统的稳态,A错误;社会公众在购买相关产品时应享有知情权,对此国家颁布了相关的法规,维护了社会公众的知情权,C正确;转基因生物有可能被用于制作“生物武器”,如经过基因重组的致病病菌等,D正确。
3.C 转基因大豆与野生大豆的地理分布的远近会影响转基因大豆向野生大豆的基因漂移,A不符合题意;转基因大豆与近缘野生物种间发生基因交流,进而发生基因漂移,使一些近缘野生物种表现出转基因的性状,B不符合题意;野生大豆的蛋白质含量不能作为评估风险程度的依据,C符合题意;传粉昆虫的种类和数量与野生大豆和转基因大豆之间的传粉和基因交流有关,D不符合题意。
4.A 因为叶绿体存在于细胞质中,花粉中含有精子,其几乎不含细胞质,所以将目的基因导入叶绿体基因组可以有效防止目的基因随花粉扩散到自然界,A正确;不同国家对转基因产品安全性的法律界定不一样,B错误;生殖性克隆和治疗性克隆的结果不同,治疗性克隆不会像生殖性克隆那样产生严重的道德、伦理、社会或法律问题,C错误;转基因技术制造的具有超强的传染性和致病性的新型病原体也会引起人体产生免疫反应,D错误。
5.D 不同物种的酶在结构上存在差异,玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响,因此对人体是安全的,A正确;人类通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制剂会被高温破坏,因此不会抑制人体的消化酶,对人体是安全的,B正确;转基因玉米的食用部分也可能含蛋白酶抑制剂,因此存在安全隐患,需要进一步评估,C正确;人体摄取的玉米的蛋白酶抑制剂基因在消化道中会被消化为小分子的物质,不会在人体细胞内表达,D错误。
6.答案 (1)1 146 (2)合成了大量生长激素,生长激素能促进蛋白质合成 (3)转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有GH基因,也具有生长优势,捕食量增加,与其他物种竞争加剧,从而引起生态危机 (4)将二倍体转基因鱼加倍为四倍体转基因鱼,然后让二倍体转基因鱼与四倍体转基因鱼杂交形成三倍体转基因鱼 三倍体转基因鱼不能繁殖后代,可以人工控制养殖数量和范围,避免发生杂交、竞争而引起生态危机
解析 (1)要得出转基因鱼至少增加的脱氧核苷酸数,可根据DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1计算。已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质,若将人的GH基因转移到鱼体内,则转基因鱼至少增加脱氧核苷酸191×6=1 146(个)。(2)转基因鱼合成了大量生长激素,生长激素能促进蛋白质合成,因此转基因鱼的生长速度高于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。(3)转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有生长激素(GH)基因,具有生长优势,捕食量增加,在与其他物种的竞争中具有生存优势,对生物多样性和生态系统的稳定不利,从而引起生态危机。(4)只投放三倍体转基因鱼的原因是三倍体转基因鱼减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,不能繁殖后代,可以人工控制养殖数量和范围,避免与其他个体发生杂交、竞争而引起生态危机。
7.C 真核生物DNA分子复制和转录不是同时进行的,B正确。重组卵细胞发育成胚胎干细胞过程中存在基因的选择性表达,发生了细胞分化,C错误。
8.D 试管婴儿技术可帮助不育夫妇解决生育问题,不应全面禁止,A错误;我国政府主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,B错误;生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念,C错误;我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,D正确。
9.C 第一代试管婴儿技术的主要特点是取出成熟的卵细胞进行体外自然受精,发育成早期胚胎后移植到母体子宫内,可以解决女性输卵管堵塞造成的不孕,A正确;第二代试管婴儿技术的主要特点是采用显微操作技术进行单精子注射,可以解决男性精子活力不足造成的不孕,B正确;为保证能得到多个受精卵,需要利用促性腺激素使女性超数排卵,以获得较多的卵母细胞,C错误;人工采集的成熟的精子需要经过获能处理,才可以参与受精作用,D正确。
10.C 人的体外受精胚胎即试管胚胎,可在4细胞阶段移植,A正确;检测受精卵中是否含有致癌基因,可以根据DNA分子杂交原理,采用“基因探针”进行检测,B正确;据题意可知,只需要通过基因检测出含有致癌基因的受精卵,然后剔除该受精卵即可,不需要进行“基因敲除”,C错误;女性一个性周期一般只能产生一个卵细胞,因此要获得15个受精卵,需要用到超数排卵,然后在体外进行人工受精,D正确。
11.D 由题意可知,该技术定向非常精确,故只需要编辑少量的细胞就可以对遗传病进行治疗,A正确;该技术能帮助修复人类早期胚胎中与肥厚型心肌病相关的基因MYBPC3的突变,但也会引发基因歧视等问题,B正确;该技术有时候会出现一些人们意想不到的后果,潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险,C正确;利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到“完美婴儿”,已经涉及新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,D错误。
12.D 试管动物的培育属于胚胎工程,在我国没有明令禁止,A不符合题意;我国目前不反对转基因食品的生产,B不符合题意;中国政府反对生殖性克隆、支持治疗性克隆,C不符合题意;中国坚决支持禁止生物武器的主张,奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策,并反对扩散生物武器,D符合题意。
13.A 生物武器成本低廉、容易获得,A错误。
14.D 生物武器一般由致病微生物、毒素、昆虫以及装载它们的容器和投掷物组成,其中起伤害作用的微生物、毒素又称生物战剂,A正确;相对于常规武器、核武器和化学武器等,生物武器最大的特点是有传染性,B正确;现代生物武器的防护主要包括预警体系(可以尽早发现疫情)、防控体系(对已经发现的疫情进行有效控制)和疫苗库(预先储备和及时更新疫苗),C正确;生物武器的传播受气候的影响,D错误。
11(共8张PPT)
1.转基因产品已经进入人们的日常生活
(1)转基因生物:含有重组DNA的生物。
(2)转基因食品:转基因生物本身或其加工产品,它可来自转基因的植物、动物、微生物等。
现阶段的转基因食品主要来自转基因作物。
(3)转基因技术在食品、农业、健康、医学、环境保护方面发挥重要作用。
第一节 转基因产品的安全性引发社会的广泛关注
第二节 我国禁止生殖性克隆人
第三节 世界范围内应全面禁止生物武器
知识点 1 转基因产品的安全性引发社会的广泛关注
必备知识 清单破
领域 成果
食品和农业 转基因烟草、延熟保鲜转基因番茄、转基因抗虫棉(玉米)、转基因猪、转基因鱼
健康 黄金米(含较多β-胡萝卜素)、日本健稻、含疫苗的马铃薯、防腹泻的蔬菜
医学 生产治疗血友病的凝血因子Ⅸ、运用基因工程菌生产基因工程药物(如生产生长激素
治疗侏儒症)
环境保护 “超级菌”有效、迅速地分解石油
2.理性看待转基因技术的应用
(1)转基因技术的安全性问题
(2)我国在高度重视转基因技术研发的同时,也十分重视转基因农作物的安全性评价和管理,
并陆续出台了一些政策、法规。
1.生殖性克隆人面临诸多伦理问题:克隆技术不成熟、克隆动物表现衰老特征、克隆动物在
遗传上的完全相同可能造成灾难等。
2.人们对生命伦理形成的四大原则:自主、不伤害、善行和公正。
3.生殖性克隆和治疗性克隆
知识点 2 我国禁止生殖性克隆人
生殖性克隆 治疗性克隆
目的 产生新个体 获得治疗所用的克隆细胞
影响 (1)违反人类繁衍的自然法则; (2)损害人类作为自然人的尊严; (3)引起严重的道德、伦理、社会和法律问题 (1)不会损害人类尊严;
(2)不会引起严重的道德、伦理、社会或法律问题;
(3)对挽救人类生命和增进人类健康有着广阔前景和巨大潜力
我国态度 不赞成、不允许、不支持、不接受 支持
4.试管婴儿
(1)基础:有性生殖。
(2)设计试管婴儿(治疗性试管婴儿):在试管婴儿技术的基础上,为确保小孩具有某些长处或
者避免某些缺陷,在出生以前就对他(她)的基因构成进行了选择的那一类孩子。
1.生物武器
(1)概念:有意识地利用致病微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或牲畜等
目标,以达到战争目的的一类武器。
(2)组成:一般为致病微生物、毒素、昆虫以及装载它们的容器和投掷物。
(3)特点:有传染性、携带和投放相对简单、研发门槛低、无差别的杀伤。
2.生物战剂
(1)概念:生物武器中起伤害作用的微生物、毒素。
(2)分类:细菌类、病毒类、立克次体、衣原体类、毒素类、真菌类。
3.我国对生物武器的态度:坚决支持禁止生物武器的主张,奉行不发展、不生产、不储存生物
武器的政策,并反对扩散生物武器。
4.现代生物武器的防护:主要为预警体系、防控体系、疫苗库。
知识点 3 世界范围内应全面禁止生物武器
知识辨析
1.为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界的其他植物中,科学家设法将目的
基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,其原因是叶绿体基因组不会进入生殖细胞中,这种
说法正确吗
不正确。叶绿体基因组可以进入卵细胞中。花粉中含有精子,其几乎不含细胞质,受精卵中
的细胞质几乎全部来自卵细胞,因此将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中后,就不
会通过花粉转移到自然界的其他植物中。
2.科学家发现栽种含有抗除草剂基因的农作物后,会使附近的、与其亲缘关系较近的野生植
物也获得抗除草剂基因,原因是野生植物发生了基因突变,这种说法正确吗
不正确。与转基因作物亲缘关系较近的野生植物可以与该转基因作物发生自然杂交,进而
使野生植物获得抗除草剂基因,而杂交的原理是基因重组。
提示
提示
3.生物武器用致病微生物、生化毒剂、干扰素等来形成杀伤力,这种说法正确吗
不正确。干扰素属于细胞因子,并非生物武器。
4.疫苗库是确定生物战剂类型后立即着手研发疫苗,通过疫苗来对抗致病微生物,这种说法正
确吗
不正确。疫苗库是要预先储备和及时更新疫苗,通过疫苗来对抗致病微生物。
提示
提示
