云南省德宏州梁河县第一中学人教版高中生物选修三学案：第４章 生物技术的安全性和伦理问题（无答案）

生物技术的安全性和伦理问题学案
班级：
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课前预习:
一、转基因成果令人叹为观止
１．微生物方面：(1)制造出具有重要经济价值的各种
，如清除石油污染的
等；使用
，生产稀缺的生化药物，即基因制药。
２．转基因动物方面
(1)在培育
、
的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就。
(2)科学家把转基因动物(如奶牛)变成
，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需要的蛋白质。
３．转基因植物方面：已培育出了大批具有
、
、抗除草剂、
等新性状的农作物
二、对转基因生物安全性的争论及理性看待转基因技术
1．对转基因生物安全性的争论原因：
①目前科学家对基因的
、基因间的
以及基因的
等都了解得相当有限。
②不少转移来的基因是
的基因。
③外源基因插入宿主基因组的部位往往是
的。
(2)安全性争论：争论1
转基因生物与
安全；争论2
转基因生物与
安全；争论；3
转基因生物与
安全
2．理性看待转基因技术：(1)
，而不能因噎废食；
(2)保证理性看待生物技术的措施：①正确的伦理舆论导向。②社会监督：建立良好的
是减少生物技术负面作用的有效措施。③法规建设：制定相应的
和
。
三、克隆人引发的伦理问题
1．治疗性克隆
(1)概念：指利用克隆技术产生特定的细胞和组织(皮肤、神经和肌肉等)用于
移植。
(2)原理：干细胞具有强大的
分化潜能和
。
2．克隆根据其目的和水平不同，可分为
和
。
3．生殖性克隆
(1)定义：指将克隆技术用于
，即用于产生动物(或人类)个体。
(2)原理：动物(或人)
的全能性。
(3)过程
治疗性克隆与生殖性克隆的比较
类型项目
治疗性克隆
生殖性克隆
区别
目的
治疗人类疾病
用于生育，产生新个体
水平
细胞水平
个体水平
联系
都属于无性繁殖；产生的新个体、新组织遗传信息相同
四．试管婴儿与设计试管婴儿的比较
(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，设计试管婴儿主要用于白血病、贫血症的治疗。
(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。
五．基因检测引发的伦理问题
基因检测是指：通过
对被检测者细胞中的
做检测，分析出被测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术。
六．生物武器的特点：(1)
致病力
，多数具有
。(2)污染范围广。(3)不易被发现，难以防治。(4)受自然条件影响大。(5)
多，可直接或通过食物、生活必需品等散布。(6)具有一定的潜伏期。(7)成本
。
禁止生物武器
后果
典型例题：
1．抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大社会效益是(
)
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制
②减少了化学农药对环境的污染和人畜的危害
③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护
④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量
A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④
２．供体器官的短缺和排斥是器官移植的重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解。
(1)正常情况下，去核的卵母细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中____________________时期的卵母细胞。
(2)重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在____________期。
(3)治疗性克隆所用的技术名称是__________________，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________技术。
(4)已知患者又是红绿色盲的女性，图中提供卵母细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后，该患者所生孩子中红绿色盲的情况是________________________。
(5)我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对克隆人？(至少写出两条理由)。_____________________________________________________________。
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，它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代表滋养层，2代表囊胚腔，3代表内细胞团
C．“试管婴儿”的形成用到的技术有体外受精、体外培养、胚胎移植
D．“试管婴儿”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
４．有人说：“有致病基因也不一定患病”，下列哪项是该说法的证据(
)
①杂合子内的隐性致病基因
②有的患者基因正常，仅仅是基因表达的蛋白质在加工或修饰过程中出现错误
③人类的多基因遗传病，既与基因有关，又与环境和生活习惯有关
④人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够认识
A．①
B．①③
C．①②③
D．①③④
５．下列关于生物武器的叙述中，不确切的是(
)
A．生物武器造价昂贵，但却是具有大规模杀伤性的武器
B．生物武器是致病微生物、毒素和其他生物性物质的总称
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的杀伤后果
６．若转基因技术被滥用，除了哪项外，都可能成为恐怖组织的利用方式(
)
A．把蜡状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．把流感病毒基因改造，以使具有某种易感基因的人群感染，而其他人却不易感染
D．将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起
７．“试管婴儿”是通俗名词，在专业文献中称为体外受精及胚胎移植。“试管婴儿”是指精子和卵子的结合是在试管内进行的，并使受精卵在符合条件的环境内生长、分裂和发育4～6天，形成胚胎如图所示。然后将胚胎移植到子宫腔内，使之能在子宫腔内种植、发育，最后降生人世的一种生育方法，这是科学技术要求非常高的一种方法。它的成功和发展，不仅给不育夫妇带来了希望，而且对研究人类的生殖生理和胚胎发生学以及优生学等方面的课题，有不可估量的积极作用。
(1)试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是_______，该图所示时期是胚胎发育的_____期。
(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)在该图中b细胞是一群体积较大的细胞，聚集在胚胎的一侧，它将来发育成___________。
(4)“试管婴儿”是指精子和卵子在试管内进行结合的体外受精技术，受精前精子需要事先经过_______处理，卵细胞要培养到_______时期。除此之外还用到__________(填两种)技术。
(5)“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________________________________________________________________。
课后练习：
1．下列成就来自基因工程技术的是(
)
A．番茄—马铃薯新物种
B．高产的青霉素菌株
C．将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内
D．能进行生物固氮的酵母品种
２．与常规武器相比，生物武器的特点有(
)
①传染性强
②污染面积广，不易被发现
③有一定的潜伏期
④像核武器一样破坏建筑物
⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力
A．①②③
B．②③④⑤
C．①②③④⑤
D．①②③④
3．接种过疫苗的人，在遇到同样的生物战剂(用于战争的病原微生物或毒素)时，仍然要再次接种疫苗，原因是(
)
A．这些人已丧失免疫力
B．这些人体内没形成记忆细胞
C．原来的接种不成功
D．这些病原微生物突变快，变异性强
４．转基因生物的安全性引起人们争论的技术原因是(
)
①转移基因的功能往往未知
②转移基因的结构往往未知
③外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
④外源基因往往是异种生物的基因
A．①②
B．②③
C．③④
D．①③
５．生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述，错误的是(
)
A．应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质
B．当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆
C．反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D．生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力
6．所谓的“设计试管婴儿”比一般所说的试管婴儿要多哪一步操作(
)
A．体外受精
B．胚胎移植
C．基因检测
D．细胞核移植
７．下列关于基因检测疾病的叙述，错误的是(
)
A．可以通过测定基因表达产物——蛋白质的方法达到基因检测的目的
B．生物芯片的广泛使用，使基因及其表达产物的检测更加快速简便
C．基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视
D．基因检测疾病时，一次只能检测一种疾病，十分麻烦
８．炭疽病是一种由炭疽芽孢杆菌引起的疾病，症状之一是皮肤等组织发生黑炭状坏死，炭疽芽孢杆菌能产生外毒素来增加微血管通透性，导致出血和组织肿胀，而且对中枢神经系统具有迅速和显著的抑制作用，从而使人发生呼吸衰竭和心脏衰竭而死亡。一般来说，炭疽杆菌对青霉素敏感。可采用预防接种的办法预防炭疽病，但需持续、频繁注射减毒疫苗，注射减毒疫苗后能在体内检测出抗体的存在。
(1)炭疽杆菌在生物分类上属于______生物，其代谢类型是_______，繁殖方式为______生殖。
(2)炭疽杆菌的遗传物质是__________，由__________种____________组成。
(3)炭疽杆菌从损伤的皮肤、胃肠黏膜及呼吸道进入人体后，首先在局部繁殖，产生毒素而引起组织及脏器发生出血性浸润、坏死和高度水肿，形成原发性皮肤炭疽、肠炭疽等。若在培养炭疽杆菌的培养基中加入青霉素，病菌将______________。
(4)注射疫苗是预防炭疽病有效的方法，当已预防接种的机体再次受到毒性很强的炭疽病菌感染时，____________________将迅速增殖分化形成____________，产生大量抗体而能及时清除病菌。
生物技术的安全性和伦理问题学案参考答案
课前预习:
一、１．重组微生物
假单胞杆菌
DNA重组的微生物
２．生长迅速、营养品质优良
生物反应器
３．抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆
二、１．结构
相互作用
调控机制
异种生物
随机
食物
生物
环境
２．趋利避害
社会监督机制
法规和政策
三、１．治疗性
多方向
自我更新能力
２．治疗性克隆和生殖性克隆
３．生育目的
体细胞核
基因芯片
DNA相应分子
强
传染性
传染途径
低
典型例题：
１．答案
B
解析
抗逆转基因作物是指通过基因工程技术使农作物具有抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等)，因此抗逆转基因作物的培育和推广在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候条件的限制，使得作物在不良环境中更好地生长，提高产量，同时还可以减少农药的使用量，减轻对环境的污染和对人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不会使土壤中无机盐的含量增加，因此不可能减少化肥的制造量和使用量。
２．答案
(1)减数第二次分裂
(2)囊胚
(3)核移植技术
胚胎分割
(4)男孩红绿色盲，女孩不一定
(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，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子。(至少写出两条，只要答案符合题意即可)
解析
从卵巢中刚排出来的次级卵母细胞，只有通过减数第二次分裂才是成熟的卵细胞，才可用于细胞重组；重组细胞先进行卵裂形成桑椹胚，再进一步发育形成囊胚，从囊胚期开始出现细胞分化；治疗性克隆采用的是核移植技术，若要形成基因型完全相同的两个胚胎，需将同一胚胎内细胞团均等分成两个；移植器官并不改变患者的基因型，故红绿色盲女性的后代男孩为红绿色盲，女孩是否为红绿色盲则取决于父亲的基因型；我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。
３．答案
C
解析
“试管婴儿”技术实际是体外受精，即经过精子和卵细胞结合，所以是有性生殖；题图所示时期是胚胎发育的囊胚期，2代表囊胚腔，1代表内细胞团，3代表滋养层；“试管婴儿”的培育过程包括体外受精、体外培养、胚胎移植；普通“试管婴儿”技术主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，“设计试管婴儿”技术可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病。
４．答案
B
解析
如果致病基因是隐性基因，则杂合子表现不出相应的病症；如果是多基因遗传病，则有多对致病基因同时存在才能患病，基因表达还受环境影响，故①和③正确
５．答案
A
解析
生物武器包括病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，与常规武器、核武器和化学武器相比成本低廉，容易获得。这些病原菌直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模的杀伤后果。
６．答案
B
解析
如果转基因技术被恐怖分子所掌握，肯定会对人类不利，而选项B是对人类有利的一面。
７．答案
(1)受精作用
囊胚
(2)有丝分裂
(3)胎儿的各种组织
(4)获能
MⅡ(减数第二次分裂)
动物细胞培养、胚胎移植
(5)前者是治疗不孕不育症，后者是根据需要选择所需类型婴儿用于治疗疾病
解析
“试管婴儿”技术的原理为“受精作用”，属于有性生殖范畴。经人工授精得到的受精卵，再经体外培养，胚胎移植，即可借受体子宫发育为幼体。
课后练习:
１．答案
D解析
番茄—马铃薯新物种的培育，以及将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内都属于细胞工程技术成就，高产的青霉素菌株是通过诱变育种培育的。
２．答案
A
解析
３．答案
D
解析
生物武器是一些致病微生物，由于这些微生物受到各种因素的影响，极易发生变异，导致已免疫的人需要再次接种疫苗，否则，容易被感染患病。
４．答案
C
解析
由于科学水平的限制，目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制了解有限；转移的基因虽然功能已知，但不少是异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。因此，在转基因生物中，有时候会出现意想不到的后果，引起人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的激烈争论。
５．答案
D
解析
A项，培育转基因植物时，要根据目的基因的产物是否对人类有害来确定该目的基因能否用于转基因植物的培育。B项，克隆人会给社会带来伦理上的问题，所以当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验；治疗性克隆对于一些重大疾病的治疗具有积极的意义，所以并不反对治疗性克隆。C项，科学地设计试管婴儿对于治疗不孕不育及一些难治之症具有积极的意义，但有人却滥用此技术选择性设计婴儿，所以设计试管婴儿遭到反对。D项，干扰素并不能用于制造生物武器，多用于治疗一些病毒性疾病。
６．答案
C
解析
设计试管婴儿是有选择性地把胚胎植入母体子宫内，培育出所需婴儿的一种技术。有选择性指要对胚胎进行遗传学诊断，如基因检测等。
７．答案
D
解析
用基因检测疾病，可同时检测多种，十分方便快捷。对多个基因决定的疾病，可用检测蛋白质的方法来达到目的。
８．答案
(1)原核
异养需氧型
分裂
(2)DNA
4
脱氧核苷酸
(3)死亡
(4)记忆B细胞
浆细胞
解析
细菌是原核生物，其代谢类型是异养需氧型，生殖方式为二分裂。细菌对抗生素和青霉素敏感。