1、专题4生物技术的安全性和伦理问题一、转基因生物的安全性一、转基因生物的安全性1.1.转基因转基因成果成果_重组微生物重组微生物 基因制药基因制药 _转基因动物转基因动物 转基因农作物转基因农作物工程菌工程菌生物反应器生物反应器2.2.安全性安全性问题问题环境安全：破坏生态系统的环境安全：破坏生态系统的_和人类生活环境和人类生活环境 食食物物安安全全_产生产生_改变改变 侵犯宗教信仰者或素食者的权益侵犯宗教信仰者或素食者的权益生生物物安安全全成为新杂草成为新杂草 成为成为“_”_”，威胁其他生物，威胁其他生物生存生存产生出对人类或其他生物有害的病原体产生出对人类或其他生物有害的病原体 通过基因重
2、组产生通过基因重组产生“超级杂草超级杂草”滞后效应滞后效应新的过敏原新的过敏原营养成分营养成分入侵的外来物种入侵的外来物种稳定性稳定性3.3.理性看待生物技术理性看待生物技术(1)(1)正视转基因技术可能带来的安全性问题正视转基因技术可能带来的安全性问题,要要_,_,不能不能因噎废食。因噎废食。(2)(2)制定制定_,_,最大程度保证转基因技术和产品的安全最大程度保证转基因技术和产品的安全性。性。趋利避害趋利避害政策和法规政策和法规二、关注生物技术的伦理问题二、关注生物技术的伦理问题反反 对对支支 持持克克隆隆人人伦理伦理方面方面违反了人类的伦理道德违反了人类的伦理道德观念观念,中国禁止中国禁
3、止_克隆克隆中国不反对中国不反对_克克隆隆技术技术方面方面技术不成熟技术不成熟,流产率高、流产率高、畸形率高、出生后死亡畸形率高、出生后死亡率高率高可通过胚胎分级、基可通过胚胎分级、基因诊断、因诊断、_检查检查等方法解决技术问题等方法解决技术问题生殖性生殖性治疗性治疗性染色体染色体反反 对对支支 持持设计试管婴设计试管婴儿儿胚胎也是生命胚胎也是生命,杀死胚胎杀死胚胎无异于无异于“谋杀谋杀”提供骨髓造血干细胞并不提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤会对试管婴儿造成损伤基基因因检检测测技术技术方面方面很难用在具体医疗中很难用在具体医疗中有一些遗传性疾病可以通有一些遗传性疾病可以通过基因检测后
4、在早期采取过基因检测后在早期采取预防措施预防措施道德道德方面方面可能引起可能引起_通过正确的科学知识传播、通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法伦理道德教育和立法,解解决基因歧视现象决基因歧视现象基因歧视基因歧视三、禁止生物武器三、禁止生物武器1.1.生物武器的种类生物武器的种类(连线连线)2.2.我国政府观点我国政府观点在任何情况下在任何情况下_生物武器生物武器,并反对生物并反对生物武器及其技术和设备的扩散。武器及其技术和设备的扩散。不发展、不生产、不储存不发展、不生产、不储存1.(20101.(2010江苏江苏T18A)T18A)转入到油菜的抗除草剂基因转入到油菜的抗除草剂基因,可能通
5、过花粉可能通过花粉传入环境中。传入环境中。()()【分析分析】抗除草剂基因导入到油菜的染色体后则可以通过油菜抗除草剂基因导入到油菜的染色体后则可以通过油菜的花粉传入到环境中。的花粉传入到环境中。2.(20102.(2010江苏江苏T18D)T18D)如果转基因植物的外源基因来源于自然界如果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。则不存在安全性问题。()()【分析分析】来源于自然界的目的基因导入植物体后来源于自然界的目的基因导入植物体后,可能破坏原可能破坏原有的基因结构有的基因结构,具有不确定性具有不确定性,外源基因也可能通过花粉传播外源基因也可能通过花粉传播,使其他植物成为使其他
6、植物成为“超级植物超级植物”等等,所以转基因技术存在安全性所以转基因技术存在安全性问题。问题。3.(20123.(2012江苏江苏T13B)T13B)转基因作物被动物食用后转基因作物被动物食用后,目的基因会转入目的基因会转入动物体细胞中。动物体细胞中。()()【分析分析】转基因作物被动物食用后转基因作物被动物食用后,目的基因不能被动物直接目的基因不能被动物直接吸收吸收,所以不会进入到动物的体细胞中。所以不会进入到动物的体细胞中。4.(20124.(2012江苏江苏T13C)T13C)种植转基因植物有可能因基因扩散影响野生种植转基因植物有可能因基因扩散影响野生植物的遗传多样性。植物的遗传多样性。
7、()()【分析分析】转基因生物的某些特殊性状转基因生物的某些特殊性状,增强了它们在该地区生增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力存条件下的竞争能力,威胁生态系统中其他生物的存在威胁生态系统中其他生物的存在,从而影从而影响野生植物的遗传多样性。响野生植物的遗传多样性。5.5.试管婴儿胚胎发育的整个过程均在试管中进行。试管婴儿胚胎发育的整个过程均在试管中进行。()()【分析分析】试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿。足月诞
8、生的婴儿。6.6.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆。我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆。()()【分析分析】我国禁止生殖性克隆我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆但不反对治疗性克隆,利用治疗利用治疗性克隆生产的一些人造器官可用于医学治疗。性克隆生产的一些人造器官可用于医学治疗。7.7.由于某些转基因生物可以合成干扰素进入人体由于某些转基因生物可以合成干扰素进入人体,因此转基因因此转基因食物存在潜在的安全隐患。食物存在潜在的安全隐患。()()【分析分析】转基因生物引发食物安全的主要理由如下转基因生物引发食物安全的主要理由如下:对食物安对食物安全性检测不够全性检测不够,担心出现新的过敏原担心出现新的过
9、敏原,担心营养成分改变等。担心营养成分改变等。考点一考点一 转基因生物的安全性问题转基因生物的安全性问题 1.1.转基因生物存在安全性问题的原因转基因生物存在安全性问题的原因(1)(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。限。(2)(2)目的基因往往是异种生物的基因。目的基因往往是异种生物的基因。(3)(3)外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。2.2.理性看待转基因生物理性看待转基因生物(1)(1)转基因生物的优缺点转基因生物的优缺点:优点优点缺点缺点解决粮食短缺问题解决
10、粮食短缺问题大大减少农药的使用量大大减少农药的使用量,减少环境污染减少环境污染增加食物营养增加食物营养,提高附加提高附加值值增加食物种类增加食物种类,提升食物提升食物品质品质提高生产效率提高生产效率,带动相关带动相关产业发展产业发展可能出现新的过敏原或重可能出现新的过敏原或重组形成新病毒组形成新病毒可能产生抗除草剂的杂草可能产生抗除草剂的杂草可能使疾病的传播跨越物可能使疾病的传播跨越物种障碍种障碍可能会损害生物多样性可能会损害生物多样性可能会对人类生活环境造可能会对人类生活环境造成二次污染成二次污染(2)(2)对待转基因生物的正确态度对待转基因生物的正确态度:对转基因生物出现激烈的伦理方面的争
11、论是正常的对转基因生物出现激烈的伦理方面的争论是正常的,关键是关键是社会应有正确的舆论导向社会应有正确的舆论导向,从而促进科学技术的发展。从而促进科学技术的发展。国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。在转基因生物或其产品研究过程中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科学家要自觉遵守科学研究道德。研究道德。【拓展延伸拓展延伸】(1)(1)引入外来物种不一定会增加生物的多样性。如果引进的生引入外来物种不一定会增加生物的多样性。如果引进的生物会破坏环境或者对当地生物造成生存影响物会破坏环境或者对当地生物造成生存影响,可能会造成
12、生物可能会造成生物多样性的锐减。多样性的锐减。(2)(2)转基因的危害源于人们对基因功能及作用方式不能完全掌转基因的危害源于人们对基因功能及作用方式不能完全掌握。握。(3)(3)我们应用正确态度对待转基因技术我们应用正确态度对待转基因技术,不能因为可能的危害而不能因为可能的危害而阻止技术的发展。阻止技术的发展。【典例典例1 1】如今如今,从土豆、草莓到西红柿从土豆、草莓到西红柿,各种各样的转基因产各种各样的转基因产品已经潜入寻常百姓家品已经潜入寻常百姓家,有资料显示有资料显示,我国餐桌上有我国餐桌上有50%50%以上的以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来大豆色拉油属于转基因食品。然而近年
13、来,有关转基因食品是有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如否影响健康的争论不绝于耳。例如,美国康奈尔大学美国康奈尔大学LoseyLosey等人等人将转将转BtBt基因基因(苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭玉米花粉撒在苦芭菜上菜上,喂食黑脉金斑蝶喂食黑脉金斑蝶4 4天后死亡率达天后死亡率达44%,44%,而对照组无一死亡而对照组无一死亡,研究者认为该转基因玉米对生物有毒。研究者认为该转基因玉米对生物有毒。(1)(1)据报道据报道,转基因作物大面积种植已达转基因作物大面积种植已达7 7年年,食用转基因食品的食用转基因食品的人群至少已有人群至少已有101
14、0亿之多亿之多,至今没有转基因食品不安全的任何实至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因食品是安全的例。转基因食品是安全的,试分析原因试分析原因:。(2)(2)自自19831983年转基因农作物在美国问世以来年转基因农作物在美国问世以来,用生物技术改造农用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。试问产品的研究与应用进展飞快。试问:转基因产品到底有什么优转基因产品到底有什么优势势?。(3)(3)有人认为转基因生物会造成基因污染有人认为转基因生物会造成基因污染,危害生态系统的稳定危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的性。你是怎样理解的?。【解析解析】(1)(1)转基因食品绝大多数是安全的转基因食品
15、绝大多数是安全的,人们从食物中获得人们从食物中获得的是可以吸收的小分子物质的是可以吸收的小分子物质,这些物质在不同生物体内多数是这些物质在不同生物体内多数是相同的相同的,对人类无害对人类无害;转基因食品只是增加了少量对人类无害的转基因食品只是增加了少量对人类无害的基因基因,产生了特定蛋白质产生了特定蛋白质,不会从根本上改变生物的性质。不会从根本上改变生物的性质。(2)(2)转基因生物可以按照人们的意愿定向地改造其遗传特性转基因生物可以按照人们的意愿定向地改造其遗传特性,所所以对人们来说以对人们来说,有很大的好处。有很大的好处。(3)(3)由于转基因技术还不是很成熟由于转基因技术还不是很成熟,需
16、要特别控制其副作用。需要特别控制其副作用。答案答案:(1)(1)转基因食品被煮熟之后转基因食品被煮熟之后,细胞就被破坏了细胞就被破坏了,进入人肠胃进入人肠胃系统后系统后,基因被消化成小分子物质而失去遗传作用基因被消化成小分子物质而失去遗传作用;我们所吃的我们所吃的非转基因改良谷物是长期人工选择的结果非转基因改良谷物是长期人工选择的结果,人们食用后并未有人们食用后并未有不适和影响健康不适和影响健康;转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等人类无害的已知性状的基因等(2)(2)可缩短育种时间可缩短育种时间;可定向改造生物的性状可定向改造
17、生物的性状;可提高粮食产量可提高粮食产量,解决粮食问题解决粮食问题(3)(3)转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递递,可能会由此产生超级杂草、超级害虫以及其他超级生物等可能会由此产生超级杂草、超级害虫以及其他超级生物等,使得生物多样性受到破坏等使得生物多样性受到破坏等【互动探究互动探究】(1)(1)题中所涉及的安全性属于转基因生物安全性的哪一个方面题中所涉及的安全性属于转基因生物安全性的哪一个方面?提示提示:食物安全。食物安全。(2)(2)题题(1)(1)中中,有人认为转基因食品是不安全的有人认为转基因食品是不安全的,试举出两个
18、原因。试举出两个原因。提示提示:转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原过敏原;某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化,导致导致转基因农作物营养成分的改变。转基因农作物营养成分的改变。【变式训练变式训练】研究中发现研究中发现,番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用消化酶有抑制作用,导致害虫无法消化食物而被杀死。为对付导致害虫无法消化食物而被杀死。为对付异常猖獗的玉米螟异常猖獗的玉米螟,人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂
19、基因导入玉米体内入玉米体内,在一定程度上遏制了玉米螟的爆发。在一定程度上遏制了玉米螟的爆发。(1)(1)如果以玉米的叶肉细胞作为重组如果以玉米的叶肉细胞作为重组DNADNA的受体细胞的受体细胞,则需要通则需要通过过技术培育成工程植物。技术培育成工程植物。(2)(2)如果把目的基因导入受体细胞叶绿体如果把目的基因导入受体细胞叶绿体DNADNA中中,将来产生的配将来产生的配子中是否含有该基因子中是否含有该基因?。(3)(3)抗玉米螟的玉米就是无虫玉米抗玉米螟的玉米就是无虫玉米,不必防治害虫。你赞成这种不必防治害虫。你赞成这种说法吗说法吗?为什么为什么?。(4)(4)对于这种转基因玉米的食用安全性对
20、于这种转基因玉米的食用安全性,引发了人们的争议引发了人们的争议,有有人认为是安全的人认为是安全的,有人认为是不安全的。你持什么观点有人认为是不安全的。你持什么观点?列举一列举一个理由支持你的观点。个理由支持你的观点。【解析解析】(1)(1)叶肉细胞培育成工程植物植株叶肉细胞培育成工程植物植株,应该利用植物组织应该利用植物组织培养技术经脱分化和再分化过程将细胞的全能性表达出来。培养技术经脱分化和再分化过程将细胞的全能性表达出来。(2)(2)减数分裂过程中染色体数量的变化比较有规律且亲子代相减数分裂过程中染色体数量的变化比较有规律且亲子代相同同,但细胞质中的但细胞质中的DNADNA随机性比较大随机
21、性比较大,进入配子的可能性不是进入配子的可能性不是100%100%。(3)(3)玉米螟是玉米害虫的其中一种玉米螟是玉米害虫的其中一种,在生长过程中还应该防止其在生长过程中还应该防止其他害虫的侵扰。蛋白酶抑制剂对其他害虫并不一定有效。他害虫的侵扰。蛋白酶抑制剂对其他害虫并不一定有效。(4)(4)答案是开放的答案是开放的,支持与不支持均可支持与不支持均可,但理由必须能支持自己但理由必须能支持自己的观点。的观点。答案答案:(1)(1)植物的组织培养植物的组织培养(2)(2)不一定不一定,在减数分裂过程中细胞在减数分裂过程中细胞质质DNADNA的分配具有随机性的分配具有随机性(3)(3)不赞成不赞成,
22、因为抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟因为抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟,但不能抵抗所有但不能抵抗所有的害虫。的害虫。(4)(4)只要理由能支持自己的观点就可以。例如只要理由能支持自己的观点就可以。例如:不安全不安全,这种这种蛋白酶抑制剂被人食用后可能抑制人体消化酶的活性蛋白酶抑制剂被人食用后可能抑制人体消化酶的活性,使人无使人无法进行正常的消化作用而患病。安全法进行正常的消化作用而患病。安全,人与害虫的消化酶存人与害虫的消化酶存在结构差异在结构差异,蛋白酶抑制剂对人体的消化酶没有影响。安全蛋白酶抑制剂对人体的消化酶没有影响。安全,人食用玉米是煮熟后食用人食用玉米是煮熟后食用,高温破坏了蛋白酶抑制剂高温破坏了
23、蛋白酶抑制剂,进入人体进入人体后不能再起作用。后不能再起作用。考点二考点二 生物技术中的伦理问题分析生物技术中的伦理问题分析 1.1.试管婴儿与克隆人的比较试管婴儿与克隆人的比较一般过程一般过程实实 质质说说 明明试管试管婴儿婴儿体外受精、体外一定体外受精、体外一定程度的胚胎发育、胚程度的胚胎发育、胚胎移植到子宫内继续胎移植到子宫内继续发育发育有性有性生殖生殖与人类正常生殖情况相比与人类正常生殖情况相比,主要是改变了受精和初期主要是改变了受精和初期发育的场所发育的场所克隆克隆人人将体细胞的核物质移将体细胞的核物质移到去核的卵细胞中到去核的卵细胞中,将将重组卵细胞移植到子重组卵细胞移植到子宫内宫
24、内,逐渐发育为新个逐渐发育为新个体体体细胞体细胞繁殖繁殖,属于无属于无性生殖性生殖克隆过程证明了动物细胞克隆过程证明了动物细胞核的全能性核的全能性2.2.克隆的分类克隆的分类类型类型项目项目治疗性克隆治疗性克隆生殖性克隆生殖性克隆区区别别目的目的从胚胎中取出干细胞从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗用于医学研究和治疗用于生育用于生育,获得人获得人的复制品的复制品水平水平细胞水平细胞水平个体水平个体水平联系联系都属无性生殖都属无性生殖;产生新个体或新组织产生新个体或新组织,遗传遗传信息相同信息相同3.3.试管婴儿和设计试管婴儿的比较试管婴儿和设计试管婴儿的比较如图如图,后者比前者多了过程后者比前
25、者多了过程:(1)(1)不同点不同点:所用技术手段所用技术手段:设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断或基因诊断,试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断。试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断。应用应用:试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题,设计试管婴设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。(2)(2)相同点相同点:都是体外受精都是体外受精,并进行体外早期胚胎培养并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植都要经过胚胎移植,都是有性生殖。都是有性生殖。4.4.基因检测基因检测(1)
26、(1)原理原理:DNA:DNA分子杂交。分子杂交。(2)(2)争论焦点争论焦点:基因检测能否达到预防疾病的目的基因检测能否达到预防疾病的目的;是否引起基因歧视、个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后是否引起基因歧视、个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。果。【高考警示高考警示】(1)(1)设计试管婴儿和基因检测在应用方面并非完全不同设计试管婴儿和基因检测在应用方面并非完全不同,两者都两者都可用于避免遗传病患儿的出生可用于避免遗传病患儿的出生,从而降低人类遗传病发病率。从而降低人类遗传病发病率。(2)(2)试管婴儿和克隆人的形成过程并不相同试管婴儿和克隆人的形成过程并不相同:前者进行减数分裂前者进行
27、减数分裂和受精作用和受精作用,而后者只进行有丝分裂。而后者只进行有丝分裂。【典例典例2 2】“试管婴儿试管婴儿”技术是将不孕夫妇技术是将不孕夫妇的精子和卵细胞取出的精子和卵细胞取出,在体外完成受精在体外完成受精,并在并在体外培养体外培养,使其发育到如图所示的时期使其发育到如图所示的时期,再将再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使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,也为人类的优也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答生开辟了新的途径。据此回答:(1)(1)“试管婴儿试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是技术在生
28、物学上所依据的原理是()A.A.有性生殖有性生殖B.B.组织培养组织培养C.C.克隆技术克隆技术 D.D.基因工程基因工程(2)(2)人的受精卵通过卵裂人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织组织,进而形成器官和系统。从细胞水平看进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂的分裂方式是卵裂的分裂方式是。(3)(3)图示时期是胚胎发育的图示时期是胚胎发育的期。期。(4)(4)在该图下一时期在该图下一时期,b,b细胞最可能成为细胞最可能成为 胚层的一部分。胚层的一部分。(5)(5)要得到要得到“同卵双胞胎同卵双胞胎”,采用的技术是采用的技术是。双胞胎的
29、。双胞胎的性别是否相同性别是否相同?。(6)(6)现在大多数人反对设计婴儿性别现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是什么其原因是什么?。【解析解析】(1)(1)试管婴儿技术实际是体外受精试管婴儿技术实际是体外受精,即经过精卵结合即经过精卵结合,所以是有性生殖。所以是有性生殖。(2)(2)卵裂是指在透明带中进行的早期胚胎发育卵裂是指在透明带中进行的早期胚胎发育,细胞数目不断增细胞数目不断增多多,此时的细胞分裂方式为有丝分裂。此时的细胞分裂方式为有丝分裂。(3)(3)图示时期的特点是含有一个腔图示时期的特点是含有一个腔,即囊胚腔即囊胚腔,所以称为囊胚期。所以称为囊胚期。(4)(4)图示胚胎发育过程
30、中图示胚胎发育过程中,b,b细胞从囊胚表面运动到内部细胞从囊胚表面运动到内部,形成一形成一层内层细胞层内层细胞,最终形成内胚层。最终形成内胚层。(5)(5)将一个受精卵发育形成的早期胚胎一分为二将一个受精卵发育形成的早期胚胎一分为二,再移植到母体再移植到母体子宫发育子宫发育,可形成两个婴儿可形成两个婴儿,即同卵双胞胎即同卵双胞胎,性别相同。性别相同。(6)(6)滥用设计试管婴儿技术设计婴儿性别会引起性别比例失调滥用设计试管婴儿技术设计婴儿性别会引起性别比例失调,且违反了伦理道德。且违反了伦理道德。答案答案:(1)A(1)A(2)(2)有丝分裂有丝分裂(3)(3)囊胚囊胚(4)(4)内内(5)(
31、5)胚胎分割移植相同胚胎分割移植相同(6)(6)破坏了人类正常的性别比例破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德违反了伦理道德【互动探究互动探究】(1)(1)题干所述的卵细胞应该是哪种细胞题干所述的卵细胞应该是哪种细胞?提示提示:次级卵母细胞。次级卵母细胞。(2)(2)治疗性克隆与克隆人在操作技术上的区别是什么治疗性克隆与克隆人在操作技术上的区别是什么?提示提示:克隆人形成过程是将早期胚胎培育成个体克隆人形成过程是将早期胚胎培育成个体,而治疗性克隆而治疗性克隆是将早期胚胎定向分化成特定的组织器官。是将早期胚胎定向分化成特定的组织器官。1.1.多年来多年来,每天的食品中含每天的食品中含60%60
32、%80%80%的转基因成分的转基因成分,对此对此,许多许多美国人竟一无所知。美国人竟一无所知。(1)(1)一向挑剔、苛刻的美国人对转基因食品的这种漠视态度一向挑剔、苛刻的美国人对转基因食品的这种漠视态度,反反映了转基因食品在安全性方面是映了转基因食品在安全性方面是的。的。(2)(2)科学家对转基因食品可能带给人类健康和环境方面的风险科学家对转基因食品可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧表示关注和担忧,可能原因是什么可能原因是什么?。(3)(3)转基因食品或转基因生物武器都要应用转基因食品或转基因生物武器都要应用DNADNA重组技术重组技术,该技该技术的基本工具是什么术的基本工具是什么
33、?。(4)(4)中美两国元首在关于中美两国元首在关于禁止生物武器公约禁止生物武器公约议定书的联合议定书的联合声明中声明中,重申在任何情况下重申在任何情况下、生生物武器。物武器。【解析解析】(1)(1)美国人对转基因食品的这种漠视态度美国人对转基因食品的这种漠视态度,反映了转基反映了转基因食品是相对安全的。因食品是相对安全的。(2)(2)由于转基因生物存在的潜在风险由于转基因生物存在的潜在风险:如生物入侵、破坏原来的如生物入侵、破坏原来的生态平衡、引起过敏反应、疾病流行等生态平衡、引起过敏反应、疾病流行等,所以科学家对转基因所以科学家对转基因食品可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧。食
34、品可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧。(3)DNA(3)DNA重组技术的基本工具是限制性核酸内切酶、重组技术的基本工具是限制性核酸内切酶、DNADNA连接酶连接酶和载体。和载体。(4)(4)中美两国元首在关于中美两国元首在关于禁止生物武器公约禁止生物武器公约议定书的联合议定书的联合声明中声明中,重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。答案答案:(1)(1)相对安全相对安全(2)(2)转基因生物存在的潜在风险转基因生物存在的潜在风险:如生物入如生物入侵、破坏原来的生态平衡、引起过敏反应、疾病流行等侵、破坏原来的生态平衡、引起过敏
35、反应、疾病流行等(3)(3)限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶、DNADNA连接酶、载体连接酶、载体(4)(4)不发展不生产不储存不发展不生产不储存2.(20132.(2013济南模拟济南模拟)如图所示为人类如图所示为人类“治疗性克隆治疗性克隆”的大致过程。的大致过程。请回答下列问题请回答下列问题:(1)(1)为为细胞细胞,过程过程A A是目前实现体细胞克隆的关键技是目前实现体细胞克隆的关键技术术,该技术称为该技术称为。(2)(2)能诱导分化出神经细胞、血细胞、肌肉细胞能诱导分化出神经细胞、血细胞、肌肉细胞,其根本原因其根本原因是是的结果。这样培育的组织器官移植回患者体内与异的结果。这样培育的
36、组织器官移植回患者体内与异体器官移植最大的不同之处是体器官移植最大的不同之处是。(3)(3)若应用转基因技术治疗遗传性糖尿病若应用转基因技术治疗遗传性糖尿病,可将健康人的控制胰可将健康人的控制胰岛素合成的基因导入受体细胞。受体细胞可以用取自通过岛素合成的基因导入受体细胞。受体细胞可以用取自通过B B过过程得到的结构中的程得到的结构中的,原因是这些细胞原因是这些细胞。(4)(4)我国禁止生殖性克隆我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究。为什么但不反对治疗性克隆的研究。为什么要反对生殖性克隆要反对生殖性克隆(即克隆人即克隆人)呢呢?请你写出一条理由请你写出一条理由:。【解析解析】(1)A(1
37、)A是核移植过程是核移植过程,受体细胞是次级卵母细胞受体细胞是次级卵母细胞,但需要但需要去核。去核。(2)(2)早期胚胎细胞能诱导分化早期胚胎细胞能诱导分化,是选择性表达的结果是选择性表达的结果;与异体器与异体器官移植相比官移植相比,通过这样培育的组织器官自体移植的优点就是不通过这样培育的组织器官自体移植的优点就是不会产生免疫排斥反应。原因是与受体的基因基本相同。会产生免疫排斥反应。原因是与受体的基因基本相同。(3)(3)在基因治疗时在基因治疗时,核移植得到重组细胞时核移植得到重组细胞时,受体细胞来自于内受体细胞来自于内细胞团细胞细胞团细胞,是因为它们分化程度极低是因为它们分化程度极低(全能性
38、高全能性高),),可使外源基可使外源基因在相应组织细胞表达。因在相应组织细胞表达。(4)(4)治疗性克隆目的是为了救治患者治疗性克隆目的是为了救治患者,而克隆人则不是而克隆人则不是,且存在且存在一系列的问题。一系列的问题。答案答案:(1)(1)次级卵母次级卵母(卵卵)核移植核移植(2)(2)基因选择性表达不会产生免疫排斥反应基因选择性表达不会产生免疫排斥反应(3)(3)内细胞团分化程度极低内细胞团分化程度极低(全能性高或具有全能性全能性高或具有全能性),),可使外可使外源基因在相应组织细胞表达源基因在相应组织细胞表达(4)(4)严重违反了人类伦理道德严重违反了人类伦理道德;冲击了现有婚姻、家庭
39、和两冲击了现有婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念性关系等传统的伦理道德观念;是在人为地制造心理上和社是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人会地位上都不健全的人;克隆技术尚不成熟克隆技术尚不成熟,可能克隆出有严可能克隆出有严重生理缺陷的孩子重生理缺陷的孩子(答案符合题意即可答案符合题意即可)3.3.阅读以下材料阅读以下材料,回答问题回答问题:转入生长激素转入生长激素(GH)(GH)基因的鱼生长速度快基因的鱼生长速度快,饵料转化率高。但鱼饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题研究的问题,需研
40、究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的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。最近扩散问题。最近,我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然生态系统。然生态系统。(1)(1)转基因鱼成功的物质基础是转基因鱼成功的物质基础是 。(2)(2)已知人的已知人的GHGH是一个含有是一个含有191191个氨基酸的蛋白质个氨基酸的蛋白质,若将人的若将人的GHGH基因转移到鱼体内基因转移到鱼体内,则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是。(3)(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率转基因鱼通过较高的能量转化效率取得
41、较高的特定生长率,以至生长率高于非转基因鱼以至生长率高于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是基因鱼。其可能的原因是 。(4)(4)鱼类易于逃逸、扩散鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题是很因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题值得研究的问题,试分析引起生态安全性问题的原因是试分析引起生态安全性问题的原因是 。(5)(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的,三倍体鱼的形成过程三倍体鱼的形成过程是是。试从保障生态安全性问题分析只投放三。试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因倍体鱼的原因:
42、。【解题指南解题指南】解答本题应特别关注以下三个方面解答本题应特别关注以下三个方面:(1)(1)明确基因中碱基数与蛋白质中氨基酸数的对应关系明确基因中碱基数与蛋白质中氨基酸数的对应关系;(2)(2)明确转入的目的基因的作用是产生生长激素明确转入的目的基因的作用是产生生长激素;(3)(3)明确转基因鱼和非转基因鱼仍是一个物种明确转基因鱼和非转基因鱼仍是一个物种,可以发生基因交可以发生基因交流流,导致基因污染。导致基因污染。【解析解析】(1)(1)转基因技术成功的物质基础是遗传物质都是转基因技术成功的物质基础是遗传物质都是DNADNA。(2)(2)根据基因表达的关系根据基因表达的关系,含含1911
43、91个氨基酸的蛋白质由一个含个氨基酸的蛋白质由一个含1 1461 146个脱氧核苷酸的个脱氧核苷酸的DNADNA片段控制合成。片段控制合成。(3)(3)转基因鱼生长率转基因鱼生长率高于非转基因鱼高于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼,最可最可能的原因是转基因鱼合成了大量生长激素能的原因是转基因鱼合成了大量生长激素,生长激素能促进蛋生长激素能促进蛋白质合成。白质合成。(4)(4)转基因鱼与同种野生鱼杂交转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有转基使野生鱼带有转基因因,可能引起与其他生物的生存竞争而引起生态危机。可能引起与其他生物的生存竞争而引起生态危机
44、。(5)(5)三倍三倍体鱼可用转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体体鱼可用转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体,然后然后二倍体与四倍体杂交形成。三倍体不能繁殖二倍体与四倍体杂交形成。三倍体不能繁殖,可以人工控制养可以人工控制养殖数量和范围殖数量和范围,避免发生杂交和竞争引起生态危机。避免发生杂交和竞争引起生态危机。答案答案:(1)(1)遗传物质都是遗传物质都是DNADNA(2)1 146(2)1 146(3)(3)合成了大量生长激素合成了大量生长激素,生长激素能促进蛋白质合成生长激素能促进蛋白质合成(4)(4)转基因鱼与同种野生鱼杂交转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有转基因使野生鱼
45、带有转基因,具有生具有生长优势长优势,使其捕食对象大量减少使其捕食对象大量减少,与其他物种竞争与其他物种竞争,引起生态危引起生态危机机(5)(5)转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体,然后二倍体然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体三倍体不能繁殖与四倍体杂交形成三倍体三倍体不能繁殖,可以人工控制养可以人工控制养殖数量和范围殖数量和范围,避免发生杂交和竞争引起生态危机避免发生杂交和竞争引起生态危机4.(4.(能力挑战题能力挑战题)一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时行调查时,发现有的地方种植了转基因抗除草剂
46、玉米发现有的地方种植了转基因抗除草剂玉米,这种玉米这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好。杂草被除草剂杀死在喷洒除草剂的环境中生长良好。杂草被除草剂杀死,玉米还玉米还能正常生长能正常生长,给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查还发给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查还发现现,这种转基因玉米除可直接食用外这种转基因玉米除可直接食用外,还被加工成食品摆在超市还被加工成食品摆在超市的货架上。请完成下列问题的货架上。请完成下列问题:(1)(1)一部分同学认为一部分同学认为,这种转基因玉米不会对当地的生物多样性这种转基因玉米不会对当地的生物多样性构成威胁构成威胁,如果你同意这种观点如果你同意这种观点,请
47、你列举出三条理由请你列举出三条理由:A.A.。B.B.。C.C.。(2)(2)转基因玉米的加工食品被摆在超市货架上转基因玉米的加工食品被摆在超市货架上,生产厂商根据我生产厂商根据我国的有关规定国的有关规定,对产品进行转基因生物标注对产品进行转基因生物标注,这样做是为了保护这样做是为了保护;在有关标识中在有关标识中,应标注应标注“”或或“”;如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分,应标注应标注为为“本产品为本产品为加工制成加工制成,但本产品中但本产品中”。(3)(3)随着转基因技术的发展随着转基因技术的发展,“基因污染基因污染”应运而生应运而生,关于
48、基因污关于基因污染的下列说法不正确的是染的下列说法不正确的是()A.A.转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上,从而污染生从而污染生物基因库物基因库B.B.基因污染是一种不可以扩散的污染基因污染是一种不可以扩散的污染C.C.杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因,可能破坏生态系统的可能破坏生态系统的稳定性稳定性D.D.转基因生物有可能成为转基因生物有可能成为“入侵的外来物种入侵的外来物种”,威胁生态系统中威胁生态系统中其他生物的生存其他生物的生存【解析解析】本题以调查结果为载体本题以调查结果为载体,考查对转基因生物的安全性考查
49、对转基因生物的安全性问题的认识。深入认识转基因生物的安全性问题是正确解答问题的认识。深入认识转基因生物的安全性问题是正确解答该题的关键。转基因生物不会引起生物安全性问题的理由该题的关键。转基因生物不会引起生物安全性问题的理由:扩扩散到种植区以外就会很快死亡散到种植区以外就会很快死亡,要表现出新性状必须具有一定要表现出新性状必须具有一定的水、肥等条件的水、肥等条件,以及配套的种植技术以及配套的种植技术;由于生殖隔离的存在由于生殖隔离的存在,使它们很难与其他植物杂交使它们很难与其他植物杂交;花粉传播的距离有限花粉传播的距离有限,存活时间有存活时间有限。不引起环境安全性问题的理由限。不引起环境安全性
50、问题的理由:转基因生物不会改变生物转基因生物不会改变生物原有的分类地位原有的分类地位;不会破坏生态系统的稳定性不会破坏生态系统的稳定性;转基因抗虫作物转基因抗虫作物的种植的种植,减少了农药的使用量减少了农药的使用量;抗除草剂农作物的种植减轻了农抗除草剂农作物的种植减轻了农田管理的负担田管理的负担,保护了农田土壤环境。基因污染是可以随着自保护了农田土壤环境。基因污染是可以随着自然界中的生物扩散的然界中的生物扩散的,如转基因作物可通过花粉散落到它的近如转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上亲作物上,从而污染生物基因库从而污染生物基因库;杂草、害虫从它的近亲获得抗杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因性
