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1、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程考点一转基因产品的安全性 1.转基因产品的优缺点：优点缺点解决粮食短缺问题大大减少农药的使用量，减少环境污染增加食物营养，提高附加值增加食物种类，提升食物品质提高生产效率，带动相关产业发展可能出现新的过敏原或重组形成新病毒可能产生抗除草剂的杂草可能使疾病的传播跨越物种障碍可能会损害生物多样性可能会对人类生活环境造成二次污染2.对待转基因产品的正确态度：(1)对转基因产品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)在转基因产品研究过程中，科学家要自觉遵守科学
2、研究道德。3.转基因产品与食物安全的两种观点：观 点存在安全问题不存在安全问题论 据对食物安全性检测不全面可能出现滞后效应可能出现新过敏原营养成分可能改变“实质性等同”只是评价的起点，而不是终点多环节、严谨的安全性评估科学家对社会负责的态度至今未发现转基因食物影响人体健康的实例4.转基因产品与生物安全的两种观点：观 点引起生物安全问题不引起生物安全问题论 据可能变成野生种类或杂草可能成为“入侵的外来物种”可能重组出新的有害病原体有可能形成用除草剂除不掉的“超级杂草”进入非种植区生命力很差新性状的表现必须具有一定水、肥等条件以及配套的种植技术存在生殖隔离，很难与其他植物杂交花粉的传播距离和存活时
3、间有限【高考警示】 生物技术安全性常见误区(1)引入外来物种增加生物多样性：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，可能会造成生物多样性的锐减。(2)转基因产品具有危害阻止科学技术的发展：应用正确态度对待转基因技术，不能因为可能的危害而阻止科学技术的发展。 【典例】(2019滁州模拟)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，启动了蛋白酶抑制剂的基因，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
4、尝试着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)。试分析回答下列问题：(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剂基因导入玉米内，使玉米形成新的性状，这种变异类型属于_。(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)有人为食用这种转基因玉米的安全性感到担忧，你认为这种担忧有必要吗？试以学过的知识进行简要的分析说明：_。【解题指南】解答本题需明确两方面：(1)蛋白酶抑制剂的化学成分是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。
5、(2)“将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米”是控制不同性状的基因的重新组合，属于基因重组。【解析】(1)番茄的蛋白酶抑制剂属于蛋白质，很可能是在茎、叶细胞的核糖体处合成的。(2)玉米获得了外源基因，产生了新的性状，应属于基因重组。(3)玉米获得的抗虫性状，仅对这类具有相同消化酶的害虫有效，对于其他种类害虫无抗性，所以仅起到一定的生态效益，还要防治其他害虫。(4)转基因抗虫玉米的安全性问题具有两面性，可能存在问题，如干扰人体消化系统，也可能没必要担忧，因人类与害虫的消化酶存在差异，或目的基因表达的蛋白酶抑制剂经玉米煮熟后结构破坏，不会对人的消化造成影响。答案：(1)核糖体(2)基因重组(3)不赞成
6、。这种转基因玉米能抵抗玉米螟，并不能抵抗所有的害虫(4)可以从以下三个方面考虑：有必要。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，使人因无法对食物进行消化而患病没必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人无影响没必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温下已经破坏，因此不会对人的消化造成不良影响 (1)上题中的含蛋白酶抑制剂的玉米出现若干年后，也会出现取食该玉米而不被杀死的超级玉米螟，如何缓解这种情况的出现？提示：间行种植普通玉米。间行种植普通玉米，让玉米螟也能取食普通玉米，减缓玉米螟基因频率
7、的变化。(2)上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：食物安全。 阅读以下材料，回答问题：自第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取得长足进步，如转入生长激素(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。目前，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。(1)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，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是_。(2)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，以至生长快于非转基因鱼
8、，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是_。(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问题，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，试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因。_。【解题指南】解答本题需明确：(1)GH的作用：GH能够促进鱼类生长。(2)三倍体鱼的特点：高度不育，基因不会扩散到其他物种。【解析】(1)控制含有191个氨基酸的蛋白质合成的基因中，含有的脱氧核苷酸数至少为1916=1 146。(2)转基因鱼转入了生长激素(GH)基因，合成大量的生长激素，使蛋白质的转换效率提高，结果鱼的生长速度加快。(3)
9、鱼类易于逃逸、扩散，与同种野生鱼杂交，容易引起生态危机。(4)三倍体鱼由于减数分裂过程中联会紊乱而不能产生正常的生殖细胞，表现为高度不育，这样就保障了生态安全。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，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机(4)三倍体鱼不能繁殖，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【加固训练】叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。请回答：(1)转基因技术的核心步骤是_，完成该步骤所需要的酶有_。(2)将植物
10、体细胞处理得到原生质体，再通过_法或_法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生细胞壁之后，通过_技术可得到相应的转基因幼苗。(3)来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，就此分析，原因是_。(4)对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式_(填“遵循”或“不遵循”)基因分离定律，不会随_(填“花粉”或“卵细胞”)传给后代，从而保持了_(填“父本”或“母本”)的遗传特性。【解析】(1)转基因技术的核心步骤是构建基因表达载体，此过程需要用同一种限制酶切割目的基因和载体，使它们露出相同的末端，再用DNA连接酶连接目的基因和载体。
11、(2)如果受体细胞为植物细胞，常用农杆菌转化法、基因枪法或花粉管通道法，将目的基因导入原生质体，之后用植物组织培养技术将含有目的基因的受体细胞培育成相应的转基因幼苗。(3)由于叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似或由于叶绿体大多数基因的结构、转录与翻译系统均与原核生物类似，因此来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达。(4)叶绿体基因遵循细胞质遗传，具有母系遗传特点，不遵循基因分离定律。花粉中细胞质较少，受精卵中细胞质几乎全部来自卵细胞，因此叶绿体基因不会随着花粉遗传给后代。答案：(1)构建基因表达载体限制酶和DNA连接酶(2)农杆菌转化基因枪植物组织培养(3)
12、叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似(叶绿体大多数基因的结构、转录与翻译系统均与原核生物类似)(4)不遵循花粉母本考点二关注生物技术的伦理问题 试管婴儿和设计试管婴儿的比较：试管婴儿设计试管婴儿图示所用技术手段不需要进行遗传学诊断或基因诊断需要进行遗传学诊断或基因诊断应用主要是解决不孕夫妇的生育问题主要用于需要骨髓移植或造血干细胞移植等疾病的治疗相同点体外受精，体外早期胚胎培养，进行胚胎移植，都是有性生殖【高考警示】 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。 【典例】(2019昆明模拟)如图所示为人类“治疗性克隆”的大致过程。
13、请回答下列问题：(1)为_细胞，过程A是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术称为_。(2)能诱导分化出神经细胞、血细胞、肌肉细胞，其根本原因是_。这样培育的组织器官移植到患者体内与异体器官移植相比，最大的不同之处是_。(3)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过程得到的结构中的_，原因是这些细胞_。【解题指南】(1)考查实质：细胞核移植、胚胎发育、生物技术的伦理问题。(2)解题关键：明确图中A过程为核移植过程，B过程为早期胚胎培养，C过程为细胞分化；明确移植的组织器官来自自身，不会产生免疫排异反应。【解析】(1)A是核移植过程
14、，受体细胞是卵母细胞，但需要去核。(2)早期胚胎细胞能诱导分化，是选择性表达的结果；与异体器官移植相比，通过这样培育的组织器官自体移植的优点是不会产生免疫排斥反应。(3)在基因治疗时，核移植得到的重组细胞，在体外培养成内细胞团细胞，是因为它们分化程度极低(全能性高)，可使外源基因在相应组织细胞中表达。答案：(1)卵母(或卵)核移植(2)基因选择性表达不会产生免疫排斥反应(3)内细胞团分化程度极低(全能性高或具有全能性)，可使外源基因在相应组织细胞中表达 为什么选卵母细胞作为受体细胞？提示：卵母细胞中存在大量的胚胎发育所需的营养物质。 (2020惠州模拟)据报道，世界首例基因编辑婴儿“露露”和“娜娜”于2018年11月在中国健康诞生，
