高考生物一轮复习 专题4 生物技术的安全性和伦理问题 生态工程课件 新人教版选修3.pptVIP

选修3 考纲导学 1 转基因生物的安全性 2 生物武器对人类的威胁 3 生物技术中的伦理问题 4 简述生态工程的原理 5 生态工程的实例 专题4生物技术的安全性和伦理问题生态工程 微知识小题练 微考点大讲堂 微考场大收获 微知识一转基因生物的安全性1 转基因成果 1 工程菌 dna重组微生物 2 基因制药 3 转基因动物 4 转基因农作物 生物反应器 2 安全性问题 1 食物安全 效应 产生毒性蛋白质 新的 营养成分改变 2 生物安全 形成生物入侵 破坏生物 3 环境安全 破坏生态系统的 和人类生活环境 3 理性看待转基因技术 1 需要正确的社会舆论导向 不能因噎废食 2 制定 最大程度保证转基因技术和产品的安全性 滞后 过敏原 多样性 稳定性 趋利避害 政策和法规 微知识二关注生物技术的伦理问题 生殖性 治疗性 不成熟 染色体 基因歧视 肉毒杆菌毒素 经过基因重组的致病菌 不发展 不生产 不储存 物质循环 少消耗 可持续 废弃物的资源化 分层分级 物种繁多而复杂 环境承载力 经济和社会 结构决定功能 系统整体性 二 发展前景1 生态工程的实例 沼气工程 九子登科 大区域生态系统恢复工程 湿地生态恢复工程 城市环境生态工程 与自然和谐共处 经济 社会 1 生态工程是无消耗 多效益的工程 2 无废弃物农业 遵循的是物种多样性原理 3 在建设高新农业时 沼气池的建立遵循了物质循环再生原理 4 总体功能大于各部分之和的效果 是利用系统整体性原理 5 矿山废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益 6 我国在西部地区实行退耕还林还草工程 这属于大区域生态系统恢复工程 7 建立不同的生态工程要依据不同的原理 因地制宜 不能生搬硬套 8 在进行生态工程建设时 应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力 节省投资 9 即使有了生态工程 也还是不能走先污染后治理的路子 10 转入到油菜的抗除草剂基因 可能通过花粉传入环境中 11 转抗虫基因的植物 不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 12 如转基因植物的外源基因来源于自然界 则不会存在安全性问题 1 转基因生物与食物安全 1 认为转基因生物存在安全问题的理由 反对 实质性等同 担心出现滞后效应 担心出现新的过敏原 担心营养成分改变 2 认为不存在食物安全问题的理由 认同 实质性等同 多环节 严谨的安全性评价 可保证转基因食物的安全 科学家的认真负责会及时销毁出现新过敏原等不利因素的转基因生物 多年来大量人口食用转基因食物并未出现不健康问题 无足够的证据证明转基因食物存在安全问题 即不能举证排除 2 转基因生物与生物安全 1 可能存在安全问题的理由 转基因植物有可能会成为杂草 转基因生物有可能成为 入侵的外来物种 威胁生态系统中其他生物的生存 外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交 从而重组出对人类或其他生物有害的病原体 转基因植物的抗除草剂基因 有可能通过花粉传播而进入杂草中 使其成为 超级杂草 2 不存在安全问题的理由 转基因农作物生命力不是很强 扩散到种植区外会很快死亡 转基因农作物新性状的表现必需一定的水 肥条件及配套种植技术 不易带来威胁 由于生殖隔离 转基因作物很难通过杂交传播转入基因 花粉传播距离有限 转入基因很难通过花粉传播 花粉存活时间有限 很难传播转入基因 3 转基因生物与环境安全 1 可能带来环境安全问题的理由 可能会打破自然物种的原有界限 改变生态系统中能量流动和物质循环 重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物 可能会对人类生活环境造成二次污染 重组dna可能与微生物杂交产生对动植物和人类有害的病原微生物 转基因植物的花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白 通过蜜蜂采集 再经食物链传递 最后有可能进入到其他动物和人体内 2 不会影响环境安全的理由 转入基因只是自然界中原有的一两种外源基因 不会改变生物原有的分类地位 不会破坏生态系统的稳定性 抗虫作物的种植可大大减少农药的使用量 利于保护环境和人畜安全 农田中有益昆虫的数量也会大增 抗除草剂农作物的种植便于农田管理 也保护了农田土壤环境 公众对转基因农作物的恐惧来自于某些实验结果的不确切及某些新闻报道的不实 4 理性看待转基因技术 1 建立相应法规 规范转基因行为 2 转基因生物或其产品研究中 科学家应遵守研究道德 转基因受体限制在遗传上具有特定缺陷的生物上 对大肠杆菌作为转基因受体的菌株 限定使用在37 人体体温下便会死去的菌株 对外源dna认真选择 避免产生对人体有害或过敏的蛋白质 一旦发现安全性问题 要求马上停止实验 并销毁重组生物 5 克隆技术引发的伦理问题 1 不赞成克隆人的观点 严重违反了人类伦理道德 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 是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人 克隆技术尚不成熟 可能克隆出有严重生理缺陷的孩子 2 赞成克隆人的观点 克隆人是一项科学研究 既然是科学 就应该允许研究克隆人 现在的技术性问题可以通过胚胎分级 基因诊断和染色体检查等方法得到解决 3 中国政府的态度 禁止生殖性克隆的四不原则 不赞成 不允许 不支持 不接受任何生殖性克隆人的实验 不反对治疗性克隆 6 设计试管婴儿引发的伦理问题 1 不符合伦理道德的观点 把试管婴儿当作人体的零部件工厂 是对生命的不尊重 抛弃或杀死配型不合适的胚胎 无异于 谋杀 有人滥用设计试管婴儿技术 如设计婴儿性别 2 符合伦理道德的观点 设计试管婴儿目的是救治患者 且是最好 最快捷的办法之一 提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤 将脐带血利用起来 更符合伦理道德 3 中国政府的观点 实施体外受精 胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书 7 基因检测引发的伦理问题 1 完全没必要进行基因检测的理由 目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够的认识 人类的多基因病 既与基因有关 又与环境和生活习惯有关 有某种致病基因的人不见得就会患病 基因检测本身给受检者带来巨大的心理压力 个人基因资讯的泄露会造成遗传性失业大军及个人婚姻困难 人际关系疏远等严重后果 2 支持基因检测的理由 一些遗传性疾病在后代中复现率很高 通过基因检测可以及早采取预防措施 适时进行治疗 对基因歧视现象 可通过正确的科学知识传播 伦理道德教育和立法得以解决 例1 2013 江苏高考 下列关于转基因生物安全性的叙述中 错误的是 a 我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度b 国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害c 开展风险评估 预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提d 目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 解析 为了加强对转基因食品和转基因农产品的标识管理 保护消费者的知情权 我国对转基因食品和转基因农产品实行了标识制度 转基因食品上只标明原料来自转基因生物 并未标明其危害 为了保障现代生物技术的安全性 需要开展风险评估 预警跟踪等 目前对转基因生物安全性的争论主要是食用安全和环境安全 另外还有生物安全问题 答案 b 对点微练1随着转基因技术的发展 基因污染 应运而生 关于基因污染的下列说法不正确的是 a 转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上 从而污染生物基因库b 基因污染是一种不可以扩散的污染c 杂草 害虫从它的近亲获得抗性基因 可能破坏生态系统的稳定性d 转基因生物有可能成为 入侵的外来物种 威胁生态系统中其他生物的生存 解析 基因污染是可以随着自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亲作物上 从而污染生物基因库 答案 b 对点微练2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 这种物质能通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上 启动蛋白酶抑制剂的基因后 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 将番茄的蛋白酶抑制剂基因截取及连接到玉米的dna中用到的酶分别是 2 若检测蛋白酶抑制剂基因是否转入 应采用 法 若检测蛋白酶抑制剂基因是否表达 应采用 技术 限制性核酸内切酶 dna连接酶 dna分子杂交 抗原 抗体杂交 3 将番茄的蛋白酶抑制剂基因转入玉米细胞时 最常采用的方法是 除此之外还有 和 等 4 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 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 不赞成 转基因玉米能抵抗玉米螟 但并不能抵抗所有的害虫 5 有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧 你认为这种担忧有道理吗 试用学过的知识进行简要的分析说明 开放性题 答案合理即可 如 有道理 这种转基因玉米的果实中含有蛋白酶抑制剂 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 玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用 但对人可能无影响 没必要 通常人类食用的是煮熟后的玉米食品 玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏 因此不会对人的消化造成不良影响 解析 1 目的基因用限制性核酸内切酶切取 然后在dna连接酶的作用下与受体dna相结合 2 目的基因导入是否成功 可采用dna分子杂交法 检测mrna是否翻译成蛋白质可采用抗原 抗体特异性反应技术 3 将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法 除此之外 还有基因枪法和花粉管通道法等 4 玉米获得的抗虫性状 仅对玉米螟有效 对于其他害虫并无抗性 所以仅起到一定的生态效益 还应防治其他害虫 5 转基因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在玉米煮熟后结构被破坏 不会对人的消化造成影响 本题具有开放性 回答时 要结合所学知识 深入分析 1 生态工程的原理 2 生态工程的实例 例2 南京古泉生态农场是生态农业的典范 该农场将养猪 养鱼 沼气工程 养鸭 种植农作物 养蘑菇 种桑养蚕 种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来 成为一种高效良性的循环 生态效益达到了良性发展 请就此生态农场的特点 完成下列问题 1 该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的 和 原理 2 该系统工程的核心之一是沼气池 沼气的制作如图所示 物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性 在图中标出箭头 表示生产过程中的物质循环 如果将 无机物 农田 这一环节去掉 对生态农业系统有何影响 土壤中的无机物得不到补充 物质循环受到破坏 土壤肥力下降 3 在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程 据图分析不符合生态工程原理的叙述是 a 物质经过多级利用 实现了良性循环b 每一级生产环节都获得产品 提高了生态经济效益c 由于食物链延长 能量逐级损耗 系统总能量利用率降低d 由于各级产物都可以利用 减少了废物和污染 c 4 据生态工程中的物种多样性这一原理 有人认为生态农业建设中 应使食物链和营养级越长越多越好 请你结合所学有关生态工程原理 分析该结论是否正确 为什么 不正确 因为食物链长 各食物链中的生物数量难以达到一定规模 影响经济效益 营养级越多 高层次营养级生物获得的能量越少 该营养级生物数量也较少 解析 1 生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和整体性等原理基础上的 在实现经济效益的同时 也取得了良好的生态效益和社会效益 2 物质循环的特点是循环往复 分层分级利用 从而达到 取之不尽 用之不竭 即物质循环再生原理 如果把 无机物 农田 这一环节去掉 势必会造成物质循环受到破坏 土壤无机物得不到及时补充 土壤肥力会下降 3 能量沿着食物链流动时 能量逐级递减 传递效率大约为10 20 因此最高营养级获得的总能量最低 但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量 显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比大大增加 4 从能量流动逐级递减的特点分析 食物链不能无限延长 一般维持在5 6级 对点微练3现有一生活污水净化处理系统 处理流程为 厌氧沉淀池 曝气池 兼氧池 植物池 其中植物池中生活着水生植物 昆虫 鱼类 蛙类等生物 污水经净化处理后 可用于浇灌绿地 回答问题 1 污水流经厌氧沉淀池 曝气池和兼氧池后得到初步净化 在这个过程中 微生物通过 呼吸将有机物分解 2 植物池中 水生植物 昆虫 鱼类 蛙类和底泥中的微生物共同组成了 生态系统 群落 种群 在植物池的食物网中 植物位于第 营养级 植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 所固定的 能 无氧和有氧 群落 一 水生植物 太阳 3 生态工程所遵循的基本原理有整体性 协调与平衡 和 等原理 4 一般来说 生态工程的主要任务是对 进行修复 对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善 并提高生态系统的生产力 物质循环再生 物种多样性 已破坏的生态环境 解析 1 厌氧沉淀池主要是无氧呼吸 曝气池为有氧呼吸 兼氧池两种方式均有 2 生物群落是指生活在一定区域内所有生物个体的总称 生态系统还包含无机环境 植物池是水生环境 固定光能的是水生植物 从食物链考虑 第一营养级是水生植物 其次是初级消费者 3 生态系统的原理包括 整体性原理 协调与平衡原理 物质循环再生原理 物种多样性原理 系统学和工程学原理 4 生态工程对恢复和重建受损生态环境的作用非常重要和有效 生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律 充分发挥资源的生产潜力 防止环境污染 达到经济效益和生态效益的同步发展 1 2014 重庆高考 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 解析 在应用基因工程技术培育转基因植物时 应避免选择可能产生对人类有害的物质的目的基因 在对克隆技术引发的伦理问题的争论中 普遍的观点是禁止克隆人的实验 但不反对治疗性克隆 在对胚胎工程技术引发的伦理问题的争论中 反对设计试管婴儿的原因之一是有人可能滥用此技术选择性设计婴儿 生物武器种类包括致病菌 病毒 生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等 不包括干扰素 答案 d 2 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中 解析 种植转基因作物应防止对别的植物产生基因污染 所以应与传统农业种植区隔离 a正确 动物取食转基因作物后 要经过消化吸收才进入身体 目的基因不可能直接进入动物细胞 b错 转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流 影响野生植物的多样性 c正确 目的基因被微生物摄入细胞内后 可能进入这些微生物中 d正确 答案 b 3 2015 天津卷 2015年2月3日 英国议会下院通过一项历史性法案 允许以医学手段培育 三亲婴儿 三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线 据图分析 下列叙述错误的是 a 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代b 捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿c 三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核d 三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术 解析 受体母亲提供细胞核 供体提供去核卵母细胞 这样就可避免受体母亲的线粒体遗传物质 线粒体中的致病基因 传递给子代 a正确 红绿色盲属于核基因控制的遗传病 而由图示可知捐献者提供的是去核的卵细胞 因此不会把其携带的红绿色盲基因传递给三亲婴儿 b正确 由图示可知三亲婴儿的染色体来自于母亲和父亲 c错误 由图示可知三亲婴儿的获得运用了动物细胞培养 核移植技术 体外受精后形成早期胚胎需要进行早期胚胎培养等 d正确 答案 c 4 2014 重庆高考 为治理某废弃采石场的生态环境 对其进行了公园化建设 1 对其进行整理和覆土 并选择适生植物进行人工造林 不同恢复时期的植物物种数如下图所示 t0 t1 植物残体及凋落物中的有