2027届高中生物一轮复习讲义第十单元　第56课时　生物技术的安全性与伦理问题

第56课时生物技术的安全性与伦理问题考点一转基因产品的安全性1．转基因成果领域成果微生物方面①减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期；②构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸；③用基因工程菌生产药物转基因动物方面①培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜；②培育抵抗相应病毒的动物新品种；③建立某些人类疾病的转基因动物模型转基因植物方面培育具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物2.对转基因产品安全性的争论教材隐性知识源于选择性必修3P102“相关信息”：我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。3．理性看待转基因技术(1)理性看待转基因技术的前提①清晰地了解转基因技术的原理和操作规程。②看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响。③要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。(2)我国对转基因技术的态度①研究上要大胆，坚持自主创新。②推广上要慎重，做到确保安全。③管理上要严格，坚持依法监管。(3)我国相关部门制定了一系列的政策、法规并成立相关机构①维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权。②保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性。③为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。考向一转基因产品的安全性1．(2025·湖北宜荆荆恩四校联考)科学家将金鱼草的橙色花青素合成基因导入水稻，培育出“黄金大米”。为确保其安全性，需特别检测()A．花青素合成基因是否整合到水稻基因组B．转基因大米中维生素A前体含量是否稳定C．花青素合成酶是否会引起人体过敏反应D．转基因水稻花粉是否会导致邻近杂草变异答案C解析花青素合成基因是否整合到水稻基因组中这是转基因是否成功的标志，不是确保转基因水稻是否安全的必选项，A不符合题意；题意显示，转基因大米中维生素A前体含量是否稳定，这是关于大米营养成分方面的检测，不属于安全性检测，B不符合题意；科学家将金鱼草的橙色花青素合成基因导入水稻，培育出“黄金大米”，为了确保其安全性，需要特别检测花青素合成酶是否会引起人体过敏反应，C符合题意；转基因水稻花粉是否会导致邻近杂草变异这属于生态检测，不属于对人类食用的安全性检测，D不符合题意。2．转基因作物的推广种植，大幅提高了粮食产量，取得了巨大的经济效益和生态效益；硕果累累的转基因作物相关研究在带给人们喜悦的同时，也促使人们关注转基因作物的安全性问题。下列有关转基因作物安全性的叙述，错误的是()A．抗性基因可能会随花粉传播到田间近缘野生植物体内，造成基因污染B．转入抗性基因的植物可能成为“入侵物种”，影响生态系统的稳定性C．大面积种植转基因抗虫棉，有可能会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率增加D．只要目的基因来自自然界，培育出的转基因植物就不会有安全性问题答案D解析即使目的基因来自自然界，培育出的转基因植物仍然可能会有安全性问题，D错误。考点二关注生殖性克隆人和禁止生物武器1．生殖性克隆人面临的伦理问题(1)生殖性克隆和治疗性克隆的比较类型生殖性克隆治疗性克隆概念利用克隆技术获得胚胎，并将胚胎孕育成为新个体利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的目的产生独立生存的新个体治疗疾病水平个体水平细胞或组织水平联系都属于无性生殖；产生新细胞、新组织或新个体，遗传信息相同(2)关于生殖性克隆人的态度我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。2．试管婴儿和设计试管婴儿的比较类型试管婴儿设计试管婴儿技术手段不需要进行遗传学诊断胚胎移植前需要进行遗传学诊断实践应用解决不孕不育问题用于白血病、贫血症等疾病的治疗联系二者都是体外受精，经体外早期胚胎发育，再进行胚胎移植，在生殖方式上都为有性生殖3.生物武器的种类和特点(1)种类(2)特点①致病性强；传染性强；人易感。②较隐蔽：不易被发现；易传播(如气溶胶)，发病有潜伏期，污染面积大、危害时间长。③易得到：制备容易，花费小。④传染途径多，治疗困难。⑤受自然条件影响大。(3)在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。考向二关注生殖性克隆人和禁止生物武器3．(2025·湖北黄鄂鄂模拟)生物技术的安全性与伦理性一直是人类关注和讨论的热点问题。下列叙述正确的是()A．转基因技术的原理是基因重组，不会改变生物的遗传多样性B．“试管婴儿”与“设计试管婴儿”都要进行胚胎选择，但二者的选择目的不同C．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D．生殖性克隆人理论上能丰富人类基因的多样性，可在特定人群中进行相关实验答案B解析转基因技术的原理是基因重组，它将外源基因导入受体生物，会改变生物的基因组成，从而改变生物的遗传多样性，A错误。“试管婴儿”主要是解决不孕不育问题，进行胚胎选择是为了检测胚胎质量，一般不进行与性别、某些基因等相关的选择；“设计试管婴儿”往往是为了满足特定需求，如为患某种疾病的孩子提供造血干细胞等，会对胚胎进行选择，二者选择目的不同，B正确。生物武器是用微生物、毒素及重组致病菌等来形成杀伤力，干扰素是一种免疫活性物质，不是生物武器的组成部分，C错误。生殖性克隆人会引发一系列伦理问题，而且克隆人只是对供体的复制，不能丰富人类基因的多样性，同时在任何人群中都不允许进行生殖性克隆人的相关实验，D错误。4．下列关于生物武器的叙述，错误的是()A．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B．生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等散布到其他地方C．经过基因重组的生物武器可能使受害国居民感染而施放者不易感染D．世界各国达成协议仅允许少数国家保存和使用生物武器答案D解析为了世界和平，各国共同努力达成协议，即不允许任何国家保存和使用生物武器，D错误。一、基础排查1．判断下列关于转基因生物安全性的叙述(1)转基因食品中的外源基因经过食用后会进入人体细胞并整合到人体的基因组中(×)提示转基因食品中的外源基因经过食用后会被消化分解，不会进入人体细胞并整合到人体的基因组中。(2)转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性(√)(3)α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏，使卵细胞失去活性，从而防止基因污染(×)提示科学家将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。(4)转入叶绿体中的基因不会随花粉传递给子代，可避免造成基因污染(√)(5)只要严格依照转基因技术的原理和操作规程来生产转基因产品，就能保证转基因产品的安全性(×)提示严格依照转基因技术的原理和操作规程来生产转基因产品，也不能保证转基因产品的安全性。(6)转基因技术如果被恐怖分子利用将可能导致人类灭绝，应停止转基因研究(×)提示转基因技术有其优点和缺点，应趋利避害，而不是停止转基因研究。(7)国家法规的制定维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权(√)(8)转基因微生物制成的生物武器杀伤力大于常规武器，可有选择地生产使用(×)提示生物武器具有传染性强、作用范围广等特点，彻底销毁生物武器是大多数国家的共识，应严格禁止生产和使用。2．判断下列关于生物技术的安全性与伦理问题的叙述(1)生殖性克隆和治疗性克隆都应用了体细胞核移植和胚胎移植技术(×)提示治疗性克隆不需要进行胚胎移植。(2)“试管婴儿”和“设计试管婴儿”都需要对胚胎进行遗传学诊断(×)提示“设计试管婴儿”需要对胚胎进行遗传学诊断，“试管婴儿”不需要。(3)我国政府允许通过生殖性克隆来解决一些夫妇不孕不育的问题(×)提示我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。(4)用iPS细胞治疗疾病不存在伦理争议和安全性风险(×)提示用iPS细胞治疗疾病也存在伦理争议和安全性风险。(5)基因编辑技术可用于编辑完美婴儿和用于疾病预防领域研究(×)提示基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究，但不能用于编辑完美婴儿。(6)生物武器是用微生物、毒素、干扰素及抗生素等来形成杀伤力的(×)提示生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，不包括干扰素和抗生素。(7)与常规武器相比，生物武器具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点(×)提示与常规武器相比，生物武器具有传染性强、不易被发现等特点，但容易受风速、气温等多种自然条件的影响。(8)消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面(√)二、要语必背1．(选择性必修3P106)生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。2．(选择性必修3P106)治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。课时精练[分值：100分][1～12题，每题6分，共72分]一、选择题1．下列关于转基因生物安全性的叙述，正确的是()A．转基因作物种植区应与传统农业种植区混合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．种植转基因作物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D．以转基因大豆为原料制成的大豆油在销售时不需要标注“转基因大豆”答案C解析科学家在培育转基因植物时，常通过农杆菌的转化作用使目的基因进入受体细胞，若转基因作物种植区与传统农业种植区混合，就容易经农杆菌的作用将相关基因转入传统作物，这样会导致基因扩散，进一步会影响到野生植物的基因库，从而改变野生植物的遗传多样性，A错误，C正确；转基因作物被动物食用后，相关基因会被分解成核苷酸，因此不会转入动物体细胞中，B错误；我国为加强对农业转基因生物的标识管理，实行了相应标识制度，如以转基因大豆为原料制成的大豆油，需要标注为“转基因大豆加工品(制成品)”或者“加工原料为转基因大豆”，D错误。2．近期，农业农村部根据国家生物育种产业化工作部署及有关法规标准规定，审定通过了部分转基因玉米、大豆品种，并向26家企业发放了转基因玉米、大豆种子生产经营许可证。同时明确，这些品种实际种植区域还要符合国家生物育种产业化有关安排。下列叙述错误的是()A．转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能推广种植B．转基因食品可能是转基因生物本身或其加工产品C．转基因农作物产品一定可以增进人类健康D．使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识答案C解析转基因农作物产品的安全性还尚未得到明确结论，故转基因农作物产品不一定可以增进人类健康，C错误。3．(2025·达州三模)将抗除草剂基因转入油菜中，得到转基因油菜，在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有70%含有抗除草剂基因。下列叙述错误的是()A．野生油菜体内的抗除草剂基因主要源自转基因油菜的花粉B．70%的野生油菜体内出现抗除草剂基因可能是基因重组的结果C．将抗除草剂基因转入油菜细胞后即可培育出新物种D．大量使用单一除草剂会导致环境污染，降低生物多样性答案C解析含抗除草剂基因的野生油菜发生了进化，但还不是新的物种，C错误。4．科学家将外源抗虫基因(Bt抗虫蛋白基因)转入某茄科植物细胞中，并整合到该植物的线粒体DNA上，获得了具有抗虫性状的转基因植物。下列叙述错误的是()A．Bt抗虫蛋白在线粒体中的成功合成与密码子的通用性有关B．叶肉细胞内有多个线粒体，这有利于增加该转基因植物的抗虫性C．将该转基因植物与同种非转基因植物进行正、反交，所得子代均有抗虫性D．该技术能有效避免或减少外源基因通过花粉向其他植物的转移答案C解析相同的遗传信息在不同的生物体内表达出相同的蛋白质利用了密码子的通用性的原理，A正确；叶肉细胞内有多个线粒体，则线粒体转化获得的抗虫基因数量多，其表达量远高于核转化的水平，有利于增加外源抗虫蛋白的含量，增加抗虫性，B正确；外源抗虫基因转入线粒体，只能通过母本卵细胞遗传给后代，若该转基因植物作为父本则不可遗传，C错误；植物受精卵的细胞质基因几乎全来自卵细胞，将外源基因转入线粒体中，可以防止外源基因通过花粉向其他植物的转移，D正确。5．(2023·浙江1月选考，2)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答案D解析我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，但试管婴儿技术可在有效监控和严格审查下实施，A错误，D正确；我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，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。6．(2025·武汉调研)生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。下列叙述错误的是()A．生殖性克隆需将细胞核移植到去核卵母细胞中B．生殖性克隆需借助早期胚胎培养技术C．治疗性克隆需借助胚胎移植技术D．治疗性克隆需要的胚胎干细胞可来自囊胚答案C解析治疗性克隆不需要借助胚胎移植技术，C错误。7．转基因作物的推广种植取得了巨大的经济效益，但也促使人们关注转基因作物的安全性问题。下列叙述错误的是()A．转基因作物往往具有更强的生存竞争优势和繁殖能力B．转基因抗虫农作物的广泛种植可能诱导害虫产生变异C．转基因作物对于解决粮食、能源等问题起积极作用D．我国法规明确要求对转基因技术生产的产品进行标注答案B解析变异是不定向的，害虫本身就存在各种变异类型，转基因抗虫农作物的广泛种植只是对害虫进行了选择，而不是诱导害虫产生变异，B错误。8．(2025·漯河模拟)试管婴儿技术是体外受精——胚胎移植等人工助孕技术的俗称，该技术的产生对那些可以产生正常精子、卵子却由于某些原因无法生育的夫妇带来了福音。下列叙述错误的是()A．试管婴儿的遗传性状与母亲性状完全相同B．体外受精前需对男方提供的精子进行获能处理C．可用促性腺激素促使女方排出更多的卵子，以提高受孕率D．胚胎移植前进行染色体核型检查可排除染色体异常的胎儿答案A解析试管婴儿是由精子和卵子在体外受精形成受精卵，然后发育成早期胚胎再移植到母体子宫内发育而来，其细胞核中的遗传物质一半来自父亲，一半来自母亲，所以试管婴儿的遗传性状与母亲性状不完全相同，A错误；精子必须经过获能处理后才具备受精能力，因此体外受精前需对男方提供的精子进行获能处理，B正确；促性腺激素可以促进女性卵巢中卵泡的发育和成熟，从而促使女方排出更多的卵子，以提高受孕率，C正确；胚胎移植前进行染色体核型检查，能够检测胚胎的染色体是否正常，可排除染色体异常的胎儿，D正确。9．炭疽杆菌造成感染者死亡率极高的主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有科学家将该菌的大型环状DNA分子破坏，该菌仍能产生内毒素。据此判断，下列对炭疽杆菌的叙述，错误的是()A．炭疽杆菌合成的内毒素属于代谢产物B．控制内毒素合成的基因位于炭疽杆菌的拟核中C．若将炭疽杆菌用于军事或恐怖活动，则属于生物武器D．将蜡样芽孢杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌需要通过转基因技术答案B解析大型环状DNA位于拟核，破坏大型环状DNA分子，该菌仍能产生内毒素，说明控制内毒素合成的基因位于炭疽杆菌的质粒中，B错误。10．下列关于生物武器的叙述，错误的是()A．生物武器是造价昂贵，却具有大规模杀伤性的武器B．转基因技术的出现，使得利用这一技术制造各种新型致病菌成为可能C．生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布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答案A解析生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，与常规武器相比成本造价低廉，容易获得，A错误。11．为提高水稻的产量，科研人员将四种基因(EcCAT、OsGLO1、EcGCL、TSR)与叶绿体转运肽基因连接，构建多基因表达载体，引导合成的蛋白质定向运输至叶绿体，从而在水稻叶绿体内构建了一条新的代谢途径。下列叙述正确的是()A．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板B．含卡那霉素的培养基上不能存活的水稻细胞未成功导入四种目的基因C．限制酶识别特定的序列具有专一性，DNA连接酶不具有专一性D．T－DNA插入水稻的染色体DNA中可能会影响水稻自身基因的表达答案D解析由于图中四个基因启动子的方向不同，所以它们转录时不是以DNA的同一条单链为模板，A错误；含卡那霉素的培养基上不能存活的植物受体细胞可能未成功导入载体，但不能确定未成功导入四种目的基因，据图可知卡那霉素抗性基因在载体的非T－DNA区域，即使T－DNA携带目的基因导入成功，卡那霉素抗性基因也不会导入，B错误；酶都具有专一性，DNA连接酶只能连接两个DNA片段，催化形成磷酸二酯键，因此具有专一性，C错误；T－DNA插入水稻染色体DNA中的位置是随机的，可能会破坏原有基因，D正确。12．(2025·黄山一模)抗虫和耐除草剂玉米“双抗12-5”是我国自主研发的转基因品种。在转基因产品的研发、生产、销售等环节，可采用PCR技术进行基因监测，为转基因生物安全监管提供依据。下列叙述错误的是()A．PCR开始阶段的预变性可使模板DNA变性更充分B．PCR循环过程中，复性的目的是使DNA聚合酶与模板相结合C．进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物D．安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市答案B解析预变性是使模板DNA充分变性，在变性过程中氢键断裂，双链DNA解旋为单链，A正确；PCR循环过程中，复性的目的是使引物与模板相结合，B错误；进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物，保证能获得目的基因，C正确；转基因产品需要进行安全评估才能上市，所以安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市，D正确。二、非选择题13．(14分)转基因技术可以改善作物品质、提高作物产量，减少农药使用量，在解决粮食需求和保障农业可持续发展等方面发挥重要作用。但是转基因技术存在种子公司转基因技术的专利保护问题，还存在外源基因通过花粉和种子等途径在种群之间漂移扩散，带来生态安全隐患以及人们对转基因食品安全性担忧的问题。科学家采用叶绿体转基因、“终结者”种子、“外源基因清除”技术试图解决上述问题。回答下列问题：(1)转基因技术能按照人们的愿望，赋予生物新的______________，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，转基因技术是在DNA分子水平上进行的设计和施工，其核心步骤是______________________________________________。(2)“终结者”种子技术是通过植入“终结者基因”，阻滞种子胚胎后期发育，最后得到成熟但不育的种子。“终结者”种子技术在一定程度上解决了转基因技术存在的_______________问题，但危害到了农民自行留种的权利，也不能消除人们对转基因食品安全性的担忧。(3)(8分)“外源基因清除”技术将“外源基因清除”调控组件与基因表达载体的必备组件重组后构建出新的基因表达载体，转入受体细胞中表达，待外源基因完成相应的功能后，“外源基因清除”调控组件将全部外源基因从花粉、种子和果实等特定器官中彻底清除。“外源基因清除”调控组件由特定器官特异启动子、重组酶(FLP)基因和融合识别位点(LF)构成，LF是利用噬菌体的Cre/LoxP系统和酵母的FLP/FRT系统创造出的融合识别位点。FLP基因在适当的时间和空间表达后，重组酶(FLP)可识别融合识别位点(LF)并在L与F之间完成切割，从而将两个融合识别位点之间的序列在特定时期从特定植物器官的细胞基因组中全部清除。其技术原理如图所示：图中基因表达载体的必备组件包括______________________________。通过插入不同的__________________，以决定在不同器官中表达重组酶，从而将相应器官中的某些基因序列从基因组中彻底清除，按需获得不含外源基因的种子、果实等。请在图示方框中填写重组酶发挥清除作用后剩余的序列组合。答案(1)遗传特性(或性状)构建基因表达载体(2)转基因技术的专利保护(或外源基因通过种子扩散，带来生态安全隐患)(3)启动子、目的基因、标记基因、终止子特定器官特异启动子如图所示LF植物基因组解析(3)基因表达载体的必备组件包括启动子、目的基因、标记基因、终止子，特定基因只能在特定器官中表达，因此清除不同器官中的外源基因时需要插入不同的特定器官特异启动子。由题图可知，特异启动子驱动FLP基因表达产生重组酶，重组酶可以将两个融合识别位点之间的序列在特定时期从特定植物器官的细胞基因组中全部清除，故剩余的序列见答案。14．(14分)(2025·安庆二模)随着全球工业化的推进，环境雌激素来源于各种农药及其代谢物、防晒剂等，并通过污水排放和地表水径流进入水体环境，进入人体内的环境雌激素对人类健康产生了极大的危害。在环境雌激素的诱导下，斑马鱼表达卵黄蛋白原的水平与环境雌激素的浓度呈正相关。若向斑马鱼体内转入荧光蛋白基因，在特定条件下能发出荧光。科研人员欲利用基因工程技术，构建能够监测环境中雌激素污染物的转基因荧光斑马鱼，实验部分流程如图1所示。图2所示pEGFP-1是一种无启动子的绿色荧光蛋白(EGFP)载体，其中KanR为卡那霉素抗性基因，ori为复制起点，p