内容正文:
第63课时 生物技术的安全性与伦理问题
高考目标定位
1.教学活动:搜集文献资料,就“转基因食品是否安全”展开辩论。2.教学活动:搜集关于设计试管婴儿的资料,并在小组内讨论“是否支持设计试管婴儿”。3.教学活动:搜集历史上使用生物武器的资料,并分析其严重危害。
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
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领域
成果
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
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领域
成果
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
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。
判断正误
(1)通过转基因技术生产药物只是转基因微生物方面的应用( × )
提示 可通过转基因微生物和转基因动物生产药物。
(2)种植的转基因植物中以大豆和玉米最多,其次是转基因棉花和油菜( √ )
(3)若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( × )
提示 转基因技术的安全性问题需要验证才能得到证实,若转基因植物的外源基因来源于自然界,也有可能存在安全性问题。
(4)转基因生物可能会破坏生态平衡( √ )
目前我国转基因抗虫棉的种植面积已经占到棉田总面积的90%,这些抗虫棉有没有可能造成基因污染呢?科研小组利用PCR技术检测杂草中是否含有Bt抗虫蛋白基因,结果如图。
(1)实验中设置空白实验的目的是什么?阳性对照组加样孔内应该加入什么?
提示 设置空白实验是为了排除实验操作、试剂污染等对结果的影响;阳性对照组加样孔内应该加入Bt抗虫蛋白基因。
(2)根据电泳结果可以得出的结论是什么?
提示 棉田杂草6、7中检测出Bt抗虫蛋白基因,说明转基因抗虫棉已经造成基因污染。
(3)研究发现,由于最早培育的抗虫棉只转入了一种Bt基因,种植一段时间后这些抗虫棉的抗虫性逐渐变差,原因是什么?利用所学的基因工程的知识,设计一个方案延缓这种现象的发生。
提示 棉铃虫产生抗Bt抗虫蛋白的变异,在抗虫棉的选择下,棉铃虫对Bt抗虫蛋白的抗性不断增强;将两种或两种以上的抗虫蛋白基因同时转入棉花细胞。
【归纳总结】 在转基因研究工作中,科学家会采取很多方法防止基因污染。例如,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。
考向一 辨析转基因产品的安全性
【例1】 (2025·绍兴模拟)人们利用生物技术对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟,产生巨大生产力的同时,也带来了多种涉及安全和伦理的问题。下列相关叙述,合理的是( )
A.如果有证据表明某种转基因食品有害,就应该禁止转基因技术的应用
B.试管婴儿技术已经成熟,移植前可对胚胎进行遗传学诊断和基因改造
C.利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性,原因是人体不会对它们产生免疫反应
D.转基因马铃薯培育中,除目的基因外还导入了能使花粉失去活性的基因,从而减少基因污染的发生
【答案】 D
【解析】 A、转基因技术本身是中性的,如果确实有证据表明某种转基因食品有害,就应该禁止产品的使用,不应该禁止转基因技术的应用,A错误;
B、试管婴儿技术已经成熟,移植前可对胚胎进行遗传学诊断,不涉及基因改造,B错误;
C、转基因技术制造的新型致病菌,致病能力和传染能力以及抗药能力等大幅度增加,因而导致具有极大的危害性,C错误;
D、转基因马铃薯培育中,除目的基因外还导入了能使花粉失去活性的基因,例如α-淀粉酶基因,可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,从而减少基因污染的发生,D正确。
故选D。
【例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。下列有关叙述错误的是( )
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】 A、转基因作为一项技术本身是中性的,由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市,A正确;
B、转基因食品可能是转基因生物本身(如转基因大豆)或其加工产品(如转基因大豆油等),B正确;
C、转基因农作物产品的安全性还尚未得到确定结论,故转基因农作物产品不一定可以增进人类健康,C错误;
D、转基因产品,应标注为“转基因××加工品(制成品)”或者“加工原料为转基因××”,使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识,D正确。
故选C。
考点二 关注生殖性克隆人
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,并将胚胎孕育成为人类个体
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争论
观点
理由
赞同
①科学研究有自己内在的发展规律,社会应该允许科学家研究;
②现在人们的伦理道德观念还不能接受这一切,但是人的观念是可以改变的
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观点
理由
大多数
人反对
①生殖性克隆人“有违人类尊严”;
②在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人,严重地违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;
③克隆技术还不成熟,面临着流产、死胎和畸形儿等问题
(3)我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
(4)我国政府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。
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
判断正误
(1)生殖性克隆人会面临流产、死胎和畸形儿等问题,是正常现象,不违反人类传统的伦理道德( × )
提示 生殖性克隆人会面临流产、死胎和畸形儿等问题,与人类传统的伦理道德是背道而驰的。
(2)生殖性克隆人破坏了人类基因多样性的天然属性,不利于人类的生存和进化( √ )
(3)生殖性克隆和治疗性克隆没有本质区别( × )
提示 生殖性克隆是为了获得新个体,治疗性克隆只是为了获得用于治疗疾病的组织或器官,两者之间有着本质区别。
(4)中国政府主张对治疗性克隆和生殖性克隆进行有效监控和严格审查( × )
提示 我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。
下面是试管婴儿及克隆人的培育流程图,分析并回答下列问题:
Ⅰ.试管婴儿与设计试管婴儿的培育过程:
Ⅱ.克隆人的培育过程:
(1)在Ⅰ的图示中,①②③是试管婴儿的培育过程,①②④⑤是设计试管婴儿培育的过程(填图中序号)。
(2)试管婴儿与设计试管婴儿技术的主要区别是什么?
提示 设计试管婴儿多了胚胎移植前的遗传学诊断过程。
(3)试管婴儿技术与克隆技术在技术环节上的主要差异是什么?
提示 前者需要经过体外受精,后者需要用到细胞核移植技术。
(4)试管婴儿技术与克隆技术分别属于哪种生殖方式?
提示 试管婴儿技术属于有性生殖,克隆技术属于无性生殖。
(5)治疗性克隆与生殖性克隆过程中胚胎的处理方式相同吗?有什么区别?
提示 不相同。治疗性克隆获得的早期胚胎主要用于获得胚胎干细胞,然后诱导胚胎干细胞分化出所需的特定的组织、细胞和器官;在生殖性克隆过程中,获得的胚胎移入母体的子宫内发育成婴儿。
考向二 治疗性克隆和生殖性克隆
【例3】 (2025·金华模拟)生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存新个体,下列有关叙述正确的是( )
A.过程涉及体细胞核移植技术
B.结果可增加相关生物基因多样性
C.最终目的是为了获得新的器官
D.我国法律禁止一切生殖性克隆
【答案】 A
【解析】 A、生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆,该过程都涉及体细胞核移植技术,A正确;
B、生殖性克隆属于无性繁殖,不能增加相关生物基因多样性,B错误;
C、生殖性克隆最终目的是为了获得新的个体,C错误;
D、我国允许生殖性克隆动物,但禁止生殖性克隆人,D错误。
故选A。
【例4】 (2023·浙江高考)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】 A、试管婴儿技术必须获得政府部门的相关批准证书,以防该技术的滥用,但不是全面禁止,A错误;
B、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;
C、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;
D、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,D正确。
故选D。
考点三 禁止生物武器
1.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。
2.《禁止生物武器公约》
(1)1972年4月,苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止生物武器公约》,并于1975年3月生效。
(2)1984年11月,我国也加入了这一公约。
(3)1998年6月,中美两国元首重申了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。
(4)2010年,在第65届联合国大会上,我国政府主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
判断正误
(1)天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌都可以用来制造生物武器( √ )
(2)生物武器可通过吸入、误食、接触带菌物品,被带菌昆虫叮咬等侵入人体( √ )
(3)我们对待生物武器的态度是坚决禁止生物武器( √ )
考向三 辨析生物武器的种类、特点和危害
【例5】 (2024·浙江高考)关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是( )
A.试管动物的培育
B.转基因食品的生产
C.治疗性克隆的研究
D.生物武器的发展和生产
【答案】 D
【解析】 A、试管动物的培育属于胚胎工程,没有禁止,A正确;
B、我国目前不反对转基因的食品的生产,B正确;
C、中国政府禁止生殖性克隆,支持治疗性克隆,C正确;
D、生物武器致病能力强、攻击范围广,世界范围内应全面禁止生物武器,D错误。
故选D。
【例6】 生物技术是一把双刃剑,在造福人类的同时,也可能为人类和自然带来灾难。下列叙述正确的是( )
A.转基因技术是安全的,无需进行风险评价
B.我国政府的立场是允许设计试管婴儿
C.我们要合理利用和开发生物武器
D.蛋白质工程是直接改造蛋白质结构来制造新的蛋白质
【答案】 B
【解析】 A、到现在为止还没有足够的科学手段去评估转基因生物及食品的风险,如含有抗虫害基因的食品是否会威胁人类健康,转基因产品对环境的影响,转基因产品是否会破坏生物多样性,转基因对生物个体的影响,转基因产品带来的伦理问题等等,A错误;
B、设计试管婴儿技术必须获得政府部门的相关批准,以防该技术滥用,所以我国政府的立场是允许设计试管婴儿,B正确;
C、1998年6月27日,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申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,所以不允许利用和开发生物武器,C错误;
D、蛋白质工程是改造基因来制造新的蛋白质,D错误。
故选B。
1.(选择性必修3 P102)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。
2.(选择性必修3 P106)生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。
3.(选择性必修3 P106)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。
4.为避免人为遗传改造品种对自然鱼群基因库的干扰,通常需要将其培育成三倍体鱼后才能投放到自然水体中饲养,其原理是三倍体鱼在进行减数分裂时,染色体联会紊乱,几乎不能形成正常的生殖细胞,投放到自然水体中饲养不会因与其他鱼类杂交引起生态危机。
5.对于植物来说,导入外源基因容易引起基因污染,科学家为此将外源基因导入叶绿体或线粒体内,原因是在叶绿体或线粒体内的目的基因不会通过花粉传递,故可在一定程度上避免基因污染。
6.“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在应用上的区别:前者主要用于解决不孕不育问题,后者可以用于治疗白血病、贫血症等疾病,也可用于设计孕育不患某些遗传病的胎儿;在技术手段上的区别:与“试管婴儿”相比,“设计试管婴儿”在胚胎移植前需进行遗传学诊断。现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德。
7.生物武器的种类:致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。
8.生物武器是一种大规模的杀伤性武器,与常规武器相比,生物武器致病能力强、攻击范围广。彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。1998年6月,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了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。
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