暑假作业(四) 生物技术的安全性与伦理问题-【高考解码·过好假期每一天】2025年高二生物学暑假作业

过好假期每一天暑假作业 请分析并回答下列问题： BamHI两种限制酶处理质粒，原因是 BamH I HindⅢ Sau3 AI HindⅢ 。限制酶切断的是DNA分子 “杀虫基因” 中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的 图1 (3)将上述切开的质粒与目的基因混合，加 X抗生素抗性基因BcI 入DNA连接酶连接后，利用 Bel I 启动子 方法导入受体细胞，得到的受体细胞的类 HindⅢ 型（对两种抗生素X和Y表现出抗性R或非 质粒 +Sau 3AI 抗性S)包含 (不考虑基因突变)。 BamH I Y抗生素 ①XRYR②XRYS③XSYR④XSYS 终止子 抗性基因 (4)目的基因进入受体细胞后是否稳定维 图2 持和表达其遗传特性，应用 (1)构建基因表达载体是培育转基因抗虫 的方法检测目的基因是否表达出 棉的核心工作，目的是 相应蛋白以及还需要进行个体生物学水平 。一个完整的基因表达载体包 的鉴定。“杀虫基因”表达产生的Bt抗虫蛋 括 白被分解为多肽后与棉铃虫肠上皮细胞的 (2)用图中“杀虫基因”为目的基因和质粒 特异性受体结合导致细胞膜穿孔，破坏棉 构建抗虫棉基因表达载体时，科研人员分 铃虫的消化系统来杀死棉铃虫。若牲畜误 别使用HindⅢ和Sau3AI两种限制酶处 食抗虫棉肠道无明显受损，可能原因是 理含目的基因的DNA片段，用HindⅢ和 暑假作业（四）生物技术的安全性与伦理问题 摘要 3.我国允许治疗性克隆，治疗性克隆有哪些 1.试管动物、克隆性治疗和转基因产品的安 优势？ 全性。 2.生物技术中的伦理问题和生物武器对人类 的威胁。 >>》》 有问必答·固双基 ((《( 4.核武器的杀伤力很强大，核武器是生物武 1.基因工程中研究最早、最广泛和取得实际 器吗？ 应用成果最多的领域及原因？ >》典例精析·拓思维 【例】“试管婴儿”是通俗名 2.理性看待转基因技术？ 词，在专业文献中称为体 外受精及胚胎移植。试管 婴儿是指精子和卵子的结 合是在试管内进行的，并 使受精卵在符合条件的环境内生长、分裂 和发育4~6天，形成胚胎（如图所示），然 10 |高二生物学 后将胚胎移植到子宫腔内，使之能在子宫 【规律方法】 试管婴儿和设计试管婴儿的 腔内发育，足月分娩的一种生育方法，这是 异同点 科学技术要求非常高的一种方法。它的成 日遗传学诊新 功和发展，不仅给不孕不育夫妇带来了希 子 体外受植受精卵。早期西脸 胚胎移植 望，而且对研究人类的生殖生理和胚胎发 生学以及优生学等方面的课题有不可估量 卵子 的积极作用。 (1)过程区别：设计试管婴儿比试管婴儿多 (1)图示时期是胚胎发育的 期，若 出的过程是上图中的d。 要从图中所示的胚胎中获得胚胎干细胞， (2)所用技术手段不同：设计试管婴儿胚胎 应从 获取。 移植前需要进行遗传学诊断，而试管婴儿 (2)“试管婴儿”是指精子和卵子在试管内 无需进行遗传学诊断。 进行结合的体外受精技术，受精前精子需 (3)应用不同：试管婴儿主要解决部分人的 要事先经过 处理，卵子要培养到 生育问题，而设计试管婴儿主要用于白血 (时期)。除此之外还用到 病、贫血症的治疗。 (填两种)技术。 (4)相同点：两者都是体外受精，并进行体 (3)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了 外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是 “设计试管婴儿”技术，二者在对人类作用 有性生殖。 上的区别是①用途不同： ②后者胚胎在移植前需进行 >>》> 厚积薄发·勤演练 ((( 一、选择题 (4)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原 1.下列关于转基因植物的叙述，正确的是() 因是 A.转基因植物有可能成为“入侵的外来物 种”，威胁生态系统中其他生物的生存 解析：(1)图示时期是胚胎发育的囊胚期。 B.转基因抗虫植物不会导致昆虫群体抗性 囊胚包括滋养层和内细胞团，内细胞团的 基因频率增加 细胞具有全能性，可从内细胞团细胞中获 C.动物的生长激素基因转入植物后不能 得胚胎干细胞。(2)“试管婴儿”是指精子 表达 和卵子在试管内进行结合的体外受精技 D.若转基因植物的外源基因来源于自然 术，受精前精子需要事先经过获能处理，卵 界，则不存在安全性问题 子要培养到减数第二次分裂中期，除此之 2.有人认为转基因生物有可能成为“入侵的 外还用到早期胚胎培养、胚胎移植技术。 外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生 (3)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了 存。他的依据是 “设计试管婴儿”技术，前者主要用于治疗 A.转人的外源基因有可能与感染转基因生 不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需 物的某些细菌杂交，形成新的病原体 要骨髓移植或造血干细胞移植的疾病。 B.转基因植物的抗除草剂基因，有可能通 (4)设计婴儿性别破坏了人类正常的性别 过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为 比例，违反了伦理道德，因此现在大多数人 “超级杂草” 反对设计婴儿性别。 C.科学家赋予了转基因生物某些特殊性 答案：(1)囊胚内细胞团(2)获能减 状，增强了它们在该地区生存条件下的 数第二次分裂中期早期胚胎培养、胚胎 竞争能力 移植(3)①前者主要用于解决部分人的 D.转基因植物花粉传播的距离有限，只能 生育问题，后者可以用于治疗需要骨髓移 在种植区以内繁殖 植或造血干细胞移植的疾病②遗传学 3.生物安全已经成为全世界，全人类面临的 诊断(4)破坏了人类正常的性别比例，违 重大生存和发展问题，生物安全正在成为 反了伦理道德 大国博弈的重要议题，生物安全将是“健康 过好假期每一天暑假作业 中国”与“美好世界”的防火墙。以下选项 (1)培育试管婴儿时，为了提高受孕率，需 中会给我国带来生物安全风险的是( 培植多个胚胎，因此需要用 A.防控人类及动植物中可能爆发的重大疫病 处理，促进女性排出更多的卵母细胞。 B.世界范围内全面禁止和彻底销毁生物武器 (2)从受精卵到原肠胚需依次经历哪些时期？ C.核污水被排放入海导致海洋生物发生变异 受精卵→ D.克隆技术用于器官移植但不能进行人体 (3)一对夫妻，妻子是血友病患者，而丈夫 克隆 4.生物技术的发展为人类带来了福祉，同时 正常。为了生育一个健康的孩子，进行胚 也引起了对其安全性、伦理道德的讨论 胎移植前需要进行 ,目前最 下列叙述合理的是 有效最准确的方法是SRY一PCR法，操作 A.生物武器包括致病菌类、病毒类、毒品类 的基本程序：从被检测的囊胚中取出几个 和生化毒剂类等 (填“滋养层”或“内细胞团”)细 B.生殖性克隆人能丰富人类基因的多样性 胞，提取DNA进行扩增，用位于Y染色体 C.只要有证据表明某转基因产品有害，就 上的性别决定基因（即SRY基因）制成的 应该禁止转基因技术的应用 探针进行检测，若未出现杂交带，胚胎性别 D.转入叶绿体中的基因不会随花粉传递给 为 ,而基因工程中 子代，可避免造成基因污染 也会用到DNA探针。 二、非选择题 5.请回答下列有关生物技术的安全性和伦理 7.重症联合免疫缺陷(SCID)是一种罕见的遗 问题： 传病，该病是由腺苷脱氨酶ADA缺陷所 (1)一些持支持态度的科学家认为，由于不 致，ADA活性下降将使细胞损伤或死亡， 同物种间存在 ,同时花粉的传播 导致细胞体液免疫缺陷，ADA活性缺陷性 距离和 有限，不会造成转基因农 疾病为X染色体隐性遗传病，虽然ADA编 作物与其他植物的杂交，因而也不太可能 码基因也发现有缺失突变，但大部分为碱 对生物多样性造成威胁。 基置换突变。 (2)在转基因生物或产品研究过程中，绝大 (1)某研究小组利用一种经过修饰的腺病 多数科学家都能自觉遵守科学研究道德。 毒作为 ,将治疗SCID的正常基因 例如，把重组DNA的转移限制在遗传上具 有 的生物上；对外源DNA进行认 导入胚胎干细胞内，胚胎干细胞再经 真选择，避免能够表达出对人体有毒性或 形成骨髓细胞，然后移植给 过敏的 等等。 人体。这种对SCID患者进行治疗的方法 (3)一些持反对态度的科学家认为，由于克 称为 隆技术尚不成熟，现在就做克隆人很可能 (2)有一对正常的夫妇生了一个患SCID 孕育出有严重缺陷的孩子。但是支持克隆 的儿子，他们希望通过设计试管婴儿再生 人的科学家则认为，一些技术问题可以通 一个健康的孩子。设计试管婴儿的基本 过胚胎分级、 和 等方法 程序：首先为女性注射激素，实现超数排 得到解决。 卵，然后从卵巢中吸取卵母细胞，培养到 (4)对于克隆技术，中国政府的态度是 ,但不反对 MⅡ期；再将成熟的卵子与获能的精子经 6.随着生物技术的发展，现代的试管婴儿技 形成受精卵，然后将受精卵移入 术不仅能解决部分人的生育问题，还能用 中继续培养获得早期胚胎； 于部分肿瘤疾病、遗传性疾病的治疗等，实 从早期胚胎中取出一个细胞进行 现优生优育。回答下列问题： ,选择无致病基因的胚胎进行移植。 12 |高二生物学 于 技术，这种变异在生物学上称 个性飞扬·培素养 ( 为 8.害虫损伤番茄的叶片后，叶片细胞的细胞 (3)在种植了这种转基因玉米的农田中，杂草 壁能释放出一种类激素物质，这种物质可 是否也会出现抗玉米螟性状？原因是什么？ 以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋 白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂， 导致害虫因不能消化食物而死亡。科学家 (4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。 利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基 你认为种植该玉米的农田是否还需要进行 因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相 防虫管理？理由是什么？ 似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米 的危害。 请结合上面的材料回答下列问题： (1)移入了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米 (5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你 合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是 认为这种担忧有无道理？请简要说明理由。 ,合成的化合物还需要在 中 加工才具有生物活性。 (2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属 暑假作业（五） 走近细胞 组成细胞的元素和化合物 摘要 3.组成细胞的元素中，占细胞鲜重含量最多 1.简述原核细胞和真核细胞的区别。 的元素与占细胞干重含量最多的元素分别 2.分析细胞学说建立的过程，理解细胞学说 是什么？ 的内容和意义。 3.实验：使用显微镜观察多种多样的细胞。 >》 有问必答·固双基 (( 1.HIV和T2噬菌体主要由什么成分组成？ 4.组成细胞的化合物中，占细胞鲜重最多的 这些成分的合成场所在哪里？ 化合物与占细胞干重最多的化合物分别是 什么？ 2.根据下列四种生物的结构模式图，说出各 种生物所属的生物类型及判断依据。 >》》) 典例精析·拓思维 ((<( 幽门螺 【例】下列关于硝化细菌的叙述，错误的是 旋杆菌 蓝细胞 变形虫 A.可以发生基因突变 B.在核糖体合成蛋白质 C.可以进行有丝分裂 D.能以CO2作为碳源 解析：硝化细菌的遗传物质是DNA,可发生 基因突变，A正确；原核细胞只有核糖体一 13过好假期每一天暑假作业 启动子、终止子、标记基因(2)避免自身环化和反向连 暑假作业（三） 基因工程 接，保证目的基因正向插入质粒中，防止质粒BlI位点 被切断磷酸二酯键(3)花粉管通道法①②④ 【有问必答·固双基】 (4)抗原一抗体杂交法 牲畜的胃液呈酸性，肠道细胞 1,提示：目的基因的筛选与获取：基因表达载体的构建：将 也没有特异性受体 目的基因导入受体细胞：目的基因的检测与鉴定 2.提示：可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直 暑假作业（四）生物技术的安全性与伦理问题 接注入子房中：可以在植物受粉后的一定时间内，剪去 柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助 【有问必答·固双基】 花粉管通道进入胚囊 1.提示：对微生物的基因改造，微生物具有生理结构和遗 3.提示：与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。 传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行 凝胶中的DNA分子通过柒色，可以在波长为300m的 遗传物质操作等优点 紫外灯下被检测出来 2.提示：①解决饥饿和贫困问题。②在一定程度上可以使 4.提示：在器官供体的基因组中导入调控基因表达的DNA序 农作物摆脱土壤和气候的限制，提高产量。③减少农药 列，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基 的使用，减轻环境污染 因，再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基 3.提示：治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞、组 因克隆猪器官 织和器官，这样就避免了免疫排斥反应。 5.提示：以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 4.提示：核武器不是利用致病菌、病毒等生物制造的武器， 作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质或 因此不属于生物武器 制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 【厚积薄发·勤演练】 【厚积薄发·勤演练】 1.A2.C3.C4.D 1.B 2.B 3.B 4.C 5.BCD 6.BCD 5.解析：(1)一些持支持态度的科学家认为，由于不同物种 7.解析：(1)将原核生物的基因导入真核生物中并表达需 间存在生殖隔离，同时花粉的传播距离和存活时间有 要利用基因工程技术。根据题千信息“Cs9蛋白结合到 限，不会造成转基因农作物与其他植物的杂变，因而也 相应位置并剪切DNA”,可知Cs9蛋白与限制酶的功能 不太可能对生物多样性造成威胁。(2)在转基因生物或 相似。(2)由于是对水稻产量基因(Q基因)进行编辑， 产品研究过程中，为保证转基因生物的安全，要把重组 故首先需要依据Q基因的部分序列设计DNA片段A DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上：对外 (负责编码相应引导RNA),再将片段A与含有Cas9基 源DNA进行认真选择，避免能够表达出对人体有毒性 因的质粒B连接，以构建编辑水稻Q基因的CRISPR 或过敏的蛋白质等等。(3)支持克隆人的科学家认为 Cs9表达载体。根据片段A两端的限制酶种类以及片 一些技术问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检 段A连接在位点1、位，点川之间，可知位，点1、位点川分 查等方法得到解决。(4)中国政府对于克隆技术的态度 别表示KpnI和BamH【的酶切位点。(3)质粒B大小 是禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。 为2.5kb(位点I与位，点Ⅱ相隔60bp),经酶切后的片 答案：(1)生殖隔离存活时间(2)特定缺陷蛋白质 段A大小为0.5kb,连接形成的表达我体大小为2.5十 (3)基因诊断 染色体检查(4)禁止生殖性克隆 0.5一0.06=2.94(kb)。(4)根据题千信息可推知，编辑 治疗性克隆 后的Q基因能稳定逢传，则引导RNA应与水稻细胞的 6.(1)促性腺激素(2)桑甚胚期·粪胚期(3)性别鉴定 染色体DNA上的Q基因结合。(5)除靶基因外的其他 滋养层女性目的基因的检测和鉴定 DNA片段中可能也含有与引导RNA互补配对的序列，可 7.解析：(1)在对SCD惠者进行治疗时，首先从病人体内 能会与引导RNA结合，从而导致编辑对象出错而脱彩。 获得治疗SCD的正常基因，进行培养，在体外借助一种 答案：(1)转基因(DNA重组或基因工程)限制(2)Q 经过修饰的腺病毒作为载体进行基因转移，将转入治疗 基因KpnI、BamH I(3)2.94(4)水稻细胞的染 SCD的正常基因的胚胎千细胞定向诱导分化，继而形 色体DNA(5)其他DNA片段中也含有与引导RNA 成骨髓细胞，然后移植给人体，这种治疗方法称为体外 互补配对的序列，造成引导RNA错误结合而脱靶（或引 基因治疗。(2)设计试管婴儿所需受精卵是通过体外受 导RNA序列的特异性不够强) 精形成的。受精卵形成后需移入发育培养液进行培养 【个性飞扬·培素养】 获得早期胚胎。在进行胚胎移植前要对形成的早期胚 8.解析：(1)如果直接将目的基因转入受体细胞不会表达，所 胎进行遗传学诊断。 以为了保证目的基因在受体细胞中稳定存在并且遗传给下 答案：(1)载体细胞分化（定向诱导分化）体外基因 一代并表达和发辉作用，需要构建基因表达载体：一个完整 治疗(2)体外受精发育培养液遗传学诊断 的基因表达我体包括目的基因、复制原点、启动子、终止子 【个性飞扬·培素养】 标记基因。(2)在构建基因表达载体时，目的基固需要插入 8.解析：(1)番茄蛋白酶抑制剂的化学本质为蛋白质，其合 到启动子和终止子之间，所以需要用HilⅢ和BamHⅡ两种 成部位为核糖体，但还需要在内质网，高尔基体中加工 很制酶可以避免自身环化和反向连接，保证目的基因正向 才具有生物活性。(2)由材料可获得信息，抗玉米螟玉 插入质粒中，同时防止质粒BI位，点被切断，限制酶可以破 米品种的培育运用的是转基国技术，这种技术的原理是 坏相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)直接将基因表 基因重组。(3)(5)属于开放性试题，答案不唯一，合理 达载体导入棉花细胞常用花粉管通道法：由于将上述切开 即可。()抗玉米螟玉米能燕抗玉来螟，但不一定能抵 的质粒与目的基因混合，加入DNA连接酶连接后，可能产 抗其他害虫，故种植抗玉米螟玉米的农田，仍需要进行 生三种结果：普通质粒、重组质粒、目的基因自身环化结构 防虫管理 因此导入受体细胞的，导入普通质粒的将表现为①X"Y: 答案：(1)核糖体内质网和高尔基体(2)转基因基 导入重组质粒的将表现为②XY:导入目的基因环化结构 因重组(3)（答案不唯一）不会：不同物种之间存在生 的将表现为④XY。故选①②④。(4)检测目的基因是否 殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草（或会：蛋白酶抑制 表达出蛋白质可以用抗原一抗体杂交法：Bt抗虫蛋白被分 剂基因通过玉米的花粉传递给杂草，使杂草获得抗虫基 解为多肽后与棉铃虫肠上皮细胞的特异性受体结合导致卸 因，从而表现出抗虫性状)(4)需要：转基因玉米能够 胞膜穿孔，破坏棉铃虫的消化系统来杀死棉铃虫，牲高不是 抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫(5)（答案 昆虫，其胃液呈酸性，肠道细胞也没有特异性受体，所以即 不唯一)有道理：这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制 使误食后，地不会明显受损。 剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性，影响人体健 答案：(1)保证目的基因在受体细胞中稳定存在并且遗 康（或没有道理：人体蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同 传给下一代并表达和发挥作用目的基因、复制原点、 玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无彰响) 40