课时冲关59 生物技术的安全性与伦理问题（教用版）-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮课时作业（人教版 单选）

高考总复习生物学 课时冲关59生物技术的安全忄 [基础对点练] 1.为阻断母源线粒体致病DNA的遗传，科学家采 用“原核移植”技术，步骤如下：①将患病母亲的 卵子和父亲的精子体外受精，雌原核和雄原核 融合前将二者吸出；②健康女性的卵子和父亲 的精子体外受精，雌原核和雄原核融合前将二 者吸出；③将步骤①获得的原核植入到步骤② 处理后的细胞质中，形成重组受精卵。下列叙 述错误的是 】 A.该技术可完全确保后代不携带致病线粒 体DNA B.该方案用于体外受精的精子需要经过获能 处理 C.该技术需要在无菌、无毒的条件下进行操作 D.利用该技术培育“试管婴儿”可能存在伦理 争议 解析：A[原核移植过程中，若操作不彻底，可 能残留患病母亲卵子细胞质中的线粒体DNA, 导致后代仍可能携带致病线粒体DNA,A错 误；体外受精需精子获能处理以具备与卵子结 合的能力，步骤①和②均涉及体外受精，B正 确；该技术需无菌、无毒环境，避免微生物污染 和细胞损伤，C正确；该技术涉及胚胎操作和遗 传物质干预，可能引发伦理争议（如设计婴儿、 基因改造等)，D正确。] 2.下列有关生物技术安全及伦理性的问题，表述 正确的是 A.设计试管婴儿的实质是根据遗传学鉴定，选 择性移植体外受精形成的胚胎 B.治疗性克隆的研究很可能会过渡到生殖性克 隆，故应予以禁止 C.只要平时多注重环境消毒，就可彻底防治生 物武器带来的危害 D.种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境 不会产生负面影响 解析：A[设计试管婴儿实质是选择性移植体 外受精形成的胚胎，应正确判断其利与弊，有利 方面包括：解决了不育问题，提供骨髓中造血干 细胞救治患者等，A正确；我国禁止生殖性克隆 人，但不反对治疗性克隆研究，B错误；生物武 器具有强大的传染性和致病力，故要防治生物 武器带来的危害，应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，而不是简单的多消毒就行，C错 误；种植抗虫棉可以减少农药的使用量，保护环 境，但转基因植物可能会与野生植物杂交，造成 基因污染，可能会对生物多样性构成潜在的风 险和威胁，D错误。 3.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 ·58 生与伦理问题对应学生用书P463 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.如将炭疽杆菌用于军事用途或恐怖活动，则 属于生物武器 D.将蜡状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 解析：B[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。] 4.下列关于生物武器的叙述中，错误是 () 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，将对军队和居民造成大 规模的杀伤后果 解析：A[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、核武器和化学武器相 比成本造价低康，容易获得，A错误；这些生物 武器可以直接或者通过食物、生活必需品和带 菌昆虫等散布到敌方，对军队和居民造成大规 模的杀伤后果，C、D正确。] 5.下列关于转基因生物与安全性的叙述，正确 的是 A.转基因培育的植物，理论上目的基因只存在 于特定的组织中 B.转基因技术与植物体细胞杂交技术均可打破 生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育出杂种新 物种 C.种植转基因抗虫棉时，常间行种植普通棉花 以供害虫取食，其主要目的是保护物种多 样性 D.转基因花粉中若有毒蛋白或过敏蛋白，则它 有通过食物链传递而引发人类食品安全问题 的可能 解析：D[转基因培育的植物，理论上目的基因 存在于所有体细胞中，A错误；转基因技术培育 的物种和原来的非转基因生物属于同一物种，B 错误；种植转基因抗虫棉，常间行种植普通棉花 是为了降低害虫的抗性基因进化的频率， C错误。] 6.生物技术的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.生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂 类等 B.治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个 体，且需要严格的监管 C.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在 于前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断 D.转基因植物进入自然生态系统后可能因具有 较强的“选择优势”而影响生物多样性 解析：B[生物武器包括致病菌类、病毒类和生 化毒剂类等，它可以直接或者通过食物、生活必 需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和 皮肤等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，A正 确；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， 需要在严格的监管下进行，B错误；“设计试管 婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者在植 入前需要对胚胎进行遗传学诊断，C正确；转基 因植物进入自然生态系统后可能因其具有较强 的“选择优势”而占有较多的环境资源，使得其 他物种的生存受到影响，从而严重影响生物多 样性，D正确。] [素养提升练] 7.生物技术是把双刃剑，造福人类的同时也带来 了安全性和伦理问题，人们必须高度重视。下 列叙述错误的是 A.利用核移植技术获得胚胎，从中分离出ES 细胞治疗白血病涉及伦理问题 B.若有国家把研制出的新型鼠痘病毒作为生物 武器，将会威胁人类安全 C.研究转基因农作物时应采取多种方法防止转 基因花粉的传播 D.干细胞的研究具有广阔的应用前景，应大力 支持和发展，不需要监管 解析：D[从人胚胎分离出ES细胞治疗白血 病，会涉及胚胎的处理问题，进而产生伦理问 题，A正确；研制出的新型鼠痘病毒，若作为生 物武器，杀伤力强、传播广泛、难预防，会威胁人 类安全，B正确；研究转基因农作物时应采取多 种方法防止转基因花粉的传播，以防止基因污 染的发生，C正确；干细胞的研究可治疗很多疾 病，但也可能会向着克隆人的方向发展，带来伦 理问题，因此需要严格监管，D错误。门 8.下列有关淀粉酶的叙述，错误的是 A.浸水后发芽的大麦在控温通风条件下会释放 淀粉酶用于啤酒发酵的糖化过程 B.淀粉分解菌分泌的淀粉酶会使刚果红培养基 形成透明圈 C.加入淀粉酶可增强酵母的繁殖能力并缩短面 包面团的发酵时间 D.将来自玉米的α一淀粉酶基因和目的基因转 入植物，可防止转入该目的基因花粉的传播 解析：B[通过浸水使大麦种子细胞中自由水 含量增多，在温度适宜、氧气充足的条件下种子 萌发释放淀粉酶，在啤酒发酵糖化过程中，利用 ·581 第九单元生物技术与工程 淀粉酶使淀粉分解，A正确；刚果红不能与淀粉 形成红色复合物，能与纤雏素形成红色复合物， 纤维素分解菌分泌的纤维素酶会使含有纤维 素、刚果红的刚果红培养基形成透明圈，B错 误；酵母可利用葡萄糖进行有氧呼吸获得ATP 进行繁殖，利用酵母细胞呼吸产生二氧化碳使 面团发酵变得蓬松，加入淀粉酶能促进淀粉水 解，使酵母更容易获得葡萄糖促进细胞呼吸，增 强繁殖能力或加快发酵进程，C正确；由于a 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，D正确。] 9.研究者通过利用T一DNA随机插入野生型水稻 染色体DNA中，导致被插入的基因功能丧失， 以此构建水稻突变体库，从中筛选出一株穗粒 数异常的突变体A进行实验探究。请回答下列 问题： (1)用某种限制酶处理水稻突变体A的DNA (如图所示)后，用DNA连接酶将两端的黏性末 端连接成环，以此为模板，利用图中的引物 (填序号)组合进行PCR扩增，目的是扩增 出T一DNA插入位置两端的未知序列，反应过 程中引物与模板DNA链碱基互补配对结合的 阶段是 5未知序列 引物① T-DNA引物② 未知序列 3 3 限制酶切点引物③ 引物④ 限制酶切点 (2)将T一DNA两端的未知序列与野生型水稻 基因组序列比对，确定T一DNA插入了2号染 色体上的B基因中，该突变体A的穗粒数及产 量明显 (填“低于”或“高于”)野生 型，据此推测B基因可能促进水稻穗粒的形成， 原因是 (3)考虑转基因技术的安全性，适合选用 (填“不育”或“可育”)水稻株系作为实验 材料，选此株系的原因是 解析：(1)因为扩增出T一DNA插入位置两侧 的未知序列，所以再利用图中的引物①、④组合 进行PCR,向两侧扩增出T一DNA插入位置两 侧的未知序列。PCR过程包括变性、复性、延伸 三个阶段，引物与模板结合的阶段是复性阶段。 (2)根据题中信息可知该突变体产量明显低于 野生型，当T一DNA插入2号染色体上的B基 因，会破坏B基因，导致突变体产量低于野生 型，说明B基因可能促进水稻穗粒的形成。 (3)目的基因的扩散可能导致转基因技术存在 安全问题，故适合选用不育水稻株系作为实验 材料。 答案：(1)①④复性 (2)低于当T一DNA插入2号染色体上的B 基因，会破坏B基因，导致突变体产量低于野 生型 (3)不育避免目的基因在自然界中扩散 高考总复习生物学 10.H基因外显子中CAG序列会发生多次重复， 重复次数过多则引起H蛋白在神经细胞中异 常积累，阻碍兴奋的传递，从而导致亨廷顿症 (HD)。图a是某HD患者家系的遗传系谱 图，图b是图a中个体对H基因的CAG重复 序列扩增后的电泳结果。 58 ■●确诊患者 口○表现正常 37 Ⅲ 816☐ 23 注：Ⅲ一3暂未发病，Ⅲ代3个个体的年龄在 15~20岁之间 图a 个体1-11-2Ⅱ-1Ⅱ-2Ⅱ-3Ⅲ-1Ⅲ-2Ⅲ-3 重复次数 100= 75+ 50* 25号 图b 请回答下列问题。 (1)据图分析，该家系中HD最可能的遗传方 式是 ,假设致病基因在人 群中的基因频率是p,根据最可能的遗传方式 分析，Ⅲ一3成年后生育一个无致病基因子代 的概率是 (2)结合电泳结果、发病年龄和它们的关系，试 推测Ⅲ一3暂未发病的可能原因 (3)研究发现，向小鼠导入CAG重复次数过多 的H基因获得HD小鼠，相比野生型小鼠， HD小鼠神经细胞内的H蛋白过量积累的同 时，C蛋白含量明显下降。为初步探究C蛋白 的功能，研究人员以“减法原理”将 导入HD小鼠的神经细胞作为实验组，导入空 载体的HD小鼠神经细胞作为对照组。用荧 光蛋白标记两组细胞内的突触小泡，激光照射 细胞的某一区域（图c中方框所示），该区域内 荧光淬灭（不影响细胞生理活动）。激光照射 后一段时间后观察并检测该区域的荧光恢复 程度，实验结果如图c所示。 对照组 实验组 激光照射前 激光照射后 激光照射后 400s 图c 实验结果表明，C蛋白 (4)根据上述实验结果，甲同学认为可以向患 者的生殖细胞导入载体，调控H基因、C基因 的表达从而防治HD。请评价甲同学的观点并 ·588 说明理由 解析：(1)①据图a分析，患病的I一1有一个 不患病的女儿，排除伴X显性遗传，患病的 Ⅲ一1其父亲不患病，排除伴X隐性遗传，结合 图b分析，若该病为常染色体隐性遗传，I一1、 Ⅱ一2、Ⅲ一1、Ⅲ一2患者为隐性纯合子，他们 的电泳结果应只有一种条带，与题图信息不 符，因此该家系中HD的遗传方式为常染色体 显性遗传； ②设该病基因为A/a,根据①信息可推，Ⅲ一3 的基因型为Aa,根据题目信息可知A在人群 中的基因频率为p,则a在人群中的基因频率 为(1一p),人群中AA的基因型频率为p2,Aa 的基因型频率为2p(1一p),aa的基因型频率为 (1一p)2,则Ⅲ一3成年后生育一个无致病基因 子代(aa)的概率为Aa×(1-p)2aa×l/2+ Aa×2p(1-p)Aa×1/4=(1-p)/2. (2)观察图b发现，CAG重复次数由高到低依 次为Ⅲ-2、Ⅲ-1、Ⅱ-2、I-1,与图a中发 病年龄由低到高顺序一致，由此推测CAG重 复次数越多，发病年龄越低，而Ⅲ一3的重复次 数低于Ⅲ一1和Ⅲ一2，因此可推测Ⅲ一3暂未 发病的原因可能是CAG重复次数少，还未到 发病年龄。 (3)①本实验目的为探究C蛋白的功能，根据 题目信息中的“减法原理”可推测实验组为无 C蛋白，因此实验组处理为将抑制C蛋白表达 的载体导入HD小鼠的神经细胞，构建无C蛋 白的小鼠； ②观察图℃发现，激光照射使方框区域内荧光 淬灭，激光照射400s后，对照组方框区域内淬 灭的荧光恢复，实验组未恢复，由此推测C蛋 白对荧光恢复有促进作用。 (4)甲同学的观，点具有前瞻性和创新性，但实 际应用时需要谨慎对待；从理论层面来看，基 因治疗作为一种新型的医疗手段，确实有通过 修改或替换致病基因来预防或治疗遗传性疾 病的能力，但在解决技术难题、伦理问题、安全 性和长期效果以及法律和监管等方面的挑战 之前，我们不能盲目的将目的基因编辑技术用 于人类疾病的治疗与预防。 答案：(1)常染色体显性遗传(1一p)/2 (2)CAG重复次数较少，未到发病年龄 (3)抑制C蛋白表达的载体对荧光恢复有促 进作用 (4)甲同学的观点具有前瞻性和创新性，但实 际应用时需要谨慎对待；从理论层面来看，基 因治疗作为一种新型的医疗手段，确实有通过 修改或替换致病基因来预防或治疗遗传性疾 病的能力，但在解决技术难题、伦理问题、安全 性和长期效果以及法律和监管等方面的挑战 之前，我们不能盲目的将目的基因编辑技术用 于人类疾病的治疗与预防