人教版生物高中选修3课时素养评价4-2-4-3关注生物技术的伦理问题禁止生物武器

课时素养评价十三关注生物技术的伦理问题禁止生物武器(30分钟100分)一、选择题(共4小题,每小题6分,共24分)1.下列有关基因身份证的说法正确的是 ()A.基因身份证上可以检测到个人的所有基因B.用基因身份证去看病已经应用C.基因身份证只是对少数、个别基因进行检测D.有基因身份证可以治疗任何疾病【解析】选C。局限于目前科学技术的发展,基因身份证上还不可能检测出所有的基因,只能针对个别已知的基因进行检测,所以不能治疗所有的疾病。目前用基因身份证看病还没有真正应用到实践中去。【误区警示】基因检测与基因身份证的比较(1)基因检测:指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子进行检测,分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术。(2)基因身份证:是指把每个人的致病基因和易感基因都检测出来,记录在磁卡上。基因身份证只是检测少数、个别基因,如某些遗传病基因、某人特有性状的基因,而不是检测每个人的所有基因。2.(2019·邯郸高二检测)1978年天花就已经在地球上消灭,但是某些国家至今仍然保存着天花病毒毒株。下列关于天花病毒的叙述中不正确的是 ()A.天花是由天花病毒引起的传染病,通过接触或飞沫传播,以皮肤和黏膜的斑疹、丘疹、疤疹为特征B.组成天花病毒核酸的碱基共有8种C.天花病毒无细胞膜、细胞质、细胞核等结构D.用含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等的培养液不能培养天花病毒【解析】选B。天花是由天花病毒引起的传染病,通过接触或飞沫传播,以皮肤和黏膜的斑疹、丘疹、疤疹为特征,A正确;病毒核酸只含有DNA或RNA一种,故碱基共有4种,B错误;病毒无细胞结构,故天花病毒无细胞膜、细胞质、细胞核等结构,C正确;病毒只能寄生在活细胞内,故不能用培养基培养天花病毒,D正确。3.所谓“设计试管婴儿”,实际上就是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些检测。当检测结果符合人们需要时,再把胚胎植入母体孕育。一般我们所说的试管婴儿,不必经过这些检测。“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均用到了下列哪项生物技术手段 ()A.胚胎移植技术 B.核移植技术C.植入前遗传学诊断技术 D.胚胎分割技术【解析】选A。二者都用了胚胎移植技术,而设计试管婴儿在植入前还要进行遗传学诊断。二者都不需要采用核移植技术和胚胎分割技术。【方法规律】试管婴儿、设计试管婴儿涉及的技术手段归纳4.生物技术运用于战争或恐怖活动,则后果将更为可怕。下列关于生物武器及相关约定的阐述中,错误的是 ()A.生物武器与常规武器相比,具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点B.生物武器的类型包括致病菌、病毒、生化毒剂及基因重组的致病菌等C.转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点D.我国对于生物武器采取的态度是不发展、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【解析】选A。生物武器与常规武器相比,具有传染性强、不易被发现等特点,但容易受地形、风向等多种自然条件影响,选项A错误;生物武器的类型包括致病菌、病毒、生化毒剂及基因重组的致病菌等,选项B正确;转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点,选项C正确;我国对于生物武器采取的态度是不发展、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,选项D正确。二、非选择题(共5小题,共76分)5.(16分)利用PGD/PGS技术经全基因组检测的试管婴儿已在我国诞生。PGD是指胚胎植入前的基因诊断,主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因。PGS是指在胚胎植入前进行染色体异常检测,通过比对、分析,从而有助于避免遗传物质异常的胚胎产生。(1)试管婴儿的培育需经过体外受精、、以及在代孕母体中发育和产出(分娩)等过程。

(2)设计试管婴儿时,为了提高受孕率与满足筛选的需要,需要用激素处理促进母亲排出更多的卵子,培养胚胎时通常培养(填“1”“2”或“多”)个胚胎,(3)利用(填“PGD”或“PGS”)技术可以筛选出不携带地中海贫血基因的试管婴儿。为了避免某些遗传疾病的产生,有时需对胚胎的性别进行鉴定,目前最有效、最准确的方法是SRYPCR法,操作的基本程序是:从被测的胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后利用技术扩增被测基因(SRY);最后用扩增产物与特异性探针进行检测。

(4)设计试管婴儿引起人们广泛的争论,我国已建立了相应的法律体系,以避免该技术。

【解析】(1)试管婴儿的培育需经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植以及在代孕母体中发育和产出(分娩)等过程。(2)设计试管婴儿时,为了提高受孕率,胚胎移植时多采用多胚胎移植,因此需要用促性腺激素处理促进母亲排出更多的卵子。培养胚胎时通常培养多个胚胎,以便进行筛选、移植。(3)PGD是指胚胎植入前的基因诊断,主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因,因此利用PGD技术可以筛选出不携带地中海贫血基因的试管婴儿。采用SRYPCR法对胚胎的性别进行鉴定时,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后利用PCR技术扩增被测基因(SRY);最后用扩增产物与特异性探针进行检测。(4)设计试管婴儿引起人们广泛的争论,我国已建立了相应的法律体系,以避免该技术被滥用。答案:(1)早期胚胎培养(没有“早期”不可)胚胎移植(2)促性腺多(3)PGD囊PCR(4)被滥用6.(14分)(2020·广州高二检测)2018年11月,世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术,即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵中,对CCR5基因进行修改,预期婴儿出生后能天然抵抗艾滋病病毒。请回答下列问题:(1)艾滋病病毒的遗传物质是,因为,所以至今还未研发出有效预防艾滋病的疫苗。

(2)基因编辑时,将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是,用受精卵作为受体细胞的原因是。

(3)基因编辑婴儿的诞生过程,用到的生物工程技术有。该项研究引发社会各界的诸多争议,请你从伦理学角度谈谈对基因编辑婴儿诞生的看法:。

【解析】(1)艾滋病病毒的遗传物质是RNA,因为RNA为单链结构,分子结构不稳定,容易发生突变,所以至今还未研发出有效预防艾滋病的疫苗。(2)基因编辑时,将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是显微注射法,用受精卵作为受体细胞的原因是受精卵分化程度低,全能性高。(3)基因编辑婴儿的诞生过程,用到的生物工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术。该项研究引发社会各界的诸多争议,基因编辑婴儿的诞生违背了医疗实验伦理的规范;没有遵守科学伦理;可能危及科学与社会的关系,损害中国的国际科学声誉;可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究。答案:(1)RNARNA是单链,结构不稳定,容易突变(2)显微注射法受精卵分化程度低,全能性高(3)早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术违背了医疗实验伦理的规范;没有遵守科学伦理;可能危及科学与社会的关系,损害中国的国际科学声誉;可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究7.(12分)炭疽病是一种由炭疽杆菌引发的急性传染病,炭疽杆菌主要以孢子形式存在,孢囊具有保护功能,能使细菌不受阳光、热和消毒剂的破坏而在自然界中长期存活。通过空气传播的呼吸性炭疽热后果最为严重,致死率为95%～100%。所以它也是一种重要的生物武器。(1)生物武器多具有

等特点(答出两个方面即可),目前有些国家用新技术制造全新致病菌,使感染者突然发病,无药可医,受害国极度恐慌,机构瘫痪。(2)下列有关炭疽杆菌致病特点的叙述中,不正确的是 ()A.传染性极强B.感染者死亡率极高C.只要有0.001mg就能引发炭疽病D.造成人的精神失常(3)1998年6月27日,中美联合声明中重申了在任何情况下、不生产、【解析】(1)生物武器多具有致病力强,传染性大;有潜伏期,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现;污染面积大,危害时间长,杀伤范围达数百至数千平方公里;传染途径多;生物武器造价低,技术难度不大,隐蔽性强等特点。(2)造成人的精神失常不是炭疽杆菌致病的特点。(3)1998年6月27答案:(1)致病力强,传染性大;有潜伏期,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现(2)D(3)不发展不储存8.(16分)(2020·六安高二检测)21世纪经济报道记者发现,贺建奎的实验室账号“TheHeLab”于11月26日更新了多个视频,由贺建奎本人出镜讲述两个婴儿露露和娜娜的情况,并就为何选择HIV、伦理问题等作出解释。有关“中国基因编辑婴儿”新闻占据了各大网络媒介,一场“科学发展”与“伦理道德沦丧”争辩响彻全国。请根据你所学的知识(1)为了达到所谓的阻断感染艾滋病效果,该实验团队主要针对CCR5基因进行编辑,实施基因敲除,该过程中可能要用到的工具酶是,敲除后为了使DNA上“缺口”补上,可能用到的工具酶是。

(2)人们担心这种行为会打开“潘多拉魔盒”,驱使另一些科研者开展人类基因编辑研究,出现“基因完美的定制人”。在这些研究中,外源基因能与受体细胞DNA成功重组的原因是,这些基因拼接成功后能正常表达的理论基础是。

(3)由于基因组计划尚未圆满完成,人类对自身基因在DNA分子上的位置知之甚少,在这种情况下开展对人类的基因编辑计划风险非常大。你认为该转基因技术存在安全性争论的原因是:。

(4)转基因技术并不是令人闻之色变的疯狂技术,它已在作物品种改良上取得一定的成绩。比如,为了获得“多彩的牵牛花”,可将(目的基因名称)与质粒形成重组质粒,导入普通牵牛花细胞中,再通过技术培养得到符合要求的植株。

(5)关于基因工程,以下说法正确的是 ()A.所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B.质粒是基因工程中唯一的运载体C.运载体必须具备的条件之一是:具有一至多个限制酶切点,以便与外源基因连接D.基因控制的性状都能在后代表现出来【解析】(1)基因工程用到的工具酶包括限制酶(限制性核酸内切酶)和DNA连接酶,实施基因敲除,故该过程中可能要用到的工具酶是限制性核酸内切酶,敲除后为了使DNA上“缺口”补上,使DNA上断裂的磷酸二酯键重新形成,可能用到的工具酶是DNA连接酶。(2)在基因工程中,外源基因与受体细胞中的DNA具有共同的结构和化学组成是成功重组的基础;这些基因拼接成功后能正常表达的理论基础是遗传信息的传递情况相同,所有的生物都共用一套遗传密码子,并且都遵循中心法则。(3)转基因技术存在安全性争论的原因:目前对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限;外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,可能导致生命活动必需的正常基因遭到破坏。(4)为了获得“多彩的牵牛花”,可将与花青素代谢有关的基因与质粒形成重组质粒,导入普通牵牛花细胞中;再利用植物细胞的全能性,通过植物组织培养技术培养得到符合要求的植株。(5)一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,但不同的限制酶识别的序列不同,A错误;质粒是基因工程中常用的载体,基因工程的载体还可以是动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等,B错误;质粒是常用的运载体,载体必须能与目的基因拼接在一起,故其具备的条件之一是:具有一个或多个限制性核酸内切酶切点,以便与外源基因连接,C正确;基因控制的性状不都能在后代表现出来,如杂合子中的隐性基因控制的性状就未表现出来,D错误。答案:(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)两者都具有共同的结构和化学组成所有的生物都共用一套遗传密码子,都遵循中心法则(3)目前对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限,外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,可能导致生命活动必需的正常基因遭到破坏(4)与花青素代谢有关的基因植物组织培养(5)C9.(18分)(2020·无锡高二检测)CCR5是人体的正常基因,其编码的细胞膜CCR5蛋白是HIVⅠ(人类免疫缺陷病毒Ⅰ型)感染的“入口”。有学者用“CRISPR/Cas9”技术对该基因进行定点编辑后植入志愿者体内,诞生了两位婴儿。这就是学术界和社会伦理界引起激烈争论的“基因编辑婴儿”事件,请分析回答(1)据图推测,“CRISPR/Cas9”技术中,首先由引导定位至目标DNA序列,然后由Cas9蛋白将DNA切断。这两种物质的作用结果类似于基因工程中的作用。基因编辑过程中可能会产生“脱靶”(对CCR5基因以外的其他基因进行了编辑)现象,最可能的原因是

。(2)细胞对被切断的DNA进行重新连接前大都会随机切掉或增加几个碱基对,此过程导致的变异属于。胚胎2的两个变异CCR5基因编码的蛋白质中,氨基酸数目都可能减少,原因是。变异的CCR5蛋白无法装配到细胞膜上,从而实现了。

(3)CRISPR/Cas9基因编辑技术是一种精准改变目标DNA序列的技术。下列现代生物科技中与该技术最接近的是。

A.转基因技术B.蛋白质工程C.细胞核移植D.胚胎工程(4)现今基因编辑技术门槛低,很多人在实验室里都可以做,如果不及时制止,就有泛滥的可能性。基因编辑婴儿事件,在社会上引起了激烈的争论,从科研工作者应具备的科学道